背景技術(shù)：
1、本實(shí)施例涉及換能器陣列與電子器件的互連。典型的超聲成像系統(tǒng)具有由電纜的數(shù)量確定的有限數(shù)量的通道（例如，64至256個(gè)通道），系統(tǒng)通過這些電纜與超聲換能器通信。由于二維（2d）矩陣超聲換能器可具有比系統(tǒng)通道更多的元件（例如，超過數(shù)萬個(gè)聲學(xué)元件），因此盡可能靠近聲學(xué)元件放置的微波束成形專用集成芯片（asic）直接操作聲學(xué)元件。對于陣列上芯片（chip-on-array，coa），放置在切割好的聲學(xué)元件下方的一個(gè)或多個(gè)asic直接單獨(dú)地或以小組驅(qū)動聲學(xué)元件，以用于各種波束成形。為了連接asic，可使用不那么理想的低溫連接，以避免因?qū)β晫W(xué)元件的層壓堆疊施加熱而引起的問題。對于柔性電路而言布線發(fā)送所有元件信號的成本可能高，并且具有不佳的制程良率。為了將來自pzt層的地線連接到asic，使用pzt的側(cè)壁金屬化。這種金屬化導(dǎo)致連接的厚度有限，從而增加不期望的電阻，并且易于斷裂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、作為介紹，下面描述的優(yōu)選實(shí)施例包括用于具有coa的換能器的方法、系統(tǒng)和部件。去匹配層延伸超出陣列的占位面積（footprint），從而在沒有側(cè)壁金屬化的情況下允許接地平面的連接。柔性電路材料被平鋪，從而減少熱變形，降低成本，并且提高制程良率。在給定的換能器中，去匹配層延伸和平鋪柔性電路可一起使用或單獨(dú)使用。
2、在第一方面，提供了一種多維換能器陣列系統(tǒng)。聲學(xué)陣列具有在第一區(qū)域中在兩個(gè)維度上呈網(wǎng)格分布的換能器元件。去匹配層與聲學(xué)陣列相鄰。去匹配層具有大于第一區(qū)域的第二區(qū)域，使得至少第一部分延伸超出聲學(xué)陣列的占位面積。去匹配層是導(dǎo)電的。接地返回層在與去匹配層相對的一側(cè)上與聲學(xué)陣列相鄰。接地返回層延伸到去匹配層。柔性電路材料層與去匹配層相鄰。柔性電路材料被分成多個(gè)拼塊（tile）。集成電路芯片與柔性電路材料層連接。接地路徑從集成電路芯片，通過柔性電路材料層，并且通過去匹配層連接到接地返回層。
3、在一個(gè)實(shí)施例中，所述換能器元件通過所述去匹配層的切縫部分和所述柔性電路材料層中的過孔分別電連接到所述集成電路芯片。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述集成電路芯片是安裝到所述柔性電路材料層的專用集成電路倒裝芯片。
4、作為又一個(gè)實(shí)施例，所述換能器元件由切縫分隔，并且各自包括匹配層、壓電層、所述去匹配層的切縫部分和信號電極。所述接地返回層沒有切縫并且與所述匹配層相鄰。
5、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述接地返回層是金屬片，所述金屬片在所述聲學(xué)陣列的邊緣處彎曲，以與所述去匹配層的延伸超出所述聲學(xué)陣列的占位面積的所述第一部分連接。在一個(gè)示例中，所述去匹配層具有延伸超出所述聲學(xué)陣列的占位面積的所述第一部分和第二部分。所述金屬片與所述去匹配層的所述第一部分和所述第二部分兩者連接。可替代地，接地返回層是涂覆有薄金屬（例如，層壓件中或由其他材料支撐的金屬片）的聚合物層（例如，聚酯薄膜）。
6、在一個(gè)實(shí)施例中，去匹配層是碳化鎢。
7、在其他實(shí)施例中，柔性電路材料被分成多個(gè)拼塊，作為相同平面中的單獨(dú)片材，或者作為其中形成有縫隙的片材。
8、在第二方面，提供了一種換能器陣列系統(tǒng)。換能器元件處于陣列中。接地層分布在所述陣列的換能器元件上方。集成電路芯片電連接到換能器元件。去匹配層處于陣列和集成電路芯片之間。去匹配層是導(dǎo)電的并且具有未被陣列覆蓋的部分。所述接地層從所述陣列的換能器元件上方延伸到所述去匹配層的未被所述陣列覆蓋的部分。
9、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，去匹配層是碳化鎢。
10、作為另一個(gè)實(shí)施例，所述陣列在與聲學(xué)面平行的平面中具有第一區(qū)域。去匹配層具有與該平面平行的第二區(qū)域。第二區(qū)域比第一區(qū)域大所述部分的面積。
11、在另一個(gè)實(shí)施例中，所述接地層是金屬片，所述金屬片在所述陣列的邊緣處彎曲，以連接到所述去匹配層。
12、在另一實(shí)施例中，柔性電路材料的片材處于所述去匹配層和所述集成電路芯片之間。所述片材分成兩個(gè)或更多個(gè)拼塊，使得不同的拼塊電連接到所述換能器元件中的不同換能器元件。
13、在第三方面，提供了一種用于形成聲換能器的方法。柔性電路材料的拼塊被結(jié)合到去匹配層。半導(dǎo)體芯片被附接到柔性電路材料。該附接使用施加熱來實(shí)現(xiàn)。換能器元件的陣列被堆疊在去匹配層上。
14、在一個(gè)實(shí)施例中，相同平面中的柔性電路材料的分開的片材被結(jié)合到所述去匹配層的不同部分。
15、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，柔性電路材料的片材被結(jié)合到去匹配層。該片材具有形成拼塊的縫隙。
16、在另一個(gè)實(shí)施例中，在所述柔性電路材料的拼塊結(jié)合到所述去匹配層之后，所述半導(dǎo)體芯片附接到所述柔性電路材料。所述施加熱來自回流焊接（solder?reflow）或者各向異性導(dǎo)電膜熱壓鍵合。
17、作為又一個(gè)實(shí)施例，所述陣列被堆疊在所述去匹配層上，其中與所述陣列的最大表面的面積相比，所述去匹配層在第一表面上具有更大的表面積，使得所述去匹配層延伸超出所述陣列。接地平面被鋪設(shè)在所述陣列上，并且在所述陣列的最大表面的占位面積之外連接到所述去匹配層。
18、本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定，并且本部分中的任何內(nèi)容均不應(yīng)被視為對這些權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)在下文中結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例來論述，并且以后可獨(dú)立地或組合地要求保護(hù)。不同的實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)或沒有實(shí)現(xiàn)不同的目的或優(yōu)點(diǎn)。
1.一種多維換能器陣列系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述換能器元件通過所述去匹配層的切縫部分和所述柔性電路材料層中的過孔分別電連接到所述集成電路芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述集成電路芯片包括安裝到所述柔性電路材料層的專用集成電路倒裝芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述換能器元件由切縫分隔，并且各自包括匹配層、壓電層、所述去匹配層的切縫部分和信號電極，并且其中，所述接地返回層沒有切縫并且與所述匹配層相鄰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述接地返回層包括金屬片，所述金屬片在所述聲學(xué)陣列的邊緣處彎曲，以與所述去匹配層的延伸超出所述聲學(xué)陣列的占位面積的所述第一部分連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多維換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述去匹配層具有延伸超出所述聲學(xué)陣列的占位面積的所述第一部分和第二部分，并且其中，所述金屬片與所述去匹配層的所述第一部分和所述第二部分兩者連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述去匹配層包括碳化鎢。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述柔性電路材料層被分成作為相同平面中的單獨(dú)片材的多個(gè)拼塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述柔性電路材料層被分成多個(gè)拼塊，作為其中形成有縫隙的片材。
10.一種換能器陣列系統(tǒng)，包括：
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述去匹配層包括碳化鎢。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述陣列在平行于聲學(xué)面的平面中具有第一區(qū)域，并且所述去匹配層具有與所述平面平行的第二區(qū)域，所述第二區(qū)域比所述第一區(qū)域大所述部分的面積。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換能器陣列系統(tǒng)，其中，所述接地層包括金屬片，所述金屬片在所述陣列的邊緣處彎曲，以連接到所述去匹配層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換能器陣列系統(tǒng)，還包括處于所述去匹配層和所述集成電路芯片之間的柔性電路材料的片材，所述片材分成兩個(gè)或更多個(gè)拼塊，使得不同的拼塊電連接到所述換能器元件中的不同換能器元件。
15.一種用于形成聲換能器的方法，所述方法包括：
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，結(jié)合拼塊包括將相同平面中的所述柔性電路材料的分開的片材結(jié)合到所述去匹配層的不同部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，結(jié)合拼塊包括將所述柔性電路材料的片材結(jié)合到所述去匹配層，所述片材具有形成所述拼塊的縫隙。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，附接包括在所述柔性電路材料的拼塊結(jié)合到所述去匹配層之后，將所述半導(dǎo)體芯片附接到所述柔性電路材料，并且其中，所述施加熱包括回流焊接或者各向異性導(dǎo)電膜熱壓鍵合。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，堆疊包括將所述陣列堆疊在所述去匹配層上，其中與所述陣列的最大表面的面積相比，所述去匹配層在第一表面上具有更大的表面積，使得所述去匹配層延伸超出所述陣列，并且還包括在所述陣列上鋪設(shè)接地平面，并將所述接地平面在所述陣列的所述最大表面的占位面積之外連接到所述去匹配層。