好的，作为一名资深专利代理师，我将根据您提供的目标专利CN107107114B“三端口压电超声换能器”的说明书原文和权利要求，以及对比文件US5744898A“Ultrasound transducer array with transmitter/receiver integrated circuitry”的内容，进行技术特征公开性的深度分析与比对。
**本次调用模型名称：** 专利创造性评估模型
**目标专利名称：** 三端口压电超声换能器 (CN107107114B)
**对比文件名称：** Ultrasound transducer array with transmitter/receiver integrated circuitry (US5744898A)
### **总体分析**
目标专利的核心创新在于一种“三端口”压电微机械超声换能器（PMUT）。该PMUT具有安置于腔上方的膜片，膜片上包含压电层堆叠，并设有三个电极：一个第一电极（例如发射电极）、一个第二电极（例如接收电极）以及一个第三电极（例如参考电极）。第一和第二电极均位于压电层“与腔对置”的同一表面上（例如顶部表面），且分别与收发器电路的不同部分电耦合。这种结构使得PMUT能够在第一时间段通过第一电极发射超声波，同时在至少部分重叠的第二时间段通过第二电极接收超声波，甚至实现完全的同时收发。其目的在于解决传统双端口PMUT因发射/接收模式切换（时间ts）而错过第一回声信号的问题，并减少电串扰。
对比文件US5744898A主要涉及一种用于医疗诊断超声的二维阵列换能器，其核心目的是解决小尺寸阵列元件的高阻抗问题以及将收发电路集成到换能器手柄中。它公开了使用多层压电陶瓷（MLC）技术来制造阵列元件，通过内部通孔（vias）交替连接多层电极，从而将多个压电层电容并联，显著降低元件阻抗。对比文件中的阵列明确区分了“发射元件组”（多层结构）和“接收元件组”（单层结构），它们是物理上分离的独立元件。
**核心区别**：目标专利的“三端口”是指**单个PMUT元件**上的三个电极端口（两个信号电极，一个参考电极），并利用同一膜片不同区域的应变相位差实现同时或重叠的收发。而对比文件中的“发射”和“接收”功能是通过**阵列中物理结构不同、空间上分离的两种元件**（多层发射元件和单层接收元件）分别实现的。对比文件没有公开在单个换能器元件上设置多个位于压电层同一侧的功能性信号电极，也没有公开安置于腔上方的膜片结构。
以下是根据目标专利权利要求划分的技术特征比对表格：
### **特征比对表格**
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：在第一时间段期间，响应于来自收发器电路的信号，借助于压电微机械超声换能器PMUT的第一电极发射第一超声信号。 | 对比文件第[0076]段：“The scanner 600 utilizes the controller 660... to generate digital triggers which are transmitted to the transmit amplifiers 630... The transmit amplifiers 630 then generate the high voltage waveform or pulse which is sent through the transmit multiplexer 620 to the selected transmit element or elements 605. The selected transmit element then generates the ultrasonic pulse...” | **直接公开**。对比文件公开了在第一时间段，响应于来自控制器（属于收发器电路的一部分）的信号，借助于选定的发射元件（对应于“第一电极”所存在的元件）发射超声脉冲。发射元件605被施加电信号并产生超声波，这与技术特征A所描述的动作和原理一致。 |
| **技术特征B**：所述PMUT包含安置于腔上方的膜片。 | **未公开**。对比文件全文未提及“腔（cavity）”或“膜片（diaphragm, membrane）”结构。其换能器元件是实心的多层压电陶瓷结构（如图1，元件11，12，14），通过切割（kerf）分离，底部有连接垫和衬底支撑，并非悬置于腔上方的薄膜结构。这是MEMS PMUT与体压电陶瓷换能器的根本结构差异。 | **未公开**。目标专利的“腔上方的膜片”是PMUT实现挠曲振动的关键机械结构。对比文件中的换能器是体压电陶瓷元件，其振动模式是厚度方向的振动，而非膜片的弯曲振动。本领域技术人员无法从对比文件中毫无疑义地得出或合理推断出此特征。 |
| **技术特征C**：所述膜片包含压电层堆叠。 | 对比文件第[0031]段：“Each of the transducer elements 11, 12, and 14 comprises five piezoelectric layers (illustrated for element 11 as layers 24, 26, 28, 30, 32) arranged in a vertical stack.” | **直接公开**。对比文件明确公开了换能器元件包含垂直堆叠的多个压电层（例如24, 26, 28, 30, 32），这构成了一个“压电层堆叠”。虽然该堆叠是实心元件的组成部分而非“膜片”的一部分，但“包含压电层堆叠”这一子特征本身被公开。 |
| **技术特征D**：所述压电层堆叠包含压电层、所述第一电极和第二电极。 | 对比文件第[0031]段：“Each of the piezoelectric layers 24, 26, 28, 30, 32 is separated from its adjacent layers by an electrode layer (illustrated as layers 34, 36, 38, 40.” 以及图1显示电极层34, 36, 38, 40, 42, 44。 | **直接公开**。对比文件公开了压电层堆叠包含压电层（24, 26等）和多个电极层（34, 36, 38, 40, 42, 44）。虽然这些电极层是交替排列的内部电极，用于并联电容，但“第一电极”和“第二电极”可以视为这些电极层中的两个。从数量上和组成上，该特征被公开。 |
| **技术特征E**：所述第一电极与所述收发器电路的第一部分电耦合。 | 对比文件第[0076]段及图15：发射元件605通过发射多路复用器620和发射放大器630连接到控制器660。这构成了收发器电路的一部分。 | **直接公开**。对比文件中选定的发射元件（其电极）通过发射多路复用器和放大器（收发器电路的第一部分）接收到触发信号和高压脉冲，即与收发器电路的第一部分电耦合。 |
| **技术特征F**：且所述第一电极和所述第二电极中的每一者安置于所述压电层的第一表面上或附近。 | **未公开**。对比文件中的电极层（34, 36, 38, 40, 42, 44）是夹在压电层之间的内部电极（图1）。最顶部的电极层44上覆盖有接地板22，最底部的电极层42连接至焊盘16。没有任何两个功能电极被描述为安置于**同一个**压电层（或堆叠）的**同一个**“第一表面”上或附近。它们位于不同压电层的不同界面处。 | **未公开**。目标专利强调第一、第二电极位于压电层“第一表面”（即与腔对置的同一表面）上或附近，这是实现其同侧电极、利用应变差异的关键。对比文件的电极是三维交错分布在堆叠内部，不符合此特征。 |
| **技术特征G**：所述第一表面与所述腔对置。 | **未公开**（依赖于特征B未公开）。由于对比文件未公开“腔”，因此也不存在“与腔对置的表面”。 | **未公开**。 |
| **技术特征H**：和在第二时间段期间，借助于所述第二电极接收第二超声信号，所述第二电极与所述收发器电路的第二且不同的部分电耦合，其中所述第一时间段和所述第二时间段至少部分地重叠。 | 对比文件第[0076]段及图15：接收元件615接收超声回波，产生电信号，通过接收多路复用器640和接收前置放大器650（收发器电路的第二部分）传送至延迟线655。图15架构允许发射和接收操作独立进行，存在至少部分重叠的时间段在技术上是可能的。 | **隐含公开**。对比文件公开了使用独立的接收元件（其电极可视为“第二电极”）接收信号，并通过独立的接收电路（第二且不同的部分）处理。虽然未明确描述发射与接收时间段“至少部分重叠”，但在相控阵超声系统中，在发射一组元件的同时，接收其他元件回波（例如用于并行接收处理）是常见的操作模式，本领域技术人员可以合理推断出这种时序安排的可能性，以实现快速成像。因此，该特征被隐含公开。 |
| **技术特征I**：其进一步包括同时地借助于所述第一电极发射所述第一超声信号并借助于所述第二电极接收所述第二超声信号。 | **未公开**。对比文件虽然可能允许发射和接收在时间上重叠（特征H的隐含公开），但其“第一电极”（在发射元件上）和“第二电极”（在接收元件上）位于**不同的物理元件**上。目标专利要求的是**同一个PMUT上**的**两个电极**同时进行发射和接收，这是其核心创新点。对比文件未公开或暗示单个换能器元件能同时执行这两种功能。 | **未公开**。这是目标专利与对比文件在发明构思上的根本区别。对比文件采用空间分离的专用发射和接收元件，而目标专利实现了单个元件的全双工操作。 |
| **技术特征J**：其中：所述第一电极安置于所述膜片的内部部分中，且所述第二电极安置于所述膜片的外部部分中，所述外部部分接近于所述腔的壁且处在所述壁与所述第一电极之间。 | **未公开**（完全依赖于特征B、F、G等未公开的特征）。对比文件无“膜片”、“腔的壁”等概念，更无电极在膜片内部/外部区域的划分。 | **未公开**。 |
| **技术特征K**：其中所述第二电极的一部分延伸超出所述腔的所述壁。 | **未公开**（完全依赖于特征B、J等未公开的特征）。 | **未公开**。 |
| **技术特征L**：其中所述膜片包含第三电极，所述第三电极安置于所述压电层与所述腔之间。 | **未公开**（完全依赖于特征B未公开）。对比文件中最底部的电极层42（图1）位于压电堆叠底部并连接至焊盘，其下方是连接器，并非“腔”。虽然存在多个电极，但没有一个被描述为位于“压电层与腔之间”的“第三电极”。 | **未公开**。 |
| **技术特征M**：其中所述第三电极被配置为与所述第一电极和所述第二电极中的每一者一样的参考电极。 | **未公开**。对比文件中的接地板22覆盖所有元件顶部，可视为一个公共电极（图1）。但它连接的是顶部电极层44，且并未被描述为与发射元件和接收元件的信号电极“一样”的参考电极。在目标专利中，参考电极（如下部电极412）是发射和接收回路共用的。对比文件的架构中，发射和接收回路可能是隔离的。 | **未公开**。目标专利中参考电极是发射和接收电路的共同参考点。对比文件的公共接地板22的作用更多是作为声学接地和屏蔽，其电路参考作用不明确，且未与“第一电极”、“第二电极”建立如目标专利所述的三端口关系。 |
| **技术特征N**：其中所述参考电极的电压箝位到接地或其它参考电压。 | 对比文件第[0031]段：“...an additional electrode layer 44 contacts the upper surface 33 of the uppermost piezoelectric layer 32, and also contacts a ground plate 22 which covers all of the transducer elements.” | **直接公开**。对比文件公开了顶部电极层44连接到一个覆盖所有元件的接地板22。这意味着该电极层的电压被箝位到地电位，即起到了参考电极（接地）的作用。 |
| **技术特征O**：其中：所述膜片受锚定结构支撑并在所述腔上方延伸，所述膜片经配置以在所述PMUT接收或发射超声信号时，经历挠曲运动和振动中的一者或两者并在第一挠曲模式中操作。 | **未公开**（完全依赖于特征B未公开）。对比文件中的元件是固体块状结构，由衬底和连接垫支撑，其振动模式是厚度方向的压缩/膨胀，而非“腔上方”的“膜片”的“挠曲运动”。没有“锚定结构”支撑“膜片”的概念。 | **未公开**。这是PMUT与体压电换能器的核心机械工作原理差异。 |
| **技术特征P**：其中，在所述第一挠曲模式中，所述第一电极和所述第二电极中的每一者经历包含拉伸和压缩应力的交替周期的相应的第一振荡负载循环和第二振荡负载循环。 | **未公开**（完全依赖于特征O未公开）。对比文件的元件是厚度振动模式，其内部应力状态与目标专利中膜片弯曲导致的表面拉伸/压缩应变不同。且由于没有“第一电极”和“第二电极”位于同一表面不同区域的结构，也就不存在它们经历不同负载循环的描述。 | **未公开**。 |
| **技术特征Q**：其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环大致同相。 | **未公开**（完全依赖于特征P未公开）。 | **未公开**。 |
| **技术特征R**：其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环异相。 | **未公开**（完全依赖于特征P未公开）。 | **未公开**。 |
| **技术特征S**：其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环异相180°。 | **未公开**（完全依赖于特征P未公开）。 | **未公开**。 |
| **技术特征T**：其中所述第二电极经配置以在所述第一时间段期间处于发射模式中且在所述第二时间段期间处于接收模式中。 | **未公开**。对比文件中的“第二电极”（位于接收元件上）是**专用**的接收元件的一部分，其功能是固定的接收。对比文件没有描述任何一个电极或元件可以在发射模式和接收模式之间切换。其发射和接收功能由不同的元件组固定承担。 | **未公开**。目标专利此特征描述了电极的可切换性，而对比文件是功能固定的物理分离。 |
### **总结与代码输出**
根据上述比对分析：
* **直接公开**的技术特征有：A、C、D、E、N。
* **隐含公开**的技术特征有：H。
* **未被公开**的技术特征有：B、F、G、I、J、K、L、M、O、P、Q、R、S、T。
值得注意的是，虽然特征C、D、E被直接公开，但它们在目标专利和对比文件中所起的作用和所处的结构环境截然不同。目标专利中这些特征是服务于“单个膜片三端口同时收发”这一核心发明点的组成部分；而在对比文件中，它们是服务于“降低多层体压电元件阻抗”和“实现发射/接收元件物理分离”的不同发明目的。这种作用和技术贡献的差异在评价创造性时需要重点考量。
根据输出格式要求，在回答结尾插入对应代码：
<<<A>>><<<C>>><<<D>>><<<E>>><<<N>>><<<h>>>