## 对比文件名称
2017-04-20_发明申请_WO2017066612A1 INTEGRATED PIEZOELECTRIC MICROMECHANICAL ULTRASONIC TRANSDUCER PIXEL AND ARRAY
## 目标专利名称
217三端口压电超声换能器CN107107114B
## 模型名称
本次调用未提供模型名称
## 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。<br>**《直接公开》** | [0044] "In implementations with three electrodes, the three electrodes may include a separate electrode for each of transmitting signals to and receiving signals from associated transceiver circuitry, and a common reference or ground electrode. The arrangement allows transmit and receive timings to be independent of each other, thereby enabling, for example, simultaneous transmission and reception of ultrasonic waves."<br>（在具有三个电极的实施方式中，这三个电极可以包括用于向相关联的收发器电路发射信号和从相关联的收发器电路接收信号的单独电极，以及公共参考或接地电极。该布置允许发射和接收时序彼此独立，从而实现例如超声波的同时发射和接收。）<br>[0090] "In accordance with the presently disclosed techniques, ultrasonic signals (e.g., the ultrasonic wave 264 shown in Figure 2) may be emitted by PMUT 900 as a result of an excitation signal provided by way of a Tx drive electrode to inner (transmit) electrode 913."<br>（根据目前公开的技术，超声信号（例如，图2所示的超声波264）可以由PMUT 900发射，这是通过Tx驱动电极向内部（发射）电极913提供激励信号的结果。） | 对比文件明确公开了PMUT具有三个电极，其中一个电极（内部电极913）被配置为发射电极（transmit electrode），并且通过向该电极施加激励信号（来自收发器电路或Tx驱动电极）来发射超声信号（见[0090]）。这直接对应于“响应于来自收发器电路的信号，借助于PMUT的第一电极发射第一超声信号”。因此，本领域技术人员能够毫无疑义地从对比文件中得出与技术特征A相同的技术方案。 |
| **技术特征B**：所述PMUT包含安置于腔上方的膜片。<br>**《直接公开》** | [0047] "Referring to Figure 1A, a piezoelectric ultrasonic transducer 100 may be configured such that it includes a piezoelectric layer stack 110 and a mechanical layer 130 disposed so as to form a diaphragm (which may be referred to hereinbelow as a "PMUT diaphragm" or "deformable diaphragm") supported by an anchor structure 170 over a cavity 120."<br>（参考图1A，压电超声换能器100可以被配置为使得其包括压电层堆叠110和机械层130，所述机械层被安置以便形成由锚定结构170在腔120上方支撑的膜片（下文可称为“PMUT膜片”或“可变形膜片”）。）<br>[0087] "In the illustrated implementation, PMUT 900 includes a reference (lower) electrode 912 disposed below a piezoelectric layer 915 and above a cavity 920."<br>（在所图示的实施方式中，PMUT 900包括安置在压电层915下方和腔920上方的参考（下部）电极912。） | 对比文件多次明确描述了PMUT的结构包含位于腔上方的膜片（diaphragm）。例如，[0047]描述了由锚定结构支撑在腔上方的膜片，[0087]也描述了电极位于腔上方。这直接公开了技术特征B。 |
| **技术特征C**：所述膜片包含压电层堆叠。<br>**《直接公开》** | [0047] "a piezoelectric ultrasonic transducer 100 may be configured such that it includes a piezoelectric layer stack 110 and a mechanical layer 130 disposed so as to form a diaphragm"<br>（压电超声换能器100可以被配置为使得其包括压电层堆叠110和机械层130，所述机械层被安置以便形成膜片） | 对比文件明确指出PMUT包含压电层堆叠，并且该堆叠是构成膜片的一部分。这直接公开了技术特征C。 |
| **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。<br>**《直接公开》** | [0044] "In implementations with three electrodes, the three electrodes may include a separate electrode for each of transmitting signals to and receiving signals from associated transceiver circuitry, and a common reference or ground electrode."<br>（在具有三个电极的实施方式中，这三个电极可以包括用于向相关联的收发器电路发射信号和从相关联的收发器电路接收信号的单独电极，以及公共参考或接地电极。）<br>[0087] "In the illustrated implementation, PMUT 900 includes a reference (lower) electrode 912 disposed below a piezoelectric layer 915 and above a cavity 920. An inner (upper) electrode 913 is disposed above the piezoelectric layer 915. In the illustrated implementation, one or more outer (upper) electrodes 914 are also disposed above the piezoelectric layer 915."<br>（在所图示的实施方式中，PMUT 900包括安置在压电层915下方和腔920上方的参考（下部）电极912。内部（上部）电极913安置在压电层915上方。在所图示的实施方式中，一个或多个外部（上部）电极914也安置在压电层915上方。） | 对比文件公开了包含压电层（915）和多个电极（例如，参考电极912、内部电极913、外部电极914）的PMUT结构。其中，内部电极913被明确描述为发射电极（第一电极），外部电极914被明确描述为接收电极（第二电极）（见[0087]及图9A说明）。这些电极与压电层共同构成了压电层堆叠。因此，对比文件直接公开了压电层堆叠包含压电层、第一电极（发射电极）和第二电极（接收电极）。 |
| **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。<br>**《隐含公开》** | [0090] "ultrasonic signals ... may be emitted by PMUT 900 as a result of an excitation signal provided by way of a Tx drive electrode to inner (transmit) electrode 913."<br>（超声信号...可以由PMUT 900发射，这是通过Tx驱动电极向内部（发射）电极913提供激励信号的结果。）<br>[0059] "In some implementations, the transmitter excitation signals may be coupled to one or more electrodes in each PMUT or PMUT array, such as a transmit electrode associated with each PMUT, to allow the generation and launching of ultrasonic waves."<br>（在一些实施方式中，发射器激励信号可以耦合到每个PMUT或PMUT阵列中的一个或多个电极，例如与每个PMUT相关联的发射电极，以允许产生和发射超声波。） | 对比文件明确描述了发射电极（第一电极）接收来自“Tx驱动电极”或“发射器激励信号”的激励信号以发射超声波。虽然未明确使用“收发器电路的第一部分”这一措辞，但本领域技术人员能够毫无疑义地理解，提供激励信号的“Tx驱动电极”或发射器电路正是收发器电路中负责发射功能的部分。因此，第一电极与收发器电路的发射部分电耦合是隐含公开的。 |
| **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。<br>**《直接公开》** | [0006] "The PMUT includes a piezoelectric layer stack including a piezoelectric layer disposed over a cavity, the cavity being disposed between the piezoelectric layer stack and the substrate, a reference electrode disposed between the piezoelectric layer and the cavity, and one or both of a receive electrode and a transmit electrode disposed on or proximate to a first surface of the piezoelectric layer, the first surface being opposite from the cavity."<br>（PMUT包括压电层堆叠，所述压电层堆叠包括安置在腔上方的压电层，所述腔安置在所述压电层堆叠与所述衬底之间，安置在所述压电层与所述腔之间的参考电极，以及安置在所述压电层的第一表面上或附近的接收电极和发射电极中的一个或两者，所述第一表面与所述腔相对。）<br>[0087] "An inner (upper) electrode 913 is disposed above the piezoelectric layer 915. ... one or more outer (upper) electrodes 914 are also disposed above the piezoelectric layer 915."<br>（内部（上部）电极913安置在压电层915上方。...一个或多个外部（上部）电极914也安置在压电层915上方。） | 对比文件[0006]明确限定了接收电极和发射电极（即第一和第二电极）安置在压电层的“第一表面”上或附近，并且该第一表面与腔相对。图9A的实施方式（[0087]）也明确显示了内部电极913和外部电极914都位于压电层915的上方（即与腔相对的第一表面上）。因此，技术特征F被直接公开。 |
| **技术特征G**：所述第一表面与所述腔对置。<br>**《直接公开》** | [0006] "the first surface being opposite from the cavity."<br>（所述第一表面与所述腔相对。） | 对比文件[0006]的原文明确指出了“第一表面与所述腔相对”（opposite from the cavity），这直接对应于技术特征G的表述。 |
| **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。<br>**《直接公开》** | [0044] "The arrangement allows transmit and receive timings to be independent of each other, thereby enabling, for example, simultaneous transmission and reception of ultrasonic waves."<br>（该布置允许发射和接收时序彼此独立，从而实现例如超声波的同时发射和接收。）<br>[0091] "During the transmit mode, ultrasonic signals may be emitted by the PMUT 900 ... During the receive mode, a reflection of the ultrasonic signals ... may be received by the PMUT 900. ... the receive mode (that may at least partially overlap the transmit mode)"<br>（在发射模式期间，超声信号可以由PMUT 900发射...在接收模式期间，超声信号的反射...可以由PMUT 900接收...所述接收模式（可以至少部分地与发射模式重叠））<br>[0090] "The mechanical stress may generate a surface charge or voltage in the outer (receive) electrode 914, electrically coupled with pixel input electrode 937, that may be detected by the sensor pixel circuit 936"<br>（机械应力可以在外部（接收）电极914中产生表面电荷或电压，所述外部电极与像素输入电极937电耦合，这可以由传感器像素电路936检测到。） | 对比文件明确公开了以下内容：1）接收电极（第二电极，如外部电极914）用于接收超声信号（[0090]）；2）接收电极与传感器像素电路（属于收发器电路的接收/读出部分）电耦合（[0090]），这与发射电极连接的发射驱动部分（收发器电路的第一部分）是不同且独立的；3）发射和接收时序可以独立，并且接收模式可以至少部分地与发射模式重叠（[0044], [0091]），这意味着第一时间段（发射模式）和第二时间段（接收模式）至少部分重叠。因此，技术特征H被直接公开。 |
| **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。<br>**《直接公开》** | [0044] "thereby enabling, for example, simultaneous transmission and reception of ultrasonic waves."<br>（从而实现例如超声波的同时发射和接收。）<br>[0091] "the receive mode (that may at least partially overlap the transmit mode)"<br>（所述接收模式（可以至少部分地与发射模式重叠）） | 对比文件明确指出了其技术方案可以实现超声波的同时（simultaneous）发射和接收，或者发射模式与接收模式至少部分重叠。这直接公开了技术特征I所限定的“同时地”发射和接收。 |
| **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。<br>**《隐含公开》** | [0087] "An inner (upper) electrode 913 is disposed above the piezoelectric layer 915. ... one or more outer (upper) electrodes 914 are also disposed above the piezoelectric layer 915. ... the inner electrode 913 is configured as a 'transmit electrode', and the outer electrode 914 is configured as a 'receive electrode'."<br>（内部（上部）电极913安置在压电层915上方。...一个或多个外部（上部）电极914也安置在压电层915上方。...所述内部电极913被配置为‘发射电极’，并且所述外部电极914被配置为‘接收电极’。）<br>图9A清晰地显示了内部电极913位于膜片的中心区域（内部部分），而外部电极914呈环形围绕内部电极913，位于膜片的外围区域（外部部分）。 | 对比文件明确将内部电极913描述为发射电极（第一电极），将外部电极914描述为接收电极（第二电极）。从图9A的平面视图可以明确看出，内部电极位于膜片的内部（中心）部分，外部电极位于膜片的外部（外围）部分。结合PMUT膜片覆盖在腔上方的结构（[0047]），本领域技术人员能够毫无疑义地推断出，外部电极必然位于接近腔壁的位置，并且处在腔壁与内部电极之间。因此，技术特征J被隐含公开。 |
| **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。<br>**《未公开》** | 对比文件中未发现关于电极延伸超出腔壁的描述或图示。图9A显示外部电极大致与腔的边界（虚线所示）对齐或位于其上方，但未明确显示或描述其延伸超出腔壁。 | 对比文件未提及第二电极（外部电极）的任何部分延伸超出腔的壁。虽然在一些PMUT设计中电极可能略微超出腔边界以实现电连接，但这并非必然的或公开的技术特征。本领域技术人员不能从对比文件毫无疑义地得出或必然推断出该特征。因此，技术特征K未被公开。 |
| **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。<br>**《直接公开》** | [0006] "a reference electrode disposed between the piezoelectric layer and the cavity"<br>（安置在所述压电层与所述腔之间的参考电极）<br>[0087] "PMUT 900 includes a reference (lower) electrode 912 disposed below a piezoelectric layer 915 and above a cavity 920."<br>（PMUT 900包括安置在压电层915下方和腔920上方的参考（下部）电极912。） | 对比文件明确公开了PMUT包含一个参考电极（第三电极），并且该电极位于压电层与腔之间（例如，在压电层下方、腔上方）。这直接对应于技术特征L。 |
| **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。<br>**《直接公开》** | [0044] "the three electrodes may include a separate electrode for each of transmitting signals to and receiving signals from associated transceiver circuitry, and a common reference or ground electrode."<br>（这三个电极可以包括用于向相关联的收发器电路发射信号和从相关联的收发器电路接收信号的单独电极，以及公共参考或接地电极。）<br>[0087] "reference (lower) electrode 912"<br>（参考（下部）电极912） | 对比文件明确将第三电极（下部电极912）描述为“参考电极”（reference electrode），并且指出该电极是发射电极和接收电极所“公共的”（common）。这直接公开了第三电极被配置为与第一和第二电极一样的参考电极。 |
| **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。<br>**《直接公开》** | [0048] "In some implementations, the lower electrode 112 (sometimes referred to herein as a reference electrode) may be grounded, connected to a constant bias voltage (e.g., a reference voltage)..."<br>（在一些实施方式中，下部电极112（本文有时称为参考电极）可以接地、连接到恒定偏置电压（例如，参考电压）...） | 对比文件明确描述了参考电极（下部电极）可以接地或连接到恒定的参考电压（偏置电压）。这直接公开了技术特征N。 |
| **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。<br>**《隐含公开》** | [0047] "a diaphragm ... supported by an anchor structure 170 over a cavity 120."<br>（膜片...由锚定结构170在腔120上方支撑。）<br>[0048] "The deformable diaphragm over the cavity 120 may bend and vibrate in response to the reflected ultrasonic pressure wave impinging on a surface of the PMUT"<br>（腔120上方的可变形膜片可以响应于撞击在PMUT表面的反射超声压力波而弯曲和振动。）<br>[0044] "each of the transmit electrode and the receive electrode may experience a differing orientation of mechanical stress or strain during bending."<br>（发射电极和接收电极中的每一个在弯曲期间可能经历不同方向的机械应力或应变。） | 对比文件直接公开了膜片由锚定结构支撑在腔上方（[0047]），并且在操作（接收或发射）时会发生弯曲和振动（[0048]）。虽然未明确限定“第一挠曲模式”，但本领域技术人员理解，PMUT膜片在超声频率下的基本振动模式即为其第一（或基本）挠曲模式。对比文件提及电极在“弯曲”（bending）期间经历应力应变（[0044]），这隐含了膜片在特定挠曲模式下操作。因此，技术特征O被隐含公开。 |
| **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。<br>**《隐含公开》** | [0044] "each of the transmit electrode and the receive electrode may experience a differing orientation of mechanical stress or strain during bending. For example, where one electrode is disposed proximate to an interior region of the diaphragm and the other electrode is disposed proximate to an outer region of the diaphragm, a first portion of the piezoelectric layer proximate to the first electrode may be under tension at the same time that a second portion of the diaphragm layer proximate to the second electrode is under compression."<br>（发射电极和接收电极中的每一个在弯曲期间可能经历不同方向的机械应力或应变。例如，当一个电极安置成接近膜片的内部区域且另一电极安置成接近膜片的外部区域时，接近第一电极的压电层的第一部分可能处于拉伸下，同时接近第二电极的膜片层的第二部分处于压缩下。） | 对比文件明确描述了在弯曲（即挠曲模式操作）期间，位于膜片不同区域（内部和外部）的发射电极和接收电极会同时经历不同方向（拉伸和压缩）的机械应力。由于超声信号是交变的，这种应力状态会随着膜的振动而交替变化，形成振荡负载循环。因此，本领域技术人员能够合理推断出，在第一挠曲模式中，第一和第二电极各自经历包含拉伸和压缩应力交替周期的振荡负载循环。技术特征P被隐含公开。 |
| **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。<br>**《未公开》** | 对比文件未提及第一电极和第二电极的振荡负载循环之间的相位关系。其仅描述了当电极位于膜片不同区域（内/外）时，应力方向可能相反（[0044]），这实际上暗示了异相的可能性，但未提及“同相”的可能性。目标专利说明书[0071]提到在如图8-11等配置中，负载循环可大致同相，但这取决于电极在拐点区的哪一侧。对比文件未公开这种具体配置。 | 对比文件没有描述或暗示第一和第二电极的振荡负载循环可以“大致同相”。其关注点在于利用电极位于膜片不同区域时应力状态的差异（通常是相反的）来提高效率。因此，本领域技术人员无法从对比文件得出或推断出负载循环同相的技术方案。技术特征Q未被公开。 |
| **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。<br>**《隐含公开》** | [0044] "a first portion of the piezoelectric layer proximate to the first electrode may be under tension at the same time that a second portion of the diaphragm layer proximate to the second electrode is under compression."<br>（接近第一电极的压电层的第一部分可能处于拉伸下，同时接近第二电极的膜片层的第二部分处于压缩下。） | 对比文件明确给出了一个实例：当一个电极（第一电极）附近的区域处于拉伸状态时，另一个电极（第二电极）附近的区域同时处于压缩状态。这表明在振动周期中的某个时刻，两个电极经历的应力方向是相反的。由于超声振动是周期性的，这种相反的应力状态会交替出现，因此可以合理推断两个电极的振荡负载循环是异相的。技术特征R被隐含公开。 |
| **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°。<br>**《隐含公开》** | [0044] 同上。所述“拉伸”和“压缩”是机械应力的两个完全相反的方向。在简谐振动模型中，当两个点处于完全相反的应力状态（一个最大拉伸，另一个最大压缩）时，它们的相位差通常为180度。本领域技术人员结合PMUT膜片振动的基本原理，能够从对比文件描述的“同时处于相反应力状态”推断出，在理想情况下，第一和第二电极的振荡负载循环可能异相180°。 | 基于对比文件[0044]公开的“一个处于拉伸，另一个同时处于压缩”的描述，这代表了应力状态的完全对立。在周期性振荡中，这种完全对立的关系最典型地对应于180度的相位差。虽然对比文件未明确写出“180°”，但本领域技术人员根据公知常识能够进行该合理推断。因此，技术特征S被隐含公开。 |
| **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。<br>**《未公开》** | 对比文件中，第二电极（外部电极914）被明确且一致地描述和配置为“接收电极”（receive electrode）（见[0087], [0090]）。未提及该电极可以在发射模式和接收模式之间切换或重配置。图9B的时序图也明确区分了“发射模式”（作用于发射电极）和“接收模式”（作用于接收电极）。 | 对比文件公开的第二电极是一个专用的接收电极，并未被描述为具有可切换的功能（即在发射时间段也用于发射）。其公开的是通过独立的发射电极和接收电极实现同时或重叠的发射和接收，而非通过单个电极在不同时间段切换模式。因此，技术特征T未被公开。 |
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