**对比文件名称**:2015-06-18_发明申请_US20150165479A1 PIEZOELECTRIC ULTRASONIC TRANSDUCER AND PROCESS
**目标专利名称**:三端口压电超声换能器CN107107114B
**本次调用的模型名称**:DeepSeek-R1
## 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《隐含公开》**<br>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, | [0004]段:“The transducers typically include a piezoelectric stack suspended over a cavity. The piezoelectric stack may include a layer of piezoelectric material and a layer of patterned or unpatterned electrodes on each side of the piezoelectric layer.”<br>[0005]段:“In operation, the piezoelectric layer stack 110 and mechanical layer 130 may be caused to vibrate in response to a time-varying excitation voltage applied across the lower electrode 112 and the upper electrode 114. Therefore, one or more ultrasonic pressure waves 122 having frequencies in, for example, the ultrasonic band may propagate into a propagation medium 124.” | 对比文件公开了压电换能器包含电极(上电极和下电极),并描述了在施加时变激励电压时,压电层堆叠和机械层振动,从而发射出超声波。虽然对比文件未明确区分“第一电极”和“第二电极”,也未指明是“借助于第一电极发射”,但其描述了通过施加电压于电极来使换能器振动并发射超声波的基本原理和操作。本领域技术人员可以毫无疑义地理解,为了实现发射功能,需要有一个电极(无论其被称为上电极、下电极或第一电极)来响应收发器电路的信号并参与发射过程。因此,该技术特征被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征B《直接公开》**<br>所述PMUT包含安置于腔上方的膜片, | [0005]段:“...a piezoelectric ultrasonic transducer such that it includes a piezoelectric layer stack 110 disposed over a mechanical layer 130 and a cavity 120...”<br>[0045]段:“...a membrane over the cavity, the membrane being configured to undergo one or both of flexural motion and vibration when the PMUT receives or transmits acoustic or ultrasonic signals.” | 对比文件明确且直接地描述了PMUT包含安置于腔上方的膜片(由压电层堆叠和机械层构成)。该特征在对比文件中作用与目标专利相同,都是构成换能器的基本振动结构。 |
| **技术特征C《直接公开》**<br>所述膜片包含压电层堆叠, | [0004]段:“The transducers typically include a piezoelectric stack suspended over a cavity.”<br>[0005]段:“...it includes a piezoelectric layer stack 110...”<br>[0045]段:“...a piezoelectric layer stack disposed over the anchor structure...” | 对比文件多次明确提及PMUT的膜片包含压电层堆叠(piezoelectric layer stack)。该特征被直接公开。 |
| **技术特征D《未公开》**<br>所述压电层堆叠包含压电层、所述第一电极和第二电极, | [0004]段:“The piezoelectric stack may include a layer of piezoelectric material and a layer of patterned or unpatterned electrodes on each side of the piezoelectric layer.”<br>图1、2A-2D等图示及对应描述显示了上电极和下电极。 | 对比文件公开的压电层堆叠包含压电层以及位于其两侧的电极(上电极和下电极)。然而,目标专利权利要求中的“第一电极和第二电极”是特指均安置于“压电层的第一表面上或附近”的两个电极(参见特征F)。对比文件中的上电极和下电极分居压电层两侧,并非位于同一表面。因此,对比文件未公开“压电层堆叠包含压电层、所述第一电极和第二电极”这一特定结构关系。 |
| **技术特征E《未公开》**<br>所述第一电极与所述收发器电路的第一部分电耦合, | 全文未提及“收发器电路的第一部分”或类似概念。对比文件提及了施加电压和读取信号,但未具体描述电极与收发器电路内部不同部分(如独立的发射电路和接收电路)的电连接关系。 | 对比文件未公开第一电极与收发器电路的特定部分(第一部分)电耦合的技术特征。该特征是实现发射与接收通道独立的关键之一。 |
| **技术特征F《未公开》**<br>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, | [0004]段:“...a layer of patterned or unpatterned electrodes on each side of the piezoelectric layer.”<br>图1、2A-2D等图示显示电极位于压电层的两侧。 | 对比文件明确公开电极位于压电层的“每一侧”(each side),即上下两个表面。而目标专利要求第一电极和第二电极均位于“压电层的第一表面上或附近”,即位于同一表面。二者结构不同,对比文件未公开该特征。 |
| **技术特征G《未公开》**<br>所述第一表面与所述腔对置 | 基于特征F未被公开,且对比文件的图示(如图2A)显示上电极所在表面背向腔体,下电极所在表面面向腔体。但目标专利中“第一表面”是特指第一和第二电极共同所在的表面。由于特征F未被公开,该相对位置关系在对比文件中没有对应基础。 | 该特征依赖于特征F的特定电极布置。由于对比文件未公开两个电极位于同一表面,因此“该表面与腔对置”这一相对位置关系也未被公开。 |
| **技术特征H《未公开》**<br>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。 | [0005]段:“The piezoelectric layer stack 110 may similarly receive reflected ultrasonic pressure waves from an object in the propagation medium and convert the received ultrasonic pressure waves into electrical signals that can be read by transceiver circuitry 1010.” | 对比文件提及了换能器可以接收反射的超声波并将其转换为电信号,由收发器电路读取。但是,它没有描述是“借助于第二电极”进行接收,更没有描述该第二电极连接到收发器电路的一个“第二且不同的部分”。更重要的是,对比文件完全没有提及“第一时间段和第二时间段至少部分地重叠”这一允许同时或部分重叠进行发射和接收的时序操作特征。这是目标专利的核心创新点之一,旨在解决发射与接收信号重叠时的检测问题。对比文件未公开此特征。 |
| **技术特征I《未公开》**<br>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。 | 全文未提及同时发射和接收的操作模式。 | 这是对特征H中“至少部分重叠”的进一步明确和具体化(完全同时)。如上所述,对比文件未公开任何关于发射与接收时序重叠的内容,因此更不可能公开“同时”发射和接收。 |
| **技术特征J《未公开》**<br>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。 | 全文未描述将两个电极分别布置在膜片内部和外部,并具有特定位置关系的配置。 | 这是三端口PMUT为实现高效发射/接收而采用的特定电极布局(如位于拐点区两侧)。对比文件仅涉及传统的双电极(上下电极)PMUT结构,未公开此特征。 |
| **技术特征K《未公开》**<br>其中所述第二电极的一部分延伸超出所述腔的所述壁。 | 全文未描述电极延伸超出腔壁的配置。 | 这是目标专利中可能优化性能的细节设计。对比文件未公开。 |
| **技术特征L《未公开》**<br>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。 | 对比文件中的下电极(lower electrode)通常位于压电层与腔之间(如图2A)。但该下电极在目标专利中可能被用作“第三电极”(参考电极)。然而,关键区别在于,在目标专利的三端口配置中,当存在第三电极时,第一和第二电极位于压电层的同一侧。而对比文件中,与下电极配对的另一个电极(上电极)位于压电层另一侧。结构不同。 | 尽管对比文件公开了位于压电层与腔之间的电极,但该电极在整体电极配置关系中所扮演的角色和所处的架构与目标专利的三端口设计不同。因此,不能认为该特征被公开。 |
| **技术特征M《未公开》**<br>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。 | 全文未提及将某个电极专门配置为发射电极和接收电极共同的“参考电极”。 | 这是三端口PMUT的特定电学配置,用于提供公共参考点。对比文件未公开此概念。 |
| **技术特征N《未公开》**<br>其中所述参考电极的电压箝位到接地或其它参考电压。 | 全文未提及将任何电极的电压箝位到接地或参考电压。 | 这是具体的电路操作细节。对比文件未公开。 |
| **技术特征O《未公开》**<br>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。 | [0045]段:“...the membrane being configured to undergo one or both of flexural motion and vibration when the PMUT receives or transmits acoustic or ultrasonic signals.”<br>[0007]段:“...the membrane being configured to undergo one or both of flexural motion and vibration when the PMUT receives or transmits acoustic or ultrasonic signals.” | 对比文件直接公开了膜片受锚定结构支撑、在腔上方延伸,并配置为在收发超声波时经历挠曲运动和/或振动。但是,对比文件**没有**公开膜片在“第一挠曲模式中操作”这一特定模式限定。目标专利说明书中的“第一挠曲模式”可能具有特定含义(如基本振动模式)。对比文件仅一般性描述了挠曲运动和振动,未指定具体模式。因此,该特征整体未被公开。 |
| **技术特征P《未公开》**<br>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。 | 全文未分析或描述特定电极在振动时所经历的应力循环。 | 这是对三端口PMUT在特定振动模式下电极受力状态的物理描述。对比文件未涉及此内容。 |
| **技术特征Q《未公开》**<br>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。 | 全文未涉及两个电极负载循环的相位关系。 | 这是三端口PMUT可能的一种工作状态。对比文件未公开。 |
| **技术特征R《未公开》**<br>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。 | 全文未涉及两个电极负载循环的相位关系。 | 这是三端口PMUT可能的一种工作状态(如位于拐点区两侧)。对比文件未公开。 |
| **技术特征S《未公开》**<br>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°。 | 全文未涉及两个电极负载循环的相位关系。 | 这是特征R的一种具体相位情况。对比文件未公开。 |
| **技术特征T《未公开》**<br>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。 | 全文未描述任何电极可以在不同时间段切换发射和接收模式。对比文件中的电极功能很可能是固定的(上/下电极用于双工操作)。 | 这是目标专利中可切换电极的实施方案。对比文件未公开。 |
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