**对比文件名称**：2012-09-27_发明申请_US20120245408A1 METHODS AND SYSTEMS FOR IMPROVING ACTUATOR PERFORMANCE BY REDUCING TENSILE STRESSES IN PIEZOELECTRIC THIN FILMS
**目标专利名称**：三端口压电超声换能器CN107107114B
**模型名称**：本次调用未指定特定模型名称。
作为资深专利代理师，我将严格依据目标专利说明书对权利要求的解释，并结合对比文件的内容，对技术特征进行逐一比对和公开性判断。以下为特征比对表格及详细论述。
### 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断结果 | 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，《隐含公开》 | “In operation, when voltage is applied between the electrodes 104, 110 across the PZT thin film 106, ... This vibration causes the diaphragm suspension to emit pressure waves W.” (说明书第[0013]段) | 对比文件描述了在电极104、110之间施加电压，使压电薄膜106收缩和伸展，从而使膜片悬挂120弯曲振动并发射压力波W。这本质上是通过电极发射声波（包括超声信号）。虽然未明确限定“第一时间段”和“收发器电路”这两个术语，但本领域技术人员能够毫无疑义地理解，施加电压并产生压力波的操作必然发生在一个时间段内，并且该电压信号需要由某种形式的驱动或收发电路提供。因此，该技术特征被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征B**：所述PMUT包含安置于腔上方的膜片，《直接公开》 | “A portion 112 of the substrate 102 opposite the electrodes 104, 110, has been removed to expose a displaceable diaphragm suspension 120.” (说明书第[0012]段) | 对比文件明确公开了在基板102上与电极相对的部分112被移除，暴露出一个可位移的膜片悬挂120。这个“diaphragm suspension”就是安置在由移除部分112形成的“腔”上方的膜片结构。这与目标专利中“安置于腔上方的膜片”的技术特征完全相同。 |
| **技术特征C**：所述膜片包含压电层堆叠，《直接公开》 | “The actuator 100 includes ... a PZT piezoelectric thin film 106 coupled to the first electrode 104...” (说明书第[0011]段) | 对比文件公开的致动器100包含PZT压电薄膜106，该薄膜是膜片悬挂120结构的一部分（位于电极104和110之间）。虽然对比文件未明确使用“堆叠”一词，但压电薄膜层是该膜片结构的核心组成部分。本领域技术人员能够直接、毫无疑义地得出该膜片包含压电层的结论。因此，该特征被直接公开。 |
| **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，《直接公开》 | “The actuator 100 includes a substrate 102, a first electrode 104 ... a PZT piezoelectric thin film 106 ... and a second electrode 110 coupled to the PZT thin film 106.” (说明书第[0011]段) | 对比文件明确记载了致动器100具有：压电层（PZT薄膜106）、第一电极（电极104）和第二电极（电极110）。这完全对应于技术特征D中的“压电层”、“第一电极”和“第二电极”。因此，该技术特征被对比文件直接公开。 |
| **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，《隐含公开》 | “In operation, when voltage is applied between the electrodes 104, 110...” (说明书第[0013]段) | 对比文件描述了在电极104和110之间施加电压以驱动致动器。这意味着电极104必然通过某种方式（导线、焊盘等）与提供电压的电路部分电连接。虽然对比文件未明确使用“收发器电路的第一部分”这一表述，但本领域技术人员能够合理推断，为了实现电压的施加，电极必须与驱动电路电耦合。因此，该特征被隐含公开。 |
| **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，《直接公开》 | 参见图4（结合说明书[0022]段）。图4显示电极416和418位于压电薄膜的外表面（顶部）上。 | 对比文件图4明确示出了两个“顶部”电极416和418。结合说明书[0022]段“positioned on the center and periphery of an outer surface of a substrate 402”的描述，这里的“outer surface”指的是结构的外表面，电极416、418位于压电薄膜（对应PZT thin film 306/206）之上。因此，两个电极都安置在压电层的一个表面上，这与技术特征F“安置于所述压电层的第一表面上或附近”完全一致。该特征被直接公开。 |
| **技术特征G**：所述第一表面与所述腔对置，《直接公开》 | “A portion 112 of the substrate 102 opposite the electrodes 104, 110, has been removed to expose a displaceable diaphragm suspension 120.” (说明书第[0012]段) | 对比文件明确说明，被移除的部分112位于电极104、110的“opposite”（相对）侧。这意味着电极（及它们所在的压电层表面）与由移除部分112形成的“腔”是相对设置的。因此，该特征被直接公开。 |
| **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。《未公开》 | 无相关描述。 | 对比文件全文仅描述了致动器（发射器）功能，即施加电压使膜片振动以产生/发射压力波。没有提及任何利用电极“接收”外部超声信号并将其转换为电信号的功能，更没有描述“第一时间段和第二时间段至少部分重叠”的同时或准同时发射与接收操作。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难题。对比文件未公开此特征。 |
| **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》 | 无相关描述。 | 基于对特征H的分析，对比文件未公开任何接收功能，因此更不可能公开“同时”发射和接收的技术方案。该特征未被公开。 |
| **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。《隐含公开》 | “... the actuator 400 includes two ‘top’ electrodes 416, 418 positioned on the center and periphery of an outer surface of a substrate 402.” (说明书第[0022]段) 以及 “In several embodiments, the electrodes 416, 418 coincide with a suspended diaphragm 420 over a removed portion 412.” (说明书第[0022]段) | 对比文件图4及相应描述公开了中心电极418和外围电极416，它们位于悬置于腔412上方的膜片420上。中心电极418自然位于“膜片的内部部分”，外围电极416位于“膜片的外部部分”。虽然未明确文字描述“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”，但根据图4所示的相对位置关系，本领域技术人员可以毫无困难地推断出，外围电极416靠近膜片边缘（即接近腔的壁），并且它位于腔壁与中心电极418之间。因此，该特征被隐含公开。 |
| **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。《未公开》 | 无相关描述。 | 对比文件图4显示电极416、418均位于膜片420的悬置区域上方，该悬置区域正对腔412。没有信息表明电极的任何部分延伸超出了由基板移除部分412所定义的腔壁的垂直投影范围。该特征未被公开。 |
| **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。《直接公开》 | “The actuator 100 includes a substrate 102, a first electrode 104 coupled to the substrate 102, a PZT piezoelectric thin film 106 coupled to the first electrode 104...” (说明书第[0011]段) 结合图1。 | 在对比文件的基本结构（如图1）中，第一电极104位于压电薄膜106与基板102之间。当基板部分112被移除形成腔后，第一电极104就位于压电层106与腔之间。这完全符合技术特征L中“第三电极安置于所述压电层与所述腔之间”的描述。因此，该特征被直接公开。 |
| **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》 | 无相关描述。 | 对比文件虽然描述了第一电极104，但并未将其配置或描述为与顶部电极（第二电极110或416、418）功能相同的“参考电极”。在操作描述中，电压是施加在两个电极之间的，并未明确其中一个为参考（如接地）电极。该特征未被公开。 |
| **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。《未公开》 | 虽然提到了施加DC偏置电压（说明书[0014]段），但未明确说明哪个电极被箝位到固定参考电位（如接地）。 | 对比文件提到施加DC偏置电压以产生压缩应力来抵消制造过程中的拉伸应力，但未指明该DC电压是将第一电极（或任何电极）“箝位”到固定的接地或参考电压。其偏置电压是作为驱动信号的一部分施加的，并非用于建立固定的参考电位。该特征未被公开。 |
| **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。《直接公开》 | “A portion 112 of the substrate 102 ... has been removed to expose a displaceable diaphragm suspension 120.” (说明书第[0012]段) 以及 “... the contraction and extension of the PZT thin film 106 creates a bending moment to flex the diaphragm suspension 120 out of its resting plane. This vibration causes the diaphragm suspension to emit pressure waves W.” (说明书第[0013]段) | 对比文件明确公开了膜片悬挂120由剩余的基板部分（即锚定结构）支撑，并在移除部分112形成的腔上方延伸。当施加电压时，膜片会发生弯曲（flex）和振动，以发射压力波。这完全对应于技术特征O中关于膜片受支撑、延伸以及经历挠曲运动和振动的描述。虽然未明确提及“第一挠曲模式”这一术语，但其描述的弯曲振动即是膜片的基本（第一）挠曲模式操作。因此，该特征被直接公开。 |
| **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。《隐含公开》 | “If the center electrode 418 has a positive strain, the peripheral electrode 416 must have a negative strain to maintain the zero average strain.” (说明书第[0023]段) | 对比文件在描述具有中心和外圈电极的实施例时指出，为了保持平均应变为零，如果中心电极418处是正应变，则外围电极416处必须是负应变。正应变和负应变分别对应于拉伸和压缩应力。结合其作为致动器被交流电压驱动的上下文，这种应变状态会随着驱动电压的交替而交替变化，从而形成交替的拉伸和压缩应力周期，即振荡负载循环。因此，该特征被隐含公开。 |
| **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。《未公开》 | “When large internal stresses are present warping the actuator, in-phase voltage (i.e., 0° out of phase) applied to electrodes 416, 418 can enhance the actuator displacement.” (说明书第[0023]段) | 对比文件提到，当存在大的内应力导致致动器翘曲时，对电极施加同相电压可以增强位移。这是一种特定条件下的操作方式，并非对正常振动模式下两个电极所处应力/应变循环相位关系的直接或隐含描述。在正常描述增强位移时，对比文件强调的是异相驱动（见下文）。因此，技术特征Q所定义的“振荡负载循环大致同相”这一特定关系，并未被对比文件公开。 |
| **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。《隐含公开》 | “Therefore, driving the electrodes 416, 418 with independent, out of phase voltage (e.g., 180° out of phase) will enhance the displacement of the entire diaphragm suspension 420.” (说明书第[0023]段) | 对比文件明确教导，用异相电压驱动中心和外圈电极可以增强整个膜片的位移。结合前述关于应变相反的描述，可以合理推断，在这种驱动方式下，两个电极所经历的机械应力/应变变化（即振荡负载循环）也是异相的。因此，该特征被隐含公开。 |
| **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°。《直接公开》 | “... out of phase voltage (e.g., 180° out of phase)...” (说明书第[0023]段) | 对比文件在举例说明异相驱动时，明确提到了“180° out of phase”。这直接公开了两个驱动电压信号相位差180°。基于电压与所产生的压电应变之间的直接关系，本领域技术人员能够毫无疑义地得出，此时两个电极所经历的应力/应变循环（振荡负载循环）也相应地异相180°。因此，该特征被直接公开。 |
| **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》 | 无相关描述。 | 对比文件中的电极（无论是第二电极110还是416、418）仅被描述用于施加电压以驱动膜片振动（即发射模式）。没有涉及任何关于电极切换或配置为“接收模式”以检测信号的内容。该特征未被公开。 |
### 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：B, C, D, F, G, L, O, S。
- **隐含公开**的技术特征有：A, E, J, P, R。
- **未公开**的技术特征有：H, I, K, M, N, Q, T。
<<<B>>><<<C>>><<<D>>><<<F>>><<<G>>><<<L>>><<<O>>><<<S>>><<<a>>><<<e>>><<<j>>><<<p>>><<<r>>>