声波设备、探测器、电子设备及超声波图像装置

申请号 CN201510454923.9 申请日 2015-07-29 公开(公告)号 CN105310719A 公开(公告)日 2016-02-10
申请人 精工爱普生株式会社; 发明人 铃木博则; 松田洋史;
摘要 本 发明 提供了 超 声波 设备、探测器、 电子 设备及 超声波 图像装置,在基体(21)中,声音整合层(73)形成于各个 超声波换能器 器件(23)上。在相邻的超声波换能器器件(23)之间,配置有与超声波换能器器件(23)的 电极 (43)连接的导电体(45)。保护膜(47) 覆盖 导电体(45)。保护膜(47)具有比声音整合层(73)小的透湿性。配置有壁部(51),其配置于保护膜(47)上,在有关自基体(21)的高度方向在至少一部分的高度范围内,将相邻的超声波换能器器件(23)上的声音整合层(73)相互分隔,且具有区别于声音整合层(73)的的声阻抗。
权利要求

1.一种声波设备,其特征在于,具备:
基体;
超声波换能器器件,阵列状地配置于所述基体,分别具有振动膜;
声音整合层,形成于各个所述超声波换能器器件上;
导电体,在从所述基体的厚度方向俯视观察时,配置于相邻的所述超声波换能器器件之间,与所述超声波换能器器件的电极连接;
保护膜,配置于所述导电体上,具有比所述声音整合层小的透湿性;以及壁部,配置于所述保护膜上,在有关自所述基体的高度方向在至少一部分的高度范围内,将所述相邻的所述超声波换能器器件上的所述声音整合层相互分隔,所述壁部具有区别于所述声音整合层的声阻抗的声阻抗。
2.根据权利要求1所述的超声波设备,其特征在于,
从所述基体的厚度方向俯视时,所述保护膜配置于所述导电体上、夹持所述导电体的表面的一部分的位置
所述超声波设备具备配线体,所述配线体被配置为被所述导电体的表面的所述一部分、配置于夹持所述导电体的表面的一部分的位置的所述保护膜及所述壁部包围。
3.根据权利要求1或2所述的超声波设备,其特征在于,
在所述壁部内形成有空洞。
4.根据权利要求3所述的超声波设备,其特征在于,
所述空洞在所述壁部中,在所述高度方向上在最远离所述基体的顶上表面开口,其底部在所述高度方向上位于距离所述保护膜规定的高度位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的超声波设备,其特征在于,
所述保护膜是无机材料的化膜或者氮化膜。
6.根据权利要求5所述的超声波设备,其特征在于,
所述保护膜由Al2O3形成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的超声波设备,其特征在于,
所述壁部由具有比所述声音整合层小的透湿性的原料形成。
8.根据权利要求7所述的超声波设备,其特征在于,
所述壁部由永久抗蚀膜形成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的超声波设备,其特征在于,
所述壁部对应共通连接于一根信号线的每个所述超声波换能器器件组,分隔所述声音整合层。
10.根据权利要求9所述的超声波设备,其特征在于,
所述壁部在共通连接于所述信号线的所述超声波换能器器件组中,将所述相邻的所述超声波换能器器件上的所述声音整合层相互分隔。
11.一种探测器,其特征在于,具备:
根据权利要求1至10中任一项所述的超声波设备;以及
框体,支撑所述超声波设备。
12.一种电子设备,其特征在于,具备:
根据权利要求1至10中任一项所述的超声波设备;以及
处理装置,连接于所述超声波设备,处理所述超声波设备的输出。
13.一种超声波图像装置,其特征在于,具备:
根据权利要求1至10中任一项所述的超声波设备;以及
显示装置,显示根据所述超声波设备的输出生成的图像。
14.一种超声波设备,其特征在于,具备:
基体;
超声波换能器器件,阵列状配置于所述基体,具有振动膜;
声音整合层,形成于所述超声波换能器器件上;
导电体,配置于相邻的所述超声波换能器器件之间;
保护膜,配置于所述导电体上,具有比所述声音整合层小的透湿性;以及壁部,配置于所述保护膜上,将相邻的所述声音整合层相互分隔,
所述壁部的声阻抗区别于所述声音整合层的声阻抗。

说明书全文

声波设备、探测器、电子设备及超声波图像装置

[0001] 在2014年7月31日提交的日本专利申请No.2014-155713的全部公开内容结合于此作为参考。

技术领域

[0002] 本发明涉及超声波设备、使用其的探测器、电子设备及超声波图像装置等。

背景技术

[0003] 例如专利文献1所记载,提出了在所谓的整体型(bulk)超声波换能器器件中贴紧于整体的压电体的表面的声音整合层。声音整合层对应各个压电体被切断。在相邻的声音整合片的相互之间塞有填缝料。填缝料的声阻抗比声音整合体的声阻抗小。填缝料在邻接的声音整合片相互之间发挥防止串扰的作用。
[0004] 【现有技术文献】
[0005] 【专利文献】
[0006] 专利文献1:日本特开2007-235795号公报
[0007] 在专利文献1中,在填缝料中使用含有填料的橡胶。硅橡胶具有透湿性。因此,湿气透过硅橡胶而到达电极。电极暴露于湿气中。当电极长时间暴露于湿气时,担心电极的腐蚀电阻的增加。

发明内容

[0008] 根据本发明的至少一个方式,能够提供超声波设备,其在防止串扰中能够保护导电体免受湿气的侵扰。
[0009] 本发明一方式涉及一种超声波设备,其特征在于,具备:基体;超声波换能器器件,阵列状地配置于所述基体,分别具有振动膜;声音整合层,形成于各个所述超声波换能器器件上;导电体,在从所述基体的厚度方向俯视观察时,配置于相邻的所述超声波换能器器件之间,与所述超声波换能器器件的电极连接;保护膜,配置于所述导电体上,具有比所述声音整合层小的透湿性;以及壁部,配置于所述保护膜上,在有关自所述基体的高度方向在至少一部分的高度范围内,将所述相邻的所述超声波换能器器件上的所述声音整合层相互分隔,所述壁部具有区别于所述声音整合层的声阻抗的声阻抗。
[0010] 在超声波发送时,超声波换能器器件的振动膜产生超声波振动。超声波振动在声音整合层内传递,从声音整合层的界面发出。此时,在相邻的超声波换能器器件之间,配置具有区别于声音整合层的声阻抗的声阻抗的壁部。这样,与声阻抗的差相对应,在超声波换能器器件之间,在声音整合层形成界面。界面防止超声波振动的传播。其结果是,从超声波振动的一个振动膜向邻接的超声波换能器器件的振动膜的超声波振动的传递得以防止。在一个振动膜的超声波振动时,超声波的串扰得以防止。保护膜的透湿性比声音整合层的透湿性小,因此,与被声音整合层覆盖的情况相比,能够更为保护导电体免受湿气的侵扰。
[0011] (2)在超声波设备中,可以为从所述基体的厚度方向俯视时,所述保护膜配置于所述导电体上、夹持所述导电体的表面的一部分的位置。此时,所述超声波设备还可以具备配线体,所述配线体被配置为被所述导电体的表面的所述一部分、配置于夹持所述导电体的表面的一部分的位置的所述保护膜及所述壁部包围。配线体能够将例如空间上被隔开的导电体彼此相互连接。此时,配线体在全长上被密封。这样,配线体得到保护。
[0012] (3)在所述壁部内可以形成有空洞。壁部的材料的声阻抗和空洞内的空间的声阻抗不同。从而,超声波振动在壁部内传播,在空洞的界面反射。界面防止超声波振动的传播。其结果是,从进行超声波振动的一个振动膜朝向邻接的超声波换能器器件的振动膜的超声波振动的传递被进一步可靠地防止。
[0013] (4)所述空洞可以在所述壁部中,在所述高度方向上在最远离所述基体的顶上表面开口,其底部在所述高度方向上位于距离所述保护膜规定的高度位置。在壁部中,由于连续性在与保护膜、配线体的界面得以维持,因此,能够足够地确保壁部和保护膜或配线体的接合强度。
[0014] (5)所述保护膜可以为无机材料的化膜或者氮化膜。无机材料的氧化膜、氮化膜能够可靠地提供比声音整合层小的透湿性。从而,保护膜能够可靠地保护导电体免受湿气侵扰。
[0015] (6)所述保护膜可以由Al2O3形成。Al2O3能够可靠地提供比声音整合层小的透湿性。从而,保护膜能够确实地保护导电体免受湿气侵扰。
[0016] (7)所述壁部可以由具有比所述声音整合层小的透湿性的材料形成。可靠地保护配线体免受湿气侵扰。其结果是,可以将具有高导电性的材料用于配线体。
[0017] (8)所述壁部可以由永久抗蚀膜形成。永久抗蚀膜通过将抗蚀材料烧结而形成。从而,能够以高精度形成壁部,并且,能够比较简单地实现。制造工序的增加也被最小限度地抑制。
[0018] (9)所述壁部可以对应共通连接于一根信号线的每个所述超声波换能器器件组,分隔所述声音整合层。属于共通连接于一根信号线的超声波换能器器件组的振动膜与驱动信号的供给相对应而同时振动。从上述振动膜向属于其他的超声波换能器器件组的振动膜的超声波振动的传递得以防止。
[0019] (10)所述壁部可以在共通连接于所述信号线的所述超声波换能器器件组中,将所述相邻的所述超声波换能器器件上的所述声音整合层相互分隔。防止在同时振动的振动膜之间产生超声波振动的传递。防止在同时振动的振动膜相互之间产生超声波的串扰。
[0020] (11)以上的超声波设备可以组装于探测器使用。此时,探测器可以具备超声波设备、以及支撑所述超声波设备的框体。
[0021] (12)超声波设备可以组装于电子设备使用。此时,电子设备可以具备超声波设备;以及连接于所述超声波设备、处理所述超声波设备的输出的处理装置。
[0022] (13)超声波设备可以组装于超声波图像装置使用。此时,超声波图像装置可以具备超声波设备;以及显示根据所述超声波设备的输出生成的图像的显示装置。附图说明
[0023] 图1为概略示出一实施方式涉及的电子设备的一具体例即超声波诊断装置。
[0024] 图2为第一实施方式涉及的超声波设备的放大俯视图。
[0025] 图3为沿图1的A-A线的截面图。
[0026] 图4为沿图2的B-B线的放大截面图。
[0027] 图5相当于图3的放大部分截面图,其为概略示出第二实施方式涉及的超声波设备的构造的截面图。
[0028] 图6为第三实施方式涉及的超声波设备的放大部分俯视图。
[0029] 图7为沿图6的C-C线的部分截面图。
[0030] 符号说明
[0031] 11 作为电子设备的超声波图像装置(超声波诊断装置)
[0032] 12 处理部(装置终端) 13 探测器(超声波探测器)
[0033] 15 显示装置(显示面板) 16 框体
[0034] 17 超声波设备 17a 超声波设备
[0035] 17b 超声波设备 17c 超声波设备
[0036] 21 基体 23 超声波换能器器件
[0037] 24 振动膜 42 电极(上电极)
[0038] 43 电极(下电极) 45 导电体(第一导电体)
[0039] 46 导电体(第二导电体) 47 保护膜(第一保护膜)
[0040] 48 保护膜(第二保护膜) 51 壁部(壁)
[0041] 73 声音整合层 76 空洞
[0042] 77 配线体(配线图案) 78 空间。

具体实施方式

[0043] 以下,参照附图说明本发明的一实施方式。此外,以下说明的本实施方式,并非不当地限定本发明的保护范围所记载的本发明的内容,本实施方式所说明的结构的全部作为本发明的技术方案也不是必须的。
[0044] (1)超声波诊断装置的整体结构
[0045] 图1为概略示出本发明一实施方式涉及的电子设备的一具体例即超声波诊断装置(超声波图像装置)11的结构。超声波诊断装置11具备装置终端(处理部)12和超声波探测器(探头)13。装置终端12和超声波探测器13通过电缆14相互连接。装置终端12和超声波探测器13通过电缆14交换电信号。显示面板(显示装置)15组装于装置终端
12。显示面板15的画面在装置终端12的表面露出。在装置终端12中,基于通过超声波探测器13检测到的超声波生成图像。图像化的检测结果显示于显示面板15的画面。
[0046] 超声波探测器13具有框体16。超声波设备单元DV嵌入框体16。超声波设备单元DV具备超声波设备17。超声波设备17具备声透镜18。在声透镜18的外表面形成有部分圆筒面18a。部分圆筒面18a被平板部18b包围。平板部18b的外周在全周的范围内无间断地结合于框体16。这样,平板部18b作为框体16的一部分而发挥作用。声透镜18例如由硅树脂形成。声透镜18具有接近于生物体的声阻抗的声阻抗。超声波设备17从其表面输出超声波的同时接收超声波的反射波。
[0047] (2)第一实施方式涉及的超声波设备的构造
[0048] 图2概略示出第一实施方式涉及的超声波设备17的俯视图。超声波设备17具备基体21。基体21的表面(第一面)上形成有元件阵列22。元件阵列22通过阵列状配置的薄膜型超声波换能器器件(以下称为“元件”)23的排列构成。排列通过多行多列的矩阵形成。此外,在排列中也可以确立交错配置。在交错配置中,偶数列的元件23组相对于奇数列的元件23组可以以行间距的二分之一错开。奇数列及偶数列的一方元件数也可以比另一方的元件数少1。
[0049] 各个元件23具备振动膜24。振动膜24的详细情况将于后述。在图2中,在与振动膜24的膜面正交的方向俯视(从基板的厚度方向俯视观察)时,以虚线描绘振动膜24的轮廓。元件阵列22划分元件阵列区域25。元件阵列区域25的轮廓,以与最外周的振动膜24外接的最小面积的四边形形成。元件阵列22以包含轮廓的图心26的中央线27为轴形呈线对称。超声波设备17作为一个超声波换能器器件芯片(基板)而构成。
[0050] 基体21的轮廓,具有被相互平行的一对直线分开的、对向的第一边21a及第二边21b。第一边21a和元件阵列22的轮廓之间,配置有一线的第一端子阵列28a。第二边21b和元件阵列22的轮廓之间,配置有一线的第二端子阵列28b。第一端子阵列28a可以形成平行于第一边21a的一线。第二端子阵列28b可以形成平行于第二边21b的一线。第一端子阵列28a由一对上电极端子31及多个下电极端子32构成。同样地,第二端子阵列28b由一对上电极端子33及多个下电极端子34构成。上电极端子31、33分别连接于一根引出配线35的两端。引出配线35及上电极端子31、33可以以中央线27为轴形成线对称。下电极端子32、34分别连接于一根第一导电体45的两端。下电极端子32、34可以以中央线
27为轴形成线对称。这里,基体21的轮廓形成为矩形。基体21的轮廓既可以为正方形也可以为梯形。
[0051] 第一柔性印刷配线板(以下称为“第一配线板”)37连结于基体21。第一配线板37被第一端子阵列28a覆盖。第一配线板37的一端与上电极端子31及下电极端子32单独对应而形成有导电线即信号线。信号线与上电极端子31及下电极端子32单独相对且单独接合。同样地,第二柔性印刷配线板(以下称为“第二配线板”)38连结于基体21。第二配线板38被第二端子阵列28b覆盖。第二配线板38的一端与上电极端子33及下电极端子34单独对应而形成有导电线即信号线。信号线与上电极端子33及下电极端子34单独相对且单独接合。
[0052] 压电元件41形成于元件23的振动膜24上。压电元件41由上电极、下电极及压电体膜构成。各个元件23的每个元件中,压电体膜被夹持于上电极及下电极之间。他们按照下电极、压电体膜及上电极的顺序重叠。压电元件41的详细情况将于后述。
[0053] 多根第一导电体(信号线)45形成于基体21的表面。第一导电体45在排列的列方向上相互平行地延伸。每一列元件23被分配有一根第一导电体45。一根第一导电体45与在排列的列方向上排列的元件23共通连接。第一导电体45在各个元件23的每个元件中形成下电极43。如此,第一导电体45配置于振动膜24的区域内及区域外。例如,可以将(Ti)、铱(Ir)、铂(Pt)及钛(Ti)的层叠膜用于第一导电体45。不过,也可以将其他导电材料用于第一导电体45。第一导电体45的两端分别连接有下电极端子32、34。
[0054] 多根第二导电体46形成于基体21的表面。第二导电体46在排列的行方向上相互平行地延伸。每一行元件23被分配有一根第二导电体46。一根第二导电体46与在排列的行方向上排列的元件23共通地连接。第二导电体46在各个元件23的每个元件中形成上电极。第二导电体46的两端分别连接于一对引出配线35。引出配线35在排列的列方向上相互平行地延伸。因此,全部的第二导电体46具有相同的长度。这样,上电极共通地连接于整个矩阵的元件23。如此,第二导电体46配置于振动膜24的内侧区域及外侧区域。第二导电体46例如可以由铱(Ir)形成。不过,也可以将其他导电材料用于第二导电体46。第二导电体46的两端分别连接于引出配线35。
[0055] 对于各列,切换元件23的通电。对应于这种通电的切换,实现线性扫描、扇形扫描。由于一列的元件23同时输出超声波,因此,可以根据超声波的输出平决定一列的个数即排列的行数。行数例如设定为10~15行左右即可。图中进行了省略而描绘出五行。排列的列数可以根据扫描的范围的广度而决定。列数例如设定为128列或256列即可。图中进行了省略而描绘出八列。也可以交换上电极及下电极的功能。也就是说,也可以下电极共通地连接于矩阵整体的元件23,上电极共通地连接于排列的各列。
[0056] 在振动膜24上,第一保护膜47并列地配置于第二导电体46。第一保护膜47在第二导电体46的长度方向上带状延伸。第一保护膜47具有绝缘性及防湿性。第一保护膜47例如由氧化(Al2O3)或氧化硅(SiO2)这样的无机物的氧化膜或者氮化膜构成。第一保护膜47具有绝缘性。第一保护膜47夹持各个第二导电体46而在第二导电体46的两侧分离形成。也就是说,俯视时,第一保护膜47在第二导电体46上,且配置于夹持第二导电体46的表面的一部分的位置。由于第二导电体46在振动膜24上与第一导电体45交叉,因此,第一保护膜47在振动膜24上横穿第一导电体45上。如此,第一保护膜47配置于第一导电体45上。即,第一保护膜47覆盖第一导电体45。
[0057] 在基体21上,第二保护膜48形成于振动膜24的区域外。第二保护膜48在第一导电体45的长度方向上带状延伸。第二保护膜48配置于邻接的振动膜24之间。第二保护膜48例如由氧化铝或氧化硅这样的无机物的氧化膜或者氮化膜构成。第二保护膜48具有绝缘性。第二保护膜48的原料可以与第一保护膜47的原料一致。第二保护膜48在第二导电体46上横穿。这样,第二保护膜48配置于第二导电体46上。也就是说,第二保护膜48覆盖第二导电体46。这里,第一保护膜47及第二保护膜48相邻连接而形成格子形状。
[0058] 在第一保护膜47及第二保护膜48上配置有壁(壁部)51。壁51在振动膜24的区域外在自基体21的高度方向上立起。各个振动膜24被壁51包围。壁51在各振动膜24形成格子。
[0059] 如图3所示,基体21具备基板61及被覆膜62。在基板61的表面整面地层叠有被覆膜62。在基板61上,对应各个元件23形成有开口部63。开口部63划分从基板61的里面挖开并贯通基板61的空间。开口部63相对于基板61呈阵列状配置。配置有开口部63的区域的轮廓相当于元件阵列区域25的轮廓。基板61例如可以通过硅基板形成。
[0060] 在邻接的两个开口部63之间划分间隔壁64。邻接的开口部63被间隔壁64间隔。间隔壁64的壁厚相当于开口部63的间隔。间隔壁64在相互平行扩展的平面内规定两个壁面。壁厚相当于两个壁面的距离。即,壁厚可以通过与壁面正交并夹于壁面间的垂线的长度规定。
[0061] 被覆膜62由层叠于基板61的表面的氧化硅(SiO2)层65和层叠于氧化硅层65的表面的氧化锆(ZrO2)层66构成。被覆膜62与开口部63相接。这样,与开口部63的轮廓相对应,被覆膜62的一部分形成振动膜24。振动膜24为被覆膜62中的、由于临近开口部63而能够在基板61的厚度方向上进行膜振动的部分。氧化硅层65的膜厚可以基于共振频率而决定。
[0062] 在振动膜24的表面,依次层叠有下电极43、压电体膜44及上电极42。压电体膜44例如由锆钛酸铅(PZT)形成。也可以将其他压电材料用于压电体膜44。这里,在第二导电体46下,压电体膜44完全覆盖第一导电体45。通过压电体膜44的作用,在第二导电体
46和第一导电体45之间能够避免短路
[0063] 在该超声波设备17中,第二导电体46的膜厚在邻接的压电体膜44之间增大。在压电体膜44间,第二导电体46的膜厚比第一导电体45的膜厚大。并且,保护导电膜68从压电体膜44相互之间的第一导电体45开始连续至压电体膜44上。保护导电膜68覆盖压电体膜44的侧面。这样,保护导电膜68保护压电体膜44的侧面免受例如湿气的侵扰。
[0064] 在压电体膜44上,在第二导电体46和保护导电膜68之间形成有与压电体膜44相接的空隙71。空隙71使保护导电膜68与第二导电体46绝缘。第一保护膜47占据空隙71内的空间。因此,保护导电膜68通过第一保护膜47与第二导电体46(上电极42)隔离。
[0065] 在基体21的表面层叠有声音整合层73。声音整合层73覆盖元件阵列22。声音整合层73的膜厚根据振动膜24的共振频率而决定。可以将例如硅树脂膜用于声音整合层73。声音整合层73容纳于第一端子阵列28a及第二端子阵列28b之间的空间。声音整合层73的边缘从基体21的第一边21a及第二边21b分离。声音整合层73具有比基体21的轮廓小的轮廓。
[0066] 在声音整合层73上配置有声透镜18。声透镜18贴紧于声音整合层73的表面。声透镜18通过声音整合层73的作用而与基体21粘接。声透镜18的部分圆筒面18a具有平行于第二导电体46的母线。部分圆筒面18a的曲率,根据从连接于一个第一导电体45的一列元件23发出的超声波的焦点位置而决定。声透镜18例如通过硅树脂形成。声透镜
18具有接近于生物体的声阻抗的声阻抗。
[0067] 保护膜74被固定于基体21。保护膜74通过例如环氧树脂这样的具有防水性的材料形成。不过,保护膜也可以通过其他的树脂材料形成。优选保护膜74为与壁51相同的材质。保护膜74粘合于声透镜18及声音整合层73的侧面。保护膜74在声音整合层73和第一及第二配线板37、38之间,覆盖基体21的表面的第一导电体45和第二导电体46、引出配线35。同样地,保护膜74在基体21上覆盖第一配线板37及第二配线板38的端部。
[0068] 背衬材料75固定于基体21的背面。基体21的背面与背衬材料75的表面重叠。背衬材料75在超声波设备17的背面封闭开口部63。背衬材料75可以具备坚硬的基材。
这里,间隔壁64在接合面与背衬材料75结合。背衬材料75与各个间隔壁64至少在一处的接合区域接合。接合时可以使用粘结剂。
[0069] 壁51关于自基体21的高度方向,至少在一部分的高度范围内,相互地分隔相邻的元件23上的声音整合层73。这里,壁51在自基体21的高度方向上,立起相当于声音整合层73的厚度的高度。壁51的顶上表面结合于声透镜18。从而,壁51分开相邻的元件23上的声音整合层73。壁51的声阻抗区别于声音整合层73的声阻抗。壁51具有比声音整合层73的声阻抗大的声阻抗即可。壁51、第一保护膜47及第二保护膜48具有比声音整合层73小的透湿性。从而,壁51以及第一保护膜47、第二保护膜48,与声音整合层73相比抑制湿气的透过。这种壁51形成时,例如可以将烧结的光致抗蚀膜(即,永久抗蚀膜)用于壁51。如图3所示,壁51在排列的列方向上,沿第一导电体45的长度方向分开声音整合层73的同时,如图4所示,在排列的行方向上,沿第二导电体46的长度方向分开声音整合层73。
[0070] (3)超声波诊断装置的动作
[0071] 下面,简单地说明超声波诊断装置11的动作。发送超声波时,脉冲信号被供给至元件23的压电元件41。脉冲信号通过下电极端子32、34及上电极端子31、33供给至各列的元件23。在各个元件23中,在下电极43及上电极42之间,电场作用于压电体膜44。压电体膜44以超声波的频率进行振动。压电体膜44的振动传递至振动膜24。这样,振动膜24产生超声波振动。其结果是,朝向被检体(例如,人体的内部)发送希望的超声波束。
[0072] 超声波的反射波使元件23的振动膜24振动。振动膜24的超声波振动以希望的频率使压电体膜44产生超声波振动。按照压电元件41的压电效果,从压电元件41输出电压。在各个元件23中,在上电极42和下电极43之间生成电位差。电位作为电信号从下电极端子32、34及上电极端子31、33输出。从而检测超声波。
[0073] 反复进行超声波的发送及接收。其结果是,实现了线性扫描、扇形扫描。当扫描完成时,基于输出信号数字信号形成图像。形成的图像显示于显示面板15的画面。
[0074] 在超声波发送时,振动膜24产生超声波振动。超声波振动在声音整合层73内传递,从声音整合层73的界面发出。超声波振动横穿界面而传递至声透镜18。此时,在邻接的元件23之间形成壁51。与声阻抗的差相对应,在邻接的元件23之间,在声音整合层73上形成界面。界面防止超声波振动的传递。其结果是,从超声波振动的一个振动膜24向邻接的元件23的振动膜24的超声波振动的传递得以防止。在一个振动膜24的超声波振动时,超声波的串扰得以防止。并且,第一保护膜47及第二保护膜48的透湿性比声音整合层73的透湿性小,因此,与被声音整合层73覆盖的情况相比,能够更为保护第一导电体45及第二导电体46免受湿气的侵扰。
[0075] 壁51在排列的列方向上,按照各个与一根信号线即第一导电体45共通连接的元件23组,分隔声音整合层73。属于与一个第一导电体45共通连接的元件23组的振动膜24,与驱动信号的供给相对应地同时振动。形成一个信道。从上述振动膜24向属于其他元件23组的振动膜24的超声波振动的传递得以防止。同样地,壁51在排列的行方向上,在与第一导电体45共通连接的元件23组中将相邻的元件23上的声音整合层73相互分隔。
同时,在振动的振动膜24之间的超声波振动的传递得以防止。同时,在振动的振动膜24相互之间的超声波串扰得以防止。
[0076] (4)第二实施方式涉及的超声波设备的构造
[0077] 图5与图3相对应地概略示出第二实施方式涉及的超声波设备17a的放大截面图。在超声波设备17a中,在壁51内形成空洞76。空洞76在壁51中在高度方向上从最远离基体21的顶上表面51a朝向基体21扩展。不过,空洞76不到达壁51的界面而中断。也就是说,空洞76在壁51的顶上表面51a开口,空洞76的底部在高度方向上位于距离第一保护膜47规定的高度位置。其他结构与前述的第一实施方式涉及的超声波设备17相同。
[0078] 壁51的原料的声阻抗与空洞76内的空间的声阻抗不同。从而,超声波振动在壁51内传播,被空洞76的界面反射。界面防止超声波振动的传播。其结果是,从进行超声波振动的一个振动膜24朝向邻接的元件23的振动膜24的超声波振动的传递被进一步可靠地防止。并且,空洞76,在壁51中,从顶上表面51a朝向基体21扩展不到达壁51的界面而中断。空洞76不贯通壁51。在壁51中,由于连续性在与第一保护膜47、第二保护膜48的界面得以维持,因此能够足够地确保壁51和第一保护膜47、第二保护膜48的接合强度。
[0079] 这里,在壁51的形成时,可以使用基底(nega)的光致抗蚀材料。曝光时,在壁51的区域,光致抗蚀材料暴露于光线(或者电子线)。在壁51的区域的外侧,光线(或者电子线)被遮断。此时,在空洞76的区域中,在膜片上划分窄幅的细片。由于衍射的影响,光学(或者电子线)向细片下的空间折射。尽管在接近光致抗蚀材料的表面的附近的位置,光线(或者电子线)被遮挡,但是光线(或者电子线)在远离表面的位置进入。其结果是,空洞76尽管从壁51的顶上表面朝向基体21扩展,但不到达壁51的界面(底部)而中断。显像后,光致抗蚀材料被烧结。
[0080] (5)第三实施方式涉及的超声波设备的构造
[0081] 图6概略示出第三实施方式涉及的超声波设备17b的俯视图。在超声波设备17b中,在元件阵列22的排列的列方向上,在第一导电体45上并列地形成有导电材料的配线图案(配线体)77。配线图案77配置于振动膜24的区域的外侧。配线图案77从空间上被与第一导电体45隔开。即,配线图案77被与第一导电体45电绝缘。配线图案77例如由金这样的导电材料形成。配线图案77的两端分别与上电极端子78连接。上电极端子78在第一端子阵列28a及第二端子阵列28b中分别配置于下电极端子32之间及下电极端子34之间。
[0082] 如图6所示,配线图案77与第二导电体46交叉而横穿第二导电体46。此时,如图7所示,配线图案77接触第二导电体46。从而,在第二导电体46之间,导通得以确立。这样,对应每一个信道,元件23的上电极42在配线图案77上与上电极端子78连接。
[0083] 如图6所示,俯视时,第二保护膜48在第二导电体46上,配置于夹持第二导电体46的表面的一部分的位置。配线图案77配置于第二导电体46的表面的一部分,并且,以被配置于夹持第二导电体46的表面的一部分的位置的第二保护膜48及壁51包围的方式配置。配线图案77在一对上电极端子78之间,遍及全长地被第二保护膜48及壁51密封。
密封时,第二保护膜48在上电极端子78之间划分一个空间79。空间79可以在全长上连续。其结果是,空间79与第二导电体46交叉而横穿第二导电体46。这样,由于横穿第二导电体46,因此在空间79中,第二导电体46的表面露出。由于配线图案77配置于该空间
79,所以可以在配线图案77和第二导电体46之间确保导通。其他结构与第一实施方式或者第二实施方式相同。
[0084] 配线图案77将在空间上被分隔的第二导电体46彼此相互连接。此时,配线图案77在全长上被密封。配线图案77被保护。
[0085] 此外,如上所述,对于本实施方式进行了详细说明,但本领域技术人员能够容易理解,从本发明的新事项及效果能够进行实质上不脱离的多种变形。从而,这种变形例全部包含于本发明的范围中。例如,在说明书或附图中,至少一次与更为广义或者同义的不同的用语一同记载的用语,在说明书或者附图的任何地方,都能够替换为其不同的用语。此外,超声波诊断装置11、超声波探测器13、超声波设备17、17a、17b、元件23、压电元件41等的结构及动作也不限于本实施方式所说明的,能够进行各种变形。
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