CN105395216A - 超声成像设备的探头和用于制造该探头的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种超声成像设备的探头和用于制造该探头的方法。探头包括：压电单元，包括压电体和电极；印刷电路板(PCB)单元，具有PCB，形成在压电单元的侧表面；匹配层，形成在压电单元和PCB单元的前表面；背衬层，形成在压电单元和PCB单元的后表面。探头及其方法由于未将PCB布置在压电体、匹配层和背衬层之间而能够降低由PCB导致的超声特性变化。PCB设置在压电体的侧表面，可增大抗冲击强度。单晶可用作压电体，从而形成具有大的带宽的探头，并可发送和接收低频和高频超声信号。探头和制造该探头的方法可容易执行超声模块的通道划分，并可使划分的声学模块具有一定曲率，从而可应用于各个技术领域，而不局限于探头的形状。

Description

超声成像设备的探头和用于制造该探头的方法
技术领域
本发明的实施例涉及一种探头，更具体地讲，涉及一种超声成像设备的探头以及用于制造该探头的方法，该探头用于超声成像设备以利用超声波产生目标对象的内部的图像。
背景技术
超声成像设备将超声信号从对象(例如，人体)的表面施加到对象的主体内部的目标点，利用反射的超声信号(超声回波信号)的信息获取软组织的X线断层照片或关于血流的图像，并提供关于将被诊断的必要目标部位的信息。
与其他图像诊断设备(诸如，X射线诊断设备、计算机断层(CT)扫描仪、磁共振成像(MRI)设备以及核医学诊断设备)相比，超声成像设备具有紧凑的尺寸和低廉价格、非入侵性和非破坏性。因此，超声成像设备已被广泛地用于心脏、腹部和泌尿诊断以及产科和妇科诊断。
超声成像设备包括探头，探头用于将超声信号发送到目标对象，以获取目标对象的超声图像，并接收从目标对象反射的超声回波信号。探头连接到压电体、匹配层、背衬层(用作声音吸收层)、透镜等，并包括壳体和盖子，壳体具有敞开的上部，盖子结合到敞开的壳体的上端并直接接触目标对象的表面。
发明内容
因此，本发明的一方面提供一种用于超声成像设备的探头，以利用超声波产生目标对象内部的图像，并且还提供一种制造该探头的方法。
本发明的其它方面一部分将在下面的描述中进行阐述，一部分将通过该描述而明显，或可通过本发明的实践而了解。
根据本发明的一方面，一种超声成像设备的探头包括：压电单元，包括压电体和电极；印刷电路板(PCB)单元，具有印刷电路板(PCB)，被构造为形成在压电单元的侧表面；匹配层，形成在压电单元和PCB单元的前表面；背衬层，形成在压电单元和PCB单元的后表面。
所述PCB单元可基于插入到PCB单元中的压电单元而形成在压电单元的两个侧表面。
形成在压电单元的一侧的一个PCB单元和形成在压电单元的另一侧的另一PCB单元之间的间距可与压电单元的在垂向上的宽度相对应。
PCB单元可具有与压电单元的轴向高度相同的高度。
PCB单元还可包括具有预定厚度的支撑单元，以支撑PCB单元。
PCB单元可基于支撑单元的厚度被形成为具有与压电单元的轴向高度相同的高度。
PCB可包括柔性印刷电路板。
PCB单元可具有按照柔性印刷电路板的一端包围支撑单元的方式的折叠形状。
所述支撑单元可以是刚性支撑单元；PCB单元可具有通过粘合刚性支撑单元和FPCB而形成的刚柔结合印刷电路板(R-FPCB)形式。
R-FPCB可包括与压电单元的尺寸对应的内部空间。
压电单元可粘合到所述内部空间。
所述PCB单元可包括电连接到电极的导线。
所述导线可包括多个导线，其中，多个导线被布置为沿着横向彼此分开预定距离。
布置在压电单元的一侧的多个导线和布置在压电单元的另一侧的多个导线可被布置为彼此交错。
所述压电单元和PCB单元可基于所述导线的布置被构造为沿着横向形成通道划分。
所述PCB单元还包括电连接到形成在PCB单元的前表面上的导线的导电通孔。
所述导电通孔可粘合到支撑单元或被形成为穿透支撑单元。
所述匹配层和所述背衬层中的至少一个可包括导电材料。
所述探头还包括：至少一个电极层，被构造为将所述电极电连接到PCB。
所述背衬层可包括多个背衬层。
所述PCB单元可通过粘合剂粘合到压电单元，其中，所述粘合剂由导电材料形成。
根据本发明的另一方面，一种用于制造超声成像设备的探头的方法包括：形成被构造为包括压电体和电极的压电单元；形成被构造为包括印刷电路板(PCB)和支撑单元的印刷电路板(PCB)单元；
将所述压电单元和所述印刷电路板单元粘合到背衬层。
形成PCB单元的步骤可包括：基于所述支撑单元的厚度而将印刷电路板单元形成为具有与压电单元的轴向高度相同的高度。
粘合到背衬层的步骤可包括：将PCB单元粘合为位于压电单元的侧表面。
粘合到背衬层的步骤可包括：粘合PCB单元，使得PCB单元基于介于PCB单元中的压电单元而位于压电单元的两侧。
粘合到背衬层的步骤可包括：按照形成在压电单元的一侧的一个印刷电路板单元和形成在压电单元的另一侧的印刷电路板单元之间的间距与压电单元的垂向宽度相对应的方式执行粘合。
形成PCB单元的步骤可包括：形成包括柔性印刷电路板(FPCB)的印刷电路板。
形成PCB单元的步骤可包括：按照柔性印刷电路板的一端具有包围支撑单元的折叠形状的方式形成印刷电路板。
所述支撑单元可以是刚性支撑单元；所述PCB单元可具有通过粘合刚性支撑单元和FPCB而形成的刚柔结合印刷电路板(R-FPCB)形式。
形成PCB单元的步骤可包括：按照R-FPCB包括与压电单元的尺寸相对应的内部空间的方式形成R-FPCB。
粘合到背衬层的步骤可包括：将压电单元粘合到所述内部空间。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将变得清楚并更易于理解，其中：
图1是示出根据本发明的示例性实施例的超声成像设备的外观的透视图；
图2示例性地示出了各种类型的探头；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的超声成像设备的探头的截面图；
图4是示出根据本发明的另一示例性实施例的超声成像设备的探头的截面图；
图5是示出用于制造图3中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图；
图6示出了用于形成压电体的过程；
图7至图9示出了用于形成印刷电路板(PCB)单元的过程；
图10是示出根据示例性实施例的包括导电通孔的PCB单元的平面图；
图11是示出根据另一实施例的具有导电通孔的PCB单元的平面图；
图12示出了用于将PCB单元和压电单元粘合到背衬层的示例性方法；
图13示出了匹配层的附着示例；
图14示出了声学模块的通道划分过程；
图15是示出根据另一实施例的用于制造图3中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图；
图16示出了根据另一实施例的用于制造超声成像设备的探头的方法；
图17是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图；
图18是示出用于制造图17中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图；
图19示出了用于将PCB单元和压电单元粘合到第一背衬层的示例性方法；
图20示出了用于将被通道划分的声学模块粘合到第二背衬层的示例性方法；
图21是示出用于制造图17中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图；
图22示出了用于将PCB单元和压电单元粘合到第一背衬层的另一示例；
图23是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图；
图24是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图；
图25是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图；
图26和图27是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图；
图28是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图；
图29是示出用于制造图26中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图；
图30至图32示出了用于形成PCB单元的过程；
图33示出了具有刚柔结合印刷电路板(R-FPCB)形式的PCB单元；
图34示出了具有R-FPCB形式的PCB单元；
图35示出了用于将PCB单元和压电单元粘合到背衬层的方法；
图36是示出用于制造图26中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图；
图37示出了用于将PCB单元和压电单元结合到背衬层的另一示例；
图38是示出用于制造图26中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图；
图39是示出具有内部空间的PCB单元的平面图；
图40示出了用于将PCB单元和压电单元粘合到背衬层的另一示例；
图41是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图；
图42是示出用于制造图41中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图；
图43示出了用于将PCB单元310和压电单元粘合到第一背衬层的示例；
图44示出了用于将被通道划分的声学模块粘合到第二背衬层的示例性方法；
图45是示出用于制造图41中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图；
图46示出了用于将PCB单元和压电单元粘合到第一背衬层的另一示例；
图47是示出用于制造图41中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图；
图48是示出用于将PCB单元和压电单元粘合到第一背衬层的另一示例的流程图；
图49是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图；
图50是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图。
具体实施方式
现在将详细地介绍本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指示相同的元件。
下面，将参照附图描述根据实施例的用于超声成像设备的探头以及制造该探头的方法。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的超声成像设备的外观的透视图。图2示例性地示出了各种类型的探头。
参照图1，超声成像设备1可包括探头100、主体10和用户界面60。
直接接触目标对象的探头10将超声信号发送到目标对象并从目标对象接收超声信号，从而获得关于目标对象的内部的超声图像。更详细地讲，探头100包括将电信号转换为振动能量的压电体(也称为压电材料，图2的120)。探头100可利用压电体120将超声信号发送到目标对象，并接收从目标对象反射的回波信号。在这种情况下，虽然目标对象可以是人或动物的活体，目标点可以是活体内的组织(诸如血管、骨骼、肌肉等)，但本发明的范围或精神不限于此。如果需要，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，任何类型的对象(其内部结构可通过超声成像设备1被成像)可用作目标对象。
根据压电体120的布置形式，探头100可被设置为具有如图2中的(a)中所示的直线形表面的直线形探头，可被设置为具有如图2中的(b)中所示的凸面的凸形探头，或者可被设置为如图2中的(c)中所示的矩阵探头。然而，本发明的范围或精神不限于此，探头100不仅可被设置为图2中的形状，也可被设置为本领域技术人员公知的其他形状。
以探头100的中心点为基准彼此垂直的三个方向可被限定为轴向(A)、横向(L)和垂向(E)。更详细地讲，超声波照射的方向被定义为轴向(A)，压电体形成列所沿的方向被定义为横向(L)，垂直于方向(A和L)的剩余一个方向可被定义为垂向(E)。
线缆30的一端可连接到探头100，公连接器40(未示出)可连接到线缆30的另一端。公连接器40可物理结合到主体10的母连接器45。
主体10可包括超声成像设备1的主要组成元件，例如，控制器(未示出)、图像处理单元(未示出)等。如果用户或检查员输入超声诊断命令，则控制器(未示出)产生用于照射超声信号的控制信号，并将该控制信号发送到探头100。控制器接收从目标对象反射的超声回波信号，并将该超声回波信号发送到图像处理单元(未示出)。图像处理单元(未示出)可基于超声回波信号执行图像处理(诸如噪声消除或失真校正)，并可产生关于目标对象内部的超声图像。
如上所述，主体10可将信号发送到探头100并从探头100接收信号。为此，主体10包括至少一个母连接器45，母连接器45可通过线缆30和公连接器40连接到探头100。
此外，可在主体10的下部设置用于使超声成像设备1移动的多个脚轮(未标号，参见图1)。多个脚轮可将超声成像设备1固定在特定位置或允许超声成像设备1沿着特定方向运动。
包括输入单元61和显示单元62的用户界面60可设置在主体10的上方，使得用户界面60可接收用户命令作为输入或者显示超声图像。
输入单元61可接收关于超声成像设备1的操作的命令。例如，输入单元61可从用户接收命令来选择超声诊断开始、诊断部位选择、以及输出超声图像的模式选择中的一个。由输入单元61输入的命令可通过有线通信或无线通信发送到主体10。
这里，用户可以是利用超声成像设备1来诊断目标对象的人(例如，医生、放射科医师或护士)，但不限于此，而是可包括使用超声成像设备1的任何人。超声成像设备1可获得振幅模式(A模式)图像、亮度模式(B模式)图像、多普勒模式(D模式)图像、运动模式(M模式)图像、弹性成像模式(E模式)图像等，并且也可形成本领域技术人员已知的其他格式。
输入单元61可包括进行用户输入的各种按钮或硬件(H/W)输入单元，例如，开关、踏板、键盘、鼠标、轨迹球、操作杆、手柄或摇杆，但不限于此。输入单元61可被实现为进行用户输入的诸如触摸板的图形用户界面(GUI)。即，输入单元61可包括软件输入装置。触摸板可被实现为触摸屏面板(TSP)，使得触摸板和显示单元62可构成交互层结构(mutuallayerstructure)。
输入单元61可位于主体10的上方(如图1中所示)。然而，如果输入单元61被实现为脚开关或脚踏板，则输入单元61也可设置在主体10的下部。可在输入单元61的附近设置至少一个探头架20。因此，当不使用超声成像设备1时，用户可将探头100放置在探头架20上。
显示单元62可显示从超声诊断过程获取的图像。显示单元62可响应于由用户选择的模式来显示图像。如果用户选择的模式不存在，则图像可被显示为由用户预先确定的基本模式(例如，B模式)的图像。
显示单元62可被实现为阴极射线管(CRT)、数字光处理(DLP)面板、等离子显示面板、液晶显示(LCD)面板、电致发光(EL)面板、电泳显示(EPD)面板、电致变色显示(ECD)面板、发光二极管(LED)面板和有机电致发光二极管(OLED)面板中的任意一种，但不限于此。
如上所述，如果显示单元62如上所述与触摸板协作而被实现为形成交互层结构的触摸屏，则显示单元62也可根据需要而用作输入单元。
虽然显示单元62可结合到主体10(如图1中所示)，但应注意的是，显示单元62也可根据需要可拆卸地结合到主体10。虽然未在图1中示出，但超声成像设备1还可包括另外的子显示单元，以显示与超声成像设备1的操作相关的应用(例如，进行超声诊断所需的菜单或信息)。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的超声成像设备的探头的截面图。图4是示出根据本发明的另一示例性实施例的超声成像设备的探头的截面图。在图3和图4中，探头100的截面图是平行于轴向(A)和垂向(E)的平面的截面。
参照图3和图4，探头100可包括：压电体120；电极(130a，130b)，形成在压电体中；印刷电路板(PCB)220，设置在压电体120的侧表面；背衬层150，设置在压电体120的后表面；匹配层160，设置在压电体120的前方；透镜170。以下，超声波的一个传播方向被称为前向，与上述传播方向相反的另一传播方向被称为后向，位于向前的表面被称为前表面，位于向后的表面被称为后表面。
电极(130a，130b)可包括第一电极130a和第二电极130b。第一电极130a和第二电极130b可基于介于它们之间的压电体120而彼此间隔开。例如，第一电极130a可布置在压电体120的前表面，第二电极130b可布置在压电体120的后表面。
第一电极130a和第二电极130b可由诸如金、银或铜等高导电性材料形成，以使第一电极130a和第二电极130b可将电信号提供给压电体120。第一电极130a和第二电极130b中的任意一个可用作压电体120的信号电极(或阳极)，第一电极130a和第二电极130b中的另一个可用作压电体120的接地电极(或阴极)。为方便描述，第一电极130a可用作接地电极，第二电极130b可用作信号电极。
压电体120可利用谐振现象产生超声波。压电体120将从电极(130a，130b)接收的电信号转换为动态振动能量，以产生超声波，并可将从目标对象接收的振动能量再转换为电信号。更详细地讲，如果探头100从外部电源装置或内部电源(诸如电池)接收电流，则电流可通过电极(130a，130b)施加到压电体120。
压电体120在随着接收的电流振动的同时产生超声波，并将超声波发送到位于外部的目标对象。压电体120再次接收从目标对象反射的回波信号，随着超声回波信号而振动，产生具有与振动频率对应的频率的电流，并将产生的电流发送到相邻的电极(130a，130b)。
压电体120可包括PZT(锆钛酸铅)陶瓷、由铌锌酸铅和钛酸铅的固溶体形成的PZNT单晶、由铌镁酸铅和钛酸铅的固溶体形成的PZMT单晶等，但不限于此。如果压电体120由单晶(单晶体)形成，则可形成具有大带宽的探头，可通过压电体120发送和接收低频超声信号和高频超声信号。
压电体120可通过切割(dicing)而分成多个子压电体，以形成阵列。布置在压电体120的前表面和后表面的电极(130a，130b)被分成多个子电极，以形成阵列。也就是说，由压电体120形成的阵列与由电极(130a，130b)形成的阵列相对，从而可构造多个通道。用于构造压电体120和电极(130a，130b)的多个通道的方法将在下面详细地描述。另外，压电体120和电极(130a，130b)包含在压电单元110中。
PCB220可设置在压电单元110的侧表面。由于PCB220设置在侧表面而不是压电单元110的前表面和后表面(即，由于PCB220不设置在超声波的传播方向上)，因此从压电体120产生的超声波可发送到目标对象。在来自目标对象的超声回波信号由压电体120接收时，可防止由PCB220改变超声声学特性。
PCB220结合到支撑PCB220的支撑单元260。PCB220和支撑单元260包含在PCB单元210中。PCB单元210可响应于支撑单元260的厚度变化而具有与压电单元110相同的高度。每个PCB220可布置在压电单元110的两个侧表面的每个侧表面上，以使PCB220可逐个布置在压电单元110的两个侧表面上。
电路板(CB)220可被实现为柔性印刷电路板(FPCB)。由于PCB被实现为柔性印刷电路板(FPCB)，因此PCB单元210可形成如图3中所示的折叠结构。将在下面详细地描述用于形成折叠型PCB单元210的方法。
PCB单元220可以是双面PCB，并可包括第一导线单元221a、第二导线单元220b和绝缘单元222。
绝缘单元222可设置在第一导线单元221a和第二导线单元221b之间，或者可设置在第一导线单元221a的连接部分。绝缘单元222可由软绝缘材料形成。例如，绝缘单元222可由聚酯(PET)膜、聚酰亚胺(PI)膜等形成，但不限于此。绝缘单元222可由本领域技术人员已知的其他软绝缘材料形成。
第一导线单元221a和第二导线单元221b可通过设置在它们之间的绝缘单元222彼此间隔开。如上所述，由于绝缘单元222由绝缘材料形成，所以第一导线单元221a和第二导线单元221b之间的电连接通过绝缘单元222而隔断。
第一导线单元221a和第二导线单元221b中的每个可包括多个导线(见图10的215)。多个导线215可沿着横向(L)彼此分开预定距离的间隔，第一导线单元221a的导线215的位置与第二导线单元221b的导线215的位置相对。PCB单元210的位于压电单元110的一个侧表面上的导线215和PCB单元210的位于压电单元110的另一侧表面上的导线215彼此交错地布置，下面将描述对其详细的说明。
由于PCB单元210布置在压电单元110的侧表面，因此第一导线单元221a和第二导线单元221b中的任意一个结合到第一电极130a，另一个结合到第二电极130b。为方便描述并更好地理解本发明，第一导线单元221a结合到第一电极130a，第二导线单元221b结合到第二电极130b。第一导线单元221a的导线可电结合到用作接地电极的第一电极130a，以使第一导线单元221a可用作地线。另外，第二导线单元221b的导线215可电结合到用作信号电极的第二电极130b，以使第二导线单元221b可用作用于发送信号的导线单元。
支撑单元260可设置在PCB220之间，以支撑PCB220。支撑单元220可由绝缘材料或导电材料形成。支撑单元260可由柔软材料或刚性材料形成。另外，支撑单元260可被设置为块形式(blockform)。例如，支撑单元260可由陶瓷或环氧树脂材料形成，或者可由环氧树脂块形成。假设支撑单元260可支撑PCB单元220，则支撑单元260的构成元素或形状不限于此。
支撑单元260可被形成为具有预定厚度。如上所述，PCB单元210可通过支撑单元260的厚度控制而具有与压电单元110的高度相同的高度。
背衬层150可布置在压电单元110的后方。背衬层150通过抑制压电体120的振动来降低超声波的脉冲宽度，并防止超声波传播到压电体120的后方，从而可防止图像失真。为此，背衬层150可由用于振动抑制的材料形成，或者也可由用于超声吸收的材料形成。例如，背衬层150可由包含环氧树脂或钨粉等的橡胶形成。
电极层155可布置在背衬层150的前表面(如图3中所示)。电极层155可设置在压电单元110、PCB单元210与背衬层150之间。电极层155可由诸如金、银或铜的导电材料形成，或者可通过沉积、溅射、电镀、喷涂等形成。因此，电极层155可将压电单元110的第二电极130b电连接到PCB单元210的第二导线单元221b。
背衬层150可由导电材料形成。可如图4中所示省去电极层155。背衬层150可由导电材料形成，或者背衬层150的某些部分可由导电材料形成。如果背衬层150的某些部分由导电材料形成，则背衬层150的与压电单元110的第二电极130b邻接的前表面可由导电材料形成。
匹配层160可布置在压电单元110和PCB单元210的前方。匹配层160使压电体120的声阻抗与目标对象的声阻抗相匹配，以使从压电体120产生的超声信号可有效地发送到目标对象，或者从目标对象反射的超声回波信号可有效地发送到压电体120。因此，匹配层160可具有压电体120的声阻抗和目标对象的声阻抗之间的中间值。
另外，匹配层160可包括多个层。如果匹配层160包括多个层，则所述多个层可按照声阻抗从压电体120到目标对象逐渐变化的方式设置，使得压电体120和目标对象之间的声阻抗差异可逐渐减小。例如，匹配层160可包括第一匹配层161和第二匹配层162(如图3中所示)。第一匹配层161和第二匹配层162中的每个可具有压电体120的声阻抗和目标对象的声阻抗之间的中间值，并可按照第一匹配层161的声阻抗和第二匹配层162的声阻抗可逐渐变化的方式设置。
例如，第一匹配层161和第二匹配层162可由玻璃或树脂形成。第一匹配层161和第二匹配层162可由不同的材料按照声阻抗可逐渐变化的方式形成。可替换地，第一匹配层161和第二匹配层162之间可在材料方面存在不同，或者第一匹配层161和第二匹配层162之间可在厚度方面存在不同。
电极层165可布置在匹配层160的后表面(如图3所示)。电极层165可设置在压电单元110、PCB单元210与匹配层160之间。电极层165可由诸如金、银或铜的导电材料形成，或者也可通过沉积、溅射、电镀或喷涂形成。因此，电极层165可将压电单元110的第一电极130a电连接到PCB单元210的第一导线单元221a。
匹配层160可由导电材料(例如，石墨、金、银或铜)形成。如图4中所示，可省去电极层165。匹配层160可由导电材料形成，或者匹配层160的某些部分可由导电材料形成。如果匹配层160的某些部分由导电材料形成，则匹配层160的与压电单元110的第一电极130a邻接的后表面可由导电材料形成。
透镜170可设置在匹配层160的前表面，并可使向前传播的超声波聚焦在特定位置。如图3中所示，透镜170可沿向前的方向具有凸起形状，可沿向后的方向具有凹入形状，或者也可具有除弯曲形状之外的其他形式。超声波的焦点可根据透镜170的曲率或形状而改变。
图5是示出用于制造图3中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。图6至图14示出了用于形成压电体的过程。
参照图5，在操作711中，形成其中电极布置在压电体120上的压电单元110。
图6是示出用于形成压电单元110的方法的概念图。
如图6的上部所示出的，由诸如金、银或铜的高导电性金属形成的电极可形成在压电体120的前表面和后表面。第一电极130a布置在压电体120的前表面，第二电极130b布置在压电体120的后表面。当在垂向(E)上限定宽度，在横向(L)上限定长度时，电极130a的宽度和长度可分别与压电体120的宽度和长度相匹配。同样地，第二电极130b的宽度和长度可分别与压电体120的宽度和长度相匹配。
如图6的下部所示出的，分别布置在压电体120的前表面和后表面的第一电极130a和第二电极130b可结合到压电体120，以形成压电单元110。压电单元110的轴向上的厚度或高度在下文中将被称为H。
然后，PCB单元210包括支撑单元260和FPCB220，在操作712中形成具有与压电单元110的高度相同高度的PCB单元210。图7至图9示出了用于形成PCB单元210的方法。
如图7中所示，FPCB220是双面FPCB，使得多个导线可分别印制在绝缘单元222的前表面和后表面上。在这种情况下，限定了包括印制在绝缘单元222的前表面的多个导线的前导线单元P1，并限定了包括印制在绝缘单元222的后表面上的多个导线的后导线单元P2。
前导线单元P1的导线在彼此分开预定距离的同时印制在绝缘单元222的前表面上，后导线单元P2的导线在彼此分开预定距离的同时印制在绝缘单元222的后表面上。在这种情况下，前导线单元P1的导线的位置与后导线单元P2的导线的位置相对。如从图7中的(b)可见，如果前导线单元P1的导线(T11、T12、T13、T14、T15)在横向(L)上按照预定距离(S)彼此分开的同时被印制，那么后导线单元P2的导线(T21、T22、T23、T24、T25)也在横向(L)上按照预定距离(S)彼此分开的同时被印制。T1i和T2i可被构造为按照i(其中，i＝1，2，3，4，5)的顺序具有相对的位置。
虽然导线可按照预定距离的间隔印制(如图7中的(b)中所示)，但应注意的是，导线的两端之间的间距可具有不同的值。导线之间的间距可在从导线的一端到另一端的范围内逐渐减小或增大(即，距离S可逐渐减小或增大)。
导线可被印制为具有恒定的粗细，或者也可被印制为在其两端处具有不同的粗细。导线的粗细在从导线的一端到另一端的范围内逐渐减小或增大。具体地讲，后导线单元P2所包含的导线的两端可被形成为具有不同的宽度(如图7中的(b)中所示)。
如图8中的(a)中所示，在FPCB220的具有粗导线的一端处形成通孔231。通孔231形成在导线上。前导线单元P1的电连接可通过通孔231被隔断，后导线单元P2的电连接可通过通孔231被隔断。在形成通孔231之后，可利用诸如金、银或铜的导电材料电镀或制造通孔231。由于利用导电材料232制造通孔231，因此前导线单元P1和后导线单元P2可彼此电连接(如图8中的(b)中所示)。因此，利用导电材料232制造的通孔231、或者包含通孔231或导电材料232的材料在下面将被称为导电通孔230。
在形成导电通孔230之后，块形状的第二支撑单元260结合到导电通孔230的一个表面(如图8中的(c)中所示)，在导电通孔230的另一表面上按照预定距离的间隔形成槽240。后导线单元P2的电连接可在形成槽240的部分再次被隔断。
如果在FPCB220中形成槽240，则FPCB220的一端利用柔性进行折叠，从而形成PCB单元210。FPCB220的一端被折叠且支撑单元260被FPCB220包围的上述结构是PCB单元210的折叠结构。后导线单元P2中的残留在绝缘单元222的后表面上的导线部分被称为第二导线单元221b，前导线单元P1、导电通孔230和后导线单元P2之中的除了第二导线单元221b之外的特定部分可被定义为第一导线单元221a。可替换地，后导线单元P2的通过导电通孔230连接到前导线单元P1的导线部分也可被定义为第一导线单元221a。
PCB单元210的高度可通过支撑单元260的厚度和槽240的宽度来调节，以使PCB单元210可被形成为具有与压电单元110相同的高度H。
图10是示出根据示例性实施例的包括导电通孔的PCB单元的平面图。图11是示出根据另一实施例的具有导电通孔的PCB单元的平面图。
参照图10和图11，多个导线215可在PCB单元210上彼此分开预定距离。在这种情况下，导线215的两端之间的间距可在从具有折叠结构的一端到不具有折叠结构的另一端的范围内逐渐减小。通过PCB单元的折叠结构，位于PCB单元210的前部的导线部分可被形成为比其余部分粗。导电通孔230可布置在PCB单元210的前部。另外，导电通孔230可将前导线单元P1连接到后导线单元P2，并可形成在导线215上。
参照图11，槽215a可形成在布置在PCB单元210的前部的导线部分上。槽215a可通过对导线进行蚀刻而形成。关于蚀刻，可采用干蚀刻方法或湿蚀刻方法。虽然槽215a可形成具有规则间距的格子结构，但应注意的是，如果需要，也可形成具有不规则空间的网状结构。由于槽215a的形成，导线215可被分成多个区域，多个区域可按照各种形状(例如，菱形、矩形、三角形)等形成。
如果在操作712中形成PCB单元210，则在操作713中将PCB单元210粘合到背衬层150的前表面的两侧。在操作714中将压电单元110粘合到PCB单元210之间。
图12示出了用于将PCB单元210和压电单元粘合到背衬层的示例性方法。
参照图12，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在背衬层150的前表面上，或者通过溅射、电镀或喷涂，形成电极层155。PCB单元210结合到背衬层150的包括电极层155的前表面的两侧。如果背衬层150由导电材料形成，则可省去电极层155。这里，PCB单元210可直接粘合到背衬层150。
背衬层150可具有比压电单元110大的宽度，两个PCB单元210可基于与压电单元110的宽度相对应的预定间隔分别粘合到背衬层150的前表面的一侧和另一侧中的每一侧。在这种情况下，PCB单元210的粘合到所述一侧的导线215和PCB单元210的粘合到所述另一侧的导线215被布置为彼此交错。压电单元110被粘合为与由PCB单元210形成的间距匹配。
PCB单元210的粘合(或附着)或者压电单元110的粘合(或附着)可通过粘合剂来实现。压电单元110可通过粘合剂粘合到背衬层150和PCB单元210。这里，粘合剂可由非导电材料形成。
根据PCB单元210和压电单元110之间的粘合，用作压电单元110的接地电极的第一电极130a连接到第一导线单元221a，以形成用于接地的导线单元，用作信号电极的第二电极130b连接到第二导线单元221b，以形成用于发送信号的导线单元。
如果粘合了压电单元110，则在操作715中将匹配层160粘合到压电单元110和PCB单元210的前表面。
图13示出了匹配层的附着示例。
参照图13，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在匹配层160的后表面上，或通过溅射、电镀或喷涂，形成电极层165。包括电极层165的匹配层160粘合到压电单元110和PCB单元210。如果匹配层160由导电材料形成，则可省去电极层165。这里，匹配层160可直接粘合到压电单元110和PCB单元210。
匹配层160可通过粘合剂进行沉积或者可通过粘合处理进行粘合。如果PCB的导线215形成槽215a(如图13中所示)，则PCB单元210的粘合剂和电极层165之间的接触面积增加与槽215a一样大的面积。也就是说，根据槽215a的形成，可降低电极层165的电阻。PCB单元210和匹配层160之间的结合力可增大。同时，通过匹配层160的粘合而形成的模块(即，通过使PCB单元210和匹配层160的粘合而形成的模块)在下面将被称为声学模块。
在操作716中，包括背衬层150、压电单元110、PCB单元210和匹配层160的声学模块通过切割(dicing)进行通道划分。
图14示出了声学模块的通道划分(channeldivision)过程，并且图14是声学模块的平面图。如上所述，虽然声学模块通过压电单元110、PCB单元210和匹配层160的粘合而形成，但应注意的是，为方便描述，可从接下来的描述中省略匹配层160。
参照图14，两个PCB单元210(即，粘合到背衬层150的前表面的一侧的一个PCB单元210和粘合到背衬层150的前表面的另一侧的另一PCB单元210)中的每个可包括按照预定距离彼此分开的多个导线215。这里，PCB单元210的粘合到所述一侧的导线215和PCB单元210的粘合到所述另一侧的导线215可被布置为彼此交错。
鉴于两个导线215被布置为彼此交错，因此可实现切割。更详细地讲，这种切割可沿着设置在被布置在一侧的导线215和布置在另一侧的另一导线215之间的特定线D而实现。设置在一侧的导线215和设置在另一侧的导线215可通过切割彼此电绝缘。
可按照预定深度执行切割。为了使匹配层160、压电单元110和PCB单元210之间的可靠地绝缘，匹配层160、压电单元110、PCB单元210和背衬层150可被切割为预定深度。也就是说，包括背衬层150、压电单元110和PCB单元210和匹配层160的声学模块可被切割为预定深度。通过切割，压电单元110和PCB单元210彼此绝缘，以形成多个阵列。用于形成多个阵列的上述操作可被称为用于形成多个通道的操作或通道划分操作。
虽然上述描述已示例性地公开了通过切割声学模块来执行通道划分，但本发明的范围或精神不限于此，通道划分也可利用本领域技术人员已知的任意方法(例如，蚀刻、光刻图案化(photolithographicpatterning)等)实现。同时，由于压电单元110设置在PCB单元210之间，因此可防止在通过切割进行通道划分期间损坏压电单元110或压电体120，产生增强的抵抗冲击的强度。
一旦完成通道划分，则在操作717中将透镜170粘合到声学模块的前表面，形成图3中示出的探头100。在粘合透镜170之前，还可使用用于将化学屏蔽物(CS)和射频(RF)屏蔽物中的至少一种形成在声学模块的前表面上的过程。
图15是示出根据另一实施例的用于制造图3中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。图16示出了根据另一实施例的用于制造超声成像设备的探头的方法。在根据另一实施例的用于形成超声成像设备的探头的方法中，为方便描述，将在此省略与图5中相同或相似过程的详细描述。
参照图15，在操作721中形成其中电极布置在压电体120上的压电单元110。然后，在操作722中，包括支撑单元260和FPCB220的PCB单元210被形成为具有与压电单元110相同的高度。操作721可对应于操作711，操作722可对应于操作712，因此，为方便描述，将在此省略对其的详细描述。
如果形成PCB单元210，则在操作723中，可将背衬层150粘合到压电单元110的后表面，或者压电单元110可结合到背衬层150的前表面。在操作724中，PCB单元210可粘合到压电单元110的两侧。图16示出了其中PCB单元210和压电单元粘合到背衬层的另一示例。
参照图16，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在背衬层150的前表面上，或通过溅射、电镀或喷涂，形成电极层155。压电单元110可粘合到背衬层150的包括电极层155的前表面。如果背衬层150由导电材料形成，则可省去电极层155。这里，压电单元110可直接粘合到背衬层150。
背衬层150可具有比压电单元110大的宽度，压电单元110可被粘合为位于背衬层150的前表面的中部。一个PCB单元210可粘合到压电单元110的一侧，另一个PCB单元210可粘合到压电单元的另一侧。在这种情况下，粘合到所述一侧的PCB单元210的导线215和粘合到所述另一侧的PCB单元210的导线215可被布置为彼此交错。
另外，压电单元110的粘合或PCB单元210的粘合可通过粘合剂来实现。压电单元110可通过粘合剂粘合到背衬层150，PCB单元210可通过粘合剂粘合到背衬层150和压电单元110。在这种情况下，粘合剂可由非导电材料形成。
根据PCB单元210和压电单元110的粘合，用作压电单元110的接地电极的第一电极130a连接到第一导线单元221a，以形成用于接地部分的导线单元。用作信号电极的第二电极130b连接到第二导线单元221b，以形成用于信号发送部分的导线单元。
如果粘合了PCB单元210，则在操作725中将匹配层160粘合到PCB单元210的前表面。在操作726中，包括背衬层150、压电单元110、PCB单元210和匹配层160的声学模块通过切割进行通道划分。在操作727中，透镜170结合到被划分通道的声学模块的前表面，从而形成如图3中示出的探头100。在粘合透镜170之前，还可使用用于将化学屏蔽物(CS)和射频(RF)屏蔽物中的至少一种形成在声学模块的前表面上的过程。操作725至操作727可分别对应于操作715至操作717，因此，为方便描述，这里将省略对其的详细描述。
虽然上面的描述已经示例性地公开了用于形成PCB单元210的过程(即，操作722)在用于将压电单元110结合到背衬层150的过程(即，操作723)之前被执行，但应注意的是，用于形成PCB单元210的过程(即，操作722)也可在用于将压电单元110结合到背衬层150的过程(即，操作723)之后被实现。
图17是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图。为方便描述，与在上述实施例中描述的在构造和功能方面的结构相同或相似的结构由相同的标号表示，并将在此省略对其的说明。
参照图17，探头100可包括：压电单元110；PCB单元210，设置在压电单元110的侧表面；背衬层150，设置在压电单元110的后表面；匹配层160，设置在压电单元110的前表面；透镜170。在这种情况下，压电单元110可包括压电体120和形成在压电体120的前表面和后表面的电极(130a，130b)。PCB单元210可包括FPCB220和用于支撑FPCB220的支撑单元260，并形成折叠结构。另外，PCB单元210可通过支撑单元260而具有与压电单元110的高度相同的高度。
背衬层150包括多个层，并布置在压电单元110的后表面。如从图17可见，背衬层150可包括第一背衬层151和第二背衬层152。第一背衬层151和第二背衬层152可由振动抑制材料或由超声吸收材料(例如，包含环氧树脂或钨粉的橡胶)形成。第一背衬层151和第二背衬层152可由相同的材料形成或者可由不同的材料形成。可替换地，第一背衬层151和第二背衬层152之间的材料的成分比不同。
第一背衬层151和第二背衬层152具有不同的厚度。例如，第一背衬层151可比第二背衬层152薄。第一背衬层151和第二背衬层152可具有相同或不同的形状。压电体120的布置形状和探头100的形状可根据第一背衬层151和第二背衬层152的形状而确定。例如，第一背衬层151和第二背衬层152被形成为具有块形状，则可形成直线形探头。另外，第二背衬层152按照块形状形成，第二背衬层151可沿着向前的方向具有凸起形状，以形成凸形探头。
图18是示出用于制造图17中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。图19和图20是用于制造超声成像设备的探头的方法的流程图。为方便描述，与在上述实施例中描述的在构造和功能方面的结构相同或相似的结构由相同的标号表示，并将在此省略对其的说明。
参照图18，在操作731中形成其中电极布置在压电体120上的压电单元110。然后，在操作732中，包括支撑单元260和FPCB220的PCB单元210可具有与压电单元110相同的高度。操作731和732和分别对应于操作711和712。
如果形成PCB单元210，则在操作733中将PCB单元210粘合到第一背衬层151的前表面的两侧，在操作734中，压电单元110粘合到PCB单元210之间。
图19示出了用于将PCB单元210和压电单元粘合到第一背衬层的一个示例。
参照图19，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在第一背衬层151的前表面上，或者通过溅射、电镀或喷涂，形成电极层155。PCB单元210粘合到第一背衬层151的包括电极层155的前表面的两侧。如果背衬层150由导电材料形成，则可省去电极层155。这里，PCB单元210可直接粘合到第一背衬层151。
第一背衬层151可具有比压电单元110大的宽度，两个PCB单元210可基于与压电单元110的宽度对应的预定间隔而分别粘合到第一背衬层151的前表面的一侧和另一侧。在这种情况下，粘合到所述一侧的PCB单元210的导线215和粘合到所述另一侧的PCB单元210的导线215被布置为彼此交错。压电单元110被粘合为与由PCB单元210形成的间距匹配。
PCB单元210的粘合(或附着)或压电单元110的粘合(或附着)可通过粘合剂实现。PCB单元210可通过粘合剂粘合到第一背衬层151。这里，粘合剂可由非导电材料形成。
根据PCB单元210和压电单元110之间的粘合，用作压电单元110的接地电极的第一电极130a连接到第一导线单元221a，以形成用于接地部分的导线单元，用作信号电极的第二电极130b连接到第二导线单元221b，以形成用于信号发送部分的导线单元。
如果粘合了压电单元110，则在操作735中将匹配层160粘合到压电单元110和PCB单元210的前表面，形成声学模块。在这种情况下，声学模块可被限定为通过粘合匹配层160形成的模块。声学模块可被限定为通过粘合第一背衬层151、压电单元110、PCB单元210和匹配层160而形成的模块。
在操作736中，包括第一背衬层151、压电单元110、PCB单元210和匹配层160的声学模块可通过切割进行通道划分。声学模块粘合到第二背衬层152的前表面，并且在操作737中，透镜可粘合到声学模块的前表面。
图20示出了用于将被通道划分的声学模块粘合到第二背衬层的示例性方法。
参照图20，两个PCB单元210(即，粘合到第一背衬层151的前表面的一侧的一个PCB单元210和粘合到第一背衬层151的前表面的另一侧的另一PCB单元210)中的每个可包括彼此分开预定距离的多个导线215。这里，粘合到所述一侧的PCB单元210的导线215和粘合到所述另一侧的PCB单元210的导线215可被布置为彼此交错。
鉴于所述导线215被布置为彼此交错，从而可实现通道划分。更详细地讲，这样的切割可沿着设置在被布置在一侧的一个导线215和布置在另一侧的另一导线215之间的特定线D来实现。因此，一个导线215和另一导线251可形成多个阵列，并可彼此电绝缘。为了使匹配层160、压电单元110和PCB单元210之间可靠地绝缘，匹配层160、压电单元110和PCB单元210可被切割为预定深度。也就是说，如图20中所示，包括第一背衬层151、压电单元110、PCB单元210和匹配层160的声学模块可被切割为预定深度。
虽然声学模块可通过如上所述的分割进行通道划分，但本发明的范围或精神不限于此，也可使用本领域技术人员已知的任意方法(例如，蚀刻、光刻图案化等)实现通道划分。
如果实现了通道划分，则被通道划分的声学模块可粘合到第二背衬层152的前表面。虽然图20示例性地示出了第一背衬层151和第二背衬层152形成为块形状，但第二背衬层152也可具有呈一定曲率的弯曲的形状。如果第二背衬层152具有弯曲的形状，则声学模块的后表面可响应于第二背衬层152的曲率而弯曲。弯曲的声学模块可粘合到第二背衬层152的前表面。也就是说，声学模块响应于第二背衬层152的形状而在形状方面进行修改，并粘合到第二背衬层152。
然后，透镜粘合到声学模块的前表面，形成图17中示出的探头100。在粘合透镜170之前，还可使用用于在声学模块的前表面上形成化学屏蔽物(CS)和射频(RF)屏蔽物中的至少一种的过程。
图21是示出根据另一实施例的用于制造图17中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。在根据另一实施例的用于形成超声成像设备的探头的方法中，为方便描述，将在此省略与图5和图18中相同或相似过程的详细的描述。
参照图21，在操作741中形成其中电极布置在压电体120中的压电单元110。然后，在操作742中，包括支撑单元260和FPCB220的PCB单元210被形成为具有与压电单元110相同的高度。操作741可对应于操作711，操作742可对应于操作712，因此，为方便描述，在此将省略对其的详细描述。
如果形成了PCB单元210，则在操作743中，可将第一背衬层151粘合到压电体110的后表面，或者可将压电单元110粘合到第一背衬层151的前表面。在操作744中，PCB单元210可结合到压电单元110的两侧。图22示出了PCB单元210和压电单元粘合到第一背衬层的另一示例。
参照图22，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在第一背衬层151的前表面上，或通过溅射、电镀或喷涂，形成电极层155。压电单元110可粘合到第一背衬层151的包括电极层155的前表面。如果第一背衬层151由导电材料形成，则可省去电极层155。这里，压电单元110可直接粘合到第一背衬层151。
第一背衬层151可具有比压电单元110大的宽度，压电单元110可被粘合为位于第一背衬层151的前表面的中间。一个PCB单元210可粘合到压电单元110的一侧，另一PCB单元210可粘合到其另一侧。在这种情况下，粘合到所述一侧的PCB单元210的导线215和粘合到所述另一侧的PCB单元210的导线215可被布置为彼此交错。
另外，压电单元110的粘合或PCB单元210的粘合可通过粘合剂来实现。压电单元110可通过粘合剂粘合到第一背衬层151，PCB单元210可通过粘合剂粘合到第一背衬层151和压电单元110。在这种情况下，粘合剂可由非导电材料形成。
根据PCB单元210和压电单元110的粘合，用作压电单元的接地电极的第一电极130a连接到第一导线单元221a，以形成用于接地部分的导线单元。用作信号电极的第二电极130b连接到第二导线单元221b，以形成用于信号发送部分的导线单元。
如果粘合了PCB单元210，则在操作745中将匹配层160粘合到PCB单元210的前表面。在操作746中，包括第一背衬层151、压电单元110、PCB单元210和匹配层160的声学模块通过切割进行通道划分。在操作747中，透镜170粘合到被通道划分的声学模块的前表面。在粘合透镜170之前，还可使用用于在声学模块的前表面上形成化学屏蔽物(CS)和射频(RF)屏蔽物中的至少一个的过程。操作745至操作747可分别对应于操作735至操作737，因此，为方便描述，将在此省略对其的详细描述。
虽然上面的描述已经示例性地公开了用于形成PCB单元210的过程(即，操作742)在用于将压电单元110粘合到第一背衬层151(或者将第一背衬层151粘合到压电单元110)的过程(即，操作743)之前执行，但应注意的是，用于形成PCB单元210的过程(即，操作742)也可在用于将压电单元110粘合到第一背衬层151的过程(即，操作743)之后完成。
图23是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图。
参照图23，PCB单元210包括FPCB220和支撑FPCB220的支撑单元260，并可形成折叠结构。支撑单元260可具有预定厚度。PCB单元210可响应于支撑单元260的厚度变化而具有与压电单元110相同的厚度。FPCB220可以是双面FPCB，并可包括第一导线单元221a、第二导线单元220b和绝缘单元222。
由于PCB单元210布置在压电单元的侧表面，因此第一导线单元221a和第二导线单元221b中的任意一个可连接到第一电极130a，其另一个可连接到第二电极130b。参照图23，连接到用作信号电极的第二电极130b的第一导线单元221a可用作用于信号发送部分的导线单元，连接到用作接地电极的第一电极130a的第二导线单元220b可用作用于接地部分的导线单元。换句话说，PCB单元210的前表面和后表面可与图3中所示的部分彼此替换，导电通孔230可布置在后方。
电极层155可布置在背衬层150的前表面。电极层155可设置在压电单元110、PCB单元210与背衬层150之间，并可由导电材料形成。因此，电极层155可将压电单元110的第二电极130b电连接到PCB单元210的第一导线单元221a。
同样地，电极层165可布置在匹配层160的后表面。电极层165可设置在压电单元110、PCB单元210与匹配层160之间，并可由导电材料形成。因此，电极层165可将压电单元110的第一电极130a电连接到PCB单元210的第二导线单元221b。
图24是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图。
参照图24，超声成像设备的探头100可按照如图23中所示的导电通孔230位于后方的方式布置。
然而，背衬层150可由导电材料形成，可省去电极层155。背衬层150的全部部分可由导电材料形成，或者背衬层150的某些部分可由导电材料形成。如果背衬层150的某些部分由导电材料形成，则背衬层150的与压电单元110的第二电极130b邻接的前表面可由导电材料形成。
同样地，匹配层160可由导电材料(例如，石墨、金、银或铜)形成。可省去电极层165。匹配层160可由导电材料形成，或者匹配层160的某些部分可由导电材料形成。如果匹配层160的某些部分由导电材料形成，则匹配层160的与压电单元110的第一电极130a邻接的后表面可由导电材料形成。
图25是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图。
参照图25，超声成像设备的探头100可按照导电通孔230位于后方的方式(与如图23中所示的相同的方式)布置。
然而，探头100可包括由多个层组成的背衬层150。例如，背衬层150可包括第一背衬层151和第二背衬层152。
第一背衬层151和第二背衬层152可具有不同的厚度。例如，第一背衬层151可比第二背衬层152薄。第一背衬层151和第二背衬层152可具有相同的形状。如从图25中可见，第一背衬层151和第二背衬层152可按照块形状形成。第一背衬层151按照块形状形成，第二背衬层152可具有呈一定曲率的弯曲形状。第一背衬层151和第二背衬层152也可具有不同的形式。根据第一背衬层151和第二背衬层152的形状，可确定压电体120的布置形状和探头100的形状和类型。
图26和图27是示出用于超声成像设备的探头的截面图。为方便描述，与在上述实施例中描述的在构造和功能方面的结构相同或相似的结构可由相同的标号指示，并将在此省略对其的解释说明。
参照图26和图27，探头100可包括：压电单元110；PCB单元310，设置在压电单元110的侧部；背衬层150，设置在压电单元110的后表面；匹配层160和透镜170，设置在压电单元110的前表面。在这种情况下，压电单元110可包括压电体120以及分别形成在压电体120的前表面和后表面的电极(130a，130b)。
PCB单元310可通过将柔性印刷电路板(即，FPCB)和刚性印刷电路板(RPCB)集成为单个单元而形成。更详细地讲，PCB单元310可包括FPCB和支撑FPCB的刚性支撑单元360。刚性支撑单元360结合到FPCB，从而形成刚柔结合印刷电路板(R-FPCB)。下面将详细地描述用于形成PCB单元310的方法。
PCB单元310是双面PCB，并包括第一导线单元321a、第二导线单元321b、绝缘单元322和支撑单元360。PCB单元310可响应于支撑单元360的厚度变化而具有与压电单元110相同的高度并可布置在压电单元110的两侧。
绝缘单元322可设置在第一导线单元321a和第二导线单元321b之间。绝缘单元322可由软绝缘材料形成。例如，绝缘单元322可由聚酯(PET)膜、聚酰亚胺(PI)膜等形成，但不限于此。绝缘单元222可由本领域技术人员公知的其他软绝缘材料形成。
第一导线单元321a和第二导线单元321b可通过设置在它们之间的绝缘单元322而彼此间隔开。如上所述，由于绝缘单元322由绝缘材料形成，因此第一导线单元321a和第二导线单元321b之间的电连接通过绝缘单元322被隔断。
第一导线单元321a和第二导线单元321b中的每个可包括多个导线(见图33的315)。多个导线315可沿着横向(L)按照预定距离的间隔彼此间分开，第一导线单元321a的导线315的位置与第二导线单元321b的导线315的位置相对。位于压电单元110的一个侧表面的PCB单元310的导线315和位于另一侧表面的PCB单元310的导线315可被布置为彼此交错，下面将给出其详细描述。
由于PCB单元310布置在压电单元110的侧表面，因此第一导线单元321a和第二导线单元321b的中任何一个结合到第一电极130a，另一个结合到第二电极130b。为方便描述及更好地理解本发明，第一导线单元321a结合到第一电极130a，第二导线单元321b结合到第二电极130b。第一导线单元321a的导线315可电结合到用作接地电极的第一电极130a，以使第一导线单元321a可用作接地线。另外，第二导线单元321b的导线315可电结合到用作信号电极的第二电极130b，以使第二导线单元321b可用作用于发送信号的导线单元。
另外，由于PCB单元310设置在压电单元110的侧表面，而非设置压电单元110的前表面或后表面，即，由于PCB单元310不设置在超声波的传播方向上，因此可防止超声特性由于PCB单元310而改变。
支撑单元360设置在第一导线单元321a的连接部分，使得支撑单元360支撑PCB单元310。支撑单元360可由绝缘材料形成，或者也可由导电材料形成。支撑单元360可由刚性材料形成，并可按照块形状形成。例如，支撑单元360可包括陶瓷材料，形成为块形状的陶瓷块可构成支撑单元360。
支撑单元360可被形成为具有预定厚度。如上所述，PCB单元310可通过支撑单元360的厚度控制而具有与压电单元110相同的高度。
如图26中所示，电极层155可布置在背衬层150的前表面。电极层155可设置在压电单元110、PCB单元310与背衬层150之间。电极层155可由诸如金、银或铜的导电材料形成，或者可通过沉积、溅射、电镀、喷涂等形成。因此，电极层155可将压电单元110的第二电极130b电连接到PCB单元310的第二导线单元321b。
背衬层150可由导电材料形成。如图27中所示，可省去电极层155。背衬层150可由导电材料形成，或者背衬层150的某些部分可由导电材料形成，如果背衬层150的某些部分由导电材料形成，则背衬层150的与压电单元110的第二电极130b邻接的前表面可由导电材料形成。
如图26中所示，电极层165可布置在匹配层160的后表面。电极层165可设置在压电单元110、PCB单元310与匹配层160之间。电极层165可由诸如金、银或铜的导电材料形成，或者可通过沉积、溅射、电镀或喷涂等形成。因此，电极层165可将压电单元110的第一电极130a电连接到PCB单元310的第一导线单元321a。
匹配层160可由导电材料(例如，石墨、金、银或铜)形成。如图27中所示，可省去电极层165。匹配层160可由导电材料形成，或者匹配层160分一些部分可由导电材料形成，如果匹配层160的某些部分由导电材料形成，则匹配层160的与压电单元110的第一电极130a邻接的后表面可由导电材料形成。
图28是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图。
参照图28，可从压电单元110中省去第一电极130a，并且可从PCB单元310中省去第一导线单元321a。例如，包括第一导线单元321a的PCB单元310布置在具有第一电极130a的压电单元110的两侧，第一电极130a和第一导线单元321a可通过切割压电单元110和PCB单元310的前表面而被去除。通过切割，可使压电单元110的高度等于PCB单元310的高度。另外，不包括第一导线单元321a的PCB单元310布置在不包括第一电极130a的压电单元110的两侧。通过切割压电单元110和PCB单元310的前表面，压电单元110的高度可等于PCB单元310的高度。
在这种情况下，布置在匹配层160中的电极层165可取代第一电极130a和第一导线单元321a而用作接地电极和用于接地部分的导线单元。
图29是示出用于制造根据另一实施例的图26中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。在用于形成超声成像设备的探头的方法中，为方便描述，将在此省略对与图5相同或相似的过程的详细描述。
参照图29，在操作811中，形成其中电极布置在压电体120上的压电单元110。操作811与操作711相同。
然后，在操作812中，具有R-FPCB形式的PCB单元310被形成为具有与压电单元110相同的高度。图30至图32示例性地示出了用于形成PCB单元310的方法。
参照图30，设置具有软绝缘单元322的FPCB320。FPCB320是双面FPCB。多个导线可基于设置在FPCB320的前表面和后表面之间的绝缘单元322而分别印制在FPCB320的前表面和后表面上。在这种情况下，限定包括印制在绝缘单元322的前表面上的多个导线的前导线单元322，并限定印制在绝缘单元322的后表面上的多个导线的后导线单元P4。
前导线单元P3的导线在彼此分开预定距离的同时印制在绝缘单元322的前表面上，后导线单元P4的导线在彼此分开预定距离的同时印制在绝缘单元322的后表面上。在这种情况下，前导线单元P3的导线的位置与后导线单元P4的导线的位置相对。另外，前导线单元P3的导线被印制为具有短于后导线单元P4的导线的长度。
虽然可按照如图30中的(b)中所示的预定距离的间隔印制导线，但应注意的是，导线的不同的两端也可被印制为具有不同的间距值。当印制导线时，导线的两端之间的间距可在从导线的一端到另一端的范围内逐渐减小或增大。另外，导线可被印制为具有恒定的粗细，或者导线的两端也可被印制为具有不同的粗细。导线的粗细可在从导线的一端到另一端的范围内逐渐减小或增大。
参照图31，刚性支撑单元360粘合到FPCB320的前表面的一端，支撑单元360可具有预定宽度，以覆盖前导线单元P3的一端。如果粘合了支撑单元360，则多个导线可印制在支撑单元360的前表面上。也可在完成导线的印制之后，粘合支撑单元360。在这种情况下，支撑层导线单元P5被限定为包括印制在支撑单元360的前表面上的多个导线。
支撑层导线单元P5的导线在彼此分开预定距离的同时印制在支撑单元322的前表面上，上述导线的位置可与前导线单元P3的导线的位置相对。优选地，包含在支撑层导线单元P5中的导线可比其余部分的导线粗。
如上所述，刚性支撑单元360可粘合到FPCB320，支撑层导线单元P5被印制，从而形成R-FPCB。
如图32中的(a)中所示，通孔331位于的R-FPCB(即，支撑单元360的粘合部分)的一端。通孔331形成在导线上，支撑层导线单元P5的电连接可通过设置在它们之间的通孔被隔断。同样地，前导线单元P3的电连接也可通过通孔331被隔断。
在形成通孔331之后，可利用诸如金、银或铜的导电材料电镀或制造通孔331。由于通孔331是利用导电材料332制造而成，因此如图32中的(b)中所示，支撑层导线单元P5和前导线单元P3可彼此电连接。因此，导电通孔330被限定为包括通孔331和导电材料332。
如上所述，导电通孔330形成在R-FPCB中，从而形成PCB单元310。然而，虽然上述描述示出了用于形成PCB单元310的一个示例，但本发明的范围或精神不限于此。假如形成双面R-FPCB，则也可通过其他步骤或其他结构形成PCB单元310。
图33示出了根据一个实施例的具有刚柔结合印刷电路板(R-FPCB)形式的PCB单元。图34示出了根据另一实施例的具有R-FPCB的PCB单元。
参照图33和图34，多个导线315可在PCB单元310上彼此分开预定距离。导电通孔330布置在PCB单元310的前方，以使前导线单元P3可电连接支撑层导线单元P5。导电通孔330形成在导线315上。前导线单元P3、导电通孔330以及连接到前导线单元P3和导电通孔330两者的支撑层导线单元P5被限定为第一导线单元321a，后导线单元P4被限定为第二导线单元321b。
支撑层导线单元P5的导线(即，位于PCB单元310的前部的导线部分)可比其余部分粗。参照图34，可在布置在PCB单元310的前部的导线部分上形成槽315a。可通过蚀刻导线来形成槽315a。关于蚀刻，可采用干蚀刻方法和湿蚀刻方法。虽然315a可形成具有规则的间距的格子结构，但应注意的是，如果需要，可形成具有不规则间隔的网状结构。由于槽315a的形成，导线315可被分为多个区域，所述多个区域可按照各种形状(例如，菱形、矩形、三角形等)形成。
粘合到PCB单元310的刚性支撑单元360的特定部分可构成RPCB311，软绝缘单元322形成在其中的特定部分可构成FPCB312。同时，PCB单元310的高度可通过支撑单元360的厚度进行调节，使得PCB单元310可被形成为具有与压电单元110相同的高度H。
如果在操作812中形成PCB单元310，则在操作813中将PCB单元310粘合到背衬层150的前表面的两侧。在操作814中，压电单元110结合在PCB单元310之间。
图35示出了用于将PCB单元和压电单元结合到背衬层的方法。
参照图35，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在背衬层150的前表面上，或者通过溅射、电镀或喷涂，形成电极层155。PCB单元310粘合到背衬层150的包括电极层155的前表面的两侧。如果背衬层150由导电材料形成，则可省去电极层155。这里，PCB单元310可直接粘合到背衬层150。
背衬层150可具有大于压电单元110的宽度，两个PCB单元310可基于与压电单元110的宽度对应的预定间隔分别粘合到背衬层150的前表面的一侧和另一侧中的每一侧。在这种情况下，粘合到所述一侧的PCB单元310的导线315和粘合到所述另一侧的PCB单元310的导线315被布置为彼此交错。压电单元110被粘合为与由PCB单元310形成的空间相匹配。
PCB单元310的粘合(或附着)或者压电单元110的粘合(或附着)可通过粘合剂实现。PCB单元310可通过粘合剂粘合到背衬层150。压电单元110可通过粘合剂粘合到背衬层150和PCB单元310。这里，粘合剂可由非导电材料形成。
根据PCB单元310和压电单元110之间的粘合，用作压电单元110的接地电极的第一电极130a连接到第一导线单元321a，以形成用于接地的导线单元，用作信号电极的第二电极130b连接到第二导线单元321b，以形成用于发送信号的导线单元。
如果粘合了压电单元110，则在操作815中将匹配层160粘合到压电单元110和PCB单元310的前表面，以形成声学模块。这里，声学模块是通过粘合匹配层160而形成的模块，并包括背衬层150、压电单元110、PCB单元310和匹配层160。
在操作816中，包括背衬层150、压电单元110、PCB单元310和匹配层160的声学模块通过切割进行通道划分。在操作817中，透镜170粘合到被通道划分的声学模块的前表面，以形成图26中示出的探头100。在粘合透镜170之前，还可使用用于在声学模块的前表面上形成化学屏蔽物(CS)和射频(RF)屏蔽物中的至少一个的过程。操作815至操作817可分别对应于操作715至操作717，因此，为方便描述，将在此省略对其的详细描述。
同时，在操作814中粘合了压电单元110之后，还可使用用于切割压电单元110和PCB单元310的前表面的方法。通过切割，压电单元110和PCB单元310可更精确地和容易地形成相同的高度。如果将匹配层160粘合到切割后的表面并在操作816和操作817中执行通道划分和透镜粘合，则可形成图28中示出的探头100。在这种情况下，布置在匹配层160中的电极层165可取代第一电极130a和第一导线单元321a用作接地电极或接地的导线单元。
图36是示出根据另一实施例的用于制造图26中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。在用于形成超声成像设备的探头的方法中，为方便描述，将在此省略对与图5和图29中相同或相似的过程的详细描述。
参照图36，在操作821中，形成其中电极布置在压电体120上的压电单元110。然后，在操作822中，具有R-FPCB形式的PCB单元110被形成为具有与压电单元110相同的高度。操作821和操作822可分别对应于操作811和操作812。
如果形成压电单元110，则在操作823中将背衬层150粘合到压电单元110的后表面。在操作824中，PCB单元310粘合到压电单元110的两侧。
图37示出了用于将PCB单元310和压电单元粘合到背衬层的另一示例性方法。
参照图27，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在背衬层150的前表面上，或者通过溅射、电镀或喷涂，形成电极层155。压电单元110粘合到背衬层150的包括电极层155的前表面。如果背衬层150由导电材料形成，则可省去电极层155。这里，PCB单元110可直接粘合到背衬层150。
背衬层150可具有比压电单元110大的宽度，一个PCB单元110被粘合为位于背衬层150的前表面的中部。PCB单元310粘合到压电单元110的一侧和另一侧中的每一侧。在这种情况下，粘合到所述一侧的PCB单元310的导线315和粘合到所述另一侧的PCB单元310的导线315被布置为彼此交错。
另外，压电单元110的粘合(或附着)或者PCB单元310的粘合(或附着)可通过粘合剂实现。压电单元110可通过粘合剂粘合到背衬层150。这里，粘合剂可由非导电材料形成。
根据PCB单元310和压电单元110之间的粘合，用作压电单元110的接地电极的第一电极130a连接到第一导线单元321a，以形成用于接地的导线单元，用作信号电极的第二电极130b连接到第二导线单元321b，以形成用于发送信号的导线单元。
如果粘合了PCB单元310，则在操作825中将匹配层160粘合到压电单元110和PCB单元310的前表面。在操作826中，包括背衬层150、压电单元110、PCB单元310和匹配层160的声学模块通过切割进行通道划分。在操作827中，透镜170粘合到被通道划分的声学模块的前表面，以形成图26中示出的探头100。在粘合透镜170之前，还可使用用于在声学模块的前表面上形成化学屏蔽物(CS)和射频(RF)屏蔽物中的至少一种的过程。操作825至操作827可分别对应于操作715至操作717，因此，为方便描述，将在此省略对其的详细描述。
同时，在操作824中将PCB单元310粘合之后，还可使用用于切割压电单元110和PCB单元310的前表面的方法。如果将匹配层160粘合到切割后的表面并在操作826和操作827中执行通道划分以及透镜粘合，则可形成图28中示出的探头28。
虽然上面的描述已经示例性地公开了用于形成PCB单元310的过程(即，操作822)在用于将压电单元110粘合到背衬层150(或将背衬层150粘合到压电单元110)的过程(即，操作823)之前执行，但应注意的是，用于形成PCB单元310的过程(即，操作822)也可在用于将压电单元110粘合到背衬层150的过程(即，操作823)之后完成。
图38是示出用于制造图26中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。
参照图38，在操作831中形成其中电极布置在压电体120中的压电单元110。操作831可对应于操作811，因此，为方便描述，将在此省略对其的详细描述。
然后，在操作832中，形成PCB单元310，PCB单元310包括形成有与压电单元110同样大的内部空间的R-FPCB，且具有与压电单元110相同的高度。
图39是示出具有内部空间的PCB单元的平面图。
参照图39，PCB单元310具有其中RPCB311和FPCB312集成为一体的R-FPCB形式，并且具有与压电单元110相同的尺寸的内部空间313设置在RPCB311的中部。导电通孔330位于内部空间313的一侧，并且还位于内部空间313的另一侧，以使第一导线单元或接地导线单元321a可被限定在内部空间313的两侧。如上所述，导电通孔330形成在导线上，一个导线和另一导线被布置为彼此交错，以执行通道划分。另外，印制在PCB单元210的前表面上的导线部可比其余部分粗。
如果形成PCB单元310，则在操作833中，将PCB单元310粘合到背衬层150的前表面。在操作834中，将压电单元110粘合到PCB单元310的内部空间。
图40示出了用于将PCB单元310和压电单元粘合到背衬层的另一方法。
参照图40，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在背衬层150的前表面上而形成电极层155。PCB单元310粘合到背衬层150的包括电极层155的前表面。如果背衬层150由导电材料形成，则可省去电极层155。这里，PCB单元310可直接粘合到背衬层150。
如操作833中所示，PCB单元310可粘合到背衬层150的前表面而无需执行间距调节过程。另外，PCB单元310的内部空间313可具有与压电单元110相同的尺寸，以使压电单元110被粘合为与PCB单元310的内部空间相匹配。
PCB单元310的粘合(或附着)或者压电单元110的粘合(或附着)可通过粘合剂实现。PCB单元310可通过粘合剂粘合到背衬层150。压电单元110可通过粘合剂粘合到背衬层150和PCB单元310。这里，粘合剂可由非导电材料形成。
如果粘合了压电单元110，则在操作835中将匹配层160粘合到压电单元110和PCB单元210的前表面。在操作836中，包括背衬层150、压电单元110、PCB单元310和匹配层160的声学模块通过切割进行通道划分。在操作837中，将透镜170粘合到被通道划分的声学模块的前表面，以形成图26中示出的探头100。在粘合透镜170之前，还可使用用于在声学模块的前表面上形成化学屏蔽物(CS)和射频(RF)屏蔽物中的至少一种的过程。操作835至操作837可分别对应于操作715至操作717，因此，为方便描述，将在此省略对其的详细描述。
图41是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图。为方便描述，与在上述实施例中描述的在构造和功能方面的结构相同或相似的结构用相同的标号表示，并将在此省略对其的说明。
参照图41，探头100可包括：压电单元110；PCB单元310，设置在压电单元110的侧表面；背衬层150，设置在压电单元110的后表面；匹配层160，设置在压电单元110的前表面；透镜170。在这种情况下，压电单元110可包括压电体120和形成在压电体120的前表面和后表面的电极(130a，130b)。PCB单元310可通过粘合刚性支撑单元360而具有R-FPCB形式，并响应于支撑单元360的厚度变化而具有与压电单元110相同的高度。背衬层150包括多个层，并布置在压电单元110的后表面。如从图41可见，背衬层150可包括第一背衬层151和第二背衬层152。
图42是示出用于制造根据另一实施例的图41中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。图43和图44示出了根据实施例的用于制造超声成像设备的探头的方法。
参照图42，在操作841中形成其中电极布置在压电体120上的压电单元110。然后，在操作842中，具有R-FPCB形式的PCB单元被形成为具有与压电单元110相同的高度。操作841和操作842可分别对应于操作811和操作812，因此，为方便描述，将在此省略对其的详细描述。
如果形成了PCB单元310，则在操作843中将PCB单元310粘合到第一背衬层151的前表面的两侧。在操作844中将压电单元110粘合在PCB单元310之间。
图43示出了用于将PCB单元310和压电单元粘合到背衬层的示例性方法。
参照图43，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在第一背衬层151的前表面上，形成电极层155。PCB单元310粘合到包括电极层155的第一背衬层151的前表面的两侧。如果第一背衬层151由导电材料形成，则可省去电极层155。这里，PCB单元210可直接粘合到第一背衬层151。
第一背衬层151可具有比压电单元110大的宽度，两个PCB单元310可基于与压电单元110的宽度对应的预定间隔而分别粘合到第一背衬层151的一侧和另一侧中的每一侧。在这种情况下，粘合到所述一侧的PCB单元310的导线315和粘合到所述另一侧的PCB单元310的导线315被布置为彼此交错。压电单元110被结合为与由PCB单元310形成的空间相匹配。
PCB单元310的粘合(或附着)或压电单元110的粘合(或附着)可通过粘合剂来实现。压电单元110可通过粘合剂粘合到第一背衬层151和PCB单元310。这里，粘合剂可由非导电材料形成。
根据PCB单元310和压电单元110之间的粘合，用作压电单元110的接地电极的第一电极130a连接到第一导线单元321a，以形成用于接地的导线单元，用作信号电极的第二电极130b连接到第二导线单元321b，以形成用于发送信号的导线单元。
如果粘合了压电单元110，则在操作845中将匹配层160粘合到压电单元110和PCB单元310的前表面，形成声学模块。在这种情况下，声学模块可被限定为通过粘合匹配层160而形成的模块。声学模块可被限定为通过粘合第一背衬层151、压电单元110、PCB单元310和匹配层160而形成的模块。
在操作846中，通过切割对包括第一背衬层151、压电单元110、PCB单元310和匹配层160的声学模块进行通道划分。在操作847中，将声学模块粘合到第二背衬层152的前表面。
图44示出了用于将被通道划分的声学模块粘合到第二背衬层的示例性方法。
参照图44，两个PCB单元310(即，粘合到第一背衬层151的前表面的一侧的一个PCB单元310和粘合到第一背衬层151的前表面的另一侧的另一个PCB单元310)中的每个可包括彼此分开预定距离的多个导线315。这里，粘合到所述一侧的PCB单元310的导线315和粘合到所述另一侧的PCB单元310的另一导线315可被布置为彼此交错。
鉴于两个导线315被布置为彼此交错，可进行通道划分。更详细地讲，这样的分割可沿着设置在被布置在所述一侧的导线315和布置在所述另一侧的导线315之间的特定线D实现。设置在所述一侧的导线315和设置在所述另一侧的导线315可形成多个阵列，并可彼此电绝缘。
为了使匹配层160、压电单元110、PCB单元310之间彼此可靠地绝缘，匹配层160、压电单元110、PCB单元310和第一背衬层151可被切割为预定深度。
虽然声学模块可通过切割进行通道划分，但本发明的范围或精神不限于此，通道划分也可通过本领域技术人员已知的任意方法(例如，蚀刻、光刻图案化等)实现。
如果完成了通道划分，则将通道划分的声学模块粘合在第二背衬层152的前表面。声学模块可响应于第二背衬层152的形状在形状方面进行修改，然后可粘合到第二背衬层152。例如，与图44不同，如果第二背衬层152具有弯曲的形状，则声学模块的后表面响应于第二背衬层152的曲率而弯曲，弯曲的声学模块粘合到第二背衬层152的前表面。
然后，在操作847中，将透镜粘合到声学模块的前表面，并形成图41中示出的探头100。在粘合透镜170之前，还可使用用于在声学模块的前表面上形成化学屏蔽物(CS)和射频(RF)屏蔽物中的至少一种的过程。
图45是示出根据另一实施例的用于制造图41中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。
参照图45，在操作851中形成其中电极布置在压电体120上的压电单元110。然后，在操作852中，具有R-FPCB形式的PCB单元被310形成为具有与压电单元110相同的高度。操作851和操作852可分别对应于操作811和操作812。
如果形成了PCB单元310，则在操作853中，可将第一背衬层151粘合到压电单元110的后表面，或者可将压电单元110粘合到第一背衬层151的前表面。在操作854中，将PCB单元310粘合到压电单元110的两侧。
图46示出了用于将PCB单元310和压电单元粘合到第一背衬层的方法。
参照图46，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在第一背衬层151的前表面上，形成电极层155。压电单元110粘合到第一背衬层151的包括电极层155的前表面。如果第一背衬层151由导电材料形成，则可省去电极层155。这里，压电单元110可直接粘合到第一背衬层151。
第一背衬层151可具有比压电单元110大的宽度，压电单元110被粘合为位于第一背衬层151的前表面的中部。PCB单元310可粘合到压电单元110的一侧和另一侧中的每一侧。在这种情况下，粘合到所述一侧的PCB单元310的导线315和粘合到所述另一侧的PCB单元310的导线315被布置为彼此交错。
压电单元110的粘合(或附着)或者PCB单元310的粘合(或附着)可通过粘合剂实现。压电单元110可通过粘合剂粘合到第一背衬层151。PCB单元310可通过粘合剂粘合到第一背衬层151和压电单元110。这里，粘合剂可由非导电材料形成。
根据PCB单元310和压电单元110之间的粘合，用作压电单元110的接地电极的第一电极130a连接到第一导线单元321a，以形成用于接地部分的导线单元，用作信号电极的第二电极130b连接到第二导线单元321b，以形成用于信号发送部分的导线单元。
如果粘合了PCB单元310，则在操作855中将匹配层160粘合到压电单元110和PCB单元310的前表面。在操作856中，包括背衬层151、压电单元110、PCB单元310和匹配层160的声学模块可通过切割进行通道划分。在操作857中，将透镜170粘合到被通道划分的声学模块的前表面。在粘合透镜170之前，还可使用用于在声学模块的前表面上形成化学屏蔽物(CS)和射频(RF)屏蔽物中的至少一种的过程。操作855至操作857可分别对应于操作845至操作847，因此，为方便描述，将在此省略对其的详细描述。
虽然上述描述已经示例性地公开了用于形成PCB单元310的过程(即，操作852)在用于将压电单元110粘合到第一背衬层151的过程(即，操作853)之前执行，但应注意的是，用于形成PCB单元310的过程(即，操作852)也可在用于将压电单元110粘合到第一背衬层151的过程(即，操作853)之后实施。
图47是示出用于制造图41中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。
参照图47，在操作861中形成其中电极被布置在压电体120中的压电单元110。
操作861可对应于操作811，因此，为方便描述，在此将省略对其的详细描述。然后，在操作862中形成PCB单元310，PCB单元310包括其中形成有与压电单元110同样大的内部空间的R-FPCB，并具有与压电单元110相同的高度。操作861和操作862可分别对应于操作831和操作832，因此，为方便描述，将在此省略对其的详细描述。
如果形成了PCB单元310，则在操作863中将PCB单元310粘合到第一背衬层151的前表面。在操作864中将压电单元110粘合到PCB单元310之间的空间。
图48示出了用于将PCB单元310和压电单元粘合到第一背衬层的另一方法。
参照图48，通过将诸如金、银或铜的导电材料沉积在第一背衬层151的前表面上而形成电极层155。PCB单元310粘合到背衬层150的包括电极层155的前表面。如果背衬层150由导电材料形成，则可省去电极层155。这里，PCB单元310可直接粘合到背衬层150。
在操作863中，PCB单元310可粘合到第一背衬层151的前表面，而无需执行示出的间距调节过程。另外，PCB单元310的内部空间313可具有与压电单元110相同的尺寸，以使压电单元110被粘合为与PCB单元310的内部空间313相匹配。
PCB单元310的粘合(或附着)或者压电单元110的粘合(或附着)可通过粘合剂实现。PCB单元310可通过粘合剂粘合到第一背衬层151。压电单元110可通过粘合剂粘合到第一背衬层151和PCB单元310。这里，粘合剂可由非导电材料形成。
如果粘合了压电单元110，则在操作865中将匹配层160粘合到压电单元110和PCB单元310的前表面。在操作866中，包括第一背衬层151、压电单元110、PCB单元310和匹配层160的声学模块通过切割进行通道划分。在操作867中，将声学模块粘合到第二背衬层152的前表面，并将透镜170粘合到被通道划分的声学模块的前表面，以形成图41中示出的探头100。在粘合透镜170之前，还可使用在声学模块的前表面上形成化学屏蔽物(CS)和射频(RF)屏蔽物的至少一种的过程。操作865至操作867可分别对应于操作845至操作847，因此，为方便描述，将在此省略对其的详细描述。
图49是示出根据又一实施例的超声成像设备的探头的截面图。
参照图49，PCB单元310可通过粘合刚性支撑单元360而具有R-FPCB形式，并包括双面PCB，在双面PCB中，第二导线单元321b和第一导线单元321a在通过设置在它们之间的绝缘单元322彼此间隔开的同时而分别设置在PCB单元310的前表面和后表面。换句话说，PCB单元310的前表面和后表面可与如图26中所示出的彼此交换，且导电通孔330可布置在后方。
由于PCB单元310布置在压电单元110的侧表面，因此第一导线单元321a连接到用作信号电极的第二电极130b，以使第一导线单元321a可用作用于发送信号的导线单元，第二导线单元321b连接到用作接地电极的第一电极130a，以使第二导线单元321b可用作用于接地的导线单元。
虽然图49示例性地公开了电极层155包含在PCB单元310中，但为了方便描述和更好地理解本发明，如果背衬层150或匹配层160由导电材料形成，则可在此省去电极层155。
图50是示出根据又一实施例的用于超声成像设备的探头的截面图。
参照图50，探头100的PCB单元310可通过粘合刚性支撑单元360而具有R-FPCB形式。PCB单元310可以是双面PCB，在所述双面PCB中，第一导线单元321a和第二导线单元321b在通过设置在它们之间的绝缘单元322彼此分开的同时而分别设置在PCB单元310的前表面和后表面。换句话说，PCB单元310的前表面和后表面可与如图26中所示出的彼此交换，导电通孔330可布置在后方。
探头100可包括由多个层组成的背衬层150。例如，背衬层150可包括第一背衬层151和第二背衬层152。第一背衬层151可薄于第二背衬层152。与图50不同，第一背衬层151按照块形状形成，第二背衬层152具有呈一定曲率的弯曲的形状，第一背衬层151和第二背衬层152可形成为具有不同的形状。压电体120的布置形状可根据第一背衬层151和第二背衬层152的形状而确定，也可确定探头100的形状和类型。
从上面的描述明显的是，根据实施例的超声成像设备的探头和用于制造该探头的方法由于未将印刷电路板(PCB)布置在压电体、匹配层和背衬层之间而能够降低由PCB导致的超声特性的变化。另外，PCB设置在压电体的侧表面，从而无论是在基于切割的通道划分期间还是在探头的使用期间，都可增大抗冲击强度。另外，单晶(单晶体)可用作压电体等，从而可形成具有大的带宽的探头，并可发送和接收低频超声信号和高频超声信号。另外，本发明的实施例可容易执行超声模块的通道划分，并可使划分的声学模块具有一定曲率，使得本发明的实施例可应用于各个技术领域，而不局限于探头的形状。
虽然已经示出和描述了本发明的一些实施例，但是对于本领域的技术人员将理解的是，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (31)

1.一种超声成像设备的探头，包括：
压电单元，包括压电体和电极；
印刷电路板单元，具有印刷电路板，被构造为形成在压电单元的侧表面；
匹配层，形成在压电单元和印刷电路板单元的前表面；
背衬层，形成在压电单元和印刷电路板单元的后表面。
2.根据权利要求1所述的探头，其中，所述印刷电路板单元基于插入到印刷电路板单元中的压电单元而形成在压电单元的两个侧表面。
3.根据权利要求2所述的探头，其中，形成在压电单元的一侧的一个印刷电路板单元和形成在压电单元的另一侧的另一印刷电路板单元之间的间距被形成为与压电单元的在垂向上的宽度相对应。
4.根据权利要求2所述的探头，其中，印刷电路板单元被形成为具有与压电单元的轴向高度相同的高度。
5.根据权利要求4所述的探头，其中，印刷电路板单元还包括具有预定厚度的支撑单元，以支撑印刷电路板单元。
6.根据权利要求5所述的探头，其中，印刷电路板单元基于支撑单元的厚度被形成为具有与压电单元的轴向高度相同的高度。
7.根据权利要求5所述的探头，其中，印刷电路板包括柔性印刷电路板。
8.根据权利要求7所述的探头，其中，印刷电路板单元具有按照柔性印刷电路板的一端包围支撑单元的方式的折叠形状。
9.根据权利要求7所述的探头，其中：
所述支撑单元是刚性支撑单元；
印刷电路板单元具有通过粘合刚性支撑单元和柔性印刷电路板而形成的刚柔结合印刷电路板形式。
10.根据权利要求9所述的探头，其中，刚柔结合印刷电路板包括与压电单元的尺寸对应的内部空间。
11.根据权利要求10所述的探头，其中，压电单元粘合到所述内部空间。
12.根据权利要求5所述的探头，其中，所述印刷电路板单元包括电连接到电极的导线。
13.根据权利要求12所述的探头，其中：
所述导线包括多个导线，
其中，多个导线被布置为沿着横向彼此分开预定距离。
14.根据权利要求13所述的探头，其中，布置在压电单元的一侧的多个导线和布置在压电单元的另一侧的多个导线被布置为彼此交错。
15.根据权利要求14所述的探头，其中，所述压电单元和印刷电路板单元基于所述导线的布置被构造为沿着横向形成通道划分。
16.根据权利要求12所述的探头，其中，所述印刷电路板单元还包括电连接到形成在印刷电路板单元的前表面上的导线的导电通孔。
17.根据权利要求15所述的探头，其中，所述导电通孔粘合到支撑单元或被形成为穿透支撑单元。
18.根据权利要求1所述的探头，所述匹配层和所述背衬层中的至少一个包括导电材料。
19.根据权利要求1所述的探头，所述探头还包括：
至少一个电极层，被构造为将所述电极电连接到印刷电路板。
20.根据权利要求1所述的探头，其中，所述背衬层包括多个背衬层。
21.根据权利要求2所述的探头，其中：
所述印刷电路板单元通过粘合剂粘合到压电单元，
其中，所述粘合剂由导电材料形成。
22.一种用于制造超声成像设备的探头的方法，包括：
形成被构造为包括压电体和电极的压电单元；
形成被构造为包括印刷电路板和支撑单元的印刷电路板单元；
将所述压电单元和所述印刷电路板单元粘合到背衬层。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，形成印刷电路板单元的步骤包括：
基于所述支撑单元的厚度而将印刷电路板单元形成为具有与压电单元的轴向高度相同的高度。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，粘合到背衬层的步骤包括：
将印刷电路板单元粘合为位于压电单元的侧表面。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，粘合到背衬层的步骤包括：
粘合印刷电路板单元，使得印刷电路板单元基于介于印刷电路板单元中的压电单元而位于压电单元的两侧。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，粘合到背衬层的步骤包括：
按照形成在压电单元的一侧的一个印刷电路板单元和形成在压电单元的另一侧的印刷电路板单元之间的间距与压电单元的垂向宽度相对应的方式执行粘合。
27.根据权利要求24所述的方法，其中，形成印刷电路板单元的步骤包括：
形成包括柔性印刷电路板的印刷电路板。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，形成印刷电路板单元的步骤包括：
按照柔性印刷电路板的一端具有包围支撑单元的折叠形状的方式形成印刷电路板。
29.根据权利要求27所述的方法，其中：
所述支撑单元为刚性支撑单元；
所述印刷电路板单元具有通过粘合刚性支撑单元和柔性印刷电路板而形成的刚柔结合印刷电路板形式。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，形成印刷电路板单元的步骤包括：
按照刚柔结合印刷电路板包括与压电单元的尺寸相对应的内部空间的方式形成刚柔结合印刷电路板。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，粘合到背衬层的步骤包括：
将压电单元粘合到所述内部空间。
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