CN115315962A - 超声波换能器 - Google Patents
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Abstract
超声波换能器包括第1声换能器(110)、第2声换能器(120)以及有底筒状的壳体(130)。第2声换能器(120)还具有:环状部(121),其与第2膜片部(122)的周缘整周接触且支承第2膜片部(122);以及声匹配板(123),其与第2膜片部(122)隔开间隔地相对,并且与周壁部(130s)连接而在与壳体(130)之间形成密闭空间。在上述密闭空间内形成有由第1膜片部(112)和第2膜片部(122)夹着的超声波传送路径(T1)。超声波传送路径(T1)的最大内宽(H1)比周壁部(130s)的最大内宽(H2)小。
Description
技术领域
本发明涉及超声波换能器。
背景技术
作为公开了具有声匹配层的超声波传感器的现有文献,有日本特开2019-193130号公报(专利文献1)。专利文献1所记载的超声波传感器包括压电元件和声匹配层。压电元件接合于有底筒状的金属制的壳体的顶板的内侧,开放端被端子板封闭。声匹配层接合于壳体的顶板的外表面。
声匹配层用于在声阻抗彼此大幅不同的介质彼此之间高效地进行声音传输。通常,物质的声阻抗由物质的密度与物质中的声速的积决定,在彼此不同的物质彼此之间的声阻抗的差较小时,通过超声波透过彼此不同的物质彼此之间的界面而传输声音,但在彼此不同的物质彼此之间的声阻抗的差较大时,超声波在彼此不同的物质彼此之间的界面反射。也就是说,随着彼此不同的物质彼此之间的界面处的声阻抗的差变大,声能的传递效率变低。
于是,如专利文献1所记载的那样,为了缓和压电元件和空气之间的界面处的声阻抗的差而使用声匹配层。具体来说,作为压电元件的构成材料,通常使用陶瓷,与空气的密度相比陶瓷的密度极高,与空气中的声速相比陶瓷中的声速极高。因此,从压电元件向空气的声能的传递效率非常低。为了解决该问题,在压电元件和空气之间夹有具有压电元件和空气的中间的声阻抗值的声匹配层,提高声能的传递效率。
作为公开了声匹配构造的现有文献,有PHYSICAL REVIEW LETTERS 120,044302(2018)(非专利文献1)。非专利文献1所记载的声匹配构造包括第1膜片部和第2膜片部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-193130号公报
非专利文献
非专利文献1:PHYSICAL REVIEW LETTERS 120,044302(2018)
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所记载的超声波传感器中,压电元件接合于壳体的顶板,因此顶板阻碍压电元件的变形,引起超声波的声压降低。在非专利文献1所记载的声匹配构造中,超声波传送路径由周壁部构成,因此超声波的传输距离变长,超声波的传输衰减变大。另外,即使使声匹配构造的构造体小型化,超声波传送路径的内径也比用于将超声波向高阻抗侧传输的膜片部的外径大,因此不能使传输距离的损耗最小化。
本发明是鉴于上述的问题点而完成的,其目的在于,提供一种超声波换能器,该超声波换能器通过设为不阻碍声换能器的膜片部的变形的构造,从而确保该膜片部的位移量较大,并且通过声换能器的构造体比超声波传送路径大,进而缩短超声波的传输距离,从而抑制超声波的传输衰减而高效化。
用于解决问题的方案
基于本发明的超声波换能器包括第1声换能器、第2声换能器以及有底筒状的壳体。第1声换能器具有弯曲振动的第1膜片部。第2声换能器具有与第1膜片部隔开间隔地相对且能够在厚度方向上振动的第2膜片部。壳体具有:底部,其在上述厚度方向上与第1膜片部隔开间隔地相对;以及周壁部,其与第1膜片部和第2膜片部分别隔开间隙且包围第1膜片部和第2膜片部的周围。第2声换能器还具有:环状部,其与第2膜片部的周缘整周接触且支承第2膜片部;以及声匹配板,其与第2膜片部隔开间隔地相对,并且与周壁部连接而在与壳体之间形成密闭空间。在上述密闭空间内形成有由第1膜片部和第2膜片部夹着的超声波传送路径。超声波传送路径的最大内宽比周壁部、第1膜片部以及第2膜片部各自的最大内宽小。
发明的效果
根据本发明,通过设为不阻碍声换能器的膜片部的变形的构造,能够确保该膜片部的位移量较大,并且通过缩短超声波的传输距离,能够抑制超声波的传输衰减而高效化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的超声波换能器的结构的纵剖视图。
图2是示意性地表示在本发明的实施方式1的超声波换能器中位于超声波的传输路径的结构的图。
图3是表示超声波从超声波传送路径到外部空间传输时的反射率与能量传递率的关系的图表。
图4是表示本发明的实施方式2的超声波换能器的结构的纵剖视图。
图5是表示本发明的实施方式3的超声波换能器的结构的纵剖视图。
图6是表示本发明的实施方式4的超声波换能器的结构的纵剖视图。
图7是表示本发明的实施方式5的超声波换能器的结构的纵剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的各实施方式的超声波换能器。在以下的实施方式的说明中,对图中的相同或相当的部分标注相同的附图标记,不重复其说明。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1的超声波换能器的结构的纵剖视图。如图1所示,本发明的实施方式1的超声波换能器100包括第1声换能器110、第2声换能器120以及有底筒状的壳体130。
第1声换能器110具有弯曲振动的第1膜片部112。第1声换能器110是具有由陶瓷构成的振子或通过对Si等半导体材料和功能性薄膜实施细微加工工艺而制作的小型的机械振子(MEMS:Micro Electro Mechanical Systems)的元件。第1声换能器110能够通过第1膜片部112的振动而发送和接收超声波。作为使第1膜片部112振动的驱动源,能够使用压电效应、静电力或电磁力等。在超声波换能器100中,为了实现较高的传输效率,需要缩小超声波的传输路径,降低超声波的传输损耗。因此,使第1声换能器110小型是有效的。因此,作为第1声换能器110,优选使用容易小型化的MEMS元件。
第1声换能器110包含第1膜片部112和与第1膜片部112的外周缘整周接触且支承第1膜片部112的环状的基部111。基部111由Si或SOI(Silicon on Insulator)构成。
第1膜片部112是在设于基部111上的多层薄膜中从基部111的内周缘向内侧伸出的部分。层叠的薄膜层的合计厚度例如是10μm以下。构成多层薄膜的材料根据第1膜片部112的驱动方式而不同。例如,在压电驱动方式的情况下,多层薄膜由PZT、AlN、铌酸锂或钽酸锂等构成。在该情况下,多层薄膜还包含用于向压电体材料施加电压的电极布线。
在从第1膜片部112的厚度方向观察时,第1膜片部112的外形的面积是S10。在第1膜片部112为压电驱动方式的情况下,通过向压电体材料施加电压而在第1膜片部112激励弯曲振动。第1膜片部112的内径S1例如是0.7mm以上且1.0mm以下。此外,第1膜片部112的外形不限于圆形,也可以是矩形。因此,在本说明书中,内径是指通过内周面的中心且将内周面彼此连接的最短的线段的长度。
在第1膜片部112形成有狭缝。由此,第1膜片部112的残余应力降低。第1膜片部112由于在薄膜层的成膜工序和加工工序中产生的残余应力降低而能够以比较低的频率振动。具体来说,第1膜片部112以在20kHz以上且60kHz以下的低频区域中例如40kHz的机械共振频率附近弯曲振动的方式构成。其结果,第1声换能器110能够收发比较低的频率的超声波。
而且,在缩窄第1膜片部112的狭缝的宽度,例如,第1膜片部112的狭缝的宽度为10μm以下的情况下,通过第1膜片部112的弯曲振动而产生的超声波不通过狭缝。由此,能够抑制在第1膜片部112的厚度方向的后述的第2膜片部122侧产生的超声波由于与在第1膜片部112的厚度方向的与第2膜片部122侧相反的一侧产生的相反相位的超声波干涉而衰减的情况。假设,在第1膜片部112的狭缝的宽度较宽的情况下,在第1膜片部112的厚度方向的两侧产生的彼此相反相位的超声波彼此干涉,从而超声波换能器100的收发效率降低。
第2声换能器120具有与第1膜片部112隔开间隔地相对且能够在第1膜片部112的厚度方向上振动的第2膜片部122。第2声换能器120还具有与第2膜片部122的周缘整周接触且支承第2膜片部122的环状部121。环状部121由金属、半导体或树脂等构成,从加工性和声阻抗匹配的观点选择环状部121的构成材料。在此,加工性是指半导体细微加工工艺的加工容易度。声阻抗匹配是指使第2声换能器120的声阻抗尽可能接近超声波换能器100的外部介质的声阻抗。作为构成环状部121的材料,优选作为兼顾加工性和声阻抗匹配的材料的Si或Al等。
第2膜片部122是在设于环状部121上的薄膜中从环状部121的内周缘向内侧伸出的部分。在第2膜片部122未设置电布线,因此第2膜片部122不能主动地振动。第2膜片部122由金属、半导体或树脂等构成,从加工性和声阻抗匹配的观点出发,作为构成第2膜片部122的材料,例如优选Si或Al等。另外,环状部121的材料和第2膜片部122的材料也可以彼此不同。
第2声换能器120还具有与第2膜片部122隔开间隔地相对的声匹配板123。声匹配板123具有平板状的形状。声匹配板123由金属、半导体或树脂等构成,从声阻抗匹配和针对外部介质中的干扰的可靠性的观点出发,作为构成声匹配板123的材料,优选刚度较高的材料,例如,优选Al或聚丙烯等。外部介质中的干扰是指例如超声波换能器100安装于车的保险杠时的高压水或以高速飞来的飞石等。
声匹配板123以在与第2膜片部122之间夹着环状部121的方式配置。即,在声匹配板123中,与第2膜片部122相对的相对部123f与第2膜片部122的间隔由环状部121的厚度规定。声匹配板123和环状部121利用贴片接合剂等粘接剂相互连接。由此,形成被第2膜片部122与声匹配板123的相对部123f夹着且封入气体或液体的介质的介质封入部T2。
第2声换能器120是具有通过细微加工工艺而制作的小型的机械振子构造的MEMS元件。第2声换能器120具有如下功能:调整从第1声换能器110到外部空间T0的超声波的传输路径的声阻抗,抑制向第1声换能器110发送或被第1声换能器110接收的超声波的衰减。
壳体130具有:底部130b,其在第1膜片部112的厚度方向上与第1膜片部112隔开间隔地相对;以及周壁部130s,其与第1膜片部112和第2膜片部122分别隔开间隙且包围第1膜片部112和第2膜片部122的周围。壳体130还具有向周壁部130s的内侧突出的环状的突出部130p。壳体130在与底部130b侧相反的一侧还具有开口端130e。
在本实施方式中,壳体130由环状板部131、有底筒状部132以及筒状部133构成,整体具有有底筒状的形状。环状板部131位于夹在有底筒状部132和筒状部133之间的位置。在筒状部133中,环状板部131侧的端部向内侧突出。
在本实施方式中,壳体130的底部130b由有底筒状部132构成。壳体130的周壁部130s由环状板部131、有底筒状部132以及筒状部133构成。壳体130的突出部130p由环状板部131和筒状部133构成。环状板部131、有底筒状部132以及筒状部133以具有液密性的方式由焊料或粘接剂等接合材料相互接合。壳体130由金属、半导体或树脂等构成,从声阻抗匹配和针对外部介质中的干扰的可靠性的观点出发,作为构成壳体130的材料,优选刚度较高的材料,例如,优选Al或聚丙烯等。
在壳体130的突出部130p的底部130b侧安装有第1声换能器110。环状板部131的有底筒状部132侧的面与基部111接触。
在壳体130的突出部130p的开口端130e侧安装有第2声换能器120。筒状部133与构成第2膜片部122的薄膜接触。
声匹配板123和壳体130的开口端130e以具有液密性的方式由焊料或粘接剂等接合材料相互接合。由此,声匹配板123与壳体130的周壁部130s连接,在与壳体130之间形成密闭空间。
在上述密闭空间内形成有被第1膜片部112和第2膜片部122夹着的超声波传送路径T1。在本实施方式中,超声波传送路径T1是由第1膜片部112、第2膜片部122、基部111以及壳体130的突出部130p包围的区域。
超声波传送路径T1的最大内宽H1比壳体130的周壁部130s的最大内宽H2小。最大内宽是指与第1膜片部112平行的面内的最大的内宽。因而,规定最大内宽的位置在第1膜片部112的厚度方向和径向这两个方向上变化。
在此,说明本发明的实施方式1的超声波换能器100的制造方法。
通过光刻或蚀刻等,形成第1声换能器110和第2声换能器120。在将第1声换能器110贴片接合于环状板部131上之后,利用焊料等接合材料将有底筒状部132接合于环状板部131上。
在通过贴片接合或倒装贴片等而将第2声换能器120安装于筒状部133之后,利用焊料等接合材料将环状板部131与筒状部133接合。此时,超声波传送路径T1成为被气体或液体的介质充满的状态。
利用上述的工序,制造本发明的实施方式1的超声波换能器100。
以下,说明本发明的实施方式1的超声波换能器100的动作。图2是示意性地表示在本发明的实施方式1的超声波换能器中位于超声波的传输路径的结构的图。
如图1所示,从第1声换能器110发送的超声波W1在初期阶段中在第2膜片部122与超声波传送路径T1的界面和声匹配板123与介质封入部T2的界面反射。当接收超声波W1而第2膜片部122开始振动时,第2膜片部122在第2膜片部122的厚度方向上发送超声波,抵消来自上述的界面的反射波。由此,从第1膜片部112向与发送超声波的方向相同的方向传输超声波,如图1和图2所示,超声波经由声匹配板123向外部空间T0传输。
传输到外部空间T0的超声波W2在检测对象物反射,以与上述相反的顺序传输而激励第1膜片部112的振动,从而被接收。
在此,当在不同的构件间传输超声波时,能量传递率由各构件的声阻抗值决定。声阻抗值由构成构件的材料的密度和刚度唯一地决定,因此为了实现高效的声传输,能够使用的材料存在限制。但是,在本发明的实施方式1的超声波换能器100中,在超声波传输的路径设有通过第2膜片部122振动来传输超声波的第2声换能器120,从而不仅根据材料选择,也能够根据构造设计而较大范围地设定声阻抗值。
具体来说,通过变更第2膜片部122的质量和第2膜片部122与相对部123f的间隔中的任一者,能够调整声阻抗值。
例如,在超声波传送路径T1被空气充满,外部空间T0的介质也是空气的情况下,将超声波传送路径T1和外部空间T0的声阻抗值设为Za。若将第2声换能器120的声阻抗值设为Zm,则第1声换能器110所产生的超声波从超声波传送路径T1到外部空间T0传输时的反射率(Ra-m)成为(Zm-Za)/(Zm+Za)。
图3是表示超声波从超声波传送路径T1到外部空间T0传输时的反射率(Ra-m)与能量传递率的关系的图表。在图3中,横轴表示超声波从超声波传送路径T1到外部空间T0传输时的反射率(Ra-m),纵轴表示超声波从超声波传送路径T1到外部空间T0传输时的能量传递率。
如图3所示,当反射率(Ra-m)的绝对值为0.22以下时,比图3的点线A靠上侧的能量传递率达到90%以上的范围,此时,超声波发送并被接收为止的能量传递率成为80%以上,根据上述的反射率(Ra-m)与声阻抗值Za、Zm的关系,满足Za/1.6<Zm<1.6Za。
在声阻抗值Za、Zm不满足上述的关系式的情况下,超声波换能器100的灵敏度降低,到达检测对象物为止的能够检测距离变短。若想要弥补该灵敏度降低,则为了增大第1声换能器110所产生的超声波,需要通过向第1膜片部112的压电体材料施加大电压来增大第1膜片部112的变形量。此时,担忧由第1膜片部112的驱动时的大变形引起的第1声换能器110所具有的振子的机械可靠性降低和由大电压施加引起的热能损耗的产生。由此,认为声阻抗值Za、Zm优选满足上述的关系式。
当声阻抗值Za、Zm满足上述的关系式时,充满壳体130和声匹配板123之间的密闭空间的介质与第2声换能器120的合成声阻抗与空气的声阻抗的值Za相比成为1/1.6倍以上且1.6倍以下。
例如,在壳体130和声匹配板123之间的密闭空间被空气充满,外部空间T0也被空气充满,声匹配板123由Al构成,第2膜片部122由SOI的活性层构成,环状部121由SOI的支承基板构成的情况下,通过将第2膜片部122的厚度设为144μm,将第2膜片部122与相对部123f的间隔设为6.69μm,能够针对40kHz的超声波频段的声波确保90%以上的能量传递率。
在本发明的实施方式1的超声波换能器100中,第1声换能器110的第1膜片部112与壳体130的底部130b隔开间隔地相对,并且被周壁部130s隔开间隙地包围。因此,能够确保第1膜片部112的位移量较大。另外,超声波传送路径T1的最大内宽H1分别比周壁部130s的最大内宽H2、第1膜片部112的内径S1以及第2膜片部122的内径S2小,因此能够抑制由超声波的传输距离变长引起的超声波的传输衰减。进而,能够使超声波换能器100高效化。
在本发明的实施方式1的超声波换能器100中,第1声换能器110是MEMS元件,因此通过能够较薄地形成多层薄膜,能够传输比较低的超声波,并且能够使超声波换能器100小型化。
在本发明的实施方式1的超声波换能器100中,通过充满壳体130和声匹配板123之间的密闭空间的介质与第2声换能器120的合成声阻抗与空气的声阻抗的值相比成为1/1.6倍以上且1.6倍以下,能够利用上述密闭空间与外部空间T0的声阻抗匹配以低损耗收发超声波。
(实施方式2)
以下,参照附图,说明本发明的实施方式2的超声波换能器。此外,本发明的实施方式2的超声波换能器主要在声匹配板设有凹部这一点上与本发明的实施方式1的超声波换能器100不同,因此对与本发明的实施方式1的超声波换能器100同样的结构不重复说明。
图4是表示本发明的实施方式2的超声波换能器的结构的纵剖视图。如图4所示,在本发明的实施方式2的超声波换能器200的第2声换能器220中,在声匹配板223的与第2膜片部122相对的位置设有凹部223c。即,在声匹配板223中,与第2膜片部122相对的相对部223f与第2膜片部122的间隔由凹部223c的深度规定。声匹配板223的凹部223c通过蚀刻或机械加工等而形成。
声匹配板223和构成第2膜片部122的薄膜利用贴片接合剂等粘接剂相互连接。由此,形成被第2膜片部122和声匹配板223的相对部223f夹着且封入气体或液体的介质的介质封入部T2。
在本发明的实施方式2的超声波换能器200中也是,能够通过确保第1膜片部112的位移量较大且抑制超声波的衰减而使超声波换能器200高效化。
在本发明的实施方式2的超声波换能器200中,在声匹配板223的与第2膜片部122相对的位置设有凹部223c,从而第2膜片部122与相对部223f的间隔的尺寸与凹部223c的深度的尺寸相同。在本构造的情况下,能够通过分别的加工来调整与声阻抗相关的第2膜片部122的质量和第2膜片部122与声匹配板223的相对部223f的间隔。因此,能够分别地调整第2膜片部122的质量和第2膜片部122与声匹配板223的相对部223f的间隔,因此能够增大第2声换能器220的声阻抗值的能够调整范围。
(实施方式3)
以下,参照附图,说明本发明的实施方式3的超声波换能器。此外,本发明的实施方式3的超声波换能器在第2声换能器120的第2膜片部122和环状部121由同一构件形成这一点上与本发明的实施方式1的超声波换能器100不同,因此对与本发明的实施方式1的超声波换能器100同样的结构不重复说明。
图5是表示本发明的实施方式3的超声波换能器的结构的纵剖视图。如图5所示,在本发明的实施方式3的超声波换能器300的第2声换能器120中,第2膜片部122和环状部121由一体的材料加工而形成。其结果,通过第2膜片部122和环状部121由同一构件形成,能够抑制在第2膜片部122与环状部121的界面产生剥离的情况而提高可靠性。另外,能够通过蚀刻等而容易地形成第2膜片部122和环状部121。
(实施方式4)
以下,参照附图,说明本发明的实施方式4的超声波换能器。此外,本发明的实施方式4的超声波换能器在第2膜片部122的外形的面积S20比第1膜片部112的外形的面积S10大这一点上与本发明的实施方式3的超声波换能器300不同,因此对与本发明的实施方式3的超声波换能器300同样的结构不重复说明。
图6是表示本发明的实施方式4的超声波换能器的结构的纵剖视图。如图6所示,在本发明的实施方式4的超声波换能器400中,在从第2膜片部122的厚度方向观察时,第2声换能器120的第2膜片部122的外形的面积S20比第1声换能器110的第1膜片部112的外形的面积S10大。由此,能够利用第2膜片部122完全接收从第1膜片部112发送的超声波W1的声能,因此能够降低超声波的传输损耗。
(实施方式5)
以下,参照附图,说明本发明的实施方式5的超声波换能器。此外,在本发明的实施方式5的超声波换能器中,主要在壳体的结构上与本发明的实施方式4的超声波换能器400不同,因此对与本发明的实施方式4的超声波换能器400同样的结构不重复说明。
图7是表示本发明的实施方式5的超声波换能器的结构的纵剖视图。如图7所示,在本发明的实施方式5的超声波换能器500中,壳体130仅由有底筒状部132构成。
在本实施方式中,第1声换能器110与第2声换能器120使用金属接合或阳极接合等公知的晶圆接合方法来相互接合。具体来说,基部111与环状部121相互接合。另外,在从第2膜片部122的厚度方向观察时,第2声换能器120的第2膜片部122的外形的面积S20比第1声换能器110的第1膜片部112的外形的面积S10大。
在本实施方式中,超声波传送路径T1是被第1膜片部112、第2膜片部122以及基部111包围的区域。因此,超声波传送路径T1的长度的尺寸和与第1膜片部112的外周缘整周接触且支承第1膜片部112的环状的基部111的厚度的尺寸相同。
在本发明的实施方式5的超声波换能器500中,能够缩短超声波传送路径T1的长度,因此能够通过抑制超声波的衰减而使超声波换能器500高效化。
在本发明的实施方式5的超声波换能器500中,能够缩短超声波传送路径T1的长度,并且壳体130仅由有底筒状部132构成而能够缩短壳体130的长度,因此能够使超声波换能器500小型化。
在上述的实施方式的说明中,也可以将能够组合的结构相互组合。
应该认为本次公开的实施方式在所有的方面上为例示而并非限制。本发明的范围由权利要求书表示而不由上述的说明表示,意图包含在与权利要求书等同的含义和范围内的所有的变更。
附图标记说明
100、200、300、400、500、超声波换能器;110、第1声换能器;111、基部;112、第1膜片部;120、220、第2声换能器;121、环状部;122、第2膜片部;123、223、声匹配板;123f、223f、相对部;130、壳体;130b、底部;130e、开口端;130p、突出部;130s、周壁部;131、环状板部;132、有底筒状部;133、筒状部;223c、凹部;A、点线;H1、H2、最大内宽;S1、S2、内径;S10、S20、面积;T0、外部空间;T1、超声波传送路径;T2、介质封入部;W1、W2、超声波;Za、Zm、声阻抗值。
Claims (5)
1.一种超声波换能器,其中,
该超声波换能器包括:
第1声换能器,其具有弯曲振动的第1膜片部;
第2声换能器,其具有与所述第1膜片部隔开间隔地相对且能够在厚度方向上振动的第2膜片部;以及
有底筒状的壳体,其具有在所述厚度方向上与所述第1膜片部隔开间隔地相对的底部和与所述第1膜片部和所述第2膜片部分别隔开间隙且包围所述第1膜片部和所述第2膜片部的周围的周壁部,
所述第2声换能器还具有:环状部,其与所述第2膜片部的周缘整周接触且支承所述第2膜片部;以及声匹配板,其与所述第2膜片部隔开间隔地相对,并且与所述周壁部连接而在与所述壳体之间形成密闭空间,
在所述密闭空间内形成有被所述第1膜片部和所述第2膜片部夹着的超声波传送路径,
所述超声波传送路径的最大内宽比所述周壁部的最大内宽小。
2.根据权利要求1所述的超声波换能器,其中,
在所述声匹配板的与所述第2膜片部相对的位置设有凹部。
3.根据权利要求1或2所述的超声波换能器,其中,
所述第2膜片部和所述环状部由同一构件形成。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的超声波换能器,其中,
在从所述厚度方向观察时,所述第2膜片部的外形的面积比所述第1膜片部的外形的面积大。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的超声波换能器,其中,
所述超声波传送路径的长度的尺寸和与所述第1膜片部的外周缘整周接触且支承所述第1膜片部的环状的基部的厚度的尺寸相同。
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