JP2012033806A - 電気機械変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気機械変換装置10では、絶縁部7を介して対向する位置に設けられた第1電極3と第2電極6とを含む電気機械変換エレメント2が半導体基板1の一方の面に形成された絶縁層5上に複数形成されている。第1電極3とは絶縁されて絶縁層5上のエレメント2間に配設された導体配線4と、導体配線4に電圧を印加する第1電圧印加部12と、導体配線4とは極性の異なる電圧を第1電極3に印加する第2電圧印加部13が設けられている。半導体基板1の他方の面の一部は接地されている。
【選択図】 図1
Description
図1に、本発明の電気機械変換装置の第1の実施形態である超音波変換装置10を示す。図1(a)は上面図であり、(b)は断面図である。図1は、セルを含む電気機械変換エレメント2を1列に3つ並べたものを示しているが、一列でも複数列でも、碁盤の目状でも、千鳥状でも、エレメントの並べ方や数は問わない。この様に、エレメント2は、絶縁部7を介して対向する位置に設けられた下部電極(第1電極)3と上部電極(第2電極)6とを含み、半導体基板1の一方の面に形成された絶縁層5上に複数形成されている。本実施形態では、半導体基板1上に作製された複数の超音波変換用のエレメント2の基板1側の電極3と、エレメント2間に配設された導体配線4に極性の異なる電圧を印加する。ここで、半導体基板1は、一般的な集積回路や光デバイスを作製するために使用されるウエハであってもよく、例えばシリコン(Si)、ガリウム砒素(GaAs)などの材料が挙げられるが、半導体ならば材料は問わない。半導体基板1の抵抗率は高い方が望ましいが、使用する超音波の周波数帯によって異なる。例えば、3MHz程度の周波数を利用する場合には、半導体基板1の抵抗率は1kΩcm以上が望ましい。これは、半導体から絶縁体の挙動を示す周波数帯で半導体基板1を用いるためである。このとき、半導体基板1とエレメント2は半導体基板1上に形成された絶縁層5によって絶縁されている。この絶縁層5の材料は、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物などが挙げられるが、絶縁体ならば材料は問わない。
(実施例1)
図1と図3を用いて、本発明の電気機械変換装置の実施例1である超音波変換装置を説明する。図1において、半導体基板1は、例えば、単結晶シリコン基板を用いる。半導体基板1の厚さは、使用する超音波の周波数によって制限されるが、作製工程も勘案し、200乃至400μm程度がよい。半導体基板1上の絶縁層5は、例えば、シリコン酸化膜であり、熱酸化、CVD等で成膜される。この厚さは1μm程度でよい。
本発明の実施例2である電気機械変換装置10を説明する。本実施例は実施例1の変形例である。図5は本実施例を表し、ここでは図1の半導体基板1に、その2つの面を導通する貫通配線20が形成されている。貫通配線20は、半導体基板1とは絶縁層5で絶縁されており、電気機械変換エレメント2の下部電極3と導通している。貫通配線20の材質はCu、Ni、W等の金属である、或いは、低抵抗の半導体等でもよい。
図6を用いて、本発明の実施例3である検体診断装置を説明する。本実施例は、上述した電気機械変換装置10を用いた検体診断装置である。光源40は、例えば、レーザ光の光源であり、光41は例えばパルス状のレーザ光である。光41が検体42内部の光吸収体46にあたることによって、光音響波とよばれる超音波43が発せられる。ここでは、この超音波43の周波数は光吸収体46を構成する物質や個体の大きさによって異なるが、300kHz乃至10MHz程度である。超音波43は、その伝播の良好な液体47を通り、電気機械変換装置10で検出される。液体47は、検体42と音響インピーダンスの整合が取れている。音響インピーダンスの整合が取れているということの意味するところは、2つの異なる物質の音響インピーダンスの値の差が20%以下であることを意味する。電流電圧増幅された信号は、信号線44を介して信号処理部45に送られる。検出された信号は、信号処理部45で信号処理され、検体情報が抽出される。信号処理部45は主に計算機であるが、一部は集積回路になっていてもよく、2次元や3次元のイメージの再構成が可能なものである。
Claims (5)
- 絶縁部を介して対向する位置に設けられた第1電極と第2電極とを含む電気機械変換エレメントが半導体基板の一方の面に形成された絶縁層上に複数形成された電気機械変換装置であって、
前記第1電極とは絶縁されて、前記絶縁層上の前記電気機械変換エレメント間に配設された導体配線と、
前記導体配線に電圧を印加するための第1電圧印加部と、
前記第1電極に前記導体配線とは極性の異なる電圧を印加するための第2電圧印加部と、
を有し、
前記一方の面とは反対側の前記半導体基板の他方の面の一部が接地されている、
ことを特徴とする電気機械変換装置。 - 前記絶縁部の一部に少なくとも1つの空隙が存在し、
前記空隙の上部に、上下に振動する振動膜が設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電気機械変換装置。 - 前記第1電極は前記電気機械変換エレメント間で電気的に絶縁されており、
前記第2電極は前記電気機械変換エレメント間で電気的に導通されており、
前記第2電極と前記導体配線が電気的に導通している、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電気機械変換装置。 - 前記半導体基板の2つの面を導通する貫通配線が設けられ、
前記貫通配線は、前記第1電極と電気的に導通し、前記半導体基板と絶縁されている、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電気機械変換装置。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載された電気機械変換装置と、
パルス状に光を発生する光源と、
前記電気機械変換装置によって検出された信号を処理する信号処理部と、
で構成され、
前記光源から発せられて検体にあてられた光による光音響効果によって生じる光音響波を前記電気機械変換装置で検出し、該検出された信号を前記信号処理部で処理することで検体内部の物理情報を取得する、
ことを特徴とする検体診断装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104281772A (zh) * | 2013-07-10 | 2015-01-14 | 佳能株式会社 | 换能器和对象信息获取装置 |
JP2016076985A (ja) * | 2015-12-10 | 2016-05-12 | キヤノン株式会社 | トランスデューサ、被検体情報取得装置 |
WO2016084220A1 (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | 超音波プローブ、及びそれを備えた情報取得装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62149299A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-03 | Agency Of Ind Science & Technol | アレイ型超音波トランスデユ−サ |
JPH02172253A (ja) * | 1988-12-24 | 1990-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2007208549A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 音響センサ |
JP2009207883A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-09-17 | Canon Inc | 生体情報イメージング装置、及び生体情報の解析方法 |
JP2009290155A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Canon Inc | 複数の導電性領域を有する構造体、及びその製造方法 |
JP2009296569A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-12-17 | Canon Inc | 容量型機械電気変換素子の製造方法、及び容量型機械電気変換素子 |
JP2010130615A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Aoi Electronics Co Ltd | マイクロフォン |
-
2010
- 2010-08-02 JP JP2010173540A patent/JP2012033806A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62149299A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-03 | Agency Of Ind Science & Technol | アレイ型超音波トランスデユ−サ |
JPH02172253A (ja) * | 1988-12-24 | 1990-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2007208549A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 音響センサ |
JP2009207883A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-09-17 | Canon Inc | 生体情報イメージング装置、及び生体情報の解析方法 |
JP2009296569A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-12-17 | Canon Inc | 容量型機械電気変換素子の製造方法、及び容量型機械電気変換素子 |
JP2009290155A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Canon Inc | 複数の導電性領域を有する構造体、及びその製造方法 |
JP2010130615A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Aoi Electronics Co Ltd | マイクロフォン |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104281772A (zh) * | 2013-07-10 | 2015-01-14 | 佳能株式会社 | 换能器和对象信息获取装置 |
JP2015019224A (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | キヤノン株式会社 | トランスデューサ、被検体情報取得装置 |
WO2016084220A1 (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | 超音波プローブ、及びそれを備えた情報取得装置 |
JPWO2016084220A1 (ja) * | 2014-11-28 | 2017-10-19 | キヤノン株式会社 | 超音波プローブ、及びそれを備えた情報取得装置 |
US10502713B2 (en) | 2014-11-28 | 2019-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Ultrasound probe and information acquisition device including ultrasound probe |
JP2016076985A (ja) * | 2015-12-10 | 2016-05-12 | キヤノン株式会社 | トランスデューサ、被検体情報取得装置 |
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