JP2015128271A - 静電容量型トランスデューサ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】静電容量型トランスデューサは、第1面1a側から第2面1b側まで貫通する貫通配線2を有する基板1の第1面上に、第1の電極4と、第1の電極と間隙5を隔てて形成された第2の電極6を含む振動膜9と、を備えたセルを有する。基板の第1面側において、貫通配線2の終端を押える押え部材3が設けられている。
【選択図】図1
Description
(第1の実施形態)
図1を用いて、本発明の静電容量型トランスデューサの第1の実施形態の基本構成を説明する。図1(A)は静電容量型トランスデューサの断面図で、図1(B)は押え部材、貫通配線の終端形状、及び両者の位置関係の一例を示す平面図である。簡単のため、図1(A)では、静電容量型トランスデューサの1つのセル(1つの振動膜)のみが示されている。
本発明の静電容量型トランスデューサの製造方法に係る第2の実施形態を説明する。図2(A)〜(Q)は、本実施形態の製法を説明する断面図である。簡単のため、図2では、静電容量型トランスデューサの1つのセル(1つの振動膜)のみが示されている。
(実施例1)
図1を用いて、実施例1の静電容量型トランスデューサの基本構成例を説明する。本実施例の静電容量型トランスデューサは、図1(A)に示すような構成を有する。基板1は、両面ミラー研磨の絶縁性ガラスで、表面粗さRa<5nmである。基板1の厚さは180μmである。貫通配線2は、Cuを主材料とする円柱状構造であり、基板1の第1面1aと第2面1bに露出している両終端の外周2bの直径が約30μmである。
図2を用いて、実施例2の静電容量型トランスデューサの製造方法例を説明する。まず、図2(A)のように、第1面1aと第2面1bを有する基板1を用意する。基板1は、両面ミラー研磨の低抵抗シリコンで、表面粗さRa<2nmで、抵抗率が0.01Ω・cmである。基板1の厚さは200μmである。
次に、図2(M)のように、絶縁膜8を形成する。絶縁膜8は、第2の電極6の上表面に接して全面に亘り、その役割の1つは第2の電極6の絶縁・保護膜として働く。絶縁膜8は、絶縁膜7と同様な構成を持ち、絶縁膜7と同様な方法で形成される。
図3(a)は、光音響効果を利用した被検体情報取得装置の実施例を示したものである。光源2010から発振したパルス光は、レンズ、ミラー、光ファイバー等の光学部材2012を介して、被検体2014に照射される。被検体2014の内部にある光吸収体2016は、パルス光のエネルギーを吸収し、音響波である光音響波2018を発生する。プローブ(探触子)2022内の本発明の静電容量型トランスデューサ2020は、光音響波2018を受信して電気信号に変換し、信号処理部2024に出力する。信号処理部2024は、入力された電気信号に対して、A/D変換や増幅等の信号処理を行い、データ処理部2026へ出力する。データ処理部2026は、入力された信号を用いて被検体情報(光吸収係数などの被検体の光学特性値を反映した特性情報)を画像データとして取得する。ここでは、信号処理部2024とデータ処理部2026を含めて、処理部という。表示部2028は、データ処理部2026から入力された画像データに基づいて、画像を表示する。以上のように、本例の被検体の情報取得装置は、本発明の静電容量型のトランスデューサと、光源と、データ処理装置と、を有する。そして、該トランスデューサは、光源から発振した光が被検体に照射されることにより発生する光音響波を受信して電気信号に変換し、データ処理装置は、電気信号を用いて被検体の情報を取得する。
Claims (13)
- 第1面側から第2面側まで貫通する貫通配線を有する基板の前記第1面上に、第1の電極と、前記第1の電極と間隙を隔てて形成された第2の電極を含む振動膜と、を備えたセルを有する静電容量型トランスデューサの作製方法であって、
前記貫通配線を有する基板の前記第1面側において、前記貫通配線の終端を押える押え部材を形成する工程と、
前記押え部材を形成する工程の後に、前記セルを形成する工程と、
を備えることを特徴とする静電容量型トランスデューサの作製方法。 - 前記押え部材を形成する工程では、前記貫通配線の終端の一部が露出する開口を有するように前記押え部材を形成することを特徴とする請求項1に記載の静電容量型トランスデューサの作製方法。
- 前記セルを形成する工程は、
前記基板の前記第1面側に第1の電極を形成する工程と、
前記第1の電極の上に犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層の上に第2の電極を形成する工程と、
前記犠牲層をエッチングする工程と、
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の静電容量型トランスデューサの作製方法。 - 前記第1の電極を形成する工程において、前記第1の電極と前記貫通配線とを電気的に接続することを特徴とする請求項3に記載の静電容量型トランスデューサの作製方法。
- 前記第2の電極を形成する工程において、前記第2の電極と前記貫通配線とを電気的に接続することを特徴とする請求項3または4に記載の静電容量型トランスデューサの作製方法。
- 第1面と第2面の間を貫通する貫通配線を有する基板の前記第1面上に、第1の電極と、前記第1の電極と間隙を隔てて形成された第2の電極を含む振動膜と、を備えたセルを有する静電容量型トランスデューサであって、
前記基板の第1面側において、前記貫通配線の終端を押える押え部材が設けられていることを特徴とする静電容量型トランスデューサ。 - 前記押え部材は、前記貫通配線の長さ方向における降伏応力が前記貫通配線のせん断強度の1.7倍以上であることを特徴とする請求項6に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記押え部材は、前記貫通配線よりも前記基板に近い熱膨張係数を有することを特徴とする請求項6または7に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記押え部材はシリコンの化合物であり、前記貫通配線は金属を含む材料からなることを特徴とする請求項6から8の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記押え部材の開口において、前記貫通配線の終端の一部と前記第1の電極とが接続されていることを特徴とする請求項6から9の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記押え部材の開口において、前記貫通配線の終端の一部と前記第2の電極とが接続されていることを特徴とする請求項6から10の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 請求項6から11の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサと、該トランスデューサが出力する電気信号を用いて被検体の情報を取得する処理部と、を有し、
前記トランスデューサは、被検体からの音響波を受信し、前記電気信号に変換することを特徴とする被検体情報取得装置。 - 光源をさらに有し、
前記トランスデューサは、前記光源から発振した光が被検体に照射されることにより発生する光音響波を受信して電気信号に変換し、
前記処理部は、前記電気信号を用いて被検体の情報を取得することを特徴とする請求項12に記載の被検体情報取得装置。
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