JP2016034057A - 超音波デバイスおよびプローブ並びに電子機器および超音波画像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基体21では個々の超音波トランスデューサー素子23上に音響整合層73が形成される。隣り合う超音波トランスデューサー素子23の間に超音波トランスデューサー素子23の電極43に接続される導電体45が配置される。導電体45に保護膜47が被さる。保護膜47は音響整合層73に比べて小さい透湿性を有する。保護膜47上には、隣り合う超音波トランスデューサー素子23上の音響整合層73を基体21からの高さ方向に関して少なくとも一部の高さ範囲において相互に隔て、音響整合層73の音響インピーダンスから相違する音響インピーダンスを有する壁部51が配置される。
【選択図】図3
Description
図1は本発明の一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置(超音波画像装置)11の構成を概略的に示す。超音波診断装置11は装置端末(処理部)12と超音波プローブ(プローブ)13とを備える。装置端末12と超音波プローブ13とはケーブル14で相互に接続される。装置端末12と超音波プローブ13とはケーブル14を通じて電気信号をやりとりする。装置端末12にはディスプレイパネル(表示装置)15が組み込まれる。ディスプレイパネル15の画面は装置端末12の表面で露出する。装置端末12では、超音波プローブ13で検出された超音波に基づき画像が生成される。画像化された検出結果がディスプレイパネル15の画面に表示される。
図2は第1実施形態に係る超音波デバイス17の平面図を概略的に示す。超音波デバイス17は基体21を備える。基体21の表面(第1面)には素子アレイ22が形成される。素子アレイ22は、アレイ状に配置された薄膜型超音波トランスデューサー素子(以下「素子」という)23の配列で構成される。配列は複数行複数列のマトリクスで形成される。その他、配列では千鳥配置が確立されてもよい。千鳥配置では偶数列の素子23群は奇数列の素子23群に対して行ピッチの2分の1でずらされればよい。奇数列および偶数列の一方の素子数は他方の素子数に比べて1つ少なくてもよい。
次に超音波診断装置11の動作を簡単に説明する。超音波の送信にあたって素子23の圧電素子41にはパルス信号が供給される。パルス信号は下電極端子32、34および上電極端子31、33を通じて列ごとに素子23に供給される。個々の素子23では下電極43および上電極42の間で圧電体膜44に電界が作用する。圧電体膜44は超音波の周波数で振動する。圧電体膜44の振動は振動膜24に伝わる。こうして振動膜24は超音波振動する。その結果、被検体(例えば人体の内部)に向けて所望の超音波ビームは発せられる。
図5は図3に対応して第2実施形態に係る超音波デバイス17aの拡大断面図を概略的に示す。超音波デバイス17aでは壁51内に空洞76が形成される。空洞76は、壁51で高さ方向に最も基体21から離れた頂上面51aから基体21に向かって広がる。ただし、空洞76は壁51の界面に至らずに途切れる。すなわち、空洞76は、壁51の頂上面51aに開口し、空洞76の底部は高さ方向に第1保護膜47から所定の高さ位置である。その他の構成は前述の第1実施形態に係る超音波デバイス17と同様である。
図6は第3実施形態に係る超音波デバイス17bの平面図を概略的に示す。超音波デバイス17bでは素子アレイ22の配列の列方向に第1導電体45に並列に導電材の配線パターン(配線体)77が形成される。配線パターン77は振動膜24の領域の外側に配置される。配線パターン77は第1導電体45から空間的に隔てられる。すなわち、配線パターン77は第1導電体45から電気的に絶縁される。配線パターン77は例えば金といった導電材から形成される。配線パターン77の両端はそれぞれ上電極端子78に接続される。上電極端子78はそれぞれ第1端子アレイ28aおよび第2端子アレイ28b中で下電極端子32同士の間および下電極端子34同士の間に配置される。
Claims (13)
- 基体と、
前記基体にアレイ状に配置され、個々に振動膜を有する超音波トランスデューサー素子と、
個々の前記超音波トランスデューサー素子上に形成される音響整合層と、
前記基体の厚み方向からの平面視で隣り合う前記超音波トランスデューサー素子の間に配置されて、前記超音波トランスデューサー素子の電極に接続される導電体と、
前記導電体上に配置されて、前記音響整合層に比べて小さい透湿性を有する保護膜と、
前記保護膜上に配置されて、前記隣り合う前記超音波トランスデューサー素子上の前記音響整合層を前記基体からの高さ方向に関して少なくとも一部の高さ範囲において相互に隔て、前記音響整合層の音響インピーダンスから相違する音響インピーダンスを有する壁部と、
を備えることを特徴とする超音波デバイス。 - 請求項1に記載の超音波デバイスにおいて、
前記保護膜は、前記平面視で前記導電体上であって前記導電体の表面の一部を挟む位置に配置され、
前記導電体の表面の前記一部、前記導電体の表面の一部を挟む位置に配置された前記保護膜および前記壁部によって囲まれるように配置される配線体をさらに備えることを特徴とする超音波デバイス。 - 請求項1または2に記載の超音波デバイスにおいて、前記壁部内には空洞が形成されることを特徴とする超音波デバイス。
- 請求項3に記載の超音波デバイスにおいて、前記空洞は、前記壁部で前記高さ方向に最も前記基体から離れた頂上面に開口し、底部が前記高さ方向に前記保護膜から所定の高さ位置であることを特徴とする超音波デバイス。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の超音波デバイスにおいて、前記保護膜は無機材料の酸化膜または窒化膜であることを特徴とする超音波デバイス。
- 請求項5に記載の超音波デバイスにおいて、前記保護膜はAl2O3で形成されることを特徴とする超音波デバイス。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の超音波デバイスにおいて、前記壁部は、前記音響整合層に比べて小さい透湿性を有する素材で形成されることを特徴とする超音波デバイス。
- 請求項7に記載の超音波デバイスにおいて、前記壁部は永久レジスト膜で形成されることを特徴とする超音波デバイス。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の超音波デバイスにおいて、前記壁部は、1つの信号線に共通に接続される前記超音波トランスデューサー素子群ごとに前記音響整合層を隔てることを特徴とする超音波デバイス。
- 請求項9に記載の超音波デバイスにおいて、前記壁部は、前記信号線に共通に接続される前記超音波トランスデューサー素子群中で前記隣り合う前記超音波トランスデューサー素子上の前記音響整合層を相互に隔てることを特徴とする超音波デバイス。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスを支持する筐体とを備えることを特徴とするプローブ。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスに接続されて、前記超音波デバイスの出力を処理する処理装置とを備えることを特徴とする電子機器。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスの出力から生成される画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする超音波画像装置。
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