JP6222259B2 - 超音波トランスデューサー素子チップおよびプローブ並びに電子機器および超音波診断装置 - Google Patents
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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11の構成を概略的に示す。超音波診断装置11は装置端末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、後述されるように、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7に示されるように、集積回路はマルチプレクサー61および送受信回路62を備える。マルチプレクサー61は素子チップ17側のポート群61aと送受信回路62側のポート群61bとを備える。素子チップ17側のポート群61aには第1配線54経由で第1信号線38および第2信号線42が接続される。こうしてポート群61aは素子アレイ22に繋がる。ここでは、送受信回路62側のポート群61bには集積回路チップ55内の規定数の信号線63が接続される。規定数はスキャンにあたって同時に出力される素子23の列数に相当する。マルチプレクサー61はケーブル14側のポートと素子チップ17側のポートとの間で相互接続を管理する。
次に超音波診断装置11の動作を簡単に説明する。処理回路74は駆動/受信回路72に超音波の送信および受信を指示する。駆動/受信回路72はマルチプレクサー61に制御信号を供給するとともに個々のパルサー67に駆動信号を供給する。パルサー67は駆動信号の供給に応じてパルス信号を出力する。マルチプレクサー61は制御信号の指示に従ってポート群61bのポートにポート群61aのポートを接続する。パルス信号はポートの選択に応じて下部電極端子33、35および上部電極端子34、36を通じて列ごとに素子23に供給される。パルス信号の供給に応じて振動膜43は振動する。その結果、対象物(例えば人体の内部)に向けて所望の超音波は発せられる。
図8に示されるように、シリコンウエハー(基板)78の表面で個々の素子チップ17ごとに下部電極24、引き出し配線27および下部電極端子33、35が形成される(図7以降では図示されず)。下部電極24、引き出し配線27および下部電極端子33、35の形成に先立ってシリコンウエハー78の表面には酸化シリコン膜79および酸化ジルコニウム膜81が相次いで形成される。酸化ジルコニウム膜81の表面には導電膜が形成される。導電膜はチタン、イリジウム、白金およびチタンの積層膜で構成される。フォトリソグラフィ技術に基づき導電膜から下部電極24、引き出し配線27および下部電極端子33、35は成形される。
図13は他の実施形態に係る超音波トランスデューサー素子チップ17aを概略的に示す。この素子チップ17aでは1本1本の溝85は局所的に第2方向D2に延びる。こうした局所的な溝85がいくつかの開口45同士の間で通路58a、58bを形成する。複数本の溝85の組み合わせで、基板21の厚み方向からの平面視で1列の開口45を順番に横切って次々に開口45同士を接続する一連の通路58a、58bが形成される。こうして通路58a、58bの組み合わせで1列の開口45全ての通気は確保されることができる。溝85は溝53と同様に構成されることができる。その他の構成は素子チップ17と同様に構成されることができる。図中、素子チップ17と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
Claims (12)
- 開口がアレイ状に配置された基板と、
前記基板の第1面に設けられ、前記基板の厚み方向から見た平面視において前記開口と重なる位置に設けられた超音波トランスデューサー素子と、
前記基板の前記第1面とは反対側の前記基板の第2面に設けられた補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記基板の前記第2面と接する面に並べて配置された直線状溝部を有し、
前記直線状溝部は、前記基板の厚み方向からの平面視において、複数本の前記直線状溝部の組み合わせで、1列の前記開口を横切って前記開口同士を連通し、列端の前記開口から前記基板の輪郭の外側の空間に連通することを特徴とする超音波トランスデューサー素子チップ。 - 開口がアレイ状に配置された基板と、
前記基板の第1面に設けられ、前記基板の厚み方向から見た平面視において前記開口と重なる位置に設けられた超音波トランスデューサー素子と、
前記基板の前記第1面とは反対側の前記基板の第2面に設けられた補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記基板の前記第2面と接する面に並べて配置され、前記開口を含む前記基板の内部空間および前記基板の外部空間を連通する直線状溝部を有し、
前記開口には少なくとも1本の前記直線状溝部が横切り、
前記直線状溝部の並ぶ間隔は前記開口の開口幅よりも小さいことを特徴とする超音波トランスデューサー素子チップ。 - 開口がアレイ状に配置された基板と、
前記基板の第1面に設けられ、前記基板の厚み方向から見た平面視において前記開口と重なる位置に設けられた超音波トランスデューサー素子と、
前記基板の前記第1面とは反対側の前記基板の第2面に設けられた補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記基板の前記第2面と接する面に並べて配置され、前記開口を含む前記基板の内部空間および前記基板の外部空間を連通する直線状溝部を有し、
前記基板の厚み方向からの平面視において、前記開口の輪郭は矩形に形成され、前記直線状溝部は前記矩形の短辺方向に前記開口を横切ることを特徴とする超音波トランスデューサー素子チップ。 - 開口がアレイ状に配置された基板と、
前記基板の第1面に設けられ、前記基板の厚み方向から見た平面視において前記開口と重なる位置に設けられた超音波トランスデューサー素子と、
前記基板の前記第1面とは反対側の前記基板の第2面に設けられた補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記基板の前記第2面と接する面に並べて配置された直線状溝部を有し、
前記直線状溝部は、前記基板の厚み方向からの平面視において、1本の前記直線状溝部ごとに、1列の前記開口を横切って開口同士を連通し、列端の前記開口から前記基板の輪郭の外側の空間に連通することを特徴とする超音波トランスデューサー素子チップ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサー素子チップにおいて、前記補強部材は、アレイ状に配置された前記開口の間の前記基板の仕切り壁部に少なくとも1カ所の接合域で接合されることを特徴とする超音波トランスデューサー素子チップ。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサー素子チップにおいて、前記直線状溝部の両端部が外側の空間に連通することを特徴とする超音波トランスデューサー素子チップ。
- 請求項1、2又は4に記載の超音波トランスデューサー素子チップにおいて、前記基板の厚み方向からの平面視において、前記開口の輪郭は矩形に形成され、前記直線状溝部は前記矩形の長辺方向に前記開口を横切ることを特徴とする超音波トランスデューサー素子チップ。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサー素子チップにおいて、前記基板の厚み方向からの平面視において、前記開口は一定のピッチで配列され、前記直線状溝部は等ピッチで並べられることを特徴とする超音波トランスデューサー素子チップ。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサー素子チップと、前記超音波トランスデューサー素子チップ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9に記載のプローブと、前記プローブに接続されて、前記超音波トランスデューサー素子の出力を処理する処理回路とを備えることを特徴とする電子機器。
- 請求項9に記載のプローブと、前記プローブに接続されて、前記超音波トランスデューサー素子の出力を処理し、画像を生成する処理回路と、前記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診断装置。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサー素子チップと、
前記超音波トランスデューサー素子チップを支持する筐体とを備え、
前記筐体がプローブ本体に着脱可能であることを特徴とするプローブヘッド。
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