KR101222911B1 - Two dimensional ultrasonic transducer - Google Patents

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노용래
우정동
이원석
배병국
신은희
이형근
김성학
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경북대학교 산학협력단
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    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices

Abstract

본 발명은 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 관한 것이다. 본 발명에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서는 흡음층; 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 전극을 포함하며, 상기 흡음층 상부에 배치되는 플렉서블 인쇄회로 기판(FPCB); 상기 플렉서블 인쇄회로 기판의 상부에 배치되되, 상기 플렉서블 인쇄회로 기판의 전극에 대응되도록 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 압전소자; 상기 다수 개의 압전소자의 상부에 배치되는 공통 전극; 및 상기 공통 전극의 상부에 배치되되, 상기 다수 개의 압전소자에 대응되도록 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 정합층;을 구비하고, 상기 플렉서블 인쇄회로 기판은 단층으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서는 양면에 전극배선을 배치하고, 제2 면에 배치되는 전극배선의 경우 관통홀을 통해 제1 면에 배치된 전극과 전기적으로 연결함으로써, 단층의 플렉서블 인쇄회로기판으로 수백 개의 음향 채널을 구비하도록 할 수 있다. 따라서, 다수 개의 플렉서블 인쇄회로기판을 배치하거나, 다층의 플렉서블 인쇄회로기판을 이용하는 종래 기술에 비해, 별도의 가로세로 배열 작업없이 용이하게 수백 개의 음향채널을 정렬시킬 수 있으며, 단층으로 형성되므로 두께가 얇아져 음향 특성이 향상되는 장점을 갖는다.The present invention relates to a two-dimensional array ultrasonic transducer. Two-dimensional array ultrasonic transducer according to the present invention is a sound absorbing layer; A flexible printed circuit board (FPCB) including a plurality of electrodes spaced apart from each other and disposed on the sound absorbing layer; A plurality of piezoelectric elements disposed on the flexible printed circuit board and spaced apart from each other so as to correspond to electrodes of the flexible printed circuit board; A common electrode disposed on the plurality of piezoelectric elements; And a plurality of matching layers disposed on the common electrode and spaced apart from each other so as to correspond to the plurality of piezoelectric elements, wherein the flexible printed circuit board is formed as a single layer.
The two-dimensional array ultrasonic transducer according to the present invention arranges electrode wirings on both sides, and in the case of electrode wirings arranged on the second surface, electrically connects the electrodes arranged on the first surface through through holes, thereby providing flexible printing in a single layer. The circuit board can be equipped with hundreds of acoustic channels. Therefore, as compared with the prior art in which a plurality of flexible printed circuit boards are arranged or using a multilayer flexible printed circuit board, hundreds of acoustic channels can be easily arranged without a separate horizontal and vertical arrangement, and are formed in a single layer, so that the thickness is increased. The thinness has the advantage of improving the acoustic characteristics.

Description

2차원 배열 초음파 트랜스듀서{Two dimensional ultrasonic transducer}Two dimensional ultrasonic transducer

본 발명은 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 전기 회로 배선이 이중 배열되어 있는 단층 FPCB(Flexible-PCB) 1장을 이용하여 수백 개의 채널로 분리된 2차원 초음파 어레이를 구현할 수 있는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 관한 것이다.The present invention relates to a two-dimensional array ultrasonic transducer, and more specifically, to a two-dimensional ultrasonic array separated into hundreds of channels by using a single-layer flexible-PCB (FPCB) sheet in which electrical circuit wiring is double-arranged. To a two-dimensional array ultrasonic transducer.

초음파 진단장치는 대상체의 체표로부터 체내의 소망 부위를 향하여 초음파 신호를 조사하고, 반사된 초음파 신호(초음파 에코신호)의 정보를 이용하여 연부조직의 단층이나 혈류에 관한 이미지를 무침습으로 얻는 장치이다. 이 장치는 X선 진단장치, CT 스캐너(Computerized Tomography Scanner), MRI(Magnetic Resonance Image), 핵의학 진단장치 등의 다른 영상진단장치와 비교할 때, 소형이고 저렴하며, 실시간으로 표시 가능하고, X선 등의 피폭이 없어 안전성이 높은 장점이 있어, 심장, 복부, 비뇨기 및 산부인과 진단을 위해 널리 이용되고 있다.The ultrasonic diagnostic apparatus is a device that irradiates an ultrasonic signal from a body surface of a subject toward a desired part of the body, and acquires an image of soft tissue tomography or blood flow in a non-invasive manner using the information of the reflected ultrasonic signal (ultrasound echo signal). . Compared with other imaging devices such as X-ray diagnostics, computerized tomography scanners, magnetic resonance images (MRIs), and nuclear medical diagnostics, these devices are compact, inexpensive, real-time displayable, and X-ray There is no exposure to the back and has a high safety advantage, it is widely used for the diagnosis of heart, abdomen, urinary and obstetrics and gynecology.

특히, 초음파 진단장치는 대상체의 초음파 영상을 얻기 위해 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 대상체로부터 반사되어 온 초음파 에코신호를 수신하기 위한 프로브를 포함한다.In particular, the ultrasound diagnosis apparatus includes a probe for transmitting an ultrasound signal to the object to obtain an ultrasound image of the object, and for receiving an ultrasound echo signal reflected from the object.

프로브는 트랜스듀서와, 상단이 개방된 케이스와, 개방된 케이스의 상단에 결합되어 대상체의 표면과 직접 접촉하는 커버 등을 포함한다.The probe may include a transducer, a case having an open top, a cover coupled to the top of the open case and in direct contact with the surface of the object.

여기서 트랜스듀서는, 1차원 배열 초음파 소자 또는 2차원 배열 초음파 소자를 이용하는데, 2차원 배열 초음파 소자는 1차원 배열 초음파 소자에 비해 더 많은 정보를 얻을 수 있어 보다 정확하고, 효과적인 진단이 가능해진다. 이와 관련하여, 미국등록특허 제7431698호는 다수 개의 채널을 각각 구동할 수 있는 이동식 초음파 진단장치를 제시하였다. 그러나, 수십 채널의 FPCB를 이용하는 방법은 수평구조로 보았을 때 각 채널의 가로 세로를 정확하게 일치하도록 배열해야 하는 어려움이 있으며, FPCB 한 장으로 모든 채널을 구동하기 위해서는 FPCB가 매우 복잡한 구조여야 하므로 FPCB 제작 자체가 어렵고, 능동 소자와 흡음층 사이에 다수 개의 층으로 두껍게 형성되므로 결과적으로 음향 특성이 나빠진다는 문제점이 발생한다.Here, the transducer uses a one-dimensional array ultrasonic element or a two-dimensional array ultrasonic element, and the two-dimensional array ultrasonic element can obtain more information than the one-dimensional array ultrasonic element, thereby enabling more accurate and effective diagnosis. In this regard, U. S. Patent No. 771698 proposes a mobile ultrasound diagnosis apparatus capable of driving a plurality of channels, respectively. However, the method of using dozens of channels of FPCB has a difficulty in arranging the horizontal and vertical directions of each channel exactly when viewed in a horizontal structure. Since it is difficult to form itself and is thickly formed into a plurality of layers between the active element and the sound absorbing layer, a problem arises in that the acoustic characteristics deteriorate.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전기 회로 배선이 이중 배열되어 있는 단층 FPCB(Flexible-PCB) 1장을 이용하여 수백 개의 채널로 분리된 2차원 초음파 어레이를 구현할 수 있는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above-described problems is to use a single-layer flexible-PCB (FPCB) sheet in which electrical circuit wiring is double-arranged, to implement a two-dimensional ultrasonic array divided into hundreds of channels. It is to provide an ultrasonic transducer.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 흡음층; 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 전극을 포함하며, 상기 흡음층 상부에 배치되는 플렉서블 인쇄회로 기판(FPCB); 상기 플렉서블 인쇄회로 기판의 상부에 배치되되, 상기 플렉서블 인쇄회로 기판의 전극에 대응되도록 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 압전소자; 상기 다수 개의 압전소자의 상부에 배치되는 공통 전극; 및 상기 공통 전극의 상부에 배치되되, 상기 다수 개의 압전소자에 대응되도록 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 정합층;을 구비하고, 상기 플렉서블 인쇄회로 기판은 단층으로 형성되는 것을 특징으로 한다.Features of the present invention for achieving the above technical problem, the sound absorbing layer; A flexible printed circuit board (FPCB) including a plurality of electrodes spaced apart from each other and disposed on the sound absorbing layer; A plurality of piezoelectric elements disposed on the flexible printed circuit board and spaced apart from each other so as to correspond to electrodes of the flexible printed circuit board; A common electrode disposed on the plurality of piezoelectric elements; And a plurality of matching layers disposed on the common electrode and spaced apart from each other so as to correspond to the plurality of piezoelectric elements, wherein the flexible printed circuit board is formed as a single layer.

전술한 특징을 갖는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 있어서, 상기 단층의 플렉서블 인쇄회로 기판은 전기전도성을 갖는 다수 개의 관통홀을 포함하는 베이스 필름; 상기 베이스 필름의 제1 면에 배치되는 다수 개의 제1 전극; 상기 베이스 필름의 다수 개의 관통홀의 각각과 전기적으로 연결되도록 배치되는 다수 개의 제2 전극; 상기 베이스 필름의 제1 면에 배치되고, 상기 다수 개의 제1 전극과 각각 전기적으로 연결되는 다수 개의 제1 전극 배선; 및 상기 베이스 필름의 제1 면에 대향되는 제2 면에 배치되고, 상기 다수 개의 관통홀을 통해 상기 다수 개의 제2 전극과 각각 전기적으로 연결되는 다수 개의 제2 전극 배선;을 구비하고, 상기 다수 개의 압전소자는 상기 제1 또는 제2 전극 위치에 형성되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.A two-dimensional array ultrasonic transducer having the above characteristics, the single layer flexible printed circuit board comprising: a base film including a plurality of through holes having electrical conductivity; A plurality of first electrodes disposed on the first surface of the base film; A plurality of second electrodes disposed to be electrically connected to each of the plurality of through holes of the base film; A plurality of first electrode wires disposed on the first surface of the base film and electrically connected to the plurality of first electrodes, respectively; And a plurality of second electrode wires disposed on a second surface opposite to the first surface of the base film and electrically connected to the plurality of second electrodes through the plurality of through holes, respectively. Four piezoelectric elements are preferably formed at the first or second electrode position and are electrically connected.

전술한 특징을 갖는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 있어서, 상기 다수 개의 관통홀은 상기 제2 전극 위치에 대응되는 베이스 필름에 형성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the two-dimensional array ultrasonic transducer having the above-mentioned characteristics, the plurality of through holes is preferably formed in the base film corresponding to the second electrode position.

전술한 특징을 갖는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극 배선은 직선 형태 또는 지그재그 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the two-dimensional array ultrasonic transducer having the above-mentioned characteristics, it is preferable that the first and second electrode wirings are formed in a straight form or a zigzag form.

전술한 특징을 갖는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 있어서, 상기 정합층은 수직으로 배치되되 각각 다른 재질인 제1 정합층 및 제2 정합층으로 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the two-dimensional array ultrasonic transducer having the above-described characteristics, the matching layer is preferably arranged vertically, characterized in that formed separately from the first matching layer and the second matching layer of different materials.

전술한 특징을 갖는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 있어서, 상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서는 정면 및 측면의 사전에 설정된 영역까지 형성되는 음향렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the two-dimensional array ultrasonic transducer having the above-mentioned characteristics, it is preferable that the two-dimensional array ultrasonic transducer further comprises an acoustic lens formed up to a predetermined area of the front and side.

전술한 특징을 갖는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 있어서, 상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서는 서로 이격되어 배치되는 상기 다수 개의 압전소자들의 사이 및 정합층들의 사이에 스페이서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the two-dimensional array ultrasonic transducer having the above-mentioned characteristics, the two-dimensional array ultrasonic transducer is characterized in that it further comprises a spacer between the plurality of piezoelectric elements and the matching layers disposed spaced apart from each other. desirable.

전술한 특징을 갖는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 있어서, 상기 스페이서는 서로 이격되어 배치되는 상기 다수 개의 압전소자들의 사이 및 정합층들의 사이를 흡음 물질로 채워넣고 경화시키는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the two-dimensional array ultrasonic transducer having the above-mentioned characteristics, the spacer is formed by filling and curing with a sound-absorbing material between the plurality of piezoelectric elements and the matching layers disposed spaced apart from each other. It is preferable.

전술한 특징을 갖는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 있어서, 2차원 배열 초음파 프로브(probe)는 상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 하나 또는 둘 이상 배열하여 2차원 배열 초음파 프로브를 형성하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the two-dimensional array ultrasonic transducer having the above-mentioned characteristics, the two-dimensional array ultrasonic probe (probe) is characterized by forming one or two or more of the two-dimensional array ultrasonic transducer to form a two-dimensional array ultrasonic probe. desirable.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 제조 방법에 있어서, (a) 흡음층을 형성하는 단계; (b) 상기 흡음층의 상부에 플렉서블 인쇄회로기판을 접착하는 단계; (c) 상기 플렉서블 인쇄회로기판의 상부에 압전체를 적층하는 단계; (d) 상기 압전체를 다이싱(dicing)하여 각각의 압전소자로 분리하는 단계; (e) 상기 분리된 압전소자 사이에 흡음 물질을 채워넣고 경화시키는 단계; (f) 상기 압전소자 상부에 공통전극을 적층하는 단계; (g) 상기 공통전극 상부에 정합층물질을 적층하는 단계; (h) 상기 정합층물질을 다이싱하여 상기 각각의 압전소자에 대응되는 정합층으로 분리하는 단계; 및 (i) 상기 분리된 정합층 사이에 흡음 물질을 채워넣고 경화시키는 단계;를 포함한다.Another aspect of the present invention for achieving the above technical problem, a method of manufacturing a two-dimensional array ultrasonic transducer, (a) forming a sound absorbing layer; (b) bonding a flexible printed circuit board to an upper portion of the sound absorbing layer; (c) stacking a piezoelectric body on top of the flexible printed circuit board; (d) dicing the piezoelectric element and separating the piezoelectric elements into respective piezoelectric elements; (e) filling and curing a sound absorbing material between the separated piezoelectric elements; (f) stacking a common electrode on the piezoelectric element; (g) depositing a matching layer material on the common electrode; (h) dicing the matching layer material to separate the matching layers corresponding to the respective piezoelectric elements; And (i) filling and curing the sound absorbing material between the separated matching layers.

전술한 특징을 갖는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 제조방법에 있어서, 상기 (i) 단계 다음에, 상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 정면 및 측면의 사전에 설정된 영역까지 음향렌즈를 충진하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the method for manufacturing a two-dimensional array ultrasonic transducer having the above-mentioned characteristics, after the step (i), the method further comprises the step of filling the acoustic lens to a predetermined area of the front and side surfaces of the two-dimensional array ultrasonic transducer. It is preferable to include.

본 발명에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서는 양면에 전극배선을 배치하고, 제2 면에 배치되는 전극배선의 경우 전기전도성을 갖는 관통홀을 통해 제1 면에 배치된 전극과 전기적으로 연결함으로써, 단층의 플렉서블 인쇄회로기판으로 수백 개의 음향 채널을 구비하도록 할 수 있다. 따라서, 다수 개의 플렉서블 인쇄회로기판을 배치하거나, 다층의 플렉서블 인쇄회로기판을 이용하는 종래 기술에 비해, 별도의 가로세로 배열 작업없이 용이하게 수백 개의 음향채널을 정렬시킬 수 있으며, 단층으로 형성되므로 두께가 얇아져 음향 특성이 향상되는 장점을 갖는다. 또한, 하나의 모듈로 구성되는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 다수 개 배열함으로써, 기존에는 구현할 수 없었던 수천 채널의 2차원 배열 초음파 프로브를 구현할 수 있다는 장점을 갖는다.In the two-dimensional array ultrasonic transducer according to the present invention, the electrode wirings are disposed on both surfaces, and in the case of the electrode wirings disposed on the second surface, the two-dimensional array ultrasonic transducers are electrically connected to the electrodes disposed on the first surface through through holes having electrical conductivity. A single layer flexible printed circuit board can have hundreds of acoustic channels. Therefore, as compared with the prior art in which a plurality of flexible printed circuit boards are arranged or using a multilayer flexible printed circuit board, hundreds of acoustic channels can be easily arranged without a separate horizontal and vertical arrangement, and are formed in a single layer, so that the thickness is increased. The thinness has the advantage of improving the acoustic characteristics. In addition, by arranging a plurality of two-dimensional array ultrasonic transducer consisting of a single module, there is an advantage that can implement a two-dimensional array ultrasonic probe of thousands of channels that could not be implemented previously.

본 발명에 따른 2차원 배열 트랜스듀서는 공통전극을 압전소자의 바로 상부에 형성하고, 정합층을 상기 공통전극 상부에 배치시킴으로써, 전도성 정합층 재질만을 제한적으로 사용했던 종래 기술에 비해 다양한 종류의 정합층 재질 선택이 가능해진다. 따라서, 다양한 주파수 대역의 2차원 배열 초음파 트랜스듀서 구현할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 압전소자에 공통전극이 바로 접착되므로, 음향 특성을 향상시킬 수 있다는 장점을 갖는다. In the two-dimensional array transducer according to the present invention, a common electrode is formed directly on the piezoelectric element, and a matching layer is disposed on the common electrode, thereby matching various kinds of matchings compared to the prior art in which only a conductive matching layer material is used. Layer material selection becomes possible. Therefore, there is an advantage that can be implemented two-dimensional array ultrasonic transducers of various frequency bands. In addition, since the common electrode is directly bonded to the piezoelectric element, it has an advantage of improving acoustic characteristics.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 플렉서블 인쇄회로기판을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 플렉서블 인쇄회로기판을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a perspective view showing a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a perspective view schematically showing a flexible printed circuit board of a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of a flexible printed circuit board of a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a flowchart sequentially showing a method of manufacturing a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of a two-dimensional array ultrasonic transducer according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서에 대하여 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서(10)는 흡음층(100), 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB, 110), 압전소자(120), 공통전극(130) 및 정합층(140)을 구비하고, 음향렌즈(150) 및 스페이서(160)을 더 구비할 수 있다.1 is a perspective view showing a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention. 1 and 2, the two-dimensional array ultrasonic transducer 10 according to the preferred embodiment of the present invention is a sound absorbing layer 100, a flexible printed circuit board (FPCB, 110), a piezoelectric element 120, common The electrode 130 and the matching layer 140 may be provided, and the acoustic lens 150 and the spacer 160 may be further provided.

상기 흡음층(100)은 압전소자(120)의 자유 진동을 억제하여 초음파의 펄스 폭을 감소시키며, 초음파가 불필요하게 압전층의 후방으로 전파되는 것을 차단시켜 영상 왜곡을 방지하는 흡음성 물질로 구성되며, 에폭시 수지 및 텅스텐 파우더 등이 추가된 고무를 포함하는 재질로 형성될 수 있다.The sound absorbing layer 100 is composed of a sound absorbing material to suppress the free vibration of the piezoelectric element 120 to reduce the pulse width of the ultrasonic wave, and to prevent the ultrasonic wave from propagating unnecessarily to the rear of the piezoelectric layer to prevent image distortion. , Epoxy resin and tungsten powder may be formed of a material including the added rubber.

상기 플렉서블 인쇄회로기판(110)은 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 전극을 포함하며, 상기 흡음층(100)의 상부에 배치되고, 단층으로 형성된다. 상기 플렉서블 인쇄회로기판(110)에 대해 다음에 자세히 설명한다.The flexible printed circuit board 110 includes a plurality of electrodes spaced apart from each other, disposed on the sound absorbing layer 100, and formed as a single layer. The flexible printed circuit board 110 will be described in detail below.

상기 압전소자(120)는 상기 플렉서블 인쇄회로기판(110)의 상부에 배치되되, 상기 플렉서블 인쇄회로기판(110)의 전극에 대응되도록 서로 이격되어 배치된다. 압전소자는 소자에 압력을 가하면 소자 양단에 전하가 발생하거나, 소자 양단에 전압을 가하면 소자가 진동하게 된다. 압전소자는 이러한 현상을 이용하여 외부 진동신호를 전기신호로 변환하거나 전기 신호를 진동신호로 변환함으로써, 센서(sensor) 또는 액츄에이터(actuator)로서의 역할을 하게 된다. 여기서, 상기 압전소자는 양단이 전기적으로 연결되어야 한다. The piezoelectric elements 120 are disposed above the flexible printed circuit board 110 and spaced apart from each other to correspond to electrodes of the flexible printed circuit board 110. In the piezoelectric element, when a pressure is applied to the device, electric charges are generated at both ends of the device, or when a voltage is applied at both ends of the device, the device vibrates. The piezoelectric element converts an external vibration signal into an electrical signal or converts the electrical signal into a vibration signal using this phenomenon, thereby serving as a sensor or an actuator. Here, the piezoelectric element should be electrically connected at both ends.

상기 공통전극(130)은 상기 압전소자(120)의 상부에 배치된다. 상기 공통전극(130)은 상기 압전소자(120)의 하부에 배치되는 플렉서블 인쇄회로기판(110)과 함께 상기 압전소자를 전기적으로 연결하는 역할을 한다.The common electrode 130 is disposed on the piezoelectric element 120. The common electrode 130 serves to electrically connect the piezoelectric element together with the flexible printed circuit board 110 disposed under the piezoelectric element 120.

상기 정합층(140)은 상기 공통전극(130)의 상부에 배치되되, 상기 다수 개의 압전소자에 대응되도록 서로 이격되어 배치된다. 상기 정합층(140)은 압전소자(120)의 음향 인피던스와 대상체의 음향임피던스를 정합(整合)시켜 압전소자(120)에서 발생되는 진동 신호 즉, 초음파 신호가 대상체로 효율적으로 전달되도록 하는 역할을 하는 것으로, 압전소자(120)의 음향 임피던스와 대상체의 음향 임피던스의 중간값을 갖도록 구비된다. 이러한 정합층(140)은 유리 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 음향 임피던스가 압전소자(120)로부터 대상체를 향해 단계적으로 변화하도록 수직으로 배치되되, 각각 다른 재질인 제1 정합층(142) 및 제2 정합층(145)으로 분리되어 형성될 수 있다.The matching layer 140 is disposed on the common electrode 130 and spaced apart from each other to correspond to the plurality of piezoelectric elements. The matching layer 140 matches the acoustic impedance of the piezoelectric element 120 with the acoustic impedance of the object so that the vibration signal generated from the piezoelectric element 120, that is, the ultrasonic signal, is efficiently transmitted to the object. In this case, the piezoelectric element 120 is provided to have an intermediate value between the acoustic impedance of the piezoelectric element 120 and the acoustic impedance of the object. The matching layer 140 may be formed of a glass or resin material, and is vertically disposed such that the acoustic impedance is gradually changed from the piezoelectric element 120 toward the object, and the first matching layer 142 and the different materials, respectively. The second matching layer 145 may be separated and formed.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서(10)는 서로 이격되어 배치되는 상기 다수 개의 압전소자들의 사이 및 정합층들의 사이에 스페이서(160)를 더 구비할 수 있다. 상기 스페이서(160)는 서로 이격되어 배치되는 상기 다수 개의 음향채널 사이 공간을 흡음 물질로 채워넣고 경화시키는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the two-dimensional array ultrasonic transducer 10 according to a preferred embodiment of the present invention may further include a spacer 160 between the plurality of piezoelectric elements and the matching layers disposed spaced apart from each other. The spacer 160 may be formed by filling a space between the plurality of acoustic channels spaced apart from each other with a sound absorbing material and curing the space.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서(10)는 상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서(10)의 정면 및 측면의 사전에 설정된 영역까지 형성되는 음향렌즈를 더 구비한다. 도 2를 참조하면, 본 발명에서는 상기 음향렌즈는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서(10)의 정면 및 측면의 플렉서블 인쇄회로기판(110) 영역까지 형성되는 것을 예로 든다.
In addition, the two-dimensional array ultrasonic transducer 10 according to a preferred embodiment of the present invention further includes an acoustic lens formed up to a predetermined area of the front and side of the two-dimensional array ultrasonic transducer 10. Referring to FIG. 2, in the present invention, the acoustic lens is formed up to an area of the flexible printed circuit board 110 on the front and side surfaces of the two-dimensional array ultrasonic transducer 10.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 플렉서블 인쇄회로기판에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a flexible printed circuit board of a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 플렉서블 인쇄회로기판을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 단면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서(10)의 단층 플렉서블 인쇄회로 기판(110)은 베이스 필름(300), 제1 전극(310), 제2 전극(320), 제1 전극 배선(330) 및 제2 전극 배선(340)으로 구비한다. 본 발명에 따른 플렉서블 인쇄회로기판의 구성요소들을 제외한 플렉서블 인쇄회로기판을 구성하는 나머지 구성요소들은 공지된 기술이므로, 부가적인 설명은 생략한다. 3 is a perspective view schematically illustrating a flexible printed circuit board of a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view. 3 and 4, the single-layer flexible printed circuit board 110 of the two-dimensional array ultrasonic transducer 10 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a base film 300, a first electrode 310, and a first electrode. The second electrode 320, the first electrode wiring 330, and the second electrode wiring 340 are provided. Since the remaining components constituting the flexible printed circuit board except for the components of the flexible printed circuit board according to the present invention are well known technologies, additional descriptions thereof will be omitted.

상기 베이스 필름(300)은 전기전도성을 갖는 다수 개의 관통홀(305)을 포함한다. 상기 다수 개의 관통홀은 상기 제2 전극(320) 위치에 대응되는 베이스 필름에 형성되어 후술할 제2 전극배선(340)과 제2 전극(320)이 전기적으로 연결되도록 한다.The base film 300 includes a plurality of through holes 305 having electrical conductivity. The plurality of through holes are formed in the base film corresponding to the position of the second electrode 320 so that the second electrode wiring 340 and the second electrode 320 to be described later are electrically connected.

상기 제1 전극(310)은 상기 베이스 필름(300)의 제1 면에 배치되며, 다수 개로 구성된다. The first electrode 310 is disposed on the first surface of the base film 300 and is composed of a plurality of.

상기 제2 전극(320)은 상기 베이스 필름(300)의 다수 개의 관통홀의 각각과 전기적으로 연결되도록 배치되며, 다수 개로 구성된다. The second electrode 320 is disposed to be electrically connected to each of the plurality of through holes of the base film 300, and is composed of a plurality of second electrodes 320.

상기 제1 전극 배선(330)은 상기 베이스 필름(300)의 제1 면에 배치되고, 다수 개로 구성되어 상기 다수 개의 제1 전극(310)과 각각 전기적으로 연결된다. The first electrode wires 330 are disposed on the first surface of the base film 300, and are composed of a plurality of first electrode wires 330 to be electrically connected to the plurality of first electrodes 310, respectively.

상기 제2 전극 배선(340)은 상기 베이스 필름(300)의 제1 면에 대향되는 제2 면에 배치되고, 다수 개로 구성되어 상기 다수 개의 관통홀(305)을 통해 상기 다수 개의 제2 전극(320)과 각각 전기적으로 연결된다.The second electrode wire 340 is disposed on a second surface opposite to the first surface of the base film 300, and is composed of a plurality of second electrode wires 305 through the plurality of through holes 305. 320 is electrically connected to each other.

즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서(10)의 플렉서블 인쇄회로기판(110)은 둘 다 베이스 필름(300)의 제1 면에 배치되어 직접적으로 연결되는 제1 전극(310) 및 제1 전극배선(330)과 베이스 필름(300) 제1 면 및 제2 면에 각각 배치되어 관통홀을 통해 연결되는 제2 전극(320) 및 제2 전극 배선(340)으로 구분이 된다. 전술한 구성을 통해 단층의 플렉서블 인쇄회로기판에 수백 채널의 전극을 구성할 수 있게 된다. 도 3 및 도 4에서는 베이스 필름(300)의 양 가장자리에 제1 전극(310)을 배치하고, 중간에는 제2 전극(320)을 예시로 들었지만, 이러한 구조뿐만 아니라 다양한 형태의 배치 구조가 가능하며, 제1 전극 및 제2 전극의 갯수도 더 많이 배치할 수 있다. 본 발명에서는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하여 512 채널을 갖는 단층의 플렉서블 인쇄회로기판을 구현하였다.That is, the flexible printed circuit board 110 of the two-dimensional array ultrasonic transducer 10 according to the preferred embodiment of the present invention may be disposed on the first surface of the base film 300 and directly connected to the first electrode ( 310 and the first electrode wiring 330 and the base film 300 are respectively divided into a second electrode 320 and a second electrode wiring 340 disposed on the first and second surfaces and connected through the through holes. do. Through the above-described configuration, hundreds of channels of electrodes can be configured on a single-layer flexible printed circuit board. In FIGS. 3 and 4, the first electrode 310 is disposed at both edges of the base film 300, and the second electrode 320 is exemplified in the middle. However, not only such a structure but various arrangement structures are possible. In addition, the number of the first electrode and the second electrode may be arranged more. In the present invention, a single-layer flexible printed circuit board having 512 channels including a first electrode and a second electrode is implemented.

또한, 제1 전극 배선(330) 및 제2 전극배선(340)은 도 3 및 도 4에 도시된 직선형태뿐만 아니라, 지그재그 형태와 같이 다양한 형태로 인쇄되어 더 많은 전극 채널이 효율적으로 배치되도록 할 수 있다.In addition, the first electrode wiring 330 and the second electrode wiring 340 may be printed in various forms such as a zigzag form as well as the straight form illustrated in FIGS. 3 and 4 so that more electrode channels can be efficiently disposed. Can be.

한편, 본 발명에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서는 전술한 구성을 통해 하나의 모듈을 형성하게 된다. 따라서, 상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 구비하는 2차원 배열 초음파 프로브의 경우, 수백 채널로 구성되는 상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 하나 또는 둘 이상 구비함으로써, 수천 채널의 2차원 배열 초음파 프로브의 구현할 수 있다.
On the other hand, the two-dimensional array ultrasonic transducer according to the present invention forms a module through the above-described configuration. Therefore, in the case of the two-dimensional array ultrasonic probe having the two-dimensional array ultrasonic transducer, by providing one or more of the two-dimensional array ultrasonic transducer consisting of hundreds of channels, it is possible to implement the two-dimensional array ultrasonic probe of thousands of channels Can be.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서는 양면에 전극배선을 배치하고, 제2 면에 배치되는 전극배선의 경우 전기전도성을 갖는 관통홀을 통해 제1 면에 배치된 전극과 전기적으로 연결함으로써, 단층의 플렉서블 인쇄회로기판으로 수백 개의 음향 채널을 구비하도록 할 수 있다. 따라서, 다수 개의 플렉서블 인쇄회로기판을 배치하거나, 다층의 플렉서블 인쇄회로기판을 이용하는 종래 기술에 비해, 별도의 가로세로 배열 작업없이 용이하게 수백 개의 음향채널을 정렬시킬 수 있으며, 단층으로 형성되므로 두께가 얇아져 음향 특성이 향상되는 장점을 갖는다. 또한, 하나의 모듈로 구성되는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 다수 개 배열함으로써, 기존에는 구현할 수 없었던 수천 채널의 2차원 배열 초음파 프로브를 구현할 수 있다는 장점을 갖는다.
In the two-dimensional array ultrasonic transducer according to the preferred embodiment of the present invention having the above-described configuration, electrode wirings are disposed on both sides, and in the case of electrode wirings disposed on the second surface, the two-dimensional array ultrasonic transducers are formed on the first surface through the through-holes having electrical conductivity. By electrically connecting the disposed electrodes, a single layer flexible printed circuit board can be provided with hundreds of acoustic channels. Therefore, as compared with the prior art in which a plurality of flexible printed circuit boards are arranged or using a multilayer flexible printed circuit board, hundreds of acoustic channels can be easily arranged without a separate horizontal and vertical arrangement, and are formed in a single layer, so that the thickness is increased. The thinness has the advantage of improving the acoustic characteristics. In addition, by arranging a plurality of two-dimensional array ultrasonic transducer consisting of a single module, there is an advantage that can implement a two-dimensional array ultrasonic probe of thousands of channels that could not be implemented previously.

이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described in detail.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다. 먼저, 도 5의 (a)를 참조하면, 흡음층(100) 상부에 플렉서블 인쇄회로 기판(110)을 접착하고, 상기 플렉서블 인쇄회로기판 상부에 압전체를 적층한다. 5 is a flowchart sequentially showing a method of manufacturing a two-dimensional array ultrasonic transducer according to a preferred embodiment of the present invention. First, referring to FIG. 5A, the flexible printed circuit board 110 is adhered to the sound absorbing layer 100, and a piezoelectric body is laminated on the flexible printed circuit board.

도 5의 (b)를 참조하면, 상기 압전체를 다이싱(dicing)하여 각각의 압전소자(120)으로 분리한다. Referring to FIG. 5B, the piezoelectric elements are diced and separated into respective piezoelectric elements 120.

도 5의 (c)를 참조하면, 상기 분리된 압전소자(120) 사이에 흡음 물질을 채워넣고 경화시켜 스페이서(160)를 형성한다. Referring to FIG. 5C, a spacer 160 is formed by filling and absorbing a sound absorbing material between the separated piezoelectric elements 120.

도 5의 (d) 및 (e)를 참조하면, 상기 압전소자(120)의 상부에 공통전극(130) 및 정합층 물질을 순차적으로 적층한다. Referring to FIGS. 5D and 5E, the common electrode 130 and the matching layer material are sequentially stacked on the piezoelectric element 120.

도 5의 (f) 및 (g)를 참조하면, 상기 정합층 물질을 다이싱하여 상기 각각의 압전소자(120)에 대응되는 정합층(140)으로 분리한 후, 상기 흡음 물질을 상기 분리된 정합층(140) 사이에 채워넣고 경화시켜 스페이서(160)를 형성한다.Referring to FIGS. 5F and 5G, after dicing the matching layer material to separate the matching layer 140 corresponding to each piezoelectric element 120, the sound absorbing material is separated. The spacers 160 may be formed by filling and curing the matching layers 140.

도 5의 (h)를 참조하면, 이후 추가적으로 상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 정면 및 측면의 사전에 설정된 영역까지 음향렌즈를 충진하는 단계를 더 포함한다.Referring to FIG. 5H, the method may further include filling the acoustic lens to a predetermined area of the front and side surfaces of the two-dimensional array ultrasonic transducer.

전술한 순서를 통하여 형성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 배열 트랜스듀서는 공통전극을 압전소자의 바로 상부에 형성하고, 정합층을 상기 공통전극 상부에 배치시킴으로써, 전도성 정합층 재질만을 제한적으로 사용했던 종래 기술에 비해 다양한 종류의 정합층 재질 선택이 가능해진다. 따라서, 다양한 주파수 대역의 2차원 배열 초음파 트랜스듀서 구현할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 압전소자에 공통전극이 바로 접착되므로, 음향 특성을 향상시킬 수 있다는 장점을 갖는다.
The two-dimensional array transducer according to the preferred embodiment of the present invention, which is formed through the above-described sequence, forms a common electrode directly on the piezoelectric element and arranges a matching layer on the common electrode, thereby limiting only the conductive matching layer material. Compared to the prior art used, various kinds of matching layer materials can be selected. Therefore, there is an advantage that can be implemented two-dimensional array ultrasonic transducers of various frequency bands. In addition, since the common electrode is directly bonded to the piezoelectric element, it has an advantage of improving acoustic characteristics.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments thereof, this is merely an example and is not intended to limit the present invention, and those skilled in the art do not depart from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications are not possible in the scope. And differences relating to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the invention as defined in the appended claims.

본 발명에 따른 2차원 배열 초음파 트랜스듀서는 초음파를 이용하는 모든 분야에 적용이 가능하다. 특히, 정확한 진단이 요구되는 의학 분야에 널리 활용이 가능하다.The two-dimensional array ultrasonic transducer according to the present invention can be applied to all fields using ultrasonic waves. In particular, it can be widely used in the medical field that requires accurate diagnosis.

100 : 흡음층
110 : 플렉서블 인쇄회로기판
120 : 압전소자
130 : 공통전극
140 : 정합층
142 : 제1 정합층
145 : 제2 정합층
150 : 음향렌즈
160 : 스페이서
300 : 베이스필름
305 : 관통홀
310 : 제1 전극
320 : 제2 전극
330 : 제1 전극배선
340 : 제2 전극배선100: sound absorption layer
110: flexible printed circuit board
120: piezoelectric element
130: common electrode
140: matching layer
142: first matching layer
145: second matching layer
150: acoustic lens
160: spacer
300: base film
305: through hole
310: first electrode
320: second electrode
330: first electrode wiring
340: second electrode wiring

Claims (11)

흡음층;
서로 이격되어 배치되는 다수 개의 전극을 포함하며, 상기 흡음층 상부에 배치되는 플렉서블 인쇄회로 기판(FPCB);
상기 플렉서블 인쇄회로 기판의 상부에 배치되되, 상기 플렉서블 인쇄회로 기판의 전극에 대응되도록 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 압전소자;
상기 다수 개의 압전소자의 상부에 배치되는 공통 전극; 및
상기 공통 전극의 상부에 배치되되, 상기 다수 개의 압전소자에 대응되도록 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 정합층;
상기 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 압전소자의 사이 및 서로 이격되어 배치되는 다수 개의 정합층 사이에 스페이서;를 구비하며,
상기 플렉서블 인쇄회로 기판은 단층으로 형성됨을 특징으로 하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서.Sound absorbing layer;
A flexible printed circuit board (FPCB) including a plurality of electrodes spaced apart from each other and disposed on the sound absorbing layer;
A plurality of piezoelectric elements disposed on the flexible printed circuit board and spaced apart from each other so as to correspond to electrodes of the flexible printed circuit board;
A common electrode disposed on the plurality of piezoelectric elements; And
A plurality of matching layers disposed on the common electrode and spaced apart from each other to correspond to the plurality of piezoelectric elements;
And a spacer between the plurality of piezoelectric elements spaced apart from each other and the plurality of matching layers spaced apart from each other.
The flexible printed circuit board is a two-dimensional array ultrasonic transducer, characterized in that formed in a single layer. 제 1항에 있어서, 상기 단층의 플렉서블 인쇄회로 기판은
전기전도성을 갖는 다수 개의 관통홀을 포함하는 베이스 필름;
상기 베이스 필름의 제1 면에 배치되는 다수 개의 제1 전극;
상기 베이스 필름의 다수 개의 관통홀의 각각과 전기적으로 연결되도록 배치되는 다수 개의 제2 전극;
상기 베이스 필름의 제1 면에 배치되고, 상기 다수 개의 제1 전극과 각각 전기적으로 연결되는 다수 개의 제1 전극 배선; 및
상기 베이스 필름의 제1 면에 대향되는 제2 면에 배치되고, 상기 다수 개의 관통홀을 통해 상기 다수 개의 제2 전극과 각각 전기적으로 연결되는 다수 개의 제2 전극 배선;
을 구비하고,
상기 다수 개의 압전소자는 상기 제1 또는 제2 전극 위치에 형성되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서.The method of claim 1, wherein the single layer flexible printed circuit board
A base film including a plurality of through holes having electrical conductivity;
A plurality of first electrodes disposed on the first surface of the base film;
A plurality of second electrodes disposed to be electrically connected to each of the plurality of through holes of the base film;
A plurality of first electrode wires disposed on the first surface of the base film and electrically connected to the plurality of first electrodes, respectively; And
A plurality of second electrode wires disposed on a second surface opposite to the first surface of the base film and electrically connected to the plurality of second electrodes through the plurality of through holes;
And,
And the plurality of piezoelectric elements are formed at the first or second electrode position and electrically connected to each other. 제 2항에 있어서, 상기 다수 개의 관통홀은
상기 제2 전극 위치에 대응되는 베이스 필름에 형성되는 것을 특징으로 하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서.The method of claim 2, wherein the plurality of through holes
The two-dimensional array ultrasonic transducer, characterized in that formed on the base film corresponding to the second electrode position. 제 2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극 배선은
직선 형태 또는 지그재그 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서.The method of claim 2, wherein the first and second electrode wiring is
Two-dimensional array ultrasonic transducer, characterized in that formed in a straight or zigzag form. 제 1항에 있어서, 상기 정합층은
수직으로 배치되되 각각 다른 재질인 제1 정합층 및 제2 정합층으로 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서.The method of claim 1, wherein the matching layer is
A two-dimensional array ultrasonic transducer, characterized in that it is arranged vertically and separated into a first mating layer and a second mating layer, respectively, different materials. 제 1항에 있어서, 상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서는
정면 및 측면의 사전에 설정된 영역까지 형성되는 음향렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서.The ultrasonic transducer of claim 1, wherein the two-dimensional array ultrasonic transducer
A two-dimensional array ultrasonic transducer further comprising an acoustic lens formed up to a predetermined area of the front and side. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 스페이서는
서로 이격되어 배치되는 상기 다수 개의 압전소자들의 사이 및 정합층들의 사이를 흡음 물질로 채워넣고 경화시키는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서.The method of claim 1, wherein the spacer
And a plurality of piezoelectric elements disposed spaced apart from each other and between the matching layers by filling with a sound absorbing material and curing the ultrasonic transducers. 제 1항에 있어서, 2차원 배열 초음파 프로브(probe)는
상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서를 하나 또는 둘 이상 배열하여 2차원 배열 초음파 프로브를 형성하는 것을 특징으로 하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서.The ultrasonic probe of claim 1, wherein the two-dimensional array ultrasonic probe
And arraying one or more of the two-dimensional array ultrasonic transducers to form a two-dimensional array ultrasonic probe. 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 제조 방법에 있어서,
(a) 흡음층을 형성하는 단계;
(b) 상기 흡음층의 상부에 플렉서블 인쇄회로기판을 접착하는 단계;
(c) 상기 플렉서블 인쇄회로기판의 상부에 압전체를 적층하는 단계;
(d) 상기 압전체를 다이싱(dicing)하여 각각의 압전소자로 분리하는 단계;
(e) 상기 분리된 압전소자 사이에 흡음 물질을 채워넣고 경화시키는 단계;
(f) 상기 압전소자의 상부에 공통전극을 적층하는 단계;
(g) 상기 공통전극의 상부에 정합층물질을 적층하는 단계;
(h) 상기 정합층물질을 다이싱하여 상기 각각의 압전소자에 대응되는 정합층으로 분리하는 단계; 및
(i) 상기 분리된 정합층 사이에 흡음 물질을 채워넣고 경화시키는 단계;
를 포함하고,
상기 플렉서블 인쇄회로 기판은 단층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 제조방법.In the manufacturing method of a two-dimensional array ultrasonic transducer,
(a) forming a sound absorbing layer;
(b) bonding a flexible printed circuit board to an upper portion of the sound absorbing layer;
(c) stacking a piezoelectric body on top of the flexible printed circuit board;
(d) dicing the piezoelectric element and separating the piezoelectric elements into respective piezoelectric elements;
(e) filling and curing a sound absorbing material between the separated piezoelectric elements;
(f) stacking a common electrode on the piezoelectric element;
(g) depositing a matching layer material on the common electrode;
(h) dicing the matching layer material to separate the matching layers corresponding to the respective piezoelectric elements; And
(i) filling and curing a sound absorbing material between the separated matching layers;
Including,
The flexible printed circuit board is a manufacturing method of a two-dimensional array ultrasonic transducer, characterized in that formed in a single layer. 제 10항에 있어서,
상기 (i) 단계 다음에, 상기 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 정면 및 측면의 사전에 설정된 영역까지 음향렌즈를 충진하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서의 제조방법.
The method of claim 10,
After the step (i), further comprising the step of filling the acoustic lens to a predetermined area of the front and side of the two-dimensional array ultrasonic transducer.
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