TWI632710B - 超音波轉換器裝置及超音波探針及電子機器及超音波影像裝置 - Google Patents

超音波轉換器裝置及超音波探針及電子機器及超音波影像裝置 Download PDF

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Abstract

本發明之超音波轉換器裝置之特徵在於包括：基體，其呈陣列狀配置有複數片振動膜；第1電極膜，其形成於上述振動膜上；壓電體膜，其形成於上述第1電極膜上；第2電極膜，其形成於上述壓電體膜上；及第1導電膜，其以大於上述第1電極膜之膜厚形成且連接於上述第1電極膜。

Description

超音波轉換器裝置及超音波探針及電子機器及超音波影像裝置
本發明係關於一種超音波轉換器裝置、及利用其之探針、電子機器及超音波影像裝置等。
超音波轉換器裝置係廣為人知。例如，專利文獻1所記載之超音波轉換器裝置中呈陣列狀配置有複數片振動膜。於振動膜上形成有下部電極。於下部電極連接有配線。下部電極及配線係由壓電膜覆蓋。於壓電膜上形成有上部電極。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2005-51688號公報
壓電膜較理想為針對每片振動膜而被隔開。例如，考慮有針對每片振動膜形成壓電元件而代替專利文獻1所記載之整片壓電膜。於該情形時，根據一般方法，藉由蝕刻處理而自整片原材料膜形成壓電元件用之壓電體。配線暴露於蝕刻處理中。配線之膜厚減少。進而，於形成上部電極時，配線暴露於蝕刻處理中。隨著此種膜厚之減少，配線之電阻升高。
根據本發明之至少1個態樣，可提供一種針對每片振動膜而包括壓電體膜並且避免配線電阻之上升之超音波轉換器裝置。
(1)本發明之一態樣係關於一種超音波轉換器裝置，其包括：基體，其呈陣列狀配置有複數片振動膜；第1電極膜，其形成於上述振動膜上；壓電體膜，其形成於上述第1電極膜上；第2電極膜，其形成於上述壓電體膜上；及第1導電膜，其以大於上述第1電極膜之膜厚形成且連接於上述第1電極膜。
對振動膜作用超音波。超音波引起振動膜之超音波振動。對應於振動膜之超音波振動而自壓電元件輸出電流。超音波轉換器裝置以此方式檢測出超音波。此處，第1導電膜作為第1電極膜之配線膜發揮功能。由於確保第1導電膜之充分之膜厚，故而可避免配線電阻之增加。因此，可充分地確保超音波之檢測感度。
(2)超音波轉換器裝置可包括第2導電膜，其以與上述第2電極膜分離、且連接於上述第1導電膜並覆蓋上述壓電體膜之至少一部分之方式形成。
(3)可於上述壓電體膜上在上述第2電極膜與上述第2導電膜之間形成有絕緣膜。由於第2導電膜與第2電極膜分離，故而於第2導電膜與第2電極膜之間形成有間隙。絕緣膜阻止濕氣滲入至間隙。其結果，即便超音波轉換器裝置暴露於濕氣中，亦可避免於第2電極膜與第2導電膜之間產生短路。
(4)於超音波轉換器裝置中，上述第2電極膜之膜厚與上述第2導電膜之膜厚亦可相等。第2電極膜及第2導電膜可由1層導電膜形成。因此，第2電極膜及第2導電膜可於共用之製造步驟形成。從而可簡化製造步驟。
(5)上述第1導電膜可包含：第1方向導電體部，其自上述基體之厚度方向俯視時形成於上述第1電極膜與上述振動板之第1方向端部之 間；及第2方向導電體部，其形成於上述第1電極膜與上述振動板之與上述第1方向端部隔著上述第1電極膜而為相反側之第2方向端部之間；上述第2導電膜可包含：第1上層導電體部，其連接於上述第1方向導電體部且於上述壓電體膜上與上述第2電極膜分離；及第2上層導電體部，其連接於上述第2方向導電體部且於上述壓電體膜上與上述第2電極膜分離；可於上述壓電體膜上在上述第2電極膜與上述第1上層導電體部之間形成有第1絕緣膜，於上述壓電體膜上在上述第2電極膜與上述第2上層導電體部之間形成有第2絕緣膜，且上述第1絕緣膜與第2絕緣膜於上述第2電極膜上分離。
第1絕緣膜及第2絕緣膜阻止濕氣滲入至第1上層導電體部與第2電極膜之間隙或第2上層導電體部與第2電極膜之間隙。其結果，即便超音波轉換器裝置暴露於濕氣中，亦可避免於第2電極膜與第1上層導電體部之間或第2電極膜與第2上層導電體部之間產生短路。而且，由於在第2電極膜上第1絕緣膜及第2絕緣膜之擴展得到抑制，故而振動膜之可撓性得到良好地維持。因此，可維持超音波之檢測感度。
(6)任一超音波轉換器裝置均可組裝於探針而利用。探針可包括：超音波轉換器裝置；及殼體，其支持上述超音波轉換器裝置。
(7)超音波轉換器裝置可組裝於電子機器而利用。電子機器可包括：超音波轉換器裝置；及處理部，其連接於上述超音波轉換器裝置且處理上述超音波轉換器裝置之輸出。
(8)超音波轉換器裝置可組裝於超音波影像裝置而利用。超音波影像裝置可包括：超音波轉換器裝置；處理部，其連接於上述超音波轉換器裝置且處理上述超音波轉換器裝置之輸出而產生影像；及顯示裝置，其顯示上述影像。
(9)本發明之另一態樣係關於一種超音波轉換器裝置之製造方法，其包括：將包含導電材料之第1原材料膜形成於形成在基體且配 置為陣列狀之複數片振動膜之表面上之步驟；由上述第1原材料膜形成第1電極膜、及自上述第1電極膜連續之第1導電膜之步驟；形成包含壓電體材料之第2原材料膜，且藉由對上述第2原材料膜進行包含蝕刻處理之圖案化處理而將壓電體膜形成於上述第1電極膜上之步驟；以至少覆蓋上述第1導電膜及上述壓電體膜之表面之方式形成包含導電材料之第3原材料膜之步驟；及藉由對上述第3原材料膜進行包含蝕刻處理之圖案化處理，而於上述壓電體膜上形成第2電極膜且形成第2導電膜，該第2導電膜係於上述壓電體膜上與上述第2電極膜分離且連接於上述第1導電膜之步驟。
於形成壓電體膜時實施蝕刻處理。此時，於壓電體膜之周圍，第1導電膜暴露於蝕刻處理中。其結果，第1導電膜之膜厚與第1電極膜相比減少。其後，於第1導電膜積層第3原材料膜。如此一來，第1導電膜之膜厚增加。可確保連接於第1電極膜之配線膜之充分之膜厚。可避免配線電阻之增加。因此，可充分地確保超音波之檢測感度。
11‧‧‧作為電子機器及超音波影像裝置之超音波診斷裝置
12‧‧‧裝置終端
13‧‧‧探針(超音波探針)
13a‧‧‧探針本體
13b‧‧‧探針頭
14‧‧‧電纜
15‧‧‧顯示裝置(顯示面板)
16‧‧‧殼體
17‧‧‧構成超音波轉換器裝置之一部分之超音波轉換器元件單元
21‧‧‧基體
21a‧‧‧第1邊
21b‧‧‧第2邊
22‧‧‧元件陣列
23‧‧‧元件
24‧‧‧子d之得板(振動膜)
25‧‧‧壓電元件
26‧‧‧第2電極膜(上電極)
27‧‧‧第1電極膜(下電極)
28‧‧‧第1導電體
31‧‧‧第2導電體
32‧‧‧引出配線
33a‧‧‧第1端子陣列
33b‧‧‧第2端子陣列
34‧‧‧上電極端子
35‧‧‧下電極端子
36‧‧‧上電極端子
37‧‧‧下電極端子
38‧‧‧第1軟性印刷配線板
39‧‧‧第1信號線
41‧‧‧第2軟性印刷配線板
42‧‧‧第2信號線
43‧‧‧(第1及第2)絕緣膜(電極隔離膜)
44‧‧‧絕緣膜
46‧‧‧基板
47‧‧‧可撓膜
48‧‧‧開口
49‧‧‧間隔壁
51‧‧‧氧化矽層
52‧‧‧氧化鋯層
53‧‧‧壓電體膜
54‧‧‧第1導電膜
54a‧‧‧第1方向導電體部
54b‧‧‧第2方向導電體部
55‧‧‧第2導電膜
55a‧‧‧第1上層導電體部
55b‧‧‧第2上層導電體部
56‧‧‧間隙
57‧‧‧保護膜
58‧‧‧補強板
59‧‧‧積體電路晶片
60‧‧‧多工器
60a‧‧‧端口群
60b‧‧‧端口群
61‧‧‧收發電路
62‧‧‧配線
63‧‧‧信號線
64‧‧‧切換開關
65‧‧‧傳送路徑
66‧‧‧接收路徑
67‧‧‧脈衝發生器
68‧‧‧放大器
69‧‧‧低通濾波器
71‧‧‧類比數位轉換器
72‧‧‧驅動/接收電路
73‧‧‧控制線
74‧‧‧處理電路
75‧‧‧繪圖電路
74‧‧‧處理部(處理電路)
81‧‧‧第1原材料膜
82‧‧‧第2原材料膜
83‧‧‧光阻膜
84‧‧‧第3原材料膜
85‧‧‧光阻膜
86‧‧‧第4原材料膜
87‧‧‧光阻膜
D1‧‧‧第1方向
D2‧‧‧第2方向
圖1係概略地表示一實施形態之電子機器之一具體例即超音波診斷裝置之外觀圖。
圖2係超音波探針之放大前視圖。
圖3係第1實施形態之超音波轉換器元件單元之放大俯視圖。
圖4係沿著圖3之A-A線之剖面圖。
圖5係概略地表示超音波診斷裝置之電路構成之方塊圖。
圖6係對應於圖4而概略地表示利用元件單元之製造方法形成下電極及第1導電膜之步驟之剖面圖。
圖7係對應於圖4而概略地表示利用元件單元之製造方法形成壓電體膜之步驟之剖面圖。
圖8係對應於圖4而概略地表示利用元件單元之製造方法對第2原材料膜進行蝕刻處理之步驟之剖面圖。
圖9係對應於圖4而概略地表示利用元件單元之製造方法形成上電極及第2導電膜之步驟之剖面圖。
圖10係對應於圖4而概略地表示利用元件單元之製造方法形成上電極及第2導電膜之步驟之剖面圖。
圖11係對應於圖4而概略地表示利用元件單元之製造方法形成電極隔離膜之步驟之剖面圖。
以下，一面參照隨附圖式一面說明本發明之一實施形態。再者，以下所說明之本實施形態並非不當地限定申請專利範圍所記載之本發明之內容，本實施形態中所說明之全部構成並非必須作為本發明之解決手段。
(1)超音波診斷裝置之整體構成
圖1概略地表示本發明之一實施形態之電子機器之一具體例即超音波診斷裝置11之構成。超音波診斷裝置11包括裝置終端12及超音波探針(探針)13。裝置終端12與超音波探針13係利用電纜14相互連接。裝置終端12與超音波探針13係經由電纜14而交換電信號。於裝置終端12組裝有顯示面板(顯示裝置)15。顯示面板15之畫面於裝置終端12之表面露出。裝置終端12係如下所述般基於利用超音波探針13檢測出之超音波而產生影像。影像化之檢測結果顯示於顯示面板15之畫面。
如圖2所示，超音波探針13包括殼體16。於殼體16內收容有超音波轉換器元件單元(以下稱作「元件單元」)17。元件單元17之表面可於殼體16之表面露出。元件單元17自表面輸出超音波並且接收超音波之反射波。此外，超音波探針13可包括裝卸自如地連結於探針本體13a之探針頭13b。此時，元件單元17可組裝於探針頭13b之殼體16 內。
圖3係概略地表示一實施形態之元件單元17之俯視圖。元件單元17包括基體21。於基體21形成有元件陣列22。元件陣列22係由超音波轉換器元件(以下稱作「元件」)23之排列構成。排列係由複數列複數行之矩陣形成。此外，排列亦可確立為鋸齒狀配置。鋸齒狀配置係只要偶數行元件23群相對於奇數行元件23群以列間距之2分之1錯開即可。奇數行及偶數行之其中一者之元件數亦可比另一者之元件數少1個。
各元件23包括振動膜(振動板)24。振動膜24之詳情將於下文敍述。於圖3中，在自與振動膜24之膜面正交之方向俯視(自基板之厚度方向俯視)時振動膜24之輪廓係以虛線描繪。輪廓之內側相當於振動膜24之區域內。輪廓之外側相當於振動膜24之區域外。於振動膜24上形成有壓電元件25。壓電元件25係如下所述般於上電極(第2電極膜)26及下電極(第1電極膜)27之間夾隔有壓電體膜(未圖示)。該等係依序重疊。元件單元17係作為1片超音波轉換器元件晶片而構成。
於基體21之表面形成有複數條第1導電體28。第1導電體28於排列之行方向相互平行地延伸。對每1行元件23分配1條第1導電體28。1條第1導電體28係共用地配置於排列在排列之行方向之元件23。第1導電體28係針對每個元件23而形成下電極27。如此一來，第1導電體28係配置於振動膜24之區域內及區域外。第1導電體28可使用例如鈦(Ti)、銥(Ir)、鉑(Pt)及鈦(Ti)之積層膜。但，第1導電體28亦可利用其他導電材料。
於基體21之表面形成有複數條第2導電體31。第2導電體31於排列之列方向相互平行地延伸。對每1列元件23分配1條第2導電體31。1條第2導電體31係共用地連接於排列在排列之列方向之元件23。第2導電體31係針對每個元件23而形成上電極26。第2導電體31之兩端係分 別連接於1對引出配線32。引出配線32於排列之行方向相互平行地延伸。因此，所有第2導電體31具有相同長度。以此方式對矩陣整體之元件23共用地連接上電極26。如此一來，第2導電體31係配置於振動膜24之區域內及區域外。第2導電體31可由例如銥(Ir)形成。但，第2導電體31亦可利用其他導電材料。
元件23之通電係以行為單位切換。根據此種通電之切換而實現線性掃描或扇形掃描。由於1行元件23同時輸出超音波，故而1行之個數即排列之列數可根據超音波之輸出位準而決定。列數只要設定為例如10~15列左右即可。圖中經省略而描繪出5列。排列之行數可根據掃描之範圍之擴大而決定。行數只要設定為例如128行或256行即可。圖中經省略而描繪出8行。上電極26及下電極27之作用亦可互換。即，亦可對矩陣整體之元件23共用地連接下電極，另一方面對排列之每行共用地連接上電極。
基體21之輪廓包括由相互平行之1對直線隔開而對向之第1邊21a及第2邊21b。於第1邊21a與元件陣列22之輪廓之間配置有1列第1端子陣列33a。於第2邊21b與元件陣列22之輪廓之間配置有1列第2端子陣列33b。第1端子陣列33a可平行於第1邊21a而形成為1列。第2端子陣列33b可平行於第2邊21b而形成為1列。第1端子陣列33a包括1對上電極端子34及複數個下電極端子35。同樣地，第2端子陣列33b包括1對上電極端子36及複數個下電極端子37。於1條引出配線32之兩端分別連接有上電極端子34、36。引出配線32及上電極端子34、36只要以將元件陣列22二等分之垂直面形成為面對稱即可。於1條第2導電體31之兩端分別連接有下電極端子35、37。第2導電體31及下電極端子35、37只要以將元件陣列22二等分之垂直面形成為面對稱即可。此處，基體21之輪廓係形成為矩形。基體21之輪廓既可為正方形亦可為梯形。
於基體21連結有第1軟性印刷配線板(以下稱作「第1配線 板」)38。第1配線板38係由第1端子陣列33a覆蓋。於第1配線板38之一端分別與上電極端子34及下電極端子35對應而形成有導電線即第1信號線39。第1信號線39係分別面向並分別接合於上電極端子34及下電極端子35。同樣地，於基體21覆蓋有第2軟性印刷配線板(以下稱作「第2配線板」)41。第2配線板41係由第2端子陣列33b覆蓋。於第2配線板41之一端分別與上電極端子36及下電極端子37對應而形成有導電線即第2信號線42。第2信號線42係分別面向並分別接合於上電極端子36及下電極端子37。
於振動膜24上，與第2導電體31並列地配置有電極隔離膜43。電極隔離膜43係於第2導電體31之長度方向呈帶狀延伸。電極隔離膜43具有絕緣性及防濕性。電極隔離膜43係由例如氧化鋁(Al2O3)或氧化矽(SiO2)等防濕性絕緣材料形成。電極隔離膜43係隔著各第2導電體31而分開形成於第2導電體31之兩側。由於第2導電體31在振動膜24上與第1導電體28交叉，故而電極隔離膜43在振動膜24上橫貫於第1導電體28上。
於基體21上在振動膜24之區域外形成有絕緣膜44。絕緣膜44係於第1導電體28之長度方向呈帶狀延伸。絕緣膜44係與第1導電體28並列地配置。絕緣膜44係由例如氧化鋁或氧化矽等防濕性絕緣材料形成。絕緣膜44之原材料只要與電極隔離膜43之原材料一致即可。絕緣膜44係橫貫於第2導電體31上。如此一來，絕緣膜44係形成於第2導電體31上。絕緣膜44連續於電極隔離膜43。絕緣膜44係連接於隔著第2導電體31而配置於第2導電體31之兩側之電極隔離膜43。
如圖4所示，基體21包括基板46及可撓膜47。於基板46之表面之一面形成有可撓膜47。於基板46針對每個元件23而形成有開口48。開口48係相對於基板46呈陣列狀配置。配置有開口48之區域之輪廓相當於元件陣列22之輪廓。於鄰接之2個開口48之間劃分有間隔壁49。鄰 接之開口48係由間隔壁49隔開。間隔壁49之壁厚度相當於開口48之間隔。間隔壁49於相互平行地擴展之平面內規定2個壁面。壁厚度相當於2個壁面之距離。即，壁厚度能以與壁面正交且夾於壁面之間之垂線之長度規定。
可撓膜47包含積層於基板46之表面之氧化矽(SiO2)層51、及積層於氧化矽層51之表面之氧化鋯(ZrO2)層52。可撓膜47連接於開口48。如此一來，可撓膜47之一部分與開口48之輪廓對應而形成振動膜24。振動膜24係可撓膜47中之因面向開口48而可於基板46之厚度方向進行膜振動之部分。氧化矽層51之膜厚可基於共振頻率而決定。
於振動膜24之表面依序積層有下電極27、壓電體膜53及上電極26。壓電體膜53可由例如鋯鈦酸鉛(PZT，Lead-Zirconate-Titanate)形成。壓電體膜53亦可使用其他壓電材料。此處，第1導電體28包含下電極27及第1導電膜54。第1導電膜54連接於下電極27。第1導電膜54連續於下電極27。第1導電膜54之膜厚大於下電極27之膜厚。於第1導電膜54連接有第2導電膜55。第2導電膜55係自第1導電膜54分支且於壓電體膜53上延伸，並於與上電極26分離之位置中斷。關於1個下電極27，第1導電膜54包含：第1方向導電體部54a，其自基體21之厚度方向俯視時形成於下電極27與振動膜24之第1方向D1之端部(以下稱作「第1方向端部」)之間；及第2方向導電體部54b，其形成於下電極27與隔著下電極27而為與第1方向端部相反側之第2方向D2之端部(以下稱作「第2方向端部」)之間。第2導電膜55包含：第1上層導電體部55a，其連接於第1方向導電體部54a，且於壓電體膜53上與上電極26分離；及第2上層導電體部55b，其連接於第2方向導電體部54b，且於壓電體膜53上與上電極26分離。於壓電體膜53之頂上表面，在上電極26與第1上層導電體部55a之間形成有間隙56，在上電極26與第2上層導電體部55b之間形成有間隙56。
如圖4所示，電極隔離膜43係形成於上電極26與第1上層導電體部55a之間。同樣地，電極隔離膜43係形成於上電極26與第2上層導電體部55b之間。電極隔離膜43係於壓電體膜53之頂上表面堵住間隙56。電極隔離膜43係填充於間隙56中。如此一來，於上電極26及第2導電膜55之間，壓電體膜53之表面由電極隔離膜43覆蓋。此處，於第1導電體28之長度方向，電極隔離膜43係停留於振動膜24之區域內。電極隔離膜43並未接觸於振動膜24之緣部。
於基體21之表面積層有保護膜57。保護膜57例如遍及整個面而覆蓋基體21之表面。其結果，元件陣列22或第1及第2端子陣列33a、33b、第1及第2配線板38、41由保護膜57覆蓋。保護膜57可使用例如聚矽氧樹脂膜。保護膜57保護元件陣列22之構造、或第1端子陣列33a及第1配線板38之接合、第2端子陣列33b及第2配線板41之接合。
對基體21之背面固定補強板58。補強板58之表面與基體21之背面重疊。補強板58於元件單元17之背面將開口48封閉。補強板58可包含剛性基材。補強板58可由例如矽基板形成。基體21之板厚設定為例如100μm左右，補強板58之板厚設定為例如100~150μm左右。此處，間隔壁49結合於補強板58。補強板58係以至少1處之接合域接合於各間隔壁49。於接合時可使用接著劑。
(2)超音波診斷裝置之電路構成
如圖5所示，超音波診斷裝置11包括電性連接於元件單元17之積體電路晶片59。積體電路晶片59包括多工器60及收發電路61。多工器60包括元件單元17側之端口群60a與收發電路61側之端口群60b。於元件單元17側之端口群60a經由配線62而連接有第1信號線38及第2信號線42。如此一來，端口群60a連接於元件陣列22。此處，於收發電路61側之端口群60b連接有積體電路晶片55內之規定數量之信號線63。規定數量相當於在掃描時同時輸出之元件23之行數。多工器60管理電 纜14側之端口與元件單元17側之端口之間之相互連接。
收發電路61包括規定數量之切換開關64。各切換開關64分別連接於分別與其個別對應之信號線63。收發電路61針對每個切換開關64而包括傳送路徑65及接收路徑66。於切換開關64並聯連接有傳送路徑65與接收路徑66。切換開關64選擇性地將傳送路徑65或接收路徑66連接於多工器60。於傳送路徑65組裝有脈衝發生器67。脈衝發生器67以與振動膜24之共振頻率相應之頻率輸出脈衝信號。於接收路徑66組裝有放大器68、低通濾波器(LPF，low pass filter)69及類比數位轉換器(ADC，analog-digital converter)71。各元件23之輸出信號經放大而轉換為數位信號。
收發電路61包括驅動/接收電路72。傳送路徑65及接收路徑66連接於驅動/接收電路72。驅動/接收電路72係根據掃描之形態而同時控制脈衝發生器67。驅動/接收電路72係根據掃描之形態而接收輸出信號之數位信號。驅動/接收電路72係藉由控制線73而連接於多工器60。多工器60係基於自驅動/接收電路72供給之控制信號而實施相互連接之管理。
於裝置終端12組裝有處理電路(處理部)74。處理電路74可包括例如中央運算處理裝置(CPU，Central Processing Unit)或記憶體。超音波診斷裝置11之整體動作係按照處理電路74之處理而被控制。處理電路74根據自使用者輸入之指示而控制驅動/接收電路72。處理電路74根據元件23之輸出信號而產生影像。影像係由繪圖資料特定。
於裝置終端12組裝有繪圖電路75。繪圖電路75連接於處理電路74。於繪圖電路75連接有顯示面板15。繪圖電路75根據由處理電路74產生之繪圖資料而產生驅動信號。驅動信號被傳輸至顯示面板15。其結果，於顯示面板15放映出影像。
(3)超音波診斷裝置之動作
接下來，簡單地說明超音波診斷裝置11之動作。處理電路74係對驅動/接收電路72指示超音波之傳送及接收。驅動/接收電路72對多工器60供給控制信號並且對各脈衝發生器67供給驅動信號。脈衝發生器67根據驅動信號之供給而輸出脈衝信號。多工器60按照控制信號之指示而將端口群60a之端口連接於端口群60b之端口。脈衝信號係根據端口之選擇而經由上電極端子34、36及下電極端子35、37以行為單位被供給至元件23。振動膜24係根據脈衝信號之供給而振動。其結果，朝向對象物(例如人體之內部)發射所需之超音波束。
於超音波之傳送後，切換開關64被切換。多工器60維持端口之連接關係。切換開關64確立接收路徑66及信號線63之連接而代替傳送路徑65及信號線63之連接。超音波之反射波使振動膜24振動。其結果，自元件23輸出輸出信號。輸出信號被轉換為數位信號而傳輸至驅動/接收電路72。
超音波之傳送及接收係重複進行。於重複時，多工器60改變端口之連接關係。其結果，線性掃描或扇形掃描得以實現。若掃描結束，則處理電路74基於輸出信號之數位信號而形成影像。所形成之影像顯示於顯示面板15之畫面。
對振動膜24作用超音波。超音波引起振動膜24之超音波振動。根據振動膜24之超音波振動，自壓電元件25輸出電流。各元件23以此方式檢測出超音波。此處，第1導電膜54作為下電極27之配線膜發揮功能。第1導電膜54可確保充分之膜厚。可避免配線電阻之增加。因此，可充分地確保超音波之檢測感度。
如上所述，由於第2導電膜55與上電極26分離，故而於第2導電膜55與上電極26之間形成有間隙56。電極隔離膜43阻止濕氣滲入至間隙56。其結果，即便元件單元17暴露於濕氣中，亦可避免上電極26與第2導電膜55之間之短路。而且，由於電極隔離膜43並未接觸於振動 膜24之緣部，故而振動膜24之可撓性得到良好地維持。因此，可維持超音波之檢測感度。
上電極26之膜厚與第2導電膜55之膜厚相等。因此，上電極26及第2導電膜55可由1層導電膜形成。如下所述，上電極26及第2導電膜55可於共用之製造步驟形成。製造步驟可簡化。
由於絕緣膜44限制隔著第2導電體31而配置於第2導電體31之兩側之2個電極隔離膜43向相互遠離之方向移位，故而可提高電極隔離膜43之接合強度。此外，由於絕緣膜44形成於基體21之表面，故而可提高絕緣膜44之接合強度。其結果，電極隔離膜43之接合強度提高。
(4)元件單元之製造方法
接下來，簡單地說明元件單元17之製造方法。如圖6所示，準備基體21。於基體21呈陣列狀配置振動膜24。於基體21之表面之一面形成第1原材料膜81。第1原材料膜81具有均一之膜厚。第1原材料膜81係由導電材料形成。第1原材料膜81覆蓋振動膜24之表面。
由第1原材料膜81形成下電極27及第1導電膜54。於形成時使用光微影技術即可。下電極27及第1導電膜54於基體21之表面連續。於該時間點，下電極27之膜厚與第1導電膜54之膜厚一致。
繼而，於振動膜24上形成壓電體膜53。於形成壓電體膜53時，如圖7所示，於基體21之表面之一面形成第2原材料膜82。第2原材料膜82具有均一之膜厚。第2原材料膜82係由壓電體材料形成。於第2原材料膜82上按照特定之圖案形成光阻膜83。於形成光阻膜83時使用例如光阻技術即可。光阻膜83係仿照壓電體膜53之形狀。
如圖8所示，對第2原材料膜82按照特定之圖案實施蝕刻處理。於偏離光阻膜83之位置將第2原材料膜82去除。以此方式由第2原材料膜82形成壓電體膜53。此時，於偏離光阻膜83之位置將第1導電膜54自表面削減。第1導電膜54之膜厚減少。如此一來，第1導電膜54之膜 厚小於下電極27之膜厚。完成蝕刻處理後，將光阻膜83去除。
繼而，於振動膜24上形成上電極26。於形成上電極26時，如圖9所示，於基體21之表面之一面形成第3原材料膜84。第3原材料膜84具有均一之膜厚。第3原材料膜84係由導電材料形成。如此一來，第3原材料膜84至少覆蓋第1導電膜54及壓電體膜53之露出面。第1導電膜54之膜厚增大。於第3原材料膜84上按照特定之圖案形成光阻膜85。於形成光阻膜85時使用例如光阻技術即可。光阻膜85係仿照上電極27及第2導電膜55之形狀。
如圖10所示，對第3原材料膜84按照特定之圖案實施蝕刻處理。於偏離光阻膜85之位置將第3原材料膜84去除。以此方式由第3原材料膜84形成上電極26及第2導電膜55。於壓電體膜53上隔出上電極26之輪廓。於壓電體膜53上，與上電極26分離而形成第2導電膜55。以此方式於第3原材料膜84形成間隙56。第2導電膜55係利用間隙56而自上電極26分離。完成蝕刻處理後，將光阻膜85去除。
繼而，於振動膜24上形成電極隔離膜43。於電極隔離膜43形成時，如圖11所示，於基體21之表面之一面形成第4原材料膜86。第4原材料膜86具有均一之膜厚。第4原材料膜86係由絕緣材料形成。絕緣材料具有防濕性。第4原材料膜86係至少填充於間隙56中。於第4原材料膜86上按照特定之圖案形成光阻膜87。於形成光阻膜87時使用例如光阻技術即可。光阻膜87係仿照電極隔離膜43之形狀。
對第4原材料膜86按照特定之圖案實施蝕刻處理。於偏離光阻膜87之位置將第4原材料膜86去除。以此方式由第4原材料膜86形成電極隔離膜43。完成蝕刻處理後，將光阻膜87去除。其後，於基體21之表面形成保護膜57。以此方式製造元件單元17。
根據本實施形態之製造方法，於形成壓電體膜53時實施蝕刻處理。此時，於壓電體膜53之周圍，第1導電膜54暴露於蝕刻處理中。 其結果，第1導電膜54之膜厚與下電極27相比減少。其後，於第1導電膜54積層第3原材料膜84。如此一來，第1導電膜54之膜厚增加。連接於下電極27之配線膜可確保充分之膜厚。可避免配線電阻之增加。因此，可充分地確保超音波之檢測感度。
再者，如上所述，對本實施形態進行了詳細說明，但熟悉此技藝者可容易地理解能實施不實質性地脫離本發明之新穎事項及效果之多種變化。因此，此種變化例全部包含於本發明之範圍內。例如，於說明書或圖式中，至少一次與更廣義或同義之不同之用語一併記載之用語，於說明書或圖式之任何部位均可替換為其不同之用語。又，超音波診斷裝置11、超音波探針13、探針頭13b、元件單元17、元件23等構成及動作亦不限定於本實施形態所說明者，可實施各種變化。

Claims (4)

  1. 一種超音波轉換器裝置，其特徵在於包括：基體，其配置有振動膜；第1電極膜，其形成於上述振動膜上；壓電體膜，其形成於上述第1電極膜上；第2電極膜，其形成於上述壓電體膜上；第1導電膜，其以較上述第1電極膜之膜厚大之膜厚形成且連接於上述第1電極膜；及第2導電膜，該第2導電膜係以與上述第2電極膜分離，且連接於上述第1導電膜並覆蓋上述壓電體膜之至少一部分之方式形成；且上述第1導電膜包含：第1方向導電體部，其自上述基體之厚度方向俯視時形成於上述第1電極膜與上述振動膜之第1方向端部之間；及第2方向導電體部，其形成於上述第1電極膜與上述振動膜之與上述第1方向端部隔著上述第1電極膜而為相反側之第2方向端部之間；上述第2導電膜包含：第1上層導電體部，其連接於上述第1方向導電體部且於上述壓電體膜上與上述第2電極膜分離；及第2上層導電體部，其連接於上述第2方向導電體部且於上述壓電體膜上與上述第2電極膜分離；且於上述壓電體膜上在上述第2電極膜與上述第1上層導電體部之間形成有第1絕緣膜，於上述壓電體膜上在上述第2電極膜與上述第2上層導電體部之間形成有第2絕緣膜，上述第1絕緣膜與第2絕緣膜於上述第2電極膜上分離。
  2. 一種超音波探針，其特徵在於包括：如請求項1之超音波轉換器裝置；及殼體，其支持上述超音波轉換器裝置。
  3. 一種電子機器，其特徵在於包括：如請求項1之超音波轉換器裝置；及處理部，其連接於上述超音波轉換器裝置且處理上述超音波轉換器裝置之輸出。
  4. 一種超音波影像裝置，其特徵在於包括：如請求項1之超音波轉換器裝置；處理部，其連接於上述超音波轉換器裝置且處理上述超音波轉換器裝置之輸出而產生影像；及顯示裝置，其顯示上述影像。
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