WO2013145763A1 - 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
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 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013145763A1 WO2013145763A1 PCT/JP2013/002146 JP2013002146W WO2013145763A1 WO 2013145763 A1 WO2013145763 A1 WO 2013145763A1 JP 2013002146 W JP2013002146 W JP 2013002146W WO 2013145763 A1 WO2013145763 A1 WO 2013145763A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- substrate
- ultrasonic transducer
- transducer element
- element chip
- opening
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 37
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 105
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 80
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 13
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 4
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/0207—Driving circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
- G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
- G01S15/8925—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array the array being a two-dimensional transducer configuration, i.e. matrix or orthogonal linear arrays
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- 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
- A61B8/4494—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer characterised by the arrangement of the transducer elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52079—Constructional features
- G01S7/5208—Constructional features with integration of processing functions inside probe or scanhead
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/56—Display arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49005—Acoustic transducer
Definitions
- the present invention relates to an ultrasonic transducer element chip, a probe using the same, an electronic device using such a probe, an ultrasonic diagnostic apparatus, and the like.
- the ultrasonic transducer element chip includes a substrate. A plurality of openings are formed in the substrate. An ultrasonic transducer element is provided at each opening. The ultrasonic transducer element includes a vibrating membrane. The vibrating membrane closes the opening from the surface of the substrate.
- the strength of the substrate decreases.
- the strength is insufficient with respect to the force in the thickness direction of the substrate.
- the ultrasonic transducer element chip is pressed against the subject, the ultrasonic transducer element may be damaged.
- an ultrasonic transducer element chip that is thin and strong enough to withstand pressing in the thickness direction of the substrate can be provided.
- a substrate having openings arranged in an array, an ultrasonic transducer element provided in each of the openings on the first surface of the substrate, and the first surface of the substrate
- a reinforcing member that is fixed to the second surface of the substrate on the opposite side and reinforces the substrate, and the reinforcing member is a surface fixed to the second surface of the substrate, and is in the plane of the surface.
- the ultrasonic transducer element can be formed thin.
- the ultrasonic transducer element can be formed on a thin substrate. Even if the reinforcing member is fixed to the substrate, the ultrasonic transducer element chip can be formed thin.
- the reinforcing member is fixed to the second surface of the substrate, the strength of the substrate can be reinforced in the thickness direction of the substrate.
- the internal space of the opening is surrounded by the substrate, the ultrasonic transducer element, and the reinforcing member.
- the linear groove portion connects the internal space of the opening and the external space of the substrate. In this way, ventilation can be ensured between the internal space of each opening and the outside of the internal space.
- the linear groove portions are arranged side by side with an interval smaller than the opening width in the first direction, even if a relative displacement occurs between the substrate and the reinforcing member, at least one linear groove portion is formed in the opening.
- the internal space of the opening is not sealed. The internal space of the opening can easily follow ambient pressure fluctuations. In this way, damage to the ultrasonic transducer element can be reliably avoided. If the internal space of the opening is hermetically sealed, the ultrasonic transducer element may be damaged due to pressure fluctuation.
- the reinforcing member may be bonded to the partition wall portion of the substrate between the openings arranged in an array at at least one bonding region.
- the partition wall portion When the partition wall portion is joined to the reinforcing member, the movement of the partition wall portion is restrained by the reinforcing member. Therefore, vibration of the partition wall portion can be prevented. As a result, crosstalk between the ultrasonic transducer elements can be prevented.
- the action of vibration of the partition wall portion on the ultrasonic vibration of the ultrasonic transducer element can be avoided.
- the ultrasonic transducer element can provide ultrasonic vibration in a clear vibration mode. When the vibration of the partition wall portion is avoided in this way, a decrease in the amplitude of the ultrasonic vibration can be suppressed.
- the ultrasonic transducer element chip communicates the openings one after another across the row of the openings in order for each of the linear groove portions in a plan view from the thickness direction of the substrate, It is possible to communicate with the space outside the outline of the substrate from the opening at the row end. In this way, ventilation can be ensured with a single row of openings.
- a plurality of the linear groove portions are combined to form one row of the openings.
- the openings can be communicated one after another across the order, and can be communicated from the opening at the end of the row to the space outside the outline of the substrate. In this way, ventilation can be ensured with a single row of openings.
- the interval between the linear grooves in the first direction may be not less than one third of the opening width of the opening in the first direction and may be smaller than one half. If the linear grooves are arranged at such intervals, the two linear grooves can cross the outline of the opening. Therefore, in the opening, even if clogging occurs in one of the linear groove portions, ventilation can be ensured between the other linear groove portion and the outside of the opening.
- the outline of the opening is formed in a rectangular shape, and the linear groove can cross the opening in the short side direction of the rectangle.
- the outline of the opening is formed in a rectangle, and the linear groove portion can cross the opening in the long side direction of the rectangle.
- the contour wall of the opening is difficult to deform due to the aspect ratio. Even if the overlapping range is narrowed based on the formation of the linear groove portion, the wall can maintain a relatively high rigidity. Therefore, the vibration of the wall can be suppressed.
- the openings may be arranged in the first direction at a constant pitch, and the linear groove portions may be arranged at an equal pitch in the first direction.
- the relative position between the linear groove portion and the reinforcing member can be freely set.
- the positioning accuracy of the reinforcing member can be relaxed. The processing of the reinforcing member can be simplified.
- the ultrasonic transducer element chip can be used by being incorporated in a probe.
- the probe may include an ultrasonic transducer element chip and a housing that supports the ultrasonic transducer element chip.
- the probe can be used by being incorporated in an electronic device.
- the electronic apparatus can include a probe and a processing circuit connected to the probe and processing an output of the ultrasonic transducer element.
- the probe can be used by being incorporated in an ultrasonic diagnostic apparatus.
- the ultrasonic diagnostic apparatus may include a probe, a processing circuit that is connected to the probe and processes an output of the ultrasonic transducer element to generate an image, and a display device that displays the image.
- the ultrasonic transducer element chip can be used by being incorporated in a probe head.
- the probe head can include an ultrasonic transducer element chip and a housing that supports the ultrasonic transducer element chip.
- a specific manufacturing method can be provided in manufacturing the ultrasonic transducer element chip.
- the manufacturing method of the ultrasonic transducer element chip is a reinforcement having a surface provided with linear grooves arranged at intervals smaller than the opening width in the first direction of the openings arranged in an array on the substrate. Holding the member, and superposing the second surface of the substrate opposite to the first surface of the substrate on which the ultrasonic transducer element is provided in each of the openings and the surface of the reinforcing member. be able to.
- the interval between the linear groove portions when the interval between the linear groove portions is set, at least one linear groove portion can communicate with the opening even if a relative displacement occurs between the substrate and the reinforcing member.
- the substrate and the reinforcing member are superposed on each other in the air or other gas atmosphere, the superposition can be realized relatively easily.
- gas is squeezed into the individual openings in the plane of the reinforcing member. At atmospheric pressure, a volume of gas larger than the volume of the space in the opening tends to stay in the opening. If the excess gas does not escape from the gap between the substrate and the reinforcing member simultaneously with the sealing of the opening, the bonding of the substrate and the reinforcing member cannot be realized.
- FIG. 1 is an external view schematically showing a specific example of an electronic apparatus according to an embodiment, that is, an ultrasonic diagnostic apparatus. It is an enlarged front view of an ultrasonic probe. It is an enlarged plan view of an ultrasonic transducer element chip.
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. It is a top view of the reinforcement board which shows a groove
- FIG. 6 is an enlarged partial plan view of FIG. 5.
- 1 is a block diagram schematically showing a circuit configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus. It is a partial expanded vertical sectional view which shows schematically the flexible film and lower electrode which were formed on the silicon wafer.
- FIG. 3 is a partially enlarged vertical sectional view schematically showing a piezoelectric film and an upper electrode formed on a lower electrode.
- FIG. It is a partial expanded vertical sectional view which shows schematically the electrically conductive film which covers a silicon wafer. It is a partial expanded vertical sectional view which shows schematically the wafer for the opening and reinforcement board which were formed in the silicon wafer.
- FIG. 4 is a partially enlarged plan view schematically showing a positional relationship between an opening and a groove when a silicon wafer and a reinforcing plate wafer are overlapped.
- FIG. 6 is a partially enlarged plan view schematically showing an ultrasonic transducer element chip according to another embodiment.
- FIG. 5 is a partially enlarged plan view schematically showing an ultrasonic transducer element chip according to still another embodiment.
- FIG. 1 schematically shows a specific example of an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention, that is, a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 11.
- the ultrasonic diagnostic apparatus 11 includes an apparatus terminal 12 and an ultrasonic probe (probe) 13.
- the apparatus terminal 12 and the ultrasonic probe 13 are connected to each other by a cable 14.
- the apparatus terminal 12 and the ultrasonic probe 13 exchange electric signals through the cable 14.
- a display panel (display device) 15 is incorporated in the device terminal 12.
- the screen of the display panel 15 is exposed on the surface of the device terminal 12.
- an image is generated based on the ultrasonic waves detected by the ultrasonic probe 13.
- the imaged detection result is displayed on the screen of the display panel 15.
- the ultrasonic probe 13 has a housing 16.
- An ultrasonic transducer element chip (hereinafter referred to as “element chip”) 17 is accommodated in the housing 16.
- the surface of the element chip 17 can be exposed on the surface of the housing 16.
- the element chip 17 outputs an ultrasonic wave from the surface and receives a reflected wave of the ultrasonic wave.
- the ultrasonic probe 13 can include a probe head 13b that is detachably connected to the probe main body 13a. At this time, the element chip 17 can be incorporated into the housing 16 of the probe head 13b.
- FIG. 3 schematically shows a plan view of the element chip 17.
- the element chip 17 includes a substrate 21.
- An element array 22 is formed on the substrate 21.
- the element array 22 includes an array of ultrasonic transducer elements (hereinafter referred to as “elements”) 23.
- the array is formed of a matrix having a plurality of rows and a plurality of columns.
- Each element 23 includes a piezoelectric element portion.
- the piezoelectric element portion includes a lower electrode 24, an upper electrode 25, and a piezoelectric film 26.
- a piezoelectric film 26 is sandwiched between the lower electrode 24 and the upper electrode 25 for each element 23.
- the lower electrode 24 has a plurality of first conductors 24a.
- the first conductors 24a extend parallel to each other in the row direction of the array.
- One first conductor 24 a is assigned to each row of the elements 23.
- One first conductor 24a is disposed in common on the piezoelectric film 26 of the elements 23 arranged in the row direction of the array. Both ends of the first conductor 24a are connected to a pair of lead wires 27, respectively.
- the lead wires 27 extend parallel to each other in the column direction of the array. Accordingly, all the first conductors 24a have the same length.
- the lower electrode 24 is commonly connected to the elements 23 of the entire matrix.
- the upper electrode 25 has a plurality of second conductors 25a.
- the second conductors 25a extend parallel to each other in the column direction of the array.
- One second conductor 25a is assigned to each element 23 in one row.
- One second conductor 25a is disposed in common on the piezoelectric film 26 of the elements 23 arranged in the column direction of the array. Energization of the element 23 is switched for each column. Line scan and sector scan are realized according to such switching of energization. Since the elements 23 in one column output ultrasonic waves simultaneously, the number of columns, that is, the number of rows in the array, can be determined according to the output level of the ultrasonic waves. For example, the number of lines may be set to about 10 to 15 lines. In the figure, five lines are drawn without illustration.
- the number of columns in the array can be determined according to the spread of the scanning range.
- the number of columns may be set to 128 columns or 256 columns, for example. In the figure, there are omitted and 8 columns are drawn.
- a staggered arrangement may be established in the array. In the staggered arrangement, the even-numbered element groups 23 need only be shifted by half the row pitch with respect to the odd-numbered element groups 23. The number of elements in one of the odd and even columns may be one less than the number of the other element.
- the roles of the lower electrode 24 and the upper electrode 25 may be interchanged. That is, while the upper electrode is commonly connected to the elements 23 of the entire matrix, the lower electrode may be commonly connected to the elements 23 for each column of the array.
- the outline of the substrate 21 has a first side 21 a and a second side 21 b that are partitioned by a pair of straight lines 29 that are parallel to each other and face each other.
- a first line array 32a of one line is disposed between the first side 21a and the contour of the element array 22, and the second side
- One line of the second terminal array 32 b is arranged between the edge 21 b and the outline of the element array 22.
- the first terminal array 32a can form one line parallel to the first side 21a.
- the second terminal array 32b can form one line parallel to the second side 21b.
- the first terminal array 32 a includes a pair of lower electrode terminals 33 and a plurality of upper electrode terminals 34.
- the second terminal array 32 b includes a pair of lower electrode terminals 35 and a plurality of upper electrode terminals 36.
- Lower electrode terminals 33 and 35 are connected to both ends of one lead wiring 27, respectively.
- the lead wiring 27 and the lower electrode terminals 33 and 35 may be formed symmetrically on a vertical plane that bisects the element array 22.
- Upper electrode terminals 34 and 36 are respectively connected to both ends of one second conductor 25a.
- the second conductor 25a and the upper electrode terminals 34 and 36 may be formed symmetrically on a vertical plane that bisects the element array 22.
- the outline of the substrate 21 is formed in a rectangular shape.
- the outline of the substrate 21 may be square or trapezoidal.
- a first flexible printed circuit board (hereinafter referred to as “first flexible”) 37 is connected to the substrate 21.
- the first flexible board 37 covers the first terminal array 32a.
- Conductive lines, that is, first signal lines 38 are formed at one end of the first flexible board 37 corresponding to the lower electrode terminal 33 and the upper electrode terminal 34, respectively.
- the first signal lines 38 are individually faced and joined to the lower electrode terminal 33 and the upper electrode terminal 34, respectively.
- the substrate 21 is covered with a second flexible printed circuit board (hereinafter referred to as “second flexible”) 41.
- the second flexible board 41 covers the second terminal array 32b.
- Conductive lines, that is, second signal lines 42 are formed at the first end 41a of the second flexible printed circuit 41 corresponding to the lower electrode terminal 35 and the upper electrode terminal 36, respectively.
- the second signal lines 42 are individually faced and joined to the lower electrode terminal 35 and the upper electrode terminal 36, respectively.
- each element 23 has a vibration film 43.
- an opening 45 is formed in the base 44 of the substrate 21 for each element 23.
- the openings 45 are arranged in an array with respect to the base body 44.
- a flexible film 46 is formed on the entire surface of the substrate 44.
- the flexible film 46 includes a silicon oxide (SiO 2 ) layer 47 laminated on the surface of the base 44 and a zirconium oxide (ZrO 2 ) layer 48 laminated on the surface of the silicon oxide layer 47.
- the flexible film 46 is in contact with the opening 45.
- a part of the flexible film 46 functions as the vibrating film 43 corresponding to the outline of the opening 45.
- the film thickness of the silicon oxide layer 47 can be determined based on the resonance frequency.
- the lower electrode 24, the piezoelectric film 26, and the upper electrode 25 are sequentially laminated on the surface of the vibration film 43.
- a laminated film of titanium (Ti), iridium (Ir), platinum (Pt) and titanium (Ti) can be used.
- the piezoelectric film 26 can be formed of, for example, lead zirconate titanate (PZT).
- the upper electrode 25 can be formed of iridium (Ir), for example.
- Other conductive materials may be used for the lower electrode 24 and the upper electrode 25, and other piezoelectric materials may be used for the piezoelectric film 26.
- the piezoelectric film 26 completely covers the lower electrode 24 under the upper electrode 25. A short circuit between the upper electrode 25 and the lower electrode 24 can be avoided by the action of the piezoelectric film 26.
- a protective film 49 is laminated on the surface of the substrate 21.
- the protective film 49 covers the entire surface of the substrate 21 over the entire surface.
- the element array 22, the first and second terminal arrays 32 a and 32 b, and the first and second flexes 37 and 41 are covered with the protective film 49.
- a silicone resin film can be used as the protective film 49.
- the protective film 49 protects the structure of the element array 22, the junction between the first terminal array 32 a and the first flex 37, and the junction between the second terminal array 32 b and the second flex 41.
- a partition wall 51 is defined between adjacent openings 45.
- the openings 45 are partitioned by a partition wall 51.
- the wall thickness t of the partition wall 51 corresponds to the space between the openings 45.
- the partition wall 51 defines two wall surfaces in a plane extending parallel to each other.
- the wall thickness t corresponds to the distance between the wall surfaces. That is, the wall thickness t can be defined by the length of a perpendicular line sandwiched between the wall surfaces perpendicular to the wall surfaces.
- the wall height H of the partition wall 51 corresponds to the depth of the opening 45.
- the depth of the opening 45 corresponds to the thickness of the base body 44. Therefore, the wall height H of the partition wall 51 can be defined by the length of the wall surface defined in the thickness direction of the base body 44.
- the partition wall 51 can have a constant wall height H over its entire length. If the wall thickness t of the partition wall 51 is reduced, the arrangement density of the vibration films 43 is increased. This can contribute to miniaturization of the element chip 17. If the wall height H of the partition wall 51 is larger than the wall thickness t, the bending rigidity of the element chip 17 can be increased. Thus, the interval between the openings 45 is set smaller than the depth of the openings 45.
- a reinforcing plate (reinforcing member) 52 is fixed to the back surface of the base body 44.
- the back surface of the base 44 is overlaid on the surface of the reinforcing plate 52.
- the reinforcing plate 52 closes the opening 45 on the back surface of the element chip 17.
- the reinforcing plate 52 can include a rigid base material.
- the reinforcing plate 52 can be formed from, for example, a silicon substrate.
- the thickness of the base 44 is set to about 100 ⁇ m, for example, and the thickness of the reinforcing plate 52 is set to about 100 to 150 ⁇ m, for example.
- the partition wall 51 is coupled to the reinforcing plate 52.
- the reinforcing plate 52 is joined to each partition wall 51 at at least one joining region.
- An adhesive can be used for bonding.
- a straight groove (straight groove portion) 53 is formed on the surface of the reinforcing plate 52.
- the groove 53 divides the surface of the reinforcing plate 52 into a plurality of flat surfaces 54.
- the plurality of planes 54 extend within one virtual plane HP.
- the back surface of the base body 44 spreads within the virtual plane HP.
- the partition wall 51 is joined to the flat surface 54.
- the groove 53 is recessed from the virtual plane HP.
- the cross-sectional shape of the groove 53 may be a square, a triangle, a semicircular shape, or other shapes.
- the openings 45 form a row in the first direction D1.
- Concentric centroids 45c of the openings 45 are arranged at equal pitch on one straight line 56 in the first direction D1. Since the outline 45a of the opening 45 is formed by copying one shape, the openings 45 having the same shape are repeatedly arranged at a constant pitch.
- An outline 45a of the opening 45 is defined as a quadrangle, for example. Specifically, it is formed in a rectangular shape. The long side of the rectangle is aligned with the first direction D1.
- the partition wall 51 can have a constant wall thickness t over its entire length. At this time, the junction area of the partition wall 51 may be an area including the center position of the long side.
- the joining area of the partition wall 51 may be an area including the entire length of the long side.
- the partition wall 51 can be surface-bonded to the reinforcing plate 52 over the entire length between the openings 45 over the entire length of the long side.
- at least one junction region of the partition wall 51 can be arranged on each side of the quadrangle.
- the junction area of the partition wall 51 can surround the quadrangle without interruption.
- the partition wall 51 can be surface-bonded to the reinforcing plate 52 on the entire surface between the openings 45 over the entire circumference of the quadrilateral.
- the grooves 53 are arranged in the first direction D1 parallel to each other at a constant interval L.
- the groove 53 extends in a second direction D2 that intersects the first direction D1. Both ends of the groove 53 are opened at end surfaces 57 a and 57 b of the reinforcing plate 52.
- One groove 53 crosses the outline 45a of the opening 45 in one column (here, one row) in order. At least one groove 53 is connected to each opening 45.
- the second direction D2 is orthogonal to the first direction D1. Therefore, the groove 53 crosses the outline 45a of the opening 45 in the short side direction of the rectangle.
- the groove 53 forms passages 58 a and 58 b between the base body 44 and the reinforcing plate 52 between the flat surfaces 54.
- the passages 58 a and 58 b ensure ventilation between the internal space of the opening 45 and the external space of the substrate 21. Since one groove 53 crosses the outline 45a of the openings 45 in one column (here, one row) in order in a direction perpendicular to the surface of the substrate 21, that is, in the thickness direction of the substrate 21, one after another.
- the openings 45 are connected by a passage 58a. Both ends of the groove 53 are opened at end surfaces 57 a and 57 b of the reinforcing plate 52.
- the passage 58b is opened from the opening 45 at the row end to the outside of the outline of the substrate 21.
- the interval L between the grooves 53 is set smaller than the opening width S of the opening 45.
- the opening width S is defined by the maximum length of the line segments that cross the opening 45 in the direction in which the grooves 53 are arranged, that is, in the first direction D1.
- the opening width S corresponds to the interval between the parallel lines 59 circumscribing the outline 45 a of the opening 45.
- a parallel line 59 circumscribing the outline 45a of the opening 45 is specified.
- the parallel line 59 extends in the second direction D2.
- the grooves 53 may be arranged at intervals L smaller than the minimum value of the opening width S.
- the interval L between the grooves 53 is set to be one third or more of the opening width S of the opening 45 and smaller than one half.
- the integrated circuit includes a multiplexer 61 and a transmission / reception circuit 62.
- the multiplexer 61 includes a port group 61a on the element chip 17 side and a port group 61b on the transmission / reception circuit 62 side.
- the first signal line 38 and the second signal line 42 are connected to the port group 61 a on the element chip 17 side via the first wiring 54.
- the port group 61a is connected to the element array 22.
- a prescribed number of signal lines 63 in the integrated circuit chip 55 are connected to the port group 61b on the transmission / reception circuit 62 side.
- the specified number corresponds to the number of columns of the elements 23 that are simultaneously output during scanning.
- the multiplexer 61 manages the interconnection between the port on the cable 14 side and the port on the element chip 17 side.
- the transmission / reception circuit 62 includes a specified number of changeover switches 64. Each changeover switch 64 is individually connected to a corresponding signal line 63.
- the transmission / reception circuit 62 includes a transmission path 65 and a reception path 66 for each changeover switch 64. A transmission path 65 and a reception path 66 are connected in parallel to the changeover switch 64.
- the changeover switch 64 selectively connects the transmission path 65 or the reception path 66 to the multiplexer 61.
- a pulsar 67 is incorporated in the transmission path 65. The pulsar 67 outputs a pulse signal at a frequency corresponding to the resonance frequency of the vibration film 52.
- An amplifier 68, a low-pass filter (LPF) 69, and an analog-digital converter (ADC) 71 are incorporated in the reception path 66.
- the detection signals of the individual elements 23 are amplified and converted into digital signals.
- the transmission / reception circuit 62 includes a drive / reception circuit 72.
- the transmission path 65 and the reception path 66 are connected to the drive / reception circuit 72.
- the driving / receiving circuit 72 controls the pulsar 67 simultaneously according to the scanning mode.
- the driving / receiving circuit 72 receives a digital signal of the detection signal in accordance with the scanning mode.
- the driving / receiving circuit 72 is connected to the multiplexer 61 by a control line 73.
- the multiplexer 61 manages the interconnection based on the control signal supplied from the driving / receiving circuit 72.
- a processing circuit 74 is incorporated in the device terminal 12.
- the processing circuit 74 can include, for example, a central processing unit (CPU) and a memory.
- the overall operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 11 is controlled according to the processing of the processing circuit 74.
- the processing circuit 74 controls the driving / receiving circuit 72 in accordance with an instruction input from the user.
- the processing circuit 74 generates an image according to the detection signal of the element 23. An image is specified by drawing data.
- a drawing circuit 75 is incorporated in the device terminal 12.
- the drawing circuit 75 is connected to the processing circuit 74.
- the display panel 15 is connected to the drawing circuit 75.
- the drawing circuit 75 generates a drive signal according to the drawing data generated by the processing circuit 74.
- the drive signal is sent to the display panel 15. As a result, an image is displayed on the display panel 15.
- the processing circuit 74 instructs the driving / receiving circuit 72 to transmit and receive ultrasonic waves.
- the driving / receiving circuit 72 supplies a control signal to the multiplexer 61 and also supplies a driving signal to each pulsar 67.
- the pulsar 67 outputs a pulse signal in response to the supply of the drive signal.
- the multiplexer 61 connects the port of the port group 61a to the port of the port group 61b according to the instruction of the control signal.
- the pulse signal is supplied to the element 23 for each column through the lower electrode terminals 33 and 35 and the upper electrode terminals 34 and 36 according to the selection of the port.
- the vibration film 43 vibrates in response to the supply of the pulse signal. As a result, desired ultrasonic waves are emitted toward an object (for example, the inside of a human body).
- the changeover switch 64 After the transmission of the ultrasonic wave, the changeover switch 64 is switched.
- the multiplexer 61 maintains the port connection relationship.
- the changeover switch 64 establishes a connection between the reception path 66 and the signal line 63 instead of the connection between the transmission path 65 and the signal line 63.
- the ultrasonic reflected wave vibrates the vibration film 43.
- a detection signal is output from the element 23.
- the detection signal is converted into a digital signal and sent to the driving / receiving circuit 72.
- the element 23 can be formed thin.
- the element 23 can be formed on a thin substrate 21. Even if the reinforcing plate 52 is fixed to the substrate 21, the element chip 17 can be formed thin. At the same time, the reinforcing plate 52 reinforces the strength of the substrate 21.
- the wall thickness t of the partition wall 51 is smaller than the wall height H, sufficient rigidity in the thickness direction of the substrate 21 can be ensured in the partition wall 51 because of the section modulus. The force in the thickness direction of the substrate 21 can be supported by the reinforcing plate 52 along the partition wall 51.
- the element chip 17 can have a sufficient strength in the thickness direction of the substrate 21.
- the reinforcing plate 52 can prevent the substrate 21 from being damaged.
- the thickness of the substrate is set to about several mm. Even if the reinforcing plate 52 is bonded, the thickness of the element chip 17 can be surely reduced as compared with the case where the element array is constituted by bulk type ultrasonic transducer elements.
- the element chip 17 omits the acoustic impedance matching layer compared to the bulk type ultrasonic transducer element. Can be done. Such omission of the matching layer can further contribute to the thinning of the element chip 17.
- the reinforcing plate 52 is joined to each partition wall 51 at at least one joining region.
- the partition wall 51 is joined to the reinforcing plate 52, the movement of the partition wall 51 is restrained by the reinforcing plate 52. Therefore, vibration of the partition wall 51 can be prevented. As a result, crosstalk between the elements 23 can be prevented.
- the action of the partition wall 51 on the ultrasonic vibration of the element 23 can be avoided.
- ultrasonic vibration in a clear vibration mode is obtained. When the vibration of the partition wall 51 is avoided in this way, the decrease in the amplitude of the ultrasonic vibration can be suppressed.
- the space in the opening 45 is surrounded by the substrate 21, the flexible film 46 (vibrating film 43), and the reinforcing plate 52.
- the groove 53 crosses the outline 45 a of the opening 45 in a plan view as viewed from the thickness direction of the substrate 21. In this way, ventilation can be ensured between the internal spaces of the individual openings 45 and the external space of the substrate 21.
- the internal space of the opening 45 is connected to the atmospheric space. In the internal space of the opening 45, an increase in pressure can be avoided. Damage to the vibration film 43 can be prevented.
- the external space means a space that is separated from the internal space by the substrate 21, the flexible film 46, and the reinforcing plate 52 and is significantly larger than the internal space.
- the interval L between the grooves 53 is set to be smaller than the opening width S of the opening 45. Therefore, even if a relative displacement occurs between the substrate 21 and the reinforcing plate 52, at least one groove 53 can be connected to the outline 45 a of the opening 45. The individual openings 45 can always ensure ventilation with the outside of the openings 45.
- the interval L between the grooves 53 is set to be one third or more of the opening width S and smaller than one half, at least two grooves 53 are provided for each opening 45. It can be connected to the contour line 45a. Therefore, even if clogging occurs in one groove 53 in each opening 45, ventilation can be ensured between the other groove 53 and the outside of the opening 45.
- the width of the groove 53 is set smaller than the wall thickness t of the partition wall 51. In this way, even if the groove 53 is disposed between the openings 45 adjacent to each other in the first direction D1, a sufficiently large joining area can be ensured between the partition wall 51 and the reinforcing plate 52. . A decrease in the bonding strength of the partition wall 51 can be suppressed.
- the joining area of the partition wall 51 can be an area including the center position of the long side. A portion of the partition wall 51 having a large vibration amplitude is joined to the reinforcing plate 52. As a result, vibration of the partition wall 51 can be effectively prevented. And the junction area of the partition wall 51 can be an area
- the junction area of the partition wall 51 may be arranged at least one place on each side of the rectangle.
- the junction area of the partition wall 51 can surround the quadrangle without interruption. In this way, if the partition wall 51 is joined to the reinforcing plate 52 over the entire rectangular area, vibration of the partition wall 51 can be reliably prevented.
- the partition wall 51 can be surface-joined on the entire surface between the openings 45 over the entire circumference of the square. Thus, if the partition wall 51 is surface-bonded to the reinforcing plate 52 over the entire circumference of the quadrangular shape between the openings 45, vibration of the partition wall 51 can be reliably prevented.
- the openings 45 adjacent to each other in the row direction communicate with each other through a passage 55a.
- the passage 55b is opened from the opening 45 at the row end to the outside of the outline of the substrate 21.
- the passages 55a and 55b are formed by one groove 53. In this way, the ventilation of all the openings 45 in one row can be ensured by one groove 53.
- the groove 53 crosses the opening 45 in the short side direction of the rectangle in a plan view from the thickness direction of the substrate 21.
- the grooves 53 need only be formed with a small number. Processing efficiency can be achieved.
- the grooves 53 are arranged at an equal pitch in the first direction D1.
- the relative position between the groove 53 and the reinforcing plate 52 can be freely set as long as an equal pitch is secured.
- the positioning accuracy of the reinforcing plate 52 can be relaxed. The processing of the reinforcing plate 52 can be simplified.
- a silicon oxide film 79 and a zirconium oxide film 81 are successively formed on the surface of the silicon wafer 78.
- a conductive film is formed on the surface of the zirconium oxide film 81.
- the conductive film is composed of a laminated film of titanium, iridium, platinum and titanium.
- the lower electrode 24, the lead-out wiring 27, and the lower electrode terminals 33 and 35 are formed from the conductive film based on the photolithography technique.
- a piezoelectric film 26 and an upper electrode 25 are formed for each element 23 on the surface of the lower electrode 24.
- a piezoelectric material film and a conductive film are formed on the surface of the silicon wafer 78.
- the piezoelectric material film is composed of a PZT film.
- the conductive film is composed of an iridium film. Based on the photolithography technique, the piezoelectric film 26 and the upper electrode 25 are formed from the piezoelectric material film and the conductive film for each element 23.
- a conductive film 82 is formed on the surface of the silicon wafer 78.
- the conductive film 82 connects the upper electrodes 25 to each other in each element chip 17 in each column.
- the upper electrode 25 and the upper electrode terminals 34 and 36 are formed from the conductive film 82 based on the photolithography technique.
- an array-shaped opening 45 is formed from the back surface of the silicon wafer 78.
- an etching process is performed.
- the silicon oxide film 79 functions as an etching stop layer.
- the vibration film 43 is partitioned by the silicon oxide film 79 and the zirconium oxide film 81.
- the surface of the reinforcing plate wafer (reinforcing member) 83 is superimposed on the back surface of the silicon wafer 78. Prior to superposition, the wafer 83 is held on a handling mechanism or a stage.
- a rigid insulating substrate can be used for the wafer 83.
- a silicon wafer can be used as the insulating substrate.
- an adhesive can be used for joining. After bonding, the individual element chips 17 are cut out from the silicon wafer 78.
- a linear groove 84 is formed on the surface of the reinforcing plate wafer 83.
- the grooves 84 extend in parallel with each other at equal intervals. At least one end of the groove 84 is opened at the end face of the wafer 83.
- the grooves 84 are arranged at an interval L that is smaller than the opening width S of the opening 45. When the distance L between the grooves 84 is set in this way, at least one groove 84 defines the outline 45a of the opening 45 even if a relative displacement occurs between the silicon wafer 78 and the reinforcing plate wafer 83. You can cross. For example, as shown in FIG.
- the two openings 45 are respectively At least one groove 84b may be disposed.
- the grooves 84 provide the grooves 53 of the reinforcing plate 52 when the individual device chips 17 are cut out from the silicon wafer 78.
- the groove 84 when the groove 84 is formed, even if the silicon wafer 78 and the wafer 83 are superposed on each other in the air or other gas atmosphere, the superposition can be realized relatively easily.
- gas is squeezed into the individual openings 45 on the plane of the reinforcing plate wafer.
- a gas having a volume larger than the volume of the space in the opening 45 tends to stay in the opening 45. If the excess gas does not escape from the gap between the silicon wafer 78 and the reinforcing plate wafer simultaneously with the closing of the opening 45, the bonding of the silicon wafer 78 and the reinforcing plate wafer cannot be realized.
- FIG. 13 schematically shows an ultrasonic transducer element chip 17a according to another embodiment.
- each groove 85 extends locally in the second direction D2.
- Such local grooves 85 form passages 55a, 55b between several openings 45.
- a combination of the plurality of grooves 85 forms a series of passages 55a and 55b that sequentially connect the openings 45 across one row of openings 45 in plan view from the thickness direction of the substrate 21. In this way, ventilation of all the openings 45 in one row can be ensured by the combination of the passages 55a and 55b.
- the groove 85 can be configured similarly to the groove 53.
- Other configurations can be configured similarly to the element chip 17. In the figure, the same reference numerals are assigned to the configurations and structures equivalent to the element chip 17.
- FIG. 14 schematically shows an ultrasonic transducer element chip 17b according to still another embodiment.
- the groove 86 extends in the first direction D1, that is, in the long side direction of the rectangle. Therefore, the groove 86 crosses the outline 45a of the opening 45 at the short side of the rectangle in a plan view from the thickness direction of the substrate 21.
- the wall of the contour 45a of the opening 45 that is, the partition wall 51 is difficult to deform due to the section modulus. Even if the joining range is narrowed based on the formation of the groove 86, the partition wall 51 can maintain a relatively high rigidity. Therefore, vibration (residual vibration) of the partition wall 51 can be suppressed.
- Other configurations can be configured similarly to the element chip 17. In the figure, the same reference numerals are assigned to the configurations and structures equivalent to the element chip 17.
- a staggered arrangement may be established in the arrangement of the openings 45.
- the even-numbered element groups 23 need only be shifted by half the row pitch with respect to the odd-numbered element groups 23.
- the number of elements in one of the odd and even columns may be one less than the number of the other element.
- the grooves 53, 85, and 86 may be inclined at a predetermined inclination angle with respect to the first direction D1 and the second direction D2.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Pathology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
開口がアレイ状に配置された基板と、前記基板の第1面において個々の前記開口に設けられる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面に固定されて前記基板を補強する補強部材と、を備え、前記補強部材は、前記基板の前記第2面に固定される面において、当該面の面内の第1の方向に、前記基板の前記第2面における前記開口の前記第1の方向の開口幅よりも小さい間隔で並べて配置され、前記開口の内部空間および前記基板の外部空間を相互に連通する直線状溝部を有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。
Description
本発明は、超音波トランスデューサー素子チップ、および、それを利用したプローブ、並びに、そういったプローブを利用した電子機器および超音波診断装置等に関する。
例えば特許文献1に開示されるように、超音波トランスデューサー素子チップは基板を備える。基板には複数の開口が形成される。個々の開口に超音波トランスデューサー素子が設けられる。超音波トランスデューサー素子は振動膜を備える。振動膜は基板の表面から開口を塞ぐ。
基板に開口が形成されると、基板の強度は低下する。基板の厚み方向の力に対して強度が不足する。超音波トランスデューサー素子チップが被検体に押し付けられると、超音波トランスデューサー素子が破損することがあった。
本発明の少なくとも1つの態様によれば、薄型で、かつ、基板の厚み方向の押圧に耐える強度を有する超音波トランスデューサー素子チップは提供されることができる。
(1)本発明の一態様は、開口がアレイ状に配置された基板と、前記基板の第1面において個々の前記開口に設けられる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面に固定されて前記基板を補強する補強部材と、を備え、前記補強部材は、前記基板の前記第2面に固定される面において、当該面の面内の第1の方向に、前記基板の前記第2面における前記開口の前記第1の方向の開口幅よりも小さい間隔で並べて配置され、前記開口の内部空間および前記基板の外部空間を相互に連通する直線状溝部を有する超音波トランスデューサー素子チップに関する。
こうした超音波トランスデューサー素子チップでは超音波トランスデューサー素子は薄型に形成されることができる。超音波トランスデューサー素子は薄型の基板に形成されることができる。補強部材が基板に固定されても、超音波トランスデューサー素子チップは薄型に形成されることができる。加えて、基板の第2面には補強部材が固定されることから、基板の厚み方向に基板の強度は補強されることができる。開口の内部空間は基板、超音波トランスデューサー素子および補強部材で囲まれる。直線状溝部は開口の内部空間と基板の外部空間とを相互に接続する。こうして個々の開口の内部空間と内部空間の外側との間で通気は確保されることができる。第1の方向の開口幅よりも小さい間隔で直線状溝部が並べて配置されれば、基板と補強部材との間で相対的に位置ずれが生じても、少なくとも1本の直線状溝部は開口に接続されることができる。個々の開口は必ず開口の外側との間で通気を確保することができる。開口の内部空間は密閉されない。開口の内部空間は周囲の圧力変動に容易に追従することができる。こうして超音波トランスデューサー素子の破損は確実に回避されることができる。仮に開口の内部空間が気密に密閉されてしまうと、圧力変動に起因して超音波トランスデューサー素子の破損が懸念されてしまう。
(2)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ができる。仕切り壁部が補強部材に接合されると、仕切り壁部の動きは補強部材で拘束される。したがって、仕切り壁部の振動は防止されることができる。その結果、超音波トランスデューサー素子同士のクロストークは防止されることができる。しかも、こうして仕切り壁部の動きが拘束されると、超音波トランスデューサー素子の超音波振動に対して仕切り壁部の振動の作用は回避されることができる。超音波トランスデューサー素子ではクリアな振動モードの超音波振動が得られる。こうして仕切り壁部の振動が回避されると、超音波振動の振幅の低下も抑制されることができる。
(3)超音波トランスデューサー素子チップは、前記基板の厚み方向からの平面視で、1本の前記直線状溝部ごとに、1列の前記開口を順番に横切って次々に開口同士を連通し、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ができる。こうして1列の開口で全て通気は確保されることができる。
(4)超音波トランスデューサー素子チップは、1本の前記直線状溝部に代えて、前記基板の厚み方向からの平面視で、複数本の前記直線状溝部の組み合わせで、1列の前記開口を順番に横切って次々に開口同士を連通し、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ができる。こうして1列の開口で全て通気は確保されることができる。
(5)前記直線状溝部の前記第1の方向に並ぶ間隔は前記開口の前記第1の方向の開口幅の3分の1以上であって2分の1よりも小さくてもよい。こうした間隔で直線状溝部が並べられれば、2本の直線状溝部が開口の輪郭線を横切ることができる。したがって、開口では、たとえ一方の直線状溝部で目詰まりが生じても、他方の直線状溝部で開口の外側との間で通気が確保されることができる。
(6)前記基板の厚み方向からの平面視で、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ができる。こうして矩形の長辺方向に直線状溝部同士の間隔が設定されると、矩形の短辺方向に直線状溝部同士の間隔が設定される場合に比べて平行線同士で大きな間隔が確保されることができる。したがって、少ない本数で直線状溝部は形成されれば済む。加工の効率化は達成されることができる。
(7)前記基板の厚み方向からの平面視で、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ができる。矩形の短辺ではアスペクト比に起因して開口の輪郭の壁は変形しづらい。直線状溝部の形成に基づき重ね合わせの範囲が狭められても、壁は比較的に高い剛性を維持することができる。したがって、壁の振動は抑制されることができる。
(8)前記基板の厚み方向からの平面視で、前記開口は一定のピッチで前記第1の方向に配列され、前記直線状溝部は前記第1の方向に等ピッチで並べられることができる。直線状溝部の形成にあたって、等ピッチさえ確保されれば、直線状溝部と補強部材との相対的位置は自由に設定されることができる。補強部材の加工にあたって補強部材の位置決め精度は緩められることができる。補強部材の加工は簡易化されることができる。
(9)超音波トランスデューサー素子チップはプローブに組み込まれて利用されることができる。プローブは、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ができる。
(10)プローブは電子機器に組み込まれて利用されることができる。電子機器は、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ができる。
(11)同様にプローブは超音波診断装置に組み込まれて利用されることができる。超音波診断装置は、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ができる。
(12)超音波トランスデューサー素子チップはプローブヘッドに組み込まれて利用されることができる。プローブヘッドは、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ができる。
(13)超音波トランスデューサー素子チップの製造にあたって特定の製造方法は提供されることができる。ここでは、超音波トランスデューサー素子チップの製造方法は、基板上にアレイ状に配置された開口の第1の方向の開口幅よりも小さい間隔で並べられた直線状溝部を備えた表面を有する補強部材を保持する工程と、個々の前記開口に超音波トランスデューサー素子が設けられる前記基板の第1面と反対側の前記基板の第2面および前記補強部材の前記表面を重ね合わせる工程とを含むことができる。
こうして直線状溝部の間隔が設定されると、基板と補強部材との間で相対的に位置ずれが生じても、少なくとも1本の直線状溝部は開口に連通することができる。加えて、基板および補強部材が大気中またはその他の気体雰囲気下で相互に重ね合わせられる場合でも、比較的に簡単に重ね合わせは実現されることができる。その一方で、基板の第2面が均一な平面に重ね合わせられると、個々の開口内に補強部材の平面で気体が押し詰められる。大気圧では開口内の空間の体積よりも大きい体積の気体が開口内に留まろうとする。開口の封鎖と同時に、基板および補強部材の隙間から余分な気体が逃げないと、基板および補強部材の張り合わせは実現されることができない。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
(1)超音波診断装置の全体構成
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2に示されるように、超音波プローブ13は筐体16を有する。筐体16内には超音波トランスデューサー素子チップ(以下「素子チップ」という)17が収容される。素子チップ17の表面は筐体16の表面で露出することができる。素子チップ17は表面から超音波を出力するとともに超音波の反射波を受信する。その他、超音波プローブ13は、プローブ本体13aに着脱自在に連結されるプローブヘッド13bを備えることができる。このとき、素子チップ17はプローブヘッド13bの筐体16内に組み込まれることができる。
図3は素子チップ17の平面図を概略的に示す。素子チップ17は基板21を備える。基板21には素子アレイ22が形成される。素子アレイ22は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。個々の素子23は圧電素子部を備える。圧電素子部は下部電極24、上部電極25および圧電体膜26で構成される。個々の素子23ごとに下部電極24および上部電極25の間に圧電体膜26が挟み込まれる。
下部電極24は複数本の第1導電体24aを有する。第1導電体24aは配列の行方向に相互に平行に延びる。1行の素子23ごとに1本の第1導電体24aが割り当てられる。1本の第1導電体24aは配列の行方向に並ぶ素子23の圧電体膜26に共通に配置される。第1導電体24aの両端は1対の引き出し配線27にそれぞれ接続される。引き出し配線27は配列の列方向に相互に平行に延びる。したがって、全ての第1導電体24aは同一長さを有する。こうしてマトリクス全体の素子23に共通に下部電極24は接続される。
上部電極25は複数本の第2導電体25aを有する。第2導電体25aは配列の列方向に相互に平行に延びる。1列の素子23ごとに1本の第2導電体25aが割り当てられる。1本の第2導電体25aは配列の列方向に並ぶ素子23の圧電体膜26に共通に配置される。列ごとに素子23の通電は切り替えられる。こうした通電の切り替えに応じてラインスキャンやセクタースキャンは実現される。1列の素子23は同時に超音波を出力することから、1列の個数すなわち配列の行数は超音波の出力レベルに応じて決定されることができる。行数は例えば10~15行程度に設定されればよい。図中では省略されて5行が描かれる。配列の列数はスキャンの範囲の広がりに応じて決定されることができる。列数は例えば128列や256列に設定されればよい。図中では省略されて8列が描かれる。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。さらにまた、下部電極24および上部電極25の役割は入れ替えられてもよい。すなわち、マトリクス全体の素子23に共通に上部電極が接続される一方で、配列の列ごとに共通に素子23に下部電極が接続されてもよい。
基板21の輪郭は、相互に平行な1対の直線29で仕切られて対向する第1辺21aおよび第2辺21bを有する。素子アレイ22の輪郭と基板21の外縁との間に広がる周縁領域31には、第1辺21aと素子アレイ22の輪郭との間に1ラインの第1端子アレイ32aが配置され、第2辺21bと素子アレイ22の輪郭との間に1ラインの第2端子アレイ32bが配置される。第1端子アレイ32aは第1辺21aに平行に1ラインを形成することができる。第2端子アレイ32bは第2辺21bに平行に1ラインを形成することができる。第1端子アレイ32aは1対の下部電極端子33および複数の上部電極端子34で構成される。同様に、第2端子アレイ32bは1対の下部電極端子35および複数の上部電極端子36で構成される。1本の引き出し配線27の両端にそれぞれ下部電極端子33、35は接続される。引き出し配線27および下部電極端子33、35は素子アレイ22を二等分する垂直面で面対称に形成されればよい。1本の第2導電体25aの両端にそれぞれ上部電極端子34、36は接続される。第2導電体25aおよび上部電極端子34、36は素子アレイ22を二等分する垂直面で面対称に形成されればよい。ここでは、基板21の輪郭は矩形に形成される。基板21の輪郭は正方形であってもよく台形であってもよい。
基板21には第1フレキシブルプリント基板(以下「第1フレキ」という)37が連結される。第1フレキ37は第1端子アレイ32aに覆い被さる。第1フレキ37の一端には下部電極端子33および上部電極端子34に個別に対応して導電線すなわち第1信号線38が形成される。第1信号線38は下部電極端子33および上部電極端子34に個別に向き合わせられ個別に接合される。同様に、基板21には第2フレキシブルプリント基板(以下「第2フレキ」という)41が覆い被さる。第2フレキ41は第2端子アレイ32bに覆い被さる。第2フレキ41の第1端41aには下部電極端子35および上部電極端子36に個別に対応して導電線すなわち第2信号線42が形成される。第2信号線42は下部電極端子35および上部電極端子36に個別に向き合わせられ個別に接合される。
図4に示されるように、個々の素子23は振動膜43を有する。振動膜43の構築にあたって基板21の基体44には個々の素子23ごとに開口45が形成される。開口45は基体44に対してアレイ状に配置される。基体44の表面には可撓膜46が一面に形成される。可撓膜46は、基体44の表面に積層される酸化シリコン(SiO2)層47と、酸化シリコン層47の表面に積層される酸化ジルコニウム(ZrO2)層48とで構成される。可撓膜46は開口45に接する。こうして開口45の輪郭に対応して可撓膜46の一部が振動膜43として機能する。酸化シリコン層47の膜厚は共振周波数に基づき決定されることができる。
振動膜43の表面に下部電極24、圧電体膜26および上部電極25が順番に積層される。下部電極24には例えばチタン(Ti)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)およびチタン(Ti)の積層膜が用いられることができる。圧電体膜26は例えばジルコン酸チタン酸鉛(PZT)で形成されることができる。上部電極25は例えばイリジウム(Ir)で形成されることができる。下部電極24および上部電極25にはその他の導電材が利用されてもよく、圧電体膜26にはその他の圧電材料が用いられてもよい。ここでは、上部電極25の下で圧電体膜26は完全に下部電極24を覆う。圧電体膜26の働きで上部電極25と下部電極24との間で短絡は回避されることができる。
基板21の表面には保護膜49が積層される。保護膜49は例えば全面にわたって基板21の表面に覆い被さる。その結果、素子アレイ22や第1および第2端子アレイ32a、32b、第1および第2フレキ37、41は保護膜49で覆われる。保護膜49には例えばシリコーン樹脂膜が用いられることができる。保護膜49は、素子アレイ22の構造や、第1端子アレイ32aおよび第1フレキ37の接合、第2端子アレイ32bおよび第2フレキ41の接合を保護する。
隣接する開口45同士の間には仕切り壁51が区画される。開口45同士は仕切り壁51で仕切られる。仕切り壁51の壁厚みtは開口45の空間同士の間隔に相当する。仕切り壁51は相互に平行に広がる平面内に2つの壁面を規定する。壁厚みtは壁面同士の距離に相当する。すなわち、壁厚みtは壁面に直交して壁面同士の間に挟まれる垂線の長さで規定されることができる。仕切り壁51の壁高さHは開口45の深さに相当する。開口45の深さは基体44の厚みに相当する。したがって、仕切り壁51の壁高さHは基体44の厚み方向に規定される壁面の長さで規定されることができる。基体44は均一な厚みを有することから、仕切り壁51は全長にわたって一定の壁高さHを有することができる。仕切り壁51の壁厚みtが縮小されれば、振動膜43の配置密度は高められる。素子チップ17の小型化に寄与することができる。壁厚みtに比べて仕切り壁51の壁高さHが大きければ、素子チップ17の曲げ剛性は高められることができる。こうして開口45同士の間隔は開口45の深さよりも小さく設定される。
基体44の裏面には補強板(補強部材)52が固定される。補強板52の表面に基体44の裏面が重ねられる。補強板52は素子チップ17の裏面で開口45を閉じる。補強板52はリジッドな基材を備えることができる。補強板52は例えばシリコン基板から形成されることができる。基体44の板厚は例えば100μm程度に設定され、補強板52の板厚は例えば100~150μm程度に設定される。ここでは、仕切り壁51は補強板52に結合される。補強板52は個々の仕切り壁51に少なくとも1カ所の接合域で接合される。接合にあたって接着剤は用いられることができる。
補強板52の表面には直線状の溝(直線状溝部)53が形成される。溝53は補強板52の表面を複数の平面54に分割する。複数の平面54は1つの仮想平面HP内で広がる。その仮想平面HP内で基体44の裏面は広がる。仕切り壁51は平面54に接合される。溝53は仮想平面HPから窪む。溝53の断面形状は四角形であってもよく三角形であってもよく半円形その他の形状であってもよい。
図5に示されるように、開口45は第1方向D1に列を形成する。開口45の輪郭形状の図心45cは第1方向D1の1直線56上で等ピッチに配置される。開口45の輪郭45aは1つの形状の複写で象られることから、同一形状の開口45が一定のピッチで繰り返し配置される。開口45の輪郭45aは例えば四角形に規定される。具体的には矩形に形成される。矩形の長辺は第1方向D1に合わせ込まれる。こうして開口45は矩形の輪郭45aを有することから、仕切り壁51は全長にわたって一定の壁厚みtを有することができる。このとき、仕切り壁51の接合域は長辺の中央位置を含む領域であればよい。特に、仕切り壁51の接合域は長辺の全長を含む領域であればよい。仕切り壁51は長辺の全長にわたって開口45同士の間の全面で補強板52に面接合されることができる。さらに、仕切り壁51の接合域は四角形の各辺に少なくとも1カ所ずつ配置されることができる。仕切り壁51の接合域は四角形を途切れなく囲むことができる。仕切り壁51は四角形の全周にわたって開口45同士の間の全面で補強板52に面接合されることができる。
溝53は一定の間隔Lで相互に平行に第1方向D1に並べられる。溝53は第1方向D1に交差する第2方向D2に延びる。溝53の両端は補強板52の端面57a、57bで開口する。1本の溝53は1列(ここでは1行)の開口45の輪郭45aを順番に横切る。個々の開口45には少なくとも1本の溝53が接続される。ここでは、第2方向D2は第1方向D1に直交する。したがって、溝53は矩形の短辺方向に開口45の輪郭45aを横切る。
図6に示されるように、平面54同士の間で溝53は基体44と補強板52との間に通路58a、58bを形成する。こうして溝53内の空間は開口45の内部空間に連通する。通路58a、58bは開口45の内部空間と基板21の外部空間との間で通気を確保する。基板21の表面に直交する方向すなわち基板21の厚み方向から見た平面視で、1本の溝53は1列(ここでは1行)の開口45の輪郭45aを順番に横切ることから、次々に開口45同士は通路58aで接続される。溝53の両端は補強板52の端面57a、57bで開口する。こうして列端の開口45から基板21の輪郭の外側に通路58bは開放される。
溝53の間隔Lは開口45の開口幅Sよりも小さく設定される。開口幅Sは、溝53の並び方向すなわち第1方向D1に開口45を横切る線分のうち最大の長さのもので規定される。言い換えると、開口幅Sは、開口45の輪郭45aに外接する平行線59同士の間隔に相当する。開口45ごとに開口45の輪郭45aに外接する平行線59は特定される。平行線59は第2方向D2に延びる。仮に開口45ごとに開口幅Sが相互に相違する場合には、開口幅Sの最小値よりも小さい間隔Lで溝53は並べられればよい。ここでは、溝53の間隔Lは、開口45の開口幅Sの3分の1以上であって2分の1よりも小さく設定される。
(2)超音波診断装置の回路構成
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。
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。
送受信回路62は規定数の切り替えスイッチ64を備える。個々の切り替えスイッチ64はそれぞれ個別に対応の信号線63に接続される。送受信回路62は個々の切り替えスイッチ64ごとに送信経路65および受信経路66を備える。切り替えスイッチ64には送信経路65と受信経路66とが並列に接続される。切り替えスイッチ64はマルチプレクサー61に選択的に送信経路65または受信経路66を接続する。送信経路65にはパルサー67が組み込まれる。パルサー67は振動膜52の共振周波数に応じた周波数でパルス信号を出力する。受信経路66にはアンプ68、ローパスフィルター(LPF)69およびアナログデジタル変換器(ADC)71が組み込まれる。個々の素子23の検出信号は増幅されてデジタル信号に変換される。
送受信回路62は駆動/受信回路72を備える。送信経路65および受信経路66は駆動/受信回路72に接続される。駆動/受信回路72はスキャンの形態に応じて同時にパルサー67を制御する。駆動/受信回路72はスキャンの形態に応じて検出信号のデジタル信号を受信する。駆動/受信回路72は制御線73でマルチプレクサー61に接続される。マルチプレクサー61は駆動/受信回路72から供給される制御信号に基づき相互接続の管理を実施する。
装置端末12には処理回路74が組み込まれる。処理回路74は例えば中央演算処理装置(CPU)やメモリーを備えることができる。超音波診断装置11の全体動作は処理回路74の処理に従って制御される。ユーザーから入力される指示に応じて処理回路74は駆動/受信回路72を制御する。処理回路74は素子23の検出信号に応じて画像を生成する。画像は描画データで特定される。
装置端末12には描画回路75が組み込まれる。描画回路75は処理回路74に接続される。描画回路75にはディスプレイパネル15が接続される。描画回路75は処理回路74で生成された描画データに応じて駆動信号を生成する。駆動信号はディスプレイパネル15に送り込まれる。その結果、ディスプレイパネル15に画像が映し出される。
(3)超音波診断装置の動作
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。
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。
超音波の送信後、切り替えスイッチ64は切り替えられる。マルチプレクサー61はポートの接続関係を維持する。切り替えスイッチ64は送信経路65および信号線63の接続に代えて受信経路66および信号線63の接続を確立する。超音波の反射波は振動膜43を振動させる。その結果、素子23から検出信号が出力される。検出信号はデジタル信号に変換されて駆動/受信回路72に送り込まれる。
超音波の送信および受信は繰り返される。繰り返しにあたってマルチプレクサー61はポートの接続関係を変更する。その結果、ラインスキャンやセクタースキャンは実現される。スキャンが完了すると、処理回路74は検出信号のデジタル信号に基づき画像を形成する。形成された画像はディスプレイパネル15の画面に表示される。
素子チップ17では素子23は薄型に形成されることができる。素子23は薄型の基板21に形成されることができる。補強板52が基板21に固定されても、素子チップ17は薄型に形成されることができる。同時に、補強板52は基板21の強度を補強する。特に、仕切り壁51で壁厚みtが壁高さHよりも小さいことから、断面係数の関係で仕切り壁51では基板21の厚み方向に十分な剛性が確保されることができる。基板21の厚み方向の力は仕切り壁51を伝って補強板52で支持されることができる。こうして素子チップ17は基板21の厚み方向に十分な強度を有することができる。基板21の板厚が例えば100μm程度に設定されても、補強板52は基板21の破損を防止することができる。その一方で、バルク型の超音波トランスデューサー素子で素子アレイが構成される場合には、基板の板厚は数mm程度に設定される。たとえ補強板52が接合されても、素子チップ17の厚みは、バルク型の超音波トランスデューサー素子で素子アレイが構成される場合に比べて確実に縮小されることができる。加えて、振動膜43の音響インピーダンスはバルク型の超音波トランスデューサー素子に比べて人体のそれに近いことから、素子チップ17ではバルク型の超音波トランスデューサー素子に比べて音響インピーダンスの整合層が省略されることができる。こういった整合層の省略は素子チップ17の薄型化にさらに寄与することができる。
補強板52は個々の仕切り壁51に少なくとも1カ所の接合域で接合される。仕切り壁51が補強板52に接合されると、仕切り壁51の動きは補強板52で拘束される。したがって、仕切り壁51の振動は防止されることができる。その結果、素子23同士のクロストークは防止されることができる。しかも、こうして仕切り壁51の動きが拘束されると、素子23の超音波振動に対して仕切り壁51の振動の作用は回避されることができる。素子23ではクリアな振動モードの超音波振動が得られる。こうして仕切り壁51の振動が回避されると、超音波振動の振幅の低下も抑制されることができる。その一方で、仕切り壁51が動くと、振動膜43の上下振動モードよりも低い周波数の歪んだ振動モードが現れる。しかも、仕切り壁51が動く分だけ振動膜43の運動エネルギーが減少し振動の振幅が低下してしまう。
開口45内の空間は基板21、可撓膜46(振動膜43)および補強板52で囲まれる。基板21の厚み方向から見た平面視で溝53は開口45の輪郭線45aを横切る。こうして個々の開口45の内部空間は基板21の外部空間との間で通気を確保することができる。その結果、開口45の内部空間は大気空間に繋がる。開口45の内部空間では圧力上昇は回避されることができる。振動膜43の破損は防止されることができる。ここで、外部空間は、基板21、可撓膜46および補強板52で内部空間から隔てられる空間であって内部空間に比べて著しく大きな空間を意味する。
素子チップ17では溝53の間隔Lは開口45の開口幅Sよりも小さく設定される。したがって、基板21と補強板52との間で相対的に位置ずれが生じても、少なくとも1本の溝53は開口45の輪郭線45aに接続されることができる。個々の開口45は必ず開口45の外側との間で通気を確保することができる。加えて、溝53の間隔Lは開口幅Sの3分の1以上であって2分の1よりも小さく設定されることから、個々の開口45ごとに少なくとも2本の溝53が開口45の輪郭線45aに接続されることができる。したがって、個々の開口45では、たとえ一方の溝53で目詰まりが生じても、他方の溝53で開口45の外側との間で通気が確保されることができる。しかも、4本を超えて溝53が輪郭線45aを横切ることは回避されることから、仕切り壁51の接合強度の低下は抑制されることができる。ここでは、溝53の幅は仕切り壁51の壁厚みtよりも小さく設定されることが望まれる。こうすれば、第1方向D1に隣接する開口45同士の間に溝53が配置されても、仕切り壁51と補強板52との間で十分な大きさの接合面積が確保されることができる。仕切り壁51の接合強度の低下は抑制されることができる。
仕切り壁51の接合域は長辺の中央位置を含む領域であることができる。仕切り壁51のうち振動振幅の大きい部位が補強板52に接合される。その結果、仕切り壁51の振動は効果的に防止されることができる。しかも、仕切り壁51の接合域は長辺の全長を含む領域であることができる。こうして長辺の全長にわたって仕切り壁51が補強板52に接合されれば、仕切り壁51の振動は確実に防止されることができる。さらに、仕切り壁51は長辺の全長にわたって開口45同士の間の全面で面接合されることができる。こうして長辺の全長にわたって開口45同士の間で全面で仕切り壁51が補強板52に面接合されれば、仕切り壁51の振動は確実に防止されることができる。
仕切り壁51の接合域は四角形の各辺に少なくとも1カ所ずつ配置されればよい。こうして四角形の各辺で仕切り壁51が補強板52に接合されれば、仕切り壁51の振動は確実に防止されることができる。しかも、仕切り壁51の接合域は四角形を途切れなく囲むことができる。こうして四角形の全域で仕切り壁51が補強板52に接合されれば、仕切り壁51の振動は確実に防止されることができる。その上、仕切り壁51は四角形の全周にわたって開口45同士の間の全面で面接合されることができる。こうして四角形の全周にわたって開口45同士の間で全面で仕切り壁51が補強板52に面接合されれば、仕切り壁51の振動は確実に防止されることができる。
素子チップ17では、行方向に隣接する開口45同士では開口45内の空間は通路55aで相互に連通される。そして、列端の開口45から基板21の輪郭の外側に通路55bは開放される。1本の溝53で通路55a、55bは形成される。こうして1本の溝53で1列の開口45全ての通気は確保されることができる。
しかも、溝53は基板21の厚み方向からの平面視で矩形の短辺方向に開口45を横切る。こうして矩形の長辺方向に溝53同士の間隔Lが設定されると、矩形の短辺方向に溝53同士の間隔が設定される場合に比べて平行線56同士で大きな間隔が確保されることができる。したがって、少ない本数で溝53は形成されれば済む。加工の効率化は達成されることができる。
加えて、溝53は第1方向D1に等ピッチで並べられる。溝53の形成にあたって、等ピッチさえ確保されれば、溝53と補強板52との相対的位置は自由に設定されることができる。補強板52の加工にあたって補強板52の位置決め精度は緩められることができる。補強板52の加工は簡易化されることができる。
(4)超音波トランスデューサー素子チップの製造方法
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9に示されるように、下部電極24の表面で個々の素子23ごとに圧電体膜26および上部電極25が形成される。圧電体膜26および上部電極25の形成にあたってシリコンウエハー78の表面には圧電材料膜および導電膜が成膜される。圧電材料膜はPZT膜から構成される。導電膜はイリジウム膜から構成される。フォトリソグラフィ技術に基づき個々の素子23ごとに圧電材料膜および導電膜から圧電体膜26および上部電極25が成形される。
続いて、図10に示されるように、シリコンウエハー78の表面に導電膜82が成膜される。導電膜82は個々の素子チップ17内で列ごとに上部電極25を相互に接続する。そして、フォトリソグラフィ技術に基づき導電膜82から上部電極25、上部電極端子34、36が成形される。
その後、図11に示されるように、シリコンウエハー78の裏面からアレイ状の開口45が形成される。開口45の形成にあたってエッチング処理が施される。酸化シリコン膜79はエッチングストップ層として機能する。酸化シリコン膜79および酸化ジルコニウム膜81に振動膜43は区画される。開口45の形成後、シリコンウエハー78の裏面に補強板用のウエハー(補強部材)83の表面が重ね合わせられる。重ね合わせに先立ってウエハー83はハンドリング機構やステージ上に保持される。ウエハー83には例えばリジッドな絶縁性基板が用いられることができる。絶縁性基板にはシリコンウエハーが用いられることができる。接合にあたって例えば接着剤が用いられることができる。接合後、シリコンウエハー78から個々の素子チップ17は切り出される。
接合に先立って補強板用のウエハー83の表面には直線状の溝84が形成される。溝84は相互に平行に等間隔で延びる。溝84の少なくとも一端はウエハー83の端面で開放される。溝84は、開口45の開口幅Sよりも小さい間隔Lで並べられる。こうして溝84の間隔Lが設定されると、シリコンウエハー78と補強板用のウエハー83との間で相対的に位置ずれが生じても、少なくとも1本の溝84は開口45の輪郭線45aを横切ることができる。例えば図12に示されるように、シリコンウエハー78に対して補強板用のウエハー83が第1方向D1にずれて溝84aが開口45同士の間に位置しても、2つの開口45にはそれぞれ少なくとも1本の溝84bが配置されることができる。シリコンウエハー78から個々の素子チップ17が切り出された際に、溝84は補強板52の溝53を提供する。
こうして溝84が形成されると、シリコンウエハー78およびウエハー83が大気中またはその他の気体雰囲気下で相互に重ね合わせられる場合でも、比較的に簡単に重ね合わせは実現されることができる。その一方で、シリコンウエハー78の裏面が均一な平面に重ね合わせられると、個々の開口45内に補強板用のウエハーの平面で気体が押し詰められる。大気圧では開口45内の空間の体積よりも大きい体積の気体が開口45内に留まろうとする。開口45の封鎖と同時に、シリコンウエハー78および補強板用のウエハーの隙間から余分な気体が逃げないと、シリコンウエハー78および補強板用のウエハーの張り合わせは実現されることができない。
(5)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
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55a、55b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55a、55bが形成される。こうして通路55a、55b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。
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55a、55b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55a、55bが形成される。こうして通路55a、55b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。
図14はさらに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17bを概略的に示す。この素子チップ17bでは溝86は第1方向D1すなわち矩形の長辺方向に延びる。したがって、基板21の厚み方向からの平面視で、溝86は矩形の短辺で開口45の輪郭線45aを横切る。矩形の短辺では断面係数に起因して開口45の輪郭45aの壁すなわち仕切り壁51は変形しづらい。溝86の形成に基づき接合の範囲が狭められても、仕切り壁51は比較的に高い剛性を維持することができる。したがって、仕切り壁51の振動(残留振動)は抑制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。
その他、いずれの実施形態でも、開口45の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。その他、溝53、85、86は第1方向D1や第2方向D2に対して所定の傾斜角で傾斜してもよい。
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、超音波診断装置11や超音波プローブ13、プローブヘッド13b、素子チップ17、17a、17b、素子23等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。
11 電子機器(超音波診断装置)、13 プローブ(超音波プローブ)、13b プローブヘッド、15 表示装置(ディスプレイパネル)、16 筐体、17 超音波トランスデューサー素子チップ、17a 超音波トランスデューサー素子チップ、17b 超音波トランスデューサー素子チップ、21 基板、23 超音波トランスデューサー素子、45 開口、45a 輪郭、52 補強部材(補強板)、53 直線状溝部(溝)、55a 通路、55b 通路、56 平行線、74 処理回路、83 補強部材(補強板用のウエハー)、84 直線状溝部(溝)、85 直線状溝部(溝)、86 直線状溝部(溝)、D1 第1の方向(第1方向)、D2 第1の方向(第2方向)、L (直線状溝部の)間隔、S 開口幅。
Claims (13)
- 開口がアレイ状に配置された基板と、
前記基板の第1面において個々の前記開口に設けられる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面に固定されて前記基板を補強する補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記基板の前記第2面に固定される面において、当該面の面内の第1の方向に、前記基板の前記第2面における前記開口の前記第1の方向の開口幅よりも小さい間隔で並べて配置され、前記開口の内部空間および前記基板の外部空間を相互に連通する直線状溝部を有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または2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で、1本の前記直線状溝部ごとに、1列の前記開口を順番に横切って次々に開口同士を連通し、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または2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で、複数本の前記直線状溝部の組み合わせで、1列の前記開口を順番に横切って次々に開口同士を連通し、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、前記直線状溝部の前記第1方向に並ぶ間隔は前記開口の前記第1の方向の開口幅の3分の1以上であって2分の1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。
- 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、前記基板の厚み方向からの平面視で、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。
- 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、前記基板の厚み方向からの平面視で、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1~6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で、前記開口は一定のピッチで前記第1の方向に配列され、前記直線状溝部は前記第1の方向に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し、かつプローブのプローブ本体部に取付けられるようになっている筐体と、
を備えることを特徴とするプローブヘッド。 - 基板上にアレイ状に配置された開口の第1の方向の開口幅よりも小さい間隔で並べられた直線状溝部を備えた表面を有する補強部材を保持する工程と、
個々の前記開口に超音波トランスデューサー素子が設けられる前記基板の第1面と反対側の前記基板の第2面および前記補強部材の前記表面を重ね合わせる工程と
を含む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の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020147030034A KR101595690B1 (ko) | 2012-03-30 | 2013-03-28 | 초음파 트랜스듀서 소자 칩 및 프로브, 및 전자 기기 및 초음파 진단 장치 |
CN201380016075.2A CN104205876B (zh) | 2012-03-30 | 2013-03-28 | 超声波换能器元件芯片、探测器、电子设备和超声波诊断装置 |
EP13768807.3A EP2833649B1 (en) | 2012-03-30 | 2013-03-28 | Ultrasonic transducer element chip and probe, and electronic device and ultrasound diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012078673A JP5900107B2 (ja) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | 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 |
JP2012-078673 | 2012-03-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2013145763A1 true WO2013145763A1 (ja) | 2013-10-03 |
Family
ID=49234864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/002146 WO2013145763A1 (ja) | 2012-03-30 | 2013-03-28 | 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 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9089872B2 (ja) |
EP (1) | EP2833649B1 (ja) |
JP (1) | JP5900107B2 (ja) |
KR (1) | KR101595690B1 (ja) |
CN (1) | CN104205876B (ja) |
TW (1) | TWI599231B (ja) |
WO (1) | WO2013145763A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130258803A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer element chip, probe, electronic instrument, and ultrasonic diagnostic device |
US20130258802A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer element chip, probe, electronic instrument, and ultrasonic diagnostic device |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5990930B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2016-09-14 | セイコーエプソン株式会社 | 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 |
JP6135088B2 (ja) * | 2012-10-12 | 2017-05-31 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波トランスデューサーデバイス、プローブヘッド、超音波プローブ、電子機器及び超音波診断装置 |
JP6175780B2 (ja) * | 2013-01-28 | 2017-08-09 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波デバイス、超音波プローブ、電子機器および超音波画像装置 |
JP6442821B2 (ja) | 2013-09-30 | 2018-12-26 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波デバイス及び電子機器 |
JP6252280B2 (ja) * | 2014-03-20 | 2017-12-27 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波デバイスユニットおよびプローブ並びに電子機器および超音波画像装置 |
JP6402983B2 (ja) | 2014-08-29 | 2018-10-10 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波デバイス、超音波デバイスの製造方法、超音波プローブ、超音波測定装置、電子機器 |
JP6536792B2 (ja) | 2015-03-25 | 2019-07-03 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波センサー及びその製造方法 |
JP6625441B2 (ja) * | 2015-06-26 | 2019-12-25 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波プローブ |
JP6597026B2 (ja) * | 2015-07-30 | 2019-10-30 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波デバイス及び超音波モジュール |
JP6753293B2 (ja) * | 2016-12-09 | 2020-09-09 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波デバイス及び超音波装置 |
TWI675647B (zh) * | 2018-03-08 | 2019-11-01 | 余學致 | 超音波導引方法 |
JP7205191B2 (ja) * | 2018-11-22 | 2023-01-17 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波センサー、及び電子機器 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011077918A (ja) | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Murata Mfg Co Ltd | 超音波トランスデューサ |
JP2011082624A (ja) | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 近接超音波センサ |
JP2011259316A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Tohoku Univ | 高周波振動圧電素子、超音波センサおよび高周波振動圧電素子の製造方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0765986B2 (ja) * | 1986-12-24 | 1995-07-19 | 株式会社東芝 | アレイ型超音波探触子 |
JPH02114947A (ja) | 1988-10-24 | 1990-04-27 | Yokogawa Medical Syst Ltd | 超音波探触子の製造方法 |
JP2002165793A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-11 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波探触子 |
US6758094B2 (en) * | 2001-07-31 | 2004-07-06 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Ultrasonic transducer wafer having variable acoustic impedance |
WO2005120130A1 (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Olympus Corporation | 静電容量型超音波振動子とその製造方法、静電容量型超音波プローブ |
JP4991145B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2012-08-01 | ブラザー工業株式会社 | 圧電アクチュエータの検査方法 |
JP4618165B2 (ja) | 2006-03-06 | 2011-01-26 | 株式会社デンソー | 超音波センサ |
US7730785B2 (en) * | 2006-04-26 | 2010-06-08 | Denso Corporation | Ultrasonic sensor and manufacture method of the same |
JP5434109B2 (ja) | 2009-02-06 | 2014-03-05 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波センサーユニット |
JP5310119B2 (ja) | 2009-03-06 | 2013-10-09 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波センサーユニット |
US9327316B2 (en) * | 2009-06-30 | 2016-05-03 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Multi-frequency acoustic array |
JP5671876B2 (ja) | 2009-11-16 | 2015-02-18 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波トランスデューサー、超音波センサー、超音波トランスデューサーの製造方法、および超音波センサーの製造方法 |
JP5659564B2 (ja) * | 2010-06-10 | 2015-01-28 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波探触子および超音波診断装置 |
JP5990930B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2016-09-14 | セイコーエプソン株式会社 | 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 |
JP5900107B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-04-06 | セイコーエプソン株式会社 | 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 |
JP6019671B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-11-02 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波プローブ並びに電子機器および超音波診断装置 |
JP6102075B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2017-03-29 | セイコーエプソン株式会社 | 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 |
JP6135088B2 (ja) * | 2012-10-12 | 2017-05-31 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波トランスデューサーデバイス、プローブヘッド、超音波プローブ、電子機器及び超音波診断装置 |
JP7065986B2 (ja) | 2018-02-09 | 2022-05-12 | ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド | 周期的なビーム障害測定のためのシステムおよび方法 |
-
2012
- 2012-03-30 JP JP2012078673A patent/JP5900107B2/ja active Active
-
2013
- 2013-03-14 US US13/804,689 patent/US9089872B2/en active Active
- 2013-03-26 TW TW102110755A patent/TWI599231B/zh active
- 2013-03-28 CN CN201380016075.2A patent/CN104205876B/zh active Active
- 2013-03-28 KR KR1020147030034A patent/KR101595690B1/ko active IP Right Grant
- 2013-03-28 WO PCT/JP2013/002146 patent/WO2013145763A1/ja active Application Filing
- 2013-03-28 EP EP13768807.3A patent/EP2833649B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011077918A (ja) | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Murata Mfg Co Ltd | 超音波トランスデューサ |
JP2011082624A (ja) | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 近接超音波センサ |
JP2011259316A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Tohoku Univ | 高周波振動圧電素子、超音波センサおよび高周波振動圧電素子の製造方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130258803A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer element chip, probe, electronic instrument, and ultrasonic diagnostic device |
US20130258802A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer element chip, probe, electronic instrument, and ultrasonic diagnostic device |
US9079220B2 (en) * | 2012-03-30 | 2015-07-14 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer element chip, probe, electronic instrument, and ultrasonic diagnostic device |
US9089872B2 (en) * | 2012-03-30 | 2015-07-28 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer element chip, probe, electronic instrument, and ultrasonic diagnostic device |
US9554775B2 (en) | 2012-03-30 | 2017-01-31 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer element chip, probe, electronic instrument, and ultrasonic diagnostic device |
US10040098B2 (en) | 2012-03-30 | 2018-08-07 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer element chip, probe, electronic instrument, and ultrasonic diagnostic device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5900107B2 (ja) | 2016-04-06 |
TWI599231B (zh) | 2017-09-11 |
EP2833649A1 (en) | 2015-02-04 |
JP2013211604A (ja) | 2013-10-10 |
EP2833649B1 (en) | 2018-02-14 |
KR101595690B1 (ko) | 2016-02-18 |
EP2833649A4 (en) | 2015-11-18 |
US9089872B2 (en) | 2015-07-28 |
TW201340728A (zh) | 2013-10-01 |
KR20140139093A (ko) | 2014-12-04 |
US20130258802A1 (en) | 2013-10-03 |
CN104205876A (zh) | 2014-12-10 |
CN104205876B (zh) | 2018-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6102075B2 (ja) | 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 | |
JP5900107B2 (ja) | 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 | |
JP5990930B2 (ja) | 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 | |
JP6078994B2 (ja) | 超音波トランスデューサー素子ユニットおよびプローブおよびプローブヘッド並びに電子機器および超音波診断装置 | |
JP6442821B2 (ja) | 超音波デバイス及び電子機器 | |
JP6252280B2 (ja) | 超音波デバイスユニットおよびプローブ並びに電子機器および超音波画像装置 | |
JP6326833B2 (ja) | 超音波デバイス、超音波デバイスの製造方法、プローブ、電子機器、超音波画像装置 | |
TWI632710B (zh) | 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 | |
JP6252279B2 (ja) | 超音波トランスデューサー装置およびプローブ並びに電子機器および超音波画像装置 | |
JP2015070473A (ja) | 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 | |
JP6222259B2 (ja) | 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 | |
JP6311815B2 (ja) | 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 | |
JP6365726B2 (ja) | 超音波トランスデューサー装置及び電子機器 | |
JP2017000792A (ja) | 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 | |
JP2014197735A (ja) | 超音波トランスデューサー装置およびプローブ並びに電子機器および超音波画像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13768807 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 20147030034 Country of ref document: KR Kind code of ref document: A |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2013768807 Country of ref document: EP |