WO2022173150A1 - 초음파 프로브 - Google Patents

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WO2022173150A1
WO2022173150A1 PCT/KR2022/001247 KR2022001247W WO2022173150A1 WO 2022173150 A1 WO2022173150 A1 WO 2022173150A1 KR 2022001247 W KR2022001247 W KR 2022001247W WO 2022173150 A1 WO2022173150 A1 WO 2022173150A1
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electrode
substrate
piezoelectric
disposed
piezoelectric body
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최현식
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주식회사 에프씨유
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Definitions

  • An ultrasound apparatus for imaging diagnosis is a device that generates ultrasound toward a target part in the human body, receives an ultrasound signal reflected from the body, and can image information about lesions or blood flow in body tissues without invasiveness.
  • the ultrasound apparatus can diagnose in real time, is small, inexpensive, and has high safety without exposure to radiation. Accordingly, the ultrasound apparatus is widely used for diagnosis in various fields such as obstetrics and gynecology, radiology, and cardiology.
  • the flexible substrate is disposed on the other surface of the substrate body and further includes a third substrate electrode electrically connected to the second substrate electrode, wherein predetermined holes are formed in the substrate body and the first substrate electrode,
  • the second substrate electrode may be disposed to be spaced apart from the first substrate electrode in the hole formed in the substrate body and the first substrate electrode, and may be in electrical contact with the second piezoelectric electrode and the third substrate electrode.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 6 .
  • first support 122 and the second support 124 may be electrical conductors. Accordingly, electrodes may be in contact with the first support part 122 and the second support part 124 , respectively, and may be disposed between the electrodes to be electrically connected to each other.
  • connection electrode 130 is disposed on the upper end of the first support part 122 and the second support part 124 to be electrically connected to the connection electrode 130
  • a first substrate electrode 143 may be disposed at lower ends of the first support part 122 and the second support part 124 to be electrically connected to the first substrate electrode 143 .
  • first support part 122 and the second support part 124 may be disposed to be spaced apart from the piezoelectric body 110 by a predetermined distance, respectively.
  • first substrate electrode 143 and the fourth substrate electrode 149 may be electrically connected to each other through the first via hole V1 formed in the substrate body 141 , and the second substrate electrode 143 may be electrically connected to the second substrate through the second via hole V2 .
  • the electrode 145 and the third substrate electrode 147 may be electrically connected to each other.
  • the first via hole V1 may be omitted, and when the first via hole V1 is omitted, the first support part 122 may also be omitted.
  • first sound member 150 and the second sound member 160 may be provided, respectively, if necessary.
  • the first acoustic member 150 and the second acoustic member 160 may be adhered to each other through an adhesive layer, respectively.
  • FIG. 4 is a view illustrating a state in which the piezoelectric body included in the ultrasonic probe according to the second embodiment of the present invention is electrically connected to the flexible substrate
  • FIG. 5 is the piezoelectric body included in the ultrasonic probe according to the second embodiment of the present invention. It is a diagram for explaining the state of being electrically connected to the flexible substrate.
  • the ultrasonic probe 100 according to the second embodiment of the present invention includes a piezoelectric body 110 , a first support part 122 , a second support part 124 , a connection electrode 130 , a flexible substrate 140 , and a first sound. It includes a member 150 and a second acoustic member 160 .
  • the first support part 122 includes a first support body 122a and a first support electrode 122b, and the second support part 124 supports the second support body 124a and the second support electrode 124b.
  • the flexible substrate 140 includes a substrate body 141 , a first substrate electrode 143 , a second substrate electrode 145 , and a third substrate electrode 147 as shown in FIGS. 4 and 5 . .
  • the flexible substrate 140 only exposes the substrate body 141 to the outside, and the first substrate electrode 143 and the second substrate electrode 145 have a 'C'-shaped substrate body 141 . Each may be disposed on the inside.
  • the flexible substrate 140 may extend to have a predetermined length in the piezoelectric body 110 , and the extended flexible substrate 140 is disposed outside the ultrasound imaging apparatus. It may be electrically connected to the body.

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Abstract

본 발명은 초음파 프로브에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 프로브는, 전기신호를 수신하여 초음파를 발생시키고, 진동을 전기신호로 변환하는 압전체; 상기 압전체의 타면에 배치되고, 상기 압전체에 전기신호를 전달하기 위해 상기 압전체와 전기적으로 연결된 연성기판; 상기 압전체의 일면 측에 배치되고, 상기 압전체에서 발생된 초음파의 음향 임피던스를 조절하는 음향부재; 상기 압전체의 일면에 배치된 제1 압전전극; 및 상기 압전체의 타면에 배치된 제2 압전전극을 포함하고, 상기 연성기판은, 소정의 너비와 길이를 갖고, 전기적인 절연성을 갖는 기판본체; 상기 제1 압전전극과 전기적으로 연결되는 제1 기판전극; 및 상기 제2 압전전극과 전기적으로 연결되는 제2 기판전극을 포함할 수 있다.

Description

초음파 프로브
본 발명은 초음파 프로브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상 진단을 위해 초음파를 발생시키고 수신하기 위한 초음파 프로브에 관한 것이다.
영상 진단을 위한 초음파 장치는, 인체 내 대상 부위를 향해 초음파를 발생시키고, 체내에서 반사된 초음파 신호를 수신하여 체내 조직 내에 병변이나 혈류에 대한 정보를 무침습으로 영상화하여 확인할 수 있는 장치이다.이러한 초음파 장치는, X선, CT, MR 및 PET 등의 다른 영상 진단 장치에 비해 실시간으로 진단이 가능하고, 소형이며 저렴할 뿐만 아니라 피폭이 없는 안전성이 높은 장점이 있다. 그에 따라 이러한 초음파 장치는, 산부인과, 영상의학과, 심장 내과 등 다양한 분야에서 진단을 위해 널리 이용된다.
초음파 장치는 초음파 프로브와 초음파 영상 장치 본체를 포함한다. 초음파 프로브는, 전기적인 신호로부터 초음파를 변환하여 인체 내에 초음파를 송신하고 인체 내에서 반사된 초음파 신호를 전기적인 신호로 변환한다. 초음파 영상 장치 본체는, 초음파를 발생하기 위한 전기적인 신호를 발생시키고, 초음파 프로브로부터 수신한 저기적인 신호를 이용하여 영상화한다.
초음파 프로브는, 일반적으로 소재의 압전 특성을 이용한 압전 세라믹이나 압전 단결정 등을 사용하며, 압전소재의 시그널과 그라운드 전극을 통해 초음파를 발생시키거나 전기적인 신호로 변환한다.
이때, 초음파 프로브에서 방사되는 초음파의 음장 특성을 개선하기 위해 초음파 프로브 내에 엘리먼트를 다이싱 공정에서 분할하는 것이 중요하다. 이는, 압전체의 전극 구조와 제조 방법이 밀접한 관계가 있으며, 압전체의 전극 구조가 간단할수록 전기적인 신호선을 구현하기 위해 배치된 FPC(flexible printed circuit)을 제조하는 공정이 복잡해져 불량률이 높아지며 생산성이 저하되는 문제가 있다. 그리고 압전체의 전극 구조가 상대적으로 복잡한 경우, 상대적으로 제조공정이 복잡하지 않지만, 원가가 상승하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 초음파 프로브를 제조할 때 공정상에서 발생하는 제약을 줄이고 압전체와 전극의 연결 구조를 개선한 초음파 프로브를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 프로브는, 전기신호를 수신하여 초음파를 발생시키고, 진동을 전기신호로 변환하는 압전체; 상기 압전체의 타면에 배치되고, 상기 압전체에 전기신호를 전달하기 위해 상기 압전체와 전기적으로 연결된 연성기판; 상기 압전체의 일면 측에 배치되고, 상기 압전체에서 발생된 초음파의 음향 임피던스를 조절하는 음향부재; 상기 압전체의 일면에 배치된 제1 압전전극; 및 상기 압전체의 타면에 배치된 제2 압전전극을 포함하고, 상기 연성기판은, 소정의 너비와 길이를 갖고, 전기적인 절연성을 갖는 기판본체; 상기 제1 압전전극과 전기적으로 연결되는 제1 기판전극; 및 상기 제2 압전전극과 전기적으로 연결되는 제2 기판전극을 포함할 수 있다.
상기 연성기판은, 상기 기판본체의 타면에 배치되며, 상기 제2 기판전극과 전기적으로 연결되는 제3 기판전극을 더 포함하고, 상기 제1 기판전극 및 상기 제2 기판전극은 각각 상기 기판본체의 일면에 이격되어 배치되며, 상기 기판본체에 형성된 비아홀을 통해 상기 제2 기판전극 및 상기 제3 기판전극은 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 압전체의 상단에 배치되고, 상기 제1 압전전극과 전기적으로 접촉되는 연결전극; 및 상기 압전체의 측면에 상기 압전체와 이격되어 배치되는 하나 이상의 지지부를 포함하고, 상기 하나 이상의 지지부는, 상기 연결전극 및 상기 제1 기판전극을 전기적으로 연결하도록 상기 연결전극 및 상기 제1 기판전극과 전기적으로 접촉될 수 있다.
상기 음향부재는, 상기 연결전극의 일면에 배치될 수 있다.
상기 연성기판은, 상기 기판본체의 타면에 배치되며, 상기 제2 기판전극과 전기적으로 연결되는 제3 기판전극을 더 포함하고, 상기 기판본체 및 상기 제1 기판전극에는 소정의 홀이 형성되며, 상기 제2 기판전극은 상기 기판본체 및 상기 제1 기판전극에 형성된 홀 내에 상기 제1 기판전극과 이격되도록 배치되고, 상기 제2 압전전극 및 상기 제3 기판전극과 전기적으로 접촉될 수 있다.
상기 제2 기판전극의 두께는, 상기 기판본체의 두께 및 상기 제1 기판전극의 두께의 합에 대응되는 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 기판전극 및 상기 제2 기판전극은 각각 상기 기판본체의 일면에 서로 이격되어 배치되고, 상기 기판본체는, 상기 제1 기판전극이 상기 제1 압전전극과 전기적으로 접촉되고, 상기 제2 기판전극이 상기 제2 압전전극과 전기적으로 배치되도록 꺾인 형상을 가질 수 있다.
상기 기판본체는 상기 압전체의 외측으로 연장되어 배치되고, 상기 제1 기판전극 및 상기 제2 기판전극은 각각 상기 압전체의 외측으로 연장된 상기 기판본체를 따라 배치될 수 있다.
상기 음향부재는, 상기 기판본체의 상기 제1 기판전극이 배치된 면의 대향된 면에 접촉되어 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 연성기판을 이용하여 압전체와 전극을 연결함에 따라 초음파 프로브를 제조할 때 제조 공정을 쉽고 간단하게 함으로써, 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 프로브를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 프로브에 포함된 압전체가 연성기판과 전기적으로 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 프로브에 포함된 압전체가 연성기판과 전기적으로 연결되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 프로브에 포함된 압전체가 연성기판과 전기적으로 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 프로브에 포함된 압전체가 연성기판과 전기적으로 연결되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 프로브에 포함된 압전체가 연성기판과 전기적으로 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 절단선 A-A'를 취한 단면도이다.
도 8은 도 6의 절단선 B-B'를 취한 단면도이다.
이하에서는 본 발명을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '접속', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접속, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 프로브를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 프로브에 포함된 압전체가 연성기판과 전기적으로 연결된 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 프로브에 포함된 압전체가 연성기판과 전기적으로 연결되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 프로브(100)에 대해 설명한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 프로브(100)는, 압전체(110), 제1 지지부(122), 제2 지지부(124), 연결전극(130), 연성기판(140), 제1 음향부재(150) 및 제2 음향부재(160)를 포함한다.
압전체(110)는 공진현상을 이용하여 초음파를 발생시킨다. 이러한 압전체(110)는 제1 압전전극(112) 및 제2 압전전극(114)을 통해 인가되는 전기 신호를 진동 에너지로 변환하여 초음파를 발생시키고, 대상체로부터 도달되는 진동을 다시 전기 신호로 변환시킨다.
이러한 압전체(110)는, 다이싱 공정에 의해 복수 개가 구비될 수 있고, 복수 개의 압전체(110)가 어레이를 형성하여 배치될 수 있다.
제1 압전전극(112) 및 제2 압전전극(114)은 압전체(110)에 전기 신호를 전달하거나 압전체(110)로부터 변환된 전기 신호를 수신할 수 있다. 이러한 제1 압전전극(112)은 압전체(110)의 일면에 배치되고, 제2 압전전극(114)은 제1 압전전극(112)이 배치된 일면의 대향된 면에 배치될 수 있다. 예컨대, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 압전전극(112)은 압전체(110)의 상면에 배치되고, 제2 압전전극(114)은 압전체(110)의 하면에 배치될 수 있다.
제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)는, 도시된 바와 같이, 압전체(110)의 양측에 각각 배치될 수 있다. 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)는, 압전체(110)의 높이와 동일한 높이를 가질 수 있으며, 이때, 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)는 제1 압전전극(112) 및 제2 압전전극(114)이 배치된 상태의 압전체(110)의 높이와 동일할 수 있다.
그에 따라 압전체(110), 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)는 연성기판(140) 상에 배치될 때 동일한 높이를 가질 수 있다.
본 실시예에서, 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)는 전기 도전체일 수 있다. 따라서 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)에는 각각 전극들이 접촉될 수 있으며, 전극들 사이에 배치되어 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)의 상단에는 연결전극(130)이 배치되어 연결전극(130)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)의 하단에는 제1 기판전극(143)이 각각 배치되어 제1 기판전극(143)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)는 각각 압전체(110)와 소정의 거리만큼 이격된 상태로 배치될 수 있다.
연결전극(130)은 압전체(110), 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)의 상단에 배치되며, 압전체(110)와 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)를 전기적으로 연결하기 위해 배치된다. 이를 위해 연결전극(130)은 압전체(110), 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)를 완전히 덮을 수 있을 정도의 너비를 가질 수 있다.
연성기판(140)은, 압전체(110)의 하단에 전기적으로 연결되기 위해 배치된다. 이러한 연성기판(140)은 연성회로기판(FPC)일 수 있으며, 압전체(110)에 전기 신호를 전달하거나 압전체(110)로부터 전기 신호를 외부로 전달하기 위해 구비된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 연성기판(140)은, 압전체(110)의 하단에 배치되며, 압전체(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 연성기판(140)은, 기판본체(141), 제1 기판전극(143), 제2 기판전극(145), 제3 기판전극(147) 및 제4 기판전극(149)을 포함한다.
기판본체(141)는, 전기적으로 절연성을 가지며, 연성기판(140)의 형상을 지지하는 역할을 한다. 이러한 기판본체(141)는, 소정의 너비를 가지며, 소정의 길이를 가질 수 있다.
그리고 기판본체(141)에는, 제1 비아홀(V1) 및 제2 비아홀(V2)이 형성될 수 있다. 제1 비아홀(V1) 및 제2 비아홀(V2)은, 각각 기판본체(141)의 상면과 하면이 관통할 수 있게 형성되며, 예컨대, 단면이 원형 형상을 가질 수 있다. 하지만, 제1 비아홀(V1) 및 제2 비아홀(V2)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양한 형상을 가질 수 있다.
기판본체(141)의 일면에 제1 기판전극(143) 및 제2 기판전극(145)이 배치된다. 그리고 기판본체(141)의 타면, 즉, 기판본체(141)의 일면에 대향된 배면에 제3 기판전극(147) 및 제4 기판전극(149)이 배치될 수 있다.
이때, 기판본체(141)의 일면에 배치된 제2 기판전극(145)은 제1 기판전극(143)과 전기적으로 절연될 수 있게 서로 이격된 상태로 배치될 수 있고, 또한, 기판본체(141)의 타면에 배치된 제4 기판전극(149)은 제3 기판전극(147)과 전기적으로 절연될 수 있게 서로 이격된 상태로 배치될 수 있다.
그리고 기판본체(141)에 형성된 제1 비아홀(V1)을 통해 제1 기판전극(143)과 제4 기판전극(149)이 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 비아홀(V2)을 통해 제2 기판전극(145)과 제3 기판전극(147)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 필요에 따라 제1 비아홀(V1)은 생략될 수 있으며, 제1 비아홀(V1)이 생략되는 경우, 제1 지지부(122)도 함께 생략될 수 있다.
기판본체(141)의 일면에 배치된 제1 기판전극(143)에는 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)가 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 제2 기판전극(145)은 압전체(110)와 접촉될 수 있으며, 압전체(110)의 제2 압전전극(114)과 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서 압전체(110)의 상단에 배치된 제1 압전전극(112)은 연결전극(130), 제1 지지부(122)(또는 제2 지지부(124)) 및 제1 기판전극(143)과 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고 압전체(110)의 하단에 배치된 제2 압전전극(114)은, 제2 기판전극(145) 및 제3 기판전극(147)과 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서 압전체(110)는, 연성기판(140)의 제1 기판전극(143) 및 제3 기판전극(147)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 기판전극(143) 및 제3 기판전극(147)은, 외부에 배치된 초음파 영상 장치 본체로 연결될 수 있다.
여기서, 제1 기판전극(143)과 제4 기판전극(149)은 동일한 전극일 수 있고, 제2 기판전극(145)과 제3 기판전극(147)은 동일한 전극일 수 있으며, 제1 기판전극(143)과 제2 기판전극(145)은 서로 다른 전극일 수 있다.
제1 음향부재(150)는 연결전극(130)의 상단에 배치되고, 제2 음향부재(160)는, 연성기판(140)의 하단에 배치될 수 있다. 제1 음향부재(150) 및 제2 음향부재(160)는, 압전체(110)에서 발생된 초음파를 대상체를 향해 방출될 때, 음향 임피던스를 조절하기 위해 구비된다. 이러한 제1 음향부재(150) 및 제2 음향부재(160)는, 음속, 밀도 및 두께를 조정함으로써, 초음파 프로브(100)에서 방출되는 초음파 특성을 가변할 수 있다. 또한, 필요에 따라 제1 음향부재(150) 및 제2 음향부재(160) 중 하나 이상은 음향 렌즈를 포함할 수 있다.
또한, 제1 음향부재(150) 및 제2 음향부재(160)는, 필요에 따라 각각 복수 개가 구비될 수 있다. 이러한 제1 음향부재(150) 및 제2 음향부재(160)는, 각각 접착층을 통해 각각 접착될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 프로브에 포함된 압전체가 연성기판과 전기적으로 연결된 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 프로브에 포함된 압전체가 연성기판과 전기적으로 연결되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 프로브(100)에 대해 설명한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 프로브(100)는, 압전체(110), 제1 지지부(122), 제2 지지부(124), 연결전극(130), 연성기판(140), 제1 음향부재(150) 및 제2 음향부재(160)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하면서, 제1 실시예에서와 동일한 구성에 대해 동일한 도면부호를 사용하며, 제1 실시예에서와 동일한 설명은 생략한다.
제1 지지부(122)는, 제1 지지본체(122a) 및 제1 지지전극(122b)을 포함하고, 제2 지지부(124)는 제2 지지본체(124a) 및 제2 지지전극(124b)을 포함한다.
제1 지지본체(122a) 및 제2 지지본체(124a)는, 연성기판(140) 및 연결전극(130)을 지지하기 위해 소정의 크기를 가질 수 있으며, 전기적으로 절연성을 갖는 소재가 이용될 수 있다.
제1 지지전극(122b) 및 제2 지지전극(124b)은 각각 제1 지지본체(122a) 및 제2 지지본체(124a)의 외면에 형성될 수 있다. 제1 지지전극(122b) 및 제2 지지전극(124b)은 각각 연결전극(130)과 전기적으로 접촉되고, 또한, 제1 기판전극(143)과 전기적으로 연결될 수 있다.
연성기판(140)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기판본체(141), 제1 기판전극(143), 제2 기판전극(145) 및 제3 기판전극(147)을 포함한다.
제1 기판전극(143)은 기판본체(141)의 일면에 배치되고, 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)와 전기적으로 접촉될 수 있다. 이때, 제1 기판전극(143)은 소정의 크기를 갖는 홀을 가질 수 있다.
또한, 기판본체(141)에도 제1 기판전극(143)과 같이, 소정의 크기를 갖는 홀을 가질 수 있다. 이렇게 제1 기판전극(143) 및 기판본체(141)에 형성될 홀의 내부에 제2 기판전극(145)이 배치될 수 있다.
그리고 제3 기판전극(147)은 기판본체(141)의 타면(기판본체(141)의 일면에 대향된 면)에 배치되며, 별도의 홀이 형성되지 않을 수 있다. 따라서 기판본체(141) 및 제1 기판전극(143)에 형성된 홀의 내측에 제2 기판전극(145)이 배치되는데, 제2 기판전극(145)과 제3 기판전극(147)이 서로 전기적으로 접촉될 수 있다.
여기서, 제2 기판전극(145)은 도시된 바와 같이, 기판본체(141) 및 제1 기판전극(143)의 두께를 합친 두께로 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 기판전극(145)의 두께는 압전체(110)의 두께에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 압전체(110)의 두께가 제1 지지부(122) 및 제2 지지부(124)의 두께보다 두꺼운 경우, 제2 기판전극(145)의 두께는 그만큼 얇아질 수 있다.
또한, 필요에 따라 제2 기판전극(145)은 생략될 수 있으며, 이 경우, 압전체(110)는 제3 기판전극(147)에 직접 전기적으로 접촉될 수 있다. 따라서 압전체(110)의 상단에 배치된 제1 압전전극(112)은 연결전극(130), 제1 지지전극(122b)(또는 제2 지지전극(124b)) 및 제1 기판전극(143)과 전기적으로 연결될 수 있고, 압전체(110)의 하단에 배치된 제2 압전전극(114)은 제2 기판전극(145) 및 제3 기판전극(147)과 전기적으로 접촉될 수 있다.
여기서, 제2 기판전극(145)과 제3 기판전극(147)은 동일한 전극일 수 있으며, 제1 기판전극(143)과 제2 기판전극(145)은 서로 다른 전극일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 프로브에 포함된 압전체가 연성기판과 전기적으로 연결된 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 절단선 A-A'를 취한 단면도이다. 도 8은 도 6의 절단선 B-B'를 취한 단면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 프로브(100)에 대해 설명한다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 프로브(100)는, 압전체(110), 연성기판(140), 제1 음향부재(150) 및 제2 음향부재(160)를 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 대해 설명하면서, 제1 및 제2 실시예에서와 동일한 구성에 대해 동일한 도면부호를 사용하며, 제1 및 제2 실시예에서와 동일한 설명은 생략한다.
본 실시예에서, 압전체(110)는, 상단에 제1 압전전극(112)이 배치되고, 하단에 제2 압전전극(114)이 배치될 수 있다.
그리고 연성기판(140)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 대략 'ㄷ'자 형상으로 배치될 수 있다. 이때, 연성기판(140)의 기판본체(141)에서, 'ㄷ'자 형상의 상단면 하부에 제1 기판전극(143)이 배치되고, 'ㄷ'자 형상의 하단면 상부에 제2 기판전극(145)이 배치될 수 있다.
그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 기판전극(143)과 제2 기판전극(145)은 서로 이격된 상태로 배치되어 서로 전기적으로 절연될 수 있다.
따라서 본 실시예에서, 연성기판(140)은 외측으로 기판본체(141)만 노출되며, 제1 기판전극(143) 및 제2 기판전극(145)은 'ㄷ'자 형상의 기판본체(141) 내측에 각각 배치될 수 있다.
또한, 연성기판(140)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 압전체(110)에서 소정의 길이를 가지도록 연장될 수 있으며, 이렇게 연장된 연성기판(140)은 외부에 배치된, 초음파 영상 장치 본체와 전기적으로 연결될 수 있다.
이를 위해 연성기판(140)에 배치된 제1 기판전극(143) 및 제2 기판전극(145)은 도 8에 도시된 바와 같이, 기판본체(141)의 ㄷ'자 형상 내측에 각각 배치되어 형성될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
** 도면 부호의 설명 **
100: 초음파 프로브 110: 압전체
112: 제1 압전전극 114: 제2 압전전극
122: 제1 지지부 122a: 제1 지지본체
122b: 제1 지지전극 124: 제2 지지부
124a: 제2 지지본체 124b: 제2 지지전극
130: 연결전극 140: 연성기판
141: 기판본체 143: 제1 기판전극
145: 제2 기판전극 147: 제3 기판전극

Claims (6)

  1. 전기신호를 수신하여 초음파를 발생시키고, 진동을 전기신호로 변환하는 압전체;
    상기 압전체의 타면에 배치되고, 상기 압전체에 전기신호를 전달하기 위해 상기 압전체와 전기적으로 연결된 연성기판;
    상기 압전체의 일면 측에 배치되고, 상기 압전체에서 발생된 초음파의 음향 임피던스를 조절하는 음향부재;
    상기 압전체의 일면에 배치된 제1 압전전극; 및
    상기 압전체의 타면에 배치된 제2 압전전극을 포함하고,
    상기 연성기판은,
    소정의 너비와 길이를 갖고, 전기적인 절연성을 갖는 기판본체;
    상기 제1 압전전극과 전기적으로 연결되는 제1 기판전극; 및
    상기 제2 압전전극과 전기적으로 연결되는 제2 기판전극을 포함하는,
    초음파 프로브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성기판은, 상기 기판본체의 타면에 배치되며, 상기 제2 기판전극과 전기적으로 연결되는 제3 기판전극을 더 포함하고,
    상기 제1 기판전극 및 상기 제2 기판전극은 각각 상기 기판본체의 일면에 이격되어 배치되며,
    상기 기판본체에 형성된 비아홀을 통해 상기 제2 기판전극 및 상기 제3 기판전극은 전기적으로 연결되는,
    초음파 프로브.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 압전체의 상단에 배치되고, 상기 제1 압전전극과 전기적으로 접촉되는 연결전극; 및
    상기 압전체의 측면에 상기 압전체와 이격되어 배치되는 하나 이상의 지지부를 포함하고,
    상기 하나 이상의 지지부는, 상기 연결전극 및 상기 제1 기판전극을 전기적으로 연결하도록 상기 연결전극 및 상기 제1 기판전극과 전기적으로 접촉되는,
    초음파 프로브.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 음향부재는, 상기 연결전극의 일면에 배치되는,
    초음파 프로브.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성기판은, 상기 기판본체의 타면에 배치되며, 상기 제2 기판전극과 전기적으로 연결되는 제3 기판전극을 더 포함하고,
    상기 기판본체 및 상기 제1 기판전극에는 소정의 홀이 형성되며,
    상기 제2 기판전극은 상기 기판본체 및 상기 제1 기판전극에 형성된 홀 내에 상기 제1 기판전극과 이격되도록 배치되고, 상기 제2 압전전극 및 상기 제3 기판전극과 전기적으로 접촉되는,
    초음파 프로브.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 기판전극의 두께는, 상기 기판본체의 두께 및 상기 제1 기판전극의 두께의 합에 대응되는 두께를 갖는,
    초음파 프로브.
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