超声波探针制造技术

一种体腔插入型探针，其中，经由振荡器单元的背面侧上的继电器板设置有电子电路板。背衬构件接合电子电路板的背面的中央区域。配线薄板接合背面的周边区域。配线薄板的后翼部和前翼部包围背衬壳体，并且排热薄板的右翼部和左翼部经由形成在散热外壳上的两个狭缝向外突出并固定在散热外壳的外表面上。由电子电路板产生的热量经由排热薄板或者背衬壳体传导至散热外壳，并且热量由作为一个整体的散热外壳消散。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波探针
本专利技术涉及一种超声波探针，更具体地，涉及一种具有二维阵列换能器(transducer)的体腔插入型超声波探针。
技术介绍
在医疗领域，超声波诊断装置正在被使用。超声波诊断装置是一种向活体发送超声波以及从活体接收超声波，并且基于通过超声波的发送和接收而获得的接收信号来形成超声波图像的装置。超声波的发送和接收由超声波探针执行。各种探针被商品化，其中包括体腔插入型探针。体腔插入型探针插入食道、直肠、阴道等，并且在体内发送和接收超声波。其中，食道探针是插入食道的探针，更具体地，是当处于食道中时向心脏发送超声波并从心脏接收超声波的探针。近年来，三维超声波诊断正变得更加普及。在这项技术中，向活体内的三维空间发送超声波以及从活体内的三维空间接收超声波，以获得体数据，并且体数据被用于形成表示三维空间的三维图像、表示三维空间的任意剖面的二维断层图像等。为了向三维空间发送超声波以及从三维空间接收超声波，在探针头通常设置有二维阵列换能器。二维阵列换能器由二维排列的多个换能器元件(例如，数千个换能器元件)形成。专利文献1公开了一种用于三维超声波诊断的食道探针。换能器单元被放置在食道探针的头部。换能器单元包括从活体组织侧起依次设置的二维阵列换能器、接口层、电子电路(集成电路)、背衬层、散热器等。电子电路是执行信道减少(channelreduction)的电路，即，用于减少信号线数量的电路。散热器是带走产生于电子电路中的热量的电路。专利文献专利文献1：JP2005-507581A
技术实现思路
技术问题当用于信道减少的电子电路将要被设置在探针头中时，由于在电子电路中产生大量的热量，因此从电子电路散热就成为了问题。具体地，当产生在电子电路中的热量被传导至二维阵列换能器时，二维阵列换能器的温度变高，导致二维阵列换能器的恶化以及发送/接收面的温度上升等问题。由此，为了尽量避免在电子电路中产生的热量传导至二维阵列换能器，需要将热量从电子电路排放至其他构件。然而，在专利文献1描述的食道探针中，由于散热器通过位于其与电子电路的背面侧之间的背衬层而设置在电子电路的背面侧上，所以存在难以提高从电子电路向散热器的导热率的问题。因此，可以考虑去掉背衬层并且散热器直接接合至电子电路的构造。然而，在这样的结构中，不能够充分地衰减从二维阵列换能器发射至背面侧的超声波，导致诸如多重反射的问题。在体腔插入型探针中，存在减小探针头的尺寸的强烈要求，并且因此不能够在探针头中设置复杂的或者大尺寸的冷却机构。问题解决方案本专利技术的益处为，在具有阵列换能器和电连接至阵列换能器的电子电路的超声波探针中，电子电路中产生的热量被有效地排放，并且防止了阵列换能器的温度变高。本专利技术的另一个益处为，在阵列换能器的背面侧实现了对于不需要的超声波的有效的背衬，并且电子电路中产生的热量被有效地排放。本专利技术的另一个益处为，在身体插入型探针中，实现了能够将电子电路中产生的热量排放至探针头整体的探针头结构。根据本专利技术的一个方案，提供了一种超声波探针，包括：阵列换能器，其具有二维排列的多个换能器元件；电子电路板，其设置在阵列换能器的背面侧并且具有电连接至多个换能器元件的电子电路；以及散热构件，其为接合至电子电路板的背面上的导热区域的导热构件，并且将热量从电子电路板的背面侧向放热结构排放。根据上述构造，散热构件直接接合设在电子电路板的背面上的导热区域，并且热量通过散热构件从电子电路板的背面侧转移至放热结构。通过这样的构造，电子电路板中产生的热量能够被有效地排放，并且，因此能够抑制从电子电路板向阵列换能器的热传导以及能够防止阵列换能器中过度的温度上升。这样的构造允许活体的稳定性的提高。上述电子电路形成发送信号处理电路和接收信号处理电路中的至少一个，并且优选形成全部两个处理电路。电子电路优选为信道减少电路。在发送期间，信道减少电路通过阵列换能器全体或者在预定的单元中根据一个发送触发信号产生多个发送驱动信号，并且，在接收期间，在预定的单元中根据多个接收信号产生一个组接收信号。优选地，电子电路板为表面上形成有电子电路，并且不具有厚封装的半导体板。这样的电子电路板可直接接合在阵列换能器的背面侧上，但优选地，电子电路板通过电子电路板与阵列换能器之间的接口板连接至阵列换能器。作为接口板，可使用具有配线转换功能等的板。当散热构件的导热率高于接口板的导热率时，电子电路中产生的热量能够更容易地转移至散热构件。阵列换能器通常有具有压电特性的材料形成，并且可使用MUT(Micro-MachinedUltrasonicTransducer，微机械超声波换能器)。优选地，放热结构为探针头的骨架，并且同时也是放热构件，并且更优选地，放热结构为探针头壳体。通过使用由具有大的表面面积和良好的导热率的构件形成的放热结构，能够在从放热结构整体向环境放热的同时抑制电子电路板的温度上升而不会引起局部温度上升。超声波探针优选为体腔插入型探针，并且更具体地，是食道探针。根据本专利技术的另一个方案，优选地，在电子电路板的背面上设定有导热区域和超声波传播区域，并且超声波探针进一步包括接合至超声波传播区域的背衬构件。根据这样的构造，能够在电子电路板的背面侧实现散热功能和超声波衰减功能。换言之，能够同时实现抑制电子电路板的温度上升以及防止多重反射。根据本专利技术的另一个方案，优选地，超声波传播区域为中央区域，并且导热区域为围绕中央区域的周边区域的全部或一部分。根据这样的构造，背衬功能可集中在超声波趋于更容易传播的中央区域，从而有效地吸收超声波。另一方面，在散热面上，散热构件接合至周边区域。同样通过这样的结构，只要电子电路板的导热率不低，即，只要不存在不被允许的温度分布，就可实现充分的散热功能。优选地，散热构件接合至周边区域的全部，但散热构件也可接合周边区域的一部分。在这种情况下，优选地，使用这样一种结构:散热构件接合至周边区域的产生高热量的部分。根据本专利技术的另一个方案，优选地，散热构件为具有与超声波传播区域对应的开口的薄板状构件，背衬构件为具有穿过开口接合至超声波传播区域的凸起的块状构件，并且散热构件夹在电子电路板与背衬构件之间。根据这样的构造，背衬构件的凸起穿过散热构件的开口直接接合电子电路板的背面上的中央区域。另一方面，薄板状的散热构件面接合至电子电路板的背面上的周边区域。由于散热构件为薄板状，散热构件能够容易地变形，并且因此，容易将散热构件的大部分连接至导热结构。根据本专利技术的另一个方案，优选地，散热构件包括从导热区域延伸且具有挠性的多个翼部，并且多个翼部中的至少一个翼部接合至放热结构。根据这样的构造，多个翼部(以平面状变宽的部分)中的至少一个翼部接合至导热结构，并且通过该结构，热量从电子电路板排放。优选地，多个翼部中的全部直接接合或间接接合至导热结构。根据本专利技术的另一个方案，优选地，在放热结构上形成有至少一个狭缝，至少一个翼部插入该至少一个狭缝，并且至少一个翼部的插入部分被折叠并接合至放热结构的外表面。根据这样的构造，狭缝与翼部能够牢固地连接，能够实现良好的导热状态，并且散热构件能够固定在放热结构上。根据后者，由于散热构件可起到内部组件的固定构件的作用，因此不需要准备专门的用于固定的构件，并且能够减少部件的数量。根据本专利技术的另一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波探针，包括：阵列换能器，其具有二维排列的多个换能器元件；电子电路板，其设置在所述阵列换能器的背面侧，并具有电连接至所述多个换能器元件的电子电路；以及散热构件，其为接合至所述电子电路板的背面上的导热区域的导热构件，并且将热量从所述电子电路板的背面侧向放热结构排放。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.31 JP 2012-2404971.一种超声波探针，包括：阵列换能器，其具有二维排列的多个换能器元件；电子电路板，其设置在所述阵列换能器的背面侧，并具有电连接至所述多个换能器元件的电子电路；以及散热构件，其为接合至所述电子电路板的背面上的导热区域的导热构件，并且将热量从所述电子电路板的背面侧向放热结构排放，其中，所述导热区域和超声波传播区域设在所述电子电路板的所述背面上，并且所述超声波探针进一步包括接合至所述超声波传播区域的背衬构件。2.如权利要求1所述的超声波探针，其中，所述超声波传播区域为中央区域，并且所述导热区域为围绕所述中央区域的周边区域的全部或一部分。3.如权利要求2所述的超声波探针，其中，所述散热构件为具有与所述超声波传播区域对应的开口的薄板状构件，所述背衬构件为具有穿过所述开口而接合至所述超声波传播区域的凸起的块状构件，并且所述散热构件夹在所述电子电路板与所述背衬构件之间。4.如权利要求3所述的超声波探针，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林和裕，渡边徹，
申请(专利权)人：日立阿洛卡医疗株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP