超声波器件、超声波探头以及超声波装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高收发敏感度的超声波器件、超声波探头以及超声波装置。超声波器件具备：基板，具有开口部以及包围所述开口部的隔壁；振动部，封闭所述开口部的一端侧；以及压电元件，设于所述振动部，当将所述开口部的开口宽度尺寸设为W，并将所述基板的厚度尺寸设为H时，W/H为0.66至0.92。

【技术实现步骤摘要】
超声波器件、超声波探头以及超声波装置
本专利技术涉及超声波器件、超声波探头以及超声波装置。
技术介绍
以往，已知一种超声波器件，其设有在具有开口部的基板的一面侧封闭开口部的支承膜，并将压电元件配置于与开口部重叠的位置的支承膜上(例如，参照专利文献1、2)在专利文献1、专利文献2所记载的超声波器件中，以包围开口部的方式设有隔壁(基板)，并通过压电元件使支承膜振动，从而向开口部的隔壁侧输出超声波。在这里，在专利文献1所记载的超声波器件中，开口部的开口宽度为约一百至数百μm，并且隔壁的高度(开口部的深度)形成为约100μm。另外，在专利文献2所记载的超声波器件中，开口部的开口宽度为802μm，并且隔壁的高度形成为3mm(3000μm)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-164331号公报专利文献2：日本特开2013-539254号公报可是，在如上述那样构成的超声波器件中，开口部的开口宽度和开口部的隔壁高度(基板的厚度尺寸)之间的关系是在以高收发敏感度实施超声波测定时的重要参数。然而，在上述专利文献1、专利文献2所记载的超声波器件中，没有考虑到该开口宽度与隔壁高度的关系，无法获得足够的收发特性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高收发敏感度的超声波器件、超声波探头以及超声波装置，并在以下对其应用例以及实施方式进行说明。根据本专利技术的一应用例的超声波器件，其特征在于，具备：基板，具有开口部以及包围所述开口部的隔壁；振动部，封闭所述开口部的一端侧；以及压电元件，设于所述振动部，当将所述开口部的开口宽度尺寸设为W，并将所述基板的厚度尺寸设为H时，W/H为0.66至0.92。在本应用例中，开口部由隔壁将四边包围起来而形成，并在该开口部的一端侧配置有振动部。在这样的超声波器件中，通过驱动压电元件使振动部振动，从而发送超声波。另外，通过超声波使振动部振动，从而从压电元件输出信号，从而检测到超声波的接收。然而，本申请的专利技术人经过专心研究而发现，根据开口部的开口宽度尺寸W和基板的厚度尺寸(隔壁的高度尺寸)H，收发敏感度会变化，因此可以通过适当设定该开口宽度尺寸W和厚度尺寸H，来获得高收发敏感度的超声波器件。也就是说，在本应用例中，开口部的开口宽度尺寸W和基板的厚度尺寸H的比例(W/H)为0.66至0.92。在这样的超声波器件中，在超声波发送时发送超声波，并可以增大在接收到在被检测体反射的超声波(反射波)时的接收敏感度。也就是说，可以提高超声波器件中的收发敏感度。根据本专利技术的一应用例的超声波器件，其特征在于，具备：基板，具有开口部以及包围所述开口部的隔壁；支承膜，封闭所述开口部的一端侧，并具有临近所述开口部的第一面以及作为所述第一面的背面的第二面；梁部，将配置于所述支承膜的所述第二面侧的密封板与所述支承膜的所述第二面接合；以及压电元件，设于所述支承膜，当从所述基板的厚度方向俯视观察时，所述支承膜具有由所述隔壁的边缘和所述梁部的边缘包围的振动部，所述压电元件设于所述振动部，当将所述振动部的宽度尺寸设为S，并将所述基板的厚度尺寸设为H时，S/H为0.73至1.16。在本应用例中，在基板的支承膜侧配置有密封板，并通过梁部将支承膜与密封板接合。在这样的本应用例中，封闭开口部的支承膜中的例如由当俯视观察时彼此相对的一对隔壁的边缘和一对梁部的边缘包围起来的区域，或由隔壁的边缘包围三边、剩余的一边配置梁部的边缘的区域为振动部。并且，在本应用例中，振动部的宽度尺寸S与基板的厚度尺寸H的比例(S/H)为0.73至1.16。在这样的超声波器件中，在超声波发送时发送超声波，并可以增大在接收到在被检测体反射的超声波(反射波)时的接收敏感度。也就是说，可以提高超声波器件中的收发敏感度。根据本专利技术的一应用例的超声波探头，其特征在于，具备：上述的超声波器件；以及壳体，收纳所述超声波器件。在本应用例中，如上所述，超声波器件中的收发敏感度高。因而，在具有这样的超声波器件的超声波探头中，在进行超声波测定时，可以进行高精度的超声波测定处理，并可以得到高精度的测定结果。根据本专利技术的一应用例的超声波装置，其特征在于，具备：上述的超声波器件；以及控制部，控制所述超声波器件。在本应用例中，如上所述，超声波器件中的收发敏感度高。因而，在超声波装置中，通过由控制部控制这样的超声波器件，可以高精度地进行超声波的发送处理、接收处理。由此，例如，可以对被检测体高精度地进行超声波测定，或可以对被检测体高精度地进行超声波治疗等各种超声波处理。附图说明图1是示出第一实施方式的超声波测定装置的概略构成的立体图。图2是示出第一实施方式的超声波探头的概略构成的剖视图。图3是第一实施方式的超声波器件的概略俯视图。图4是沿图3中的A-A线剖切的超声波器件的剖视图。图5是示出在第一实施方式中通过超声波换能器接收到超声波时输出的接收电压相对于开口部的开口宽度尺寸与隔壁的高度尺寸的比例的图。图6是第二实施方式的超声波器件的概略俯视图。图7是示出第二实施方式的超声波器件的概略构成的剖视立体图。图8是示出在第二实施方式中通过超声波换能器接收到超声波时输出的接收电压相对于振动部的宽度尺寸与隔壁的高度尺寸的比例的图。附图标记说明：1…超声波测定装置(超声波装置)；2…超声波探头；10…控制装置(控制部)；21…壳体；22…超声波器件；41…元件基板；41A、41C…开口部；41B…隔壁；42…支承膜；43…压电元件；44…密封板；45…声部件；50…超声波换能器；421、422…振动部；431…下部电极；432…压电膜；433…上部电极；441、442…梁部；451…声音层；452…声透镜；H…厚度尺寸；S…宽度尺寸；W…宽度尺寸。具体实施方式[第一实施方式]下面，对第一实施方式进行说明。图1是示出第一实施方式的超声波测定装置1的概略构成的立体图。超声波测定装置1相当于超声波装置，并如图1所示，具备：超声波探头2以及经由线缆3与超声波探头2连接的控制装置10。该超声波测定装置1使超声波探头2与被检测体(例如人体等生物体)的表面抵接，并从超声波探头2向被检测体内发送超声波。另外，超声波测定装置1通过超声波探头2接收由被检测体内的器官反射的超声波，并基于接收信号，例如获得被检测体内的内部断层图像，或测定被检测体内的器官的状态(例如血液循环等)。[控制装置的构成]控制装置10相当于控制部，并如图1所示，具备：操作部11，包括按钮、触摸面板等；以及显示部12。另外，虽在图示中省略，但控制装置10具备：存储部，由存储器等构成；以及运算部，由CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器)等构成。控制装置10使运算部执行存储于存储部的各种程序，从而控制超声波测定装置1。例如，控制装置10输出用于控制超声波探头2的驱动的指令，并基于从超声波探头2输入的接收信号，形成并使显示部12显示被检测体的内部构成的图像，或测定并使显示部12显示血液循环等的被检测体信息。作为这样的控制装置10，例如，可以使用平板电脑、智能手机、个人计算机等的终端装置，也可以使用用于操作超声波探头2的专用终端装置。[超声波探头的构成]图2是示出超声波探头2的概略构成的剖视图。如图2所示，超声波探头2具备：壳体21、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波器件，其特征在于，具备：基板，具有开口部以及包围所述开口部的隔壁；振动部，封闭所述开口部的一端侧；以及压电元件，设于所述振动部，当将所述开口部的开口宽度尺寸设为W，并将所述基板的厚度尺寸设为H时，W/H为0.66至0.92。

【技术特征摘要】
2017.01.06 JP 2017-0009171.一种超声波器件，其特征在于，具备：基板，具有开口部以及包围所述开口部的隔壁；振动部，封闭所述开口部的一端侧；以及压电元件，设于所述振动部，当将所述开口部的开口宽度尺寸设为W，并将所述基板的厚度尺寸设为H时，W/H为0.66至0.92。2.一种超声波器件，其特征在于，具备：基板，具有开口部以及包围所述开口部的隔壁；支承膜，封闭所述开口部的一端侧，并具有临近所述开口部的第一面以及作为所述第一面的背面的第二面；梁部...

【专利技术属性】
技术研发人员：大泽荣治，小岛力，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP