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制造方法及图纸

一种超声波换能器元件芯片，其特征在于，具备：基板，其中的开口被配置成阵列状；超声波换能器元件，在所述基板的第一面上设置于各个所述开口；以及增强部件，固定于与所述基板的所述第一面相反一侧的所述基板的第二面，用于增强所述基板，所述增强部件在固定于所述基板的所述第二面的面上具有直线状槽部，其沿所述面的面内的第一方向、以比所述基板的所述第二面上的所述开口的所述第一方向的开口宽度小的间隔排列配置，使所述开口的内部空间和所述基板的外部空间相互连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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
本专利技术涉及超声波换能器元件芯片和利用了该超声波换能器元件芯片的探测器、以及利用了这样的探测器的电子设备和超声波诊断装置等。
技术介绍
例如专利文献1所公开的，超声波换能器元件芯片具备基板。在基板上形成有多个开口。在各个开口设置有超声波换能器元件。超声波换能器元件具备振动膜。振动膜从基板的表面堵塞开口。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-82624号公报专利文献2：日本特开2011-77918号公报
技术实现思路
专利技术拟要解决的课题如果在基板上形成开口，基板的强度就会下降。相对于基板的厚度方向的力的强度不足。一旦将超声波换能器元件芯片压抵于被检测体，往往导致超声波换能器元件破损。根据本专利技术的至少一个方式，能够提供一种薄型的、并且具有耐受基板的厚度方向的按压的强度的超声波换能器元件芯片。用于解决课题的技术方案(1)本专利技术的一方式涉及一种超声波换能器元件芯片，其具备：基板，阵列状地配置有开口；超声波换能器元件，在所述基板的第一面设置于各个所述开口；以及增强部件，固定于与所述基板的所述第一面相反一侧的所述基板的第二面，用于增强所述基板，其中，所述增强部件在固定于所述基板的所述第二面的面具有直线状槽部，所述直线状槽部沿所述面的面内的第一方向、以比所述基板的所述第二面上的所述开口的所述第一方向的开口宽度小的间隔排列配置，使所述开口的内部空间和所述基板的外部空间相互连通。在这样的超声波换能器元件芯片中，可形成薄型的超声波换能器元件。超声波换能器元件可形成于薄型的基板。即使在基板固定有增强部件，也能形成薄型的超声波换能器元件芯片。此外，因为在基板的第二面固定有增强部件，所以能够在基板的厚度方向增强基板的强度。开口的内部空间被基板、超声波换能器元件以及增强部件包围。直线状槽部使开口的内部空间和基板的外部空间相互连接。这样，能够确保在各个开口的内部空间和内部空间的外侧之间通气。如果以比第一方向的开口宽度小的间隔排列配置直线状槽部，则即使在基板和增强部件之间发生相对挪位时，也能至少有一条直线状槽部连接到开口。必定能够确保各个开口与开口的外侧之间通气。开口的内部空间不被密闭。开口的内部空间能够容易地跟随周围的压力变动。这样，能够可靠地避免超声波换能器元件的破损。假如气密地密封开口的内部空间，则会有因压力变动而导致超声波换能器元件破损之忧。(2)所述增强部件可在至少一处的接合区域接合被配置成阵列状的所述开口之间的所述基板的间隔壁部。如果将间隔壁部接合于增强部件，则间隔壁部的活动被增强部件约束。因此，能够防止间隔壁部的振动。其结果，能够防止超声波换能器元件彼此的串扰。而且，如果这样地约束间隔壁部的活动，则能够避免间隔壁部的振动作用于超声波换能器元件的超声波振动。在超声波换能器元件中能够获得清晰的振动模式的超声波振动。如果这样避免间隔壁部的振动，也能够抑制超声波振动的振幅下降。(3)超声波换能器元件芯片在从所述基板的厚度方向的俯视观察中，每条所述直线状槽部可顺序地横穿一列的所述开口，使开口彼此相继连通，并从列端的所述开口连通至所述基板的轮廓的外侧的空间。这样，能够确保一列开口全部通气。(4)超声波换能器元件芯片在从所述基板的厚度方向的俯视观察中，可代替一条所述直线状槽部而通过以多条所述直线状槽部相互组合的形式顺序地横穿一列的所述开口，使开口彼此相继连通，并从列端的所述开口连通至所述基板的轮廓的外侧的空间。这样，能够确保一列开口全部通气。(5)所述直线状槽部的沿所述第一方向排列的间隔可以是所述开口的所述第一方向的开口宽度的三分之一以上且小于所述开口宽度的二分之一。如果以这样的间隔排列直线状槽部，则可以有两条直线状槽部横穿开口的轮廓线。从而，在开口处，即使有一条直线状槽部发生堵塞，也可以用另一直线状槽部来确保与开口的外侧之间通气。(6)在从所述基板的厚度方向的俯视观察中，所述开口的轮廓可形成为矩形，所述直线状槽部可沿所述矩形的短边方向横穿所述开口。这样，如果沿矩形的长边方向设定直线状槽部彼此的间隔，则与沿矩形的短边方向设定直线状槽部彼此的间隔相比，能够确保平行线彼此间具有大的间隔。因此，以少的条数形成直线状槽部也可。能够达到加工的高效化。(7)在从所述基板的厚度方向的俯视观察中，所述开口的轮廓可形成为矩形，所述直线状槽部可沿所述矩形的长边方向横穿所述开口。在矩形的短边，因高宽比(アスペクト比)的原因，开口的轮廓的壁不易变形。即使叠合的范围基于直线状槽部的形成而缩小，壁也能维持较高的刚性。从而，能够抑制壁的振动。(8)在从所述基板的厚度方向的俯视观察中，所述开口可以一定的间距沿所述第一方向排列，所述直线状槽部可沿所述第一方向以等间距排列。在直线状槽部的形成时，只要确保等间距，就能够自由地设定直线状槽部和增强部件的相对位置。可在增强部件的加工时放宽增强部件的定位精度。能够简化增强部件的加工。(9)超声波换能器元件芯片可组装到探测器中加以利用。探测器可具备超声波换能器元件芯片和支撑所述超声波换能器元件芯片的框体。(10)探测器可组装到电子设备中加以利用。电子设备可具备探测器和与所述探测器连接并对所述超声波换能器元件的输出进行处理的处理电路。(11)同样地，探测器可组装到超声波诊断装置中加以利用。超声波诊断装置可具备探测器；处理电路，与所述探测器连接，对所述超声波换能器元件的输出进行处理并生成图像；以及显示所述图像的显示装置。(12)超声波换能器元件芯片可组装到探测器头中加以利用。探测器头可具备超声波换能器元件芯片、以及支撑所述超声波换能器元件芯片的框体。(13)在制造超声波换能器元件芯片时，可提供特定的制造方法。在此，超声波换能器元件芯片的制造方法可包括：保持增强部件的工序，所述增强部件具有具备直线状槽部的表面，所述直线状槽部以比呈阵列状配置于基板上的开口的第一方向的开口宽度小的间隔排列；以及将与所述基板的第一面相反一侧的所述基板的第二面与所述增强部件的所述表面叠合的工序，在所述基板的所述第一面，超声波换能器元件设置于各个所述开口。如果这样设定直线状槽部的间隔，则即使在基板和增强部件之间发生相对错位，也能有至少一条直线状槽部连通于开口。而且，即使是在大气中或者其它气体氛围下相互叠合基板和增强部件，也能够较简单地实现叠合。另一方面，如果基板的第二面叠合于均匀的平面，则气体被增强部件的平面挤入各个开口内。在大气压下，比开口内的空间的体积还要大的体积的气体欲留在开口内。如果不在封闭开口的同时从基板和增强部件的间隙释放多余的气体，则不能实现基板和增强部件的接合。附图说明图1是大致示出一实施方式涉及的电子设备的一个具体例、即超声波诊断装置的外观图。图2是超声波探测器的放大正面图。图3是超声波换能器元件芯片的放大俯视图。图4是沿图3的4-4线的截面图。图5是示出槽的增强板的俯视图。图6是图5的放大局部俯视图。图7是大致示出超声波诊断装置的电路构成的框图。图8是大致示出形成于硅片上的柔性膜和下部电极的局部放大垂直截面图。图9是大致示出形成于下部电极上的压电体膜和上部电极的局部放大垂直截面图。图10是大致示出覆盖硅片的导电膜的局部放大垂直截面图。图11是大致示出形成于硅片的开口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波换能器元件芯片，其特征在于，具备：基板，阵列状地配置有开口；超声波换能器元件，在所述基板的第一面设置于各个所述开口；以及增强部件，固定于与所述基板的所述第一面相反一侧的所述基板的第二面，用于增强所述基板，其中，所述增强部件在固定于所述基板的所述第二面的面具有直线状槽部，所述直线状槽部沿所述面的面内的第一方向、以比所述基板的所述第二面上的所述开口的所述第一方向的开口宽度小的间隔排列配置，使所述开口的内部空间和所述基板的外部空间相互连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.30 JP 2012-0786731.一种超声波换能器元件芯片，其特征在于，具备：基板，阵列状地配置有开口；超声波换能器元件，在所述基板的第一面设置于各个所述开口；以及增强部件，固定于与所述基板的所述第一面相反一侧的所述基板的第二面，用于增强所述基板，其中，所述增强部件在固定于所述基板的所述第二面的面具有直线状槽部，所述直线状槽部沿所述面的面内的第一方向，以比所述基板的所述第二面上的所述开口在所述第一方向上的开口宽度小的间隔排列配置，使所述开口的内部空间和所述基板的外部空间相互连通以确保通风，在从所述基板的厚度方向的俯视观察中，每个直线状槽部延伸穿过开口列中的相应的一个列内的每个开口，并且设置在所述开口列中的所述相应的一个列的端部处的一个开口的内部空间与基板的外部空间连通。2.根据权利要求1所述的超声波换能器元件芯片，其特征在于，所述增强部件在至少一处的接合区域接合所述基板的间隔壁部，所述基板的间隔壁部位于被配置成阵列状的所述开口之间。3.根据权利要求1或2所述的超声波换能器元件芯片，其特征在于，在从所述基板的厚度方向的俯视观察中，一个直线状槽部延伸穿过开口列中的相应的一个列内的每个开口，使所述开口列中的相应的一个列内的每个开口彼此连通，并且使设置在所述开口列中的相应的一个列的端部处的一个开口的内部空间与基板的外部空间连通。4.根据权利要求1或2所述的超声波换能器元件芯片，其特征在于，在从所述基板的厚度方向的俯视观察中，多个直线状槽部延伸穿过开口列中的相应的一个列内的每个开口，使所述开口列中的相应的一个列内的每个开口彼此连通，并使设置在所述开口列中的相应的一个列的端部处的一个开口的内部空间与基板的外部空间连通。5.根据权利要求1所述的超声波换能器元件芯片，其特征在于，所述直线状槽部在所述第一方向上排列的间隔是所述开口在所述第一方向上的宽度的三分之一以上且小于所述宽度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村友亮，鹤野次郎，清濑摄内，
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