超声波探头和制造超声波探头的方法技术

提供一种超声波探头和制造超声波探头的方法。所述方法包括：制备具有第一表面和第二表面的背衬层，由于在背衬层中形成有槽使得第一表面和第二表面具有不同的高度，其中，第一电极和第二电极分别暴露在第一表面和第二表面上；形成与第一电极接触的第三电极；在第三电极上形成基础压电层，基础压电单元包括压电层；通过去除基础压电单元的上部区域来形成压电单元；以及在背衬层和压电单元上形成第四电极。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请要求于2014年3月4日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0025678号 韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。
本专利技术的一个或更多个实施例涉及一种超声波探头和制造该超声波探头的方法。
技术介绍
通常，超声波诊断装置将超声波照射到诸如人或动物的对象表面并检测从对象反 射的回波信号，从而在监视器上显示组织的层析图像并提供对象的诊断所必需的信息。为 此，超声波诊断装置包括用于将超声波发射到对象并接收来自对象的回波信号的超声波探 头。 超声波探头具有安装在其中的传感器，该传感器用于将超声波信号转换成电信 号，反之亦然（即，将电信号转换为超声波信号）。传感器通常包括成组的多个压电元件。 因此，具有上述结构的超声波诊断装置将超声波照射到对象，将反射的超声波回波信号转 换成电信号，通过利用电信号产生超声波图像。 这种利用超声波探头的超声波诊断装置用于诸如检测活体内异物、测定损伤程 度、监测肿瘤、观察胎儿等的医疗目的。 通常通过在将超声波探头的组件装配到一起前分别制造超声波探头的组件来生 产超声波探头。然而，这种装配方法不仅会引起组件之间的连接故障，而且会难以减小超声 波探头的尺寸。
技术实现思路
本专利技术的一个或更多个实施例包括，通过该 方法形成薄的压电层和薄的匹配层。 将在下面的说明书中部分地阐述附加方面，且部分地根据描述将是明显的，或者 可以通过实践给出的实施例来了解。 根据本专利技术的一个或更多个实施例，一种制造超声波探头的方法包括：制备具有 第一表面和第二表面的背衬层，由于在背衬层中形成有槽使得第一表面和第二表面具有不 同的高度，其中，第一电极和第二电极分别暴露在第一表面和第二表面上；形成与第一电极 接触的第三电极；在第三电极上形成基础压电单元，基础压电单元包括压电层；通过去除 基础压电单元的上部区域来形成压电单元；在背衬层和压电单元上形成第四电极。 形成第三电极的步骤可以包括：在槽的内部形成导电材料以及将导电材料的沿槽 的侧壁形成的部分去除。 可以通过利用连接技术来形成基础压电单元。 压电单元的表面可以与第二表面处于同一水平。 在去除基础压电单元的上部区域期间，也可以去除背衬层和第二电极的上部区 域。 压电单元的压电层可以接触第四电极。 基础压电单元还可以包括与压电层的顶表面接触的第一辅助电极，在去除基础压 电单元的上部区域的过程中可以去除第一辅助电极。 基础压电单元还可以包括与压电层的底表面接触的第二辅助电极，在形成基础压 电单元的过程中第二辅助电极可以与第三电极接触。 包括在压电单元中的压电层可以具有小于或等于200 ym的厚度。 所述方法还可以包括在第四电极上形成匹配层。 可以通过利用沉积工艺和模制工艺中的至少一个来形成匹配层。 匹配层可以具有小于或等于50 y m的厚度。 第三电极和第四电极可以分别通过第一电极和第二电极电连接到用于操作超声 波探头的芯片模炔基板。 第三电极和第四电极中的一个电极可以用作地电极，另一个电极可以用作信号电 极。 第四电极可以是地电极。 所述方法还可以包括切割第三电极、压电单元和第四电极以形成多个第三电极元 件、多个压电元件和多个第四电极元件。 制备背衬层的步骤可以包括：将第一子背衬层、第二电极、第二子背衬层、第一电 极和第三子背衬层连接在一起，使它们均被顺序地布置；通过将第二子背衬层、第一电极和 第三子背衬层的一部分去除来形成槽。 第二子背衬层可以具有阶梯式表面。 第一电极和第二电极中的至少一个电极可以是柔性印刷电路板（PCB)。 根据本专利技术的一个或更多个实施例，一种超声波探头包括：背衬层，具有第一表面 和第二表面，其中，第一表面和第二表面由于在背衬层中形成的槽而具有不同的高度；第一 电极和第二电极，设置在背衬层的内部并分别暴露在第一表面和第二表面上；第三电极，设 置在槽的内部并接触第一电极；压电单元，设置在第三电极上并包括压电层；第四电极，设 置在背衬层和压电单元上。 压电单元还可以包括设置在压电层的底表面上的辅助电极，压电层的顶表面可以 接触第四电极，辅助电极接触第三电极。【附图说明】 根据下面的结合附图的实施例的描述，这些和/或其它方面将变得明显且更容易 理解，其中： 图1是根据本专利技术的示例性实施例的超声波探头的结构的示意图； 图2是示出根据本专利技术的示例性实施例的制造图1的超声波探头的包括第一电极 和第二电极的背衬层（backing layer)的方法的图； 图3A至图31是用于说明根据本专利技术的示例性实施例的通过利用图2中示出的背 衬层来制造图1的超声波探头的方法的图； 图4A至图4D示出根据本专利技术的示例性实施例的图3E中示出的基础压电元件；以 及 图5是包括图1的超声波探头的超声波诊断装置的框图。【具体实施方式】 现在将在下面参照附图更全面地描述示例性实施例。在附图中，同样的附图标记 始终指示同样的元件，并在这里省略其重复描述。 在本说明书中，"对象"可以包括人或动物，或者人或动物的一部分。例如，对象可 以包括诸如肝脏、心脏、子宫、脑、胸部和腹部的器官，或者血管。此外，"用户"指诸如医生、 护士、医学实验室技术人员、医学影像专家和修理医疗装置的工程师的医学专业人士，但所 述用户不限于此。当诸如"…中的至少一个"的表述放在一系列元件（要素）之后时，其修 饰整个系列的元件（要素），而不修饰所述系列中的单个元件（要素）。 图1是根据本专利技术的示例性实施例的超声波探头100的结构的示意图。参照图1， 超声波探头100包括背衬层110、第一电极130、第二电极140、第三电极150、压电单元160 和第四电极170,背衬层110具有第一表面Sl和第二表面S2,第一表面Sl和第二表面S2 由于背衬层110中形成有槽120而具有不同的高度，第一电极130设置在背衬层110的内 部并暴露在第一表面Sl上，第二电极140设置在背衬层110的内部并暴露在第二表面S2 上，第三电极150设置在槽120中并接触第一电极130,压电单元160包括压电层161并设 置在第三电极150上，第四电极170设置在背衬层110和压电单元160上。超声波探头100 还可以包括形成在第四电极170上的匹配层（matching layer)180。 背衬层110可以吸收传播到其中的超声波并具有形成在其中的槽120。槽120可 以形成在背衬层110的顶表面中，使得槽120具有与压电单元160的形状对应的形状并且 当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造超声波探头的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：制备具有第一表面和第二表面的背衬层，第一表面和第二表面由于在背衬层中形成有槽而具有不同的高度，其中，第一电极和第二电极分别暴露在第一表面和第二表面上；形成与第一电极接触的第三电极；在第三电极上形成基础压电单元，所述基础压电单元包括压电层；通过去除基础压电单元的上部区域来形成压电单元；以及在背衬层和压电单元上形成第四电极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉柱，朴正林，
申请(专利权)人：三星麦迪森株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR