压电元件、探测器以及超声波测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了压电元件、探测器以及超声波测定装置，压电元件(50)包括：振动膜(56)；压电体(58)，配置在所述振动膜(56)的一面侧；以及水平电极构造，在所述压电体(58)上隔开规定间隔而配置有电极，所述振动膜(56)俯视时在与所述规定间隔相对应的部分具有凹部(第一凹部(64))。

Piezoelectric element, detector and ultrasonic measuring device

The invention discloses a piezoelectric element, detector and ultrasonic measuring device, a piezoelectric element (50) comprises a diaphragm (56); the piezoelectric body (58), arranged in the diaphragm (56) side; and the level of the electrode structure, the piezoelectric body (58) spaced a prescribed interval and equipped with electrodes, the diaphragm (56) and the provisions in the top part of the corresponding interval has a recess (the first concave part (64)).

【技术实现步骤摘要】
压电元件、探测器以及超声波测定装置本申请基于并要求于2015年10月2日提交的日本专利申请No.2015-196762的优先权权益，其全部内容结合于此作为参考。
本专利技术的实施方式涉及具有水平电极构造的压电元件、探测器以及超声波测定装置。
技术介绍
作为转换超声波和电信号的压电元件(超声波转换器)的一例，公知有在压电体的上面和下面设置了电极的所谓的上下电极构造的压电元件(例如，参照专利文献1)。接收超声波并产生电信号的压电元件的原理是：通过感受到基于超声波的弹性波的压电体形变，从而根据该形变生成表面电荷，在两个电极间产生电位差(电压)。【先行技术文献】【专利文献】专利文献1：特开2002-271897号公报压电体的构造中公知有除上述上下电极的构造以外还在压电体的一侧面设置两个电极的所谓水平电极的构造。在水平电极构造的压电元件中具有与上下电极构造的压电元件相比接收灵敏度好这样的优点。压电元件用于例如向人体照射超声波并接收该反射波从而测定生物体信息的超声波测定装置。在超声波测定装置中，超声波的照射强度越高，接收强度也越变高，可以获得更高精度的生物体信息，但为了将对人体的影响抑制为最小限度，所以想尽可能地降低照射强度。因此，谋求接收超声波的反射波的压电元件中的接收灵敏度进一步提高。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述课题而提出，其目的在于提供在水平电极构造的压电元件中提高接收灵敏度的压电元件、探测器以及超声波测定装置。为了解决上述课题专利技术的第一方面的压电元件具备：振动膜；压电体，配置在所述振动膜的一面侧；以及水平电极构造，在所述压电体上隔开规定间隔而配置有电极，所述振动膜俯视时在与所述规定间隔相对应的部分具有凹部。根据该第一方面，可以提高水平电极构造的压电元件的接收灵敏度。也就是说，通过在电极间的规定间隔相对应的振动膜的部分具有凹部，从而接收弹性波时的形变集中在凹部的部分即电极间的规定间隔，所以压电体的电极间部分主要形变，电位差(电压)增加，接收灵敏度提高。作为专利技术的第二方面，在第一方面的压电元件中，也可以沿所述水平电极构造的电极配置方向的所述凹部的宽度是所述规定间隔以上的长度。根据该第二方面，将振动膜的凹部的宽度设定为电极间的规定间隔以上的长度，从而可以使形变集中在电极间的规定间隔整体。具体而言，作为专利技术的第三方面，在第一方面或第二方面的压电元件中，所述规定间隔也可以是2μm以上8μm以下。作为专利技术的第四方面，在该第一方面至该第三方面中任一方面的压电元件中，所述振动膜也可以将所述凹部和所述凹部以外的交界部分形成为台阶状(段差状)，且将所述凹部的底面形成为平面状。根据该第四方面，由于振动膜的凹部和凹部以外之间的交界部分接收弹性波时的形变的大小较大地变化，所以可以使挠曲进一步集中在振动膜的凹部的部分。作为专利技术的第五方面，在第一方面至第四方面中任一方面的压电元件中，所述凹部也可以是与所述水平电极构造的电极配置方向交叉的方向上延伸的槽状。根据该第五方面，通过将振动膜的凹部设为槽状，从而容易产生在夹着槽的左右之间易于产生相对的形变的状况。也就是说，由于容易变成向与槽方向交叉的方向的形变，所以接收到弹性波时的形变由于电极间的规定间隔的部分而集中，压电体的电极间部分主要形变，可预见进一步接收灵敏度的提高。作为专利技术的第六方面，在第一方面至第五方面中任一方面的压电元件中，也可以所述压电体在所述规定间隔的部分具有凹部。根据该第六方面，通过还在相当于电极间的间隔的压电体的部分具有凹部，从而与振动膜的凹部的部分相互作用，可以使接收弹性波时的应力由于作为电极间的部分的压电体的凹部而集中，且可预见接收灵敏度的进一步提高。作为专利技术的第七方面，在第五方面的压电元件中，也可以所述压电体在所述规定间隔的部分具有与所述振动膜的凹部的槽方向平行的槽状的凹部。根据该第七方面，由于还在相当于电极间的间隔的压电体的部分还具有与振动膜的凹部的槽方向平行的槽状的凹部，所以与振动膜的凹部的部分相互作用，可以使接收弹性波时的应力由于作为电极间的部分的压电体的凹部而集中，且可预见接收灵敏度的进一步提高。作为专利技术的第八方面，在第一方面至第七方面中任一方面的压电元件中，所述压电元件还可以具备侧壁部，所述侧壁部支撑以夹着所述振动膜的凹部的方式而设置的所述振动膜，所述振动膜的凹部的宽度是所述侧壁部的间隔的0.3倍以上0.8倍以下的长度。根据该第八方面，通过将振动膜的凹部的宽度设定为以夹着该凹部设置的侧壁部的间隔的0.3倍以上0.8倍以下的长度，从而可以高效地提高接收灵敏度。作为专利技术的第九方面的压电元件的结构，具备：振动膜；压电体，配置在所述振动膜的一面侧；以及水平电极构造，在所述压电体上隔开规定间隔而配置有电极，所述压电体的面内形变在俯视时在与所述规定间隔相对应的部分及其邻接部分之间急剧地变化，且该部分的面内形变变大。根据该第九方面，通过使形变集中在相当于电极间的压电体的部分，从而在电极间产生的电压增加且可提高接收灵敏度。作为专利技术的第十方面，也可以构成具备第一方面至第九方面中任一方面的压电元件的用于接收超声波的探测器。根据该第十方面，通过具备第一方面至第九方面中任一方面效果的压电元件接收超声波，可以实现输出电信号的探测器。因此，可以实现接收灵敏度高的探测器。作为专利技术的第十一方面，也可以构成具备第十方面的探测器的超声波测定装置。根据该第十一方面，可以实现具有第十方面的效果的超声波测定装置。因此，尽管不提高超声波的照射强度也能实现高精度的测定。附图说明图1是示出超声波测定装置的概略结构及超声波探测器的上面的图。图2是示出超声波探测器的下面的图。图3是超声波器件单元的概略构成图。图4是压电元件(接收元件)的俯视图。图5是压电元件的截面图。图6是压电元件的其他构成例。图7的(A)～(C)是有无凹部的不同的接收元件的构成图。图8是示出有无凹部的接收灵敏度的不同的图表。图9的(A)、(B)是凹部的有无不同的接收元件的构成图。图10是示出基于凹部的有无的面内形变的不同的图表。图11的(A)、(B)是压电元件的构成图。图12是面内形变的各反向成分的图表。图13是压电元件的其他构成例。图14是第一凹部的宽度不同的压电元件的构成图。图15是示出基于第一凹部的宽度的接收灵敏度的不同的图表。图16是压电元件的其他构成例。图17是压电元件的其他构成例。图18是压电元件的其他构成例。图19是压电元件的其他构成例。具体实施方式(1)超声波诊断装置图1是示出的本实施方式中的超声波测定装置1的概略结构及超声波探测器20的上面的图。根据图1，超声波测定装置1是使用超声波测定被检者的生物体信息的电子设备，其构成为具备装置本体10、超声波探测器20。装置本体10和超声波探测器20通过电缆12连接，从装置本体10向超声波探测器20发送驱动信号，同时从超声波探测器20向装置本体10发送检测信号。并且，在装置本体10上连接有显示装置14。显示装置14具有显示面板16，在该显示面板16上，根据来自装置本体10的显示信号，显示例如基于超声波探测器20的检测信号的图像。此外，虽然将显示装置14独立于装置本体10，但是也可以构成为一体。(2)超声波探测器超声波探测器20通过将表侧体26和里侧体24相互结合而形成薄型长方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电元件，其特征在于，具备：振动膜；压电体，配置在所述振动膜的一面侧；以及水平电极构造，在所述压电体上隔开规定间隔而配置有电极，所述振动膜俯视时在与所述规定间隔相对应的部分具有凹部。

【技术特征摘要】
2015.10.02 JP 2015-1967621.一种压电元件，其特征在于，具备：振动膜；压电体，配置在所述振动膜的一面侧；以及水平电极构造，在所述压电体上隔开规定间隔而配置有电极，所述振动膜俯视时在与所述规定间隔相对应的部分具有凹部。2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，沿所述水平电极构造的电极配置方向的所述凹部的宽度是所述规定间隔以上的长度。3.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，所述规定间隔是2μm以上8μm以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压电元件，其特征在于，所述振动膜将所述凹部和所述凹部以外的交界部分形成为台阶状，且将所述凹部的底面形成为平面状。5.根据权利要求1至4中任一项所述的压电元件，其特征在于，所述凹部是与所述水平电极构造的电极配置方向交叉的方向上延伸的槽状。6.根据权利要求1至5中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫泽弘，伊藤浩，中村友亮，山田昌佳，鹤野次郎，舩坂司，
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