The ultrasonic transducer has a cavity part (110) and a diaphragm (120), which is formed between the lower electrode (103) on the base plate (101) and the insulating film (104), (106) clamped on the upper electrode (107). The diaphragm (120) consists of the upper insulating film (106, 108, 111, 112) on the cavity part (110) and the upper electrode (107), and is transmitted/received. Ultrasound vibrates. In addition, when the thickness of the central part is set to H1 and the thickness of the peripheral part is set to h2, the void part (110) has a cross-section shape satisfying the relationship of H1 > H2 > 0.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波换能器、超声波换能器的制造方法以及超声波拍摄装置
本专利技术涉及超声波换能器、超声波换能器的制造方法以及使用了该超声波换能器的超声波拍摄装置。
技术介绍
超声波换能器元件通过装入超声波拍摄装置的超声波探针(probe)内,发送/接收超声波,从而用于例如人体内的肿瘤的诊断、建筑物产生的龟裂的检查等之类的各种用途。以往,这种超声波拍摄装置的探针使用以PZT(锆钛酸铅)等为代表的压电陶瓷作为电声转换元件,但近年来,具有比压电陶瓷宽的频带特性的容量检测型的超声波换能器(CapacitiveMicromachinedUltrasonicTransducer;以下,简称为CMUT)备受瞩目,正在进行研发。上述CMUT的基本的结构如下:在下部电极与配置于其上部的上部电极之间的绝缘层设置空洞部(空腔),使空洞部的上部的绝缘层和上部电极作为隔膜(也称为膜片)发挥作用。发送超声波时,在上部电极与下部电极之间重叠施加直流电压和交流电压,通过此时在两电极间产生的静电力使隔膜以交流电压的频率振动。另一方面,在接收时,通过到达隔膜的表面的超声波的压力使隔膜振动,将此时产生的两电极间的距离的变化作为容量变化来电检测。专利文献1为了解决由于被绝缘层约束的空洞部的外周部附近的隔膜比空洞部的中心部附近的隔膜难以位移的CMUT的特性,发送/接收效率降低的课题,公开了如下技术:使空洞部的高度(上下方向的距离)从中心部向外周部曲线地单调减少,使空洞部的高度在外周部为零。根据专利文献1的CMUT,在空洞部的外周部减小电极间的距离(插入电介质时,以其相对介电常数为基础换算成真空而得到的等效距离) ...
【技术保护点】
1.一种超声波换能器,其特征在于,具有:基板;下部电极,其形成在所述基板上;空洞部,其设置于第一绝缘膜与第二绝缘膜之间,所述第一绝缘膜及第二绝缘膜依次形成于所述下部电极上;上部电极,其形成于所述空洞部的上方的所述第二绝缘膜上;第三绝缘膜及第四绝缘膜,其依次形成于所述上部电极上;以及隔膜,其由所述空洞部上的所述第二绝缘膜、所述上部电极、所述第三绝缘膜以及第四绝缘膜构成,所述空洞部在将中心部的厚度设为h1且将外周部的厚度设为h2时,具有满足h1>h2>0的关系的截面形状。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.28 JP 2016-1890231.一种超声波换能器,其特征在于,具有:基板;下部电极,其形成在所述基板上;空洞部,其设置于第一绝缘膜与第二绝缘膜之间,所述第一绝缘膜及第二绝缘膜依次形成于所述下部电极上;上部电极,其形成于所述空洞部的上方的所述第二绝缘膜上;第三绝缘膜及第四绝缘膜,其依次形成于所述上部电极上;以及隔膜,其由所述空洞部上的所述第二绝缘膜、所述上部电极、所述第三绝缘膜以及第四绝缘膜构成,所述空洞部在将中心部的厚度设为h1且将外周部的厚度设为h2时,具有满足h1>h2>0的关系的截面形状。2.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,所述空洞部的厚度从所述中心部向所述外周部曲线地单调减少。3.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,所述空洞部的厚度从所述中心部向所述外周部直线地的减少。4.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,所述空洞部在所述空洞部上的所述第二绝缘膜侧具有凹部或凸部,所述空洞部的厚度从所述中心部向所述外周部曲线地减少。5.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,所述空洞部的底面平坦。6.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,所述中心部的厚度(h1)为所述外周部的厚度(h2)的1.5倍以上。7.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,在俯视时,所述空洞部和所述上部电极重叠的区域的面积为所述空洞部的面积的75%以上。8.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,所述超声波换能器还具有第五绝缘膜,所述第五绝缘膜形成于所述第四...
【专利技术属性】
技术研发人员:长谷川浩章,町田俊太郎,竹崎泰一,龙崎大介,
申请(专利权)人:株式会社日立制作所,
类型:发明
国别省市:日本,JP
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