超声波元件及超声波装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种能够容易地进行制造的超声波元件及超声波装置。超声波元件的特征在于，具备：配置成3行3列的格子状的9个超声波阵列单元；对于各超声波阵列单元输入输出驱动信号的9个驱动旁路布线；被施加共通电位且与8个超声波阵列单元连接的第一共通旁路布线；与未连接有第一共通旁路布线的超声波阵列单元连接的第二共通旁路布线；以及使第一共通旁路布线和第二共通旁路布线连接的第三共通旁路布线。在相邻配置的超声波阵列单元之间配置有驱动旁路布线、第一共通旁路布线以及第二共通旁路布线中的任意一个。第三共通旁路布线配置在与连接有第二共通旁路布线的超声波阵列单元相邻配置的超声波阵列单元的内部。

Ultrasonic components and devices

【技术实现步骤摘要】
超声波元件及超声波装置
本专利技术涉及超声波元件及超声波装置。
技术介绍
以往，已知多个进行超声波发送接收的发送接收元件配置成格子状的超声波传感器(例如，专利文献1)。在专利文献1的超声波传感器(超声波元件)中，将9个接收元件配置成3行3列的格子状，对于各接收元件，使驱动信号用布线以及共通布线与其连接。由此，能够实现各接收元件独立地接收超声波。但是，在专利文献1的超声波元件中，与各接收元件连接的驱动信号用布线以及共通布线通过引线接合而立体配置。因此，导致超声波传感器的尺寸大型化。为了使超声波传感器小型化，优选将对于各接收元件的布线在设有接收元件的基板上进行二维配置。但是，例如，若试图在各接收元件之间配置多根布线而扩展各接收元件之间的间隔，则各接收元件的特性会变动。另外，在不扩展各接收元件之间的间隔而配置布线的情况下，由于驱动用信号布线以及共通布线交错，将这些布线进行二维配置是非常困难的。虽然也考虑了使驱动用信号布线和共通布线交差布线，但在该情况下，为防止驱动信号等的短路，需要对各布线实施绝缘处理，因此存在超声波传感器的制造变得非常复杂的问题。专利文献1：日本特开2006-094459号公报
技术实现思路
本专利技术的一适用例所涉及的超声波元件的特征在于，具备：配置成3行3列的格子状的9个超声波阵列单元；在各所述超声波阵列单元内二维阵列状配置的多个超声波换能器；对于各所述超声波阵列单元输入输出驱动信号的9个驱动旁路布线；被施加共通电位，并且与9个所述超声波阵列单元中的8个所述超声波阵列单元连接的第一共通旁路布线；与未连接有所述第一共通旁路布线的所述超声波阵列单元连接的第二共通旁路布线；以及使所述第一共通旁路布线和所述第二共通旁路布线连接的第三共通旁路布线，在相邻配置的所述超声波阵列单元之间配置有所述驱动旁路布线、所述第一共通旁路布线以及所述第二共通旁路布线中的任意一个，所述第三共通旁路布线配置在与连接有所述第二共通旁路布线的所述超声波阵列单元相邻配置的所述超声波阵列单元的内部。在本适用例的超声波元件中，优选的是，在所述超声波阵列单元中，多个所述超声波换能器以相同间隔配置，在相邻配置的所述超声波阵列单元中，配置在一方所述超声波阵列单元中的另一方所述超声波阵列单元侧的端部的所述超声波换能器和配置在所述另一方所述超声波阵列单元中的所述一方所述超声波阵列单元侧的端部的所述超声波换能器的间隔为与配置在所述超声波阵列单元内的所述超声波换能器的间隔相同。在本适用例的超声波元件中，优选的是，所述第三共通旁路布线配置成遍及配置有所述第三共通旁路布线的所述超声波阵列单元的一方的端部至另一方的端部。本专利技术的一适用例所涉及的超声波装置的特征在于，具备：上述适用例的超声波元件、以及对所述超声波换能器输入驱动信号的驱动电路。附图说明图1是示出作为一实施方式的超声波装置的一例的距离测量装置的简要结构的框图。图2是示意性地示出一实施方式的超声波元件的结构的俯视图。图3是示意性地示出将图2中的I区域进行放大的超声波元件的俯视图。图4是示意性地示出将图2中的II区域进行放大的超声波元件的俯视图。图5是示意性地示出以图3中的A-A线切断的超声波元件的剖视图。图6是示意性地示出变形例的超声波元件的结构的俯视图。图7是示意性地示出其他变形例的超声波元件的结构的俯视图。附图标记说明：1...距离测量装置(超声波装置)；10、10A、10B...超声波元件；20...控制部；30...驱动电路；41...元件基板；41A...开口部；41B...隔壁；42...支撑膜；43...压电元件；50...超声波换能器；411...第一面；412...第二面；421...第三面；422...第四面；423...振动部；431...下部电极；432...压电膜；433...上部电极；Ar...超声波阵列单元；S...驱动旁路布线；C1...第一共通旁路布线；C2...第二共通旁路布线；C3...第三共通旁路布线。具体实施方式图1是示出作为一实施方式的超声波装置的一例的距离测量装置1的简要结构的框图。如图1所示，本实施方式的距离测量装置1具备超声波元件10以及控制超声波元件10的控制部20。在该距离测量装置1中，控制部20经由驱动电路30控制超声波元件10，并从超声波元件10发送超声波。并且，超声波被对象物反射，如由超声波元件10接收到反射波，则基于超声波的发送时刻至超声波的接收时刻的时间，控制部20算出超声波元件10至对象物的距离。以下，对这样的距离测量装置1的结构进行具体地说明。超声波元件10的结构图2是示意性地示出超声波元件10的概要的俯视图。如图2所示，在超声波元件10中，沿着彼此交差的X方向和Y方向，9个超声波阵列单元Ar配置成3行3列的格子状。并且，在本实施方式中，例示了1个超声波元件10上配置有各超声波阵列单元Ar的情况。此外，对超声波元件10的结构的详细内容将后述。在本实施方式中，关于超声波阵列单元Ar的配置，在以下的说明中将图2中的Y方向的排列称为“行”，将X方向的排列称为“列”。并且，将配置在图2中的左上方的超声波阵列单元Ar的位置设为“第1行、第1列”。即，在第1行中，在“第1行、第1列”的位置配置有第1超声波阵列单元Ar1，在“第1行、第2列”的位置配置有第2超声波阵列单元Ar2，在“第1行、第3”的位置配置有第3超声波阵列单元Ar3。同样地，在第2行中，在“第2行、第1列”的位置配置有第4超声波阵列单元Ar4，在“第2行、第2列”的位置配置有第5超声波阵列单元Ar5，在“第2行、第3列”的位置配置有第6超声波阵列单元Ar6。并且，在第3行中，在“第3行、第1列”的位置配置有第7超声波阵列单元Ar7，在“第3行、第2列”的位置配置有第8超声波阵列单元Ar8，在“第3行、第3列”的位置配置有第9超声波阵列单元Ar9。超声波阵列单元Ar在各超声波阵列单元Ar1～Ar9中，超声波换能器50在X方向和Y方向上配置成二维阵列状。在本实施方式中，配置在各超声波阵列单元Ar1～Ar9中的超声波换能器50并列地连接。即，各超声波阵列单元Ar1～Ar9分别构成1个信道的发送接收列元件组，由此，超声波元件10由9个信道的发送接收元件组构成。此外，对于超声波换能器50的连接的详细内容将后述。另外，在图2中，为了便于说明，减少了超声波换能器50的配置数量，但实际上，配置有更多的超声波换能器50。驱动旁路布线S在各超声波阵列单元Ar1～Ar9中，将从驱动电路30输出的驱动信号向超声波换能器50输入，或者，分别连接有将从超声波换能器50输出的驱动信号向驱动电路30输入的驱动旁路布线S。驱动旁路布线S分别与第1～第9超声波阵列单元Ar1～Ar9相对应，并具有第1～第9驱动旁路布线S1～S9。各驱动旁路布线S1～S9沿相邻配置的超声波阵列单元Ar之间，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波元件，其特征在于，具备：/n9个超声波阵列单元，配置成3行3列的格子状；/n多个超声波换能器，在各所述超声波阵列单元内配置成二维阵列状；/n9个驱动旁路布线，对于各所述超声波阵列单元输入输出驱动信号；/n第一共通旁路布线，被施加共通电位，并且与9个所述超声波阵列单元中的8个所述超声波阵列单元连接；/n第二共通旁路布线，与未连接有所述第一共通旁路布线的所述超声波阵列单元连接；以及/n第三共通旁路布线，使所述第一共通旁路布线和所述第二共通旁路布线连接，/n在相邻配置的所述超声波阵列单元之间配置有所述驱动旁路布线、所述第一共通旁路布线以及所述第二共通旁路布线中的任意一个，/n所述第三共通旁路布线配置在与连接有所述第二共通旁路布线的所述超声波阵列单元相邻配置的所述超声波阵列单元的内部。/n

【技术特征摘要】
20181122 JP 2018-2189781.一种超声波元件，其特征在于，具备：
9个超声波阵列单元，配置成3行3列的格子状；
多个超声波换能器，在各所述超声波阵列单元内配置成二维阵列状；
9个驱动旁路布线，对于各所述超声波阵列单元输入输出驱动信号；
第一共通旁路布线，被施加共通电位，并且与9个所述超声波阵列单元中的8个所述超声波阵列单元连接；
第二共通旁路布线，与未连接有所述第一共通旁路布线的所述超声波阵列单元连接；以及
第三共通旁路布线，使所述第一共通旁路布线和所述第二共通旁路布线连接，
在相邻配置的所述超声波阵列单元之间配置有所述驱动旁路布线、所述第一共通旁路布线以及所述第二共通旁路布线中的任意一个，
所述第三共通旁路布线配置在与连接有所述第二共通旁路布线的所述超声波阵列单元相邻配置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小岛力，大桥幸司，铃木博则，小野木智英，
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