超声探头和超声显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术名称为“超声探头和超声显示装置”。提供超声探头，其可以使在超声换能器中产生的热朝与受检者侧相对的侧释放。超声探头具有在超声换能器(7)和背衬层(10)之间的反射层(9)，该反射层(9)用于使从超声换能器(7)传送的超声波反射。背衬层(10)包括背衬材料(24)，在背衬材料的表面上形成导热层(25)，该导热层的材料具有的导热性比背衬材料(24)的导热性高。导热层(25)形成为从背衬材料(24)的反射层(9)侧上的表面延伸到与背衬材料(24)的反射层(9)侧相对的表面。

【技术实现步骤摘要】
超声探头和超声显示装置
本专利技术涉及超声探头和超声显示装置，其包含对抗在超声换能器中产生的热的措施。
技术介绍
超声显示装置基于通过对受检者超声扫描而获得的回波信号显示超声图像。这样的超声显示装置使用经由探头线缆连接到其的超声探头而执行超声扫描。超声探头具有超声换能器、声匹配层和背衬材料。更具体来说，超声换能器提供有在对象侧上的声匹配层和在与对象侧相对的侧上的背衬材料(参见，例如，专利文献1)。在声匹配层的受检者侧上，提供要与受检者接触的声透镜。超声换能器包括例如锆钛酸(PZT)的压电元件。施加电压于超声换能器来传送超声波。[引用列表][专利文献][专利文献1]JP-ANo.2009-61112。
技术实现思路
[技术问题]当传送并且接收超声波时，在超声换能器中产生热。因为背衬材料具有的导热性比声匹配层的导热性低，所以在超声换能器中产生的热未被传导到背衬材料侧而传导到声匹配层侧，即，传导到受检者侧。因此，当超声探头保持在使用时，声透镜的表面温度上升。因此，当传送/接收超声波时，超声换能器的超声输出受到限制以便防止声透镜的表面温度过度上升。因此，期望这样的超声探头，在其中在超声换能器中产生的热可以朝与受检者侧相对的侧释放。[问题的解决方案]为了解决上面的问题而做出的本专利技术提供超声探头，其具有在超声换能器和背衬层之间的反射层，该反射层是用于使从超声换能器传送的超声波反射。在超声探头中，背衬层包括背衬材料，在背衬材料的表面上形成导热层，该导热层的材料具有的导热性比背衬材料的导热性高。[专利技术的有利效果]根据上面描述的本专利技术，在背衬材料的表面上形成导热层，使得在超声换能器中产生的热可以释放到与受检者侧相对的侧。因为从超声换能器传送的超声波不是由导热层而是由反射层发射，防止了超声波到受检者侧的传送在声学上受到不利影响。附图说明图1是示出根据本专利技术的超声诊断设备的实施例的框图。图2是超声探头的外部透视图。图3是在图2中示出的超声探头的仅功能元件段的外部透视图。图4是在图2中示出的超声探头的功能元件段的截面图。图5是背衬层的另一个示例的截面图。图6是用于解释超声波传送的简图。图7是用于解释导热层与背衬材料在x轴方向上的宽度之间的比率的简图。具体实施方式将在下文描述本专利技术的实施例。在图1中示出的超声诊断设备100是根据本专利技术的超声显示装置的示例并且包括超声探头1和设备主体101，超声探头1连接到设备主体101。设备主体101提供有传送/接收段102、回波数据处理段103、显示控制段104、显示段105、操作段106、和控制段107。传送/接收段102基于从控制段107接收的控制信号在预定扫描条件下向超声探头1供应电信号，其用于传送来自超声探头1的超声波。传送/接收段102还处理由超声探头1接收的回波信号用于例如A/D转换或相位整流添加。回波数据处理段103处理从传送/接收段102输出的回波数据来产生超声图像。例如，回波数据处理段103通过执行例如对数压缩和包络检测等B模式处理而产生B模式数据。显示控制段104通过使用扫描转换器将从回波数据处理段103输入的数据扫描转换而产生超声图像数据，并且在显示段105上显示基于超声图像数据的超声图像。例如，显示控制段104基于B模式数据产生B模式图像数据并且在显示段105上显示B模式图像。显示段105例如包括液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT)。操作段106例如包括开关、键盘和指向装置(未示出)，供操作者使用来输入命令和信息。控制段107包括中央处理单元(CPU)，未示出。控制段107读取存储在存储段(未示出)中的控制程序，并且促使执行超声诊断设备100的多种段的功能。将基于图2、3和4描述超声探头1。超声探头1对受检者超声扫描并且接收超声回波信号。超声探头1在其末端部分具有声透镜段2。超声探头1提供有探头外壳3和用于连接到设备主体101的连接线缆4。超声探头3内在地提供有功能元件段5。该功能元件段5将基于图3和4在下面详细描述。功能元件段5提供有声匹配层6、超声换能器7、粘合层8、反射层9、背衬层10、柔性衬底11和金属体12。声匹配层6、超声换能器7和反射层9每个具有在x轴方向上延伸的平行六面体形状，其中它们的每一个在z轴方向(超声波沿该z轴方向传送)上堆叠，以形成叠层结构13，从而使得复数个叠层结构13在y轴方向上排列。声匹配层6中的每个接合到邻近超声换能器7（粘合层未示出）的侧上的表面，超声波传送通过该侧。声匹配层6具有的阻抗在超声换能器7和声透镜段2的阻抗之间。声匹配层6具有的厚度近似等于传送通过其处的超声波的中心频率波长的四分之一并且阻止超声波在具有不同的声阻抗的界面处反射。即使在本示例中，声匹配层示出为单层，但可使用形成复数个层结构的声匹配层。超声换能器7具有压电材料14和传导层15。压电材料14是，例如，压电锆钛酸(PZT)。传导层15例如通过溅射在压电材料14的表面上形成。传导层15具有信号电极16和接地电极17。信号电极16在压电材料14的孔18(稍后描述)之间的部分14a中形成。接地电极17包括第一部分17a、第二部分17b和第三部分17c。该第一部分17a在压电材料14的末端部分14b中形成为处于与通过孔18而与第一部分17a分开的信号电极16相同的平面中。第二部分17b在压电材料14的表面(其与形成第一部分17a所在的表面相对)上形成。第三部分17c在与平行六面体超声换能器7的第一部分17a和第二部分17b之间的侧表面上形成。信号电极16在接地电极17的第一部分17a之间形成。信号电极16和接地电极17通过孔18而互相电隔离。超声换能器7和粘合层8的总厚度近似等于由超声换能器7的振动产生的超声波的中心频率波长的四分之一。具体来说，超声换能器7具有大约几百微米的厚度。反射层9由例如环氧树脂粘合剂的粘合层8接合到超声换能器7的表面，该表面与受检者侧相对(即，与声匹配层6相对)。也就是，反射层9接合到信号电极16和第一部分17a。反射层9的超声换能器7侧上的表面被镜面抛光。在超声换能器7上形成的信号电极16和第一部分17a的表面也被镜面抛光。反射层9的(、在超声换能器7侧上的)被镜面抛光的表面和在超声换能器7上形成的信号电极16和第一部分17a的被镜面抛光的表面的表面粗糙度保持在大约几微米。从而，使粘合层8尽可能均匀地薄至例如大约几微米厚，这是可能的。如上文描述的，粘合层8的厚度大约与信号电极16、第一部分17a和反射层9中的每个的表面粗糙度相同。在这样的状况下，即使粘合层8是包含环氧树脂粘合剂的绝缘体，信号电极16和第一部分17a在不规则的表面部分处部分与反射层9接触(电连接)。反射层9起到固定板的作用，其在由超声换能器7的振动产生的来自超声换能器7的超声波之后使其朝受检者反射。由反射层9反射的超声波使入射在受检者上的超声功率增加。反射层9代表根据本专利技术的反射层的一个实施例。设计成使来自超声换能器7的超声波反射的反射层9由这样的材料制成，其具有的声阻抗比压电体14的声阻抗高。反射层9由例如钨制成。因为钨(反射层9由其制成)是传导的，反射层9具有用于电连接柔性衬底11的第一铜箔层19和第二铜箔层20(稍后描述)的功能，该柔性衬底11具有超声换能器7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声探头，所述超声探头具有在超声换能器与背衬层之间的反射层，所述反射层用于使从所述超声换能器传送的超声波反射，其中所述背衬层包括背衬材料，在所述背衬材料的表面上形成导热层，所述导热层的材料具有的导热性比所述背衬材料的导热性高。

【技术特征摘要】
2011.09.29 JP 2011-2150981.一种超声探头，所述超声探头具有在超声换能器与背衬层之间的反射层，所述反射层用于使从所述超声换能器传送的超声波反射，其中所述背衬层包括背衬材料，在所述背衬材料的表面上形成导热层，所述导热层的材料具有的导热性比所述背衬材料的导热性高。2.如权利要求1所述的超声探头，其中，所述导热层形成为从所述背衬材料的所述反射层侧上的表面延伸到与所述背衬材料的所述反射层侧相对的表面。3.如权利要求1和2中的一项所述的超声探头，其中，所述导热层具有的厚度不超出从所述超声换能器传送的所述超...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶野洋，大塚昌昭，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：