超聲波器件、超聲波探頭、超聲波探測器及電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波器件、超聲波探頭、超聲波探測器、電子設(shè)備、超聲波圖像裝置以及超聲波器件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]使用了收發(fā)超聲波的超聲波元件的超聲波器件被應(yīng)用于各種各樣的用途。具備有超聲波元件的超聲波內(nèi)視鏡已經(jīng)在專利文獻(xiàn)I中被公開。根據(jù)該文獻(xiàn)，超聲波內(nèi)視鏡具備:收發(fā)超聲波的靜電電容式超聲波元件和使超聲波匯聚的聲透鏡。
[0003]超聲波元件對設(shè)置有下側(cè)電極的基板和設(shè)置有上側(cè)電極的隔膜施加交流電壓。由此，靜電力作用于基板和隔膜，隔膜振動(dòng)而發(fā)送超聲波。超聲波從聲透鏡中通過，從而以匯聚于規(guī)定的位置的方式而被發(fā)射。聲透鏡由有機(jī)硅樹脂形成，是超聲波易于傳遞至被檢體，且施加應(yīng)力易于變形的材料。
[0004]聲透鏡接觸于被檢體時(shí)易于傳播超聲波。而且，由于聲透鏡的位置由操作者控制，因此聲透鏡有時(shí)被按壓在被檢體上。在專利文獻(xiàn)I中，聲透鏡的周圍被金屬外殼( > 夕&
y > 一 )支撐。從而，在應(yīng)力由被檢體施加于聲透鏡時(shí)，由于聲透鏡由外周保持著，因此就變得易于變形。在聲透鏡變形時(shí)，超聲波匯聚的位置移動(dòng)，匯聚的位置的超聲波的聲壓降低。因此，期待一種能夠抑制聲透鏡的變形而高效地收發(fā)超聲波的超聲波器件。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2011-35916號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明就是為了解決上述的課題而被做出的，能夠作為以下的方式或應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn):
[0009]應(yīng)用例I
[0010]本應(yīng)用例涉及一種超聲波器件，其特征在于，具備:超聲波元件陣列基板，具有進(jìn)行超聲波的發(fā)送以及接收中的至少一方的多個(gè)超聲波元件；聲透鏡，使所述超聲波匯聚；聲匹配部，配置于所述超聲波元件陣列基板與所述聲透鏡之間，由樹脂形成；以及多個(gè)球狀的間隔維持部件，配置于所述超聲波元件陣列基板與所述聲透鏡之間，并與所述超聲波元件陣列基板和所述聲透鏡接觸。
[0011]根據(jù)本應(yīng)用例，在超聲波元件陣列基板上設(shè)置有多個(gè)超聲波元件。超聲波元件進(jìn)行超聲波的發(fā)送或接收?；蛘?，超聲波元件進(jìn)行超聲波的發(fā)送以及接收。超聲波元件發(fā)送的超聲波通過聲匹配部以及聲透鏡后向被檢體發(fā)射。聲匹配部調(diào)整超聲波元件與聲透鏡之間的聲阻抗。由此，在超聲波元件與聲匹配部之間的界面上，超聲波就變得難以反射，在聲匹配部與聲透鏡之間的界面上，超聲波變得難以反射。從而，超聲波被高效地向被檢體發(fā)射。
[0012]使聲透鏡與被檢體接觸而使用。此時(shí)，聲透鏡被被檢體按壓，在聲透鏡的內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。聲匹配部的樹脂由于易于變形，因此由于聲透鏡的應(yīng)力而變形。另一方面，間隔維持部件與聲透鏡和超聲波元件陣列基板接觸，將聲透鏡的應(yīng)力傳遞至超聲波元件陣列基板。而且，聲匹配部的厚度通過間隔維持部件被維持為一定，因此能夠抑制聲透鏡的變形而使超聲波高精度地匯聚。并且，由于聲透鏡的變形被抑制，因此由被檢體反射的超聲波也能夠高精度地匯聚于超聲波元件。其結(jié)果，超聲波器件能夠高效地收發(fā)超聲波。
[0013]應(yīng)用例2
[0014]在上述應(yīng)用例所涉及的超聲波器件中，其特征在于，在從所述超聲波元件陣列基板的厚度方向觀察到的俯視觀察中，所述球狀的間隔維持部件以包圍所述超聲波元件的方式配置。
[0015]根據(jù)本應(yīng)用例，間隔維持部件以包圍超聲波元件的方式配置。從而，間隔維持部件能夠可靠地維持聲匹配部的厚度。
[0016]應(yīng)用例3
[0017]在上述應(yīng)用例所涉及的超聲波器件中，其特征在于，在所述超聲波元件陣列基板上設(shè)置有電極和使所述電極絕緣的絕緣膜，所述間隔維持部件位于所述電極上。
[0018]根據(jù)本應(yīng)用例，在超聲波元件陣列基板上設(shè)置有電極和覆蓋該電極而進(jìn)行絕緣的絕緣膜。而且，間隔維持部件位于電極上。電極即使從間隔維持部件受到應(yīng)力也難以受到影響，因此超聲波器件能夠高質(zhì)量地動(dòng)作。而且，通過使靜電力的引力作用于攜帶有靜電的間隔維持部件與施加有電壓的電極，從而能夠容易地使間隔維持部件被引導(dǎo)向電極。而且，由于在間隔維持部件與電極之間設(shè)置有絕緣膜，因此間隔維持部件維持著攜帶有靜電的狀態(tài)而靜止于電極上。從而，能夠使間隔維持部件容易地配置于具有電極的部位。
[0019]應(yīng)用例4
[0020]在上述應(yīng)用例所涉及的超聲波器件中，其特征在于，所述超聲波元件陣列基板具備設(shè)置有所述超聲波元件的基板，所述超聲波元件距離所述基板表面的高度比所述電極距離所述基板表面的高度高。
[0021]根據(jù)本應(yīng)用例，超聲波元件距離基板表面的高度比電極距離基板表面的高度高。在基板上設(shè)置間隔維持部件之后再設(shè)置聲匹配部。在設(shè)置聲匹配部之前，間隔維持部件成為易于在基板上移動(dòng)的狀態(tài)。而且，由于在位于超聲波元件上的間隔維持部件上作用有重力，因此間隔維持部件變得易于從突出的超聲波元件上移動(dòng)至基板上。位于基板上的間隔維持部件變得難以從基板上移動(dòng)至突出的超聲波元件上。從而，能夠使間隔維持部件變得難以位于超聲波元件上。
[0022]應(yīng)用例5
[0023]在上述應(yīng)用例所涉及的超聲波器件中，其特征在于，具備夾住所述超聲波元件陣列基板與所述聲透鏡而將其固定的固定框，在從所述超聲波元件陣列基板的厚度方向觀察到的俯視觀察中，所述間隔維持部件配置在被所述固定框夾住的部位的所述超聲波元件陣列基板與所述聲透鏡之間。
[0024]根據(jù)本應(yīng)用例，固定框夾住超聲波元件陣列基板與聲透鏡而將其固定。在超聲波元件陣列基板與聲透鏡之間，與聲匹配部混合而設(shè)置有間隔維持部件。由于固定框?qū)㈤g隔維持部件夾在超聲波元件陣列基板與聲透鏡之間，因此間隔維持部件能夠可靠地將聲匹配部的厚度保持為一定。
[0025]應(yīng)用例6
[0026]本應(yīng)用例涉及一種超聲波探頭，其特征在于，具備上述所述的超聲波器件和支撐所述超聲波器件的框體。
[0027]根據(jù)本應(yīng)用例，超聲波探頭具備上述所述的超聲波器件和支撐該超聲波器件的框體。本應(yīng)用例的超聲波探頭具備恰當(dāng)?shù)鼐S持聲匹配部的厚度，進(jìn)而高效地進(jìn)行超聲波的收發(fā)的超聲波器件。從而，能夠提供高效地進(jìn)行超聲波的收發(fā)的超聲波探頭。
[0028]應(yīng)用例7
[0029]本應(yīng)用例涉及一種超聲波探測器，其特征在于，具備上述所述的超聲波器件和驅(qū)動(dòng)所述超聲波器件的驅(qū)動(dòng)電路。
[0030]根據(jù)本應(yīng)用例，超聲波探測器具備上述所述的超聲波器件和驅(qū)動(dòng)該超聲波器件的驅(qū)動(dòng)電路。本應(yīng)用例的超聲波探測器具備恰當(dāng)?shù)鼐S持聲匹配部的厚度，進(jìn)而高效地進(jìn)行超聲波的收發(fā)的超聲波器件。從而，能夠提供高效地進(jìn)行超聲波的收發(fā)的超聲波探測器。
[0031]應(yīng)用例8
[0032]本應(yīng)用例涉及一種電子設(shè)備，其特征在于，具備:上述所述的超聲波器件和與所述超聲波器件連接，使用所述超聲波器件的輸出來生成圖像的處理部。
[0033]根據(jù)本應(yīng)用例，電子設(shè)備具備上述所述的超聲波器件以及處理部。處理部使用超聲波器件的輸出而進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的生成。本應(yīng)用例的電子設(shè)備具備恰當(dāng)?shù)鼐S持聲匹配部的厚度，進(jìn)而高效地進(jìn)行超聲波的收發(fā)的超聲波器件。從而，能夠提供高效地進(jìn)行超聲波的收發(fā)的電子設(shè)備。
[0034]應(yīng)用例9
[0035]本應(yīng)用例涉及一種超聲波圖像裝置，其特征在于，具備:上述所述的超聲波器件；處理部，與所述超聲波器件連接，進(jìn)行使用所述超聲波器件的輸出來生成圖像的處理；以及顯示部，顯示所述圖像。
[0036]根據(jù)本應(yīng)用例，超聲波圖像裝置具備上述的超聲波器件、處理部以及顯示部。處理部使用超聲波器件的輸出而進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的生成。顯示部顯示處理部生成的圖像。本應(yīng)用例的超聲波圖像裝置具備恰當(dāng)?shù)鼐S持聲匹配部的厚度，進(jìn)而高效地進(jìn)行超聲波的收發(fā)的超聲波器件。從而，能夠提供高效地進(jìn)行超聲波的收發(fā)的超聲波圖像裝置。
[0037]應(yīng)用例10
[0038]本應(yīng)用例涉及一種超聲波器件的制造方法，其特征在于，向設(shè)置于超聲波元件陣列基板的電極施加第一極性的電壓，使帶電為與所述第一極性不同的第二極性的球狀的多個(gè)間隔維持部件散布在所述超聲波元件陣列基板上，在所述間隔維持部件上重疊設(shè)置聲透鏡，在所述超聲波元件陣列基板上設(shè)置含有樹脂的聲匹配部的材料，以及固化所述聲匹配部的材料。
[0039]根據(jù)本應(yīng)用例，向設(shè)置于基板的電極施加第一極性的電壓。然后，使帶電為與第一極性不同的第二極性的球狀的多個(gè)間隔維持部件散布在基板上。從而，在電極與間隔維持部件之間作用有靜電力的引力。于是，間隔維持部件向電極移動(dòng)，因此間隔維持部件集結(jié)于電極。間隔維持部件成為球體狀。從而，間隔維持部件變得易于在超聲波元件陣列基板上滾轉(zhuǎn)，因此能夠易于使間隔維持部件配置在電極上。然后，在聲透鏡與超聲波元件陣列基板之間，聲匹配部被固化。
[0040]由于間隔維持部件集結(jié)于具有電極的部位，因此間隔維持部件不會(huì)給超聲波的發(fā)送與接收帶來影響。而且，由于間隔維持部件將聲透鏡受到的來自被檢體的應(yīng)力傳遞至超聲波元件陣列基板，因此能夠維持聲透鏡以及聲匹配部的形狀。由于聲匹配部的厚度維持為一定，因此能夠抑制聲透鏡的變形而使超聲波高精度地匯聚。并且，由于聲透鏡的變形被抑制，因此由被檢體反射的超聲波也能夠高精度地匯聚于超聲波元件。其結(jié)果，超聲波器件能夠高效地收發(fā)超聲波。
[0041]應(yīng)用例11
[0042]在上述應(yīng)用例所涉及的超聲波器件的制造方法中，其特征在于，在所述超聲波元件陣列基板上設(shè)置超聲波元件，所述超聲波元件在與所述超聲波元件陣列基板相反一側(cè)的表面具備上側(cè)電極，在散布多個(gè)所述間隔維持部件之前，向所述上側(cè)電極施加第一極性的電壓。
[0043]根據(jù)本應(yīng)用例，超聲波元件在與超聲波元件陣列基板相反一側(cè)的面上具備上側(cè)電極。并且，在散布間隔維持部件之前，向上側(cè)電極施加第一極性的電壓。由此，間隔維持部件與上側(cè)電極帶電為相同的極性。從而，在間隔維持部件與上側(cè)電極之間作用有相互排斥的靜電力，因此間隔維持部件向與上側(cè)電極分離的部位移動(dòng)。從而，能夠防止間隔維持部件吸附在超聲波元件上。其結(jié)果，超聲波器件能夠高質(zhì)量地收發(fā)超聲波。
[0044]應(yīng)用例12
[0045]在上述應(yīng)用例所涉及的超聲波器件的制造方法中，其特征在于，在設(shè)置所述聲匹配部的材料之前，將所述間隔維持部件固定于所述超聲波元件陣列基板。
[0046]根據(jù)本應(yīng)用例，在設(shè)置聲匹配部時(shí)，間隔維持部件被固定于基板。從而，難于發(fā)生間隔維持部件由于聲匹配部而移動(dòng)，因此能夠抑制間隔維持部件偏集于超聲波元件上的一部分的部位。
[0047]應(yīng)用例13
[0048]在上述應(yīng)用例所涉及的超聲波器件的制造方法中，其特征在于，在將所述間隔維持部件散布于所述超聲波元件陣列基板并設(shè)置所述聲透鏡之后，在所述超聲波元件陣列基板與所述聲透鏡之間使所述聲匹配部的材料流動(dòng)而設(shè)置所述聲匹配部。
[0049]根據(jù)本應(yīng)用例，在散布了間隔維持部件之后設(shè)置聲透鏡。從而，間隔維持部件被超聲波元件陣列基板與聲透鏡夾住。在該狀態(tài)下使聲匹配部的材料在超聲波元件陣列基板與聲透鏡之間流動(dòng)。此時(shí)，間隔維持部件的大小存在偏差，在小的間隔維持部件中，存在沒有被超聲波元件陣列基