超聲波測(cè)定裝置、超聲波頭單元及超聲波探測(cè)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供超聲波測(cè)定裝置、超聲波頭單元、超聲波探測(cè)器及超聲波圖像裝置，超聲波測(cè)定裝置包括：超聲波元件陣列，具有：具備接收用超聲波元件的超聲波元件列、具備發(fā)送用超聲波元件的超聲波元件列；接收端子，與接收用超聲波元件列連接；發(fā)送端子，與發(fā)送用超聲波元件列連接；接收電路，接收來(lái)自接收端子的接收信號(hào)；發(fā)送電路，對(duì)發(fā)送端子輸出發(fā)送信號(hào)，接收用超聲波元件列和發(fā)送用超聲波元件列沿作為掃描方向的第一方向?qū)?yīng)每列或多列而配置，接收用超聲波元件列沿與第一方向正交的第二方向排列接收用超聲波元件，發(fā)送用超聲波元件列沿第二方向排列發(fā)送用超聲波元件。
【專利說(shuō)明】超聲波測(cè)定裝置、超聲波頭單元及超聲波探測(cè)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波測(cè)定裝置、超聲波頭單元、超聲波探測(cè)器及超聲波圖像裝置等。【背景技術(shù)】
[0002]作為向?qū)ο笪镎丈涑暡ú⒔邮諄?lái)自對(duì)象物內(nèi)部的聲阻抗不同的界面的反射波的裝置，例如已知有用于檢查人體的內(nèi)部等的超聲波圖像裝置。在這樣的超聲波圖像裝置中，例如為了處理連續(xù)波模式等，存在將超聲波元件分開為發(fā)送專用的元件和接收專用的元件的方法。
[0003]例如在專利文獻(xiàn)I中公開有如下的方法:將沿掃描方向排列超聲波元件的發(fā)送用超聲波兀件列和接收用超聲波兀件列交替配置于與掃描方向正交的切片(slice)方向的方法。
[0004]【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0005]【專利文獻(xiàn)】
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-057460號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]依據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方式，能夠提供能沿掃描方向交替地配置一個(gè)或多個(gè)發(fā)送用超聲波元件列和一個(gè)或多個(gè)接收用超聲波元件列的超聲波測(cè)定裝置、超聲波頭單元、超聲波探測(cè)器及超聲波圖像裝置等。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及的超聲波測(cè)定裝置包括:超聲波元件陣列，所述超聲波元件陣列具有:具備接收用超聲波元件的接收用超聲波元件列、以及具備發(fā)送用超聲波元件的發(fā)送用超聲波元件列；接收端子，與所述接收用超聲波元件列連接；發(fā)送端子，與所述發(fā)送用超聲波元件列連接；接收電路，接收來(lái)自所述接收端子的接收信號(hào)；以及發(fā)送電路，對(duì)所述發(fā)送端子輸出發(fā)送信號(hào)，所述接收用超聲波元件列和所述發(fā)送用超聲波元件列沿作為掃描方向的第一方向?qū)?yīng)每一列或多列而配置，所述接收用超聲波元件列沿與所述第一方向正交的第二方向排列所述接收用超聲波元件，所述發(fā)送用超聲波元件列沿所述第二方向排列所述發(fā)送用超聲波元件，所述接收端子被配置在所述第二方向上的所述超聲波元件陣列的一個(gè)端部，所述發(fā)送端子被配置在所述第二方向上的所述超聲波元件陣列的另一個(gè)端部。
[0009]依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，接收用超聲波元件列和發(fā)送用超聲波元件列沿作為掃描方向的第一方向?qū)?yīng)每列或多列而配置，與接收用超聲波元件列連接的接收端子配置于與第一方向相交的第二方向上的超聲波元件陣列的一個(gè)端部，與發(fā)送用超聲波元件列連接的發(fā)送端子配置于第二方向上的超聲波元件陣列的另一個(gè)端部。由此，能夠沿掃描方向交替地配置一個(gè)或多個(gè)發(fā)送用超聲波元件列和一個(gè)或多個(gè)接收用超聲波元件列。
[0010]另外，在 本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述超聲波測(cè)定裝置也可以包括:所述超聲波測(cè)定裝置包括:第一偏壓設(shè)定電路，設(shè)于所述接收電路和所述接收端子之間，將所述接收端子的節(jié)點(diǎn)設(shè)定為第一偏壓；以及第二偏壓設(shè)定電路，設(shè)于所述發(fā)送電路和所述發(fā)送端子之間，將所述發(fā)送端子的節(jié)點(diǎn)設(shè)定為第二偏壓。
[0011]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述第一偏壓設(shè)定電路和所述第二偏壓設(shè)定電路也可以獨(dú)立地設(shè)定所述第一偏壓和所述第二偏壓。
[0012]依據(jù)這些的本發(fā)明的一個(gè)方面，能夠?qū)Πl(fā)送用超聲波元件列和接收用超聲波元件列獨(dú)立地設(shè)定偏壓，因而可分別最優(yōu)化發(fā)送用超聲波元件列的特性和接收用超聲波元件列的特性。
[0013]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述第一偏壓設(shè)定電路也可以具有設(shè)定電路，所述設(shè)定電路在超聲波的發(fā)送期間將所述接收端子的節(jié)點(diǎn)設(shè)定為固定電位。
[0014]這樣的話，能夠在發(fā)送期間將與接收用超聲波元件列連接的接收電極線連接于固定電位。由此，能夠在與發(fā)送用超聲波元件列連接的發(fā)送電極線之間插入固定電位的接收電極線，能抑制發(fā)送電極線間的串?dāng)_。
[0015]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述第一偏壓設(shè)定電路也可以具有設(shè)于所述第一偏壓的供給線的節(jié)點(diǎn)和所述接收端子的節(jié)點(diǎn)之間的電阻元件，所述設(shè)定電路具有設(shè)于所述固定電位的供給線的節(jié)點(diǎn)和所述接收端子的節(jié)點(diǎn)之間且在所述超聲波的發(fā)送期間導(dǎo)通的開關(guān)元件。
[0016]這樣的話，能夠經(jīng)由電阻元件在接收端子設(shè)定第一偏壓，經(jīng)由開關(guān)元件在超聲波的發(fā)送期間中在接收端子設(shè)定固定電位。
[0017]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述超聲波測(cè)定裝置也可以包括:安裝了具有所述接收電路的第一集成電路裝置的第一柔性基板；以及安裝了具有所述發(fā)送電路的第二集成電路裝置的第二柔性基板。
[0018]這樣的話，能夠在柔性基板設(shè)置接收電路和發(fā)送電路，所以與將接收電路和發(fā)送電路設(shè)于例如探測(cè)器主體的剛性基板等的情況相比，能夠小型化超聲波探測(cè)器。另外，接收端子和發(fā)送端子設(shè)于超聲波換能器器件的不同的端部，因而能夠分離設(shè)有接收電路的第一柔性基板和設(shè)有發(fā)送電路的第二柔性基板。
[0019]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，也可以在所述第一柔性基板布線與所述接收端子連接的接收信號(hào)線，所述第一集成電路裝置以使所述第一集成電路裝置的長(zhǎng)邊方向沿著與所述接收信號(hào)線的布線方向相交的方向的方式被安裝于所述第一柔性基板，在所述第二柔性基板布線與所述發(fā)送端子連接的發(fā)送信號(hào)線，所述第二集成電路裝置以使所述第二集成電路裝置的長(zhǎng)邊方向沿著與所述發(fā)送信號(hào)線的布線方向相交的方向的方式被安裝于所述第二柔性基板。
[0020]這樣的話，能夠使設(shè)有接收端子的超聲波元件陣列的端部和第一集成電路裝置的長(zhǎng)邊對(duì)置，能夠使設(shè)有發(fā)送端子的超聲波元件陣列的端部和第二集成電路裝置的長(zhǎng)邊對(duì)置。由此，接收信號(hào)線和發(fā)送信號(hào)線的布線得到簡(jiǎn)化，能夠緊湊地構(gòu)成超聲波測(cè)定裝置。[0021 ]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述第一集成電路裝置也可以具有包括所述接收電路的多個(gè)接收電路，多個(gè)所述接收電路在已將所述第一集成電路裝置安裝于所述第一柔性基板的狀態(tài)下，沿所述第一集成電路裝置的長(zhǎng)邊方向排列，所述第二集成電路裝置具有包括所述發(fā)送電路的多個(gè)發(fā)送電路，多個(gè)所述發(fā)送電路在已將所述第二集成電路裝置安裝于所述第二柔性基板的狀態(tài)下，沿所述第二集成電路裝置的長(zhǎng)邊方向排列。[0022]這樣的話，能夠沿長(zhǎng)邊方向?qū)⒌谝患呻娐费b置和第二集成電路裝置構(gòu)成為長(zhǎng)細(xì)的矩形狀。另外，能夠使設(shè)有接收端子的超聲波元件陣列的端部、以及沿第一集成電路裝置的長(zhǎng)邊方向排列的多個(gè)接收電路對(duì)置，能夠使設(shè)有發(fā)送端子的超聲波元件陣列的端部以及沿第二集成電路裝置的長(zhǎng)邊方向排列的多個(gè)發(fā)送電路對(duì)置。
[0023]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述第一集成電路裝置也可以倒裝芯片安裝于所述第一柔性基板，所述第二集成電路裝置也可以倒裝芯片安裝于所述第二柔性基板。
[0024]這樣的話，例如比利用平坦封裝件等進(jìn)行安裝的情況相比，能夠縮減安裝面積，可進(jìn)一步小型化超聲波測(cè)定裝置。
[0025]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述超聲波測(cè)定裝置也可以具有基板，所述基板配置有所述超聲波元件陣列、所述接收端子和所述發(fā)送端子，所述超聲波元件陣列具有多個(gè)超聲波元件作為所述接收用超聲波元件列及所述發(fā)送用超聲波元件列，所述基板包括配置為陣列狀的多個(gè)開口，多個(gè)所述超聲波元件中的各超聲波元件具有:堵住多個(gè)所述開口中對(duì)應(yīng)的開口的振動(dòng)膜；以及設(shè)于所述振動(dòng)膜上的壓電元件部，所述壓電元件部具有:設(shè)于所述振動(dòng)膜上的下部電極；以覆蓋所述下部電極的至少一部分的方式設(shè)置的壓電體膜；以及以覆蓋所述壓電體膜的至少一部分的方式設(shè)置的上部電極。
[0026]這樣的話，能夠利用用壓電元件使堵住開口的振動(dòng)膜振動(dòng)的超聲波元件構(gòu)成超聲波元件陣列。由此，與使用大體積的壓電元件的情況相比，可以通過(guò)低電壓的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)超聲波元件，能以 低耐壓的處理制造集成電路裝置，且可緊湊地形成集成電路裝置。
[0027]另外，本發(fā)明的另一方面涉及超聲波頭單元包括上述任一方面記載的超聲波測(cè)定裝置，所述超聲波頭單元能相對(duì)于超聲波探測(cè)器的探測(cè)器主體裝卸。
[0028]另外，本發(fā)明的其他方面涉及包括上述任一方面記載的超聲波測(cè)定裝置的超聲波探測(cè)器。
[0029]另外，本發(fā)明的其他方面涉及超聲波圖像裝置包括上述任一方面記載的超聲波測(cè)定裝置、以及顯示部，顯示顯示用圖像數(shù)據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1的(A)~圖1的(C)是超聲波元件的結(jié)構(gòu)例。
[0031]圖2是超聲波換能器器件的第一結(jié)構(gòu)例。
[0032]圖3是超聲波換能器器件的第二結(jié)構(gòu)例。
[0033]圖4是超聲波換能器器件的第三結(jié)構(gòu)例。
[0034]圖5是超聲波探測(cè)器的結(jié)構(gòu)例。
[0035]圖6是發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。
[0036]圖7是脈沖發(fā)生器(pulser)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
[0037]圖8是發(fā)送系統(tǒng)的動(dòng)作說(shuō)明圖。
[0038]圖9是接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。
[0039]圖10是接收系統(tǒng)的動(dòng)作說(shuō)明圖。
[0040]圖11是發(fā)送系統(tǒng)的變形結(jié)構(gòu)例。
[0041]圖12是接收系統(tǒng)的變形結(jié)構(gòu)例。
[0042]圖13是超聲波測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)例。[0043]圖14是第一集成電路裝置和第二集成電路裝置的布局結(jié)構(gòu)例。
[0044]圖15是超聲波頭單元的結(jié)構(gòu)例。
[0045]圖16的(A)~圖16的(C)是超聲波頭單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
[0046]圖17的(A)、圖17的(B)是超聲波探測(cè)器的結(jié)構(gòu)例。
[0047]圖18是超聲波圖像裝置的結(jié)構(gòu)例。
【具體實(shí)施方式】
[0048]以下，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。此外，以下描述的本實(shí)施方式并不會(huì)不當(dāng)限制本發(fā)明保護(hù)范圍所記載的本發(fā)明的內(nèi)容，在本實(shí)施方式中描述的所有構(gòu)成并非是作為本發(fā)明的解決手段所必須的。
[0049]1.超聲波元件
[0050]在大體積(bulk)的超聲波元件中，難以使元件間距變窄，所以存在不能夠沿掃描方向交替排列發(fā)送用超聲波元件列和接收用超聲波元件列這一問(wèn)題。例如，在發(fā)送用(或接收用)的超聲波元件列的掃描方向上的間距較寬，所以導(dǎo)致產(chǎn)生柵瓣(grating lobe，旁瓣)。以下，說(shuō)明能夠解決這樣的問(wèn)題的本實(shí)施方式的超聲波測(cè)定裝置。
[0051]首先，在圖1的(A)~圖1的(C)示出適用于本實(shí)施方式的超聲波測(cè)定裝置的超聲波元件10的結(jié)構(gòu)例。該超聲波元件10具有振動(dòng)膜(膜片、支撐部件)50和壓電元件部。壓電元件部具有下部電極(第 一電極層)21、壓電體層(壓電體膜)30以及上部電極(第二電極層)22。
[0052]圖1的(A)是從與在基板(硅襯底)60形成的超聲波元件(超聲波換能器元件)10的、垂直于元件形成面?zhèn)鹊幕宓姆较蛴^察的俯視圖。圖1的(B)是示出沿著圖1的(A)的A-A’的截面的截面圖。圖1的(C)是示出沿著圖1的(A)的B-B’的截面的截面圖。
[0053]第一電極層21例如由金屬薄膜形成于振動(dòng)膜50的上層。如圖1是(A)所示，該第一電極層21也可以是向元件形成區(qū)域的外側(cè)延伸且連接到鄰接的超聲波元件10的導(dǎo)線。
[0054]壓電體層30由例如PZT (鋯鈦酸鉛)薄膜形成，壓電體層30被設(shè)置為覆蓋第一電極層21的至少一部分。另外，壓電體層30的材料不僅限于PZT，也可以使用例如鈦酸鉛(PbTiO3)、鋯酸鉛(PbZrO3)、鑭鈦酸鉛((Pb，La) TiO3)等。
[0055]第二電極層22例如由金屬薄膜形成，第二電極層22被設(shè)置為覆蓋壓電體層30的至少一部分。如圖1的(A)所示，該第二電極層22也可以是向元件形成區(qū)域的外側(cè)延伸且連接到鄰接的超聲波元件10的布線。
[0056]振動(dòng)膜(膜片)50被設(shè)置成通過(guò)例如SiO2薄膜和ZrO2薄膜構(gòu)成的雙層構(gòu)造封閉開口 40。該振動(dòng)膜50可在支撐壓電體層30及第一電極層21、第二電極層22的同時(shí)，隨著壓電體層30的伸縮而振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲波。
[0057]開口(空穴區(qū)域)40通過(guò)從硅基板60的背面(未形成有元件的面)側(cè)利用反應(yīng)離子蝕刻(RIE:Reactive 1n Etching)等進(jìn)行蝕刻而形成。通過(guò)該空穴區(qū)域40的開口部45的尺寸決定超聲波的共振頻率，該超聲波向壓電體層30側(cè)(在圖1的(A)中從紙面里側(cè)向前面方向)放射。
[0058]超聲波元件10的下部電極由第一電極層21形成，上部電極由第二電極層22形成。具體而言，第一電極層21中的被壓電體層30覆蓋的部分形成下部電極，第二電極層22中的覆蓋壓電體層30的部分形成上部電極。即，壓電體層30被下部電極和上部電極夾著設(shè)置。
[0059]壓電體層30通過(guò)對(duì)下部電極和上部電極之間、即第一電極層21和第二電極層22之間施加電壓，而向面內(nèi)方向伸縮。超聲波元件10采用貼合薄的壓電元件(壓電體層30)和金屬板(振動(dòng)膜50)的單晶物(單晶片(unimorph))結(jié)構(gòu),壓電元件層30在面內(nèi)伸縮時(shí)，由于貼合的振動(dòng)膜50的尺寸保持不變，所以將發(fā)生翹曲。通過(guò)對(duì)壓電體層30施加交流電壓，從而振動(dòng)膜50向膜厚方向振動(dòng),通過(guò)該振動(dòng)膜50的振動(dòng)而發(fā)射超聲波。施加給該壓電體層30的電壓例如是IOV~30V，頻率是例如IMHz~10MHz。
[0060]通過(guò)構(gòu)成如上所述超聲波元件，與大體積式的超聲波元件相比，能夠使元件小型化，且能夠使元件間距變窄。由此，即使在按一個(gè)或多個(gè)列配置發(fā)送用超聲波元件列和接收用超聲波元件列的情況下，也能夠充分地使超聲波元件列之間距變窄，且能夠抑制柵瓣的產(chǎn)生。
[0061]2.超聲波換能器器件
[0062]2.1.第一結(jié)構(gòu)例
[0063]圖2示出包括于本實(shí)施方式的超聲波測(cè)定裝置的超聲波換能器器件200的第一結(jié)構(gòu)例。該超聲波換能器器件200包括:基板60 ;在基板60形成的超聲波元件陣列100 ;在基板60形成的第一~第η的接收端子X(jué)Rl~XRn ;在基板60形成的第一~第η的發(fā)送端子X(jué)Tl~XTn (多個(gè)發(fā)送端子)；在基板60形成的第一~第四的公共端子X(jué)Cl~XC4 ;在基板60形成的公共電極線LC1、LC2。
[0064]此外，作為超聲波換能器器件200，能夠采用使用上述的壓電元件(薄膜壓電元件)的類型的換能器，但本實(shí)施方式并不限定于此。例如可采用使用c-MUT (CapacitiveMicro-machined Ultrasonic Transducers,電容式微制造超聲換能器)等的電容性元件的類型的換能器。
[0065]超聲波元件陣列100包括:各群由超聲波元件列SRA構(gòu)成的第一~第64群的接收用超聲波元件；各群由超聲波元件列STA構(gòu)成的第一~第64群的發(fā)送用超聲波元件；第一~第η的接收電極線LRAl~LRAn ;第一~第η的發(fā)送電極線LTAl~LTAn ;以及第一~第m的公共電極線LYl~LYm。此外，以下以m = 8、n = 64的情況為例進(jìn)行說(shuō)明,但本實(shí)施方式并不限于此，m、η也可以是除此以外的值。
[0066]在接收用超聲波兀件列SRA,沿著與掃描方向Dl (第一方向)正交的切片方向D2(第二方向)排列有m = 8個(gè)超聲波元件10。在發(fā)送用超聲波元件列STA，沿著切片方向D2排列有m = 8個(gè)超聲波元件10。該接收用超聲波元件列SRA和發(fā)送用超聲波元件列STA沿掃描方向Dl按每一列交替地配置。即，超聲波元件陣列100是m = 8行、η = 64列的矩陣狀的陣列。
[0067]第一~第64的接收端子X(jué)Rl~XR64配置于切片方向D2中的超聲波元件陣列100的一個(gè)端部。第一~第64的發(fā)送端子X(jué)Tl~ΧΤ64配置于切片方向D2中的超聲波元件陣列100的另一個(gè)端部。例如，超聲波換能器器件的基板60是設(shè)掃描方向Dl為長(zhǎng)邊方向的矩形，沿該矩形的第一長(zhǎng)邊HNl排列有第一~第64的接收端子X(jué)Rl~XR64，沿第二長(zhǎng)邊ΗΝ2排列有第一~第64的發(fā)送端子X(jué)Tl~ΧΤ64。
[0068] 第一~第64的接收電極線LRAl~LRA64沿著切片方向D2布線，分別連接第一~第64群的接收用超聲波元件和第一~第64的接收端子X(jué)Rl~XR64。例如第一接收電極線LRAl連接構(gòu)成第一群的接收用超聲波元件的超聲波元件列SRA和第一接收端子X(jué)Rl。第一~第64的發(fā)送電極線LTAl~LTA64沿著切片方向D2布線，分別連接第一~第64群的發(fā)送用超聲波元件和第一~第64的發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64。例如第一發(fā)送電極線LTAl連接構(gòu)成第一群的發(fā)送用超聲波元件的超聲波元件列STA和第一發(fā)送端子X(jué)Tl。
[0069]第一~第8的公共電極線LYl~LY8沿著掃描方向Dl布線，對(duì)接收用超聲波元件和發(fā)送用超聲波元件供給公共電壓。第一~第8的公共電極線LYl~LY8與沿著切片方向D2布線的公共電極線LCl、LC2連接。公共端子X(jué)Cl、XC2與公共電極線LCl、LC2的一端連接，另一端與公共端子X(jué)C3、XC4連接。公共端子X(jué)C1、XC2配置于切片方向D2中的超聲波元件陣列100的一個(gè)端部，公共端子X(jué)C3、XC4配置于另一個(gè)端部。
[0070]在基板60上使在圖1的(A)~圖1的(C)說(shuō)明的第一電極層21及第二電極層22的一個(gè)延伸到端子X(jué)RAl~XR64、XT1~XT64為止來(lái)形成上述電極線LRAl~LRA64、LTA1~LTA64。另外，在基板60上使第一電極層21及第二電極層22的另一個(gè)延伸到公共電極線LCULC2為止來(lái)形成公共電極線LYl~LY8。這里，在“基板60上延伸形成”是指例如利用MEMS處理、半導(dǎo)體處理等在基板層疊導(dǎo)電層(布線層)，利用該導(dǎo)電層連接至少兩點(diǎn)間(例如從超聲波元件到信號(hào)端子為止)。
[0071]依據(jù)第一結(jié)構(gòu)例，通過(guò)使用薄膜壓電元件的超聲波元件構(gòu)成超聲波元件陣列100，從而與大體積式相比，能夠使元件間距變窄。由此，能夠在抑制因元件間距的變寬導(dǎo)致的柵瓣的同時(shí)沿掃描方向Dl交替地配置接收用超聲波元件列和發(fā)送用超聲波元件列。由于接收用超聲波元件列進(jìn)入發(fā)送用超聲波元件列之間，因而能夠抑制發(fā)送溝道(channel)間的串?dāng)_。
[0072]另外，通過(guò)分別在基板60的長(zhǎng)邊HNl、HN2配置接收端子X(jué)Rl~XR64和發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64，從而可進(jìn)行接收系統(tǒng)(及到接收端子X(jué)Rl~XR64為止的布線)和發(fā)送系統(tǒng)(及到發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64為止的布線)的分離配置。由此，能將從信號(hào)振幅大的發(fā)送系統(tǒng)到處理微弱信號(hào)的接收系統(tǒng)的信號(hào)耦合抑制到最小限度。
[0073]此外，以上以超聲波元件陣列100為m行η列的矩陣狀的配置的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但本實(shí)施方式并不限定于此，只要是多個(gè)單位要素(超聲波元件)配置成具有二維規(guī)則性的陣列狀的配置即可。例如，超聲波元件陣列100可為交錯(cuò)狀的配置。這里交錯(cuò)狀的配置是指m行η列的格子狀配置，格子不僅僅是矩形狀的情況，也包括格子變形為平行四邊形狀的情況。交錯(cuò)狀的配置是指如下的配置:超聲波元件m個(gè)的列和超聲波元件m-Ι個(gè)的列交替排列，m個(gè)的列的超聲波元件配置于(2m-l)行中的奇數(shù)行，m-Ι個(gè)的列的超聲波元件配置于(2m-l)行中的偶數(shù)行。
[0074]2.2.第二結(jié)構(gòu)例
[0075]在上述的第一結(jié)構(gòu)例中，已經(jīng)說(shuō)明了一列超聲波元件列連接于接收或發(fā)送相同信號(hào)的一溝道的情況，但本實(shí)施方式并不限定于此，也可以是一個(gè)或多個(gè)列的超聲波兀件列連接于一溝道。
[0076]在圖3中作為這樣的情況的結(jié)構(gòu)例而示出了超聲波換能器器件200的第二結(jié)構(gòu)例。該超聲波換能器器件200包括基板60、超聲波兀件陣列100、第一~第64的接收端子X(jué)Rl~XR64、第一~第64的發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64、第一~第四的公共端子X(jué)Cl~XC4、以及公共電極線LC1、LC2。此外，以下對(duì)與第一結(jié)構(gòu)例同樣的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)記了相同的符號(hào)，并省略相應(yīng)的省略。
[0077]超聲波元件陣列100包括第一~第64群的接收用超聲波元件、第一~第64群的發(fā)送用超聲波元件、第一~第64組的接收電極線LRAl~LRA64、LRB1~LRB64，第一~第64組的發(fā)送電極線LTAl~LTA64、LTBl~LTB64、以及第一~第8的公共電極線LYl~LY8。
[0078]第一~第64群的接收用超聲波元件的各群由兩列的超聲波元件列SRA、SRB構(gòu)成，第一~第64群的發(fā)送用超聲波元件的各群由兩列的超聲波元件列STA、STB構(gòu)成。即，沿掃描方向Dl按每?jī)闪信渲媒邮沼贸暡ㄔ蠸RA、SRB和發(fā)送用超聲波元件列STA、STB。與超聲波元件列SRA、STA同樣地，在超聲波元件列SRB、STB，沿切片方向D2排列有m = 8個(gè)的超聲波元件10。
[0079]向接收用超聲波元件列SRA、SRB的各列分別按每一條線連接接收信號(hào)線。該兩條線構(gòu)成的一組接收信號(hào)線與同一接收端子連接。例如，兩條線的接收電極線LRA1、LRBl作為一組接收信號(hào)線與第一接收端子X(jué)Rl連接，分別連接到超聲波元件列SRA、SRB。向發(fā)送用超聲波元件列STA、STB的各列分別按每一條線連接發(fā)送信號(hào)線。該兩條線構(gòu)成的一組的發(fā)送信號(hào)線與同一發(fā)送端子連接。例如，兩條線的發(fā)送電極線LTA1、LTBl作為一組發(fā)送信號(hào)線與第一發(fā)送端子X(jué)Tl連接，分別與超聲波元件列STA、STB連接。
[0080]依據(jù)第二結(jié)構(gòu)例，通過(guò)向各溝道連接兩列的超聲波元件列，從而能夠期待超聲波測(cè)定的性能提高。例如，由于增加與各發(fā)送溝道連接的超聲波元件數(shù)，所以能夠提高發(fā)送束的功率。
[0081]2.3.第三結(jié)構(gòu)例
[0082]在圖4示出了超聲波換能器器件200的第三結(jié)構(gòu)例。該超聲波換能器器件200包括基板60、超聲波元件陣列100、第一~第64的接收端子X(jué)Rl~XR64、第一~第63的發(fā)送端子X(jué)Tl~XT63、第一~第四的公共端子X(jué)Cl~XC4、公共電極線LCl、LC2。此外，以下對(duì)與第一結(jié)構(gòu)例、第二結(jié)構(gòu)例同樣的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)記相同的符號(hào)，并省略相應(yīng)的說(shuō)明。
[0083]超聲波元件陣列100包括:第一~第64群的接收用超聲波元件、第一~第63群的發(fā)送用超聲波元件、第一~第64組的接收電極線LRAl~LRA64、LRBl~LRB64、第一~第63組的發(fā)送電極線LTAl~LTA63、LTB1~LTB63、LTC1~LTC63、以及第一~第8的公共電極線LYl~LY8。
[0084]在該第三結(jié)構(gòu)例中，沿掃描方向Dl交替地配置有兩列的接收用超聲波元件列SRA, SRB和三列的發(fā)送用超聲波元件列STA~STC。向發(fā)送用超聲波元件列STA~STC的各列分別按每一條線連接發(fā)送信號(hào)線，由該三條線構(gòu)成的一組的發(fā)送信號(hào)線與同一發(fā)送端子連接。例如，三條線的發(fā)送電極線LTAl~LTCl作為一組的發(fā)送信號(hào)線與第一發(fā)送端子X(jué)Tl連接，且分別與超聲波元件列STA~STC連接。
[0085]第三結(jié)構(gòu)例以適用于接收溝道及發(fā)送溝道的一方比另一方列數(shù)增加的效果高的情況為例。例如，通過(guò)增加發(fā)送溝道的列數(shù)，發(fā)送功率增加，考慮使發(fā)送溝道的列數(shù)比接收溝道的列數(shù)多。
[0086]在以上的實(shí)施方式(第一結(jié)構(gòu)例~第三結(jié)構(gòu)例)中，超聲波測(cè)定裝置包括:具有接收用超聲波元件列SRA (SRB)和發(fā)送用超聲波元件列STA (STB、STC)的超聲波元件陣列100 ;與接收用超聲波元件列SRA (SRB)連接的接收端子X(jué)Rl ;與發(fā)送用超聲波元件列STA(STB, STC)連接的發(fā)送端子X(jué)Tl ;接收來(lái)自接收端子X(jué)Rl的接收信號(hào)的接收電路(例如圖9的放大電路AMRl);以及對(duì)發(fā)送端子X(jué)Tl輸出發(fā)送信號(hào)的發(fā)送電路(例如圖6的脈沖發(fā)生器PLS1)。
[0087]接收用超聲波元件列SRA (SRB)和發(fā)送用超聲波元件列STA (STB，STC)沿作為掃描方向的第一方向Dl按每一列(圖2)或每多個(gè)列(圖3、圖4)配置。接收用超聲波兀件列SRA (SRB)是沿與第一方向Dl正交的第二方向D2排列有接收用超聲波元件10的超聲波元件列。發(fā)送用超聲波元件列STA (STB、STC)是沿第二方向D2排列有發(fā)送用超聲波元件10的超聲波元件列。接收端子X(jué)Rl配置于第二方向D2中的超聲波元件陣列100的一個(gè)端部HN1，發(fā)送端子X(jué)Tl配置于第二方向D2中的超聲波元件陣列100的另一個(gè)端部HN2。
[0088]依據(jù)這樣的本實(shí)施方式，能夠沿掃描方向按每一列或按每多個(gè)列配置接收用超聲波元件列SRA (SRB)和發(fā)送用超聲波元件列STA (STB、STC)。例如，在用在圖1的(A)等說(shuō)明的壓電體層30的超聲波元件構(gòu)成超聲波元件陣列100的情況下，能夠使元件間距變窄，所以即使是這樣的配置也可抑制柵瓣。另外，由于接收用超聲波元件列SRA (SRB)進(jìn)入發(fā)送用超聲波元件列STA (STB、STC)之間，故能夠抑制發(fā)送溝道間的串?dāng)_。
[0089]另外依據(jù)本實(shí)施方式，接收端子X(jué)Rl和發(fā)送端子X(jué)Tl配置于切片方向的另外的端部，因而能夠從另外的端部取出接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)。由此，能夠抑制從信號(hào)振幅大的發(fā)送系統(tǒng)向處理微弱信號(hào)的接收系統(tǒng)的噪聲混入。由于該噪聲混入的抑制，接收系統(tǒng)的S/N得到提高，可構(gòu)成高畫質(zhì)的圖像。另外，用另外的端子取出接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)，因此無(wú)需用于保護(hù)接收電路免受信號(hào)振幅大的發(fā)送信號(hào)影響的保護(hù)電路(例如T/R開關(guān)、限幅器電路等)，因而能夠簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。
[0090]3.超聲波探測(cè)器
[0091]在圖5示出包括本實(shí)施方式的超聲波測(cè)定裝置的超聲波探測(cè)器的結(jié)構(gòu)例。該超聲波探測(cè)器包括第一柔性基板130、第二柔性基板140、超聲波換能器器件200 (兀件芯片)、殼體600、聲音部件610、背板620、支撐部件630、接收基板640、發(fā)送基板650以及電纜660。此外，以下適當(dāng)?shù)胤Q超聲波換能器器件200為“元件芯片”。
[0092]超聲波測(cè)定裝置由元件芯片200、第一柔性基板130和第二柔性基板140構(gòu)成。在第一柔性基板130形成有連接元件芯片200的接收端子X(jué)Rl~XR64和接收基板640的端子的接收信號(hào)線。在第二柔性基板140形成有連接元件芯片200的發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64和發(fā)送基板650的端子的發(fā)送信號(hào)線。
[0093]聲音部件610例如由整合元件芯片200和觀察對(duì)象之間的聲阻抗的聲音整合層、或使超聲波束會(huì)聚的聲音透鏡等構(gòu)成。背板620設(shè)置于元件芯片200的背面，背板620進(jìn)行超聲波的背面反射的抑制等。支撐部件630是支撐元件芯片200、接收基板640、發(fā)送基板650的部件。
[0094] 接收基板640和發(fā)送基板650由剛性(rigid)的印刷基板構(gòu)成。在接收基板640安裝有例如處理元件芯片200接收超聲波而得的接收信號(hào)的接收放大器(模擬前端電路)、進(jìn)行該接收放大器的接收控制的接收控制電路等的集成電路裝置。在發(fā)送基板650安裝有例如對(duì)元件芯片200輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖發(fā)生器、進(jìn)行該發(fā)送電路的發(fā)送控制(例如掃描控制、延遲控制等)的發(fā)送控制電路、以及經(jīng)由電纜660進(jìn)行與超聲波圖像裝置的主體部之間的通信處理的通信處理電路等的集成電路裝置。[0095]在本實(shí)施方式中，將元件芯片200的接收端子X(jué)Rl~XR64和發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64配置于不同長(zhǎng)邊HN1、HN2，因而能夠?qū)邮栈?40和發(fā)送基板650進(jìn)行分離連接。由此，可將接收系統(tǒng)和發(fā)送系統(tǒng)配置于分離的基板。
[0096]4.發(fā)送系統(tǒng)、接收系統(tǒng)
[0097]在圖6示出在發(fā)送基板650的安裝的發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。圖6的發(fā)送系統(tǒng)包括發(fā)送控制電路500、脈沖輸出電路510、以及偏壓設(shè)定電路520。此外如后所述，可將發(fā)送電路的一部分或全部安裝于第二柔性基板140。
[0098]脈沖輸出電路510包括對(duì)元件芯片200的第一~第64的發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64輸出驅(qū)動(dòng)脈沖(驅(qū)動(dòng)信號(hào))的第一~第64的脈沖發(fā)生器PLSl~PLS64 (第一~第64的發(fā)送電路)。脈沖發(fā)生器PLSl~PLS64由發(fā)送控制電路500控制。例如在進(jìn)行扇形掃描的情況下，發(fā)送控制電路500控制脈沖發(fā)生器PLSl~PLS64輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的定時(shí)(驅(qū)動(dòng)脈沖的延遲時(shí)間)，掃描超聲波束的輸出方向。另外，在進(jìn)行線性掃描的情況下，發(fā)送控制電路500例如在第一發(fā)送期間向脈沖發(fā)生器PLSl~PLS8輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，在后續(xù)的第二發(fā)送期間向脈沖發(fā)生器PLS2~PLS9輸出驅(qū)動(dòng)脈沖。而且，以后通過(guò)依次偏移一溝道并輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，從而掃描超聲波束的輸出位置。
[0099]偏壓設(shè)定電路520對(duì)脈沖發(fā)生器PLSl~PLS64的輸出節(jié)點(diǎn)設(shè)定偏壓。偏壓設(shè)定電路520包括設(shè)于偏壓Vbtxl的節(jié)點(diǎn)和脈沖發(fā)生器PLSl~PLS64的輸出節(jié)點(diǎn)之間的電阻元件Rbtl~Rbt64、以及設(shè)于偏壓Vbtx2的節(jié)點(diǎn)和脈沖發(fā)生器PLSl~PLS64的輸出節(jié)點(diǎn)之間的開關(guān)元件Sbtl~Sbt64。
[0100]開關(guān)元件Sbtl~Sbt64由發(fā)送控制電路500控制導(dǎo)通(ON)/斷開(OFF)，在發(fā)送期間斷開，在接收期間導(dǎo)通。即，在發(fā)送期間中，經(jīng)由電阻元件Rbtl~Rbt64，將發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64設(shè)定為偏壓Vbtxl，在接收期間中，經(jīng)由開關(guān)元件Sbtl~Sbt64，將發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64設(shè)定為偏壓Vbtx2。偏壓Vbtxl、Vbtx2例如從設(shè)于發(fā)送基板650的電壓供給電路供給，可以是相同的電壓，也可以是不同電壓。
[0101]在圖7示出了脈沖發(fā)生器PLSl~PLS64的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。此外，在圖7以脈沖發(fā)生器PLSl為例進(jìn)行圖示，但對(duì)其他脈沖發(fā)生器而言也能同樣地構(gòu)成。
[0102]圖7的脈沖發(fā)生器PLSl包括負(fù)極電極與輸出節(jié)點(diǎn)NPQ連接的二極管DIH、正極電極與輸出節(jié)點(diǎn)NPQ連接的二極管DIL、設(shè)于電壓VH的節(jié)點(diǎn)和二極管DIH的正極電極之間的開關(guān)元件SWH、設(shè)于電壓VL的節(jié)點(diǎn)和二極管DIL的負(fù)極電極之間的開關(guān)元件SWL、設(shè)于輸出節(jié)點(diǎn)NPQ和偏壓Vbtxl的節(jié)點(diǎn)之間的開關(guān)元件SWD (阻尼用開關(guān)元件)。根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖的振幅設(shè)定電壓VH、VL，例如從設(shè)于發(fā)送基板650的電壓供給電路供給。由發(fā)送控制電路500導(dǎo)通/斷開控制開關(guān)SWH、SWL。
[0103]在圖8示出了適用圖7的脈沖發(fā)生器PLSl的發(fā)送系統(tǒng)的動(dòng)作說(shuō)明圖。此外，在圖8中以脈沖發(fā)生器PLSl為例進(jìn)行說(shuō)明，但對(duì)于其他脈沖發(fā)生器而言也能同樣地動(dòng)作。
[0104]在發(fā)送期間的期間Tl，開關(guān)SWH導(dǎo)通，開關(guān)SWL斷開，脈沖發(fā)生器PLSl輸出電壓VH0在發(fā)送期間的期間T2，開關(guān)SWL導(dǎo)通，開關(guān)SWH斷開，脈沖發(fā)生器PLSl輸出電壓VL。根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖的延遲時(shí)間，由發(fā)送控制電路500設(shè)定期間Tl的開始定時(shí)。在發(fā)送期間的期間T3，開關(guān)元件SWD導(dǎo)通，將脈沖發(fā)生器PLSl的輸出電壓減幅為偏壓Vbtxl。電壓VL是比施加到超聲波元件10的公共電極的公共電壓(例如接地電壓)高的電壓。另外偏壓Vbtxl例如為(VH + VL) /2。即，以使施加到發(fā)送用超聲波元件10的兩電極間的電壓為OV以上的方式設(shè)定各電壓。通過(guò)這樣設(shè)定各電壓，從而可提高作為薄膜壓電元件的超聲波元件10的特性。
[0105]在接收期間，開關(guān)元件SWH、SWL、SffD斷開，偏壓設(shè)定電路520的開關(guān)元件Sbtl導(dǎo)通，將脈沖發(fā)生器PLSl的輸出節(jié)點(diǎn)設(shè)定為偏壓Vbtx2。此外在圖8中，圖示了 Vbtx2 = Vbtxl的情況。
[0106]在圖9示出了安裝于接收基板640的接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。圖9的接收系統(tǒng)包括偏壓設(shè)定電路550、電容器Crxl~Crx64以及接收放大器560。此外，如后所述，接收系統(tǒng)的一部分或全部可安裝于第一柔性基板130。
[0107]接收放大器560包括放大來(lái)自元件芯片200的第一~第64的接收端子X(jué)Rl~XR64的接收信號(hào)的第一~第64的放大電路AMRl~AMR64 (第一~第64的接收電路)。電容器Crxl~Crx64設(shè)于接收端子X(jué)Rl~XR64和放大電路AMRl~AMR64的輸入節(jié)點(diǎn)之間，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行AC耦合。
[0108]偏壓設(shè)定電路550對(duì)接收端子X(jué)Rl~XR64設(shè)定偏壓。偏壓設(shè)定電路550包括:設(shè)于偏壓Vbrxl的節(jié)點(diǎn)和接收端子X(jué)Rl~XR64之間的電阻元件Rbrl~Rbr64、以及設(shè)于偏壓Vbrx2的節(jié)點(diǎn)和接收端子X(jué)Rl~XR64之間的開關(guān)元件Sbrl~Sbr64。
[0109]開關(guān)元件Sbrl~Sbr64例如利用設(shè)于接收基板640的未圖示的接收控制電路控制導(dǎo)通/斷開，在發(fā)送期間導(dǎo)通，在接收期間斷開。即，在接收期間中，經(jīng)由電阻元件Rbrl~Rbr64將接收端子X(jué)Rl~XR64設(shè)定為偏壓VbrxI，在發(fā)送期間，經(jīng)由開關(guān)元件Sbrl~Sbr64，接收端子X(jué)Rl~XR64被設(shè)定為偏壓Vbrx2。偏壓Vbrxl、Vbrx2例如從設(shè)于接收基板640的電壓供給電路供給，可為相同的電壓，也可為不同電壓。
[0110]在圖10示出了接收系統(tǒng)的動(dòng)作說(shuō)明圖。在發(fā)送期間，開關(guān)元件Sbrl~Sbr64導(dǎo)通，接收端子X(jué)Rl~XR64被設(shè)定為偏壓Vbrx2。由此，在發(fā)送期間，例如圖2的接收電極線LRAl~LRA64被設(shè)定為偏壓Vbrx2，因此能夠抑制發(fā)送電極線LTAl~LTA64間的交叉耦合，且能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的束形狀。
[0111]在接收期間，開關(guān)元件Sbrl~Sbr64斷開,經(jīng)由電阻元件Rbrl~Rbr64,接收端子X(jué)Rl~XR64被設(shè)定為偏壓Vbrxl。在本實(shí)施方式中，分開發(fā)送用超聲波元件列和接收用超聲波元件列，可分別施加不同的偏壓。例如，偏壓Vbrxl能夠設(shè)定為使作為薄膜壓電元件的超聲波元件10的接收靈敏度最高的電壓。
[0112]此外，上述以扇形掃描、線性掃描的情況為例進(jìn)行說(shuō)明，但在本實(shí)施方式中并不限于此，可在連續(xù)波模式下使用。在連續(xù)波模式下，不區(qū)分為接收期間和發(fā)送期間，發(fā)送電路連續(xù)地輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，接收系統(tǒng)連續(xù)地接收接收信號(hào)。
[0113]在以上的實(shí)施方式中，超聲波測(cè)定裝置包括:設(shè)于接收電路(例如放大電路AMR1)和接收端子X(jué)Rl之間且將該接收端子的節(jié)點(diǎn)NRIl設(shè)定為第一偏壓Vbrxl的第一偏壓設(shè)定電路550、以及設(shè)于發(fā)送電路(例如脈沖發(fā)生器PLS1)和發(fā)送端子X(jué)Tl之間且將該發(fā)送端子的節(jié)點(diǎn)NTQl設(shè)定為第二偏壓Vbtxl的第二偏壓設(shè)定電路520。 [0114]這樣的話，能夠?qū)Πl(fā)送用超聲波元件和接收用超聲波元件獨(dú)立地設(shè)定偏壓，因而可最優(yōu)化超聲波元件的發(fā)送特性和接收特性。尤其是，通過(guò)最優(yōu)化接收用超聲波元件的偏壓Vbrxl,從而能夠最大化接收靈敏度。[0115]另外，在本實(shí)施方式中，第一偏壓設(shè)定電路550具有在超聲波的發(fā)送期間中將接收端子X(jué)Rl的節(jié)點(diǎn)NRIl設(shè)定為固定電位(偏壓Vbrx2)的設(shè)定電路。具體而言，第一偏壓設(shè)定電路550具有設(shè)于第一偏壓Vbrxl的供給線的節(jié)點(diǎn)和接收端子X(jué)Rl的節(jié)點(diǎn)NRIl之間的電阻元件Rbrl，設(shè)定電路具有設(shè)于固定電位(Vbrx2)的供給線的節(jié)點(diǎn)和接收端子X(jué)Rl的節(jié)點(diǎn)NRIl之間、在超聲波的發(fā)送期間導(dǎo)通的開關(guān)元件Sbrl。
[0116]這樣的話，在發(fā)送期間，能夠以低阻抗將與接收用超聲波元件列連接的接收電極線連接于固定電位(偏壓Vbrx2)。由此，在與發(fā)送用超聲波元件列連接的發(fā)送電極線之間插入有固定電位的接收電極線，因而抑制了發(fā)送信號(hào)的串?dāng)_，且能夠提高超聲波圖像的畫質(zhì)。
[0117]5.發(fā)送系 統(tǒng)、接收系統(tǒng)的變形結(jié)構(gòu)例
[0118]在圖11示出了發(fā)送系統(tǒng)的變形結(jié)構(gòu)例。圖11的發(fā)送系統(tǒng)包括發(fā)送控制電路500、脈沖輸出電路510、偏壓設(shè)定電路520以及多路調(diào)制器(multiplexer)530。此外，對(duì)與圖6中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)單元相同的結(jié)構(gòu)單元，標(biāo)記相同的符號(hào)并省略相應(yīng)說(shuō)明。這里，以下以脈沖發(fā)生器為4個(gè)、多路調(diào)制器數(shù)為4、元件芯片200的發(fā)送溝道數(shù)為16的情況為例進(jìn)行說(shuō)明，但在本實(shí)施方式中并不限定于此。
[0119]脈沖輸出電路510包括對(duì)多路調(diào)制器530輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖發(fā)生器PLSl~PLS4。多路調(diào)制器530包括開關(guān)元件Smtll~Smtl4、開關(guān)元件Smt21~Smt24、開關(guān)元件Smt31~Smt34、開關(guān)兀件Smt41~Smt44。開關(guān)兀件Smtll~Smtl4設(shè)于脈沖發(fā)生器PLSl的輸出節(jié)點(diǎn)和發(fā)送端子X(jué)T1、XT5、XT9、XT13之間。開關(guān)元件Smt21~Smt24設(shè)于脈沖發(fā)生器PLS2的輸出節(jié)點(diǎn)和發(fā)送端子X(jué)T2、XT6、XT10、XT14之間。開關(guān)元件Smt31~Smt34設(shè)于脈沖發(fā)生器PLS3的輸出節(jié)點(diǎn)和發(fā)送端子X(jué)T3、XT7、XT11、XT15之間。開關(guān)元件Smt41~Smt44設(shè)于脈沖發(fā)生器PLS4的輸出節(jié)點(diǎn)和發(fā)送端子X(jué)T4、XT8、XT12、XT16之間。此外，對(duì)開關(guān)元件的連接也省略一部分圖示。
[0120]在圖12示出了接收系統(tǒng)的變形結(jié)構(gòu)例。圖12的接收系統(tǒng)包括偏壓設(shè)定電路550、接收放大器560以及多路調(diào)制器570。此外，對(duì)與在圖9中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)單元相同的結(jié)構(gòu)單元標(biāo)記相同的符號(hào)，并省略相應(yīng)說(shuō)明。
[0121]接收放大器560包括放大來(lái)自多路調(diào)制器570的接收信號(hào)的放大電路AMRl~AMR4。多路調(diào)制器570包括開關(guān)元件Smrll~Smrl4、開關(guān)元件Smr21~Smr24、開關(guān)元件Smr31~Smr34、開關(guān)兀件Smr41~Smr44。開關(guān)兀件Smrll~Smrl4設(shè)于放大電路AMRl的輸入節(jié)點(diǎn)和接收端子X(jué)R1、XR5、XR9、XR13之間。開關(guān)元件Smr21~Smr24設(shè)于放大電路AMR2的輸入節(jié)點(diǎn)和接收端子X(jué)R2、XR6、XR10、XR14之間。開關(guān)元件Smr31~Smr34設(shè)于放大電路AMR3的輸入節(jié)點(diǎn)和接收端子X(jué)R3、XR7、XR11、XR15之間。開關(guān)元件Smr41~Smr44設(shè)于放大電路AMR4的輸入節(jié)點(diǎn)和接收端子X(jué)R4、XR8、XR12、XR16之間。此外，為了便于說(shuō)明，對(duì)開關(guān)元件的連接省略一部分圖示。
[0122]例如在進(jìn)行線性掃描的情況下，在第一發(fā)送期間，發(fā)送系統(tǒng)的開關(guān)元件Smtll、Smt21、Smt31、Smt41 導(dǎo)通，脈沖發(fā)生器 PLS1、PLS2、PLS3、PLS4 對(duì)發(fā)送端子 XT1、XT2、XT3、XT4輸出驅(qū)動(dòng)脈沖。而且，在第一接收期間，接收系統(tǒng)的開關(guān)元件Smrll、Smr21> Smr31> Smr41導(dǎo)通，放大電路AMRl、AMR2、AMR3、AMR4接受來(lái)自接收端子X(jué)Rl、XR2、XR3、XR4的接收信號(hào)。在后續(xù)的第二發(fā)送期間，發(fā)送系統(tǒng)的開關(guān)元件Smt21、Smt31、Smt41、Smt12導(dǎo)通,脈沖發(fā)生器PLS2、PLS3、PLS4、PLS1對(duì)發(fā)送端子X(jué)T2、XT3、XT4、XT5輸出驅(qū)動(dòng)脈沖。而且，在第二接收期間，接收系統(tǒng)的開關(guān)元件Smr21、Smr3U Smr4U Smr12導(dǎo)通，放大電路AMR2、AMR3、AMR4、AMRl接收來(lái)自接收端子X(jué)R2、XR3、XR4、XR5的接收信號(hào)。以后，依次偏移一溝道地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)脈沖的發(fā)送和接收信號(hào)的接收，以進(jìn)行線性掃描。
[0123]通過(guò)采用如以上那樣進(jìn)行多路調(diào)制的結(jié)構(gòu)，從而能夠縮減脈沖發(fā)生器、放大電路的數(shù)量，因而能夠減少安裝于接收基板640、發(fā)送基板650的部件件數(shù)。另外，在如后述那樣將接收系統(tǒng)和發(fā)送系統(tǒng)分別進(jìn)行一芯片化并安裝于第一柔性基板130、第二柔性基板140的情況下，可縮減芯片尺寸。
[0124]6.超聲波測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)例
[0125]上述以接收系統(tǒng)和發(fā)送系統(tǒng)分別安裝于探測(cè)器主體的接收基板640和發(fā)送基板650的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但在本實(shí)施方式中并不限于此。例如，可將接收系統(tǒng)(其一部或全部)安裝于連接元件芯片200和接收基板640的第一柔性基板130，發(fā)送系統(tǒng)(其一部分或全部)安裝于連接元件芯片200和發(fā)送基板650的第二柔性基板140。
[0126]在圖13示出這樣的情況中的超聲波測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)例。該超聲波測(cè)定裝置包括:元件芯片200、第一柔性基板130、第二柔性基板140、第一集成電路裝置110和第二集成電路裝置120。
[0127]首先，對(duì)第一柔性基板130和第一集成電路裝置110進(jìn)行說(shuō)明。如圖13所示，設(shè)第一柔性基板130上的方向?yàn)榈谌较駾3，設(shè)與第三方向D3相交(例如正交)的第四方向D4。第一柔性基板130在第三方向D3的一個(gè)端部HFRl與元件芯片200連接，通過(guò)另一個(gè)端部HFR2與接收基板640連接。第一集成電路裝置110以使其長(zhǎng)邊方向沿第四方向D4的方式安裝于第一柔性基板130。
[0128]具體而言，在第一柔性基板130沿第三方向D3布線第一~第64的接收信號(hào)線FLRl~FLR64，該第一~第64的接收信號(hào)線FLRl~FLR64的一端與元件芯片200的第一~第64的接收端子X(jué)Rl~XR64連接。第一~第64的接收端子X(jué)Rl~XR64在元件芯片200的超聲波出射方向側(cè)的面形成，第一柔性基板130在其超聲波出射方向側(cè)的面與元件芯片200連接。
[0129]第一集成電路裝置110包括:圖9的偏壓設(shè)定電路550、接收放大器560。電容器Crxl~Crx64可作為外裝部件安裝于第一柔性基板130，也可內(nèi)置于第一集成電路裝置110。另外，第一集成電路裝置110包括:分別與偏壓設(shè)定電路550的輸入節(jié)點(diǎn)NRII~NRI64連接的未圖示的第一~第64的輸入端子、以及分別與接收放大器560的輸出節(jié)點(diǎn)NRQl~NRQ64連接的未圖示的第一~第64的輸出端子。第一~第64的輸入端子沿著第一集成電路裝置110的第一長(zhǎng)邊HLRl配置，且分別與第一柔性基板130的第一~第64的接收信號(hào)線FLRl~FLR64的另一端連接。第一~第64的輸出端子沿著第一集成電路裝置110的第二長(zhǎng)邊HLR2配置。
[0130]在第一柔性基板130沿第三方向D3布線第一~第64的輸出信號(hào)線FLQl~FLQ64，該第一~第64的輸出信號(hào)線FLQl~FLQ64的一端分別與第一集成電路裝置110的第一~第64的輸出端子連接。第一~第64的輸出信號(hào)線FLQl~FLQ64的另一端例如經(jīng)由連接器等與接收基板640連接。
[0131] 此外，也可以在第一柔性基板130布線多個(gè)控制信號(hào)線FLCRl~FLCR4。經(jīng)由該控制信號(hào)線FLCRl~FLCR4，從例如接收基板640的接收控制電路向偏壓設(shè)定電路550的開關(guān)兀件Sbrl~Sbr64發(fā)送控制信號(hào)。
[0132]通過(guò)使用各向異性導(dǎo)電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)的倒裝芯片安裝(裸芯片安裝)實(shí)現(xiàn)第一集成電路裝置Iio的安裝。這里，倒裝芯片安裝(filp-chipmounting)例如是設(shè)元件形成面為第一柔性基板130側(cè)而安裝的面朝下(face down)安裝。或者，也可以是設(shè)元件形成面的背面為第一柔性基板130側(cè)而安裝的面朝上(face up)安裝。
[0133]這樣，通過(guò)進(jìn)行倒裝芯片安裝，與將平坦封裝件的第一集成電路裝置110相對(duì)剛性基板安裝的情況相比，能夠縮減安裝面積。另外，本實(shí)施方式的元件芯片200以IOV~30V左右就可驅(qū)動(dòng)，因而能夠小型化第一集成電路裝置110。因此，能夠容易地實(shí)現(xiàn)需要高耐壓的集成電路裝置的背式壓電元件中困難的倒裝芯片安裝的小型化。
[0134]接著，對(duì)第二柔性基板140和第二集成電路裝置120進(jìn)行說(shuō)明。如圖13所示，設(shè)第二柔性基板140上的方向?yàn)榈?五方向D5,設(shè)與第五方向D5相交(例如正交)的第六方向?yàn)镈6。第二柔性基板140在第五方向D5的一個(gè)端部HFTl與元件芯片200連接，在另一個(gè)端部HFT2與發(fā)送基板650連接。第二集成電路裝置120以使得其長(zhǎng)邊方向沿第六方向D6的方式安裝于第二柔性基板140。
[0135]具體而言，在第二柔性基板140,沿第五方向D5布線第一~第64的發(fā)送信號(hào)線FLTl~FLT64，該第一~第64的發(fā)送信號(hào)線FLTl~FLT64的一端與元件芯片200的第一~第64的發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64連接。第一~第64的發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64在元件芯片200的超聲波出射方向側(cè)的面形成，第二柔性基板140在其超聲波出射方向側(cè)的面與元件芯片200連接。
[0136]第二集成電路裝置120包括:圖6的脈沖輸出電路510和偏壓設(shè)定電路520。另外，第二集成電路裝置120包括:分別與脈沖輸出電路510的輸出節(jié)點(diǎn)NTQl~NTQ64連接的未圖示的第一~第64的輸出端子。第一~第64的輸出端子沿著第二集成電路裝置120的第一長(zhǎng)邊HLTl配置，且分別與第二柔性基板140的第一~第64的發(fā)送信號(hào)線FLTl~FLT64的另一端連接。
[0137]此外，在第二柔性基板140可布線多個(gè)控制信號(hào)線FLCTl~FLCT4。經(jīng)由該控制信號(hào)線FLCTl~FLCT4，例如從發(fā)送基板650的發(fā)送控制電路500向脈沖輸出電路510、偏壓設(shè)定電路520發(fā)送控制信號(hào)。或第二集成電路裝置120包括發(fā)送控制電路500，可經(jīng)由控制信號(hào)線FLCTl~FLCT4從發(fā)送基板650的控制部向發(fā)送控制電路500發(fā)送控制信號(hào)。
[0138]第二集成電路裝置120的安裝與上述的第一集成電路裝置110同樣利用倒裝芯片安裝實(shí)現(xiàn)。此外，可沿第二集成電路裝置120的第二長(zhǎng)邊HLT2配置多個(gè)(例如與輸出端子同數(shù)量)的虛擬端子(du_y terminal)ο這樣的話,各向異性導(dǎo)電膜硬化收縮并使端子向布線導(dǎo)通時(shí)，在第一長(zhǎng)邊HLTl側(cè)和第二長(zhǎng)邊HLT2側(cè)硬化收縮的力變得均等，能夠提高導(dǎo)通的可靠性。
[0139]7.集成電路裝置的布局結(jié)構(gòu)例
[0140]在圖14示出第一集成電路裝置110和第二集成電路裝置120的布局結(jié)構(gòu)例。
[0141]第一集成電路裝置110包括:沿第四方向D4 (第一集成電路裝置110的長(zhǎng)邊方向)配置的第一~第64的接收電路RXUl~RXU64、配置在第一短邊HSRl側(cè)的第一控制電路CRUl、以及配置在第二短邊HSR2側(cè)的第二控制電路CRU2。[0142]接收電路RXUl是單元化圖9的開關(guān)元件Sbrl、電阻元件Rbrl和放大電路AMRl而成的電路。對(duì)其他接收電路RXU2~RXU64而言也是同樣的?？刂齐娐稢RU1、CRU2是接收來(lái)自接收基板640的接收控制電路的控制信號(hào)并向接收電路RXUl~RXU64輸出控制信號(hào)的邏輯電路。此外控制電路CRU1、CRU2可以只有任意一個(gè)。
[0143]第二集成電路裝置120包括:沿第六方向D6 (第二集成電路裝置120的長(zhǎng)邊方向)配置的第一~第64的發(fā)送電路TXUl~TXU64、配置在第一短邊HSTl側(cè)的第一控制電路CTUl、以及配置在第二短邊HST2側(cè)的第二控制電路CTU2。
[0144]發(fā)送電路TXUl是單元化圖6的脈沖發(fā)生器PLS1、開關(guān)元件Sbtl、電阻元件Rbtl而成的電路。對(duì)其他發(fā)送電路TXU2~TXU64而言也是同樣的。第一控制電路CTU1、第二控制電路CTU2是發(fā)送控制電路500，例如由邏輯電路構(gòu)成。此外，第一控制電路CTUl、第二控制電路CTU2可以只有任一個(gè)。
[0145]依據(jù)本布局結(jié)構(gòu)例，將第一集成電路裝置110、第二集成電路裝置120構(gòu)成為沿長(zhǎng)邊方向長(zhǎng)細(xì)的矩形狀，能夠使接收電路RXUl~RXU64、發(fā)送電路TXUl~TXU64與元件芯片200的接收端子X(jué)Rl~XR64、發(fā)送端子X(jué)Tl~XT64對(duì)置。由此，端子間的布線被簡(jiǎn)化，可緊湊地對(duì)第一柔性基板130、第二柔性基板140安裝第一集成電路裝置110、第二集成電路裝置 120。
[0146]此外，以上以將圖9的接收系統(tǒng)、圖6的發(fā)送系統(tǒng)適用于第一集成電路裝置110、第二集成電路裝置120的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但在本實(shí)施方式中并不限定于此，例如也可將圖12的接收系統(tǒng)、圖11的發(fā)送系統(tǒng)適用于第一集成電路裝置110、第二集成電路裝置120。即，第一集成電路裝置110、第二集成電路裝置120可分別包括多路調(diào)制器570、530。
[0147]8.超聲波頭單元
[0148]在圖15示出安裝了本實(shí)施方式的超聲波測(cè)定裝置的超聲波頭單元220的結(jié)構(gòu)例。圖15所示的超聲波頭單元220包括元件芯片200、連接部210和支撐部件250。此外，本實(shí)施方式的超聲波頭單元220并不限于圖15的結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行省略其結(jié)構(gòu)單元的一部分、置換為其他結(jié)構(gòu)單元、追加其他結(jié)構(gòu)單元等的各種的變形實(shí)施。
[0149]元件芯片200對(duì)應(yīng)于在圖2~圖4中說(shuō)明的超聲波換能器器件。元件芯片200包括超聲波元件陣列100、第一芯片端子群XRl~XR64 (多個(gè)接收端子)、第二芯片端子群XTl~XT64 (多個(gè)發(fā)送端子)、以及公共端子X(jué)Cl~XC4。元件芯片200經(jīng)由連接部210與具有探測(cè)器主體的處理裝置(例如圖18的處理裝置330)電連接。
[0150]連接部210電連接探測(cè)器主體和超聲波頭單元220，且包括:具有多個(gè)連接端子的連接器、形成有連接連接器和元件芯片200的布線的柔性基板。具體而言，連接部210具有第一連接器421及第二連接器422作為連接器且具有第一柔性基板130及第二柔性基板140作為柔性基板。
[0151]在第一柔性基板130形成有第一布線群(多個(gè)接收信號(hào)線)，該第一布線群連接設(shè)于元件芯片200的第一邊側(cè)的第一芯片端子群XRl~XR64和連接器421的端子群。在第二柔性基板140形成有第二 布線群(多個(gè)發(fā)送信號(hào)線)，該第二布線群連接設(shè)于元件芯片200的第二邊側(cè)的第二芯片端子群XTl~XT64和連接器422的端子群。
[0152]此外，連接部210并不限于圖15所示的結(jié)構(gòu)，例如也可構(gòu)成為不包括連接器421、422。在該情況下，第一柔性基板130可包括輸出來(lái)自第一芯片端子群XRl~XR64的接收信號(hào)的第一連接端子群，第二柔性基板140可包括輸出來(lái)自第二芯片端子群XTl~XT64的發(fā)送信號(hào)的第二連接端子群。
[0153]如以上那樣，通過(guò)設(shè)置連接部210，從而能夠電連接探測(cè)器主體和超聲波頭單元220，而且可使超聲波頭單元220相對(duì)于探測(cè)器主體裝卸。
[0154]在圖16的(A)~圖16的(C)示出了超聲波頭單元220的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。圖16的(A)示出支撐部件250的第二面SF2側(cè)，圖16的(B)示出支撐部件250的第一面SFl側(cè)，圖16的(C)示出支撐部件250的側(cè)面?zhèn)?。此外，本?shí)施方式的超聲波頭單元220并不限于圖16的(A)~圖16的(C)的結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行省略該結(jié)構(gòu)單元的一部分、置換為其他結(jié)構(gòu)單元、追加其他結(jié)構(gòu)單元等的各種的變形實(shí)施。
[0155]支撐部件250是支撐元件芯片200的部件。在支撐部件250的第一面SFl側(cè)設(shè)有連接器421、422 (廣義上多個(gè)連接端子)。該連接器421、422可相對(duì)于探測(cè)器主體側(cè)的對(duì)應(yīng)的連接器裝卸。在作為支撐部件250的第一面SFl的背面的第二面SF2側(cè)支撐有元件芯片200。固定用部件260設(shè)于支撐部件250的各角落部，用于將超聲波頭單元220固定于探測(cè)器殼體。
[0156]這里，支撐部件250的第一面SFl側(cè)是支撐部件250的第一面SFl的法線方向側(cè)，支撐部件250的第二面SF2側(cè)是作為支撐部件250的第一面SFl的背面的第二面SF2的法線方向側(cè)。
[0157]如圖16的(C)所示，在元件芯片200的表面(圖1的(B)中形成有壓電體層30的面)，設(shè)有保護(hù)元件芯片200的保護(hù)部件(保護(hù)膜)270。保護(hù)部件也可兼用作聲音整合層。
[0158]9.超聲波探測(cè)器
[0159]在圖17的(A)、圖17的(B)示出適用上述的超聲波頭單元220的超聲波探測(cè)器300的結(jié)構(gòu)例。圖17的(A)示出探測(cè)器頭310安裝于探測(cè)器主體320的情況，圖17的(B)示出探測(cè)器頭310從探測(cè)器主體320分離的情況。
[0160]探測(cè)器頭310包括:超聲波頭單元220、與被檢體接觸的接觸部件230及收容超聲波頭單元220的探測(cè)器殼體240。元件芯片200設(shè)于接觸部件230和支撐部件250之間。
[0161]探測(cè)器主體320包括處理裝置330及探測(cè)器主體側(cè)連接器426。處理裝置330包括發(fā)送部332、接收部335 (模擬前端部)、發(fā)送接收控制部334。發(fā)送部332進(jìn)行向元件芯片200的驅(qū)動(dòng)脈沖(發(fā)送信號(hào))的發(fā)送處理。接收部335進(jìn)行來(lái)自元件芯片200的超聲回波信號(hào)(接收信號(hào))的接收處理。發(fā)送接收控制部334進(jìn)行發(fā)送部332、接收部335的控制。探測(cè)器主體側(cè)連接器426與超聲波頭單元(或探測(cè)器頭)側(cè)連接器425連接。探測(cè)器主體320利用電纜350與電子設(shè)備(例如超聲波圖像裝置)主體連接。
[0162]超聲波頭單元220收容于探測(cè)器殼體240，但能夠從探測(cè)器殼體240卸下超聲波頭單元220。這樣的話，能夠僅更換超聲波頭單元220?；蛘咭材軌蛟诖娣庞谔綔y(cè)器殼體240的狀態(tài)下，即作為探測(cè)器頭310進(jìn)行交換。
[0163]10.超聲波圖像裝置
[0164]在圖18示出超聲波圖像裝置的結(jié)構(gòu)例。超聲波圖像裝置包括超聲波探測(cè)器300以及電子設(shè)備主體400。超聲波探測(cè)器300包括超聲波頭單元220以及處理裝置330。電子設(shè)備主體400包括控制部410、處理部420、用戶接口部430以及顯示部440。此外，在圖18中示出了超聲波探測(cè)器300與電子設(shè)備主體400不同體的結(jié)構(gòu)例，但本實(shí)施方式并不限定于此，也可構(gòu)成為超聲波探測(cè)器300和電子設(shè)備主體400被一體化的裝置。
[0165]處理裝置330包括發(fā)送部332、發(fā)送接收控制部334、接收部335 (模擬前端部)。超聲波頭單元220包括:元件芯片200、將元件芯片200與電路基板(例如剛性基板)連接的連接部210 (連接器部)。在電路基板安裝有發(fā)送部332、發(fā)送接收控制部334、接收部335。發(fā)送部332可包括產(chǎn)生脈沖發(fā)生器的電源電壓的高電壓生成電路(例如升壓電路)。
[0166]在發(fā)送超聲波的情況下，發(fā)送接收控制部334對(duì)發(fā)送部332進(jìn)行發(fā)送指示，發(fā)送部332接受該發(fā)送指示并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大為高電壓，輸出驅(qū)動(dòng)電壓。在接收超聲波的反射波的情況下，接收部335接收利用元件芯片200檢測(cè)到的反射波的信號(hào)。接收部335基于來(lái)自發(fā)送接收控制部334的接收指示，處理反射波的信號(hào)(例如放大處理、A/D轉(zhuǎn)換處理等)，并將處理后的信號(hào)發(fā)送到處理部420。處理部420將該信號(hào)影像化并顯示于顯示部440。
[0167]此外，本實(shí)施方式的超聲波測(cè)定裝置并不限于如上所述的醫(yī)療用的超聲波圖像裝置，可適用于各種的電子設(shè)備。例如，作為適用超聲波換能器器件的電子設(shè)備，假設(shè)有對(duì)建筑物等的內(nèi)部進(jìn)行非破壞檢查的診斷設(shè)備、利用超聲波的反射檢測(cè)用戶手指的運(yùn)動(dòng)的用戶接口設(shè)備等。
[0168]另外，如上所述，雖然對(duì)本實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行了說(shuō)明，然而在實(shí)質(zhì)上不脫離本發(fā)明的內(nèi)容以及效果的情況下可以進(jìn)行各種變形，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很容易理解。因而，這樣的變形例均包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在說(shuō)明書或附圖中，至少有一次與更廣義或同義的不同術(shù)語(yǔ)一起記載的術(shù)語(yǔ)在說(shuō)明書或附圖的任何處都能替換為該不同術(shù)語(yǔ)。并且，本實(shí)施方式及變形例的全部的組合也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，集成電路裝置、超聲波元件、超聲波轉(zhuǎn)換器設(shè)備、超聲波頭元件、超聲波探測(cè)器、超聲波圖像裝置的構(gòu)成、動(dòng)作、集成電路裝置的安裝方法、超聲波束的掃描方法等并不限定于本實(shí)施方式中所說(shuō)明的內(nèi)容，還可以實(shí)施各種變形。
[0169]符號(hào)說(shuō)明
[0170]
10超聲波兀件21第一電極層
22第二電極層30壓電體層
40開口45開口部
50振動(dòng)膜60基板
100超聲波元件陣列110第一集成電路裝置
120第二集成電路裝置130第一柔性基板
140第二柔性基板
200超聲波換能器器件(元件芯片)
210連接部220超聲 波頭單元
230接觸部件240探測(cè)器殼體
[0171]
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波測(cè)定裝置，其特征在于，包括: 超聲波元件陣列，所述超聲波元件陣列具有:具備接收用超聲波元件的接收用超聲波元件列、以及具備發(fā)送用超聲波元件的發(fā)送用超聲波元件列； 接收端子，與所述接收用超聲波元件列連接； 發(fā)送端子，與所述發(fā)送用超聲波元件列連接； 接收電路，接收來(lái)自所述接收端子的接收信號(hào)；以及 發(fā)送電路，對(duì)所述發(fā)送端子輸出發(fā)送信號(hào)， 所述接收用超聲波元件列和所述發(fā)送用超聲波元件列沿作為掃描方向的第一方向?qū)?yīng)每列或多列而配置， 所述接收用超聲波元件列沿與所述第一方向正交的第二方向排列所述接收用超聲波元件， 所述發(fā)送用超聲波元件列沿所述第二方向排列所述發(fā)送用超聲波元件， 所述接收端子被配置在所述第二方向上的所述超聲波元件陣列的一個(gè)端部， 所述發(fā)送端子被配置在所述第二方向上的所述超聲波元件陣列的另一個(gè)端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 所述超聲波測(cè)定裝置包括: 第一偏壓設(shè)定電路，設(shè)于所述接收電路和所述接收端子之間，將所述接收端子的節(jié)點(diǎn)設(shè)定為第一偏壓；以及 第二偏壓設(shè)定電路，設(shè)于所述發(fā)送電路和所述發(fā)送端子之間，將所述發(fā)送端子的節(jié)點(diǎn)設(shè)定為第二偏壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 所述第一偏壓設(shè)定電路和所述第二偏壓設(shè)定電路獨(dú)立地設(shè)定所述第一偏壓和所述第二偏壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 所述第一偏壓設(shè)定電路具有設(shè)定電路，所述設(shè)定電路在超聲波的發(fā)送期間將所述接收端子的節(jié)點(diǎn)設(shè)定為固定電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 所述第一偏壓設(shè)定電路具有設(shè)于所述第一偏壓的供給線的節(jié)點(diǎn)和所述接收端子的節(jié)點(diǎn)之間的電阻元件， 所述設(shè)定電路具有設(shè)于所述固定電位的供給線的節(jié)點(diǎn)和所述接收端子的節(jié)點(diǎn)之間且在所述超聲波的發(fā)送期間導(dǎo)通的開關(guān)元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 所述超聲波測(cè)定裝置包括: 安裝了具有所述接收電路的第一集成電路裝置的第一柔性基板；以及 安裝了具有所述發(fā)送電路的第二集成電路裝置的第二柔性基板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 在所述第一柔性基板布線與所述接收端子連接的接收信號(hào)線， 所述第一集成電路裝置以使所述第一集成電路裝置的長(zhǎng)邊方向沿著與所述接收信號(hào)線的布線方向相交的方向的方式被安裝于所述第一柔性基板，在所述第二柔性基板布線與所述發(fā)送端子連接的發(fā)送信號(hào)線， 所述第二集成電路裝置以使所述第二集成電路裝置的長(zhǎng)邊方向沿著與所述發(fā)送信號(hào)線的布線方向相交的方向的方式被安裝于所述第二柔性基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 所述第一集成電路裝置具有包括所述接收電路的多個(gè)接收電路， 多個(gè)所述接收電路在已將所述第一集成電路裝置安裝于所述第一柔性基板的狀態(tài)下，沿所述第一集成電路裝置的長(zhǎng)邊方向排列， 所述第二集成電路裝置具有包括所述發(fā)送電路的多個(gè)發(fā)送電路， 多個(gè)所述發(fā)送電路在已將所述第二集成電路裝置安裝于所述第二柔性基板的狀態(tài)下，沿所述第二集成電路裝置的長(zhǎng)邊方向排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 所述第一集成電路裝置倒裝芯片安裝于所述第一柔性基板， 所述第二集成電路裝置倒裝芯片安裝于所述第二柔性基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 所述超聲波測(cè)定裝置具有基板，所述基板配置有所述超聲波元件陣列、所述接收端子和所述發(fā)送端子， 所述超聲波元件陣列具有多個(gè)超聲波元件作為所述接收用超聲波元件列及所述發(fā)送用超聲波元件列， 所述基板包括配置為陣列狀的多個(gè)開口， 多個(gè)所述超聲波元件中的各超聲波元件具有:堵住多個(gè)所述開口中對(duì)應(yīng)的開口的振動(dòng)膜；以及設(shè)于所述振動(dòng)膜上的壓電元件部， 所述壓電元件部具有:設(shè)于所述振動(dòng)膜上的下部電極；以覆蓋所述下部電極的至少一部分的方式設(shè)置的壓電體膜；以及以覆蓋所述壓電體膜的至少一部分的方式設(shè)置的上部電極。
11.一種超聲波頭單元，其特征在于， 所述超聲波頭單元包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的超聲波測(cè)定裝置， 所述超聲波頭單元能相對(duì)于超聲波探測(cè)器的探測(cè)器主體裝卸。
12.—種超聲波探測(cè)器，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的超聲波測(cè)定裝置。
13.—種超聲波圖像裝置，其特征在于，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的超聲波測(cè)定裝置；以及 顯示部，顯示顯示用圖像數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01H11/08GK103961138SQ201410042328
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】宮澤孝雄 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社