超聲波裝置、探測器、電子設(shè)備以及超聲波圖像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及超聲波裝置以及利用了超聲波裝置的探測器、電子設(shè)備及超聲波圖像 裝置等。
【背景技術(shù)】
[0002] 如專利文獻(xiàn)1所公開的，被使用在超聲波診斷裝置這種超聲波圖像裝置的超聲波 探頭普遍為人所知。各個(gè)的超聲波換能器元件具備所謂散型壓電層，在壓電層的表面固定 有聲透鏡。當(dāng)超聲波圖像形成時(shí)從聲透鏡發(fā)送超聲波信號。
[0003] 壓電層的背面被接合在背襯層。超聲波吸收層被形成在背襯層內(nèi)。超聲波吸收層 被夾在超聲波散射體與超聲波反射層之間。發(fā)送超聲波振動(dòng)時(shí)，壓電層的超聲波振動(dòng)從背 面被傳達(dá)至超聲波吸收層。在進(jìn)入超聲波吸收層之前超聲波振動(dòng)通過超聲波散射體。在超 聲波吸收層通過反復(fù)的超聲波的散射與反射從而使超聲波被變換為熱能，熱能被傳達(dá)到傳 熱層及冷卻層。這樣，不必要的超聲波振動(dòng)消失。這種超聲波振動(dòng)如果在壓電層產(chǎn)生作用， 則在超聲波圖像內(nèi)形成虛像。
[0004] 在專利文獻(xiàn)1中所記載的超聲波探頭在防止虛像出現(xiàn)時(shí)在壓電層的背面形成超 聲波透過層、超聲波散射體、超聲波吸收層、超聲波反射層、傳熱層及冷卻層。各個(gè)超聲波換 能器元件或超聲波探頭的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。結(jié)構(gòu)的復(fù)雜引導(dǎo)制造工序的復(fù)雜。
[0005] 于是，希望一種能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)防止超聲波圖像內(nèi)的虛像出現(xiàn)的超聲波裝 置。
[0006] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010-42093號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] (1)本發(fā)明的一種方式涉及超聲波裝置，其特征在于，具備：基板，具有包含被配 置為陣列狀的多個(gè)超聲波換能器元件的元件陣列；以及支撐部件，在包含所述元件陣列的 區(qū)域具有被固定在所述基板的面，在被固定在所述基板的面的相反側(cè)，所述支撐部件具有 被形成為關(guān)于所述元件陣列中相鄰的兩個(gè)所述超聲波換能器元件、從被固定于所述基板的 所述面到所述相反側(cè)的面的距離不同的表面形狀。
[0010] 從超聲波換能器元件發(fā)送超聲波振動(dòng)。從基板的第一面向生物體這種對象物發(fā)送 超聲波。同時(shí)，從第一面的背面的第二面向支撐部件傳達(dá)超聲波振動(dòng)。在被固定在基板的 面（下文稱為"固定面"）與相反側(cè)的面（下文稱為"相反面"）中按照連接界面的媒介物 的聲阻抗反射超聲波。此時(shí)，因?yàn)樵谙噜弮蓚€(gè)的超聲波換能器元件到相反面的超聲波傳達(dá) 路徑的長度不同，到達(dá)超聲波換能器元件的超聲波沿時(shí)間軸分散。其結(jié)果，各個(gè)超聲波換能 器元件基于不需要的超聲波振動(dòng)檢測信號變?nèi)酢＿@樣，按照支撐部件的表面形狀能夠有效 的防止超聲波圖像內(nèi)虛像的出現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了通過如上簡單的結(jié)構(gòu)防止虛像的出現(xiàn)。另外，所 謂"關(guān)于兩個(gè)超聲波換能器元件"意思為在從基板厚度方向的俯視觀察中，各個(gè)超聲波換能 器元件的重心位置，并且通過各個(gè)重心位置使支撐部件的厚度變得不同。
[0011] (2)上述超聲波換能器元件可以具備被上述基板支撐的振動(dòng)板。振動(dòng)板與空間鏈 接，并且因?yàn)榭臻g位于振動(dòng)板與支撐部件之間，所以空間能夠抑制從振動(dòng)板向支撐部件傳 達(dá)的超聲波振動(dòng)。這樣，能夠使從振動(dòng)板至支撐部件被傳達(dá)的超聲波振動(dòng)被減弱。
[0012] (3)上述表面形狀可以包含相對于被固定在所述基板的所述面形成角度的斜面。 如果斜面跨過相鄰兩個(gè)超聲波換能器元件，則通過一個(gè)斜面的形成能夠簡單地使從固定面 至相反面的距離不同。而且，從相反面反射的超聲波不返回垂直于固定面的傳達(dá)路徑，到達(dá) 相對于固定面傾斜的傳達(dá)路徑。因此，通過傳達(dá)路徑的傾斜對于超聲波換能器元件能夠削 弱超聲波的作用。這樣，能夠更加有效防止超聲波圖像內(nèi)的虛像出現(xiàn)。
[0013] (4)上述斜面可以被形成為在從所述基板的厚度方向的俯視觀察中包含相鄰的兩 個(gè)所述超聲波換能器元件的開口區(qū)域的位置及大小。各個(gè)的超聲波換能器元件基于不需要 的超聲波振動(dòng)檢測信號準(zhǔn)確的減弱。這樣，按照支撐部件的表面形狀能夠有效的防止超聲 波圖像內(nèi)的虛像的出現(xiàn)。通過如上簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)防止虛像的出現(xiàn)。
[0014] (5)上述斜面可以向上述元件陣列的切片方向傾斜。根據(jù)這種斜面，元件陣列中在 切片方向的1列超聲波換能器元件同時(shí)發(fā)送超聲波時(shí)，能夠有效防止超聲波圖像內(nèi)的虛像 出現(xiàn)。
[0015] (6)上述斜面可以被形成為在所述俯視觀察中在所述切片方向上包含1列元件的 開口區(qū)域的位置及大小。根據(jù)這些斜面，元件陣列在切片方向1列超聲波換能器元件同時(shí) 發(fā)送超聲波時(shí)，能夠有效防止超聲波圖像內(nèi)的虛像出現(xiàn)。
[0016] (7)上述斜面可以向上述元件陣列的掃描方向傾斜。根據(jù)這些斜面，元件陣列中在 掃描方向上1列的超聲波換能器元件同時(shí)發(fā)送超聲波時(shí)，能夠有效防止超聲波圖像內(nèi)的虛 像出現(xiàn)。
[0017] (8)上述斜面可以被形成為在所述俯視觀察中在所述掃描方向上包含同時(shí)被驅(qū)動(dòng) 的超聲波換能器元件的開口區(qū)域的位置及大小。根據(jù)這些斜面，當(dāng)元件陣列中掃描方向上 1列的超聲波換能器元件同時(shí)發(fā)送超聲波時(shí)，能夠有效防止超聲波圖像內(nèi)的虛像出現(xiàn)。
[0018] (9)上述斜面在所述俯視觀察中在所述元件陣列的區(qū)域中為單一的斜面。根據(jù)這 些斜面，一個(gè)斜面在切片方向與掃描方向都能夠形成傾斜。
[0019] (10)上述支撐部件可以具有與所述斜面相比從被固定在所述基板的所述面的高 度大的框體連接部。在框體連接部中超聲波減弱。
[0020] (11)在上述俯視觀察圖中，所述支撐部件具有比所述基板大、比所述基板的彎曲 剛性大的彎曲剛性，并且被固定在所述基板的所述面被形成為平坦的。支撐部件強(qiáng)化基板， 并通過支撐部件的工作能夠防止基板的變形。
[0021] (12)超聲波裝置可以具有被形成在上述振動(dòng)板上的壓電元件。如果在壓電元件上 施加電壓，則壓電元件引起振動(dòng)板的超聲波振動(dòng)。振動(dòng)板的超聲波振動(dòng)通過壓電元件的工 作能夠變換為電信號。
[0022] (13)超聲波裝置能夠組裝到探測器中使用。此時(shí)，探測器可以具備超聲波裝置、以 及支撐上述超聲波裝置的框體。
[0023] (14)超聲波裝置可以組裝到電子設(shè)備中使用。此時(shí)，電子設(shè)備可以具備：超聲波 裝置；以及處理部，與上述超聲波裝置連接，并處理上述超聲波裝置的輸出。
[0024] (15)超聲波裝置可以組裝到超聲波圖像裝置中使用。此時(shí)，超聲波圖像裝置可以 具備：超聲波裝置；處理部，與上述超聲波裝置連接、處理上述超聲波裝置的輸出并生成圖 像；以及顯示裝置，顯示上述圖像。
【附圖說明】
[0025] 圖1是大致示出一個(gè)實(shí)施方式涉及的電子設(shè)備的一個(gè)具體例即超聲波診斷裝置 的外觀圖。
[0026] 圖2是超聲波探測器的正面放大圖。
[0027] 圖3是探測器頭的放大立體圖。
[0028] 圖4是沿圖3的A-A線的垂直截面圖。
[0029] 圖5是基板的放大俯視觀察圖。
[0030] 圖6是沿圖5的B-B線的剖視圖。
[0031] 圖7是第一實(shí)施方式涉及的支撐部件的放大立體圖。
[0032] 圖8是從平面的背面觀察的支撐部件的放大立體圖。
[0033] 圖9是簡要講解斜面的功能的放大圖。
[0034] 圖10是示出第一實(shí)施方式涉及的支撐部件的效果的圖像的一個(gè)例子。
[0035] 圖11是示出比較例涉及的支撐部件的簡要剖視圖。
[0036] 圖12是示出比較例涉及的支撐部件的影響的圖像的一個(gè)例子。
[0037] 圖13是第二實(shí)施方式涉及的支撐部件的放大剖視圖。
[0038] 圖14是示出第二實(shí)施方式涉及的支撐部件的效果的圖像的一個(gè)例子。
[0039] 圖15是第三實(shí)施方式涉及的支撐部件的放大剖視圖。
[0040] 圖16是示出第三實(shí)施方式的支撐部件的效果的圖像的一個(gè)例子。
[0041] 符號說明
[0042] 11作為電子設(shè)備的