壓電器件、超聲波的器件及圖像裝置、探測(cè)器和電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓電器件、具有該壓電器件的超聲波器件、利用了超聲波器件的探測(cè)器、電子設(shè)備以及超聲波圖像裝置等。
【背景技術(shù)】
[0002]在超聲波轉(zhuǎn)換器中，在硅制基體上形成有開口部。用振動(dòng)膜堵塞開口部。在振動(dòng)膜的表面上支承有壓電元件。在振動(dòng)膜的表面上層疊屏障層。屏障層夾在壓電元件與振動(dòng)膜之間。屏障層用于防止壓電元件與振動(dòng)膜之間產(chǎn)生化學(xué)性的相互作用。振動(dòng)膜由除氧化硅、碳化硅、氮化硅之外的硅類材料形成。屏障層由Al203、Zr02、Ti02、Hf02、Mg0或LaA102B成。
[0003]例如聲匹配材填充在開口部中時(shí)那樣，有時(shí)水或濕氣會(huì)進(jìn)入開口部。在這種情況下，振動(dòng)膜在開口部?jī)?nèi)的空間中暴露在水或濕氣中。由于氧化硅具有滲水性，因此水或濕氣滲進(jìn)振動(dòng)膜并到達(dá)壓電元件。其結(jié)果，存在壓電材料被腐蝕之憂。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)特開2002-271897號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)方式，可以提供一種能夠可靠地保護(hù)壓電元件免受水或濕氣影響的壓電器件。
[0008](1)本發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種壓電器件，其包括:基體，具有開口部；振動(dòng)膜，用于堵塞所述開口部；以及壓電元件，支承于所述振動(dòng)膜，所述振動(dòng)膜具有:第一層，由具有比氧化硅小的滲水性的材料形成；以及第二層，緊貼在所述第一層上形成，并具有比形成所述第一層的材料大的韌性值。
[0009]振動(dòng)膜進(jìn)行超聲波振動(dòng)。在振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)膜發(fā)生變形。由于振動(dòng)膜的第二層具有強(qiáng)的韌性，因此即使在振動(dòng)時(shí)處于變形，也能夠防止第二層的表面發(fā)生缺損或龜裂。由于第一層緊貼在這樣的第二層的表面上，因此能夠維持第一層的連續(xù)性。這樣，振動(dòng)膜的表面維持耐濕性能。壓電元件相對(duì)于進(jìn)入開口部的空間內(nèi)的水或濕氣隔離。能夠可靠地保護(hù)壓電元件免受水或濕氣的影響。
[0010](2)也可以是，所述基體具有多個(gè)所述開口部，所述第一層在彼此相鄰的所述開口部之間連續(xù)。由于第一層不間斷地連續(xù)，因此可靠地保護(hù)壓電元件免受水或濕氣的影響。[0011 ] (3)也可以是，所述振動(dòng)膜具有第三層，該第三層設(shè)置于比所述第一層及所述第二層更靠向所述開口部側(cè)的位置，并且具有與所述基體的材質(zhì)的蝕刻速率不同的蝕刻速率。在形成開口部時(shí)，對(duì)基體實(shí)施蝕刻處理。由于基體與第三層的蝕刻速率不同，因此第三層作為蝕刻終止層而發(fā)揮作用。這樣，可靠地確保指定厚度的振動(dòng)膜。
[0012](4)可以是，所述第二層形成為包含氧化鋯(Zr02)。氧化鋯具有至少比氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、氧化鋁(A1203)高的韌性。
[0013](5)可以是，所述第一層形成為包含氧化鋁(A1203)、氧化鉭(TaOx)及氧化鉿(HfOx)中至少任一種。氧化鋁、氧化鉭及氧化給具有至少比氧化娃(Si02)小的滲水性。
[0014](6)可以是，所述第三層可以形成為包含氧化硅(Si02)。例如基體可以由硅形成，在這種情況下，氧化硅相對(duì)于指定的蝕刻夜，具有與硅的蝕刻速率不同(慢)的蝕刻速率。
[0015](7)可以是，所述第二層由Zr02形成，所述第一層由A1 203形成，所述第一層形成于夾在所述第二層和所述第三層之間的位置。通過A1203的作用，2抑2的振動(dòng)膜可靠地緊貼在Si02的保護(hù)膜上。
[0016](8)可以是，超聲波器件包括壓電器件。這樣，壓電器件能夠用于超聲波器件。
[0017](9)超聲波器件可以組裝在探測(cè)器中使用。此時(shí)，探測(cè)器具備超聲波器件以及支承所述超聲波器件的殼體即可。
[0018](10)超聲波器件可以組裝在電子設(shè)備中使用。此時(shí)，電子設(shè)備具備超聲波器件以及與所述超聲波器件連接并處理所述超聲波器件的輸出的處理裝置即可。
[0019](11)超聲波器件可以組裝在超聲波圖像裝置中使用。此時(shí)，超聲波圖像裝置具備超聲波器件以及用于顯示基于所述超聲波器件的輸出而生成的圖像的顯示裝置即可。
[0020](12) 一種壓電器件，其特征在于，包括:基體，具有開口部；保護(hù)膜，設(shè)置在所述基體上；振動(dòng)膜，在所述保護(hù)膜上依次層疊第一層、第二層而形成；以及壓電元件，設(shè)置在所述振動(dòng)膜上，且在從所述基體的厚度方向觀察的俯視下，位于與所述開口部重疊的位置，所述第一層的滲水性低于所述保護(hù)膜，所述第二層的韌性值比所述第一層的韌性值大。
【附圖說明】
[0021]圖1是簡(jiǎn)要示出一實(shí)施方式的電子設(shè)備的一個(gè)具體例即超聲波診斷裝置的外觀圖。
[0022]圖2是第一實(shí)施方式的超聲波器件的放大俯視圖。
[0023]圖3是沿圖1的A-A線截取的截面圖。
[0024]圖4是簡(jiǎn)要示出超聲波器件的制造方法中形成壓電元件的工序?yàn)橹沟姆糯蠼孛鎴D。
[0025]圖5是簡(jiǎn)要示出超聲波器件的制造方法中形成開口部的工序的放大截面圖。
[0026]圖6是簡(jiǎn)要示出超聲波器件的制造方法中灌入聲匹配層的材料的工序的放大截面圖。
[0027]圖7是簡(jiǎn)要示出超聲波器件的制造方法中粘合聲透鏡的工序的放大截面圖。
[0028]圖8是示出氧化鋯膜、氧化鋁層及氧化硅膜的層疊體的截面的電子顯微鏡照片。
[0029]圖9是示出比較例的氧化鋯膜及氧化硅膜的截面的電子顯微鏡照片。
[0030]圖10是示出氧化鋯膜的緊貼力的圖表。
[0031]圖11是第二實(shí)施方式的超聲波器件的放大俯視圖。
[0032]附圖標(biāo)記說明
[0033]11 作為電子設(shè)備的超聲波圖像裝置(超聲波診斷裝置)
[0034]12 處理部(裝置終端)13 探測(cè)器(超聲波探測(cè)器)
[0035]15 顯示裝置(顯示面板)16 殼體
[0036]17壓電器件(超聲波器件)21基體
[0037]25壓電元件46開口部
[0038]48第一層(耐濕層)49第二層(剛性膜)
[0039]51第三層(保護(hù)膜)
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面，一邊參照附圖，一邊對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，以下說明的本實(shí)施方式并不是用于對(duì)權(quán)利要求書中所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行不合理地限定，本實(shí)施方式中所說明的結(jié)構(gòu)并不一定都是本發(fā)明的解決手段所必須的。
[0041](1)超音波診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)
[0042]圖1簡(jiǎn)要示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的電子設(shè)備的一個(gè)具體例即超聲波診斷裝置(超聲波圖像裝置)11的結(jié)構(gòu)。超聲波診斷裝置11具備裝置終端(處理部)12以及超聲波探測(cè)器(探測(cè)器)13。裝置終端12與超聲波探測(cè)器13通過電纜14相互連接。裝置終端12與超聲波探測(cè)器13通過電纜14交換電信號(hào)。在裝置終端12上組裝有顯示面板(顯示裝置)15。顯示面板15的畫面顯露在裝置終端12的表面上。在裝置終端12中，根據(jù)由超聲波探測(cè)器13檢測(cè)到的超聲波生成圖像。圖像化的檢測(cè)結(jié)果顯示在顯示面板15的畫面上。
[0043]超聲波探測(cè)器13具有