[發明專利]超聲波探頭及超聲波圖像診斷裝置

有效

• 申請號: 201210337944.9
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN102988079A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 松田洋史
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;G01N29/24;G01S15/08;G01P5/24
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及一種使用在薄膜上形成了壓電體的壓電元件的超聲波探頭以及具備該超聲波探頭的超聲波圖像診斷裝置。?

背景技術

現有技術中已知有如下的壓電元件(超聲波元件)：在支撐膜上層積壓電體，通過向壓電體施加電壓使其振動，從而使支撐膜振動，輸出超聲波(例如，參照專利文獻1)。?

該專利文獻1的超聲波元件具備在膜片上由電極金屬膜夾持著壓電體薄膜而形成的壓電振動子。這種超聲波元件通過向上層以及下層的電極金屬膜施加電壓使壓電體薄膜振動，從而使形成有壓電體薄膜的膜片也振動，輸出超聲波。?

在先技術文獻?

專利文獻?

專利文獻1：日本專利特開2006-229901號公報?

發明內容

發明要解決的技術問題?

但是，在制造上述專利文獻1這樣的超聲波元件時，通常，在膜片上形成下層的電極金屬膜，接著在其上層形成壓電體薄膜之后，通過對該壓?電體薄膜進行蝕刻處理而圖案化(patteming)為規定的形狀。在形成上層的電極金屬層時也同樣，在下層的電極金屬膜或壓電體薄膜的上層形成電極金屬層，然后通過對該電極金屬層進行蝕刻處理從而圖案化為規定的形狀。?

然而，在如上述那樣反復進行蝕刻的方法中，在進行壓電體薄膜的蝕刻以及上層側的電極金屬層的蝕刻時，甚至連下層側的電極金屬層也被蝕刻(過蝕刻)，從而導致下層的電極金屬膜的膜厚尺寸變小。如果電極金屬膜的膜厚尺寸變小則電阻增大。因此，在將這種現有技術的壓電元件用于超聲波探頭時，就會產生例如消耗電力增大、輸出的超聲波聲壓變小、在高頻區域難以控制的問題。?

鑒于上述問題，本發明目的在于提供一種使用電極電阻小的壓電元件的超聲波探頭以及超聲波圖像診斷裝置。?

解決技術問題的技術手段?

本發明的超聲波探頭具有壓電元件，所述壓電元件具備：基板，具有開口部；支撐膜，設置于所述基板上，在從所述基板的厚度方向觀察的俯視觀察中，設置成堵塞所述開口部的一側開口的狀態；下部電極層，在所述俯視圖中，在所述支撐膜上，以連續的狀態設在所述開口部內與所述開口部外；第一壓電體層，在所述俯視圖中，設置在所述開口部內的所述下部電極層上；上部電極層，設置于所述第一壓電體層上；以及第二壓電體層，在所述俯視圖中，在所述下部電極層上配置在所述開口部外并且與所述第一壓電體層分開地配置。?

本發明中，第一壓電體層層積在下部電極層的下部電極本體部上，并且第二壓電體層層積在下部電極層的下部電極線部。由此，下部電極層被第一壓電體層或者第二壓電體層覆蓋而被保護，從而在形成壓電元件的壓電體層和上部電極層時，下部電極層不會被過蝕刻，能夠抑制下部電極層的電阻增大并能夠提供低電阻的壓電元件。關于這種低電阻的壓電元件，?在下部電極層和上部電極層之間施加電壓使移位部振動時，能夠在低功率下獲得大振幅的振動，從而能夠促進節能化。而且，在通過第一壓電體層輸出的電流值檢測出支撐膜的移位量時，由于下部電極線部的電阻小，因而也能夠抑制第一壓電體層輸出的電流損失，進而能夠高精度地檢測支撐膜的移位。?

另外，考慮到上述的下部電極層的過蝕刻，也可以考慮事先增大下部電極層的厚度尺寸，但在該情況中，層積壓電膜的部分由于未被過蝕刻，因而存在下部電極層的厚度尺寸增大，并且壓電膜以及上部電極層的層積部分的總厚度尺寸也增大的問題。與此相對，本發明中可以設定下部電極層的膜厚尺寸，而不需要預先估計由下部電極層的過蝕刻引起的電阻增大和膜厚不均勻，也能夠實現壓電元件的薄型化。?

并且，也可以在下部電極線部上形成與第一壓電體層材料相同的第二壓電體層，這種情況中，能夠在形成第一壓電體層的同時形成第二壓電體層。因此，與另外使用用于保護下部電極線部的保護層等的情況相比，壓電元件的制造也簡化，從而能夠削減制造成本。?

并且，本發明的超聲波探頭優選是所述第二壓電體層設置在所述俯視觀察中不與所述開口部重疊的位置的結構。?