[發(fā)明專利]超聲波換能器、超聲波探頭以及超聲波裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710063956.X
• 申請日: 2017-02-03
• 公開（公告）號: CN107028621B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 小島力;大橋幸司
• 申請（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 田喜慶;吳孟秋

本發(fā)明提供超聲波換能器、超聲波探頭、超聲波裝置、超聲波換能器的制造方法及振動裝置，超聲波換能器具備：形成有開口部(411A)的基板(411)；設(shè)在基板上(411)以堵塞開口部(411A)的振動膜(412)；執(zhí)行振動驅(qū)動振動膜(412)的驅(qū)動處理以及檢測振動膜(412)的振動的檢測處理中的至少一個的元件且在沿振動膜(412)的厚度方向俯視時振動膜(412)與開口部(411)重疊的位置配置有多個的壓電元件(413)；與振動膜(412)相對配置，用于支承振動膜(412)，與振動膜(412)相對的面是平坦面的密封板(42)；在俯視時，設(shè)在相鄰的振動元件(413)之間，與振動膜(412)以及密封板(42)雙方接合，由抑制振動膜(412)的振動的傳遞的樹脂材料構(gòu)成抑制部(43)。

相關(guān)申請的交叉參考

將于2016年2月4日提交的日本專利申請No.2016-020036的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲波換能器、超聲波探頭、超聲波裝置、超聲波換能器的制造方法以及振動裝置等。

背景技術(shù)

以往，公開有具備具有開口部的基底以及設(shè)在堵塞開口部的振動膜上的壓電元件的超聲波換能器。在這樣的超聲波換能器中，通過驅(qū)動壓電元件，從而可以實現(xiàn)振動膜的振動并發(fā)送超聲波、或者通過壓電元件檢測(接收)超聲波輸入至振動膜時的振動膜的振動(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

上述的超聲波換能器中的超聲波的發(fā)送或接收效率依賴于堵塞振動膜的開口部的區(qū)域(振動區(qū)域)的膜厚方向上的形變。為了提高超聲波的發(fā)送或接收的效率，需要增大振動區(qū)域的形變，這種情況下，將在膜厚方向觀察超聲波換能器時的振動區(qū)域的二維形狀形成為低縱橫比即可。

【先行技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-164331號公報

但是，在專利文獻(xiàn)1記載的超聲波換能器中，基于振動區(qū)域的面積來確定發(fā)送或者接收的超聲波的頻率。尤其是，進(jìn)行高頻率的超聲波的發(fā)送以及接收時需要進(jìn)一步縮小振動區(qū)域的面積。另一方面，如上所述，要進(jìn)行高效率的超聲波的發(fā)送以及接收時，需要將振動區(qū)域形成為低縱橫比。在上述專利文獻(xiàn)1記載的構(gòu)成中，縮小振動區(qū)域的面積且形成為低縱橫比時，需要將設(shè)在基底的開口部形成為非常小，所以存在制造較為困難，降低批量生產(chǎn)性的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供超聲波的發(fā)送和接收的效率高且具有出色的批量生產(chǎn)性的超聲波換能器、超聲波探頭、超聲波裝置、超聲波換能器的制造方法以及振動裝置，并且記載下面的方式或者應(yīng)用例。

根據(jù)本應(yīng)用例的超聲波換能器的特征在于，具備：基板，形成有開口部；振動膜，設(shè)在所述基板上，以堵塞所述開口部；振動元件，所述振動元件是執(zhí)行振動驅(qū)動所述振動膜的驅(qū)動處理以及檢測所述振動膜的振動的檢測處理中的至少一個處理的元件，在沿所述振動膜的厚度方向俯視時所述振動膜與所述開口部重疊的位置配置有多個所述振動元件；支承基板，與所述振動膜相對配置，支承所述振動膜，所述支承基板的與所述振動膜相對的面是平坦面；以及抑制部，在所述俯視時，設(shè)在相鄰的所述振動元件之間，與所述振動膜以及所述支承基板雙方接合，由抑制所述振動膜的振動傳遞的樹脂材料構(gòu)成。

根據(jù)本應(yīng)用例，在具有開口部的基板上以堵塞開口部的方式設(shè)有振動膜，開口部與振動膜重疊的區(qū)域設(shè)有多個振動元件。而且，振動膜的多個振動元件之間設(shè)有抑制振動膜的振動的傳遞的由樹脂材料構(gòu)成的抑制部。

在這樣的構(gòu)成中，振動膜中的設(shè)有振動元件的位置(振動區(qū)域)發(fā)生振動時，通過抑制部抑制該振動傳遞到振動區(qū)域外，也就是說，即使開口部較大時，通過抑制部能夠?qū)⒄駝訁^(qū)域的縱橫比形成為低縱橫比，加大振動區(qū)域內(nèi)的振動膜的膜厚方向的形變，當(dāng)振動元件進(jìn)行驅(qū)動處理時(發(fā)送超聲波時)，能夠輸出大功率(高聲壓)的超聲波，當(dāng)振動元件進(jìn)行檢測處理時(接收超聲波時)，能夠提高接收靈敏度。