[发明专利]超声波转换器以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及具有驻极体的静电容量型超声波转换器以及 电子设备。

背景技术

以往，作为超声波转换器，主要使用压电陶瓷材料PZT(锆 钛酸铅)等压电元件，但近年来如日本特表2005-510264号公 报所公开的那样的静电容量型超声波转换器受到关注。

静电容量型超声波转换器具有由隔着空隙部而相面对的 上部电极以及下部电极构成的一对电极，利用包括上部电极的 膜状部(也称为膜片或隔膜)的振动来进行超声波的发送、接 收。

静电容量型超声波转换器在接收超声波时根据上部电极 与下部电极之间的静电容量的变化而将超声波信号转换成电信 号，因此特别是在接收超声波时需要对上部电极与下部电极之 间施加DC偏置电压。

为了实现超声波转换器的低耗电化以及小型化，优选降低 DC偏置电压的电压值或使其为零。在此，公知有如下技术：在 静电容量型超声波转换器的上部电极与下部电极之间配设用于 保持电荷的驻极体膜，从而使上部电极与下部电极之间产生电 位差，降低DC偏置电压。

在静电容量型超声波转换器中，在将具有用于降低DC偏置 电压而能够稳定地保持足够量的电荷的厚度的驻极体膜配设在 上部电极与下部电极之间的情况下，由于上部电极与下部电极 之间的距离较远，因此静电容量下降，静电容量型超声波转换 器的输出和灵敏度降低。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而做成的，目的在于提供一种具 有驻极体膜而能在降低DC偏置电压的同时具有充分的输出以 及灵敏度的超声波转换器以及电子设备。

本发明的超声波转换器的特征在于，包括基板、超声波振 子单元、第1导电层、驻极体膜、绝缘层和第2导电层；上述超 声波振子单元配置在上述基板的一侧表面上，包括下部电极、 配置在上述下部电极上的第1空隙部、以及配置在上述第1空隙 部上的上部电极；上述第1导电层配置在上述基板的另一侧表 面上，与上述下部电极以及上述上部电极中的任意一个电连接； 上述驻极体膜配置在上述第1导电层上；上述绝缘层配置在上 述驻极体膜上；上述第2导电层配置在上述绝缘层上，与上述 下部电极以及上述上部电极中的、未与上述第1导电层电连接 的电极电连接。

附图说明

图1是从超声波发送方向观察超声波转换器的俯视图。

图2是表示超声波转换器的概略结构的立体图。

图3是图1的III-III剖视图。

图4是表示超声波转换器的变形例的剖视图。

图5是说明超声波内窥镜的概略结构的图。

图6是说明超声波内窥镜的前端部分的结构的立体图。

图7是表示超声波发送·接收部的立体图。

图8是说明超声波探伤装置的概略结构的图。

图9是说明超声波显微镜的概略结构的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的超声波转换器的优选实施方 式。另外，在下述说明所用的各附图中，将各构成元件形成为 能在附图上识别程度的大小，因此每个构成元件的比例尺均不 同，本发明并不只限定于上述附图所记载的构成元件的数量、 构成元件的形状、构成元件的大小的比率、以及各构成元件的 相对位置关系。

图1是从超声波发送方向观察超声波转换器的俯视图。图2 是表示超声波转换器的概略结构的立体图。图3是图1的III-III 剖视图。图4是表示超声波转换器的变形例的剖视图。

超声波转换器1在基板2的一侧表面2a上配设有超声波振 子单元10，在基板2的另一侧表面2b上配设有驻极体膜20。

以下，对于配设在基板2的一侧表面2a或另一侧表面2b上 的构成元件的上下关系，以沿法线方向自各自的表面远离为上 方。例如，在图3的剖视图中，在基板2的一侧表面2a上，称上 部电极12配设在下部电极11的上方，另外在基板2的另一侧表 面2b上、称第2导电层22配设在第1导电层21的上方。

构成基板2的材料没有特别限定，可以用具有导电性的材 料构成，也可以用具有电绝缘性的材料构成。在本实施方式中， 基板2由氧化硅、氮化硅、石英、蓝宝石、水晶、氧化铝、氧 化锆、玻璃、或树脂等公知的绝缘性材料构成。