[发明专利]超声波装置、探测器、电子设备以及超声波图像装置

说明书

本发明提供超声波装置、探测器、电子设备以及超声波图像装置。一种超声波装置，其特征在于，具备：基体；超声波换能器元件，其阵列状地被配置于所述基体，且分别具有振动膜；声匹配层，其被形成于各个超声波换能器元件上；以及壁部，从所述基体的厚度方向俯视观察，被配置于相邻的所述超声波换能器元件之间，使所述相邻的所述超声波换能器元件上的所述声匹配层在从所述基体的高度方向上至少一部分的高度范围内相互地隔开，且具有比所述声匹配层的声阻抗大的声阻抗。

技术领域

本发明涉及超声波装置以及利用了超声波装置的探测器、电子设备及超声波图像装置等。

背景技术

超声波装置普遍为众所知。例如，在专利文献1所记载的超声波装置中，多个超声波换能器元件被配置为阵列状。超声波换能器元件具有振动膜。在振动膜上形成压电体以及电极。根据振动膜的超声波振动发送超声波。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开2005-51688号公报

专利文献2日本专利特开2007-235795号公报

发明内容

如果在超声波装置的振动膜上紧贴地重叠有声匹配层，就可以避免空气层的介入，超声波被有效地传递。例如专利文献2中所记载，提出在所谓的整体型(bulk)的超声波换能器元件中紧贴于整体的压电体的表面的声匹配层。声匹配层对应每个压电体地被分割。在邻接的声匹配片相互之间，填塞有堵缝材料。堵缝材料的声阻抗比声匹配体的声阻抗还小。堵缝材料发挥防止在邻接的声匹配片相互之间串音的作用。然而，与整体的压电体不同，振动膜的声阻抗小，因此要求紧贴于振动膜的声匹配层的声阻抗小。根据专利文献2，堵缝材料的声阻抗必须小于声匹配层的声阻抗，在利用了振动膜的超声波装置中，堵缝材料的材料的选定难，其结果，紧贴于振动膜的声匹配层的分割难。

根据本发明的至少一个方式，可以提供具有能够紧贴于振动膜、同时能够良好地防止串音的声匹配层的超声波装置。

(1)本发明的一个方式涉及超声波装置，其具备：基体；超声波换能器元件，其阵列状地被配置于所述基体，分别具有振动膜；声匹配层，其被形成于各个超声波换能器元件上；以及壁部，从所述基体的厚度方向俯视观察，被配置于相邻的所述超声波换能器元件之间，使所述相邻的所述超声波换能器元件上的所述声匹配层在从所述基体的高度方向上至少一部分的高度范围内相互地隔开，且具有比所述声匹配层的声阻抗大的声阻抗。

在超声波的发送中，超声波换能器元件的振动膜进行超声波振动。超声波振动在声匹配层内传播且从声匹配层的界面被发送。此时，在邻接的超声波换能器元件之间配置具有比声匹配层的声阻抗大的声阻抗的壁部。这样，根据声阻抗之差，在邻接的超声波换能器元件之间，在声匹配层形成界面。界面防止超声波振动的传递。其结果，能够防止超声波振动从进行超声波振动的一个振动膜向邻接的超声波换能器元件的振动膜传递。能够防止在一个振动膜的超声波振动时超声波串音。

(2)所述壁部能够由具有比所述声匹配层的杨氏模量大的杨氏模量的材质形成。声匹配层的刚性由壁部增强。防止声匹配层沿厚度方向塌碎。振动膜与界面的距离被维持为固定。其结果，超声波能够有效地从界面出射。

(3)超声波装置能够还具备紧贴于所述声匹配层，用粘合剂层结合于所述壁部的上顶面的声透镜。声匹配层发挥粘合剂的功能。声匹配层虽然被壁部中断，但声透镜通过粘合剂层的作用而紧贴于壁部。即使壁部被形成，声透镜的紧贴区域的减少也被抑制到最小限度。而且，如果声透镜被接合于壁部，则声透镜和壁部能够形成构造体。构造体能够更进一步确实地防止声匹配层的变形。

(4)所述壁部能够具有从与所述声透镜的接合面凹陷而被所述粘合剂层占据的凹部。声透镜被壁部的接合面挡住。所以，声匹配层的厚度由壁部的接合面的位置决定。根据壁部的尺寸精度，声匹配层的厚度能够高精度地被设定。而且，声透镜的紧贴区域的减少也被抑制到最小限度。