[发明专利]超声波器件、超声波模块和超声波测量装置

说明书

提供超声波的收发效率高的超声波器件、超声波模块和超声波测量装置。该超声波器件具备：基板，具有第一开口和第二开口；支承膜，设在基板上，并堵塞第一开口及第二开口；发送用压电膜，设在支承膜上，且从基板的厚度方向观察时，设在与第一开口重叠的位置，发送用压电膜在基板的厚度方向上被夹在一对电极之间；以及接收用压电膜，设在支承膜上，且从基板的厚度方向观察时，设在与第二开口重叠的位置，接收用压电膜在基板的厚度方向上被夹在一对电极之间，在基板的厚度方向上，发送用压电膜的厚度尺寸比接收用压电膜的厚度薄。

技术领域

本发明涉及超声波器件、超声波模块和超声波测量装置等。

背景技术

公知现有作为进行超声波的发送处理和接收处理的超声波换能器，所谓采用块型压电体的超声波换能器，具备夹在一对电极之间的压电体，对电极间施加电压以使压电体自身振动并发送超声波，或者通过对有超声波输入的压电体所输出电压进行检测来接收超声波。

但是，这种块型压电体中，压电体的厚度尺寸需要加厚形成，很难做到薄型化和小型化。

对此，公知有一种采用薄膜型压电膜的超声波换能器，由振动膜和压电膜构成，所述振动膜以覆盖具有开口的支承体的所述开口的方式设置，所述压电膜设置于振动膜上，并被一对电极夹着(例如，参照专利文献1)。

这种超声波换能器中，通过对电极间施加电压使振动膜发生振动并发送超声波，通过由振动膜的振动而导致的来自压电膜的输出电压来检测超声波的接收。在这种通过薄膜型压电体使振动膜振动的超声波换能器中，与块型超声波换能器相比，能够大幅缩小对于超声波的收发方向的厚度尺寸，从而实现超声波测量装置的薄型化和小型化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2002-271897号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

此外，在薄膜型超声波换能器中，在通过振动膜的振动发送超声波后，通过由反射的超声波而引发振动的振动膜导致的压电膜变形来检测超声波的接收。此时，在发送超声波时，通过使振动膜发生较大的位移而输出高功率的超声波，但在接收超声波时，即使振动膜的振动较小也需要高灵敏度地检测振动并检测超声波的接收。因此，若要成为各自的功能所对应的特性，需要由发送用超声波换能器和接收用换能器构成。因此，若将如上述专利文献1中所描述的超声波换能器作为收发兼用的超声波换能器，或将同一构成的超声波换能器用于发送用和接收用，存在超声波的收发效率降低的问题。

本发明的目的之一是提供超声波的收发效率高的超声波器件、超声波模块和超声波测量装置，下面就该目的和可以实现的应用例以及实施方式进行说明。

用于解决技术问题的方案

一应用例涉及的超声波器件，其特征在于，具备：基板，具有第一开口和第二开口；支承膜，设在所述基板上，并堵塞所述第一开口及所述第二开口；发送用压电膜，设在所述支承膜上，且从所述基板的厚度方向观察时，设在与所述第一开口重叠的位置，所述发送用压电膜在所述基板的厚度方向上被夹在一对电极之间；以及接收用压电膜，设在所述支承膜上，且从所述基板的厚度方向观察时，设在与所述第二开口重叠的位置，所述接收用压电膜在所述基板的厚度方向上被夹在一对电极之间，在所述基板的厚度方向上，所述发送用压电膜的厚度尺寸比所述接收用压电膜的厚度薄。

本应用例中，超声波器件具备：发送用超声波换能器(发送换能器)和接收用超声波换能器(接收换能器)。发送换能器包括：覆盖基板的第一开口的支承膜(支承膜中与第一开口重叠的区域、即第一振动部)和发送用压电膜。接收换能器包括：覆盖基板的第二开口的支承膜(支承膜中与第二开口重叠的区域、即第二振动部)和接收用压电膜。并且，发送用压电膜形成为膜厚比接收用压电膜薄。