[发明专利]小型化超声换能器

说明书

本申请是申请号为200380105987.3、申请日为2003年11月24日、名称为“小型化超声换能器”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明整体涉及一种超声换能器，其具有足够小的尺寸以便使得它们能够在小型医疗器械中使用，尤其是在经食道的检查装置、内窥镜(laproscopic)检查装置以及心内检查装置中使用，尤其涉及这种具有安装于集成电路上的声学元件的超声换能器。

本发明还涉及用于制造超声换能器的方法，这种超声换能器具有足够小的尺寸从而使得它们能够在医疗器械中使用，尤其是在经食道的检查装置、内窥镜检查装置以及心内检查装置中使用。

背景技术

典型的超声换能器在用于身体部分成像的医疗器械中用来产生三维图像，这种换能器的各种部件具有复杂互连关系。因此，已经证明构造这种换能器需要高成本。而且，这种换能器的缺点在于由于部件具有复杂互连关系，所以它们需要较大的空间从而不能在需要极小的或微型超声换能器的设备中使用，这些设备例如用于检查食道、心脏以及其它较小的身体部分的设备。

因此，尽管这种换能器可以用作超声换能器，但是由于尺寸太大所以它们不能用作经食道的换能器、内窥镜换能器和心内换能器。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有极小的、微型尺寸的新的、改进型超声换能器。

本发明的另一个目的是提供一种新的、改进型超声换能器，这种超声换能器具有足够小的尺寸从而使得其能够在小型医疗器械中使用，尤其是在经食道的检查装置、内窥镜检查装置以及心内检查装置中使用。

本发明的又一个目的是提供一种新的、改进型超声换能器，其包括柔性电路从而能够使得换能器的尺寸与现有技术的超声换能器相比减小。

本发明的又一个目的是提供一种用于制造超声换能器的新的、改进型方法，其中超声换能器具有足够小的尺寸从而使得它们能够在小型医疗器械中使用，尤其是在经食道的检查装置、内窥镜检查装置以及心内检查装置中使用。

为实现这些及其它目的，根据本发明的超声换能器包括导热主体、至少部分绕着主体弯曲的柔性电路、连接于柔性电路上的声学组件以及用于控制声学组件传输与接收超声波的电子部件。信号传输线路或管路，如同轴导线、扁平带状缆线或长柔性电路均连接于柔性电路上，以便使得电子部件、声学组件以及信号传输线路连接于通过柔性电路部分限定的电路中。电子部件、声学组件任选地设置于柔性电路上。通过使得柔性电路与设置于其上的电子部件和声学组件绕着主体弯曲，就将它们放置成容许实现紧凑型换能器的垂直构型，这种换能器与现有技术的超声换能器相比具有小型乃至微型尺寸。

更特别而言，柔性电路绕着主体弯曲以便使得具有设置于其上的声学组件的那部分位于主体的第一侧上，而使得具有设置于其上的电子部件的第二部分位于第二、相对侧上。绕着主体的腿部的180°弯曲就使得柔性电路分成两部分。其它的弯曲提供用于使得柔性电路的终端部分可以通过其它的柔性电路与主体结构设置沿垂直方向分开，其中单个传输线路连接于终端部分上。

优选地，电子部件设置于由主体所限定的腔中。安装着电子部件的那部分柔性电路也可以放置于这个腔中。

在一个实施例中，声学组件包括声学元件和电连接于声学元件上的集成电路。集成电路还电连接于柔性电路上。具体而言，柔性电路与集成电路各自具有连接点或连接器垫，其中导线结合提供用于连接集成电路与柔性电路的连接点。

根据本发明的超声换能器的另一个实施例包括外壳、设置于外壳中的声学元件以及集成电路，该集成电路在外壳中邻近声学元件设置并且连接于声学元件上。集成电路连接于电传输线路上。用于连接于集成电路上的连接点设置于其共用平面上。更具体而言，集成电路可以利用金属隆起、焊料隆起、聚合物隆起、细线接合、z轴导电弹性连接器、z轴导电粘合剂、z轴导电薄膜和/或回流焊料而连接于声学元件和信号传输线路上。另外，集成电路可以使用导线结合、导线附连装置和/或引线的接头结合而联接于中间互连衬底如至少为部分的柔性电路上。互连衬底还可以是薄膜电路或陶瓷电路并且/或者使用层压电路技术。