[发明专利]超声波探头

说明书

本申请基于并要求日本专利申请No.2009-266822的优先权，该专利申请日为2009年11月24日，其全部内容包含于此并供参考。

技术领域

本发明涉及一种与超声波诊断装置相连接并向被检测体收发超声波的超声波探头，特别是涉及一种压电元件的电极结构。

背景技术

已知有如下超声波诊断装置，其用超声波扫描被检测体内部，基于由来自被检测体内部的反射波所生成的接收信号，将该被检测体的内部状态图像化。这样的超声波诊断装置从超声波探头向被检测体内部发射超声波，用超声波探头接收在被检测体内部由于声阻的不一致而产生的反射波并生成接收信号。

超声波探头基于发射信号振动并产生超声波，沿扫描方向配置多个压电元件，该压电元件接收反射波并生成接收信号。

图8是表示以往的超声波探头的主要结构的截面图。作为超声波探头的主要结构，具有产生超声波的压电元件11，从压电元件11向生物体接触面侧(超声波发射面侧)，接合有缓和压电元件-生物体间的声阻的不一致的声音整合层41和42、以及会聚超声波的声透镜50。另外，从压电元件11向着电缆侧(超声波发射面的相反侧)，接合有具有向压电元件11收发电信号的配线图案的柔性印制电路板20A、衰减吸收多余的超声波振动成分的衬底材料30。经由声音整合层41和42(从声音整合层41和42之间)引出柔性印制电路板60。

柔性印制电路板20A上设置有配线图案21A，柔性印制电路板60上设置有配线图案61，配线图案21和配线图案61间外加有电压。

另外，如日本特开昭53-025390号公报所示，设置中间层的超声波探头广为人知(而且，有时把构成中间层的部件称作“中间部件”)。在没有设置中间层的以往的方法中，必须使压电元件的厚度为超声波的波长的大约1/2，但通过设置中间层，已知能够使压电元件的厚度为超声波的波长的大约1/4和以往的一半。图9是表示设置有中间层的超声波探头的一个例子的截面图。如图9所示，中间层14设置于压电元件11的电缆侧的面。

中间层的声阻比压电元件的高，已知中间层的厚度为使用的超声波的波长的大约1/4(或者其奇数倍)。作为中间层的材料，例如有金、铅、钨、水银、蓝宝石等。

在压电元件上，因为必须在电缆侧(超声波发射面的相反侧)的面和超声波发射面间外加电压，所以，在各个面上设置有接地电极和信号电极。通过使用具有配线图案的柔性印制电路板，并将压电元件的两电极和柔性印制电路板的配线图案连接而进行信号的收发，上述配线图案与用于与超声波诊断装置收发电信号的电路相连接。

在具有中间层的结构中，中间层的背面侧(与压电元件接合的面的相反侧)与柔性印制电路板接合，能够处理超声波的收发信号。压电元件和中间层、中间层和柔性印制电路板一般通过环氧系粘接剂等接合。

为了驱动压电元件，必须在上述信号电极和接地电极间外加电压。例如如图9所示，有经由整合层引出压电元件的电极的方法。在图9中，在分别设置于柔性印制电路板20A和柔性印制电路板60上的配线图案21A和61间进行收发信号。柔性印制电路板20A介于中间层14和衬底材料30间，在与中间层14接合的面上设置有信号电极(未图示)。另外，柔性印制电路板60经由第2声音整合层42与压电元件11接合，在与第2声音整合层42接合的面上设置有接地电极(未图示)。

由此，为了向超声波发射面上引出信号，必须设置柔性印制电路板60。在柔性印制电路板上，由于层积有与接地电极接合并导出信号的导线和固定该导线的树脂层等，所以比电极单体厚，另外，由于含有声阻大的金属层，所以存在声音整合条件混乱而声音特性低下的问题。

作为解决上述问题的其他的现有技术，如日本特开2007-167445号公报所示，提出将压电元件的超声波发射面上的电极经由该压电元件的侧面迂回到该压电元件的背面的方法。图10是表示日本特开2007-167445号公报所示的超声波探头的一个例子的截面图。如图10所示，在与压电元件11的超声波发射面相反的一侧的面上，接地电极16和信号电极12分别与柔性印制电路板20电气接合。因此，没必要设置用于向压电元件11的超声波发射面侧导出信号的柔性印制电路板，能够防止声音特性的低下。

相反，因为日本特开2007-167445号公报中记载的超声波探头没有中间层，所以必须使压电元件的厚度和以往一样为超声波的波长的大约2分之1。