[发明专利]超声波探测器

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及超声波探测器。

背景技术

有用超声波在被检体内进行扫描，并根据依据来自被检体内的反射波而生成的接收信号对该被检体的内部状态进行图像化的超声波诊断装置。

这样的超声波诊断装置从超声波探测器向被检体内发送超声波，用超声波探测器接收在被检体内部由于声阻的不匹配而产生的反射波，并生成接收信号。在超声波探测器中，在扫描方向上阵列状地配设有多个微小振子，该微小振子根据发送信号进行振动而产生超声波，并接收反射波而生成接收信号。另外，有时将微小振子称为元件。而且，有时将阵列状地配设有微小振子的器件称为超声波振子。

参照图10，说明超声波探测器的基本结构。图10是超声波1D阵列探测器的基本结构图。如图10所示，超声波探测器具备产生超声波的超声波振子3、从超声波振子3朝向生物体接触面侧缓和超声波振子－生物体间的声阻的不匹配的高声阻匹配层（高AI匹配层）4、上表面电极引出层6、低声阻匹配层（低AI匹配层）5、使超声波会聚的声音透镜7。另外，从超声波振子3在线缆侧（与生物体接触面相反的一侧）有下表面电极引出层2以及背面材料1。此处，将上表面电极设为GND（ground：接地）电极。

关于高AI匹配层4、低AI匹配层5，从超声波振子3朝向生物体在逐渐降低声阻的同时设定有2～3层。关于各声音匹配层4、5的厚度，广泛地使用波长λ的1/4。此处，波长λ是在各声音匹配层4、5中传播的超声波的波长。一般地，高AI匹配层4硬，且切削性良好，所以为了降低与邻接元件的声音的耦合，在分割超声波振子3的同时也分割高AI匹配层4。另一方面，关于低AI匹配层5，音速慢，所以无法充分地减小形状比（w/t）。由此，采用接下来的2个方法。另外，w、t分别表示低AI匹配层5的宽度、厚度。

第1方法是薄片状地层叠橡胶系列材料的低AI匹配层5的方法。图11是基于第1方法的超声波探测器的构造图。如图11所示，在该构造中，层叠单一的低AI匹配层5，所以能够不考虑形状比（w/t）的进行层叠。在单一的声音匹配层的情况下，超声波振子3的指向特性恶化，但通过采用高泊松比材料（例如聚氨酯（polyurethane）材料）作为低AI匹配层5的材料，能够减轻超声波振子3的指向性恶化。一般来说，上表面电极引出层6的声阻的值是高AI匹配层4与低AI匹配层5之间的值，所以需要在低AI匹配层5的超声波振子3侧层叠上表面电极引出层6，但在该构造中，能够对超声波振子3至高AI匹配层4进行分割，并在高AI匹配层4侧薄片状地层叠上表面电极引出层6、低AI匹配层5，通过充分地确保上表面电极引出层6与高AI匹配层4的接触面积，能够以高的可靠性引出超声波振子3的上表面电极（GND电极）。

第2方法是分割非橡胶系列低AI匹配层5，并在所形成的槽中填充橡胶系列材料的方法。图12是基于第2方法的超声波探测器的构造图。在图12所示的构造中，无法充分减小低AI匹配层5的形状比（w/t），但能够用在槽中填充的橡胶系列材料来减轻所产生的横向振动。另外，低AI匹配层5被完全或者部分性地分割，所以能够减轻元件间串扰的影响。

发明内容

图13是示出以往技术的超声波探测器的指向特性仿真结果的图。在图11所示的超声波探测器中，跨越多个元件间层叠低AI匹配层5，所以由于元件间的串扰的影响，在图13中如箭头所示，元件指向特性针对每个频率而细微地变化，根据在超声波诊断装置中进行图像描绘时的频率，指向性变窄。因此，超声波波束的摆角（Swing angle）变小，成为超声波图像中的扫描方向的分辨率（方位分辨率）显著劣化的原因。

在图12所示的超声波探测器中，为了还分割低AI匹配层5，在采用了包括超声波振子3的上表面电极引出层6的构造的情况下，必须与低AI匹配层5同样地也分割上表面电极引出层6。超声波探测器的切裁间距成为约0.2mm这样的非常窄的间距，所以各元件的上表面电极（GND电极）引出的可靠性显著降低。

图14是以往例的超声波探测器的构造图。如图14所示，作为引出上表面电极11的其他方法，有从超声波振子3的端部引出的方法。但是，超声波振子3的厚度为200μm至500μm，非常薄，所以难以充分地确保接合面积，存在超声波振子3的电极引出的可靠性低的问题。

该实施方式用于解决上述问题，其目的在于提供一种超声波探测器，能够防止超声波图像中的方位分辨率的劣化，进而能够得到超声波振子的电极引出的高可靠性。