施方式】
[0038] 下面，根据【附图说明】本发明的实施方式。
[0039] 图1是表示本发明的实施方式的单层压电片型超声波探头的结构的图。
[0040] 在基板1的表面上形成有多个压电元件区域2,这些压电区域2分别沿仰角（EL) 方向细长地延伸，并且沿方位角（AZ)方向彼此隔开微小的间隔而排列，在各个压电元件区 域2中排列形成有多个微小的压电元件部。并且，各个压电元件区域2沿仰角方向与对应 的引出电极3连接。这些引出电极3交替地沿基板1的一对侧缘Ia及Ib中任意一个侧缘 延伸，以便确保彼此的排列间距。
[0041] 并且，在基板1上以覆盖所有压电元件区域2的方式配置有被覆层4。
[0042] 在表示去除被覆层4后的状态的图2中，明确示出了分别沿仰角方向延伸的多个 压电元件区域2。这些压电元件区域2例如以间距Pl = 250 μπι沿方位角方向排列。
[0043] 如图3所示，在压电元件区域2排列形成的多个微小的压电元件部5分别具有形 成于基板1的表面Ic上的下部电极层6、形成于下部电极层6上的厚度Tl的压电体层7、 和形成于压电体层7上的上部电极层8。压电体层7具有正六边形的平面形状，上部电极层 8也形成为与压电体层7相同的正六边形。
[0044] 这样的压电元件部5能够配置成具有如图4所示的细密填充构造，即形成沿探头 的仰角方向以预定的间距P2排列成直线状的多个列，并且每列沿仰角方向偏移间距P2的 1/2的错位量ΔΡ = P2/2。并且，在同一压电元件区域2中形成的压电元件部5的上部电极 层8相互连接，并且与对应的引出电极3连接。另外，在所有的压电元件区域2中排列形成 的压电元件部5的下部电极层6相互连接成一体，在基板1的表面Ic上形成一片电极层。
[0045] 即，压电体层7按照各个压电元件部5而分离，上部电极层8在同一压电元件区域 2内连接成一体并与引出电极3连接，下部电极层6对于所有的压电元件区域2的所有的压 电元件部5而言是共同的。
[0046] 如图3所示，在基板1的与各个压电元件部5的配置位置对应的背面Id侧形成有 多个开口 9。由于该开口 9的形成，基板1变薄，在基板1的表面Ic侧形成将开口 9的一端 封堵的厚度T2的振动板10。压电元件部5分别配置在对应的振动板10上。
[0047] 各个开口 9具有与对应的压电元件部5的压电体层7相似形状、而且与压电体层7 相同或者比压电体层7大的正六边形的平面形状。即，在将正六边形的内切圆的直径和外 切圆的直径的平均称为正六边形的直径时，开口 9的直径D2具有压电元件部5的压电体层 7的直径Dl以上的值，压电体层7以不超过振动板10的周缘部的方式形成于振动板10的 表面上。通过形成这样的结构，振动板10容易与在压电元件部5生成的振动共振，能够高 效地发送超声波并提高声压。另外，在图3所示的探头中，将开口 9的直径D2设定成大于 压电体层7的直径Dl。
[0048] 形成于基板1上的所有的压电元件部5被被覆层4覆盖。被覆层4以填埋各个 压电元件部5的方式一直填充到各个压电体层7的侧面部分中。该被覆层4由声阻抗为 I. 5 X IO6~4X 10 6kg/m2s (1. 5~4Mrayl)、肖氏A硬度为75以下的有机树脂形成，具有诸 如相对于单层压电片型超声波探头的使用频率满足声匹配条件即1/4波长条件的厚度。
[0049] 通过用这样的被覆层4填埋各个压电元件部5来保护压电元件部5,因而在以适合 于超声波诊断的MHz频带高速且长时间地驱动单层压电片型超声波探头时，也能够防止在 压电元件部5的层之间产生剥离，实现可靠性较高的超声波诊断。
[0050] 并且，被覆层4具有与成为超声波诊断的对象的活体的声阻抗接近的、1.5X106~ 4X 106kg/m2s的声阻抗，因而能够抑制超声波光束对活体的透射率的下降，得到高精度的超 声波诊断图像。
[0051] 该实施方式的单层压电片型超声波探头例如能够按照以下所述制造。
[0052] 首先，制造如图5⑷所示的SOI基板14,该SOI基板14在由单晶体Si构成的厚 度约500 ym的Si基材11上，经由作为绝缘层的厚度1~2 ym的热氧化5102膜12形成 数μπι厚的单晶体Si层13。
[0053] 然后，如图5 (B)所示，以防止Pb向Si基材11及单晶体Si层13的扩散等为目的， 在SOI基板14的两面分别形成约0. 3 μ m厚的热氧化5102膜15及16。
[0054] 然后，如图5 (C)所示，利用溅射法，在热氧化SiOJ莫16上形成由30nm厚的Ti和 150nm厚的Pt构成的电极层17,利用溅射法在电极层17上形成1~10 μ m厚的PZT膜18， 利用溅射法再在PZT膜18上形成由30nm厚的Ti和150nm厚的Pt构成的电极层19〇
[0055] 如图5(D)所示，在最上层的电极层19上涂覆抗蚀剂并使其固化，在罩上UV掩模 进行曝光后显影，由此形成与之后将要制作的压电元件部5的上部电极层8对应的上部掩 模20。
[0056] 然后，如图5 (E)所示，通过反应性离子蚀刻将从上部掩模20露出的部分的电极层 19去除，然后如图5(F)所示，通过蚀刻将从上部掩模20露出的部分的PZT膜18去除。
[0057] 然后，如图5(G)所示，利用脱模剂去除上部掩模20,在最底层的热氧化SiOJ莫15 的下表面涂覆抗蚀剂并使其固化，在罩上UV掩模进行曝光后显影，由此形成与之后将要制 作的基板1的开口 9对应的背面掩模21。
[0058] 然后，如图5(H)所示，通过反应性离子蚀刻将从背面掩模21露出的部分的热氧化 SiOJ莫15去除，然后如图5 (I)所示，通过深掘干式蚀刻将从背面掩模21露出的部分的SOI 基板14的Si基材11去除。此时，SOI基板14的热氧化3102膜12作为阻止蚀刻层发挥 作用，以使热氧化3102膜12露出的方式，将Si基材11挖通成由背面掩模21形成的形状。 然后，如图5(J)所示，利用脱模剂去除背面掩模21。
[0059] 由Si基材11和热氧化SiOJ莫12和单晶体Si层13形成基板1，由热氧化SiO 2膜 12和单晶体Si层13形成振动板10。并且，由电极层17形成下部电极层6,由PZT膜18形 成压电体层7,由电极层19形成上部电极层8。
[0060] 这样，制作了如图2所示没有被覆层4的状态的探头，如图6所示将该状态的探头 安装在FPC (挠性印制电路）22等上，将多个引出电极3分别与FPC22的对应的布线图案23 连接，将对于所有的压电元件部5而言共同存在的下部电极层6与FPC22的接地图案24连 接。这些连接能够使用Ag膏、引线接合、低温焊锡等实现。
[0061] 然后，以覆盖所有的压电元件区域2的方式在基板1上涂覆形成被覆层4,由此完 成单层压电片型超声波探头的制造。
[0062] 已在实验中判明，通常为了生成高精度的超声波图像，需要约50kPa以上的发送 声压。
[0063] 因此，首先将基板1的开口 9的直径D2和压电体层7的厚度Tl组成各种组合，分 别测定改变振动板10的厚度T2时的发送声压的值。其结果得知，与开口 9的直径D2和压 电体层7的厚度Tl的值无关，在振动板10的厚度T2相对于压电体层7的厚度Tl为0. 8~ 1. 2的比率的情况下，发送声压达