超声探头的制作方法
【专利说明】超声探头
[0001]本申请要求于2014年4月14日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0044454号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请公开的全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
[0002]示例性实施例涉及一种被配置为能够诊断疾病的超声诊断设备的超声探头。
【背景技术】
[0003]超声诊断设备是这样一种设备:其被配置为能够朝着对象内部的目标部位发射超声波，并通过接收反射的超声回波信号来获得关于软组织的血流的横截面的图像。
[0004]与其他图像诊断设备(诸如X射线设备、CT扫描仪(计算机断层扫描仪)、MRI(磁共振成像)和核诊断设备)相比，超声诊断设备以相对小的尺寸设置并且通常比较便宜，同时能够实时地显示诊断图像。此外，由于没有辐射暴露，使得超声诊断设备的安全性级别相对高，因此，超声诊断设备被广泛用于心脏、腹部和泌尿系统的诊断以及妇科诊断。
[0005]超声诊断设备包括超声探头，超声探头被配置为能够朝着对象发射超声波以获得对象内部的图像，并获得从对象的身体部位反射的超声回波信号。
[0006]通常，被配置为能够通过将电能转换为机械振动能而产生超声波的压电材料被广泛用于换能器中，而换能器被配置为用于从超声波探头产生超声波。
[0007]近来，正在开发一种新概念的换能器cMUT (capacitive MicromachinedUltrasonic Transducer，电容式微加工超声换能器)。
[0008]作为一种被配置为能够通过利用成百上千个微加工薄膜的振动来发送和/或接收超声波的新概念的换能器，cMUT基于MEMS (Micro Electro Mechanical System，微机电系统)技术进行制造。在被用于一般的半导体工艺中的半导体的板上形成下电极然后在具有下电极的绝缘层的上部形成气隙之后，当在该气隙之上设置有大约几埃(angstrom)至几千埃的厚度的薄膜以及上电极时，则形成了电容器，从而在下电极与上电极之间设置有所述气隙。
[0009]当将交流电施加到如上所述地制造的电容器时，薄膜振动，由此形成超声波。相反，在薄膜因外界超声波而振动的情况下，电容器的电容发生变化，通过检测到电容的变化而接收到超声波。
[0010]这样的CMUT具备大约几十微米的量级的直径，因此，即使在布置几万个CMUT的情况下，其尺寸也可仅为大约几毫米。此外，通过单个制造过程，几万个传感器能够同时精确地布置在期望的位置，由于cMUT元件通过芯片结合方法(诸如倒装芯片结合)连接到ASIC，以将电信号施加到cMUT，因此可解决由传统的配线导致的过程复杂度方面的问题。
[0011]这样的cMUT可适合用于最近流行的二维阵列换能器的制造，从而为多通道换能器的发展作出贡献。
[0012]当换能器通道的数量小时，由为了驱动探头而设置的电路产生的热可小于大约1W，这是可通过探头壳被自然释放的水平。然而，当换能器设置有多通道时，由所述电路产生的热的量可增加至大约7W的水平，因此需要研发散发并减少来自超声探头的热的技术。
【发明内容】
[0013]因此，一个或更多个示例性实施例的一方面在于提供一种超声探头，该超声探头被配置为经由热管和散热单元将由换能器产生的热释放到超声探头的外部。
[0014]示例性实施例的其他方面一部分将在下面的描述中进行阐述，一部分将通过描述而显而易见，或者可通过示例性实施例的实践而了解。
[0015]根据一个不例性实施例，一种超声探头包括外壳、换能器、热管、散热器和分隔壁。所述换能器可被配置为能够产生超声波，同时被设置在所述外壳的内部。所述热管可被配置为促进由所述换能器所产生的热的传递。所述散热器可被连接到所述热管，并可被配置为将经由所述热管传递的热释放到所述外壳的外部。所述分隔壁可使所述外壳的内部空间分隔开。
[0016]所述超声探头还可包括设置在所述外壳的内部的电气装置，所述分隔壁可使其中设置有电气装置的第一空间与其中设置有散热器的第二空间分隔开。
[0017]所述超声探头还可包括:电缆，电连接到所述电气装置；电缆延伸部，设置在所述外壳的后部，以使所述电缆延伸到所述外壳的外部，其中，所述电缆延伸部可被定位成不与所述散热器发生干涉且不与所述热管发生干涉。
[0018]所述热管还可被配置为促进由所述换能器所产生的热沿第一方向的传递，所述第一方向与产生的超声波的发射方向相差至少90度。
[0019]被配置为促进空气通过的通气孔可设置在所述外壳上，并且所述通气孔还可被配置为覆盖所述散热器。
[0020]所述散热器可包括散热翅片，所述散热翅片被配置为使经由所述热管传递的热分散。
[0021]所述超声探头还可包括散热风扇，所述散热风扇被配置为将由所述散热翅片分散的热释放到所述外壳的外部。
[0022]根据另一示例性实施例，一种超声探头包括外壳、换能器、热管和散热器。所述换能器可被配置为能够产生超声波，同时被设置在所述外壳的内部。所述热管可被配置为促进由所述换能器所产生的热的传递。所述散热器可连接到所述热管，并可被配置为将经由所述热管传递的热释放到所述外壳的外部。所述散热器可被定位成使得所述外壳的内部空间被分割。
[0023]所述超声探头还可包括设置在所述外壳的内部的电气装置，其中，所述散热器可被定位成使其中设置有电气装置的空间被隔离开。
[0024]所述超声探头还可包括:电缆，电连接到所述电气装置；电缆延伸部，设置在所述外壳的后部，以使所述电缆延伸到所述外壳的外部。所述电缆延伸部可被定位成不与所述散热器发生干涉且不与所述热管发生干涉。
[0025]所述散热器的形状可被设置为与所述外壳的形状一致。
[0026]根据另一不例性实施例，一种超声探头包括第一外壳、换能器、热管和第二外壳。所述换能器可被配置为能够产生超声波，同时被设置在所述第一外壳的内部。所述热管可被配置为促进由所述换能器所产生的热的传递。所述第二外壳可连接到所述热管，并可被配置为将经由所述热管传递的热释放到所述第二外壳的外部。
[0027]所述第二外壳可由铝、铜以及铝和铜的合金中的至少一种形成。
[0028]所述超声探头还可包括:电气装置；电缆，电连接到所述电气装置；电缆延伸部，设置在所述第二外壳的后部，使得所述电缆延伸到所述第二外壳的外部。所述电缆延伸部可被定位成使得所述电缆不与所述热管发生干涉。
【附图说明】
[0029]通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，这些和/或其他方面将变得明显和更加容易理解，在附图中:
[0030]图1是示意性地示出超声探头的一个示例性实施例的结构的图。
[0031]图2是示出了图1的超声探头被抓握时的样子的图。
[0032]图3是示意性地示出根据另一示例性实施例的超声探头的替代结构的图。
[0033]图4是示出了图3的超声探头被抓握时的样子的图。
[0034]图5是示出热管的操作原理的图。
[0035]图6、图7和图8是示意性地示出超声探头的另一示例性实施例的结构的图。
[0036]图9是示意性地示出超声探头的又一示例性实施例的结构的图。
[0037]图10是示出图9的超声探头的第二外壳的透视图。
【具体实施方式】
[0038]现在将详细说明示例性实施例，示例性实施例的示例在附图中示出，在附图中，相同的标号始终指示相同的元件。
[0039]图1是示意性地示出超声探头的示例性实施例的结构的图，图2是示出图1的超声探头被抓握时的样子的图，图3是示出图1中示出的超声探头的被部分改变的结构的图，图4是示出图3的超声探头被抓握时的样子的图。
[0040]参照图1、图2、图3和图4，超声探头包括:换能器10 ;热管20，用于促进由换能器10所产生的热的传递；散热单元(在此也被称为“