超声波器件及其制造方法、探测器及电子设备的制造方法_3

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材料54。基体21的背面重叠于背衬材料54的表面。背衬材料54在超声波器件17的背面闭塞开口部46。背衬材料54能够具备刚性基材。在此,间隔壁47通过接合面47a结合于背衬材料54。背衬材料54通过至少一处接合区域接合于各个间隔壁47。在接合时可以使用粘合剂。
[0060]如图4所示,超声波器件单元DV的扫描方向上多个元件23的压电体膜28共同与第一导电体29连接。超声波器件单元DV的切片方向上第一组、第二组、第η组这种的一组多个元件23的压电体膜28共同与第二导电体32连接。第二导电体32由绝缘体相互隔开而形成第一布线55a、第二布线55b、…第η布线。第一布线55a、第二布线55b、…第η布线分别流通信号。第一组的开口部46、第二组的开口部46、...第η组的开口部46通过间隔壁57而相互隔开。间隔壁57通过接合面57a结合于背衬材料54。在间隔壁57从基板44的背面(接合面57a)挖穿而划分出非贯通的空间56。空间56构成在基板44的背面44b开口的凹部。由于是非贯通,因此从基板44的背面44b起算在与背面44b垂直的方向上,空间56的深度D1比贯通的开口部46的深度D2小。空间56 (凹部)的深度D1是从基板44的背面44b到底部的距离。
[0061]如图5所示,在从基板44的厚度方向观察的俯视观察中,通过沿着使第一组开口部46、第二组开口部46、...第η组开口部46相互隔开的间隔壁57的延伸方向延伸的槽58而划分出空间56,槽58的宽度W1比开口部46的宽度W2小。“宽度”例如可以在基板44的背面内正交于第二导电体32的中心线CL的方向上进行测定。除此之外,从基板44的厚度方向观察的俯视观察中,在使第一组开口部46、第二组开口部46、…第η组开口部46相互隔开的间隔壁57的延伸方向上,槽58的长度L1比开口部46的长度L2小。例如,当在第η组中规定配置第一开口部46与第三开口部46的列的延伸方向时,则在第η+1组中规定配置第二开口部46与第四开口部46的列的延伸方向。此时,间隔第一开口部46与第二开口部46的间隔壁57形成第一凹部(槽58),间隔第三开口部46与第四开口部46的间隔壁57形成第二凹部(槽58)。
[0062](3)超声波诊断装置的动作
[0063]接下来,简单地说明超声波诊断装置11的动作。在发送超声波时,向压电元件25供给脉冲信号。通过下电极端子35、37以及上电极端子34、36对每列元件23供给脉冲信号。在各个元件23中,在下电极27和上电极26之间,电场作用于压电体膜28。压电体膜28以超声波的频率振动。压电体膜28的振动传递到振动膜24。这样,振动膜24进行超声波振动。其结果,向被检测体(例如人体的内部)发送所期望的超声波束。
[0064]超声波的反射波使振动膜24振动。振动膜24的超声波振动以所期望的频率使压电体膜28进行超声波振动。根据压电兀件25的压电效应,从压电兀件25输出电压。在各个元件23中,在上电极26和下电极27之间生成电位。从下电极端子35、37以及上电极端子34、36作为电信号而输出电位。这样,超声波被检测。
[0065]反复进行超声波的发送以及接收。其结果,实现线形扫描和扇形扫描。当扫描完成时,则根据输出信号的数字信号而形成图像。形成的图像显示于显示面板15的画面。
[0066]动作时超声波器件17中的振动膜24振动。因为间隔壁57中划分有空间56,因此在间隔壁57传播的振动在空间56处被反弹。因此,向与振动的振动膜24相邻的振动膜24传播振动被抑制。这样,降低了相邻振动膜24彼此之间的串扰。此时,由于空间56为非贯通而未到达基板44的表面44a,因此相邻的振动膜24彼此之间的基体21的表面未形成槽或凹陷。维持了振动膜24支点的刚性。维持了振动膜24的振动特性。抑制了振动特性的偏差。
[0067]如上所述,第二导电体32由绝缘体相互隔开而形成第一布线55a、第二布线55b、...第η布线。信号在第一布线55a、第二布线55b、…第η布线中分别流通。第一布线55a、第二布线55b、…第η布线中分别形成信道。这样至少不同的信道彼此之间配置有空间56。信道彼此之间降低了串扰。
[0068]超声波器件17在每个信道具有多个开口部46。各个开口部46被振动膜闭塞,各个振动膜24固定有压电元件25。S卩,属于第一组的开口部46、振动膜24及压电元件25形成一个信道。多个压电元件25共同地与第一布线55a连接。同样地,属于第二组的开口部46、振动膜24及压电元件25形成一个信道。多个压电元件25共同地与第二布线55b连接。这样每个信道的信号被增强。
[0069]在从基板44的厚度方向观察的俯视观察中,通过沿着隔开第一组的开口部46与第二组的开口部46的间隔壁47的延伸方向延伸的槽58而划分出空间56。槽58能够有效地屏蔽第一组的开口部46与第二组的开口部46之间振动的传播。而且,槽58的深度D1比开口部46的深度D2小。这样,空间56远离基板21的表面。因此,能够维持基体21的刚性。除此之外,槽58的宽度W1比开口部46的宽度W2小。槽58以及开口部46能够通过蚀刻而同时形成。相比开口部46,蚀刻液难以进入槽58中。其结果,如果槽58的宽度W1形成得狭窄,则即使沿用传统的开口部46的形成方法,仅仅通过改变图案形成,就能够形成比开口部46浅的槽58。并且,由于槽58的长度L1比开口部46的长度L2小,因此能够降低串扰并进一步地确保基体21的刚性。
[0070](4)超声波器件的制造方法
[0071]接下来,简单地说明超声波器件17的制造方法。如图6所示,准备基板61。基板61例如由娃形成。在基板61的表面(第一表面)实施例如热处理,形成氧化膜。基板61的硅被氧化而形成二氧化硅。氧化膜具有均匀的膜厚。这样,由基板61形成基板44以及二氧化硅层48。在二氧化硅层48的表面上一整面地形成二氧化锆层49。在形成时锆膜以均匀的膜厚层叠于二氧化硅层48的表面。在层叠时采用例如溅射。对锆膜实施氧化处理。这样,以均匀的膜厚形成二氧化锆层49。通过层叠二氧化硅层48与二氧化锆层49而确立膜材料62。膜材料62相当于覆盖膜45。
[0072]其后,在膜材料62的表面预先决定的位置形成压电元件25。例如,在二氧化锆层49的表面一整面地形成导电材料的原材料层。在形成时采用例如溅射。原材料层形成为均匀的膜厚。在原材料层的表面形成光致抗蚀剂的图案。图案模仿第二导电体32的形状。从原材料层的表面开始实施蚀刻处理。其结果,由原材料层形成第二导电体32。同样地,在膜材料62的表面形成压电体膜28以及上电极26 (第一导电体29)。
[0073]这样除了压电元件25以外,还形成第一导电体29、第二导电体32、上电极端子34、36以及下电极端子35、37之后,如图7所示,在基板61的背面(第二表面)61b形成抗蚀膜63。抗蚀膜63由例如光致抗蚀剂材料形成。抗蚀膜63在从基板61的厚度方向观察的俯视观察中,画出预先决定的图案。图案对应每个压电元件26而划分出大空隙64。大空隙64在基板61的背面61b模仿振动膜24的轮廓。小空隙65配置于大空隙64之间,在基板61的背面61b模仿槽58的轮廓。
[0074]如图8所示,从基板61的背面61b开始实施蚀刻处理。按照蚀刻处理,大空隙64及小空隙65处的基板61的背面61b被刻入。大空隙64处的基板61被刻入,当空间到达膜材62时,氧化硅层48作为蚀刻停止层而发挥作用。其结果,在开口部46处,在膜材料62确立振动膜24。开口部46彼此之间形成间隔壁47、57。
[0075]此时,在小空隙65处基板61同时被刻入。小空隙65的宽度比大空隙64的宽度小,因此蚀刻液难以进入小空隙65中。其结果,在小空隙65确立比大空隙64小的蚀刻速率。由于小空隙65的作用,以比开口部46的深度D2浅的深度D1,蚀刻液从基板61的背面挖穿基板61。这样,形成非贯通的空间、即槽(凹部)58。能够通过与形成开口部46的蚀刻处理共同的蚀刻处理而形成槽58。因此,仅仅通过改变抗蚀膜63的图案,不增加制造工序,就能够形成槽58。小空隙65及大空隙64的宽度是形成多个上电极26的第一导电体29的延伸方向的长度。
[0076](5)涉及第二实施方式的超声波器件
[0077]图9简要示出涉及第二实施方式的超声波器件17a的结构。该超声波器件17a在多个第二导电体32形成有第一布线55a、第二布线55b、…第η布线55η。分别对第一布线55a、第二布线55b、…第η布线55η分配第一组开口部46、第二组开口部46、…第η组开口部46。在使第一组开口部46、第二组开口部46、…第η组开口部46相互隔开的间隔壁57中划分出从基板44的背面挖穿的非贯通的空间56。其他的结构与涉及上述的涉及第一实施方式的超声波器件17相同。
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