超聲波元件以及超聲波內(nèi)窺鏡的制作方法
【專利摘要】US元件（20）具備硅襯底（11）以及在硅襯底（11）上按順序?qū)盈B的：下部電極層（12），具有多個下部電極部（12A）和多個下部布線部（12B），與被施加驅(qū)動信號以及偏置信號的下部電極端子（52）連接；下部絕緣層（13）；形成多個空腔（14）的上部絕緣層（15）；上部電極層（16），具有多個上部電極部（16A）和多個上部布線部（16B）、與用于檢測電容信號的、接地電位的上部電極端子（51）連接；以及保護層（17），并且US元件（20）還具備至少在上述下部布線部（12B）的上側(cè)形成的、與接地電位的屏蔽電極端子（53）連接的屏蔽電極部（71）。
【專利說明】超聲波元件以及超聲波內(nèi)窺鏡
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及靜電電容型的超聲波元件以及具備上述超聲波元件的超聲波內(nèi)窺鏡?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]向體內(nèi)照射超聲波、并根據(jù)回波信號將體內(nèi)的狀態(tài)圖像化而進行診斷的超聲波診斷法正在普及。超聲波診斷法所使用的超聲波診斷裝置之一為超聲波內(nèi)窺鏡(以下、稱為“US內(nèi)窺鏡”)。US內(nèi)窺鏡為，在向體內(nèi)導(dǎo)入的插入部的前端硬性部配設(shè)有超聲波振子。超聲波振子具有的功能為，將電信號變換為超聲波而向體內(nèi)發(fā)送，并且對在體內(nèi)反射的超聲波進行接收而變換為電信號。
[0003]此前，超聲波振子主要使用含有環(huán)境負擔(dān)較大的鉛的陶瓷壓電材料、例如PZT (鋯欽酸鉛)等。與此相對，Caronti等公開了一種使用MEMS (Micro Electro MechanicalSystems:微機電系統(tǒng))技術(shù)來制造的、材料不含鉛的靜電電容型超聲波振子(CapacitiveMicromachined Ultrasonic Transducer:電容式微加工超聲傳感器；以下稱為“c-MUT”)。c-MUT為，將上部電極部與下部電極部隔著空洞部(空腔)對置配置的超聲波單元(以下稱為“US單元”)作為單位元件。并且，將各個電極部通過布線部連接而成的多個US單元排列而構(gòu)成超聲波元件(以下稱為“US元件”)。
[0004]US單元為，通過對下部電極部與上部電極部之間施加電壓，由此利用靜電力來使包含上部電極部的膜(振動部)振動而產(chǎn)生超聲波。此外，當(dāng)從外部入射超聲波時，兩電極的間隔變化，因此根據(jù)靜電電容的變化而將超聲波變換為電信號。此外，為了不僅在超聲波接收發(fā)送時、在超聲波接收時也提高收發(fā)的效率，而在電極間施加規(guī)定的偏置電壓。
[0005]在c-MUT中，為了得到穩(wěn)定的特性，向下部電極部施加用于超聲波產(chǎn)生的驅(qū)動信號以及用于超聲波接收的偏置信號，上部電極部常時成為接地電位(接地電位)。
[0006]但是，覆蓋下部電極部或者下部布線部的絕緣膜的一部分有時由于灰塵或者缺陷等而被破壞。于是，所施加的電位從缺陷部向US單元的外部漏出，因此US單元以及US內(nèi)窺鏡的特性有可能變得不穩(wěn)定。
[0007]本發(fā)明的實施方式的目的在于提供特性穩(wěn)定的超聲波元件以及特性穩(wěn)定的超聲波內(nèi)窺鏡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]用于解決課題的手段
[0009]本發(fā)明的實施方式的超聲波元件為，具備基體以及在上述基體上按順序?qū)盈B的:下部電極層，與被施加驅(qū)動信號以及偏置信號的下部電極端子連接，具有多個下部電極部以及將上述多個下部電極部連接的多個下部布線部；下部絕緣層；形成有多個空腔的上部絕緣層；上部電極層，與用于檢測電容信號的、接地電位的上部電極端子連接，具有隔著各個空腔分別與下部電極部對置配置的多個上部電極部、以及將上述多個上部電極部連接的多個上部布線部；以及保護層；并且上述超聲波元件還具備至少在上述下部布線部的上側(cè)形成的、與接地電位的屏蔽電極端子連接的屏蔽電極部。
[0010]此外，本發(fā)明的其他實施方式的超聲波內(nèi)窺鏡為，具有超聲波元件，該超聲波元件具備基體以及在上述基體上按順序?qū)盈B的:下部電極層，與被施加驅(qū)動信號以及偏置信號的下部電極端子連接，具有多個下部電極部以及將上述多個下部電極部連接的多個下部布線部；下部絕緣層；形成有多個空腔的上部絕緣層；上部電極層，與用于檢測電容信號的、接地電位的上部電極端子連接，具有隔著各個空腔分別與下部電極部對置配置的多個上部電極部、以及將上述多個上部電極部連接的多個上部布線部；以及保護層；并且上述超聲波元件還具備至少在上述下部布線部的上側(cè)形成的、與接地電位的屏蔽電極端子連接的屏蔽電極部。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是用于說明第一實施方式的超聲波內(nèi)窺鏡的外觀圖。
[0012]圖2是用于說明第一實施方式的超聲波內(nèi)窺鏡的前端部的立體圖。
[0013]圖3是用于說明第一實施方式的超聲波內(nèi)窺鏡的前端部的超聲波陣列的構(gòu)成的立體圖。
[0014]圖4是用于說明第一實施方式的超聲波元件的構(gòu)造的俯視圖。
[0015]圖5是用于說明第一實施方式的超聲波元件的構(gòu)造的沿著圖4的V-V線的部分截面圖。
[0016]圖6是用于說明第一實施方式的超聲波單元的構(gòu)造的分解圖。
[0017]圖7A是用于說明第一實施方式的超聲波單元的制造方法的截面圖。
[0018]圖7B是用于說明第一實施方式的超聲波單元的制造方法的截面圖。
[0019]圖7C是用于說明第一實施方式的超聲波單元的制造方法的截面圖。
[0020]圖7D是用于說明第一實施方式的超聲波單元的制造方法的截面圖。
[0021]圖7E是用于說明第一實施方式的超聲波單元的制造方法的截面圖。
[0022]圖7F是用于說明第一實施方式的超聲波單元的制造方法的截面圖。
[0023]圖8是表示第一實施方式的超聲波單元的犧牲層的圖案的俯視圖。
[0024]圖9是表示第一實施方式的超聲波單元的屏蔽電極部的圖案的俯視圖。
[0025]圖10是用于說明第一實施方式的超聲波單元的動作的示意圖。
[0026]圖11是用于說明第二實施方式的超聲波單元的構(gòu)造的分解圖。
[0027]圖12是表示第二實施方式的超聲波單元的下部電極層的圖案的俯視圖。
[0028]圖13是表示第二實施方式的超聲波單元的上部電極層的圖案的俯視圖。
[0029]圖14是用于說明第三實施方式的超聲波單元的構(gòu)造的分解圖。
[0030]圖15是用于說明第四實施方式的超聲波單元的構(gòu)造的分解圖。
【具體實施方式】
[0031]<第一實施方式>
[0032]以下，參照附圖對第一實施方式的超聲波元件20以及具有超聲波元件20的超聲波內(nèi)窺鏡2進行說明。
[0033]<超聲波內(nèi)窺鏡的構(gòu)成>[0034]如圖1所示那樣，US內(nèi)窺鏡2與超聲波觀測裝置3以及監(jiān)視器4 一起構(gòu)成超聲波內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I。US內(nèi)窺鏡2具備:向體內(nèi)插入的細長的插入部21 ;配置在插入部21的基端的操作部22 ;以及從操作部22的側(cè)部延伸出的通用塞繩(universal cord) 23。
[0035]在通用塞繩23的基端部配設(shè)有與光源裝置(未圖示)連接的連接器24A。從連接器24A延伸出經(jīng)由連接器25A與攝像機控制單元(未圖示)能夠裝卸地連接的電纜25、和經(jīng)由連接器26A與超聲波觀測裝置3能夠裝卸地連接的電纜26。超聲波觀測裝置3與監(jiān)視器4連接。
[0036]插入部21構(gòu)成為，從前端側(cè)起按順序連續(xù)設(shè)置有前端硬性部(以下稱為“前端部”)37、位于前端部37的后端的彎曲部38、以及位于彎曲部38的后端而到達操作部22的細徑且長尺寸且具有撓性的可撓管部39。并且，在前端部37的前端側(cè)配設(shè)有超聲波單元30。
[0037]在操作部22上配設(shè)有將彎曲部38向所希望的方向彎曲控制的彎角鈕22A、進行送氣以及送水操作的送氣送水按鈕22B、進行吸引操作的吸引按鈕22C、以及成為向體內(nèi)導(dǎo)入的處置工具的入口的處置工具插入口 22D等。
[0038]并且，如圖2所示那樣，超聲波單元(US單元)30在所設(shè)置的前端部37上配設(shè)有:構(gòu)成照明光學(xué)系統(tǒng)的照明用透鏡罩31 ;觀察光學(xué)系統(tǒng)的觀察用透鏡罩32 ;兼作吸引口的鉗子口 33 ;以及未圖示的送氣送水噴嘴。
[0039]如圖3所示那樣，US單元30的超聲波陣列(US陣列)40是多個俯視矩形的超聲波元件20的長邊被連結(jié)、并彎曲配置為圓筒狀的放射型振子組。即，在US陣列40中，例如在直徑2mm的圓筒的側(cè)面，在360度方向上配設(shè)有200個短邊為0.1mm以下的US元件20。此外，US陣列40為放射型振子組，但US陣列也可以為彎折為凸形狀的凸型振子組。
[0040]在圓筒狀的超聲波陣列40的端部排列有多個下部電極端子52，其分別與同軸電纜束35的各個信號線62連接。上部電極端子51分別與同軸電纜束35的各個電容檢測線61連接。屏蔽電極端子53分別與同軸電纜束35的屏蔽線63連接。即，同軸電纜束35由具有與多個信號線62以及多個電容檢測線61的合計數(shù)相同根數(shù)的芯線的同軸電纜構(gòu)成。
[0041]同軸電纜束35插通前端部37、彎曲部38、可撓管部39、操作部22、通用塞繩23以及超聲波電纜26，經(jīng)由超聲波連接器26A與超聲波觀測裝置3連接。
[0042]<收發(fā)部的構(gòu)成>
[0043]接下來，使用圖4、圖5以及圖6，對US元件20以及超聲波單元(US單元)10的構(gòu)成進行說明。此外，圖都是用于說明的示意圖，圖案的數(shù)量、厚度、大小以及大小等的比率與實際不同。
[0044]如圖4所示那樣，在US元件20中，多個靜電電容型的US單元10配置為矩陣狀。另外，為了進行說明而在圖4中僅示出一部分US單元10。US單元10的配置也可以為規(guī)則的格子配置、交錯配置或者三角網(wǎng)格配置等，也可以是隨機配置。而且，在US元件20的一個端部配設(shè)有下部電極端子52，在另一個端部配設(shè)有上部電極端子51和屏蔽電極端子53。
[0045]如圖5以及圖6所示那樣，US單元10具有在作為基體的硅襯底11上按順序?qū)盈B的、與下部電極端子52連接的下部電極層12、下部絕緣層(第一絕緣層)13、形成有圓筒狀的空腔14的上部絕緣層(第二絕緣層)15、與上部電極端子51連接的上部電極層16以及保護層(第三絕緣層)17。硅襯底11是在硅IlA的表面上形成了硅熱氧化膜IlBUlC而成的基板。
[0046]S卩，各個US單元10具有隔著空腔14對置配置的下部電極部12A和上部電極部16A。
[0047]下部電極層12具有俯視圓形的多個下部電極部12A和從下部電極部12A的邊緣部向兩個方向延伸配置的多個下部布線部12B。下部布線部12B與同一 US元件20的其他US單元的下部電極部12A連接。并且，下部布線部12B與下部電極端子52連接。
[0048]上部電極層16具有俯視圓形的多個上部電極部16A和從上部電極部16A的邊緣部向兩個方向延伸配置的多個上部布線部16B。上部布線部16B與同一 US元件20的其他US單元的上部電極部16A連接。并且，上部布線部16B與上部電極端子51連接。
[0049]S卩。同一 US元件20中所配置的多個US單元10的全部下部電極部12A相互連接，全部上部電極部16A也相互連接。
[0050]在圖5以及圖6所示的上述構(gòu)造的US單元10中，空腔14的正上方區(qū)域的上部絕緣層15、上部電極層16及保護層17構(gòu)成為作為振動部的膜18。
[0051]并且，US單元10為，在空腔14的外周部具有屏蔽電極部71。屏蔽電極部71是在包含下部布線部12B的上側(cè)的區(qū)域中形成的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的電極，與屏蔽電極端子53連接。如后述那樣，空腔14是上部絕緣層15所覆蓋的導(dǎo)電性材料構(gòu)成的犧牲層70通過蝕刻處理而被局部地除去而成的區(qū)域，屏蔽電極部71是未通過蝕刻處理而被除去的犧牲層70的殘存區(qū)域。
[0052]此外，在圖6中，根據(jù)圖示的情況，將上部絕緣層15分離為上部絕緣層15A和上部絕緣層15B而顯示，但上部絕緣層15A與上部絕緣層15B同時一體形成。并且，向犧牲層70上所形成的槽部70A進入的部分為上部絕緣層15A。
[0053]在US元件20中，下部布線部12B的上側(cè)不僅被下部絕緣層13、上部絕緣層15以及保護層17、還被屏蔽電極部71覆蓋。而且，屏蔽電極部71經(jīng)由屏蔽電極端子53常時成為接地電位。
[0054]因此，即使例如絕緣膜的一部分由于灰塵或者缺陷等而破壞，對下部電極層12施加的電壓信號(驅(qū)動信號以及偏置信號)也不會向US單元10的外部泄漏。因此，US單元10以及US內(nèi)窺鏡2的特性穩(wěn)定。
[0055]此外，屏蔽電極部71是使用犧牲層70來制作的，因此工序數(shù)的增加較少、容易制造。
[0056]< US元件的制造方法>
[0057]接下來，使用圖7A?圖7F、圖8以及圖9對US元件20的制造方法進行簡單說明。
[0058]<步驟Sll >下部電極層形成
[0059]通過濺射法等在硅襯底11的整面上成膜由導(dǎo)電性硅或者金屬、例如銅、金或鋁構(gòu)成的導(dǎo)電性材料。然后，在形成了基于光刻的掩模圖案之后，通過蝕刻而局部地進行除去，由此形成具有下部電極部12A和下部布線部12B的下部電極層12。
[0060]<步驟S12 >下部絕緣層形成
[0061]以覆蓋下部電極層12方式，例如通過CVD法(化學(xué)氣相生長法)等來成膜由SiN等絕緣性材料構(gòu)成的下部絕緣層13。
[0062]<步驟S13 >犧牲層形成[0063]在下部絕緣層13之上，成膜由從導(dǎo)電性材料中選擇的、能夠通過蝕刻除去的材料構(gòu)成的犧牲層材料。然后，如圖7A所示那樣，在犧牲層70之上形成基于光刻的掩模圖案75。
[0064]<步驟S14 >犧牲層構(gòu)圖
[0065]如圖7B以及圖8所示那樣，通過蝕刻處理，犧牲層70經(jīng)由環(huán)狀的槽部70A被分離為空腔的形狀(圓柱狀)的空腔部72和屏蔽電極部71。
[0066]犧牲層70的厚度成為空腔14的高度，因此例如為0.05?0.3 μ m,優(yōu)選為0.05?0.15 μ m0
[0067]<步驟S15 >上部絕緣層形成
[0068]在犧牲層圖案(空腔部72以及屏蔽電極部71)的上表面，例如通過與下部絕緣層13同樣的方法以及同樣的材料來形成上部絕緣層15。此時，如已經(jīng)說明的那樣，在槽部70A的內(nèi)部也形成有上部絕緣層15A。
[0069]然后，在上部絕緣層15的規(guī)定的位置上，將空腔部72除去，因此形成流入蝕刻劑的開口部(未圖示)。
[0070]<步驟316>空腔形成
[0071]接著，如圖7D及圖9所示，通過空腔部72的蝕刻除去來形成空腔14。屏蔽電極部71通過上部絕緣層15A而與空腔部72分離，因此未通過蝕刻劑除去。即，屏蔽電極部71是未通過蝕刻處理被除去的犧牲層70的殘存區(qū)域。
[0072]例如，在作為犧牲層70使用鎢(W)、作為下部絕緣層13以及上部絕緣層15使用氮化硅(SiN)的情況下，作為蝕刻劑使用過氧化氫水(H2O2)15此外，在作為犧牲層70使用導(dǎo)電性多晶硅、作為下部絕緣層13以及上部絕緣層15使用SiN的情況下，作為蝕刻劑使用氟化氙氣體(XeF2)。
[0073]此外，空腔14不限定于圓柱形狀，也可以是多棱柱形狀等。在空腔14為多棱柱形狀的情況下，上部電極部16A以及下部電極部12A的俯視形狀也優(yōu)選為多邊形。
[0074]<步驟S17 >上部電極層形成
[0075]如圖7E所示那樣，通過與下部電極層12同樣的方法以及同樣的材料，形成具有上部電極部16A和上部布線部16B的上部電極層16。
[0076]<步驟S18>保護層形成
[0077]如圖8 (F)所示那樣，US元件20的表面由保護層17覆蓋。保護層17不僅具有保護功能，還具有聲音匹配層功能以及連結(jié)US元件20的功能。
[0078]此外，雖然省略說明，但在下部電極形成工序中還形成下部電極端子52，在上部電極形成工序中還形成上部電極端子51，在屏蔽電極形成工序(犧牲層形成)中還形成屏蔽電極端子53。保護層17形成為不覆蓋下部電極端子52、上部電極端子51以及屏蔽電極端子53。
[0079]作為保護層17由聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂或者聚對二甲苯樹脂等撓性樹脂構(gòu)成，耐化學(xué)藥品性能較高、具有彎曲性、容易加工，因此特別優(yōu)選為聚酰亞胺樹脂。此外，保護層17也可以是在第一絕緣層上進一步形成具有生物體適合性的第二絕緣層的雙層構(gòu)造。
[0080]將多個超聲波元件20在連結(jié)方向上彎曲配置為規(guī)定直徑的放射形狀，由此制作US陣列40。例如，US陣列40例如與規(guī)定直徑的圓筒的外周接合。進而，對US陣列40連接同軸電纜束35，來制作US單元30。
[0081]< US元件的動作〉
[0082]接著，使用圖10對US元件20的動作進行說明。下部電極部12A經(jīng)由下部電極端子52與超聲波觀測裝置3的電壓信號產(chǎn)生部3A連接。屏蔽電極部71經(jīng)由屏蔽電極端子53而成為接地電位。另一方面，上部電極部16A經(jīng)由上部電極端子51與電容信號檢測部3B連接，成為接地電位。電容信號檢測部3B檢測電容信號(電流變化)。
[0083]在超聲波產(chǎn)生時，電壓信號產(chǎn)生部3A將含有偏置電壓的驅(qū)動電壓信號施加到下部電極部12A。當(dāng)下部電極部12A被施加電壓時，接地電位的上部電極部16A通過靜電力而靠向下部電極部12A，因此包含上部電極部16A的膜18變形。然后，當(dāng)向下部電極部12A的電壓施加消失時，膜18通過彈力而恢復(fù)到原來的形狀。通過該膜18的變形/恢復(fù)來產(chǎn)生超聲波。
[0084]另一方面，在超聲波接收時，通過接收的超聲波能量而包含上部電極部16A的膜18變形。于是，上部電極部16A與下部電極部12A之間的距離變化，因此其之間的靜電電容變化。于是，在電容信號檢測部3B中流動與電容變化相伴隨的電流。即，接收的超聲波能量被變換為電容信號。
[0085]此外，如圖6以及圖10所示那樣，在US單元10中，俯視略圓形的下部電極部12A的直徑R12大于俯視略圓形的上部電極部16A的直徑R16，并且俯視略圓形的上部電極部16A的直徑R16大于俯視略圓形的空腔14的直徑R14。此外，將下部電極部12A、空腔14以及上部電極部16A的中心連接的直線與硅襯底11垂直。
[0086]因此，在US單元10中，在制造時層疊形成的各層的圖案對位精度的允許量較大而容易制造。換言之，即使圖案對位的錯位較大，US單元10的特性也穩(wěn)定。
[0087]但是，由此，在膜18的外周區(qū)域中，存在下部電極部12A與上部電極部16A對置配置的部分。該對置部分形成電容器，但是，是即使接收超聲波而靜電電容也不變化的寄生電容部(固定電容部)19。當(dāng)寄生電容部19的靜電電容較大時，即使膜18 (電容可變部)的靜電電容變化，由電容信號檢測部3B檢測的電容信號(靜電電容)的變化率也變小。
[0088]但是，在US元件20中，在下部電極部12A與上部電極部16A對置配置的外周部配設(shè)有接地電位的屏蔽電極部71。因此，下部電極部12A與屏蔽電極部71對置配置的部分之上的上部電極部16A，與下部電極部12A不形成電容器。S卩，上部電極部16A的外周部不成為寄生電容的原因。因此，US元件20與沒有屏蔽電極部71的US元件相比，超聲波的接收靈敏度更高。
[0089]并且，如圖6等所示那樣，US元件20的下部布線部12B的長邊方向與上部布線部16B的長邊方向正交。即，下部布線部12B從下部電極部12A向Y軸方向延伸配置，與此相對，上部布線部16B從上部電極部16A向X軸方向延伸配置。沒有下部布線部12B與上部布線部16B對置的區(qū)域的US元件20，在下部布線部12B與上部布線部16B之間不產(chǎn)生寄生電容，因此超聲波的接收靈敏度較高。
[0090]<第二實施方式>
[0091]接著，對第二實施方式的US元件20A以及具備US元件20A的超聲波內(nèi)窺鏡2A進行說明。US元件20A以及US內(nèi)窺鏡2A與US元件20以及US內(nèi)窺鏡2類似，因此對于相同的構(gòu)成要素賦予相同的附圖標記而省略說明。
[0092]如圖11所示那樣，在US元件20A中，為了形成上部電極層16而成膜的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的層的一部分(16C)為屏蔽電極部74。即，屏蔽電極部74是與上部電極層16同時通過相同的材料形成的、通過槽部75A與上部電極層16分離的區(qū)域。
[0093]在此，圖12表示下部電極層12的圖案。如已經(jīng)說明了的那樣，下部電極層12為，在整面上形成了導(dǎo)電性材料層之后，通過掩模進行蝕刻處理，由此加工為由下部電極部12A和下部布線部12B構(gòu)成的圖案。
[0094]與此相對，如圖12所示那樣，上部電極層16為，在整面上形成了導(dǎo)電性材料層之后，通過掩模進行蝕刻處理，由此通過槽部75A與屏蔽電極部74分離。
[0095]具備屏蔽電極部74的US元件20A為，即使例如絕緣膜的一部分由于灰塵或者缺陷等而被破壞，對下部電極層12施加的電壓信號(驅(qū)動信號以及偏置信號)也不會向US元件20A的外部泄漏。因此，US元件20A以及US內(nèi)窺鏡2A的特性穩(wěn)定。
[0096]此外，屏蔽電極部74與上部電極層16同時制成，因此工序數(shù)的增加較少、而容易制造。
[0097]〈第三實施方式〉
[0098]接著，對第三實施方式的US元件20B以及具備US元件20B的超聲波內(nèi)窺鏡2B進行說明。US元件20B以及US內(nèi)窺鏡2B與US元件20、20A以及US內(nèi)窺鏡2、2A類似，因此對于相同的構(gòu)成要素賦予相同的附圖標記而省略說明。
[0099]如圖14所示那樣，US元件20B為，屏蔽電極部包括第一屏蔽電極部71和第二屏蔽電極部73。第一屏蔽電極部71為，與US兀件20所具備的相同，由未通過蝕刻處理而被除去的犧牲層70的殘存區(qū)域構(gòu)成。第二屏蔽電極部73為，與US元件20A所具備的相同，是與上部電極層16同時形成的、通過槽部75A而與上部電極層16分離的區(qū)域。
[0100]US元件20B以及US內(nèi)窺鏡2B具備兩個屏蔽電極部71、73，因此與US元件20、IOA以及US內(nèi)窺鏡2、2A相比，特性更穩(wěn)定。
[0101]<第四實施方式>
[0102]接著，對第四實施方式的US元件20C以及具備US元件20C的超聲波內(nèi)窺鏡2C進行說明。US元件20C以及US內(nèi)窺鏡2C與US元件20以及US內(nèi)窺鏡2類似，因此對于相同的構(gòu)成要素賦予相同的附圖標記而省略說明。
[0103]如圖15所示那樣，在US元件20C中，屏蔽電極部76隔著保護層17覆蓋下部電極層12的上側(cè)的整面。屏蔽電極部76由導(dǎo)電性材料、例如鋁、鈦、導(dǎo)電性塑料等構(gòu)成。此外，也可以對屏蔽電極部76進一步覆蓋第二保護層(未圖示)。換言之，也可以將屏蔽電極部76作為多層構(gòu)造的保護層的中間層。
[0104]US元件20C為，膜18變厚屏蔽電極部76的量，因此存在變得難以振動的問題。此夕卜，需要追加形成屏蔽電極部76的工序。
[0105]但是，即使US元件20C的例如絕緣膜的一部分由于灰塵或者缺陷等而被破壞，對下部電極層12施加的電壓信號(驅(qū)動信號以及偏置信號)也不會向US元件20C的外部泄漏。因此，US元件20C以及US內(nèi)窺鏡2C的特性穩(wěn)定。
[0106]本發(fā)明不限定于上述實施方式，在不改變本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)能夠進行各種變更、改變等。[0107]本申請以2011年7月11日在日本申請的特愿2011-153278號為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)而進行申請，上述的公開內(nèi)容引用到本申請說明書、權(quán)利要求、附圖中。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波元件，其特征在于， 具備: 基體；以及 在上述基體上按順序?qū)又玫? 下部電極層，與被施加驅(qū)動信號以及偏置信號的下部電極端子連接，具有多個下部電極部以及將上述多個下部電極部連接的多個下部布線部； 下部絕緣層； 形成有多個空腔的上部絕緣層； 上部電極層，與用于檢測電容信號的、接地電位的上部電極端子連接，具有隔著各個空腔分別與下部電極部對置配置的多個上部電極部、以及將上述多個上部電極部連接的多個上部布線部；以及 保護層， 該超聲波元件還具備至少在上述下部布線部的上側(cè)形成的、與接地電位的屏蔽電極端子連接的屏蔽電極部。
2.如權(quán)利要求1記載的超聲波元件，其特征在于， 上述空腔是上述上部絕緣層所覆蓋的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的犧牲層通過蝕刻處理而被局部地除去后的區(qū)域， 上述屏蔽電極部是未通過上述蝕刻處理被除去的、上述犧牲層的殘存區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1記載的超聲波元件，其特征在于， 上述屏蔽電極部是與上述上部電極層同時形成的、通過槽部而與上述上部電極層分離的區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1記載的超聲波元件，其特征在于， 上述屏蔽電極部包括第一屏蔽電極部和第二屏蔽電極部， 上述空腔是上述上部絕緣層所覆蓋的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的犧牲層通過蝕刻處理而被局部地除去后的區(qū)域， 上述第一的屏蔽電極部是未通過上述蝕刻處理被除去的、上述犧牲層的殘存區(qū)域，上述第二的屏蔽電極部是與上述上部電極層同時形成的、通過槽部而與上述上部電極層分離的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1記載的超聲波元件，其特征在于， 上述屏蔽電極部隔著上述保護層覆蓋上述下部電極層的上側(cè)的整面。
6.—種超聲波內(nèi)窺鏡,其特征在于， 具有權(quán)利要求1至權(quán)利要求5任一項記載的上述超聲波元件。
【文檔編號】F04B43/04GK103583055SQ201280026079
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月11日
【發(fā)明者】松本一哉, 唐木和久, 長谷川守, 若琳勝裕 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社, 奧林巴斯株式會社