本發(fā)明涉及換能器單元、包括換能器單元的聲學探頭和包括聲學探頭的光聲設(shè)備。

背景技術(shù)：

已經(jīng)提出了一種測量系統(tǒng)，在該測量系統(tǒng)中用光照射被檢體，基于光聲效應(yīng)從被檢體中的測量對象產(chǎn)生聲波(典型地為超聲波，但是在本說明書中被稱為光聲波)，并且通過使用半球形的超聲探頭接收所產(chǎn)生的聲波(美國專利申請公開No.2011/0306865，在下文中稱為專利文獻1)。半球形的超聲探頭由布置在半球形的表面上的多個超聲換能器元件構(gòu)成。

將參考圖23進行描述。圖23示出被檢體10、光源11、超聲探頭12、超聲換能器13、光束21、光聲波22以及介質(zhì)30(聲學匹配材料)。超聲探頭12具有半球的形狀并且被設(shè)置有多個超聲換能器13和光源11。被檢體10被布置為使得被超聲探頭12的半球部分地包圍，并且介質(zhì)30填充在被檢體10和超聲探頭12之間。光源11向被檢體10發(fā)射光束21，并且被檢體中產(chǎn)生的光聲波22由超聲探頭12中包括的多個超聲換能器13接收以便執(zhí)行被檢體的成像。

在這時候，當增大布置在支撐部件的半球形的表面上的超聲換能器的數(shù)量時，可以改善被檢體的圖像的圖像質(zhì)量。為了增大超聲換能器的數(shù)量，需要將多個超聲換能器布置為在半球形的表面上彼此接近。然而，迄今為止沒有提出用于彼此接近地布置超聲換能器的最佳配置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上內(nèi)容，本發(fā)明旨在提供包括可以接近支撐部件布置的小型換能器單元以及彼此接近布置的多個換能器單元的光聲探頭。根據(jù)本發(fā)明一個方面的換能器單元包括：芯片；電容式換能器，設(shè)置在芯片上并且配置為接收在用來自光源的光照射被檢體時產(chǎn)生的聲波并且輸出電信號；電路襯底，包括電流/電壓轉(zhuǎn)換電路，所述電流/電壓轉(zhuǎn)換電路被配置為將從電容式換能器輸出的電流轉(zhuǎn)換為電壓；以及柔性印刷布線，將電容式換能器電連接到電流/電壓轉(zhuǎn)換電路，其中電路襯底被設(shè)置在芯片的表面之中的與設(shè)置有電容式換能器的表面相對的表面?zhèn)取?/p>

從以下參考附圖的示例性實施例的描述中本發(fā)明更多的特征將變得清晰。

附圖說明

圖1A到1E是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖2A到2D是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖4A和圖4B是根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖5A和圖5B是根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖6A和圖6B是根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的第六示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖8A和圖8B是根據(jù)本發(fā)明的第七示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖9A到9C是根據(jù)本發(fā)明的第八示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的第九示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖11A和圖11B是根據(jù)本發(fā)明的第十示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖12A和圖12B是根據(jù)本發(fā)明的第十一示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖13A和圖13B是根據(jù)本發(fā)明的第十二示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的第十三示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖15是根據(jù)本發(fā)明的第十四示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖16是根據(jù)本發(fā)明的第十五示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖17A和圖17B是根據(jù)本發(fā)明的第十六示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖18A到18C是根據(jù)本發(fā)明的第十七示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖19A和圖19B是根據(jù)本發(fā)明的第十八示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖20A到20C是根據(jù)本發(fā)明的第十九示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖21是根據(jù)本發(fā)明的第二十示例性實施例的光聲設(shè)備的示意圖。

圖22是根據(jù)本發(fā)明的第二十一示例性實施例的光聲設(shè)備的示意圖。

圖23是用于描述現(xiàn)有技術(shù)中的光聲設(shè)備的示意圖。

具體實施方式

在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例。根據(jù)本示例性實施例的換能器單元包括芯片以及電容式換能器，該電容式換能器被設(shè)置在芯片上并且配置為接收在用來自光源的光照射被檢體時產(chǎn)生的聲波并且輸出電信號。該換能器單元還包括電路襯底以及柔性印刷布線，該電路襯底包括電流/電壓轉(zhuǎn)換電路，該電流/電壓轉(zhuǎn)換電路被配置為將從電容式換能器輸出的電流轉(zhuǎn)換為電壓，該柔性印刷布線將電容式換能器電連接到電流/電壓轉(zhuǎn)換電路。其特征在于電路襯底被設(shè)置在芯片的表面之中的與設(shè)置有電容式換能器的表面相對的表面(后側(cè))。在下文中，將給出詳細描述。

第一示例性實施例

首先，將參考圖1A到1E描述根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭100。圖1A到1E示出探頭外殼99、半球形的支撐部件101、貫通孔102、超聲換能器單元103(在下文中，其在一些情況下可以被簡單地縮寫為換能器單元)、線纜104、連接器190以及光源106。圖1A到1E還示出電容式換能器110(電容式的微加工的超聲換能器，在下文中稱為CMUT)。圖1A是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭100的外觀的示意圖，并且圖1B是用于描述光聲探頭100的截面的示意圖。

半球形的支撐部件101包括與布置CMUT 110的位置對應(yīng)的多個貫通孔102。換能器單元103具有與貫通孔102的形狀對應(yīng)的外形并且被插入和固定到每個貫通孔102。換能器單元103被設(shè)置有CMUT 110并且被布置為使得CMUT 110面向半球的中心的附近。根據(jù)本示例性實施例，將描述其中貫通孔102的形狀為完全圓形形狀并且CMUT 110被布置在換能器單元103的中心的配置。

光源106被布置在半球形的支撐部件的中心?？梢园l(fā)光的裝置(諸如固態(tài)激光器、半導(dǎo)體激光器或LED)可以被用作光源106。還可以使用其中通過使用光纖從布置在外部的發(fā)光單元引導(dǎo)光的配置。根據(jù)本說明書，將在采用其中光源106被布置在半球的中心的配置的情況下進行描述，但是本發(fā)明不限于此配置。一個或多個光源106可以被布置在半球形的支撐部件101中的其中不布置換能器單元103的區(qū)域中的任意位置。

根據(jù)本示例性實施例，采用其中分離的換能器單元103附接于支撐部件101的貫通孔102的配置。為此，支撐部件101的配置可以被設(shè)定為具有極其簡單的形狀，在其中孔被簡單地在半球形的部件中開口。另外，支撐部件101和換能器單元103由分離的部件構(gòu)成，并且可以選擇和使用其中已經(jīng)檢查了操作的換能器單元103，使得還可以容易改善超聲探頭100的成品率。此外，當換能器單元103損壞時，可以容易執(zhí)行替換。另外，通過改變支撐部件101中的貫通孔102的布置，可以容易提供具有不同的傳感器間隔的超聲探頭100。類似地，可以通過簡單地制備具有不同的半徑的支撐部件101而由相同的換能器單元103構(gòu)成具有不同的半球半徑的探頭。

其特征在于CMUT 110被用作根據(jù)本示例性實施例的超聲換能器110。

接下來，將參考圖1C描述設(shè)置有在本示例性實施例中使用的CMUT 110的換能器單元103。圖1C示出芯片120、外殼130、支撐部件140、線纜180以及連接器190。

換能器單元103包括圓筒形外殼130并且被設(shè)置有經(jīng)由支撐部件140支撐的芯片120。CMUT 110被形成在芯片120上。芯片120被布置為使得當換能器單元103附接于具有貫通孔的半球形的支撐部件101時CMUT 110面向半球的中心側(cè)。另外，多個換能器單元103可以以螺旋形方式布置在半球中。相應(yīng)地，由于換能器被布置為使得從相對于被檢體的各種角度來觀看時換能器的間隔均勻，因此幾乎不產(chǎn)生當對象信息被成像時由于換能器的間隔不均勻而產(chǎn)生的偽跡(虛像)。為此，可以獲得更詳細的對象信息。采用如下的配置，即在該配置中CMUT 110的正表面不被外殼130覆蓋，并且來自換能器單元103的外部的聲波到達CMUT 110的正表面。另一方面，用于與外部連接的線纜180從底表面引出。

來自各個換能器單元103的線纜180可以根據(jù)到各個線纜180的連接目的地(諸如襯底)的長度而具有相互不同的長度。相應(yīng)地，優(yōu)化線纜的長度以便具有布置所必需的長度，并且可以在盡可能地抑制產(chǎn)生不必要的線纜(過長的線纜)的同時將信號傳輸?shù)酵獠?。為此，可以實現(xiàn)整個探頭的小型化和重量減輕。另外，在改變各個線纜的顏色時，可以改善在附著到半球形的支撐部件時的可操作性并且減少由錯誤識別引起的連接錯誤的數(shù)量。特別地，在具有不同長度的線纜被設(shè)定為具有相互不同的顏色時，可以減少對于線纜長度的錯誤識別的數(shù)量。另外，可以根據(jù)支撐部件101的位置改變各個換能器單元的長度。相應(yīng)地，可以避免周圍部件的干擾。另外，在長度交替地變化時，較短的換能器單元在組裝時被附接，并且其后，較長的換能器單元被附接，使得可以在即使在高布置密度的區(qū)域中也不顯著地惡化可操作性的情況下執(zhí)行附接。此外，要連接到具有相互不同的長度的線纜180的連接器的顏色也可以相互變化。相應(yīng)地，可以改善在附著到半球形的支撐部件時的可操作性并且減少由錯誤識別引起的連接錯誤的數(shù)量。

另外，從單個線纜分支出的各個線纜可以連接到多個換能器單元103，并且其單束線纜可以連接到外部設(shè)備。利用這個配置，可以減小連接到外部設(shè)備的線纜的厚度或減少線纜的數(shù)量。各個換能器單元103也可以串聯(lián)連接到單個線纜。相應(yīng)地，可以公共地使用公共施加到換能器單元的檢測電路的電源或直流(DC)電壓的線，并且可以減小連接到外部設(shè)備的線纜的厚度或減少線纜的數(shù)量。此外，引腳的數(shù)量或類型可以相互變化，并且各個貫通孔的孔的形狀和直徑可以相互變化。在根據(jù)布置位置做出改變時，可以改善在附著到半球形的支撐部件時的可操作性并且減少由錯誤識別引起的連接錯誤的數(shù)量。

還可以采用如下配置，在該配置中沿著支撐部件101的半球形的形狀設(shè)置印刷電路板(PCB；剛性的柔性印制電路板)，并且來自各個換能器單元103的線纜被捆束(bundle)在PCB中，并且連接到外部的線纜被引出。利用上述配置，可以減少引出到外部的線纜的數(shù)量。此外，由于在線纜被引回到接近于支撐部件101的區(qū)域時就足夠了，因此線纜本身的長度可以被顯著地縮短，使得可以實現(xiàn)探頭的重量減輕和小型化。應(yīng)當注意，可以提供用于捆束線纜的捆束結(jié)構(gòu)。

還可以使插入到支撐部件101的換能器單元103彎曲為具有L形的配置。在采用上述的配置時，當從被檢體側(cè)觀看時，換能器單元103的從支撐部件101的輻射狀的擴展可以被設(shè)定為較小，并且可以減小聲學探頭占據(jù)的面積。應(yīng)當注意，在此提到的L形的配置不限于是垂直的。

另外，CMUT的檢測信號在換能器單元中被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，從而在不使用各個線纜的情況下被無線地傳輸?shù)酵獠啃盘柼幚碓O(shè)備，并且可以在信號處理設(shè)備中處理信號以便獲得被檢體的圖像。相應(yīng)地，變得不必要制備用于將信號傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備的布線，并且可以實現(xiàn)探頭的重量減輕和小型化。

在支撐部件101被設(shè)置有被配置為監(jiān)視被檢體的照相機(未示出)的情況下，可以設(shè)置發(fā)光二極管(LED)使得用光照射被檢體。LED的數(shù)量可以是一個或更多個，并且可以采用在其中為每個換能器單元103設(shè)置LED的配置。相應(yīng)地，可以用光均勻地照射整個被檢體，并且可以由照相機更精確地監(jiān)視被檢體的狀態(tài)。

圖1A到1E示出其中換能器單元103被設(shè)置為彼此間隔開的示例，但是多個換能器單元103可以被捆束和設(shè)置為具有包含凹陷部分的形狀。在上述的情況中，實現(xiàn)可以以高密度布置換能器單元103的這種優(yōu)點。

在圖1B和圖1C中，已經(jīng)假定換能器單元103具有管狀而進行了描述，但是本示例性實施例不限于此。如圖1D和圖1E中所示出的，可以使用具有其中線纜附接側(cè)的厚度大于貫通孔102的直徑的形狀的換能器單元。相應(yīng)地，可以利用簡單的配置精確地確定換能器單元103相對于支撐部件101的位置。為此，可以利用簡單的配置以令人滿意的精度以半球形的方式布置多個超聲換能器110，并且可以精確地獲得來自被檢體的信息。

通過使用應(yīng)用有半導(dǎo)體工藝的微機電系統(tǒng)(MEMS)處理在由硅制成的芯片上制造CMUT。將參考圖2A到2D進行描述。

首先，將描述超聲換能器單元103。圖2A是超聲換能器單元103的示意圖。圖2A到2D示出芯片120(襯底)、振動膜201、第一電極202、第二電極203、支撐部分204、間隙205、第一布線301、第二布線302、直流(DC)電壓產(chǎn)生單元401以及檢測電路402。

振動膜201具有由支撐部分204支撐在芯片120上并且接收超聲波從而振動的配置。第一電極202被布置在振動膜201上，并且第二電極203被布置在芯片120上的面向第一電極202的位置處。彼此面對而同時夾著振動膜201和間隙205的第一電極202和第二電極203被設(shè)為一對并且被稱為單元200。

第一電極202經(jīng)由第一布線301被引出到芯片120的外部，從而連接到DC電壓產(chǎn)生單元401，并且第二電極203經(jīng)由第二布線302被引出到芯片120的外部到檢測電路402。在使用DC電壓產(chǎn)生單元401時，在第一電極202和第二電極203之間產(chǎn)生幾十伏到幾百伏的電勢差。采用其中可以通過DC電壓產(chǎn)生單元401調(diào)節(jié)施加電勢差的值的配置。在振動膜201和第一電極202振動時，改變第一電極202和第二電極203之間的距離，并且改變電極之間的靜電電容。由于電極之間存在電勢差，根據(jù)電容改變產(chǎn)生微小的電流。微小的電流通過連接到第二電極203的檢測電路402而被從電流轉(zhuǎn)換為電壓并且被輸出。

在本示例性實施例中使用的CMUT 110與當前廣泛使用的壓電超聲換能器相比具有在接收超聲波時的響應(yīng)令人滿意并且頻帶較寬的特征。

換能器單元

根據(jù)本示例性實施例，顯著的特征是設(shè)置有檢測電路402的電路襯底160被布置為與設(shè)置有CMUT 110的芯片120垂直。將參考圖2B和圖2C描述具體配置。

圖2C是用于描述換能器單元103中的電路襯底160和芯片120之間的位置關(guān)系的示意圖。

其中布置有CMUT 110的元件的芯片120由剛性的襯底150保持。剛性的襯底150通過粘附劑141固定在支撐部件140上。連接到芯片120上的第一布線301和第二布線302的電極207與剛性襯底150上的布線通過導(dǎo)線121彼此電連接。導(dǎo)線121由密封材料122保護。圖案化的薄膜電極層123被設(shè)置到保持芯片120的剛性襯底150的正表面并且由設(shè)置在襯底中的通孔(未示出)而連接到內(nèi)部導(dǎo)電層(未示出)。剛性襯底150與柔性印刷布線151一體化地形成，并且剛性襯底150內(nèi)部的布線可以經(jīng)由柔性印刷布線151被引出到通過柔性印刷布線連接器161連接的電路襯底160?？梢酝ㄟ^使用剛性的柔性印制電路板的制造技術(shù)實現(xiàn)剛性襯底150和柔性印布線151的容易集成的配置。應(yīng)當注意，可以采用如下配置，在該配置中在芯片120的表面之中與布置有CMUT 110的表面相對的表面被布置在面向剛性的柔性印制電路板提供的剛性襯底150上布置的電極的位置處，并且上述的電極和CMUT 110彼此電連接。另外，可以采用如下配置，在該配置中在芯片的表面之中與布置有CMUT 110的表面相對的表面被布置在面向柔性印刷布線151的位置處，并且CMUT 110和柔性印刷布線151彼此電連接。在采用這些配置時，變得不必要提供用于通過導(dǎo)線121連接的區(qū)域，并且電連接部分的必要的面積可以被最小化。另外，變得不必要提供導(dǎo)線121或密封材料122，并且相對于CMUT突出的部分不存在于襯底120的表面上，使得在接收光聲波(超聲波)時不受到對聲學特性的影響。

根據(jù)本示例性實施例，由于柔性印刷布線151被用作從芯片120到檢測電路402的布線，因此可以在相對于芯片120的平面方向的垂直方向上引出布線。為此，在芯片120和檢測電路402的連接部分最小化時，可以提供小型的換能器單元。

為了驅(qū)動CMUT 110，必須執(zhí)行與從幾十伏到幾百伏的高電壓對應(yīng)的DC電壓的施加。另外，為了將由光聲波(超聲波)引起的電壓改變量作為電流改變量讀出，CMUT 110需要包括電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的電路襯底160。鑒于以上，柔性印刷布線151被用來將CMUT 110電連接到電路襯底160。

在這時候，為了電壓不超過柔性印刷布線151的介電強度電壓，要求用于將電壓施加到CMUT 110的布線的間隔在柔性印刷布線151中較寬。此外，由于也要求用于將柔性印刷布線151連接到電路襯底160的電極間隔較寬，因此要求電路襯底160的面積較寬，使得電極間隔可以被設(shè)定為較寬。如果在其中設(shè)置CMUT 110的芯片(襯底)120的平面方向上設(shè)置電路襯底160，除了CMUT 110占據(jù)的面積之外還增加了電路襯底160占據(jù)的面積，并且換能器單元103的直徑增大。結(jié)果，變得難以為支撐部件101提供大量的換能器單元103。

鑒于以上，根據(jù)本示例性實施例，電路襯底160被設(shè)置在襯底120的表面之中的與設(shè)置CMUT 110的表面相對的表面?zhèn)取榇?，可以在不增大換能器單元160的直徑的情況下實現(xiàn)小型化。結(jié)果，可以為支撐部件101設(shè)置大量的換能器單元103，并且由于光聲信號可以由大量的CMUT接收，因此可以實現(xiàn)被檢體的圖像質(zhì)量的增加。

支撐部件140包括貫通孔144，柔性印刷布線151可以穿過該貫通孔144。相應(yīng)地，支撐部件140將布線引出到與布置有芯片120的表面相對的表面?zhèn)鹊膮^(qū)域，并且可以布置電路襯底160。雖然在圖中未示出，但是貫通孔144的內(nèi)部優(yōu)選地由密封材料密封住。相應(yīng)地，可以避免其中換能器側(cè)的超聲凝膠等流到電路襯底160側(cè)的情形，并且可以增大電氣可靠性。

檢測電路402被設(shè)置在電路襯底160上并且布置為與芯片120垂直。電路襯底160的外形根據(jù)本示例性實施例是長方體形狀，但是本發(fā)明不限于此。另外，電路襯底160具有與布置在一端的柔性印刷布線151的連接部分(柔性印刷布線連接器161)并且被設(shè)置有與在另一端的線纜180的連接部分(連接器162)。

圖2B是換能器單元103中的柔性印刷布線151、電路襯底160、以及線纜180之間的布線和電路的示意圖。

檢測電路402可以由使用運算放大器的跨阻抗電路構(gòu)成。使用運算放大器411的跨阻抗電路具有與運算放大器的負反饋部分并聯(lián)地布置的電阻412和電容器413，并且反饋部分處的電流輸入被轉(zhuǎn)換為電壓。由于存在運算放大器的反饋特性，因此通過使用具有寬帶區(qū)域的運算放大器，電流/電壓轉(zhuǎn)換效率可以減小輸入布線處存在的寄生電容的影響。為此，獲得其中接收靈敏度的減少較小的杰出的接收特性作為對于CMUT具有寬頻帶的接收特性。

根據(jù)本示例性實施例，由于使用運算放大器411的跨阻抗電路配置被用于檢測電路402，因此幾乎不受到檢測電路402的輸入端子處的寄生電容的影響。為此，可以設(shè)置其中由寄生電容所引起的接收特性劣化小的光聲探頭。

檢測電路402的電源需要被穩(wěn)定地供應(yīng)有用于驅(qū)動電路的電流。當在線纜180中存在布線電阻時，供應(yīng)給檢測電路402的電流變得不穩(wěn)定，其在一些情況下可能影響檢測電路402中的電流-電壓轉(zhuǎn)換特性。根據(jù)本示例性實施例，由于設(shè)置用于檢測電路的電源的穩(wěn)定化電路430，因此可以穩(wěn)定地供應(yīng)由檢測電路402使用的電流，并且在檢測電路402中獲得期望的電流-電壓轉(zhuǎn)換特性。根據(jù)本示例性實施例的穩(wěn)定化電路430可以由電容器431和線圈432容易地構(gòu)成，如圖2B中所示出的。

其特征在于與布線310的阻抗匹配電阻441連接在布線310和檢測電路402的輸出端子之間。同軸線纜181優(yōu)選地用作將輸出信號從檢測電路402輸出到設(shè)備側(cè)的布線310。當使用同軸線纜181時，可以避免來自外部的噪聲疊加在信號上的情形。然而，當布線變長時在布線中產(chǎn)生反射等，這可能劣化信號的特性。在圖2B中，設(shè)置實現(xiàn)與對應(yīng)于同軸線纜的布線181的布線阻抗匹配的阻抗匹配電阻441。為此，由于電路襯底160和同軸線纜181之間的阻抗不一致，可以抑制輸出信號中的劣化的產(chǎn)生。為此，可以設(shè)置其中捆束多個布線的線纜180中的檢測信號的劣化小的換能器單元103。

電容器442連接在布線310和檢測電路402的輸出端子之間。為了接收光聲波，在CMUT 110可以檢測特定頻率(從幾十萬赫茲到幾兆赫茲)或以上的信號時就足夠了。在圖2B中，由于電容器442被設(shè)置在檢測電路402的輸出端子處，因此可以切斷輸出電壓的DC分量。如果在輸出電壓中存在DC分量，則由于電流經(jīng)常在布線中流動而增大功率消耗。根據(jù)圖2B的電路配置，由于DC電壓被切斷，因此可以消除經(jīng)常流動的電流，并且可以減少功率消耗。為此，可以設(shè)置具有低功率消耗的換能器單元103。

此外，優(yōu)選地采用其中在電路襯底160上設(shè)置用于DC電壓的穩(wěn)定化電路420的配置。在根據(jù)本示例性實施例的線纜180中，同軸線纜181、用于電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的電源線以及布線310被設(shè)置作為一個組。

由于在半球形的支撐部件101中分布和布置的換能器單元103以及連接到外部設(shè)備(未示出)的連接器190彼此間隔開，因此連接在其之間的線纜180具有一定長度。為此，由于線纜180中的布線的布線電阻，電路襯底160上的DC電壓Vb1不同于設(shè)備側(cè)的連接器中的DC電壓Vb0。由于施加到第一電極202的電勢與施加到第二電極203的電勢之間的差，CMUT 110的接收特性被顯著地影響。為此，如果施加到CMUT 110的DC電壓Vb1不同于DC電壓產(chǎn)生單元401中產(chǎn)生的DC電壓Vb0，則沒有獲得期望的接收特性。

根據(jù)本示例性實施例，由于設(shè)置用于DC電壓的穩(wěn)定化電路420，因此施加到CMUT 110的DC電壓Vb1可以與DC電壓產(chǎn)生單元401中產(chǎn)生的DC電壓Vb0匹配。為此，可以減小線纜180的布線電阻對CMUT 110的接收特性的影響。

對于根據(jù)本示例性實施例的用于DC電壓的穩(wěn)定化電路420，當用于DC電壓的穩(wěn)定化電路420的輸入阻抗足夠低于線纜180的布線電阻時就足夠了。具體地，如圖2B中所示出的，穩(wěn)定化電路420可以由高擊穿電壓電容器421和電阻422容易地構(gòu)成。本示例性實施例不限于圖2B中示出的電路配置，并且當使用可以將電路襯底160側(cè)的DC電壓Vb1的值和設(shè)備側(cè)的連接器中的DC電壓Vb0的值設(shè)定為彼此接近的電路時就足夠了。

根據(jù)本示例性實施例的電路襯底160的外形是長方體形狀。在電路襯底160中，與柔性印刷布線151的連接部分(柔性印刷布線連接器161)布置在一端，并且與線纜180的連接部分(連接器162)被設(shè)置在另一端。利用上述配置，CMUT 110和檢測電路402之間的連接可以被集中在電路襯底160的一端。檢測電路402和用于與外部設(shè)備連接的線纜180之間的連接也可以被集中在電路襯底160的另一端。另外，在沿著電路襯底160的X方向布置圖2C中示出的電路和布線時，可以最有效地布置電路襯底160中的布線，并且可以使電路襯底160的寬度變窄。

如上所述，在根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭中，通過使用柔性印刷布線151，將細長的電路襯底160布置為與芯片120垂直。為此，從芯片120側(cè)來觀看的用于布置檢測電路402的投影面積可以被減小，并且可以設(shè)置小型的換能器單元103。

在超聲換能器103以從半球的中心附近輻射的方式被插入和固定到為半球形的支撐部件101設(shè)置的貫通孔102的情況下，構(gòu)造根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭100。為此，即使換能器單元103的長度變長，這個情形也不影響換能器單元103之間的布置間隔。為此，換能器單元103之間的布置間隔可以變窄，并且可以設(shè)置其中以高密度布置超聲換能器110的光聲探頭。

這里，將參考圖2D描述本示例性實施例的另一模式。芯片120包括貫通布線124，并且布線可以被從布置有CMUT 110的表面引出到相對的表面。引出到背表面的布線經(jīng)由焊料凸塊125電連接到剛性襯底150上的電極126。芯片120和剛性襯底150之間的空間用底層填充(underfill)材料153填充。

根據(jù)本示例性實施例的另一模式，由于可以減小芯片120和剛性襯底150之間的電連接部分的尺寸，因此可以設(shè)置小型的換能器單元103。為此，可以設(shè)置其中換能器110之間的間隔進一步變窄的光聲探頭。

應(yīng)當注意，雖然已經(jīng)通過使用圖2D中的焊料凸塊進行了描述，但是其它示例性實施例不限于此。還可以采用在其中通過使用金凸塊代替焊料凸塊125來實現(xiàn)連接的配置。相應(yīng)地，可以提供如下的光聲探頭，在該光聲探頭中可以在不使用焊料凸塊的情況下使多個超聲換能器的布置間隔變窄的情況下實現(xiàn)布置。

第二示例性實施例

第二示例性實施例涉及芯片120和柔性印刷布線151的連接模式。除了連接模式以外的方面與第一示例性實施例相同。

圖3是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，其特征在于柔性印刷布線151直接連接到芯片120的背表面。

形成有電容式換能器103的芯片包括貫通布線124。連接到芯片的正表面(電容式換能器的形成表面)上的第一電極202和第二電極203的布線被引出到芯片的背表面(其上未形成電容式換能器的表面)上的電極126。根據(jù)本示例性實施例，布置在芯片上的電容式換能器103由絕緣膜覆蓋，并且來自內(nèi)部電極的布線也通過貫通布線124引出到芯片的背表面。為此，在芯片的正表面上為電容式換能器103設(shè)置的電極與外部完全絕緣。為此，可以避免其中在使施加有高電壓的電極與被檢體處于連續(xù)狀態(tài)時高電壓被施加到被檢體的情形，并且可以設(shè)置安全的電容式換能器103。

接下來，將描述柔性印刷布線151和芯片120的背表面的電連接部分。柔性印刷布線的導(dǎo)電層232在對應(yīng)于芯片的背表面的電極的位置的情況下被露出，并且柔性印刷布線和芯片的電極通過各向異性導(dǎo)電樹脂153彼此電連接。各向異性導(dǎo)電樹脂153是包含具有約幾微米的尺寸的精細導(dǎo)電金屬顆粒的絕緣熱硬化樹脂，并且可以使用各向異性導(dǎo)電膜(ACF)、各向異性導(dǎo)電膏等。在其中芯片120上的電極126與柔性部分151上的電極126之間的距離比精細金屬顆粒更窄的狀態(tài)中在加熱的情況下使各向異性導(dǎo)電樹脂153變硬，并且通過各向異性導(dǎo)電樹脂153將焊料凸塊125和電極126彼此電連接。另一方面，當芯片120的平面上的電極與柔性部分151上的電極之間的距離比精細金屬顆粒更寬時，焊料凸塊125和電極126由于各向異性導(dǎo)電樹脂153的絕緣性能而彼此電絕緣。在存在各向異性導(dǎo)電樹脂153的情況下，可以減少由于濕氣等對電連接部分的缺陷的產(chǎn)生的影響，并且可以提高電連接可靠性。電連接在芯片120的背表面上的柔性印刷布線151經(jīng)由粘附劑141固定到支撐部件140上。

根據(jù)本示例性實施例，在其中對軟的柔性印刷布線151加壓的狀態(tài)中，對硬的芯片120加熱以便使各向異性導(dǎo)電樹脂變硬。為此，由于軟的柔性印刷布線151沿著芯片120的背表面的形狀變形，因此電極之間的間隔可以被可靠地設(shè)定為低于或等于精細金屬顆粒的尺寸。另外，電極通過使用各向異性導(dǎo)電樹脂而彼此連接，并且同時，可以保證電極或布線與外部之間的電絕緣。根據(jù)其中分離地執(zhí)行電連接與絕緣的配置，分離地注入用于保證絕緣的底層填充材料，并且必須執(zhí)行硬化。當注入到芯片的背表面的底層填充材料爬到芯片側(cè)表面并且流動到芯片的正表面的超聲換能器單元103上時，超聲換能器單元103的接收特性顯著地劣化。為了避免這個情形，在制造方面施加較大約束，這導(dǎo)致復(fù)雜的制造處理或成品率的降低。通過使用本示例性實施例，可以容易避免超聲換能器單元103的接收特性的上述劣化的產(chǎn)生。

當如上所述使用本示例性實施例時，可靠地執(zhí)行電極之間的電連接，并且也可以可靠地實現(xiàn)與外部的絕緣，使得可以在不劣化接收特性的情況下設(shè)置超聲換能器單元103。

第三示例性實施例

第三示例性實施例涉及芯片和柔性印刷布線的連接模式。其它方面與第二示例性實施例相同。

圖4A和圖4B是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，如圖4A中所示出的，其特征在于柔性印刷布線經(jīng)由貫通布線124從芯片120的背表面通過焊料凸塊127彼此連接。

其中形成有電容式換能器的芯片120包括貫通布線124。連接到芯片的正表面(電容式換能器的形成表面)上的第一電極202和第二電極203的布線被引出到芯片的背表面(其上未形成電容式換能器的表面)的電極。柔性印刷布線的導(dǎo)電層在對應(yīng)于芯片的背表面上的電極的位置的情況下被露出(圖中未示出)。柔性印刷布線的電極和芯片上的電極通過焊料凸塊127彼此電連接。芯片和柔性印刷布線之間的空間用底層填充材料154填充。在存在底層填充材料154的情況下，可以減少由濕氣等引起的對電連接部分的缺陷的產(chǎn)生的影響，并且可以提高電連接可靠性。

根據(jù)本示例性實施例，芯片和柔性印刷布線151通過焊料凸塊127彼此電連接，并且可以通過使用簡單方法實現(xiàn)具有高電氣可靠性的電連接。

如圖4B中所示出的，還可以采用在其中金凸塊128被用來代替根據(jù)本示例性實施例的焊料凸塊127實現(xiàn)連接的配置。

柔性印刷布線151可以沿著芯片120的形狀彎曲。因此，即使在芯片120中發(fā)生微小的翹曲的情況下，在柔性印刷布線151變形時，也幾乎不發(fā)生與金凸塊213的電連接部分處的連接失效。為此，可以使用在倒裝芯片安裝技術(shù)中使用的金凸塊128或金凸塊-焊料而不是焊料凸塊127，并且對使用的凸塊的約束的數(shù)量可以被減少，使得可以選擇最佳的電連接方法。

根據(jù)本示例性實施例，可以提供如下的光聲探頭，在該光聲探頭中可以在不使用焊料凸塊的情況下將多個超聲換能器的布置間隔設(shè)為較窄的情況下實現(xiàn)布置。

第四示例性實施例

第四示例性實施例涉及芯片和柔性印刷布線的連接模式。其它方面與第一示例性實施例相同。

圖5A和圖5B是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，其特征在于通過布置在芯片的正表面上的柔性印刷布線執(zhí)行與檢測電路的電連接。

在柔性印刷布線151的端部設(shè)置在其中一個表面未被絕緣膜211覆蓋而露出導(dǎo)電層212的用于連接的電極126。在芯片120上布置連接到超聲換能器單元103的電極的用于連接的電極209。柔性部分151的用于連接的電極126被布置為面向在芯片120上的用于連接的電極209。用于連接的電極209和用于連接的電極126通過各向異性導(dǎo)電樹脂153彼此電連接。芯片120和柔性部分151由各向異性導(dǎo)電樹脂153機械地固定。根據(jù)本示例性實施例，由于通過使用柔性印刷布線151從芯片的正表面引出布線，可以降低朝向被檢體側(cè)的布線的高度。為此，可以盡可能地降低來自布線部分的超聲換能器單元103的接收特性受到的影響。

根據(jù)本示例性實施例，基本上在與芯片120垂直的方向上彎曲連接到芯片120的柔性印刷布線151，并且第一布線301和第二布線302引出到芯片120的垂直方向。為此，在從被檢體側(cè)來觀看的相對于芯片120的尺寸的布置區(qū)域幾乎不擴展時，來自超聲換能器單元103的第二布線302可以連接到檢測電路402。

第五示例性實施例

第五示例性實施例涉及支撐芯片的部件。其它方面與第一到第四示例性實施例中的任何一個相同。

圖6A和圖6B是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，如圖6A中所示出的，其特征在于保持芯片120的基底(支撐部分)140具有凹陷部分142?；?40的凹陷部分142具有與芯片120的外周(外形)對應(yīng)的形狀。設(shè)置有CMUT 110的芯片120通過接合而被布置到基底140上的凹陷部分142。連接到芯片120的柔性印刷布線151能夠穿過貫通孔144。由于基底140具有凹陷部分142，因此可以以高精度布置其中布置芯片120的位置。

根據(jù)本示例性實施例，可以設(shè)置在其中相對于換能器單元103以高精度布置CMUT 110的位置的光聲探頭。

將參考圖6B描述本示例性實施例的另一模式。在圖6B中，其特征在于頭部部件131對應(yīng)于其中基底140和外殼130的前緣彼此一體化的部件。頭部部件131包括凹陷部分143和貫通孔144。芯片120被布置到用于定位芯片120的凹陷部分143。另外，連接到芯片120的柔性印刷布線151可以穿過貫通孔144。柔性印刷布線151被引出到頭部部件131的后側(cè)(與芯片120的布置相對的表面?zhèn)?以便連接到電路襯底160。

根據(jù)本示例性實施例的另一模式，由單個集成部件構(gòu)成換能器單元103的前緣。為此，換能器單元103的前緣可以被設(shè)定為相對于芯片120具有最小尺寸，并且CMUT 110可以被布置為彼此更接近。

另外，由于換能器單元103的前緣的外殼和保持芯片的基底彼此一體化，可以相對于換能器單元103的外形以還要更高的精度布置芯片120。

第六示例性實施例

第六示例性實施例涉及將芯片連接到電路襯底的柔性印刷布線的配置。其它方面與第一到第五示例性實施例中的任何一個相同。

圖7是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。根據(jù)本示例性實施例，換能器單元具有包括靜電屏蔽件的配置。具體地，其特征在于柔性印刷布線151被靜電屏蔽件170覆蓋。雖然在圖7中省略，但是靜電屏蔽件170連接到電勢，諸如檢測電路的地。另外，靜電屏蔽件170可以在貼附到柔性印刷布線151的情況下具有集成的配置。

出于保證機械強度的目的和保證貫通孔102的處理精度的目的，根據(jù)本示例性實施例的支撐部件101優(yōu)選地由金屬制成。然而，在CMUT 110中，如果具有電勢的部件接近第一電極202和檢測電路402之間的第二布線302，則部件的電勢作為噪聲疊加在檢測信號上。當超聲換能器110被布置為彼此接近從而具有小直徑時，柔性印刷布線160與支撐部件101的貫通孔102的側(cè)表面具有很窄的距離。由于由金屬制成的支撐部件101具有較大表面面積，因此支撐部件101在受到周圍設(shè)備等的影響的情況下不可避免地具有一定電勢。為此，當超聲換能器110被布置為彼此接近時，疊加在柔性印刷布線151上的噪聲由于支撐部件101的電勢而顯著地影響換能器的接收特性。

根據(jù)本示例性實施例，由于柔性印刷布線151由柔性印刷布線151和支撐部件101之間的靜電屏蔽件170屏蔽，因此即使在超聲換能器110被布置為彼此接近時，也可以設(shè)置其中接收特性的劣化小的光聲探頭。

第七示例性實施例

第七示例性實施例涉及將芯片與電路襯底連接的柔性印刷布線的配置。其它方面與第一到第六示例性實施例中的任何一個相同。

圖8A和圖8B是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

圖8A是根據(jù)本示例性實施例的電路襯底160和柔性印刷布線151的連接部分的放大圖。根據(jù)本示例性實施例，如圖8A中所示出的，其特征在于靜電屏蔽件171集成到柔性印刷布線151。在根據(jù)本示例性實施例的柔性印刷布線151中，具有相同形狀的靜電屏蔽件171通過粘附劑接合和固定到固定部件172。靜電屏蔽件171由相同的制作方法構(gòu)造以便具有與柔性印刷布線相同的截面并且具有與柔性印刷布線151重疊的形狀。為此，根據(jù)本示例性實施例的靜電屏蔽件171可以沿著柔性印刷布線151彎曲。

靜電屏蔽件171具有其中內(nèi)部導(dǎo)電層沒有圖案的模式，并且柔性印刷布線151被導(dǎo)電層覆蓋。由于根據(jù)本示例性實施例的靜電屏蔽件171與柔性印刷布線151接合和集成，因此沒有必要執(zhí)行柔性印刷布線151和靜電屏蔽件171的定位。

另外，靜電屏蔽件171的端部和柔性印刷布線151通過根據(jù)本示例性實施例的電路襯底160的柔性印刷布線連接器161而電連接到電路襯底160中的布線。靜電屏蔽件171的導(dǎo)電層的電勢連接到電路襯底160中的檢測電路的參考電勢GND。

根據(jù)本示例性實施例，由于沒有必要分離地設(shè)置靜電屏蔽件，因此可以在不增大換能器單元103的前緣的尺寸的情況下通過靜電屏蔽件171使換能器單元103和支撐部件101彼此屏蔽。為此，即使在超聲換能器110被布置為彼此接近時，也可以設(shè)置其中接收特性的劣化小的小型光聲探頭。

將參考圖8B描述本示例性實施例的另一模式。根據(jù)該另一模式，其特征在于柔性印刷布線151和靜電屏蔽部分171由相同的柔性印刷布線173構(gòu)成。具體地，采用在其中靜電屏蔽部分175被折疊以便與柔性印刷布線部分174接合的配置。

根據(jù)本示例性實施例的另一模式，由于柔性印刷布線部分174和靜電屏蔽部分175由相同的柔性印刷布線173形成，因此可以減少組件的數(shù)量。另外，可以可靠地執(zhí)行與電路襯底160的電連接。

第八示例性實施例

第八示例性實施例涉及柔性印刷布線的連接部分。其它方面與第一到第七示例性實施例中的任何一個相同。

圖9A到9C是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，如圖9A中所示出的，其特征在于柔性印刷布線151和電路襯底160通過各向異性導(dǎo)電樹脂彼此電連接。由于必須向電容式換能器110施加與從幾十伏到幾百伏的高電壓對應(yīng)的DC電壓，因此需要將高電壓施加到柔性印刷布線151。為此，柔性印刷布線連接器161需要具有寬電極間隔以便保證擊穿電壓，并且難以實現(xiàn)小型化。為此，難以使電路襯底160的寬度變窄，當超聲換能器110被布置為彼此接近時，這變?yōu)榧s束。

根據(jù)本示例性實施例，柔性印刷布線151和電路襯底160通過各向異性導(dǎo)電樹脂164彼此電連接。同時，相鄰電極之間的電絕緣通過各向異性導(dǎo)電樹脂164來保證。為此，在存在絕緣樹脂的各向異性導(dǎo)電樹脂的情況下，相鄰電極之間的間隔可以通過使用露出端子的柔性印刷布線連接器161而顯著地變窄。為此，根據(jù)本示例性實施例，電路襯底160的寬度可以變窄，并且可以設(shè)置其中可以彼此接近布置超聲換能器110的光聲探頭。另外，電路襯底160和柔性印刷布線151的電連接部分的高度可以降低到幾乎柔性印刷布線151的厚度的水平。為此，變得更容易減小超聲換能器110的直徑。

根據(jù)本示例性實施例，柔性印刷布線151的電路襯底160通過各向異性導(dǎo)電樹脂彼此電連接，但是本發(fā)明不限于此配置?？梢圆捎萌缦碌呐渲茫谠撆渲弥泻噶项w粒分散在樹脂中，并且加熱，使得焊料集中在電極之間以便實現(xiàn)焊接。另外，柔性印刷布線和電路襯底可以通過焊接彼此連接。具體地，如圖9B和圖9C中所示出的，可以類似地使用如下的配置，在該配置中在彼此偏移的情況下向上布置電極，并且電極通過焊接件166橋接從而被密封材料168包圍，等等。通過使用這些組件，可以獲得具有高可靠性的電連接部分。

第九示例性實施例

第九示例性實施例涉及將芯片與電路襯底連接的柔性印刷布線的配置。其它方面與第一到第八示例性實施例中的任何一個相同。

圖10是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，其特征在于電路襯底160上的檢測電路402由屏蔽罩176覆蓋。檢測電路402和屏蔽罩通過焊接電連接并且也固定。另外，散熱片材177被布置在檢測電路402和屏蔽罩176之間。

根據(jù)本示例性實施例，由于檢測電路402被散熱片材177覆蓋，因此在電流/電壓轉(zhuǎn)換時幾乎不受到來自支撐部件的電勢的影響，并且可以布置杰出的接收特性。為此，即使在超聲換能器110被布置為彼此接近時，也可以設(shè)置其中接收特性的劣化小的小型光聲探頭。

另外，由于檢測電路402經(jīng)由散熱片材177熱連接到屏蔽罩176，因此檢測電路402中產(chǎn)生的熱可以被傳輸?shù)狡帘握?76。由于屏蔽罩176占據(jù)的表面面積相對于檢測電路402占據(jù)的表面面積較大，因此可以改善換能器單元103的散熱特性。為此，即使在執(zhí)行換能器單元103的小型化的情況下，也可以抑制換能器單元103的溫度升高。因此，可以降低在小型化時由發(fā)熱所引起的對檢測電路402的接收特性的影響。

第十示例性實施例

第十示例性實施例涉及電路襯底和屏蔽件的配置。其它方面與第一到第九示例性實施例中的任何一個相同。

圖11A和圖11B是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。圖11A是換能器單元的截面的示意圖，并且圖11B是從后側(cè)來觀看的電路襯底160的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，電路襯底160在四個角中的每一個處包括凹陷部分1641。另外屏蔽件178具有與凹陷部分對應(yīng)的突起179，并且突起179彎曲。電路襯底160通過焊接由屏蔽件178固定。屏蔽件178通過螺釘132固定到外殼130，并且電路襯底160通過屏蔽件178固定到外殼130。

根據(jù)本示例性實施例，由于電路襯底160可以以高精度相對于換能器單元的外殼130確定位置，因此換能器單元103的尺寸可以減小。

電路襯底160經(jīng)由屏蔽件178固定到外殼130。為此，雖然電路襯底160由于振動等而移動，但是可以避免連接到電路襯底160的線纜180或柔性印刷布線151上的負荷。為此，即使在外殼130和電路襯底160之間的間隔變窄時，也可以設(shè)置具有高電連接可靠性的小型的換能器單元。

第十一示例性實施例

第十一示例性實施例涉及線纜和電路襯底的電連接部分。其它方面與第一到第十示例性實施例中的任何一個相同。

圖12A和圖12B是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，電路襯底160和用于與外部設(shè)備(未示出)連接的線纜180在線纜180直接通過焊接件167與電路襯底160上的電極連接的情況下彼此連接。焊料的連接部分由密封材料168覆蓋，并且維持與外部的絕緣。

由于必須向CMUT 110施加與從幾十伏到幾百伏的高電壓對應(yīng)的DC電壓，因此需要將高電壓從線纜180施加到電路襯底160。為此，用于線纜180的連接器162需要具有寬電極間隔以便保證擊穿電壓，并且難以實現(xiàn)小型化。為此，難以使電路襯底160的寬度變窄，當超聲換能器110被布置為彼此接近時這變?yōu)榧s束。

根據(jù)本示例性實施例，沒有必要在電路襯底160和線纜180之間使用用于連接的連接器162。為此，可以通過使用露出端子的連接器162使相鄰電極之間的間隔顯著地變窄。為此，根據(jù)本示例性實施例，電路襯底160的寬度可以變窄，并且可以設(shè)置其中可以彼此接近布置超聲換能器110的光聲探頭。

第十二示例性實施例

第十二示例性實施例涉及線纜180和電路襯底160的電連接部分。其它方面與第一到第十示例性實施例中的任何一個相同。

圖13A和圖13B是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，其特征在于電路襯底160的一部分從外殼130露出。具體地，在露出于外殼130的外部的電路襯底160上形成電極192?？ㄆ吘夁B接器193連接到電路襯底160上的電極192。卡片邊緣連接器193和超聲探頭換能器單元103中的每一個通過布線191彼此連接。根據(jù)本示例性實施例，可以采用如下的配置，在該配置中卡片邊緣連接器193連接到電路襯底160，并且電路襯底160通過與卡片邊緣連接器193連接的線纜180而連接到外部設(shè)備。

根據(jù)本示例性實施例，由于可以容易拆卸和附接到單元的布線和超聲探頭換能器單元103，因此可以提供具有高維護性能的光聲探頭。

第十三示例性實施例

第十三示例性實施例涉及外殼的形狀。其它方面與第一到第十二示例性實施例中的任何一個相同。

圖14是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，其特征在于外殼130由總共三個部件構(gòu)成，這三個部件包括由設(shè)置為夾著上述的電路襯底和單元前緣部分133的第一外殼蓋134和第二外殼蓋135組成的兩個部件。應(yīng)當注意，在圖14中省略了柔性印刷布線151、電路襯底160以及線纜180。

根據(jù)本示例性實施例的配置，由分離的部件構(gòu)成包括芯片120的單元前緣部分133和包括電路襯底160和線纜180的外殼蓋部分。為此，由于可以僅選擇安裝有芯片120的單元前緣部分133的無缺陷產(chǎn)品用于換能器單元的組裝，可以減小報廢率。

便于在將第一外殼蓋134附接于單元前緣部分133之后通過接合等將電路襯底160和線纜180固定到第一外殼蓋的操作。另外，當執(zhí)行接合時，可以較寬地保證接合部分，使得可以執(zhí)行具有高可靠性的接合。其后，通過利用接合等將第二外殼蓋135固定到單元前緣部分133和第一外殼蓋134，可以通過簡單的處理實現(xiàn)高度可靠的換能器單元。

此外，根據(jù)本示例性實施例的換能器，外殼蓋被配置為被分割。因此，可以實現(xiàn)如下的配置，在該配置中外殼蓋的內(nèi)部形狀與柔性印刷布線151、電路襯底160或線纜180的形狀對應(yīng)。為此，外殼蓋的直徑可以減小，并且可以提供甚至更小的超聲換能器。

第十四示例性實施例

第十四示例性實施例涉及外殼的形狀。其它方面與第一到第十二示例性實施例中的任何一個相同。

圖15是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，其特征在于外殼130由三個部件構(gòu)成，這三個部件包括單元前緣部分133、外殼蓋136以及帽(cap)137。應(yīng)當注意，在圖15中省略了柔性印刷布線151、電路襯底160以及線纜180。

根據(jù)本示例性實施例的配置，分離地構(gòu)造為芯片120提供的外殼蓋部分和單元前緣部分133。為此，可以僅選擇安裝有芯片120的單元前緣部分133的無缺陷產(chǎn)品用于換能器單元的組裝，使得可以減小報廢率。

在根據(jù)本示例性實施例的配置中，由于通過在電路襯底160和線纜180連接到包括芯片120的單元前緣部分133的狀態(tài)中僅插入外殼蓋136來實現(xiàn)組裝，可以減小組裝處理的數(shù)量。另外，當執(zhí)行灌封(potting)到換能器單元的外殼中時，可以以芯片120表面面朝下的方式注入灌封材料，并且灌封材料注入到管形外殼蓋136的內(nèi)部中。由于還設(shè)置帽137，因此即使在將負荷從外部施加到線纜180時，也不影響與電路襯底160的電連接部分，并且可以提供具有高電氣可靠性的換能器單元。

此外，根據(jù)本示例性實施例，采用如下的配置，在該配置中使用管形外殼蓋136，并且外殼的機械強度高。因此，即使在換能器單元的直徑減小時，也可以提供具有高強度和高可靠性的換能器單元。

第十五示例性實施例

本示例性實施例涉及布置在CMUT 110的正表面上的部件。其它方面與第一到第三示例性實施例中的任何一個相同。

圖16是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。圖16示出絕緣膜260和硅橡膠層261。

根據(jù)本示例性實施例，其特征在于絕緣膜260經(jīng)由硅橡膠層261布置在CMUT上。

絕緣膜260可以由薄的絕緣膜構(gòu)成，并且可以使用能夠形成薄膜的材料，諸如PET、PI、PE或TPX。相對于所使用的超聲波的波長足夠薄的厚度可以被用作絕緣膜260的厚度，并且該厚度更優(yōu)選地從幾微米到十幾微米。

硅橡膠層261具有杰出的聲波的透過特性并且可以將絕緣膜260和芯片120彼此強有力地接合。在此，接合到絕緣膜260的CMUT 110側(cè)的振動膜201薄并且受到布置在振動膜201上的部件的影響很大。為此，當使用硬化后具有高硬度的粘附劑(諸如通常的環(huán)氧樹脂系統(tǒng))時，影響振動膜201的特性，并且接收靈敏度顯著地劣化。由于硅橡膠在硬化之后具有低硬度，因此可以實現(xiàn)CMUT 110的振動膜201的振動特性幾乎不受在CMUT 110的正表面上布置硅橡膠的影響的特性。硅橡膠層261的厚度更優(yōu)選地低于或等于幾十微米，因為幾乎不影響超聲波的透過特性。另外，如果芯片120和絕緣膜260之間的間隔太窄，則影響振動膜201的光聲波(超聲波)的接收特性，并且因此，硅橡膠層261的厚度優(yōu)選地高于或等于20微米。為此，當采用光聲探頭中的用途時，根據(jù)本示例性實施例的硅橡膠層261的厚度特別優(yōu)選地在20微米到40微米的范圍中。

根據(jù)本示例性實施例，在設(shè)置絕緣膜260的情況下，其中高電壓施加到電極的CMUT 110的正表面可以與外部電絕緣。為此，可以提供對于被檢體具有高安全性的光聲探頭。

另外，在根據(jù)本示例性實施例的配置中，在絕緣膜260和芯片120之間布置硅橡膠層261。為此，可以提供如下的光聲探頭，在該光聲探頭中在保證絕緣膜260相對于芯片120的粘附力的情況下光聲波(超聲波)的接收特性幾乎不劣化。

根據(jù)本示例性實施例，可以提供如下的光聲探頭，在該光聲探頭中可以容易引出布線，并且在CMUT的表面上保證相對于外部的高絕緣性能。

第十六示例性實施例

第十六示例性實施例涉及電容式超聲換能器的DC電壓產(chǎn)生單元。其它方面與第一到第十五示例性實施例中的任何一個相同。

圖17A示出施加電壓調(diào)節(jié)單元460。根據(jù)本示例性實施例，其特征在于在DC電壓產(chǎn)生單元401和第二電極203之間設(shè)置施加電壓調(diào)節(jié)單元460。施加電壓調(diào)節(jié)單元460具有對其中從DC電壓產(chǎn)生單元401輸出的Vb施加到第二電極203的端子處的Vo執(zhí)行調(diào)節(jié)的功能。

在CMUT中，施加到每個元件的DC電壓的最佳值根據(jù)間隙205的變化或振動膜201的厚度變化而變化。根據(jù)本示例性實施例的超聲探頭具有將最佳的DC電壓Vo施加到CMUT的每個元件的功能。將參考圖17B描述施加電壓調(diào)節(jié)單元460的電路配置。

施加電壓調(diào)節(jié)單元460由三個電阻構(gòu)成。在DC電壓產(chǎn)生單元401和第二電極203之間插入第一分壓電阻461。第二分壓電阻462和第三分壓電阻463串聯(lián)地連接和布置在第二電極203側(cè)的第二布線302與GND端子之間。在此，第一分壓電阻461的電阻值被設(shè)定為R1，第二分壓電阻462的電阻值被設(shè)定為R2，并且第三分壓電阻463的電阻值被設(shè)定為R3。在這時候，施加到在第二電極203側(cè)的第二布線302的電壓值Vo可以被表示為Vo＝(R2+R3)/(R1+R2+R3)×Vb，并且對于每個元件變化的最佳電壓可以施加到CMUT。

根據(jù)本示例性實施例，其特征在于R2的值被設(shè)定為低于R3的值。利用這個配置，第二分壓電阻462的電壓降低于第三分壓電阻463的電壓降。為此，第一分壓電阻461和第三分壓電阻463需要具有高擊穿電壓(幾十伏到幾百伏)，但是第二分壓電阻462可以使用低于上述擊穿電壓的擊穿電壓。第一分壓電阻461和第三分壓電阻463由于是高擊穿電壓的電阻而由大部件構(gòu)成，但是第二分壓電阻462可以使用小部件。

在存在第二分壓電阻的情況下，即使在第一分壓電阻461和第三分壓電阻463的電阻值固定時，也可以通過僅改變第二分壓電阻462的電阻值而改變施加電壓。為了具有與每個元件對應(yīng)的施加電壓而為第二分壓電阻462設(shè)定電阻值時就足夠了，并且由于第二分壓電阻462是小部件而便于替換。

另外，出于抑制各個端子處的電壓的波動或來自外部的噪聲污染的目的，布置第一高電壓電容器464和第二高擊穿電壓電容器465。

在根據(jù)本示例性實施例的超聲探頭中，由于可以將最佳的DC電壓施加到每個元件，因此CMUT的特性可以被設(shè)定為均勻的，并且可以獲得高精度數(shù)據(jù)。為此，當使用根據(jù)本示例性實施例的超聲探頭時，可以獲得高質(zhì)量圖像。

根據(jù)本示例性實施例，第一分壓電阻461和第三分壓電阻463被布置在設(shè)備主體999內(nèi)。第二分壓電阻462被布置在電路襯底160上并且設(shè)定為用于與每個元件對應(yīng)的施加電壓的電阻值，并且不同的值被用于每個元件。為此，即使在改變布置在支撐部件上的超聲換能器單元時，也可以在不改變設(shè)備主體999的電阻的值的情況下設(shè)定與每個元件對應(yīng)的最佳的施加電壓。另外，由于第二分壓電阻462具有低擊穿電壓并且是小部件，因此可以將第二分壓電阻462布置在電路襯底160上的小安裝面積中。

將支撐部件連接到柔性部分的布線除了與第一電極202連接的第一布線301和與第二電極203連接的第二布線302之外還包括與第二分壓電阻462連接的第三布線303。相應(yīng)地，可以通過布置在電路襯底160上的第二分壓電阻462調(diào)節(jié)施加到CMUT的電壓Vo。

根據(jù)本示例性實施例，對于在彎曲表面上具有多個超聲換能器的探頭，可以通過簡單的配置實現(xiàn)將各個元件與外部連接的布線，并且可以提供具有均勻的和杰出的接收頻率特性的小型探頭。

第十七示例性實施例

第十七示例性實施例涉及檢測電路402的布置。其它方面與第一到第十六示例性實施例中的任何一個相同。

圖18A到18C是用于描述根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的換能器單元的示意圖。其特征在于檢測電路的芯片部分布置在根據(jù)本示例性實施例的電路襯底160內(nèi)。如圖18A中所示出的，可以通過使用運算放大器的跨阻抗電路構(gòu)成檢測在CMUT接收超聲波時的電流的檢測電路402。在使用運算放大器的跨阻抗電路(跨阻抗放大器)中，電阻和電容器與運算放大器的負反饋部分并聯(lián)地布置，并且輸入電流被反饋部分轉(zhuǎn)換為電壓。由于存在運算放大器的反饋特性，因此通過使用具有寬帶區(qū)域的運算放大器，電流/電壓轉(zhuǎn)換效率可以減小輸入布線處存在的寄生電容的影響。為此，獲得其中接收靈敏度的降低較小的杰出的接收特性作為對于CMUT具有寬頻帶的接收特性。根據(jù)本示例性實施例，可以采用如下的配置，在該配置中使用運算放大器的跨阻抗電路中包括的部件部分地構(gòu)建在電路襯底中。另外，可以采用如下的配置，在該配置中使用運算放大器的跨阻抗電路中包括的運算放大器也構(gòu)建在電路襯底中。也就是說，如圖18B中所示出的，其特征在于檢測電路的電阻和芯片部件(諸如電容)被設(shè)置在剛性部件內(nèi)?？梢酝ㄟ^使用用于部件內(nèi)建的襯底的制造技術(shù)容易實現(xiàn)在其中部件布置在電路襯底內(nèi)的配置。另外，除了檢測電路的芯片部件以外的運算放大器被布置在電路襯底的背表面上。根據(jù)圖18B的配置，芯片電阻構(gòu)建在電路襯底中，使得可以減小檢測電路402的安裝面積。為此，當芯片或CMUT的尺寸也減小時，檢測電路的安裝面積被約束，并且可以避免各個間隔沒有變窄的情形。

根據(jù)本示例性實施例，可以提供如下的光聲探頭，在該光聲探頭中可以容易引出布線，并且以高密度布置具有杰出的接收頻率特性的超聲換能器的檢測電路。

將參考圖18C描述本示例性實施例的另一模式。根據(jù)該另一模式，其特征在于整個檢測電路402被布置在電路襯底內(nèi)。相應(yīng)地，整個電路被由環(huán)氧樹脂制成的電路襯底覆蓋，并且可以減少由濕氣等引起的運算放大器的缺陷或電連接部分的缺陷的產(chǎn)生。

根據(jù)本示例性實施例的另一模式，可以提供包括超聲換能器的高度可靠的檢測電路的光聲探頭，在該光聲探頭中可以容易引出布線，并且接收頻率特性是杰出的。

第十八示例性實施例

根據(jù)第十八示例性實施例，差別在于CMUT 110還具有發(fā)送和接收超聲波的功能。也就是說，根據(jù)本示例性實施例的換能器單元具有如下的配置，在該配置中連接到驅(qū)動檢測電路的CMUT被布置在芯片上，該驅(qū)動檢測電路被配置為執(zhí)行光聲波的接收以及超聲波的發(fā)送和接收。

其它方面與第一到第十七示例性實施例中的任何一個相同。將參考圖19A和圖19B進行描述。在圖19A和19B中，附圖標記521表示直流電壓值指示信號，以及附圖標記522表示微小的電流的檢測信號和用于傳輸?shù)母唠妷好}沖。

圖19A和圖19B示出驅(qū)動檢測電路470、運算放大器471、反饋電阻472、反饋電容473、高擊穿電壓開關(guān)474和475、二極管476和477以及高擊穿電壓二極管478。圖19A是布置在單個芯片上布置的超聲探頭中的靜電換能器198的示意圖。靜電換能器198的一個元件布置在單個芯片上，并且靜電換能器198的第一電極202連接到驅(qū)動檢測電路470。驅(qū)動檢測電路470具有將超聲波的發(fā)送中使用的高電壓脈沖從設(shè)備側(cè)施加到CMUT 198并且將來自CMUT 198的微小的電流作為檢測信號輸出到設(shè)備側(cè)的功能。

圖19B是用于描述驅(qū)動檢測電路470的電路圖。運算放大器471的負反饋部分具有并聯(lián)地布置的反饋電阻472和反饋電容473并且具有執(zhí)行電流/電壓轉(zhuǎn)換的功能。高擊穿電壓開關(guān)474和475以及二極管477和478分別連接到運算放大器的輸入端子和輸出端子。在高擊穿電壓439是低于或等于端子之間的預(yù)定電壓(低于一伏)的電壓的情況下，切斷端子之間的布線連接。當將高于預(yù)定電壓(約幾伏)的電壓施加到高擊穿電壓開關(guān)474和475時，切斷開關(guān)的輸入端子和輸出端子之間的布線。

當沒有執(zhí)行用于發(fā)送的高電壓脈沖的施加時，高擊穿電壓439在端子之間幾乎沒有電勢差，并且因此，建立其中輸入和輸出端子處的布線利用高擊穿電壓439切斷的狀態(tài)。另一方面，由于沒有將高電壓從外部施加到高擊穿電壓開關(guān)474和475，因此開關(guān)之間的布線被連接。為此，來自換能器的微小電流通過運算放大器經(jīng)受電流/電壓轉(zhuǎn)換，并且檢測信號可以輸出到與外部連接的設(shè)備(未示出)。

另一方面，當從設(shè)備(未示出)側(cè)施加用于發(fā)送的高電壓脈沖時，高擊穿電壓439內(nèi)的布線被連接，并且高于預(yù)定電壓(約幾伏)的電壓施加到高擊穿電壓開關(guān)474和475。為此，高擊穿電壓開關(guān)474和475切斷開關(guān)內(nèi)的布線。為此，可以在將高電壓施加到運算放大器時避免對運算放大器的損壞。從運算放大器輸出的信號由高擊穿電壓開關(guān)475切斷，這不影響為發(fā)送而施加的高電壓脈沖。為此，可以將高電壓脈沖施加到換能器的第一電極以用于發(fā)送超聲波。

利用根據(jù)本示例性實施例的超聲探頭，可以由單個探頭執(zhí)行光聲波的接收以及超聲波的發(fā)送和接收。為此，可以基于檢測的數(shù)據(jù)形成光聲成像圖像和超聲成像圖像。另外，由于用于發(fā)送超聲波和接收超聲波和光聲波的CMUT 198可以單獨執(zhí)行發(fā)送和接收，因此可以減小芯片120的尺寸。為此，元件198可以彼此更接近地布置，并且元件的數(shù)量可以增大。作為對于以上的替代方案，在使用相同數(shù)量的元件的情況下，可以實現(xiàn)具有更小直徑的半球。另外，由于出于結(jié)合的目的使用CMUT198，因此可以獲得其中進一步抑制光聲成像圖像和超聲成像圖像的對齊偏移的圖像。

第十九示例性實施例

第十九示例性實施例涉及與芯片120上的CMUT 110連接的驅(qū)動檢測電路402。也就是說，采用以下配置。換能器單元包括多個CMUT，并且多個CMUT被分割成多個包括至少一個CMUT的區(qū)域。分割得到的區(qū)域中的CMUT中的每一個被設(shè)置有驅(qū)動檢測電路并且在發(fā)送和接收超聲波或接收光聲波時用作一個CMUT。其它方面與第一到第十八示例性實施例中的任何一個相同。

圖20A到20C是根據(jù)本示例性實施例的光聲探頭的示意圖。

根據(jù)本示例性實施例，其特征在于在芯片120上設(shè)置分割成多個區(qū)域的CMUT 115和116。具體地，在芯片120上布置多個在其中CMUT110的第二電極203彼此電連接的組。來自每個組的第二電極203的布線連接到布置在插入器(未示出)上的驅(qū)動檢測電路480的不同的輸入端子。在發(fā)送超聲波時，經(jīng)由驅(qū)動檢測電路403中的多個發(fā)送二極管將來自外部設(shè)備的高電壓驅(qū)動信號從每個端子施加到CMUT 110的第一電極202。

另一方面，在接收時，來自每個第二電極203的信號由運算放大器411放大以便輸出作為來自每個運算放大器的電壓。在將電壓信號在加法器483中彼此結(jié)合的情況下從線纜160中的布線310輸出每個輸出電壓。

在此，基于反饋部分的電阻、電容器的尺寸以及運算放大器的增蓋頻率特性確定可以連接到每個運算放大器的輸入端子的電容的最大值。根據(jù)本示例性實施例，CMUT 110被分割，并且運算放大器連接到每個分割得到的部分。因此，可以減少連接到每個運算放大器的CMUT的電容的大小。相應(yīng)地，可以更適當?shù)卦O(shè)定運算放大器的反饋部分的參數(shù)，并且接收頻帶可以變寬，使得可以進一步利用具有寬帶的CMUT110的特性。

在使用運算放大器的跨阻抗電路中，輸出噪聲根據(jù)連接到運算放大器的輸入端子的電容而改變。根據(jù)本示例性實施例，CMUT 110被分割，并且運算放大器連接到每個分割得到的部分，使得可以減少單個電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出噪聲。在來自每個運算放大器的輸出由加法器481彼此相加的情況下，在分割的數(shù)量被設(shè)定為X時，輸出噪聲可以被減少到約1/√X。因此，輸出噪聲整個地減少，并且可以執(zhí)行接收信號的高度精確的檢測。

以這樣的方式，通過使用根據(jù)本示例性實施例的電路配置，可以在沒有來自外部的控制信號的情況下執(zhí)行從CMUT發(fā)送和接收超聲波。為此，可以提供如下超聲探頭，該超聲探頭在接收時具有杰出的電流/電壓轉(zhuǎn)換的頻率特性并且執(zhí)行在其中幾乎不產(chǎn)生輸出信號的噪聲的杰出的接收操作。

另外，作為本示例性實施例的另一模式，如圖20C中所示出的，還可以采用如下的配置，在該配置中設(shè)置多個檢測電路402，并且通過加法器454將輸出彼此結(jié)合從而輸出。與圖20B中類似地，可以實現(xiàn)減少輸出噪聲的效果，并且執(zhí)行接收信號的高精度檢測。

第二十示例性實施例

根據(jù)第一到第十九示例性實施例中的任何一個的聲學探頭可以被用于使用光聲效應(yīng)的光聲波(超聲波)的接收并且應(yīng)用于包括聲學探頭的光聲設(shè)備。具體地，采用如下配置，在該配置中設(shè)置根據(jù)上述的本發(fā)明的各個示例性實施例的多個換能器單元以及包括具有多個貫通孔的半球形的表面的支撐部件，并且多個換能器單元被固定在各個貫通孔中使得多個換能器單元面向半球的中心。根據(jù)該配置，通過使用這個聲學探頭接收通過光聲效應(yīng)產(chǎn)生的光聲波。應(yīng)當注意，聲學探頭是包括用于接收超聲波(光聲波)的光聲探頭和可以執(zhí)行超聲波的發(fā)送和接收的超聲探頭兩者的概念。

將參考圖21具體地描述根據(jù)本示例性實施例的超聲測量設(shè)備的操作。首先，基于發(fā)光指令信號701，從光源805產(chǎn)生光702(脈沖光)，并且用光702照射測量對象800。由于測量對象800中的光702的照射產(chǎn)生光聲波(超聲波)703，并且由超聲探頭中包括的多個CMUT 802接收超聲波703。關(guān)于接收信號的大小、形狀或時間的信息作為光聲波接收信號704被發(fā)送到圖像信息產(chǎn)生設(shè)備803。另一方面，關(guān)于光源805產(chǎn)生的光702的大小、形狀或時間的信息(發(fā)光信息)存儲在光聲信號的圖像信息產(chǎn)生設(shè)備803中。在光聲信號的圖像信息產(chǎn)生設(shè)備803中，基于光聲接收信號703和發(fā)光信息產(chǎn)生測量對象800的圖像信號并且將該圖像信號作為基于光聲信號的再現(xiàn)圖像信息705輸出。圖像顯示裝置804以基于光聲信號的再現(xiàn)圖像信息705為基礎(chǔ)作為圖像顯示測量對象800。

根據(jù)本示例性實施例的聲學探頭具有可以接收寬頻率范圍中的光聲波的這種特性，并且可以從光聲波中獲得很多信息，使得可以產(chǎn)生高質(zhì)量圖像。

第二十一示例性實施例

根據(jù)本示例性實施例，在根據(jù)第二十示例性實施例的光聲設(shè)備中使用根據(jù)第十八或第十九示例性實施例的可以執(zhí)行超聲波的發(fā)送的超聲探頭。

圖22是根據(jù)本示例性實施例的光聲設(shè)備的示意圖。圖22示出超聲波的發(fā)送/接收信號706、發(fā)送的超聲波707、反射的超聲波708、以及基于超聲波的發(fā)送和接收的再現(xiàn)圖像信息709。

根據(jù)本示例性實施例，采用如下的配置，在該配置中通過使用聲學探頭執(zhí)行通過光聲效應(yīng)產(chǎn)生的光聲波的接收以及超聲波的發(fā)送和接收。也就是說，根據(jù)本示例性實施例的光聲設(shè)備除了接收光聲波之外還執(zhí)行脈沖回波(超聲波的發(fā)送和接收)并且形成圖像。由于光聲波的接收與第十二示例性實施例相同，因此在此將描述脈沖回波(超聲波的發(fā)送和接收)。

基于超聲波的發(fā)送信號706將超聲波706從多個CMUT 802朝向測量對象800輸出(發(fā)送)。由于內(nèi)在物質(zhì)的比聲阻抗的差別在測量對象800內(nèi)反射超聲波。由多個CMUT 802接收反射的超聲波708，并且關(guān)于接收信號的大小、形狀或時間的信息作為超聲波接收信號706被發(fā)送到圖像信息產(chǎn)生設(shè)備803。另一方面，關(guān)于發(fā)送超聲波的大小、形狀或時間的信息作為超聲波發(fā)送信息被存儲在圖像信息產(chǎn)生設(shè)備803中。圖像信息產(chǎn)生設(shè)備803基于超聲波接收信號706和超聲波發(fā)送信息產(chǎn)生測量對象700的圖像信號從而作為超聲波發(fā)送和接收的再現(xiàn)圖像信息709輸出。

圖像顯示裝置804以包括基于光聲信號的再現(xiàn)圖像信息705和基于超聲波發(fā)送和接收的再現(xiàn)圖像信息709的兩條信息為基礎(chǔ)在圖像上顯示測量對象800。

根據(jù)本示例性實施例，通過使用具有可以接收寬頻率范圍中的光聲波的這種特性的超聲探頭獲得不同的測量方法的多條接收信息，并且形成圖像，使得可以獲得和顯示具有還更多的信息量的圖像。

在本說明書中，在振動膜201上布置第一電極202，并且在襯底120上布置第二電極203，但是本發(fā)明不限于此配置。還可以采用其中在振動膜201上布置第二電極203并且在襯底120上布置第一電極202的配置。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，可以提供小型的換能器單元，并且可以提供其中在支撐部件上彼此接近地布置多個換能器單元的光聲探頭，使得可以改善被檢體的圖像質(zhì)量。

雖然已經(jīng)參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。以下權(quán)利要求的范圍將被給予最寬的解釋從而包括所有這樣的修改、等同的結(jié)構(gòu)與功能。