專利名稱：機(jī)電換能器裝置和分析物信息獲取設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)電換能器裝置(代表性地，電容型機(jī)電換能器裝置)和分析物信息獲取設(shè)備。
背景技術(shù)：
用作超聲換能器裝置(也稱為超聲換能器)的機(jī)電換能器裝置通過發(fā)射和接收作為聲波的超聲波而被用于例如人體內(nèi)的腫瘤等的診斷設(shè)備中。近年來,使用微加工技術(shù)的電容型的機(jī)電換能器裝置(電容型的微加工超聲換能器，CMUT)正得到積極研究。該CMUT通過使用振動膜發(fā)射和接收超聲波。并且，該CMUT具有可發(fā)射和接收的超聲波的寬的頻帶(即，CMUT具有寬帶特性)。使用該CMUT并由此具有比過去的醫(yī)療診斷形式高的精度的超聲診斷作為有希望的技術(shù)正受到關(guān)注。一般地，在醫(yī)療領(lǐng)域中經(jīng)常使用利用X射線、超聲波和磁共振成像(MRI)的成像設(shè)備。并且，在醫(yī)療領(lǐng)域中，關(guān)于通過使從諸如激光器之類的光源發(fā)射的光傳播到諸如活體之類的分析物內(nèi)并檢測傳播光而獲得活體內(nèi)的信息的光學(xué)成像設(shè)備的研究正積極進(jìn)展。作為這種光學(xué)成像技術(shù)中的一種，提出了光聲斷層法(PAT)。PAT是用從光源產(chǎn)生的脈沖光照射分析物、在多個檢測位置處檢測從吸收在分析物內(nèi)傳播和擴(kuò)散的光的能量的活體組織產(chǎn)生的聲波(代表性地，超聲波)、分析這些聲波的信號并且將與分析物的內(nèi)部的光學(xué)特性值有關(guān)的信息可視化的技術(shù)。因此，可以獲得與分析物內(nèi)部的光學(xué)特性值分布有關(guān)、更特別地與光學(xué)能量吸收密度分布有關(guān)的信息。在包含在基板上形成的機(jī)電換能器元件的機(jī)電換能器裝置(也稱為超聲換能器裝置)中，入射的超聲波的一部分可與被基板的后表面(基板的形成有機(jī)電換能器兀件的表面的相對表面)反射的反射波干涉，并且產(chǎn)生噪聲。過去在一定程度上認(rèn)識了該噪聲問題。即使通過現(xiàn)有技術(shù)，只要使用具有幾兆赫或更高(例如，2 3MHz或更高)的高頻區(qū)域的機(jī)電換能器元件，可導(dǎo)致噪聲的頻率就較高并且可能衰減。由此，可通過在基板的后表面上設(shè)置聲學(xué)衰減部件來在一定程度上解決噪聲問題。對于像PTL I那樣的在基板內(nèi)共振的頻率，可通過使聲學(xué)衰減部件的聲學(xué)阻抗與基板的聲學(xué)阻抗匹配來在一定程度上減少噪聲。但是，在CMUT的情況下，由于頻帶較寬，因此，頻帶可包含具有低于2MHz的頻率的超聲波。具有低于2MHz的頻率的超聲波幾乎不被衰減，并且容易通過基板。由此，現(xiàn)有技術(shù)的措施只具有有限的效果。圖5示出現(xiàn)有技術(shù)的配置。在現(xiàn)有技術(shù)(PTL I)的配置中，聲學(xué)衰減部件14被設(shè)置在基板12的后表面上，并且，通過電氣布線13從基板12的端部獲取電信號。上述的用于上述的超聲診斷的超聲換能器裝置包括在基板的前表面上二維排列(以平面狀排列)的換能器元件。對于具有更高的密度的陣列，換能器裝置具有電連接基板的前表面和后表面并且從基板的后表面引出電氣布線的結(jié)構(gòu)。為了獲取二維排列的機(jī)電換能器元件的信號，電氣布線基板必須被設(shè)置在基板的后表面上并且電氣布線基板必須與基板電連接。通過該配置，由于基板與電氣布線基板之間的距離較小，因此，基板的后表面上的聲學(xué)衰減使得來自基板的后表面和電氣布線基板的反射波影響機(jī)電換能器元件并由此使信號噪聲(S/N)比劣化。特別是在具有IMHz或更低的頻帶中，波長較大并且衰減較小。影響變得顯著。并且，為了減少噪聲串?dāng)_，存在電氣布線基板或集成電路被布置于基板的后表面上并且電氣布線基板或集成電路與基板的后表面電連接的方法。此時，基板的后表面與電氣布線基板或集成電路之間的距離小至幾百微米。由此，即使現(xiàn)有技術(shù)的聲學(xué)衰減部件被設(shè)置在基板的后表面上，低頻聲波也容易到達(dá)電氣布線基板，并且反射波會變?yōu)樵肼暋TL 2描述了在電氣布線基板的后表面上形成凹凸以減少反射波。但是，為了衰減具有大于預(yù)定值的波長的聲波(具有低于2MHz的頻率的聲波)，需要大的凹凸。同時，電氣布線基板的厚度在制造過程以及焊接和安裝過程中受到限制。引文列表專利文獻(xiàn)PTL I :美國專利 No. 6831394PTL 2 :美國專利 No. 732118
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過減少低頻帶中的反射波噪聲來提供與現(xiàn)有技術(shù)相比具有更寬的帶和更高的S/N比的機(jī)電換能器裝置的配置。根據(jù)本發(fā)明的一個方面的機(jī)電換能器裝置包括第一基板；二維地排列于第一基板的前表面上并被配置為提供聲波與電信號之間的轉(zhuǎn)換的機(jī)電換能器元件；作為與第一基板的后表面電連接的第二基板的電氣布線基板；被設(shè)置在第一基板與第二基板之間的第一聲學(xué)匹配層；被布置于第二基板的后表面上的聲學(xué)衰減部件；和被設(shè)置在第二基板與聲學(xué)衰減部件之間的第二聲學(xué)匹配層。根據(jù)本發(fā)明的另一方面的分析物信息獲取設(shè)備包括根據(jù)以上的方面的機(jī)電換能器裝置；被配置為發(fā)射脈沖光的光源；和被配置為處理由機(jī)電換能器裝置檢測的信號的信號處理系統(tǒng)。分析物信息獲取設(shè)備用從光源發(fā)射的光照射分析物，通過機(jī)電換能器裝置檢測作為發(fā)射在分析物上的光的光聲效應(yīng)的結(jié)果而產(chǎn)生的聲波，并且通過信號處理系統(tǒng)的處理獲取分析物內(nèi)部的物理信息。通過本發(fā)明的任一個方面，聲學(xué)匹配層和聲學(xué)衰減部件被設(shè)置在基板的后表面上。因此，當(dāng)使用具有幾兆赫或更低的頻率的超聲波時，可減少通過基板的后表面的反射產(chǎn)生并被施加到布置于基板的前表面上的機(jī)電換能器兀件的噪聲。


[圖1A]圖IA是根據(jù)本發(fā)明的第一到第三實(shí)施例中的任一個的超聲換能器裝置的配置圖。[圖1B]圖IB是本發(fā)明的第一實(shí)施例的比較圖。[圖2]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基板的前表面上的聲學(xué)阻抗密度的倒數(shù)的頻率特性的示圖。[圖3]圖3是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的超聲換能器裝置的配置圖。[圖4]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的超聲診斷設(shè)備的配置圖。
[圖5]圖5是現(xiàn)有技術(shù)的配置圖。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例 描述根據(jù)第一實(shí)施例的超聲換能器裝置。圖IA示出根據(jù)本實(shí)施例的超聲換能器裝置10。在基板I (第一基板)上形成機(jī)電換能器兀件2。機(jī)電換能器兀件2提供超聲波(聲波)與電信號之間的轉(zhuǎn)換。電氣布線基板3 (第二基板)與基板I的后表面電連接。典型地通過在樹脂上布置金屬布線來形成電氣布線基板3。多個機(jī)電換能器元件2被二維排列在基板I的前表面上。機(jī)電換能器元件2可以是壓電元件或像PTL 2那樣的膜、空腔以及第一和第二電極形成對向電極的電容型機(jī)電換能器元件。鑒于機(jī)械性能、電氣性能、可成形性、成本效率等，基板I的材料可以期望地為硅
(Si)。但是，材料不必為硅，并且可以為例如玻璃、石英、GaAs或藍(lán)寶石。機(jī)電換能器元件2具有至少兩個電氣端子。端子中的至少一個與多個剩余的機(jī)電換能器元件2電氣分離。基板I電連接與機(jī)電換能器元件2電氣分離的端子和基板I的后表面上的端子?；錓具有例如多個像貫通布線那樣的電連接部分?；遄陨砜赏ㄟ^絕緣體或溝槽電氣分離，并且，基板可僅沿基板厚度方向允許電氣導(dǎo)通。電連接電氣布線基板3和基板I的導(dǎo)體4可以是例如金屬(諸如焊料或金)的具有低電阻的電阻器。在本實(shí)施例中，第一聲學(xué)匹配層5被布置于基板I (第一基板)和電氣布線基板3(第二基板)之間，并且，聲學(xué)衰減部件7被布置于電氣布線基板3的后側(cè)。第一聲學(xué)匹配層5具有允許電氣布線基板3透過從基板I進(jìn)入的超聲波11并限制超聲波11的反射的功能。聲學(xué)衰減部件7具有吸收并衰減透過的超聲波11的功能。第二聲學(xué)匹配層6被設(shè)置為限制聲學(xué)衰減部件7與電氣布線基板3之間的超聲波11的反射的結(jié)構(gòu)。通過實(shí)施例的配置，可通過減少界面處的反射并通過聲學(xué)衰減部件的效果在更寬的頻帶中減少向機(jī)電換能器元件2施加的噪聲。以下詳細(xì)地描述第一聲學(xué)匹配層5、第二聲學(xué)匹配層6和聲學(xué)衰減部件7。第一聲學(xué)匹配層5填充導(dǎo)體4周圍的空間。一般地，導(dǎo)體4的聲學(xué)阻抗不與第一聲學(xué)匹配層5的聲學(xué)阻抗對應(yīng)。由此，聲學(xué)特性根據(jù)設(shè)置在機(jī)電換能器元件2正下方的是第一聲學(xué)匹配層5還是導(dǎo)體4而變化。期望減小導(dǎo)體4占據(jù)的面積，以使機(jī)電換能器元件2的聲學(xué)特性均一化。但是，如果導(dǎo)體4的聲學(xué)阻抗比基板I的聲學(xué)阻抗大，那么向電氣布線基板3透過的超聲波減少，并且，被電氣布線基板3反射的超聲波的向基板I的透過也減少。如果基板I由硅制成并且導(dǎo)體4由典型的無鉛焊料制成，那么以上的關(guān)系是適用的。導(dǎo)體4上的向機(jī)電換能器元件2的反射波的影響較小。多個導(dǎo)體4至少通過與機(jī)電換能器元件2的數(shù)量對應(yīng)的數(shù)量被設(shè)置在基板I的后表面上以電氣分離二維排列的機(jī)電換能器兀件2。由此,基板I與電氣布線基板3之間的空間的不被導(dǎo)體4占據(jù)的部分被第一聲學(xué)匹配層5填充。第一聲學(xué)匹配層5的聲學(xué)阻抗被設(shè)計(jì)為基板I的聲學(xué)阻抗與電氣布線基板3的聲學(xué)阻抗之間的值。第一聲學(xué)匹配層5的材料期望地為被用作底層填料(underfill)(密封劑)的環(huán)氧樹脂。但是，當(dāng)調(diào)整聲學(xué)阻抗時，可以使用混合有高密度微細(xì)顆粒的材料。微細(xì)顆粒可以是金屬或化合物。例如，可以使用鎢、氧化鋁、銅或這些金屬中的任一種的化合物；或鉬、鐵或這些金屬中的任一種的化合物。第二聲學(xué)匹配層6被設(shè)置在電氣布線基板3的后側(cè)，并且，聲學(xué)衰減部件7被設(shè)置在第二聲學(xué)匹配層6下面。第二聲學(xué)匹配層6具有減少電氣布線基板3的后表面處的聲學(xué)反射并允許聲學(xué)衰減部件7透過超聲波的作用。第二聲學(xué)匹配層6的材料可以是作為電氣布線基板3的材料的環(huán)氧樹脂等。但是，應(yīng)當(dāng)注意，由于電氣布線基板3的聲學(xué)阻抗根據(jù)金屬布線的密度而變化，因此，偶爾要求調(diào)整第二聲學(xué)匹配層6的聲學(xué)阻抗。如果需要的話，高密度微細(xì)顆粒被混合以調(diào)整聲學(xué)阻抗。微細(xì)顆?？梢允墙饘倩蚧衔?。例如，可以使用鎢、氧化鋁、銅或這些金屬中的任一種的化合物；或鉬、鐵或這些金屬中的任一種的化合物。聲學(xué)衰減部件7具有吸收和衰減超聲波的效果。由此，聲學(xué)衰減部件7是粘彈性體，并且，聲學(xué)衰減部件7的材料可以為例如環(huán)氧樹脂或尿烷樹脂。為了增加聲學(xué)衰減部件7的后側(cè)的設(shè)計(jì)自由度，應(yīng)通過聲學(xué)衰減部件7衰減幾乎所有的聲波。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，聲學(xué)衰減部件7必須具有約幾毫米或更大的厚度，并且，更大的厚度是更期望的。并且，具有更高的粘度的材料是更期望的。圖2示出基板I的前表面上的聲波入射方向上的聲學(xué)阻抗密度的倒數(shù)的頻率特性。聲學(xué)阻抗密度與從基板I的前表面觀察時的輸入阻抗對應(yīng)。例如，如果基板I是具有300微米的厚度的硅并且電氣布線基板3是具有I. 6毫米的厚度的玻璃環(huán)氧樹脂，那么該示圖示出(I)在基板I與電氣布線基板3之間并且在電氣布線基板3的后側(cè)存在具有約I. 5兆瑞利(MegaRayl)的聲學(xué)阻抗的液體(例如水)(圖1B)時、(2)在電氣布線基板3的后側(cè)以無限厚度設(shè)置聲學(xué)阻抗與電氣布線基板3相同的部件時以及(3)具有5兆瑞利的聲學(xué)阻抗的第一聲學(xué)匹配層被設(shè)置在基板I與電氣布線基板3之間時的聲學(xué)阻抗密度的倒數(shù)。電氣布線基板3的一部分通過導(dǎo)體4與基板I連接，并且，基板I與電氣布線基板3之間的距離受到限制。在圖2的示圖中，距離為O. 2毫米。當(dāng)聲學(xué)阻抗的倒數(shù)較大時，它代表反射波較大。具有IOMHz或更高的頻率的大的峰值表示通過基板I的共振反射。圖IB示出圖2中的(I)的配置。透過機(jī)電換能器元件2的超聲波11作為基板I的后表面與液體20之間的界面、液體20與電氣布線基板3之間的界面和電氣布線基板3的下表面處的反射的結(jié)果共振，并且向其上存在機(jī)電換能器元件2的基板I的前表面?zhèn)鞑?。因此，IMHz周圍的頻率的聲學(xué)阻抗密度減小，并且變?yōu)閷?dǎo)致大的反射噪聲的因素。從圖2發(fā)現(xiàn)，通過在電氣布線基板3的后表面處的聲學(xué)阻抗的匹配，IMHz周圍的反射波減小。但是，在IMHz周圍存在具有大的反射波的頻帶(圖2中的(2))。關(guān)于具有第一聲學(xué)匹配層5的(3)，發(fā)現(xiàn)，IMHz周圍的峰值降低，并且，通過第一聲學(xué)匹配層5和聲學(xué)衰減部件7減少低頻區(qū)域中的反射波。如圖IA中的超聲波11的傳播狀態(tài)所示，這代表透過各層的超聲波11被聲學(xué)衰減部件7吸收和衰減。第二實(shí)施例描述根據(jù)第二實(shí)施例的超聲換能器裝置。本實(shí)施例的配置與圖IA所示的配置相同。對于從機(jī)電換能器元件2發(fā)射的超聲波的中心頻率，當(dāng)?shù)谝宦晫W(xué)匹配層5具有作為透過第一聲學(xué)匹配層5內(nèi)部的超聲波的波長的1/4的厚度時并且當(dāng)?shù)谝宦晫W(xué)匹配層5的聲學(xué)阻抗為第一基板I的聲學(xué)阻抗和電氣布線基板3的聲學(xué)阻抗的幾何平均值時,超聲波的透過率變得最大。如果存在具有最不應(yīng)被反射(或應(yīng)被衰減)的頻率的超聲波，那么第一聲學(xué)匹配層5的厚度可以為該超聲波的波長的1/4。特別地，如果要接收的超聲波的頻帶是寬帶，那么結(jié)果得到大的反射的頻率是經(jīng)受基板I的共振反射的頻率。圖2中的示圖中的(4)代表這種情況。關(guān)于(4)，發(fā)現(xiàn)，具有作為共振頻率的15MHz的峰值進(jìn)一步降低。假定Zs是基板I的聲學(xué)阻抗、Zm是第一聲學(xué)匹配層5的聲學(xué)阻抗并且Ze是電氣布線基板3的聲學(xué)阻抗。當(dāng)L是第一聲學(xué)匹配層5的厚度并且k是超聲波的波數(shù)時，包含基板I、第一聲學(xué)匹配層5和電氣布線基板3的三層結(jié)構(gòu)處的超聲波的反射率R被表達(dá)如下。
Γ3 ·Γψ
Zm -Zs
變?yōu)镺
Γ
K
/in + / 卜
Zin = Zm
Ze +jZm Iankf.
Zm + jZetankL
B
當(dāng)kL為p/2時，S卩，當(dāng)L是波長的1/4時，R變得最小。并且，在以下的情況下，R并且透過所有的波。
ryIry rr r r-f λ\
/ 議=*4IM · /,6(= Li))
當(dāng)反射率為10%或更低并且第一聲學(xué)匹配層的聲學(xué)阻抗的容限(tolerance)在ZO的約5%內(nèi)時，厚度L的容限在作為波長的1/4的厚度的約6%內(nèi)。由于反射率R與到機(jī)電換能器元件2的噪聲之間的關(guān)系影響結(jié)構(gòu)，因此，不能簡單地確定反射率R。但是，在實(shí)施例中，反射率R處于10%或更低的范圍內(nèi)。第三實(shí)施例描述根據(jù)第三實(shí)施例的超聲換能器裝置。本實(shí)施例的配置與圖IA所示的配置類似。第一聲學(xué)匹配層5的聲學(xué)阻抗在厚度方向上具有梯度。在基板I與電氣布線基板3之間的界面處提供阻抗匹配。因此，不管第一聲學(xué)匹配層5的厚度如何，都可減少反射波。在實(shí)施例中，提供聲學(xué)阻抗匹配代表其中界面處的反射率為10%或更低的情況。如果形成界面的兩種物質(zhì)的聲學(xué)阻抗相同，那么反射率變?yōu)榱?。反射率?0%或更低的情況是其中界面處的兩種物質(zhì)的聲學(xué)阻抗之間的差值為約18%或更低的情況。通過將高密度顆粒混入樹脂中來制造根據(jù)本實(shí)施例的第一聲學(xué)匹配層5的材料。通過沿厚度方向改變顆粒密度分布，聲學(xué)阻抗沿厚度方向具有梯度。第四實(shí)施例描述根據(jù)第四實(shí)施例的超聲換能器裝置。圖3示出本實(shí)施例的配置。在本實(shí)施例中，第一或第三實(shí)施例中的第二聲學(xué)匹配層6和聲學(xué)衰減部件7被集成(其中第二聲學(xué)匹配
7層6也用作聲學(xué)衰減部件7的結(jié)構(gòu))，并且被形成為聲學(xué)匹配和衰減部件9。此時，期望地在 聲學(xué)匹配和衰減部件9與電氣布線基板3之間提供聲學(xué)阻抗匹配。這里，提供聲學(xué)阻抗匹配代表反射率為10%或更低的情況。如果形成界面的兩種物質(zhì)的聲學(xué)阻抗相同，那么反射率變?yōu)榱?。反射率?0%或更低的情況是其中界面處的兩種物質(zhì)的聲學(xué)阻抗之間的差值為約18%或更低的情況。聲學(xué)匹配和衰減部件9的材料可以是粘彈性體，諸如包含用于聲學(xué)阻抗調(diào)整的高密度微細(xì)顆粒的尿烷樹脂。微細(xì)顆粒可以是金屬或化合物。例如，可以使用鎢、氧化鋁、銅或這些金屬中的任一種的化合物；或鉬、鐵或這些金屬中的任一種的化合物。第五實(shí)施例描述根據(jù)第五實(shí)施例的分析物信息獲取設(shè)備。圖4示出本實(shí)施例的配置。當(dāng)從光源40發(fā)射的光41發(fā)射在分析物42中的光吸收體46上時,產(chǎn)生稱為光聲波的超聲波43。雖然超聲波43的頻率根據(jù)光吸收體46的物質(zhì)和固體的尺寸而變化，但是，當(dāng)假定一定的變化帶時，頻率處于約300kHz IOMHz的范圍內(nèi)。超聲波43通過對于超聲波43提供良好的傳播的液體47，并且，超聲換能器裝置10檢測超聲波43。具有放大的電流和電壓的信號通過信號線44被傳送到信號處理系統(tǒng)45。信號處理系統(tǒng)45處理檢測的信號并且提取分析物信息。雖然已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實(shí)施例。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以包含所有的這種變更方式以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。本申請要求在2010年6月7日提交的日本專利申請No. 2010-130295的優(yōu)先權(quán)，在此通過參考弓I入其全部內(nèi)容。
附圖標(biāo)記列表
I基板
2機(jī)電換能器元件
3電氣布線基板
4導(dǎo)體
5第一聲學(xué)匹配層
6第二聲學(xué)匹配層
7聲學(xué)衰減部件
9聲學(xué)匹配和衰減部件
10超聲換能器裝置
11超聲波
權(quán)利要求
1.一種機(jī)電換能器裝置，包括 第一基板； 機(jī)電換能器元件，被二維地排列在第一基板的前表面上并被配置為提供聲波與電信號之間的轉(zhuǎn)換； 電氣布線基板，所述電氣布線基板為與第一基板的后表面電連接的第二基板； 第一聲學(xué)匹配層，被設(shè)置在第一基板與第二基板之間； 聲學(xué)衰減部件，被布置于第二基板的后表面上；和 第二聲學(xué)匹配層，被設(shè)置在第二基板與聲學(xué)衰減部件之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的機(jī)電換能器裝置，其中，機(jī)電換能器元件包含電容型機(jī)電換能器元件，所述電容型機(jī)電換能器元件具有振動膜、被布置于振動膜上的第一電極、以及被布置于如下位置處的第二電極，在所述位置處第二電極面向第一電極并且第二電極與第一電極之間布置有間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的機(jī)電換能器裝置，其中，第一聲學(xué)匹配層的聲學(xué)阻抗比第一基板的聲學(xué)阻抗小并且比第二基板的聲學(xué)阻抗大。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任一項(xiàng)的機(jī)電換能器裝置，其中，對于從機(jī)電換能器元件發(fā)射的聲波的中心頻率的波長，第一聲學(xué)匹配層具有作為第一聲學(xué)匹配層中的聲波的波長的1/4的厚度，并且，第一聲學(xué)匹配層的聲學(xué)阻抗是第一基板的聲學(xué)阻抗與第二基板的聲學(xué)阻抗的幾何平均值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任一項(xiàng)的機(jī)電換能器裝置，其中，對于在第一基板的厚度方向上共振的聲波的共振頻率的波長，第一聲學(xué)匹配層具有作為第一聲學(xué)匹配層中的聲波的波長的1/4的厚度，并且，第一聲學(xué)匹配層的聲學(xué)阻抗是第一基板的聲學(xué)阻抗與第二基板的聲學(xué)阻抗的幾何平均值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任一項(xiàng)的機(jī)電換能器裝置， 其中，第一聲學(xué)匹配層的聲學(xué)阻抗和第二聲學(xué)匹配層的聲學(xué)阻抗中的至少一個在厚度方向上具有梯度，并且， 其中聲學(xué)阻抗在由第一基板、第二基板、第一聲學(xué)匹配層和第二聲學(xué)匹配層形成的界面中的每一個界面處彼此對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 5中的任一項(xiàng)的機(jī)電換能器裝置， 其中，聲學(xué)衰減部件的聲學(xué)阻抗與第二基板的聲學(xué)阻抗對應(yīng)，并且， 其中聲學(xué)衰減部件與第二聲學(xué)匹配層一體化地形成。
8.—種分析物信息獲取設(shè)備,包括 根據(jù)權(quán)利要求I 7中的任一項(xiàng)的機(jī)電換能器裝置； 光源，被配置為發(fā)射脈沖光；和 信號處理系統(tǒng)，被配置為處理由機(jī)電換能器裝置檢測的信號， 其中，分析物信息獲取設(shè)備用從光源發(fā)射的光照射分析物，通過機(jī)電換能器裝置檢測作為發(fā)射在分析物上的光的光聲效應(yīng)的結(jié)果而產(chǎn)生的聲波，并且通過信號處理系統(tǒng)的處理獲取分析物內(nèi)部的物理信息。
全文摘要
為了提出具有高的S/N比的機(jī)電換能器裝置，一種機(jī)電換能器裝置包括第一基板；二維地排列于第一基板的前表面上并被配置為提供聲波與電信號之間的轉(zhuǎn)換的機(jī)電換能器元件；作為與第一基板的后表面電連接的第二基板的電氣布線基板；被設(shè)置在第一基板與第二基板之間的第一聲學(xué)匹配層；被布置于第二基板的后表面上的聲學(xué)衰減部件；和被設(shè)置在第二基板與聲學(xué)衰減部件之間的第二聲學(xué)匹配層。
文檔編號B06B1/06GK102933319SQ201180027518
公開日2013年2月13日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者秋山貴弘, 張建六 申請人:佳能株式會社