專利名稱：超聲波探頭、超聲波成像設(shè)備及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波探頭、超聲波成像設(shè)備及其制造方法，且更特定來說，涉及 一種用于增強(qiáng)振動(dòng)性質(zhì)(Vibration property)且改善超聲波圖像的聚焦以獲得清晰圖像 的超聲波探頭、超聲波成像設(shè)備及其制造方法。
背景技術(shù)：
超聲是使用超聲波檢查人體的組織的方法，其將超聲波照射到人體的患病區(qū)域(affected area)且通過從反射信號(hào)產(chǎn)生的圖像來檢測異常組織。超聲用以診斷例如腫瘤 等病變或測試胚胎。超聲波被定義為具有高于人可聽見的頻率范圍的頻率(大體上為20，OOOHz到 30MHz)的聲音。用于人體診斷的超聲波在IMHz到20MHz的范圍內(nèi)?？蓪⒂糜诔暤某暢上裨O(shè)備劃分為三個(gè)部分，S卩，超聲波探頭、信號(hào)處理器和顯 示器。超聲波探頭轉(zhuǎn)換電信號(hào)和超聲波信號(hào)，且信號(hào)處理器處理接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)。顯 示器使用從超聲波探頭和信號(hào)處理器獲得的信號(hào)來產(chǎn)生圖像。特定來說，超聲波探頭是決 定超聲波圖像的質(zhì)量的重要部件。超聲波探頭大體上包含壓電晶片(piezoelectric wafer)、電極、聲匹配層 (acoustic matching layer)、印刷電路板和聲透鏡(acoustic lens)。超聲波探頭的大小 在減小，這就需要布置用于處理超聲波探頭中的超聲波信號(hào)和電信號(hào)的布線圖案的方法以 及用于改善振動(dòng)性質(zhì)和聚焦以獲得清晰超聲波圖像且加寬信號(hào)帶寬的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于增強(qiáng)超聲波成像設(shè)備的振動(dòng)性質(zhì)且改善超聲波圖像的聚焦 以獲得清晰圖像的超聲波探頭、超聲波成像設(shè)備及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種超聲波探頭，其包括后部塊，其具有預(yù)定厚度； 柔性印刷電路板，其堆疊于所述后部塊上以圍繞所述后部塊的頂面和側(cè)面，且上面形成 有布線圖案；壓電晶片，其堆疊于所述柔性印刷電路板的頂面上，且具有分別形成于其兩 側(cè)上的上部和下部電極以及形成于其中的多個(gè)第二孔；接地電極板(ground electrode plate)，其堆疊于所述壓電晶片的頂面上，結(jié)合到所述上部電極且連接到所述柔性印刷電 路板的接地層；聲匹配層，其堆疊于所述接地電極板的頂面上；聲透鏡，其結(jié)合在所述聲匹 配層上；以及多個(gè)狹槽，其在垂直于所述第二孔的方向上形成，且從所述聲匹配層中延伸到 所述后部塊的頂部。所述柔性印刷電路板包含基膜，其由絕緣材料形成，且具有結(jié)合到所述后部塊 的底面以及與所述底面相對的頂面；以及布線圖案，其形成于所述基膜的兩側(cè)上。所述布 線圖案包含中央布線圖案，其形成于所述基膜的所述頂面上，具有形成于相鄰第二孔之 間的中央墊，經(jīng)由通路連接到所述中央墊，且經(jīng)由所述基膜的所述底面而延伸到所述后部 塊的外部；第一布線圖案，其具有形成于所述中央墊的一側(cè)處的第一墊，連接到所述第一墊，且布置于所述基膜的所述頂面的一側(cè)處；第二布線圖案，其具有形成于所述中央墊的另 一側(cè)上的第二墊，連接到所述第二墊，且布置于所述基膜的所述頂面的另一側(cè)處；保護(hù)層 (protective layer)，其形成于所述中央布線圖案的底面上以及所述第一和第二布線圖案 的頂面上以保護(hù)所述中央布線圖案、所述第一和第二布線圖案；以及接地層，其形成于所述 第一和第二布線圖案的所述頂面上所形成的所述保護(hù)層上，且連接到所述接地電極板。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種超聲波成像設(shè)備，其包含超聲波探頭；以及主體，其具有連接到所述超聲波探頭的連接器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造超聲波探頭的方法，其包含第一堆疊步 驟，其依序堆疊壓電晶片、接地電極板以及聲匹配層；第二孔形成步驟，其在所述壓電晶片 中形成多個(gè)第二孔；第二堆疊步驟，其依序堆疊后部塊和柔性印刷電路板；第三堆疊步驟， 其在所述柔性印刷電路板上堆疊所述壓電晶片；狹槽形成步驟，其形成垂直于所述第二孔 的多個(gè)狹槽以使得所述狹槽從所述聲匹配層延伸到所述后部塊的頂部；以及結(jié)合步驟，其 將聲透鏡結(jié)合到所述聲匹配層上。根據(jù)本發(fā)明，在后部塊、壓電晶片以及聲匹配層中的至少一者中形成多個(gè)孔，且經(jīng) 由一次性切塊過程(one-time dicing process)來形成多個(gè)狹槽以使得狹槽從聲匹配層延 伸到后部塊的頂部，而以矩陣陣列的形式形成布線圖案。因此，振動(dòng)性質(zhì)和聚焦可得以改善 以獲得清晰圖像。此外，本發(fā)明減少了超聲波信號(hào)干擾且提供了寬帶寬和高靈敏度。另外，以矩陣陣列的形式布置布線圖案以控制超聲波信號(hào)或用于超聲的功率，且 因此可調(diào)節(jié)聚焦深度，擴(kuò)大超聲區(qū)域且獲得清晰圖像。另外，將超聲波探頭連接到超聲波成像設(shè)備的主體的連接器位于主體的頂部上， 且因此用戶可方便地使用超聲波成像設(shè)備。通過參看附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例，將更加明白本發(fā)明的上述和其 它特征與優(yōu)點(diǎn)。


圖1說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波成像設(shè)備。圖2A是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭的橫截面圖。圖2B是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭的透視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的柔性印刷電路板的透視圖。圖4A是沿著圖3的線A-A取得的橫截面圖。圖4B是沿著圖3的線B-B取得的橫截面圖。圖5為制造根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭的方法的流程圖。圖6說明形成根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭的狹槽的方法。圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的超聲波探頭的橫截面圖。圖8為制造根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的超聲波探頭的方法的流程圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的超聲波探頭的橫截面圖。圖10為制造根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的超聲波探頭的方法的流程圖。圖IlA是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的超聲波探頭的橫截面圖。
圖11B是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的超聲波探頭的透視圖。圖12為制造根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的超聲波探頭的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參看附圖更完全地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示范性實(shí)施例。然 而，本發(fā)明可以許多不同形式來體現(xiàn)，且不應(yīng)解釋為限于本文陳述的實(shí)施例；而是，提供這 些實(shí)施例以使得本發(fā)明將為詳盡且完整的，且將本發(fā)明的概念完全傳達(dá)給所屬領(lǐng)域的技術(shù) 人員。在全部圖中，相同附圖標(biāo)記指代相同元件。圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波成像設(shè)備10。參看圖1，超聲波成像設(shè) 備1包含主體11、超聲波探頭100、顯示器13和輸入單元14。主體11包含發(fā)射和接收電信號(hào)和超聲波信號(hào)的信號(hào)處理器以及存儲(chǔ)超聲所需要 的應(yīng)用程序(programs)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元。此外，用于將超聲波探頭100連接到主體11 的連接器15提供于主體11外部。連接器15安置于主體11的頂部上以使得用戶可容易將 超聲波探頭100連接到主體11。超聲波探頭100包含與患者的患病區(qū)域接觸的聲透鏡80以及覆蓋超聲波探頭100 的其它組件的殼體90。聲透鏡80用于對超聲波圖像進(jìn)行聚焦，且經(jīng)布置以覆蓋安置于聲透 鏡80下方的聲匹配層。聲透鏡80可由硅制成。將在稍后詳細(xì)解釋超聲波探頭100的被殼 體90覆蓋的其它組件。顯示器13顯示通過為超聲和檢查而執(zhí)行的應(yīng)用程序所獲得的超聲波圖像。輸入單元14用以執(zhí)行檢查所需的應(yīng)用程序或輸入數(shù)據(jù)，且包含多個(gè)按鍵。現(xiàn)將參看圖2A和圖2B解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭100。圖2A是 根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭100的橫截面圖，且圖2B是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施 例的超聲波探頭100的透視圖。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭100包含依序堆疊的后部塊10、柔性印刷 電路板20、壓電晶片50、接地電極板60以及聲匹配層70。雖然根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的 超聲波探頭100包含安置于聲匹配層70上的聲透鏡80 (圖1所示)，但圖2A和圖2B中未
示出聲透鏡。后部塊10位于超聲波探頭100的底部處，且吸收從壓電晶片50行進(jìn)到后部塊10
的非所需的超聲波信號(hào)。柔性印刷電路板20位于后部塊10的頂面上且具有形成于其兩側(cè)上的布線圖案。 稍后將更詳細(xì)地解釋柔性印刷電路板20。壓電晶片50布置于柔性印刷電路板20的頂面上，且具有分別形成于其兩側(cè)上的 上部電極55和下部電極57以及多個(gè)第二孔53。雖然于本發(fā)明的第一實(shí)施例中的壓電晶片50中形成有兩個(gè)第二孔53，但第二孔 的數(shù)目不限于此。壓電晶片50可由PZT或PMN-PT形成。上部電極55和下部電極57是通 過濺鍍、電子束、熱蒸鍍(thermal evaporation)或電鍍而形成。上部電極55連接到接地 電極板60，且下部電極57連接到柔性印刷電路板20。接地電極板60具有形成于其頂面上的金屬層和形成于其底面上的絕緣層，且圍 繞壓電晶片50的頂面和側(cè)面。柔性印刷電路板20包含接地層。接地電極板60的底端連接到柔性印刷電路板20的接地層。聲匹配層70由金屬粉末或陶瓷粉末制成，且形成于接地電極板60的頂面上。多個(gè)狹槽83經(jīng)形成以使得所述多個(gè)狹槽83在垂直于第二孔53的方向上從聲匹 配層70延伸到后部塊10的頂部。雖然根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭100具有五 個(gè)狹槽83，但狹槽83的數(shù)目不限于此。聲透鏡(未圖示)用于對超聲波圖像進(jìn)行聚焦，且位于聲匹配層70的頂面上?，F(xiàn)在將參看圖2A、圖2B、圖3、圖4A以及圖4B來解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的 柔性印刷電路板20和布線圖案。圖3是柔性印刷電路20的透視圖，圖4A是沿著圖3的線 A-A取得的橫截面圖，且圖4B是沿著圖3的線B-B取得的橫截面圖。圖3示出了在形成狹槽83之前的柔性印刷電路板20。狹槽83的位置由圖3中的 虛線指示。柔性印刷電路板20包含基膜31和布線圖案?；?1由絕緣材料制成?；?1 的底面結(jié)合到后部塊10的頂面，且基膜31的頂面與所述底面相對。將布線圖案劃分為中 央布線圖案33、第一布線圖案35以及第二布線圖案37，且形成于基膜31的兩側(cè)上。中央布線圖案33形成于基膜31的頂面上，且包含形成于相鄰第二孔53之間的區(qū) 中的中央墊43。中央布線圖案33通過通路39連接到中央墊43，且通過基膜31的底面延伸 到后部塊10的外部。此處，中央布線圖案33交替地布置于中央墊43的一側(cè)和另一側(cè)上。 因此，圖4A中所示的中央布線圖案33位于中央墊43的右側(cè)處，而圖4B中所示的中央布線 圖案33形成于中央墊43的左側(cè)處。第一布線圖案35包含第一墊45，第一墊45形成于中央墊43的一側(cè)處、連接到第 一墊45且布置于基膜31的頂面的一側(cè)處。第二布線墊37包含第二墊47，第二墊47形成 于中央墊43的另一側(cè)處、連接到第二墊47且布置于基膜31的頂面的另一側(cè)處。用于保護(hù)布線圖案的保護(hù)層41形成于中央布線圖案33的底面上以及第一布線圖 案35和第二布線圖案37的頂面上。此處，中央墊43、第一墊45以及第二墊47未由保護(hù)層 41保護(hù)，且其經(jīng)暴露以連接到壓電晶片50的下部電極57。接地層49形成于第一布線圖案35和第二布線圖案37上形成的保護(hù)層41上，且 連接到接地電極板60。雖然中央墊43、第一墊45以及第二墊47在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的柔性印刷 電路板20中形成3X6的矩陣陣列，但其可形成3X64到3X 192的矩陣陣列。此外，雖然根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的柔性印刷電路板20具有三個(gè)布線圖案，包 含中央布線圖案33、第一布線圖案35以及第二布線圖案37，但布線圖案的數(shù)目不限于此。 如果形成五個(gè)布線圖案，那么中央布線圖案交替地形成于基膜的底面的一側(cè)和另一側(cè)上， 兩個(gè)布線圖案形成于中央布線圖案的一側(cè)上，且另外兩個(gè)布線圖案形成于中央布線圖案的 另一側(cè)上。所述兩個(gè)布線圖案分別布置于柔性印刷電路板的兩端處。一般來說，在壓電晶片50和柔性印刷電路板20的接觸部分處實(shí)現(xiàn)電路連接。 1.5D(維度)超聲波探頭具有多層級電路結(jié)構(gòu)，以便連接超身波探頭的兩端上的電路。然 而，超聲波探頭100的振動(dòng)和聲學(xué)性質(zhì)隨著后部塊10、壓電晶片50和聲匹配層70、柔性印 刷電路20以及接地電極板60的厚度減小而增加。因此，根據(jù)本發(fā)明的柔性印刷電路板20 的兩側(cè)上的電路未連接于柔性印刷電路板20與壓電晶片50的接觸部分處，且柔性印刷電路板20的兩端彼此結(jié)合，如圖2B所示，且因此與壓電晶片50接觸的柔性印刷電路板20的 厚度減小以改善超聲波探頭100的聲學(xué)性質(zhì)?，F(xiàn)在將參看圖2到圖6解釋制造根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭的方法。 圖5為制造根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭的方法的流程圖，且圖6說明形成根據(jù) 本發(fā)明的第一實(shí)施例的超聲波探頭的狹槽的方法。參看圖5，在步驟S711中依序堆疊壓電晶片50、接地電極板60以及聲匹配層70。在步驟S713中在壓電晶片50中形成所述多個(gè)第二孔53。在步驟S715中依序堆疊后部塊10和柔性印刷電路板20。在步驟S721中將在步驟S711中堆疊的壓電晶片50定位于在步驟S715中堆疊的 柔性印刷電路板20的頂面上。當(dāng)依序堆疊后部塊10、柔性印刷電路板20、壓電晶片50、接地電極板60以及聲匹 配層70時(shí)，在步驟S723中形成所述多個(gè)狹槽83以使得所述多個(gè)狹槽83在垂直于第二孔 53的方向上從聲匹配層70延伸到后部塊10的頂部。在步驟S725中將聲透鏡(未圖示)結(jié)合在形成有狹槽83的聲匹配層70上以覆 蓋聲匹配層70的整個(gè)表面。聲透鏡由例如硅等材料形成，且使用硅底漆(silicon primer) 將聲透鏡結(jié)合到聲匹配層70上。在步驟S727中將接地電極板60連接到柔性印刷電路板20的接地層59，且將柔性 印刷電路板20的兩端彼此結(jié)合以連接第一布線圖案45和第二布線圖案55來構(gòu)造電路?，F(xiàn)在將參看圖6解釋在步驟S723中形成狹槽83的方法。參看圖6，使用切塊機(jī)(dicing machine) 500以便在步驟S723中所堆疊的后部塊 10、柔性印刷電路板20、壓電晶片50、接地電極板60以及聲匹配層70中形成狹槽83。圖6 所示為形成五個(gè)狹槽83中的四個(gè)。在步驟S723中使用的切塊機(jī)500可用以在壓電晶片50中形成第二孔53。在堆疊和結(jié)合步驟中使用通用型環(huán)氧樹脂結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的超聲波探頭，因?yàn)榭?通過涂覆通用型環(huán)氧樹脂薄達(dá)1到2 y m而實(shí)現(xiàn)電結(jié)合。雖然通用型環(huán)氧樹脂代替具有相 對弱的粘性的導(dǎo)電型環(huán)氧樹脂，但用以結(jié)合超聲波探頭的粘合劑不限于通用型環(huán)氧樹脂?，F(xiàn)在將參看圖7和圖8解釋根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的超聲波探頭200。圖7是 根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的超聲波探頭200的橫截面圖，且圖8為制造根據(jù)本發(fā)明的第二 實(shí)施例的超聲波探頭200的方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的超聲波探頭200包含形成于后部塊110中的多個(gè)第一 孔113以及形成于壓電晶片150中的多個(gè)第二孔153。第一孔113的數(shù)目等于第二孔113 的數(shù)目，且第一孔113和第二孔153具有相同大小。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的超聲波探 頭200可減少超聲波干擾，且根據(jù)形成于后部塊110中的第一孔113來改善振動(dòng)性質(zhì)。參看圖7和8，在步驟S611中依序堆疊壓電晶片150、接地電極板160以及聲匹配 層170。在步驟S613中在壓電晶片150中形成所述多個(gè)第二孔153，且在步驟S617中在后 部塊110中形成對應(yīng)于第二孔153的第一孔113。在步驟S619中依序堆疊形成有第一孔113的后部塊110以及柔性印刷電路板 120。此處，更需要在后部塊110中形成第一孔113且隨后在后部塊110上堆疊柔性印刷電 路板120。
在步驟S621中，在步驟S619中安置于后部塊110上的柔性印刷電路板120上堆 疊著在步驟S611中布置的壓電晶片150。在步驟S623中形成垂直于第二孔153的多個(gè)狹槽(未圖示)以使得狹槽從聲匹 配層170延伸到后部塊110的頂部。在步驟S625中將聲透鏡(未圖示)結(jié)合到形成有狹槽的聲匹配層170上以覆蓋 聲匹配層170的整個(gè)表面。在步驟S627中將接地電極板160連接到柔性印刷電路板120的接地層(未圖示) 且將柔性印刷電路板120的兩端彼此結(jié)合以連接第一和第二布線圖案(未圖示)，進(jìn)而構(gòu)造 電路。現(xiàn)在將參看圖9和10解釋根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的超聲波探頭200。圖9是根 據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的超聲波探頭300的橫截面圖，且圖10為制造根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí) 施例的超聲波探頭300的方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的超聲波探頭300包含形成于壓電晶片250中的多個(gè)第 二孔253以及形成于聲匹配層270中的多個(gè)第三孔273。此處，第二孔273的數(shù)目等于第 三孔273的數(shù)目，且第二孔253和第三孔273具有相同大小。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的 超聲波探頭300根據(jù)形成于聲匹配層270中的第三孔273而減少超聲波干擾以改善振動(dòng)性 質(zhì)。參看圖9和圖10，在步驟S511中依序堆疊壓電晶片250、接地電極板260以及聲 匹配層270。在步驟S513中在壓電晶片250中形成所述多個(gè)第二孔253，且在步驟S515中 在聲匹配層270中形成對應(yīng)于第二孔253的第三孔273。在步驟S519中依序堆疊后部塊210和柔性印刷電路板220。在步驟S521中，在步驟S519中安置于后部塊210上的柔性印刷電路板220上堆 疊著在步驟S511中布置的壓電晶片250。在步驟S523中形成垂直于第二孔253的多個(gè)狹槽(未圖示)以使得狹槽從聲匹 配層270延伸到后部塊210的頂部。在步驟S525中將聲透鏡(未圖示)結(jié)合到形成有狹槽的聲匹配層270上以覆蓋 聲匹配層270的整個(gè)表面。在步驟S527中將接地電極板260連接到柔性印刷電路板220的接地層(未圖示) 且將柔性印刷電路板220的兩端彼此結(jié)合以連接第一和第二布線圖案(未圖示)，進(jìn)而構(gòu)造 電路?，F(xiàn)在將參看圖11A、圖11B和圖12解釋根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的超聲波探頭 400。圖11A是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的超聲波探頭400的橫截面圖，圖11B是根據(jù)本發(fā) 明的第四實(shí)施例的超聲波探頭400的透視圖，且圖12為制造根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的超 聲波探頭400的方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的超聲波探頭400包含形成于后部塊310中的多個(gè)第一 孔313、形成于壓電晶片350中的多個(gè)第二孔353以及形成于聲匹配層370中的多個(gè)第三 孔373。第一孔313的數(shù)目、第二孔353的數(shù)目以及第三孔373的數(shù)目是相同的，且第一孔 313、第二孔353和第三孔373具有相同大小。根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的超聲波探頭400 可根據(jù)形成于后部塊310、壓電晶片350以及聲匹配層370中的第一孔313、第二孔353和第三孔373而將層間干擾減到最少來改善振動(dòng)性質(zhì)。參看圖11A、圖11B和圖12，在步驟S411中依序堆疊壓電晶片350、接地電極板360 以及聲匹配層370。在步驟S413中在壓電晶片350中形成所述多個(gè)第二孔353，且在步驟 S415中在聲匹配層370中形成對應(yīng)于第二孔353的第三孔373。在步驟S417中在后部塊 310的上部部分中形成對應(yīng)于第二孔353和第三孔373的第一孔313。在步驟S419中依序堆疊著形成有第一孔313的后部塊310和柔性印刷電路板 320。在步驟S421中在步驟S419中安置于后部塊310上的柔性印刷電路板320上堆疊 著在步驟S411中布置的壓電晶片350。當(dāng)在步驟S421中依序堆疊后部塊310、柔性印刷電路板320、壓電晶片350、接地電 極板360以及聲匹配層370時(shí)，在步驟S423中形成垂直于第二孔353的多個(gè)狹槽383以使 得狹槽383從聲匹配層370延伸到后部塊310的頂部。在步驟S425中，將聲透鏡(未圖示)結(jié)合到形成有狹槽383的聲匹配層370上以 覆蓋聲匹配層370的整個(gè)表面。在步驟S427中將接地電極板360連接到柔性印刷電路板320的接地層359且將 柔性印刷電路板320的兩端彼此結(jié)合以連接第一和第二布線圖案(未圖示)，進(jìn)而構(gòu)造電路。已通過實(shí)施例描述了根據(jù)本發(fā)明的超聲波探頭、超聲波成像設(shè)備以及其制造方 法。雖然已參考本發(fā)明的示范性實(shí)施例來特定繪示且描述了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人 員將了解，在不脫離由所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可在其中作出 各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
一種超聲波探頭，其包括后部塊，其具有預(yù)定厚度；柔性印刷電路板，其堆疊于所述后部塊上以圍繞所述后部塊的頂面和側(cè)面，且上面形成有布線圖案；壓電晶片，其堆疊于所述柔性印刷電路板的頂面上，且具有分別形成于其兩側(cè)上的上部和下部電極以及形成于其中的多個(gè)第二孔；接地電極板，其堆疊于所述壓電晶片的頂面上，結(jié)合到所述上部電極且連接到所述柔性印刷電路板的接地層；聲匹配層，其堆疊于所述接地電極板的頂面上；聲透鏡，其結(jié)合至所述聲匹配層上；以及多個(gè)狹槽，其在垂直于所述第二孔的方向上形成，且從所述聲匹配層中延伸到所述后部塊的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其中所述后部塊具有形成于其中的第一孔，所 述第一孔對應(yīng)于所述第二孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其中所述聲匹配層具有形成于其中的第三孔， 所述第三孔對應(yīng)于所述第二孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其中所述后部塊具有形成于其中的第一孔，所 述第一孔對應(yīng)于所述第二孔，且所述聲匹配層具有形成于其中的第三孔，所述第三孔對應(yīng) 于所述第二孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3以及4中任一權(quán)利要求所述的超聲波探頭，其中所述第一、第二 以及第三孔具有相同大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波探頭，其中第一孔的數(shù)目、第二孔的數(shù)目以及第三孔 的數(shù)目等于二或四。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波探頭，其中所述柔性印刷電路板包括基膜，其由絕緣材料形成，且具有結(jié)合到所述后部塊上的底面以及與所述底面相對的 頂面；以及布線圖案，其形成于所述基膜的兩側(cè)上， 其中所述布線圖案包括中央布線圖案，其形成于所述基膜的所述頂面上，具有形成于相鄰第二孔之間的中 央墊，經(jīng)由通路連接到所述中央墊，且經(jīng)由所述基膜的所述底面而延伸到所述后部塊的外 部；第一布線圖案，其具有形成于所述中央墊的一側(cè)處的第一墊，連接到所述第一墊，且布 置于所述基膜的所述頂面的一側(cè)處；第二布線圖案，其具有形成于所述中央墊的另一側(cè)處的第二墊，連接到所述第二墊，且 布置于所述基膜的所述頂面的另一側(cè)處；保護(hù)層，其形成于所述中央布線圖案的底面上以及所述第一和第二布線圖案的頂面上 以保護(hù)所述中央布線圖案、所述第一和第二布線圖案；以及接地層，其形成于所述第一和第二布線圖案的所述頂面上所形成的所述保護(hù)層上，且 連接到所述接地電極板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波探頭，其中所述中央布線圖案交替地布置于所述基膜 的一側(cè)和另一側(cè)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波探頭，其中所述柔性印刷電路板的兩端彼此結(jié)合以使 得所述第一和第二布線圖案彼此連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲波探頭，其中所述中央墊、所述第一墊和所述第二墊形 成3X96矩陣陣列。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲波探頭，其中狹槽的數(shù)目為95。
12.—種超聲波成像設(shè)備，其包括根據(jù)權(quán)利要求1、2、3以及4中任一權(quán)利要求所述的超聲波探頭；以及 主體，其具有連接到所述超聲波探頭的連接器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波成像設(shè)備，其中所述連接器位于所述主體的頂部上。
14.一種制造超聲波探頭的方法，其包括第一堆疊步驟，其依序堆疊壓電晶片、接地電極板以及聲匹配層； 第二孔形成步驟，其在所述壓電晶片中形成多個(gè)第二孔； 第二堆疊步驟，其依序堆疊后部塊和柔性印刷電路板； 第三堆疊步驟，其在所述柔性印刷電路板上堆疊所述壓電晶片； 狹槽形成步驟，其形成垂直于所述第二孔的多個(gè)狹槽以使得所述狹槽從所述聲匹配層 延伸到所述后部塊的頂部；以及結(jié)合步驟，其將聲透鏡結(jié)合到所述聲匹配層上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，該方法還包括所述第二堆疊步驟之前的在所 述后部塊中形成對應(yīng)于所述第二孔的第一孔的第一孔形成步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，該方法還包括所述第二堆疊步驟之前的在所 述聲匹配層中形成對應(yīng)于所述第二孔的第三孔的第三孔形成步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，該方法還包括所述第二堆疊步驟之前的在所 述聲匹配層中形成對應(yīng)于所述第二孔的第三孔的第三孔形成步驟以及在所述后部塊中形 成對應(yīng)于所述第二孔的第一孔的第一孔形成步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求14、15、16以及17中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一、第二 以及第三孔具有相同大小。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波探頭、超聲波成像設(shè)備及其制造方法。超聲波探頭包含后部塊，其具有預(yù)定厚度；柔性印刷電路板，其堆疊于后部塊上以圍繞后部塊的頂面和側(cè)面，且上面形成有布線圖案；壓電晶片，其堆疊于柔性印刷電路板的頂面上，且具有分別形成于其兩側(cè)上的上部和下部電極以及形成于其中的多個(gè)第二孔；接地電極板，其堆疊于壓電晶片的頂面上，結(jié)合到上部電極且連接到柔性印刷電路板的接地層；聲匹配層，其堆疊于接地電極板的頂面上；聲透鏡，其結(jié)合在聲匹配層上；以及多個(gè)狹槽，其在垂直于第二孔的方向上形成，且從聲匹配層中延伸到后部塊的頂部。在后部塊、壓電晶片以及聲匹配層中的至少一者中形成多個(gè)孔，且以矩陣陣列的形式形成布線圖案。
文檔編號(hào)A61B8/08GK101797166SQ201010116730
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者林圣珉, 鄭虎 申請人:忽門史肯股份有限公司