超声波元件以及超声波内窥镜.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103583055 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103583055 A (21)申请号 201280026079.4 (22)申请日 2012.05.29 2011-153278 2011.07.11 JP H04R 19/00(2006.01) A61B 8/12(2006.01) F04B 43/04(2006.01) (71)申请人 奥林巴斯医疗株式会社 地址 日本东京都 申请人 奥林巴斯株式会社 (72)发明人 松本一哉 唐木和久 长谷川守 若琳胜裕 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 杨谦 胡建新 (5。

2、4) 发明名称 超声波元件以及超声波内窥镜 (57) 摘要 US 元件 （20）具备硅衬底 （11）以及在硅衬 底 （11） 上按顺序层叠的 ： 下部电极层 （12） ， 具有 多个下部电极部 （12A） 和多个下部布线部 （12B） ， 与被施加驱动信号以及偏置信号的下部电极端子 （52） 连接 ； 下部绝缘层 （13） ； 形成多个空腔 （14） 的上部绝缘层 （15） ； 上部电极层 （16） ， 具有多个 上部电极部 （16A）和多个上部布线部 （16B） 、 与 用于检测电容信号的、 接地电位的上部电极端子 （51）连接 ； 以及保护层 （17） ， 并且 US 元件 （20） 还具。

3、备至少在上述下部布线部 （12B） 的上侧形成 的、 与接地电位的屏蔽电极端子 （53） 连接的屏蔽 电极部 （71） 。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.11.28 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/063792 2012.05.29 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/008546 JA 2013.01.17 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103583。

4、055 A CN 103583055 A 1/1 页 2 1. 一种超声波元件， 其特征在于， 具备 ： 基体 ； 以及 在上述基体上按顺序层叠的 ： 下部电极层， 与被施加驱动信号以及偏置信号的下部电极端子连接， 具有多个下部电 极部以及将上述多个下部电极部连接的多个下部布线部 ； 下部绝缘层 ； 形成有多个空腔的上部绝缘层 ； 上部电极层， 与用于检测电容信号的、 接地电位的上部电极端子连接， 具有隔着各个空 腔分别与下部电极部对置配置的多个上部电极部、 以及将上述多个上部电极部连接的多个 上部布线部 ； 以及 保护层， 该超声波元件还具备至少在上述下部布线部的上侧形成的、 与接地电位的屏。

5、蔽电极端 子连接的屏蔽电极部。 2. 如权利要求 1 记载的超声波元件， 其特征在于， 上述空腔是上述上部绝缘层所覆盖的由导电性材料构成的牺牲层通过蚀刻处理而被 局部地除去后的区域， 上述屏蔽电极部是未通过上述蚀刻处理被除去的、 上述牺牲层的残存区域。 3. 如权利要求 1 记载的超声波元件， 其特征在于， 上述屏蔽电极部是与上述上部电极层同时形成的、 通过槽部而与上述上部电极层分离 的区域。 4. 如权利要求 1 记载的超声波元件， 其特征在于， 上述屏蔽电极部包括第一屏蔽电极部和第二屏蔽电极部， 上述空腔是上述上部绝缘层所覆盖的由导电性材料构成的牺牲层通过蚀刻处理而被 局部地除去后的区域，。

6、 上述第一的屏蔽电极部是未通过上述蚀刻处理被除去的、 上述牺牲层的残存区域， 上 述第二的屏蔽电极部是与上述上部电极层同时形成的、 通过槽部而与上述上部电极层分离 的区域。 5. 如权利要求 1 记载的超声波元件， 其特征在于， 上述屏蔽电极部隔着上述保护层覆盖上述下部电极层的上侧的整面。 6. 一种超声波内窥镜， 其特征在于， 具有权利要求 1 至权利要求 5 任一项记载的上述超声波元件。 权 利 要 求 书 CN 103583055 A 2 1/8 页 3 超声波元件以及超声波内窥镜 技术领域 0001 本发明涉及静电电容型的超声波元件以及具备上述超声波元件的超声波内窥镜。 背景技术 00。

7、02 向体内照射超声波、 并根据回波信号将体内的状态图像化而进行诊断的超声波诊 断法正在普及。超声波诊断法所使用的超声波诊断装置之一为超声波内窥镜 （以下、 称为 “US 内窥镜” ） 。US 内窥镜为， 在向体内导入的插入部的前端硬性部配设有超声波振子。超 声波振子具有的功能为， 将电信号变换为超声波而向体内发送， 并且对在体内反射的超声 波进行接收而变换为电信号。 0003 此前， 超声波振子主要使用含有环境负担较大的铅的陶瓷压电材料、 例如 PZT（锆 钛酸铅）等。与此相对， Caronti 等公开了一种使用 MEMS（Micro Electro Mechanical Systems ：。

8、 微机电系统） 技术来制造的、 材料不含铅的静电电容型超声波振子 （Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer ： 电容式微加工超声传感器 ； 以下称为 “c-MUT” ） 。 c-MUT 为， 将上部电极部与下部电极部隔着空洞部 （空腔） 对置配置的超声波单元 （以下称为 “US 单元” ） 作为单位元件。并且， 将各个电极部通过布线部连接而成的多个 US 单元排列而 构成超声波元件 （以下称为 “US 元件” ） 。 0004 US 单元为， 通过对下部电极部与上部电极部之间施加电压， 由此利用静电力来使 包含上部电极部的膜 （振动部） 振。

9、动而产生超声波。此外， 当从外部入射超声波时， 两电极的 间隔变化， 因此根据静电电容的变化而将超声波变换为电信号。 此外， 为了不仅在超声波接 收发送时、 在超声波接收时也提高收发的效率， 而在电极间施加规定的偏置电压。 0005 在 c-MUT 中， 为了得到稳定的特性， 向下部电极部施加用于超声波产生的驱动信 号以及用于超声波接收的偏置信号， 上部电极部常时成为接地电位 （接地电位） 。 0006 但是， 覆盖下部电极部或者下部布线部的绝缘膜的一部分有时由于灰尘或者缺陷 等而被破坏。于是， 所施加的电位从缺陷部向 US 单元的外部漏出， 因此 US 单元以及 US 内 窥镜的特性有可能变。

10、得不稳定。 0007 本发明的实施方式的目的在于提供特性稳定的超声波元件以及特性稳定的超声 波内窥镜。 发明内容 0008 用于解决课题的手段 0009 本发明的实施方式的超声波元件为， 具备基体以及在上述基体上按顺序层叠的 ： 下部电极层， 与被施加驱动信号以及偏置信号的下部电极端子连接， 具有多个下部电极部 以及将上述多个下部电极部连接的多个下部布线部 ； 下部绝缘层 ； 形成有多个空腔的上部 绝缘层 ； 上部电极层， 与用于检测电容信号的、 接地电位的上部电极端子连接， 具有隔着各 个空腔分别与下部电极部对置配置的多个上部电极部、 以及将上述多个上部电极部连接的 多个上部布线部 ； 以及。

11、保护层 ； 并且上述超声波元件还具备至少在上述下部布线部的上侧 说 明 书 CN 103583055 A 3 2/8 页 4 形成的、 与接地电位的屏蔽电极端子连接的屏蔽电极部。 0010 此外， 本发明的其他实施方式的超声波内窥镜为， 具有超声波元件， 该超声波元件 具备基体以及在上述基体上按顺序层叠的 ： 下部电极层， 与被施加驱动信号以及偏置信号 的下部电极端子连接， 具有多个下部电极部以及将上述多个下部电极部连接的多个下部布 线部 ； 下部绝缘层 ； 形成有多个空腔的上部绝缘层 ； 上部电极层， 与用于检测电容信号的、 接地电位的上部电极端子连接， 具有隔着各个空腔分别与下部电极部对置。

12、配置的多个上部 电极部、 以及将上述多个上部电极部连接的多个上部布线部 ； 以及保护层 ； 并且上述超声 波元件还具备至少在上述下部布线部的上侧形成的、 与接地电位的屏蔽电极端子连接的屏 蔽电极部。 附图说明 0011 图 1 是用于说明第一实施方式的超声波内窥镜的外观图。 0012 图 2 是用于说明第一实施方式的超声波内窥镜的前端部的立体图。 0013 图 3 是用于说明第一实施方式的超声波内窥镜的前端部的超声波阵列的构成的 立体图。 0014 图 4 是用于说明第一实施方式的超声波元件的构造的俯视图。 0015 图 5 是用于说明第一实施方式的超声波元件的构造的沿着图 4 的 V-V 线。

13、的部分截 面图。 0016 图 6 是用于说明第一实施方式的超声波单元的构造的分解图。 0017 图 7A 是用于说明第一实施方式的超声波单元的制造方法的截面图。 0018 图 7B 是用于说明第一实施方式的超声波单元的制造方法的截面图。 0019 图 7C 是用于说明第一实施方式的超声波单元的制造方法的截面图。 0020 图 7D 是用于说明第一实施方式的超声波单元的制造方法的截面图。 0021 图 7E 是用于说明第一实施方式的超声波单元的制造方法的截面图。 0022 图 7F 是用于说明第一实施方式的超声波单元的制造方法的截面图。 0023 图 8 是表示第一实施方式的超声波单元的牺牲层。

14、的图案的俯视图。 0024 图 9 是表示第一实施方式的超声波单元的屏蔽电极部的图案的俯视图。 0025 图 10 是用于说明第一实施方式的超声波单元的动作的示意图。 0026 图 11 是用于说明第二实施方式的超声波单元的构造的分解图。 0027 图 12 是表示第二实施方式的超声波单元的下部电极层的图案的俯视图。 0028 图 13 是表示第二实施方式的超声波单元的上部电极层的图案的俯视图。 0029 图 14 是用于说明第三实施方式的超声波单元的构造的分解图。 0030 图 15 是用于说明第四实施方式的超声波单元的构造的分解图。 具体实施方式 0031 第一实施方式 0032 以下， 。

15、参照附图对第一实施方式的超声波元件 20 以及具有超声波元件 20 的超声 波内窥镜 2 进行说明。 0033 超声波内窥镜的构成 说 明 书 CN 103583055 A 4 3/8 页 5 0034 如图 1 所示那样， US 内窥镜 2 与超声波观测装置 3 以及监视器 4 一起构成超声波 内窥镜系统 1。US 内窥镜 2 具备 ： 向体内插入的细长的插入部 21 ； 配置在插入部 21 的基端 的操作部 22 ； 以及从操作部 22 的侧部延伸出的通用塞绳 （universal cord） 23。 0035 在通用塞绳 23 的基端部配设有与光源装置 （未图示） 连接的连接器 24A。。

16、从连接 器 24A 延伸出经由连接器 25A 与摄像机控制单元 （未图示） 能够装卸地连接的电缆 25、 和经 由连接器 26A 与超声波观测装置 3 能够装卸地连接的电缆 26。超声波观测装置 3 与监视器 4 连接。 0036 插入部 21 构成为， 从前端侧起按顺序连续设置有前端硬性部 （以下称为 “前端 部” ） 37、 位于前端部 37 的后端的弯曲部 38、 以及位于弯曲部 38 的后端而到达操作部 22 的 细径且长尺寸且具有挠性的可挠管部 39。并且， 在前端部 37 的前端侧配设有超声波单元 30。 0037 在操作部22上配设有将弯曲部38向所希望的方向弯曲控制的弯角钮22。

17、A、 进行送 气以及送水操作的送气送水按钮 22B、 进行吸引操作的吸引按钮 22C、 以及成为向体内导入 的处置工具的入口的处置工具插入口 22D 等。 0038 并且， 如图 2 所示那样， 超声波单元 （US 单元） 30 在所设置的前端部 37 上配设有 ： 构成照明光学系统的照明用透镜罩 31 ； 观察光学系统的观察用透镜罩 32 ； 兼作吸引口的钳 子口 33 ； 以及未图示的送气送水喷嘴。 0039 如图 3 所示那样， US 单元 30 的超声波阵列 （US 阵列） 40 是多个俯视矩形的超声 波元件 20 的长边被连结、 并弯曲配置为圆筒状的放射型振子组。即， 在 US 阵列。

18、 40 中， 例如 在直径 2mm 的圆筒的侧面， 在 360 度方向上配设有 200 个短边为 0.1mm 以下的 US 元件 20。 此外， US 阵列 40 为放射型振子组， 但 US 阵列也可以为弯折为凸形状的凸型振子组。 0040 在圆筒状的超声波阵列 40 的端部排列有多个下部电极端子 52， 其分别与同轴电 缆束 35 的各个信号线 62 连接。上部电极端子 51 分别与同轴电缆束 35 的各个电容检测线 61 连接。屏蔽电极端子 53 分别与同轴电缆束 35 的屏蔽线 63 连接。即， 同轴电缆束 35 由 具有与多个信号线 62 以及多个电容检测线 61 的合计数相同根数的芯。

19、线的同轴电缆构成。 0041 同轴电缆束 35 插通前端部 37、 弯曲部 38、 可挠管部 39、 操作部 22、 通用塞绳 23 以 及超声波电缆 26， 经由超声波连接器 26A 与超声波观测装置 3 连接。 0042 收发部的构成 0043 接下来， 使用图 4、 图 5 以及图 6， 对 US 元件 20 以及超声波单元 （US 单元） 10 的构 成进行说明。 此外， 图都是用于说明的示意图， 图案的数量、 厚度、 大小以及大小等的比率与 实际不同。 0044 如图 4 所示那样， 在 US 元件 20 中， 多个静电电容型的 US 单元 10 配置为矩阵状。 另外， 为了进行说明。

20、而在图 4 中仅示出一部分 US 单元 10。US 单元 10 的配置也可以为规则 的格子配置、 交错配置或者三角网格配置等， 也可以是随机配置。而且， 在 US 元件 20 的一 个端部配设有下部电极端子52， 在另一个端部配设有上部电极端子51和屏蔽电极端子53。 0045 如图 5 以及图 6 所示那样， US 单元 10 具有在作为基体的硅衬底 11 上按顺序层叠 的、 与下部电极端子 52 连接的下部电极层 12、 下部绝缘层 （第一绝缘层） 13、 形成有圆筒状 的空腔 14 的上部绝缘层 （第二绝缘层） 15、 与上部电极端子 51 连接的上部电极层 16 以及保 护层 （第三绝。

21、缘层） 17。硅衬底 11 是在硅 11A 的表面上形成了硅热氧化膜 11B、 11C 而成的 说 明 书 CN 103583055 A 5 4/8 页 6 基板。 0046 即， 各个 US 单元 10 具有隔着空腔 14 对置配置的下部电极部 12A 和上部电极部 16A。 0047 下部电极层 12 具有俯视圆形的多个下部电极部 12A 和从下部电极部 12A 的边缘 部向两个方向延伸配置的多个下部布线部 12B。下部布线部 12B 与同一 US 元件 20 的其他 US 单元的下部电极部 12A 连接。并且， 下部布线部 12B 与下部电极端子 52 连接。 0048 上部电极层 16。

22、 具有俯视圆形的多个上部电极部 16A 和从上部电极部 16A 的边缘 部向两个方向延伸配置的多个上部布线部 16B。上部布线部 16B 与同一 US 元件 20 的其他 US 单元的上部电极部 16A 连接。并且， 上部布线部 16B 与上部电极端子 51 连接。 0049 即。 同一US元件20中所配置的多个US单元10的全部下部电极部12A相互连接， 全部上部电极部 16A 也相互连接。 0050 在图 5 以及图 6 所示的上述构造的 US 单元 10 中， 空腔 14 的正上方区域的上部绝 缘层 15、 上部电极层 16 及保护层 17 构成为作为振动部的膜 18。 0051 并且，。

23、 US 单元 10 为， 在空腔 14 的外周部具有屏蔽电极部 71。屏蔽电极部 71 是在 包含下部布线部 12B 的上侧的区域中形成的由导电性材料构成的电极， 与屏蔽电极端子 53 连接。如后述那样， 空腔 14 是上部绝缘层 15 所覆盖的导电性材料构成的牺牲层 70 通过蚀 刻处理而被局部地除去而成的区域， 屏蔽电极部 71 是未通过蚀刻处理而被除去的牺牲层 70 的残存区域。 0052 此外， 在图 6 中， 根据图示的情况， 将上部绝缘层 15 分离为上部绝缘层 15A 和上部 绝缘层 15B 而显示， 但上部绝缘层 15A 与上部绝缘层 15B 同时一体形成。并且， 向牺牲层 7。

24、0 上所形成的槽部 70A 进入的部分为上部绝缘层 15A。 0053 在 US 元件 20 中， 下部布线部 12B 的上侧不仅被下部绝缘层 13、 上部绝缘层 15 以 及保护层 17、 还被屏蔽电极部 71 覆盖。而且， 屏蔽电极部 71 经由屏蔽电极端子 53 常时成 为接地电位。 0054 因此， 即使例如绝缘膜的一部分由于灰尘或者缺陷等而破坏， 对下部电极层 12 施 加的电压信号 （驱动信号以及偏置信号） 也不会向 US 单元 10 的外部泄漏。因此， US 单元 10 以及 US 内窥镜 2 的特性稳定。 0055 此外， 屏蔽电极部 71 是使用牺牲层 70 来制作的， 因此。

25、工序数的增加较少、 容易制 造。 0056 US 元件的制造方法 0057 接下来， 使用图 7A 图 7F、 图 8 以及图 9 对 US 元件 20 的制造方法进行简单说明。 0058 步骤 S11 下部电极层形成 0059 通过溅射法等在硅衬底 11 的整面上成膜由导电性硅或者金属、 例如铜、 金或铝构 成的导电性材料。然后， 在形成了基于光刻的掩模图案之后， 通过蚀刻而局部地进行除去， 由此形成具有下部电极部 12A 和下部布线部 12B 的下部电极层 12。 0060 步骤 S12 下部绝缘层形成 0061 以覆盖下部电极层 12 方式， 例如通过 CVD 法 （化学气相生长法） 等。

26、来成膜由 SiN 等 绝缘性材料构成的下部绝缘层 13。 0062 步骤 S13 牺牲层形成 说 明 书 CN 103583055 A 6 5/8 页 7 0063 在下部绝缘层 13 之上， 成膜由从导电性材料中选择的、 能够通过蚀刻除去的材料 构成的牺牲层材料。然后， 如图 7A 所示那样， 在牺牲层 70 之上形成基于光刻的掩模图案 75。 0064 步骤 S14 牺牲层构图 0065 如图 7B 以及图 8 所示那样， 通过蚀刻处理， 牺牲层 70 经由环状的槽部 70A 被分离 为空腔的形状 （圆柱状） 的空腔部 72 和屏蔽电极部 71。 0066 牺牲层70的厚度成为空腔14的高。

27、度， 因此例如为0.050.3m， 优选为0.05 0.15m。 0067 步骤 S15 上部绝缘层形成 0068 在牺牲层图案 （空腔部 72 以及屏蔽电极部 71） 的上表面， 例如通过与下部绝缘层 13同样的方法以及同样的材料来形成上部绝缘层15。 此时， 如已经说明的那样， 在槽部70A 的内部也形成有上部绝缘层 15A。 0069 然后， 在上部绝缘层 15 的规定的位置上， 将空腔部 72 除去， 因此形成流入蚀刻剂 的开口部 （未图示） 。 0070 步骤 S16 空腔形成 0071 接着， 如图 7D 及图 9 所示， 通过空腔部 72 的蚀刻除去来形成空腔 14。屏蔽电极部 。

28、71 通过上部绝缘层 15A 而与空腔部 72 分离， 因此未通过蚀刻剂除去。即， 屏蔽电极部 71 是 未通过蚀刻处理被除去的牺牲层 70 的残存区域。 0072 例如， 在作为牺牲层70使用钨 （W） 、 作为下部绝缘层13以及上部绝缘层15使用氮 化硅 （SiN） 的情况下， 作为蚀刻剂使用过氧化氢水 （H2O2） 。此外， 在作为牺牲层 70 使用导电 性多晶硅、 作为下部绝缘层 13 以及上部绝缘层 15 使用 SiN 的情况下， 作为蚀刻剂使用氟化 氙气体 （XeF2） 。 0073 此外， 空腔 14 不限定于圆柱形状， 也可以是多棱柱形状等。在空腔 14 为多棱柱形 状的情况下。

29、， 上部电极部 16A 以及下部电极部 12A 的俯视形状也优选为多边形。 0074 步骤 S17 上部电极层形成 0075 如图7E所示那样， 通过与下部电极层12同样的方法以及同样的材料， 形成具有上 部电极部 16A 和上部布线部 16B 的上部电极层 16。 0076 步骤 S18 保护层形成 0077 如图 8（F） 所示那样， US 元件 20 的表面由保护层 17 覆盖。保护层 17 不仅具有 保护功能， 还具有声音匹配层功能以及连结 US 元件 20 的功能。 0078 此外， 虽然省略说明， 但在下部电极形成工序中还形成下部电极端子 52， 在上部电 极形成工序中还形成上部电。

30、极端子 51， 在屏蔽电极形成工序 （牺牲层形成） 中还形成屏蔽电 极端子 53。保护层 17 形成为不覆盖下部电极端子 52、 上部电极端子 51 以及屏蔽电极端子 53。 0079 作为保护层 17 由聚酰亚胺树脂、 环氧树脂、 丙烯酸树脂或者聚对二甲苯树脂等挠 性树脂构成， 耐化学药品性能较高、 具有弯曲性、 容易加工， 因此特别优选为聚酰亚胺树脂。 此外， 保护层 17 也可以是在第一绝缘层上进一步形成具有生物体适合性的第二绝缘层的 双层构造。 0080 将多个超声波元件 20 在连结方向上弯曲配置为规定直径的放射形状， 由此制作 说 明 书 CN 103583055 A 7 6/8 。

31、页 8 US 阵列 40。例如， US 阵列 40 例如与规定直径的圆筒的外周接合。进而， 对 US 阵列 40 连 接同轴电缆束 35， 来制作 US 单元 30。 0081 US 元件的动作 0082 接着， 使用图 10 对 US 元件 20 的动作进行说明。下部电极部 12A 经由下部电极端 子 52 与超声波观测装置 3 的电压信号产生部 3A 连接。屏蔽电极部 71 经由屏蔽电极端子 53 而成为接地电位。另一方面， 上部电极部 16A 经由上部电极端子 51 与电容信号检测部 3B 连接， 成为接地电位。电容信号检测部 3B 检测电容信号 （电流变化） 。 0083 在超声波产生。

32、时， 电压信号产生部 3A 将含有偏置电压的驱动电压信号施加到下 部电极部 12A。当下部电极部 12A 被施加电压时， 接地电位的上部电极部 16A 通过静电力 而靠向下部电极部 12A， 因此包含上部电极部 16A 的膜 18 变形。然后， 当向下部电极部 12A 的电压施加消失时， 膜 18 通过弹力而恢复到原来的形状。通过该膜 18 的变形 / 恢复来产 生超声波。 0084 另一方面， 在超声波接收时， 通过接收的超声波能量而包含上部电极部 16A 的膜 18变形。 于是， 上部电极部16A与下部电极部12A之间的距离变化， 因此其之间的静电电容 变化。于是， 在电容信号检测部 3B。

33、 中流动与电容变化相伴随的电流。即， 接收的超声波能 量被变换为电容信号。 0085 此外， 如图 6 以及图 10 所示那样， 在 US 单元 10 中， 俯视略圆形的下部电极部 12A 的直径 R12 大于俯视略圆形的上部电极部 16A 的直径 R16， 并且俯视略圆形的上部电极部 16A 的直径 R16 大于俯视略圆形的空腔 14 的直径 R14。此外， 将下部电极部 12A、 空腔 14 以 及上部电极部 16A 的中心连接的直线与硅衬底 11 垂直。 0086 因此， 在US单元10中， 在制造时层叠形成的各层的图案对位精度的允许量较大而 容易制造。换言之， 即使图案对位的错位较大，。

34、 US 单元 10 的特性也稳定。 0087 但是， 由此， 在膜 18 的外周区域中， 存在下部电极部 12A 与上部电极部 16A 对置配 置的部分。 该对置部分形成电容器， 但是， 是即使接收超声波而静电电容也不变化的寄生电 容部 （固定电容部） 19。当寄生电容部 19 的静电电容较大时， 即使膜 18（电容可变部） 的静 电电容变化， 由电容信号检测部 3B 检测的电容信号 （静电电容） 的变化率也变小。 0088 但是， 在 US 元件 20 中， 在下部电极部 12A 与上部电极部 16A 对置配置的外周部配 设有接地电位的屏蔽电极部71。 因此， 下部电极部12A与屏蔽电极部7。

35、1对置配置的部分之 上的上部电极部 16A， 与下部电极部 12A 不形成电容器。即， 上部电极部 16A 的外周部不成 为寄生电容的原因。因此， US 元件 20 与没有屏蔽电极部 71 的 US 元件相比， 超声波的接收 灵敏度更高。 0089 并且， 如图 6 等所示那样， US 元件 20 的下部布线部 12B 的长边方向与上部布线部 16B 的长边方向正交。即， 下部布线部 12B 从下部电极部 12A 向 Y 轴方向延伸配置， 与此相 对， 上部布线部 16B 从上部电极部 16A 向 X 轴方向延伸配置。没有下部布线部 12B 与上部 布线部16B对置的区域的US元件20， 在下。

36、部布线部12B与上部布线部16B之间不产生寄生 电容， 因此超声波的接收灵敏度较高。 0090 第二实施方式 0091 接着， 对第二实施方式的 US 元件 20A 以及具备 US 元件 20A 的超声波内窥镜 2A 进 行说明。US 元件 20A 以及 US 内窥镜 2A 与 US 元件 20 以及 US 内窥镜 2 类似， 因此对于相同 说 明 书 CN 103583055 A 8 7/8 页 9 的构成要素赋予相同的附图标记而省略说明。 0092 如图 11 所示那样， 在 US 元件 20A 中， 为了形成上部电极层 16 而成膜的由导电性 材料构成的层的一部分 （16C） 为屏蔽电极。

37、部 74。即， 屏蔽电极部 74 是与上部电极层 16 同 时通过相同的材料形成的、 通过槽部 75A 与上部电极层 16 分离的区域。 0093 在此， 图 12 表示下部电极层 12 的图案。如已经说明了的那样， 下部电极层 12 为， 在整面上形成了导电性材料层之后， 通过掩模进行蚀刻处理， 由此加工为由下部电极部 12A 和下部布线部 12B 构成的图案。 0094 与此相对， 如图 12 所示那样， 上部电极层 16 为， 在整面上形成了导电性材料层之 后， 通过掩模进行蚀刻处理， 由此通过槽部 75A 与屏蔽电极部 74 分离。 0095 具备屏蔽电极部 74 的 US 元件 20。

38、A 为， 即使例如绝缘膜的一部分由于灰尘或者缺 陷等而被破坏， 对下部电极层 12 施加的电压信号 （驱动信号以及偏置信号） 也不会向 US 元 件 20A 的外部泄漏。因此， US 元件 20A 以及 US 内窥镜 2A 的特性稳定。 0096 此外， 屏蔽电极部 74 与上部电极层 16 同时制成， 因此工序数的增加较少、 而容易 制造。 0097 第三实施方式 0098 接着， 对第三实施方式的 US 元件 20B 以及具备 US 元件 20B 的超声波内窥镜 2B 进 行说明。US 元件 20B 以及 US 内窥镜 2B 与 US 元件 20、 20A 以及 US 内窥镜 2、 2A 。

39、类似， 因此 对于相同的构成要素赋予相同的附图标记而省略说明。 0099 如图 14 所示那样， US 元件 20B 为， 屏蔽电极部包括第一屏蔽电极部 71 和第二屏 蔽电极部 73。第一屏蔽电极部 71 为， 与 US 元件 20 所具备的相同， 由未通过蚀刻处理而被 除去的牺牲层 70 的残存区域构成。第二屏蔽电极部 73 为， 与 US 元件 20A 所具备的相同， 是与上部电极层 16 同时形成的、 通过槽部 75A 而与上部电极层 16 分离的区域。 0100 US 元件 20B 以及 US 内窥镜 2B 具备两个屏蔽电极部 71、 73， 因此与 US 元件 20、 10A 以及。

40、 US 内窥镜 2、 2A 相比， 特性更稳定。 0101 第四实施方式 0102 接着， 对第四实施方式的 US 元件 20C 以及具备 US 元件 20C 的超声波内窥镜 2C 进 行说明。US 元件 20C 以及 US 内窥镜 2C 与 US 元件 20 以及 US 内窥镜 2 类似， 因此对于相同 的构成要素赋予相同的附图标记而省略说明。 0103 如图 15 所示那样， 在 US 元件 20C 中， 屏蔽电极部 76 隔着保护层 17 覆盖下部电极 层 12 的上侧的整面。屏蔽电极部 76 由导电性材料、 例如铝、 钛、 导电性塑料等构成。此外， 也可以对屏蔽电极部76进一步覆盖第二。

41、保护层 （未图示） 。 换言之， 也可以将屏蔽电极部76 作为多层构造的保护层的中间层。 0104 US 元件 20C 为， 膜 18 变厚屏蔽电极部 76 的量， 因此存在变得难以振动的问题。此 外， 需要追加形成屏蔽电极部 76 的工序。 0105 但是， 即使 US 元件 20C 的例如绝缘膜的一部分由于灰尘或者缺陷等而被破坏， 对 下部电极层 12 施加的电压信号 （驱动信号以及偏置信号） 也不会向 US 元件 20C 的外部泄 漏。因此， US 元件 20C 以及 US 内窥镜 2C 的特性稳定。 0106 本发明不限定于上述实施方式， 在不改变本发明主旨的范围内能够进行各种变 更、。

42、 改变等。 说 明 书 CN 103583055 A 9 8/8 页 10 0107 本申请以 2011 年 7 月 11 日在日本申请的特愿 2011-153278 号为优先权主张的基 础而进行申请， 上述的公开内容引用到本申请说明书、 权利要求、 附图中。 说 明 书 CN 103583055 A 10 1/11 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 11 2/11 页 12 图 2图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 12 3/11 页 13 图 5 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 13 4/11 页 14 图 。

43、6 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 14 5/11 页 15 图 7A 图 7B 图 7C 图 7D 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 15 6/11 页 16 图 7E 图 7F 图 8 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 16 7/11 页 17 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 17 8/11 页 18 图 11 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 18 9/11 页 19 图 12 图 13 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 19 10/11 页 20 图 14 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 20 11/11 页 21 图 15 说 明 书 附 图 CN 103583055 A 21 。