超声波诊断仪器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及一种超声波诊断仪器和制造该超声波诊断仪器的方法，所述超声波诊断仪器通过散热器的增大的表面积获得增强的散热效率，并且还通过其封装结构获得提高的耐用性。
【背景技术】
[0002]超声波诊断仪器是一种将超声信号从对象的身体表面发送到身体内部区域并且利用关于反射的超声信号(超声回声信号)的信息以无创的方式获得软组织或血流的断层图像的装置。与诸如X射线诊断设备、X射线计算断层(CT)扫描仪、核磁共振成像(MRI)设备、核医疗诊断设备等的其他诊断成像设备相比，超声波诊断仪器小且便宜、能够进行实时图像显示并且由于较少的X射线暴露而展现高安全性。因为这些优势，超声波诊断仪器已经被广泛地用于心脏、腹腔、泌尿系统和妇产科疾病的诊断。
[0003]为了获得对象的超声图像，典型的超声波诊断仪器包括将超声信号发送到对象并接收从对象反射的超声回声信号的换能器，以获得对象的超声图像。
[0004]更具体地讲，超声波诊断仪器可以包括:换能器，用于通过压电材料的振动来实现电信号和声信号之间的内部转换；匹配层，用于减少换能器和对象之间的声阻抗差，以允许在换能器中产生的超声波以最大程度发送到对象；透镜层，用于在特定点上校准超声波向换能器前方运动；以及吸声层，用于防止超声波向换能器后方运动，以防止图像失真。
[0005]近来，包括在超声波诊断仪器中的小尺寸和高性能的换能器引发了热的产生，因此已经展开了对用于防止热向超声波诊断仪器前方传递的热传递的研宄或者对超声波诊断仪器的冷却的研宄。
【发明内容】
[0006]本发明的一方面提供了一种超声波诊断仪器和一种制造超声波诊断仪器的方法，该超声波诊断仪器具有其中插入件形成在控制器的下表面处、凹陷形成在第二吸声层的上表面处、凹陷与控制器的插入件对应的封装结构。
[0007]本发明的附加方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地，将根据该描述是明显的，或者可以通过本发明的实践而明了。
[0008]根据一个实施例，一种超声波诊断仪器包括:匹配层；至少一个换能器，设置在匹配层的下表面处以产生超声波；第一吸声层，设置在换能器的下表面处，以将超声波产生信号发送到换能器；控制器，设置在第一吸声层的下表面处以控制换能器的运行，控制器具有形成在控制器的下表面中的凹陷；以及第二吸声层，设置在控制器的下表面处，并且具有形成在第二吸声层的上表面处的插入件，插入件与控制器的凹陷对应。
[0009]插入件可以具有圆柱形、半球形、四面体形、五面体形和六面体形中的一种形状。
[0010]所述至少一个换能器可以包括矩阵阵列、线性阵列、凸阵列或凹阵列的形式的多个换能器。
[0011]控制器可以包括多个半导体元件以控制相应的换能器，半导体元件采取矩阵阵列、线性阵列、凸阵列或凹阵列的形式。
[0012]每个开关元件的宽度可以等于或大于被半导体元件控制的换能器中的对应的换能器的宽度，并且可以等于或小于被半导体元件控制的换能器中的对应的换能器的宽度与在对应的换能器和位于所述对应的换能器一侧的另一换能器之间的间隙的总和。
[0013]每个半导体元件的厚度可以具有通过被半导体元件控制的换能器中的对应的换能器所产生的超声波的波长除以偶数来获得的值。
[0014]根据另一个实施例，一种制造超声波诊断仪器的方法包括:设置匹配层；在匹配层的下表面处设置至少一个换能器；在换能器的下表面处设置第一吸声层；在控制器的下表面中形成凹陷；在第一吸声层的下表面处设置控制器；在第二吸声层的上表面处形成插入件，插入件与控制器的凹陷对应；以及在控制器的下表面处设置第二吸声层。
【附图说明】
[0015]通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将变得明显且更容易理解，在附图中:
[0016]图1是根据一个实施例的超声波诊断仪器中的声波模块的剖视图；
[0017]图2是根据一个实施例的在声波模块和控制器结合之前的超声波诊断仪器的剖视图；
[0018]图3是图2的A部分的放大剖视图，示出了根据实施例的在声波模块和控制器结合之后的超声波诊断仪器；
[0019]图4A是不出根据一个实施例的在具有四面体插入件的第二吸声层和具有与插入件对应的凹陷的控制器结合之前的外观的透视图；
[0020]图4B是示出根据图4A的实施例的在具有四面体插入件的第二吸声层和具有与插入件对应的凹陷的控制器结合之后的剖面的剖视图；
[0021]图5A是不出根据一个实施例的在具有六面体插入件的第二吸声层和具有与插入件对应的凹陷的控制器结合之前的外观的透视图；
[0022]图5B是示出根据图5A的实施例的在具有六面体插入件的第二吸声层和具有与插入件对应的凹陷的控制器结合之后的剖面的剖视图；
[0023]图6A是不出根据一个实施例的在具有球形插入件的第二吸声层和具有与插入件对应的凹陷的控制器结合之前的外观的透视图；
[0024]图6B是示出根据图6A的实施例的在具有球形插入件的第二吸声层和具有与插入件对应的凹陷的控制器结合之后的剖面的剖视图；
[0025]图7是示出根据一个实施例的换能器以二维矩阵(144X72)布置于的超声波诊断仪器的外观的透视图；
[0026]图8是制造根据一个实施例的超声波诊断仪器的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0027]现在将详细地参考本发明的实施例，本发明的实施例的示例示出在附图中，以使本领域技术人员容易理解并且再现本发明的实施例。在下面的本发明的实施例的描述中，当包含在这里的已知功能或结构的详细描述会使得本公开的主题相当不清楚时，将对其进行省略。
[0028]通过考虑到根据实施例所获得的功能来选择在下面的描述中使用的术语，可以基于本领域技术人员的意图、习惯等用其他术语替换这些术语。因此，在下面的实施例的描述中使用的术语的含义应该遵循说明书中具体描述的定义，并且应该被解释为具有被本领域技术人员通常认可的普通含义，只要没有具体的限定。
[0029]另外，即使本说明书的选择描述的方面或实施例的选择描述的构造在附图中示出为单独的集成构造，只要没有额外的解释，则应当理解的是，如果本领域技术人员判定该结合没有清楚的技术矛盾，则它们可以自由地彼此结合。
[0030]在下文中，将参照附图描述超声波诊断仪器I的一个实施例。
[0031]图1是根据一个实施例的超声波诊断仪器I中的声波模块8的剖视图。
[0032]如图1中示例性示出的，超声波诊断仪器I可以包括:声波模块8，由换能器3、设置在换能器3的下表面处的吸声层4以及设置在换能器3的上表面处的匹配层2构成；保护层5，覆盖声波模块8的上表面以及侧表面的一部分；以及透镜层6，覆盖保护层5的上表面和侧表面。
[0033]超声波换能器的示例可以包括利用磁性材料的磁致伸缩效应的磁致伸缩超声波换能器、利用几百或几千个微型机械薄膜的振动发送和接收超声波的电容性微型机械超声波换能器以及利用压电材料的压电效应的压电超声波换能器。在下文中，作为换能器的一个实施例，将描述压电超声波换能器。
[0034]压电效应或逆压电效应是当对材料施加机械压力时产生电压，并且在施加电压时产生机械形变的效应。具有该效应的材料可以被称作压电材料。即，压电材料可以将电能转换为机械振动能或将机械振动能转换为电能。
[0035]换能器3可以由压电材料形成。因此，当将电信号施加到超声波诊断仪器I时，换能器3可以将电信号转换为机械振动，从而产生超声波。
[0036]构成换能器3的压电材料可以包括锆钛酸铅(PZT)陶瓷、由铌酸镁和锆钛酸铅固溶体制成的PZMT单晶或由铌酸锌和锆钛酸铅固溶体制成的PZNT单晶。自然地，用于将电