信息)。
[0105]图3是示出根据本发明的示例性实施例的超声成像设备的探头的截面图。图4是示出根据本发明的另一示例性实施例的超声成像设备的探头的截面图。在图3和图4中，探头100的截面图是平行于轴向㈧和垂向(E)的平面的截面。
[0106]参照图3和图4，探头100可包括:压电体120 ;电极(130a，130b)，形成在压电体中；印刷电路板(PCB) 220，设置在压电体120的侧表面；背衬层150，设置在压电体120的后表面；匹配层160，设置在压电体120的前方；透镜170。以下，超声波的一个传播方向被称为前向，与上述传播方向相反的另一传播方向被称为后向，位于向前的表面被称为前表面，位于向后的表面被称为后表面。
[0107]电极(130a，130b)可包括第一电极130a和第二电极130b。第一电极130a和第二电极130b可基于介于它们之间的压电体120而彼此间隔开。例如，第一电极130a可布置在压电体120的前表面，第二电极130b可布置在压电体120的后表面。
[0108]第一电极130a和第二电极130b可由诸如金、银或铜等高导电性材料形成，以使第一电极130a和第二电极130b可将电信号提供给压电体120。第一电极130a和第二电极130b中的任意一个可用作压电体120的信号电极(或阳极)，第一电极130a和第二电极130b中的另一个可用作压电体120的接地电极(或阴极)。为方便描述，第一电极130a可用作接地电极，第二电极130b可用作信号电极。
[0109]压电体120可利用谐振现象产生超声波。压电体120将从电极(130a，130b)接收的电信号转换为动态振动能量，以产生超声波，并可将从目标对象接收的振动能量再转换为电信号。更详细地讲，如果探头100从外部电源装置或内部电源(诸如电池)接收电流，则电流可通过电极(130a，130b)施加到压电体120。
[0110]压电体120在随着接收的电流振动的同时产生超声波，并将超声波发送到位于外部的目标对象。压电体120再次接收从目标对象反射的回波信号，随着超声回波信号而振动，产生具有与振动频率对应的频率的电流，并将产生的电流发送到相邻的电极(130a，130b)ο
[0111]压电体120可包括ΡΖΤ(锆钛酸铅)陶瓷、由铌锌酸铅和钛酸铅的固溶体形成的ΡΖΝΤ单晶、由铌镁酸铅和钛酸铅的固溶体形成的ΡΖΜΤ单晶等，但不限于此。如果压电体120由单晶(单晶体)形成，则可形成具有大带宽的探头，可通过压电体120发送和接收低频超声信号和高频超声信号。
[0112]压电体120可通过切割(dicing)而分成多个子压电体，以形成阵列。布置在压电体120的前表面和后表面的电极(130a，130b)被分成多个子电极，以形成阵列。也就是说，由压电体120形成的阵列与由电极(130a，130b)形成的阵列相对，从而可构造多个通道。用于构造压电体120和电极(130a，130b)的多个通道的方法将在下面详细地描述。另外，压电体120和电极(130a，130b)包含在压电单元110中。
[0113]PCB 220可设置在压电单元110的侧表面。由于PCB 220设置在侧表面而不是压电单元110的前表面和后表面(即，由于PCB 220不设置在超声波的传播方向上)，因此从压电体120产生的超声波可发送到目标对象。在来自目标对象的超声回波信号由压电体120接收时，可防止由PCB 220改变超声声学特性。
[0114]PCB 220结合到支撑PCB 220的支撑单元260。PCB 220和支撑单元260包含在PCB单元210中。PCB单元210可响应于支撑单元260的厚度变化而具有与压电单元110相同的高度。每个PCB 220可布置在压电单元110的两个侧表面的每个侧表面上，以使PCB220可逐个布置在压电单元110的两个侧表面上。
[0115]电路板(CB) 220可被实现为柔性印刷电路板(FPCB)。由于PCB被实现为柔性印刷电路板(FPCB)，因此PCB单元210可形成如图3中所示的折叠结构。将在下面详细地描述用于形成折叠型PCB单元210的方法。
[0116]PCB单元220可以是双面PCB，并可包括第一导线单元221a、第二导线单元220b和绝缘单元222。
[0117]绝缘单元222可设置在第一导线单元221a和第二导线单元221b之间，或者可设置在第一导线单元221a的连接部分。绝缘单元222可由软绝缘材料形成。例如，绝缘单元222可由聚酯(PET)膜、聚酰亚胺(PI)膜等形成，但不限于此。绝缘单元222可由本领域技术人员已知的其他软绝缘材料形成。
[0118]第一导线单元221a和第二导线单元221b可通过设置在它们之间的绝缘单元222彼此间隔开。如上所述，由于绝缘单元222由绝缘材料形成，所以第一导线单元221a和第二导线单元221b之间的电连接通过绝缘单元222而隔断。
[0119]第一导线单元221a和第二导线单元221b中的每个可包括多个导线(见图10的215)。多个导线215可沿着横向(L)彼此分开预定距离的间隔，第一导线单元221a的导线215的位置与第二导线单元221b的导线215的位置相对。PCB单元210的位于压电单元110的一个侧表面上的导线215和PCB单元210的位于压电单元110的另一侧表面上的导线215彼此交错地布置，下面将描述对其详细的说明。
[0120]由于PCB单元210布置在压电单元110的侧表面，因此第一导线单元221a和第二导线单元221b中的任意一个结合到第一电极130a，另一个结合到第二电极130b。为方便描述并更好地理解本发明，第一导线单元221a结合到第一电极130a，第二导线单元221b结合到第二电极130b。第一导线单元221a的导线可电结合到用作接地电极的第一电极130a，以使第一导线单元221a可用作地线。另外，第二导线单元221b的导线215可电结合到用作信号电极的第二电极130b，以使第二导线单元221b可用作用于发送信号的导线单元。
[0121]支撑单元260可设置在PCB 220之间，以支撑PCB 220。支撑单元220可由绝缘材料或导电材料形成。支撑单元260可由柔软材料或刚性材料形成。另外，支撑单元260可被设置为块形式(block form)。例如，支撑单元260可由陶瓷或环氧树脂材料形成，或者可由环氧树脂块形成。假设支撑单元260可支撑PCB单元220，则支撑单元260的构成元素或形状不限于此。
[0122]支撑单元260可被形成为具有预定厚度。如上所述，PCB单元210可通过支撑单元260的厚度控制而具有与压电单元110的高度相同的高度。
[0123]背衬层150可布置在压电单元110的后方。背衬层150通过抑制压电体120的振动来降低超声波的脉冲宽度，并防止超声波传播到压电体120的后方，从而可防止图像失真。为此，背衬层150可由用于振动抑制的材料形成，或者也可由用于超声吸收的材料形成。例如，背衬层150可由包含环氧树脂或钨粉等的橡胶形成。
[0124]电极层155可布置在背衬层150的前表面(如图3中所不)。电极层155可设置在压电单元110、PCB单元210与背衬层150之间。电极层155可由诸如金、银或铜的导电材料形成，或者可通过沉积、溅射、电镀、喷涂等形成。因此，电极层155可将压电单元110的第二电极130b电连接到PCB单元210的第二导线单元221b。
[0125]背衬层150可由导电材料形成。可如图4中所示省去电极层155。背衬层150可由导电材料形成，或者背衬层150的某些部分可由导电材料形成。如果背衬层150的某些部分由导电材料形成，则背衬层150的与压电单元110的第二电极130b邻接的前表面可由导电材料形成。
[0126]匹配层160可布置在压电单元110和PCB单元210的前方。匹配层160使压电体120的声阻抗与目标对象的声阻抗相匹配，以使从压电体120产生的超声信号可有效地发送到目标对象，或者从目标对象反射的超声回波信号可有效地发送到压电体120。因此，匹配层160可具有压电体120的声阻抗和目标对象的声阻抗之间的中间值。
[0127]另外，匹配层160可包括多个层。如果匹配层160包括多个层，则所述多个层可按照声阻抗从压电体120到目标对象逐渐变化的方式设置，使得压电体120和目标对象之间的声阻抗差异可逐渐减小。例如，匹配层160可包括第一匹配层161和第二匹配层162 (如图3中所示)。第一匹配层161和第二匹配层162中的每个可具有压电体120的声阻抗和目标对象的声阻抗之间的中间值，并可按照第一匹配层161的声阻抗和第二匹配层162的声阻抗可逐渐变化的方式设置。
[0128]例如，第一匹配层161和第二匹配层162可由玻璃或树脂形成。第一匹配层161和第二匹配层162可由不同的材料按照声阻抗可逐渐变化的方式形成。可替换地，第一匹配层161和第二匹配层162之间可在材料方面存在不同，或者第一匹配层161和第二匹配层162之间可在厚度方面存在不同。
[0129]电极层165可布置在匹配层160的后表面(如图3所不)。电极层165可设置在压电单元110、PCB单元210与匹配层160之间。电极层165可由诸如金、银或铜的导电材料形成，或者也可通过沉积、溅射、电镀或喷涂形成。因此，电极层165可将压电单元110的第一电极130a电连接到PCB单元210的第一导线单元221a。
[0130]匹配层160可由导电材料(例如，石墨、金、银或铜)形成。如图4中所示，可省去电极层165。匹配层160可由导电材料形成，或者匹配层160的某些部分可由导电材料形成。如果匹配层160的某些部分由导电材料形成，则匹配层160的与压电单元110的第一电极130a邻接的后表面可由导电材料形成。
[0131]透镜170可设置在匹配层160的前表面，并可使向前传播的超声波聚焦在特定位置。如图3中所示，透镜170可沿向前的方向具有凸起形状，可沿向后的方向具有凹入形状，或者也可具有除弯曲形状之外的其他形式。超声波的焦点可根据透镜170的曲率或形状而改变。
[0132]图5是示出用于制造图3中示出的超声成像设备的探头的方法的流程图。图6至图14示出了用于形成压电体的过程。
[0133]参照图5，在操作711中，形成其中电极布置在压电体120上的压电单元110。
[0134]图6是示出用于形成压电单元110的方法的概念图。
[0135]如图6的上部所示出的，由诸如金、银或铜的高导电性金属形成的电极可形成在压电体120的前表面和后表面。第一电极130a布置在压电体120的前表面，第二电极130b布置在压电体120的后表面。当在垂向(E)上限定宽度，在横向(L)上限定长度时，电极130a的宽度和长度可分别与压电体120的宽度和长度相匹配。同样地，第二电极130b的宽度和长度可分别与压电体120的宽度和长度相匹配。
[0136]如图6的下部所不出的，分别布置在压电体120的前表面和后表面的第一电极130a和第二电极130b可结合到压电体120，以形成压电单元110。压电单元110的轴向上的厚度或高度在下文中将被称为H。
[0137]然后，PCB单元210包括支撑单元260和FPCB 220，在操作712中形成具有与压电单元110的高度相同高度的PCB单元210。图7至图9示出了用于形成PCB单元210的方法。
[0138]如图7中所示，FPCB 220是双面FPCB，使得多个导线可分别印制在绝缘单元222的前表面和后表面上。在这种情况下，限定了包括印制在绝缘单元222的前表面的多个导线的前导线单元Ρ:，并限定了包括印制在绝缘单元222的后表面上的多个导线的后导线单元P20
[0139]前导线单元P1的导线在彼此分开预定距离的同时印制在绝缘单元222的前表面上，后导线单元P2的导线在彼此分开预定距离的同时印制在绝缘单元222的后表面上。在这种情况下，前导线单元P1的导线的位置与后导线单元P2的导线的位置相对。如从图7中的(b)可见，如果前导线单元P1的导线(Τη、Τ12、Τ13、Τ14、Τ15)在横向(L)上按照预定距离
(S)彼此分开的同时被印制，那么后导线单元P2的导线(T21、T22、T23、T24、T25)也在横向(L)上按照预定距离(S)彼此分开的同时被印制。Tli和T2i可被构造为按照i(其中，i = 1，2，3，4，5)的顺序具有相对的位置。
[0140]虽然导线可按照预定距离的间隔印制(如图7中的(b)中所示)，但应注意的是，导线的两端之间的间距可具有不同的值。导线之间的间距可在从导线的一端到另一端的范围内逐渐减小或增大(即，距离S可逐渐减小或增大)。
[0141]导线可被印制为具有恒定的粗细，或者也可被印制为在其两端处具有不同的粗细。导线的粗细在从导线的一端到另一端的范围内逐渐减小或增大。具体地讲，后导线单元P2所包含的导线的两端可被形成为具有不同的宽度(如图7中的(b)中所示)。
[0142]如图8中的(a)中所示，在FPCB 220的具有粗导线的一端处形成通孔231。通孔231形成在导线上。前导线单元P1的电连接可通过通孔231被隔断，后导线单元P2的电连接可通过通孔231被隔断。在形成通孔231之后，可利用诸如金、银或铜的导电材料电镀或制造通孔231。由于利用导电材料232制造通孔231，因此前导线单元P1和后导线单元P2可彼此电连接(如图8中的(b)中所示)。因此，利用导电材料232制造的通孔231、或者包含通孔231或导电材料232的材料在下面将被称为导电通孔230。
[0143]在形成导电通孔230之后，块形状的第二支撑单元260结合到导电通孔230的一个表面(如图8中的(c)中所示)，在导电通孔230的另一表面上按照预定距离的间隔形成槽240。后导线单元P2的电连接可在形成槽240的部分再次被隔断。
[0144]如果在FPCB 220中形成槽240，则FPCB 220的一端利用柔性进行折叠，从而形成PCB单元210。FPCB 220的一端被折叠且支撑单元260被FPCB 220包围的上述结构是PCB单元210的折叠结构。后导线单元P2中的残留在绝缘单元222的后表面上的导线部分被称为第二导线单元221b，前导线单元P1、导电通孔230和后导线单元P2之中的除了第二导线单元221b之外的特定部分可被定义为第一导线单元221a。可替换地，后导线单元P2的通过导电通孔230连接到前导线单元P1的导线部分也可被定义为第一导线单元221a。
[0145]PCB单元210的高度可通过支撑单元260的厚度和槽240的宽度来调节，以使PCB单元210可被形成为具有与压电单元110相同的高度H。
[0146]图10是示出根据示例性实施例的包括导电通孔的PCB单元的平面图。图11是示出根据另一实施例的具有导电通孔的PCB单元的平面图。
[0147]参照图10和图11，多个导线215可在PCB单元210上彼此分开预定距离。在这种情况下，导线215的两端之间的间距可在从具有折叠结构的一端到不具有折叠结构的另一端的范围内逐渐减小。通过PCB单元的折叠结构，位于PCB单元210的前部的导线部分可被形成为比其余部分粗。导电通孔230可布置在PCB单元210的前部。另外，导电通孔230可将前导线单元P1连接到后导线单元P2，并可形成在导线215上。
[0148]参照图11，槽215a可形成在布置在PCB单元210的前部的导线部分上。槽215a可通过对导线进行蚀刻而形成。关于蚀刻，可采用干蚀刻方法或湿蚀刻方法。虽然槽215a可形成具有规则间距的格子结构，但应注意的是，如果需要，也可形成具有不规则空间的网状结构。由于槽215a的形成，导线215可被分成多个区域，多个区域可按照各种形状(例如，菱形、矩形、三角形)等形成。