JPH0838478A - 針先超音波探触子 - Google Patents
針先超音波探触子Info
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- JPH0838478A JPH0838478A JP19717594A JP19717594A JPH0838478A JP H0838478 A JPH0838478 A JP H0838478A JP 19717594 A JP19717594 A JP 19717594A JP 19717594 A JP19717594 A JP 19717594A JP H0838478 A JPH0838478 A JP H0838478A
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Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 穿刺針の先端部に超音波変換器を取り付けて
直接診断部位に刺し込む針先超音波探触子において、製
造の寸法精度を向上して生体組織の音響特性を高精度で
正確に計測可能とする。 【構成】 被検体内に刺し込む穿刺針となる所定厚の基
材１を有し、この基材１の上下両面に上面部材２及び下
面部材３として上記基材１のエッチング液に耐性を有す
る層を形成し、この上面部材２及び下面部材３の少なく
とも一方の先端部近傍の表面には下部電極６ａと圧電体
７と上部電極６ｂとから成る超音波変換器４を薄膜成形
工程で作り込み、上記基材１の先端から上記超音波変換
器４を含んだ所定範囲までを該基材１のエッチング液に
浸漬して当該基材１をエッチング工程により除去し、上
記先端部の上面部材２と下面部材３との間に所定間隔の
空隙５を形成して成るものである。これにより、上記空
隙５で決められる超音波伝播距離を高精度に規定するこ
とができ、該空隙５内にとり込まれた生体組織の音響特
性を高精度で正確に計測することができる。
直接診断部位に刺し込む針先超音波探触子において、製
造の寸法精度を向上して生体組織の音響特性を高精度で
正確に計測可能とする。 【構成】 被検体内に刺し込む穿刺針となる所定厚の基
材１を有し、この基材１の上下両面に上面部材２及び下
面部材３として上記基材１のエッチング液に耐性を有す
る層を形成し、この上面部材２及び下面部材３の少なく
とも一方の先端部近傍の表面には下部電極６ａと圧電体
７と上部電極６ｂとから成る超音波変換器４を薄膜成形
工程で作り込み、上記基材１の先端から上記超音波変換
器４を含んだ所定範囲までを該基材１のエッチング液に
浸漬して当該基材１をエッチング工程により除去し、上
記先端部の上面部材２と下面部材３との間に所定間隔の
空隙５を形成して成るものである。これにより、上記空
隙５で決められる超音波伝播距離を高精度に規定するこ
とができ、該空隙５内にとり込まれた生体組織の音響特
性を高精度で正確に計測することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体内に刺し込む穿
刺針の先端部に超音波変換器を取り付けて直接診断部位
に刺し込み、生体組織の音響特性の計測及び性状診断等
を行う針先超音波探触子に関し、特に製造の寸法精度を
向上して生体組織の音響特性を高精度で正確に計測する
ことができる針先超音波探触子に関する。
刺針の先端部に超音波変換器を取り付けて直接診断部位
に刺し込み、生体組織の音響特性の計測及び性状診断等
を行う針先超音波探触子に関し、特に製造の寸法精度を
向上して生体組織の音響特性を高精度で正確に計測する
ことができる針先超音波探触子に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の超音波診断装置においては、被検
体内に刺し込む穿刺針の先端部に超音波変換器を取り付
けて直接診断部位に刺し込み、生体組織の音響特性の計
測や性状診断等を行う試みがなされている。そして、上
記穿刺針の先端部に超音波変換器を取り付けた針先超音
波探触子としては、例えば特公平4-78299号公報に記載
されているように、穿刺針の表面に適宜の大きさの凹部
を形成しその壁面に超音波変換器を設けたものが提案さ
れている。また、特公平6-125号公報に記載されている
ように、穿刺針の内針と、着脱交換自在に穿刺針内に挿
入される超音波変換器を先端に具備した探触筒とを組み
合わせたものが提案されている。
体内に刺し込む穿刺針の先端部に超音波変換器を取り付
けて直接診断部位に刺し込み、生体組織の音響特性の計
測や性状診断等を行う試みがなされている。そして、上
記穿刺針の先端部に超音波変換器を取り付けた針先超音
波探触子としては、例えば特公平4-78299号公報に記載
されているように、穿刺針の表面に適宜の大きさの凹部
を形成しその壁面に超音波変換器を設けたものが提案さ
れている。また、特公平6-125号公報に記載されている
ように、穿刺針の内針と、着脱交換自在に穿刺針内に挿
入される超音波変換器を先端に具備した探触筒とを組み
合わせたものが提案されている。
【０００３】上記のような針先超音波探触子を用いて、
被検体内の正常部或いは病変部の生体組織の超音波減衰
率或いは音速を計測する最も直接的な方法は、穿刺針先
端に形成されたある一定間隔の空隙にとり込まれた生体
組織検体を透過した超音波信号から求めるものである。
これには二つの方法が考えられ、一つの方法は、２個の
超音波変換器をある空隙をおいて相対向して設け、この
空隙内にとり込まれた検体を伝播する超音波の減衰量或
いは伝幡時間を直接求める透過法であり、他の方法は、
１個の超音波変換器を用い、これに相対向した位置に或
る空隙をおいて反射体を設け、該両者間の空隙内にとり
込まれた検体を超音波が伝播し反射して戻ってきた信号
から超音波の減衰量或いは伝播時間を計測する擬似透過
法である。
被検体内の正常部或いは病変部の生体組織の超音波減衰
率或いは音速を計測する最も直接的な方法は、穿刺針先
端に形成されたある一定間隔の空隙にとり込まれた生体
組織検体を透過した超音波信号から求めるものである。
これには二つの方法が考えられ、一つの方法は、２個の
超音波変換器をある空隙をおいて相対向して設け、この
空隙内にとり込まれた検体を伝播する超音波の減衰量或
いは伝幡時間を直接求める透過法であり、他の方法は、
１個の超音波変換器を用い、これに相対向した位置に或
る空隙をおいて反射体を設け、該両者間の空隙内にとり
込まれた検体を超音波が伝播し反射して戻ってきた信号
から超音波の減衰量或いは伝播時間を計測する擬似透過
法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の針先超音波探触子においては、２個の超音波変換器
を或る空隙をおいて相対向して設け、又は１個の超音波
変換器と反射体とを相対向した位置に或る空隙をおいて
設ける場合の上記それぞれの空隙は、機械的加工により
製造されていたので、加工の精度に限界があるものであ
った。従って、上記空隙を十分に精度良く加工すること
はできず、検体を伝播する超音波の減衰量或いは伝播時
間等の音響特性を高精度で正確に計測することができな
かった。
来の針先超音波探触子においては、２個の超音波変換器
を或る空隙をおいて相対向して設け、又は１個の超音波
変換器と反射体とを相対向した位置に或る空隙をおいて
設ける場合の上記それぞれの空隙は、機械的加工により
製造されていたので、加工の精度に限界があるものであ
った。従って、上記空隙を十分に精度良く加工すること
はできず、検体を伝播する超音波の減衰量或いは伝播時
間等の音響特性を高精度で正確に計測することができな
かった。
【０００５】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、製造の寸法精度を向上して生体組織の音響特性を
高精度で正確に計測することができる針先超音波探触子
を提供することを目的とする。
処し、製造の寸法精度を向上して生体組織の音響特性を
高精度で正確に計測することができる針先超音波探触子
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による針先超音波探触子は、被検体内に刺し
込む穿刺針となる所定厚の基材を有し、この基材の上下
両面に上面部材及び下面部材として上記基材のエッチン
グ液に耐性を有する層を形成し、この上面部材及び下面
部材の少なくとも一方の先端部近傍の表面には下部電極
と圧電体と上部電極とから成る超音波変換器を薄膜成形
工程で作り込み、上記基材の先端から上記超音波変換器
を含んだ所定範囲までを該基材のエッチング液に浸漬し
て当該基材をエッチング工程により除去し、上記先端部
の上面部材と下面部材との間に所定間隔の空隙を形成し
て成るものである。
に、本発明による針先超音波探触子は、被検体内に刺し
込む穿刺針となる所定厚の基材を有し、この基材の上下
両面に上面部材及び下面部材として上記基材のエッチン
グ液に耐性を有する層を形成し、この上面部材及び下面
部材の少なくとも一方の先端部近傍の表面には下部電極
と圧電体と上部電極とから成る超音波変換器を薄膜成形
工程で作り込み、上記基材の先端から上記超音波変換器
を含んだ所定範囲までを該基材のエッチング液に浸漬し
て当該基材をエッチング工程により除去し、上記先端部
の上面部材と下面部材との間に所定間隔の空隙を形成し
て成るものである。
【０００７】また、上記基材は、単結晶シリコンから成
るものとすると効果的である。
るものとすると効果的である。
【０００８】さらに、上記超音波変換器は、上面部材及
び下面部材の両方の先端部近傍の表面に相対向して薄膜
成形工程で作り込んだものとしてもよい。
び下面部材の両方の先端部近傍の表面に相対向して薄膜
成形工程で作り込んだものとしてもよい。
【０００９】さらにまた、上記上面部材及び下面部材並
びに超音波変換器の外表面を保護膜で被覆したものとし
てもよい。
びに超音波変換器の外表面を保護膜で被覆したものとし
てもよい。
【００１０】また、上記とは異なる製造工程による針先
超音波探触子は、被検体内に刺し込む穿刺針となる所定
厚の基材として所定面積のウェハを有し、この基材の上
下両面に上面部材及び下面部材として上記基材のエッチ
ング液に耐性を有する層を形成し、この上面部材及び下
面部材の少なくとも一方の先端部近傍の表面には下部電
極と圧電体と上部電極とから成る超音波変換器を複数個
所定ピッチで並べて薄膜成形工程で作り込み、上記基材
の先端から上記超音波変換器を含んだ所定範囲までを該
基材のエッチング液に浸漬して当該基材をエッチング工
程により除去し、上記先端部の上面部材と下面部材との
間に所定間隔の空隙を形成し、この状態で上記所定面積
の基材を少なくとも１個の超音波変換器を含んで短冊状
に切断加工して成るものである。
超音波探触子は、被検体内に刺し込む穿刺針となる所定
厚の基材として所定面積のウェハを有し、この基材の上
下両面に上面部材及び下面部材として上記基材のエッチ
ング液に耐性を有する層を形成し、この上面部材及び下
面部材の少なくとも一方の先端部近傍の表面には下部電
極と圧電体と上部電極とから成る超音波変換器を複数個
所定ピッチで並べて薄膜成形工程で作り込み、上記基材
の先端から上記超音波変換器を含んだ所定範囲までを該
基材のエッチング液に浸漬して当該基材をエッチング工
程により除去し、上記先端部の上面部材と下面部材との
間に所定間隔の空隙を形成し、この状態で上記所定面積
の基材を少なくとも１個の超音波変換器を含んで短冊状
に切断加工して成るものである。
【００１１】
【作用】このように構成された針先超音波探触子は、穿
刺針となる所定厚の基材の上下両面に上面部材及び下面
部材として上記基材のエッチング停止層を形成し、この
上面部材及び下面部材の少なくとも一方の先端部近傍の
表面には超音波変換器を薄膜成形工程で作り込み、上記
基材の先端から上記超音波変換器を含んだ所定範囲まで
を該基材のエッチング液に浸漬して当該基材をエッチン
グ工程により除去することにより、上記先端部の上面部
材と下面部材との間に所定間隔の空隙を形成することが
できる。そして、この針先超音波探触子の製造工程は、
半導体集積回路などを製造する場合の微細加工技術を応
用したものであるので、上記の空隙等の寸法精度を高精
度化すると共に、全体形状を超小形化することができ
る。
刺針となる所定厚の基材の上下両面に上面部材及び下面
部材として上記基材のエッチング停止層を形成し、この
上面部材及び下面部材の少なくとも一方の先端部近傍の
表面には超音波変換器を薄膜成形工程で作り込み、上記
基材の先端から上記超音波変換器を含んだ所定範囲まで
を該基材のエッチング液に浸漬して当該基材をエッチン
グ工程により除去することにより、上記先端部の上面部
材と下面部材との間に所定間隔の空隙を形成することが
できる。そして、この針先超音波探触子の製造工程は、
半導体集積回路などを製造する場合の微細加工技術を応
用したものであるので、上記の空隙等の寸法精度を高精
度化すると共に、全体形状を超小形化することができ
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明による針先超音波探触子
の実施例を示す斜視図である。この針先超音波探触子
は、被検体内に刺し込む穿刺針の先端部に超音波変換器
を取り付けて直接診断部位に刺し込み、生体組織の音響
特性の計測及び性状診断等を行うもので、図１に示すよ
うに、基材１と、上面部材２と、下面部材３と、超音波
変換器４とを有して成る。
詳細に説明する。図１は本発明による針先超音波探触子
の実施例を示す斜視図である。この針先超音波探触子
は、被検体内に刺し込む穿刺針の先端部に超音波変換器
を取り付けて直接診断部位に刺し込み、生体組織の音響
特性の計測及び性状診断等を行うもので、図１に示すよ
うに、基材１と、上面部材２と、下面部材３と、超音波
変換器４とを有して成る。
【００１３】上記基材１は、被検体内の診断部位や病変
部に刺し込んで生体検査を行う穿刺針となるもので、所
定厚（例えば100〜500μm程度）の単結晶シリコンを所
定幅（例えば１mm以内）の針状に形成して成る。なお、
この単結晶シリコンとしては、面方位が（110）の板又
は（100）の板を用いるのが望ましい。また、上面部材
２及び下面部材３は、上記基材１の上下両面にそれぞれ
形成されて該基材１と共に穿刺針を構成するもので、そ
の先端部において該両者間には所定間隔の空隙５が形成
されている。なお、この上面部材２及び下面部材３とし
ては、上記基材１のエッチング液に耐性を有するエッチ
ング停止層、例えばシリコン酸化膜（ＳiＯ2，ＳiＯx）
を用いるのが望ましい。さらに、超音波変換器４は、被
検体について生体検査を行う際に超音波を送信及び受信
するもので、下部電極６ａと圧電体７と上部電極６ｂと
から成り、薄膜成形工程で作り込まれる。なお、上記圧
電体７は、機械振動と電気信号とを相互に変換して超音
波を送受信する振動子となるもので、例えば酸化亜鉛膜
（ＺnＯ）から成る。また、上記下部電極６ａ及び上部
電極６ｂには、それぞれリード線８が結線されており、
このリード線８により図示外の外部回路と接続されるよ
うになっている。
部に刺し込んで生体検査を行う穿刺針となるもので、所
定厚（例えば100〜500μm程度）の単結晶シリコンを所
定幅（例えば１mm以内）の針状に形成して成る。なお、
この単結晶シリコンとしては、面方位が（110）の板又
は（100）の板を用いるのが望ましい。また、上面部材
２及び下面部材３は、上記基材１の上下両面にそれぞれ
形成されて該基材１と共に穿刺針を構成するもので、そ
の先端部において該両者間には所定間隔の空隙５が形成
されている。なお、この上面部材２及び下面部材３とし
ては、上記基材１のエッチング液に耐性を有するエッチ
ング停止層、例えばシリコン酸化膜（ＳiＯ2，ＳiＯx）
を用いるのが望ましい。さらに、超音波変換器４は、被
検体について生体検査を行う際に超音波を送信及び受信
するもので、下部電極６ａと圧電体７と上部電極６ｂと
から成り、薄膜成形工程で作り込まれる。なお、上記圧
電体７は、機械振動と電気信号とを相互に変換して超音
波を送受信する振動子となるもので、例えば酸化亜鉛膜
（ＺnＯ）から成る。また、上記下部電極６ａ及び上部
電極６ｂには、それぞれリード線８が結線されており、
このリード線８により図示外の外部回路と接続されるよ
うになっている。
【００１４】そして、上記のような構造により、全体と
して超小形の針先超音波探触子１０が構成される。その
寸法は、例えば幅ｗが１mm以内、厚みｔが１mm以内程度
であり、空隙５の所定間隔は100〜500μm程度である。
して超小形の針先超音波探触子１０が構成される。その
寸法は、例えば幅ｗが１mm以内、厚みｔが１mm以内程度
であり、空隙５の所定間隔は100〜500μm程度である。
【００１５】次に、このような構成の針先超音波探触子
１０の製造工程について、図２を参照して説明する。ま
ず、図２（ａ）に示すように、穿刺針となる所定厚の基
材１として例えば100〜500μm程度の厚さで面方位が（1
10）又は（100）の単結晶シリコンの板を用い、その上
下両面に上面部材２及び下面部材３として上記基材１の
エッチング停止層であるシリコン酸化膜（ＳiＯ2，Ｓi
Ｏx）をスパッタリング法又は熱酸化法により形成す
る。このとき、完成した状態の穿刺針の先端部を鋭利に
するため、例えば上面部材２は下面部材３より短寸とし
て先端面まで至らないようにしておく。これは、上面部
材２となるシリコン酸化膜をマスク蒸着するか、或いは
マスクエッチングすることにより達成される。
１０の製造工程について、図２を参照して説明する。ま
ず、図２（ａ）に示すように、穿刺針となる所定厚の基
材１として例えば100〜500μm程度の厚さで面方位が（1
10）又は（100）の単結晶シリコンの板を用い、その上
下両面に上面部材２及び下面部材３として上記基材１の
エッチング停止層であるシリコン酸化膜（ＳiＯ2，Ｓi
Ｏx）をスパッタリング法又は熱酸化法により形成す
る。このとき、完成した状態の穿刺針の先端部を鋭利に
するため、例えば上面部材２は下面部材３より短寸とし
て先端面まで至らないようにしておく。これは、上面部
材２となるシリコン酸化膜をマスク蒸着するか、或いは
マスクエッチングすることにより達成される。
【００１６】次に、図２（ｂ）に示すように、例えば上
面部材２の先端部近傍の表面に、超音波変換器４を薄膜
成形工程で作り込む。すなわち、最初に下部電極６ａと
して例えば金／クロム膜を上面部材２の表面に抵抗加熱
の真空蒸着法により形成し、次に、圧電体７として使用
超音波周波数に応じた所定厚の例えば酸化亜鉛膜（Ｚn
Ｏ）をセラミックターゲットを用いた高周波マグネトロ
ンスパッタリング法により堆積させて形成し、その後上
部電極６ｂとして金／クロム膜を上記圧電体７の上面に
抵抗加熱の真空蒸着法により形成することにより、超音
波変換器４が作り込まれる。
面部材２の先端部近傍の表面に、超音波変換器４を薄膜
成形工程で作り込む。すなわち、最初に下部電極６ａと
して例えば金／クロム膜を上面部材２の表面に抵抗加熱
の真空蒸着法により形成し、次に、圧電体７として使用
超音波周波数に応じた所定厚の例えば酸化亜鉛膜（Ｚn
Ｏ）をセラミックターゲットを用いた高周波マグネトロ
ンスパッタリング法により堆積させて形成し、その後上
部電極６ｂとして金／クロム膜を上記圧電体７の上面に
抵抗加熱の真空蒸着法により形成することにより、超音
波変換器４が作り込まれる。
【００１７】次に、図２（ｃ）に示すように、上記穿刺
針となる基材１の先端から超音波変換器４を含んだ所定
範囲Ｄまでを該基材１のエッチング液、例えば水酸化カ
リウム（ＫＯＨ）水溶液に浸漬して、上面部材２と下面
部材３との間の基材１をエッチング工程により除去す
る。これにより、上記基材１の先端部の上面部材２と下
面部材３との間に所定間隔（例えば100〜500μm）の空
隙５が形成される。このとき、空隙５の下方に露出した
下面部材３の一部は、上記超音波変換器４から送信され
た超音波の反射体９となる。
針となる基材１の先端から超音波変換器４を含んだ所定
範囲Ｄまでを該基材１のエッチング液、例えば水酸化カ
リウム（ＫＯＨ）水溶液に浸漬して、上面部材２と下面
部材３との間の基材１をエッチング工程により除去す
る。これにより、上記基材１の先端部の上面部材２と下
面部材３との間に所定間隔（例えば100〜500μm）の空
隙５が形成される。このとき、空隙５の下方に露出した
下面部材３の一部は、上記超音波変換器４から送信され
た超音波の反射体９となる。
【００１８】上記のように構成され製造された本発明の
針先超音波探触子１０によれば、図２（ｃ）に示す超音
波変換器４の下面側と反射体９との間の空隙５を所定間
隔で高精度に設定することができ、該両者間の超音波伝
播距離を高精度に規定することができる。そして、被検
体について生体検査を行うために上記針先超音波探触子
１０を診断部位や病変部に刺し込むと、この刺し込みに
より上記空隙５内にとり込まれた生体組織に対して超音
波変換器４から超音波ビームが送信され、その生体組織
を透過した後に反射体９で反射されて再び上記生体組織
を透過してきた超音波ビームを同一の超音波変換器４で
受信することにより、上記空隙５内にとり込まれた生体
組織による超音波減衰率や音速等の音響特性を高精度で
正確に計測することができる。また、全体形状を超小形
化することができる。
針先超音波探触子１０によれば、図２（ｃ）に示す超音
波変換器４の下面側と反射体９との間の空隙５を所定間
隔で高精度に設定することができ、該両者間の超音波伝
播距離を高精度に規定することができる。そして、被検
体について生体検査を行うために上記針先超音波探触子
１０を診断部位や病変部に刺し込むと、この刺し込みに
より上記空隙５内にとり込まれた生体組織に対して超音
波変換器４から超音波ビームが送信され、その生体組織
を透過した後に反射体９で反射されて再び上記生体組織
を透過してきた超音波ビームを同一の超音波変換器４で
受信することにより、上記空隙５内にとり込まれた生体
組織による超音波減衰率や音速等の音響特性を高精度で
正確に計測することができる。また、全体形状を超小形
化することができる。
【００１９】図３は本発明の第二の実施例を示す側断面
図である。この実施例は、上面部材２の先端部近傍の表
面に第一の超音波変換器４ａを作り込むと共に、下面部
材３の先端部近傍の表面にて上記第一の超音波変換器４
ａに相対向する位置に第二の超音波変換器４ｂを作り込
んだものである。この場合は、被検体の診断部位や病変
部について生体検査を行う際に、穿刺により空隙５内に
とり込まれた生体組織に対して例えば第一の超音波変換
器４ａで超音波ビームを送信し、上記生体組織を透過し
てきた超音波を第二の超音波変換器４ｂで直接受信する
ことにより、上記空隙５内にとり込まれた生体組織の音
響特性を高精度で正確に計算することができる。
図である。この実施例は、上面部材２の先端部近傍の表
面に第一の超音波変換器４ａを作り込むと共に、下面部
材３の先端部近傍の表面にて上記第一の超音波変換器４
ａに相対向する位置に第二の超音波変換器４ｂを作り込
んだものである。この場合は、被検体の診断部位や病変
部について生体検査を行う際に、穿刺により空隙５内に
とり込まれた生体組織に対して例えば第一の超音波変換
器４ａで超音波ビームを送信し、上記生体組織を透過し
てきた超音波を第二の超音波変換器４ｂで直接受信する
ことにより、上記空隙５内にとり込まれた生体組織の音
響特性を高精度で正確に計算することができる。
【００２０】図４は本発明の第三の実施例を示す側断面
図である。この実施例は、図１に示す針先超音波探触子
１０の上面部材２及び下面部材３並びに超音波変換器４
の外表面を合成樹脂等の保護膜１１で被覆したものであ
る。この場合は、被検体内に刺し込む部材を保護膜１１
で覆って仕上げることにより、針先超音波探触子１０″
の穿刺の安全性及び信頼性を向上することができる。な
お、図４においては、図１に示す針先超音波探触子１０
について適用した場合を示したが、これに限らず、図３
に示す針先超音波探触子１０′についても同様に適用す
ることができる。
図である。この実施例は、図１に示す針先超音波探触子
１０の上面部材２及び下面部材３並びに超音波変換器４
の外表面を合成樹脂等の保護膜１１で被覆したものであ
る。この場合は、被検体内に刺し込む部材を保護膜１１
で覆って仕上げることにより、針先超音波探触子１０″
の穿刺の安全性及び信頼性を向上することができる。な
お、図４においては、図１に示す針先超音波探触子１０
について適用した場合を示したが、これに限らず、図３
に示す針先超音波探触子１０′についても同様に適用す
ることができる。
【００２１】次に、上記とは異なる製造工程による針先
超音波探触子の製造例について、図２を参考としながら
説明する。この実施例は、被検体内に刺し込む穿刺針と
なる所定厚の基材１として所定の大面積のシリコンウェ
ハを有し、この基材１の上下両面に上面部材２及び下面
部材３として上記基材１のエッチング液に耐性を有する
層を形成し、この上面部材２及び下面部材３の少なくと
も一方の先端部近傍の表面には下部電極６ａと圧電体７
と上部電極６ｂとから成る超音波変換器４を複数個所定
ピッチで並べて薄膜成形工程で作り込み、上記基材１の
先端から上記超音波変換器４を含んだ所定範囲までを該
基材１のエッチング液に浸漬して当該基材１をエッチン
グ工程により除去し、上記先端部の上面部材２と下面部
材３との間に所定間隔の空隙５を形成し、この状態で上
記所定面積の基材１を少なくとも１個の超音波変換器４
を含んで短冊状に切断加工して、多数の針先超音波探触
子１０，１０′，１０″を製造するものである。この実
施例によれば、大量生産が可能であり、コスト低下を図
ることができる。従って、被検体の生体検査において、
針先超音波探触子を使い捨てとすることができ、他の被
検体への病原菌等の感染を防止することができる。
超音波探触子の製造例について、図２を参考としながら
説明する。この実施例は、被検体内に刺し込む穿刺針と
なる所定厚の基材１として所定の大面積のシリコンウェ
ハを有し、この基材１の上下両面に上面部材２及び下面
部材３として上記基材１のエッチング液に耐性を有する
層を形成し、この上面部材２及び下面部材３の少なくと
も一方の先端部近傍の表面には下部電極６ａと圧電体７
と上部電極６ｂとから成る超音波変換器４を複数個所定
ピッチで並べて薄膜成形工程で作り込み、上記基材１の
先端から上記超音波変換器４を含んだ所定範囲までを該
基材１のエッチング液に浸漬して当該基材１をエッチン
グ工程により除去し、上記先端部の上面部材２と下面部
材３との間に所定間隔の空隙５を形成し、この状態で上
記所定面積の基材１を少なくとも１個の超音波変換器４
を含んで短冊状に切断加工して、多数の針先超音波探触
子１０，１０′，１０″を製造するものである。この実
施例によれば、大量生産が可能であり、コスト低下を図
ることができる。従って、被検体の生体検査において、
針先超音波探触子を使い捨てとすることができ、他の被
検体への病原菌等の感染を防止することができる。
【００２２】なお、図１及び図３並びに図４において
は、上面部材２又は下面部材３の表面にそれぞれ超音波
変換器４を１個だけ設けたものとして示したが、本発明
はこれに限らず、２個以上の超音波変換器４を基材１の
長手方向に沿って並べて設けてもよい。このとき、図３
の実施例においては、上面部材２側のものと下面部材３
側のものとが位置合わせして相対向するようにされる。
また、これらの場合の空隙５の長手方向の範囲Ｄ（図２
(ｃ)参照）は、複数個並べられた超音波変換器４の全部
にわたるようにされる。
は、上面部材２又は下面部材３の表面にそれぞれ超音波
変換器４を１個だけ設けたものとして示したが、本発明
はこれに限らず、２個以上の超音波変換器４を基材１の
長手方向に沿って並べて設けてもよい。このとき、図３
の実施例においては、上面部材２側のものと下面部材３
側のものとが位置合わせして相対向するようにされる。
また、これらの場合の空隙５の長手方向の範囲Ｄ（図２
(ｃ)参照）は、複数個並べられた超音波変換器４の全部
にわたるようにされる。
【００２３】また、以上の説明においては、上面部材２
及び下面部材３は、シリコンのエッチング液に対して耐
性を有するシリコン酸化膜（ＳiＯ2，ＳiＯx）を用いる
ものとしたが、これに限らず、例えば硼素ドープしたｐ
型シリコンを用いてもよい。さらに、穿刺針の基材１と
しては、単結晶シリコンを用いた例について述べたが、
これに限らず、石英又はステンレス等を用いてもよい。
及び下面部材３は、シリコンのエッチング液に対して耐
性を有するシリコン酸化膜（ＳiＯ2，ＳiＯx）を用いる
ものとしたが、これに限らず、例えば硼素ドープしたｐ
型シリコンを用いてもよい。さらに、穿刺針の基材１と
しては、単結晶シリコンを用いた例について述べたが、
これに限らず、石英又はステンレス等を用いてもよい。
【００２４】さらにまた、超音波変換器４を構成する圧
電体７として、酸化亜鉛膜(ＺnＯ）を用いたものとした
が、これに限らず、ＰＶＤＦ（ポリビリニデンフルオラ
イド）有機高分子圧電膜あるいはＰＺＴ（ジルコン酸鉛
−チタン酸鉛）圧電セラミックスを用いてもよい。
電体７として、酸化亜鉛膜(ＺnＯ）を用いたものとした
が、これに限らず、ＰＶＤＦ（ポリビリニデンフルオラ
イド）有機高分子圧電膜あるいはＰＺＴ（ジルコン酸鉛
−チタン酸鉛）圧電セラミックスを用いてもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
穿刺針となる所定厚の基材の上下両面に上面部材及び下
面部材として上記基材のエッチング停止層を形成し、こ
の上面部材及び下面部材の少なくとも一方の先端部近傍
の表面には超音波変換器を薄膜成形工程で作り込み、上
記基材の先端から上記超音波変換器を含んだ所定範囲ま
でを該基材のエッチング液に浸漬して当該基材をエッチ
ング工程により除去することにより、上記先端部の上面
部材と下面部材との間に所定間隔の空隙を形成すること
ができる。そして、この針先超音波探触子の製造工程
は、半導体集積回路などを製造する場合の微細加工技術
を応用したものであるので、上記の空隙等の寸法精度を
高精度化すると共に、全体形状を超小形化することがで
きる。従って、上記空隙で決められる超音波伝播距離を
高精度に規定することができ、該空隙内にとり込まれた
生体組織の音響特性を高精度で正確に計測することがで
きる。
穿刺針となる所定厚の基材の上下両面に上面部材及び下
面部材として上記基材のエッチング停止層を形成し、こ
の上面部材及び下面部材の少なくとも一方の先端部近傍
の表面には超音波変換器を薄膜成形工程で作り込み、上
記基材の先端から上記超音波変換器を含んだ所定範囲ま
でを該基材のエッチング液に浸漬して当該基材をエッチ
ング工程により除去することにより、上記先端部の上面
部材と下面部材との間に所定間隔の空隙を形成すること
ができる。そして、この針先超音波探触子の製造工程
は、半導体集積回路などを製造する場合の微細加工技術
を応用したものであるので、上記の空隙等の寸法精度を
高精度化すると共に、全体形状を超小形化することがで
きる。従って、上記空隙で決められる超音波伝播距離を
高精度に規定することができ、該空隙内にとり込まれた
生体組織の音響特性を高精度で正確に計測することがで
きる。
【００２６】また、請求項５に記載したように、穿刺針
となる所定厚の基材として所定面積のウェハを用い、複
数個の超音波変換器を所定ピッチで並べて作り込み、上
面部材と下面部材との間に所定間隔の空隙を形成して、
短冊状に切断加工して多数の針先超音波探触子を製造し
た場合は、大量生産を可能としてコスト低下を図ること
ができる。従って、針先超音波探触子を使い捨てとする
ことができ、他の被検体への病原菌等の感染を防止する
ことができる。
となる所定厚の基材として所定面積のウェハを用い、複
数個の超音波変換器を所定ピッチで並べて作り込み、上
面部材と下面部材との間に所定間隔の空隙を形成して、
短冊状に切断加工して多数の針先超音波探触子を製造し
た場合は、大量生産を可能としてコスト低下を図ること
ができる。従って、針先超音波探触子を使い捨てとする
ことができ、他の被検体への病原菌等の感染を防止する
ことができる。
【図１】本発明による針先超音波探触子の実施例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】上記針先超音波探触子の製造工程を示す断面説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の第二の実施例を示す側断面図である。
【図４】本発明の第三の実施例を示す側断面図である。
１…基材 ２…上面部材 ３…下面部材 ４，４ａ，４ｂ…超音波変換器 ５…空隙 ６ａ…下部電極 ６ｂ…上部電極 ７…圧電体 ８…リード線 ９…反射体 １０，１０′，１０″…針先超音波探触子 １１…保護膜
Claims (5)
- 【請求項１】 被検体内に刺し込む穿刺針となる所定厚
の基材を有し、この基材の上下両面に上面部材及び下面
部材として上記基材のエッチング液に耐性を有する層を
形成し、この上面部材及び下面部材の少なくとも一方の
先端部近傍の表面には下部電極と圧電体と上部電極とか
ら成る超音波変換器を薄膜成形工程で作り込み、上記基
材の先端から上記超音波変換器を含んだ所定範囲までを
該基材のエッチング液に浸漬して当該基材をエッチング
工程により除去し、上記先端部の上面部材と下面部材と
の間に所定間隔の空隙を形成して成ることを特徴とする
針先超音波探触子。 - 【請求項２】 上記基材は、単結晶シリコンから成るこ
とを特徴とする請求項１記載の針先超音波探触子。 - 【請求項３】 上記超音波変換器は、上面部材及び下面
部材の両方の先端部近傍の表面に相対向して薄膜成形工
程で作り込んだことを特徴とする請求項１又は２記載の
針先超音波探触子。 - 【請求項４】 上記上面部材及び下面部材並びに超音波
変換器の外表面を保護膜で被覆したことを特徴とする請
求項１，２又は３記載の針先超音波探触子。 - 【請求項５】 被検体内に刺し込む穿刺針となる所定厚
の基材として所定面積のウェハを有し、この基材の上下
両面に上面部材及び下面部材として上記基材のエッチン
グ液に耐性を有する層を形成し、この上面部材及び下面
部材の少なくとも一方の先端部近傍の表面には下部電極
と圧電体と上部電極とから成る超音波変換器を複数個所
定ピッチで並べて薄膜成形工程で作り込み、上記基材の
先端から上記超音波変換器を含んだ所定範囲までを該基
材のエッチング液に浸漬して当該基材をエッチング工程
により除去し、上記先端部の上面部材と下面部材との間
に所定間隔の空隙を形成し、この状態で上記所定面積の
基材を少なくとも１個の超音波変換器を含んで短冊状に
切断加工して成ることを特徴とする針先超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19717594A JP3461584B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 針先超音波探触子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19717594A JP3461584B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 針先超音波探触子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0838478A true JPH0838478A (ja) | 1996-02-13 |
| JP3461584B2 JP3461584B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=16370054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19717594A Expired - Fee Related JP3461584B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 針先超音波探触子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3461584B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106170251A (zh) * | 2014-04-11 | 2016-11-30 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有压电聚合物传感器的信号对噪声辨别针 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11464485B2 (en) * | 2018-12-27 | 2022-10-11 | Avent, Inc. | Transducer-mounted needle assembly with improved electrical connection to power source |
-
1994
- 1994-08-01 JP JP19717594A patent/JP3461584B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106170251A (zh) * | 2014-04-11 | 2016-11-30 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有压电聚合物传感器的信号对噪声辨别针 |
| JP2017512601A (ja) * | 2014-04-11 | 2017-05-25 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 圧電性ポリマーセンサを備えた信号とノイズとを区別する針 |
| CN106170251B (zh) * | 2014-04-11 | 2020-04-14 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有压电聚合物传感器的信号对噪声辨别针 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3461584B2 (ja) | 2003-10-27 |
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