CN102884814A - 超声波传感器机组及超声波探测器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超声波传感器机组及超声波探测器。该超声波传感器机组具有多个超声波传感器１０。该超声波传感器１０，具有在绝缘性基板２的上面形成的凹槽部２２；在该凹槽部２２的底部被埋设的基板电极３；设置为以覆盖该凹槽部２２的振动膜１。该超声波传感器机组及超声波探测器不仅省略了形成待除层的工序，还省略了开孔的工序及省略了化费工时的蚀刻该待除层的蚀刻工序，另外还提高了再现性和可靠性，且能以简化了的工序，制造超声波传感器机组及超声波探测器。

Description

超声波传感器机组及超声波探测器

技术领域

本发明涉及一种超声波传感器机组及使用该超声波传感器的探测器。

背景技术

图1为现有的CMUT（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer）型超声波传感器所构成的一例的剖视图。现有的CMUT型超声波传感器具有收发超声波的振动膜100，和设置于基板104的一面，与基板104向对的支持振动膜100的振动膜支持部101。另外，在振动膜100形成有膜側电极102，和在基板104形成有基板側电极103。膜側电极102和基板側电极103被相互向对地配置。

如此构成的CMUT型超声波传感器，通过接收的超声波（音压）使振动膜100和膜側电极102振动。此时，根据在膜側电极102和基板側电极103之间发生的静电容量的变化，取得了从接收到的超声波发出的电子信号。或者，通过在膜側电极102和基板側电极103之间施加DC及AC电压，使振动膜100振动，由超声波变成发送信号，使其具有宽带域、高敏感度等卓越的频率响应特性。

例如，在非专利文献1中，公开了一种上述所述的现有的CMUT型超声波传感器及其它的制造方法。非专利文献1中的CMUT型超声波传感器是通过以下的制造方法制造的。详细的说，为了在后述的湿法腐蚀工序时保护基板，在硅基板上形成氮化物层。在该氮化物层的上面蒸镀了由多结晶硅组成的、即所谓的待除层。之后，再在上述待除层的上面，一起蒸镀由氮化物组成的振动膜和振动膜支持部，为了去除上述待除层，在该振动膜上开孔。介于上述孔，注入蚀刻液，利用湿式蚀刻法除去上述待除层。接着，填埋上述孔，蒸镀上述振动膜上的膜側电极之后，在其之上形成保护层而被制造。

非专利文献1「Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers:Theory and Technology」、JOURNAL OF AEROSPACE ENGINEERING、USA、April、VOL.16、NO.2、p.76-84

发明内容

然而，在非专利文献1超声波传感器中，为了使膜侧电极及基板侧电极之间形成空间，如上述所述，存在需要进行以下多个工序的问题。即所谓的使之形成待除层的工序、为了进行蚀刻在上述振动膜上开孔的工序，利用湿式蚀刻法或气体蚀刻法除去上述待除层的工序，及填埋上述孔的工序等。

另外，上述湿式蚀刻法不仅是花费时间的处理工序，而且要形成罩盖抵抗图案的簿膜后，在对被蚀刻物进行蚀刻时，对于该抵抗薄膜的厚度的蚀刻速度，就是被蚀刻物的蚀刻速度的比率的蚀刻选择比在不高的情况下，由于还需要另外的保护膜等，所以制造工序变的复杂。此外，像这样的问题，在气体蚀刻法中也同样存在。

从以上可以得出，利用湿式蚀刻法或气体蚀刻法，在要求大量生产的时候，由于再现性和信赖性的低下是不适合的。

进而，非专利文献1超声波传感器由于有可以振动地支撑振动膜的上述振动膜支持部，不仅需要设置上述振动膜支持部的工序，还需要考虑使上述振动膜支持部固定于基板的办法（譬如，抑制在固定部分发生的应力）等。

鉴于以上的情况，本发明的发明目的，是提供一种超声波传感器机组和有该超声波传感器机组的超声波探测器。所述超声波传感器机组在基板上设置有多个超声波传感器。所述超声波传感器具有：在绝缘性基板的上面设置有基板侧电极，和与所述基板侧电极的面向对地配置的振动膜，及在所述振动膜的另一面设置有膜侧电极。所述超声波传感器机组具有再现性和可靠性，并且能以简化了的工序被制造。

本发明的超声波传感器机组，其特征在于，在所述超声波传感器机组中，在基板上设置有多个超声波传感器。所述超声波传感器具有：在绝缘性基板的上面设置有基板侧电极，和与所述基板侧电极向对地配置的、具有导电性的振动膜。该超声波传感器在基板的上面形成有凹槽部，所述基板侧电极被设置于所述凹槽部的底部，且所述振动膜设置为以覆盖所述凹槽部。

本发明的超声波传感器，是基于埋设于所述超声波传感器的凹槽部的底部的基板侧电极与具有导电性的振动膜的间隔变动，而使振动膜与基板侧电极的之间的静电电容产生变化，使其进行超声波的发送和接收。而且，由于所述基板侧电极被埋设在所述凹槽部的底部，使所述基板的厚度薄型化。

本发明的超声波传感器机组，其特征在于，所述振动膜通过静电引力和化学结合被固定于所述超声波传感器的凹槽部之间的区域部。

本发明，譬如通过阳极接合法，固定所述振动膜于所述区域部。因此所述振动膜通过静电引力和化学结合被固定于所述的区域部。不仅接合力高，而且抑制了振动膜及基板全体的应力产生，更不用说所述振动膜及所述的区域部。

本发明的超声波传感器机组，其特征在于，所述基板侧电极被埋设于所述凹槽部的底部，在所述区域部形成具有连接所述超声波传感器的凹槽部之间的槽沟，在所述槽沟与所述凹槽部的底部埋设使所述超声波传感器的基板侧电极之间连接的连接电极。

本发明，通过埋设所述基板侧电极于所述凹槽部的底部，形成具有连接所述超声波传感器的凹槽部之间的槽沟，并且在所述槽沟与所述凹槽部的底部还埋设所述连接电极，使基板侧电极之间的连接以简单的构造连接，且由于基板厚度的变簿，使机组也薄型化。

本发明的超声波传感器机组，其特征在于，所述基板侧电极被凸出设置在所述凹槽部的底部，在所述区域部形成具有连接所述超声波传感器的凹槽部之间的槽沟，在所述槽沟与所述凹槽部的底部以凸出设置的形式被设置使所述超声波传感器基板侧电极之间连接的连接电极。

本发明，通过所述基板侧电极被突出地设置在所述凹槽部的底部，在所述区域部形成具有连接所述超声波传感器的凹槽部之间的槽沟，在所述槽沟与所述凹槽部的底部以凸出设置使所述超声波传感器基板侧电极之间连接的连接电极，使基板侧电极之间的连接以简单的构造连接，且由于基板厚度的变簿，使机组也薄型化。

本发明的超声波传感器机组,其特征在于，在所述振动膜上，对准所述槽沟位置处形成有贯通孔，具有在所述振动膜的另一面以被蒸镀的蒸镀物形成的保护膜，在所述槽沟的内側，介于所述贯通孔被蒸镀的蒸镀物形成的、且隔离相邻的超声波传感器的隔离膜。

本发明，由于在所述区域部形成有槽沟，介于所述槽沟，相邻的超声波传感器变成了连通状态。然而，在所述槽沟的内側，介于所述贯通孔具有被蒸镀的蒸镀物形成的隔离膜，使相邻的超声波传感器之间隔离，这样可以防止因邻接的超声波传感器的音响而产生的影响。

本发明的超声波传感器机组，其特征在于，所述振动膜通过阳极接合法，被固定于所述区域部。

本发明，譬如，在400°C温度以下，用阳极接合法将所述振动膜固定于所述区域部。因此，通过所述振动膜通过静电引力和化学结合被固定于所述区域部，与在800～1000°C的高温的接合和仅使用压力的接合相比，用低温也能得到高的接合力，而且抑制了在接合部应力产生的同时，降低了在振动膜及基板全体的应力产生。

另外，所述振动膜由硅单结晶组成的为优选。

本发明的超声波传感器探测器，其特征在于，具有本发明的超声波传感器机组，及使用所述超声波传感器机组送发超声波。

本发明的超声波传感器探测器，在被设置于本发明的超声波传感器机组的多个超声波传感器的所述基板侧电极和所述振动膜之间通过施加电压，使所述振动膜振动，且向外部发送超声波，根据外部返回的超声波，伴同所述基板（或所述振动膜）的振动，取得由所述基板侧电极和所述振动膜之间的电容变化而产生的电气信号，即所谓的取得了超声波画像的数据。

本发明，不仅省略了形成所述待除层的工序、开孔的工序、及花费工时的蚀刻所述待除层的工序，而且消除了因气体蚀刻法引起的振动膜的损伤，提高了再现性和可靠性，并且能以简化了的工序进行制造。另外，由于不需要再另外设置以能够振动的、支持所述振动膜的所述振动膜支持部，在固定所述振动膜支持部于基板时，不再需要考虑发生在固定部分的应力集中等问题，提高了制造上的自由度。

其次，本发明，由于所述振动膜根据静电引力和化学结合被固定于所述区域部，所以能够抑制产生在所述区域部与所述振动膜之间的固定部分的应力。进而，减低了产生在振动膜和基板全体的应力。因此，即所谓的能够提高转换效率和灵感度。

附图说明

图1是现有的CMUT型超声波传感器所构成的一例的剖视图。

图2是本发明的实施方式1的超声波传感器机组模式的部分剖视图（a）、及含有超声波传感器机组的超声波探测器所示一例的所示图。

图3是在本发明的实施方式1，为了说明被设置于超声波传感器机组的超声波传感器的构成模式的重要部剖视图。

图4是在本发明的实施方式1，在除去被设置于超声波传感器机组的超声波传感器的振动膜的情况下的平面图。

图5是在本发明的实施方式1，被设置于超声波传感器机组的超声波传感器，图4中的圆形直线部分所示的扩大图。

图6是在本发明的实施方式1，超声波传感器中的保护膜和振动膜的一部分被除去状态下的部分斜视图。

图7是在本发明的实施方式1，被设置于超声波传感器机组的超声波传感器，在蒸镀保护膜前的部分纵向剖视图。

图8是在本发明的实施方式1，被设置于超声波传感器机组的超声波传感器，在蒸镀保护膜后的部分纵向剖视图。

图9是在本发明的实施方式2，为了说明被设置于超声波传感器机组的超声波传感器的构成模式的重要部剖视图。

图10是在本发明的实施方式3，为了说明被设置于超声波传感器机组的超声波传感器的构成模式的重要部剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的超声波传感器机组及超声波探测器作具体说明。

（实施方式1）

图2是本发明的实施方式1的超声波传感器机组模式的部分剖视图（a）、及含有超声波传感器机组的超声波探测器所示一例的所示图。本发明的超声波传感器机组被设置成：在基板3的上面多个超声波传感器按模式地被设置（图2（a）参照），本发明的超声波探测器（图3（b）参照）含有超声波传感器机组，如，通过所述超声波传感器机组将接收的超声波电气信号向外部装置发送。

图3是在本发明的实施方式1，为了说明被设置于超声波传感器机组的超声波传感器的构成模式的重要部剖视图。图4是本发明的实施方式1，在除去被设置于超声波传感器机组的超声波传感器10的振动膜1的情况下的平面图。

本发明的实施方式1的超声波传感器机组的超声波传感器10具有：基板2和与基板2向对地、设置在基板2的上面，且发送和接收超声波的振动膜1。另外，在振动膜1的上面蒸镀着保护振动膜1的保护膜5，在与振动膜1的下面向对的基板2的上面形成有凹槽部22，该凹槽部22的底部埋设有基板极电极。振动膜1被设置于凹槽部22的上面、由振动膜1和凹槽部22形成空间部6。

有如此构造的超声波传感器10，多个被设置于基板2的所述上面，作为本发明的实施方式1的超声波传感器机组而使用。

基板2，譬如以派热克斯玻璃（Pyrex）(注册商标)，石英，（Tempax）(注册商标)，Foturan玻璃(注册商标)等玻璃制成，且具有500μm以上的厚度。另外，如上述所说的，在基板2的所述上面，形成凹槽部22、基板侧电极3被埋设于凹槽部22的底部。而且，在基板2的所述上面，还形成后述的槽沟23、在槽沟23的底部埋设后述的连接电极。

还有，基板2的厚度不只限于上述所述的。譬如，300μm、500μm以上也可以。

凹槽部22凹设于基板2的上面，以俯视时为六角形的形状。在各超声波传感器机10的凹槽部22之间，因凹槽部22凹设所形成的残余部分组成的区域部21被形成。区域部21的上面，也就是在基板2的上面固定着振动膜1。在凹槽部22的底部的中心埋设着基板侧电极3。

基板侧电极3，仿效凹槽部22形成为六角形的板状，面积为700μm2以下。还有，基板侧电极3的厚度为0.1～1.0μm、譬如，由Ni，Cr，Al，Pt，Au等的材料组成。还有，在基板侧电极3的上面，如由氧化物组成的，蒸镀从振动膜1起使基板侧电极3绝缘的绝缘膜4。这个状态时，使其构成为与凹槽部22的底部面为同一面。

再者，各超声波传感器10的基板侧电极3，由相邻的超声波传感器10的基板侧电极3和复数的连接电极31,31,…,31互相连接。连接电极31是长方形的板材，以与基板侧电极3同样的材料组成。埋设在凹槽部22的底部。在连接电极31的上面，与基板侧电极3同样，蒸镀如由氧化物组成的，从振动膜1起使连接电极31绝缘的绝缘膜4。连接电极31,31,…,31，从基板侧电极3边缘，沿着基板侧电极3的面方向延长设置。连接电极31与基板侧电极3不只限于同样材料，可以是由蒸镀形成的，只要具有导电性的材料就可以。

凹槽部22的内侧，做成譬如一边的尺寸为22μm，相对一边的间隔距离作为38μm的六角形的筒状。还有，凹槽部22不只限于六角形的筒状。也可以是圆筒状。还有，在区域部21，在多个地方形成有从纵方向切了区域部21一部分缺口的槽沟23。具体的在与六角形的凹槽部22各边相对应的位置上，形成有相对应的各个槽沟23，通过槽沟23，连接着邻接的超声波传感器10的凹槽部22。还有，区域部21之间夹着槽沟23,使端部24与端部24构成为相互向对地。并且，各槽沟23的底部埋设连接电极31。即，连接电极31被埋设在凹槽部22和槽沟23的底部，各个基板侧电极3相互连接。

区域部21纵方向的尺寸（换句话说，振动膜1上述下面与基板2上述上面的间隔）为0.05～10μm就可以了。还有，这个尺寸是0.1～3μm为优选。区域部21在横方向的尺寸为8～16μm。再者，区域部21的上面（即，基板2的上面），通过阳极接合法，与振动膜1上述下面连接。

所谓阳极接合法，一般温度大约在400℃以下,使玻璃和硅、或者和金属粘结接合的方法。使玻璃和硅、或者和金属叠合，再加热及加电压的方法。根据这个方法，强制地使玻璃中的阳离子扩散到硅、或者扩散到金属之中，在玻璃，硅，金属等之间产生静电引力的同时，进行化学结合。这种方法在比较低的温度也能够具有良好的接合。

本发明实施方式1的超声波传感器机组的超声波传感器10，由于采用了上述阳极接合法，能够抑制在区域部21和振动膜1的结合部产生的因高温接合而产生的变形的应力集中。由于上述应力集中被抑制,不仅能够防止变换效率或者灵敏度的降低，进而使制造上的结构再现性变得良好。

在本实施的形态中，作为例子举出了区域部21的厚度为8～16μm,但不只限于此例，3～16μm就可以了。

振动膜1被设置成覆盖着凹槽部22。因此，由凹槽部22内侧面及振动膜1上述下面形成空间部6。

振动膜1的厚度优选1.5μm。不过有0.5～3μm的厚度可以。振动膜1由具有传导性的硅单结晶组成。因此，本发明实施方式1的超声波传感器机组及超声波探测器,当施加电压时振动膜里电荷积累，通过施加数～数十MHz的AC电压,使振动膜振动，能够防止充电现象的产生。

还有，在振动膜1形成有，在与区域部21槽沟23,23,…,23对准的位置,厚度方向上多处形成贯通的矩形的贯通孔11（图4，虚线表示）。图5是,设置在本发明实施方式1的超声波传感器机组的超声波传感器10在图4中以圆形直线部分所示的扩大图。图5，为了方便说明，示出了除去了保护膜5时的状态。还有，图6是本发明实施方式1的超声波传感器中的保护膜和振动膜的一部分被除去状态时的部分斜视图。

如上述所述那样，振动膜1与区域部21上面接合，使振动膜1设置为覆盖凹槽部22。介与区域部21之间的槽沟23,连接电极31被延长设置，基板侧电极3相互连接。还有，因为贯通孔11在厚度方向贯通着振动膜1，介与贯通孔11，槽沟23的一部分、区域部21的端部24及连接电极31被露出。

图7是本发明实施方式1的设置于超声波传感器机组的超声波传感器10，保护膜5蒸镀之前的部分纵向剖视图。图7(a)是图5 A—B线的纵向剖视图，图7(b)是图5C—D线的纵向剖视图，图7(c)是图5E—F线的纵向剖视图。

图8是本发明实施方式1的设置于超声波传感器机组的超声波传感器10，保护膜5蒸镀之后的部分纵向剖视图。图8(a)是图5A—B线的纵向剖视图，图8(b)是图5G—H线的纵向剖视图。

贯通孔11的横方向的尺寸为，比夹着槽沟23对向的区域部21端部24与24之间的间隔距离长，贯通孔11纵方向的尺寸，比区域部21的厚度短。因此，像上述一样地，介于贯通孔 11及槽沟23，在槽沟23附近，使区域部21端部24,24，和连接电极31的一部分露出。

在这样的状态，通过蒸镀譬如绝缘性的蒸镀物，使其形成保护膜5及隔离膜51。即，上述蒸镀物，蒸镀振动膜1的上面，使其在形成保护膜5的同时，介于贯通孔11蒸镀槽沟23内侧及附近，形成隔离邻接的超声波传感器10（空间部6或凹槽部22）的隔离膜51。

通过在区域部21形成槽沟23，使邻接的超声波传感器10（空间部6又凹槽部22）成为连通的状态。如后述一样地，上述蒸镀物的蒸镀工序在真空中进行，通常空间部6内的空气大体不存在。不过，此时的真空度,有可能存在极微量空气。如此极微量的空气，在超声波传感器10动作的时候，如果介于槽沟23使其在邻接的超声波传感器10（空间部6又凹槽部22）之间移动时，各超声波传感器10的振动给其他的超声波传感器10的振动带来音响的及机器的影响，造成产生电气噪音的原因。

然而，本发明实施方式1的超声波传感器机组及超声波探测器，在上述蒸镀的工序时,介于贯通孔11,在槽沟23附近,通过形成隔离膜51，未然能防止如上述那样的问题。

如图8所示，通过蒸镀蒸镀物，在槽沟23附近形成隔离膜51。隔离膜51，横向截面为仿效贯通孔11的矩形的洼坑的形状。再者，隔离膜51，从一方的区域部21端部24到另一方的区域部21端部24密封地被形成。因此，邻接的超声波传感器10（空间部6或凹槽部22）之间完全地被隔离，当超声波传感器10动作时，即使存在极微量的空气介于槽沟23也能防止使邻接的超声波传感器10（空间部6或凹槽部22）之间的移动，能够防止向邻接的超声波传感器10传送机械的振动及音波。

另一方面，从能源的观点解释CMT（CapacitiveMicromachinedTransducer）或CMUT的作用，能起到使电气能源(驱动电流)转换为机器的能源（声压或振动膜振动）的作用，这个作用也可以逆向的进行。在这样的变换中,作为表示效率的函数采用了电机耦合系数。如此的变换效率或电机耦合系数，能通过固定电容与变换电容的比率来表现，可以这样说,与固定电容相比,变换电容大的话,变换效率也大。

将此适用于本发明实施方式1的超声波传感器机组的超声波传感器，固定电容能够通过在振动膜及基板侧电极间产生的基本电容，和基于电极等的交叉点及构造产生的，与振动膜的振动没有关系的寄生电容的和来表示。还有，变换电容,意味是仅通过振动膜的振动产生的电容。因此，寄生电容越大，变换效率或电机耦合系数越减少。

相对于此，本发明实施方式1超声波传感器机组及超声波探测器，由于邻接的超声波传感器10的基板侧电极3之间的连接部分（连接电极31），介于贯通孔11蒸镀隔离膜51，使其能够最大限度地抑制发生在基板侧电极3之间的连接部分的寄生电容，能够最大限度地提高灵敏度。即，能够抑制因在槽沟23附近,振动膜1和连接电极31之间产生的寄生电容所产生的影响。

在以上的说明中，具有由导电性材料组成的振动膜1，即振动膜1构成为兼作为膜侧电极作用的例子进行了说明。不过不只限于此，在振动膜1的上面再设置膜侧电极的构造也可以。

此时，在槽沟23附近，通过隔离膜51抑制了产生在振动膜1和连接电极31之间的寄生电容的抑制效果是无言可说的。

本发明实施方式1的超声波探测器，通过对设置在上述超声波传感器机组的多个超声波传感器10的基板侧电极3和振动膜1之间施加电压,向外部发送超声波。另外通过从外部返回的超声波,伴随着基板2（或振动膜1）的振动,能够取得通过基板侧电极3和振动膜1之间的静电容量的变化而产生的电气信号，基于上述电气信号，能够取得超声波画像。

以下，对本发明实施方式1的超声波传感器机组（超声波传感器）的制造方法进行说明。譬如，在派热克斯玻璃Pyrex glass的基板2的上面进行图案形成，形成凹槽部22。还有，基板2在图案形成时，同时形成区域部21和槽沟23。此时,在凹槽部22底部中央部还形成有为了埋设基板侧电极3的洼坑，同时在凹槽部22底部及槽沟23底部形成有为了埋设连接电极31的洼坑。

接着，对基板侧电极3及连接电极31实施蒸镀，蒸镀蒸镀物（如，Ni，Cr，Al，Pt，Au等）。并且，从振动膜1起使基板侧电极3及连接电极31绝缘的绝缘膜4和绝缘膜41通过上述蒸镀被形成。

之后，使SOI（SiliconOnInsulator）晶片一面，与基板2的上述上面（或凹槽部22底面）向对地，在基板2的上述上面，即在区域部21的上面，使该SOI晶片固定。上述固定是根据上述阳极接合法进行的。

之后，上述SOI晶片的另一方，即，相对于oxide层及Si层，用TMAH，KOH，HF等方法实施了湿式蚀刻法，通过使振动膜1尽量只剩下部分地除去，形成振动膜1。之后再使振动膜1通过静电引力及化学结合被固定于区域部21。

如此的方法，由硅单结晶组成振动膜1，不仅与其他的接合方法相比在低温通过上述阳极接合法，被固定于玻璃制的区域部21(基板2)上面，能够防止因高温接合时产生的变形而发生的应力，另外因振动膜1和区域部21的热膨胀系数近似，也就是说,异种簿膜接合时,所产生的应力能够更加地被抑制。

接着，用蚀刻簿膜进行蚀刻，在振动膜1形成贯通孔11。再在真空中蒸镀绝缘性的蒸镀物,形成保护膜5。此时，如上述所述的，由于上述蒸镀物介于贯通孔11在槽沟23内侧及附近被蒸镀，同时隔离膜51也被形成。

不只限于此，代替SOI晶片的，也可以用具有Si/Si3N4(低应力)构成的硅晶片。

从以上可以发现，本发明实施方式1的超声波传感器机组及超声波探测器，与现有的制造工序相比，不需进行待除层的形成工序、开孔的工序、对上述待除层进行蚀刻法的工序、和填埋上述孔的工序等，因此不仅减少了工序数，而且也能够缩短所要时间，对降低制造成本发挥了作用。

另外，由于不需要另外设置能够振动地支撑振动膜1,即不需要另外设置振动膜支持部，更加减少了工序数,而且，当上述振动膜支持部固定在基板的时候,不需考虑发生在固定部分的应力集中等问题，扩大了制造上的自由度。

以下，对本发明实施方式1的超声波机组（超声波传感器10）的作用进行说明。为了说明的方便，如上述所述的一样,对超声波传感器10施加电压,向被对象物发送超声波，接收从上述被对象物返回的超声波时为例子，进行说明。

本发明实施方式1的超声波传感器机组的超声波传感器10，当接收从上述被对象物返回的超声波时，根据上述超声波(声压),振动膜1振动。当振动膜1振动时，振动膜1与基板2的基板侧电极3之间的间隔发生变化。由此，使振动膜1与基板侧电极3之间的静电容量也发生变化。基于振动膜1与基板侧电极3之间的静电容量变化，使容量变化转换为电压变化信号,能够取得电气信号。基于取得的电气信号,能够取得上述被对象物的超声波画像。

还有，在超声波发送时，通过在振动膜1和基板侧电极3之间施加DC及AC电压,使振动膜1振动，发送超声波。有关其他的作用,与接收超声波是同样的，省略了详细的说明。

（实施方式2）

图9是,为了说明本发明实施方式2的设置于超声波传感器机组的超声波传感器的构成的模式的重要部剖视图。

本发明实施方式2的超声波传感器机组的超声波传感器10，具有基板2，和与基板2相对地、配置在基板2的上面、发送或接收超声波的振动膜1。还有，在振动膜1的上面蒸镀着为了保护振动膜1的保护膜5，在与振动膜1下面向对的基板2的上面形成有凹槽部22，在该凹槽部22底部凸出设置了基板侧电极3。

如此构成的超声波传感器10，在基板2的上述上面设置了复数个图案形状，作为本发明实施方式2的超声波传感器机组起着作用。

在基板2上述上面形成俯视为六角形的筒状的凹槽部22，在凹槽部22底部中心部位凸出设置通过蒸镀的基板侧电极3。在各邻接的凹槽部22之间，由于凹槽部22的凹型设置所产生的残余部分而组成的区域部21被形成。在区域部21，形成有复数个从纵方向切了区域部21一部分缺口的槽沟23，在槽沟23底部，蒸镀连接相互邻接的基板侧电极3的连接电极31，且凸出设置。即，连接电极31被凸出设置在凹槽部22及槽沟23底部。

在基板侧电极3上面，蒸镀如以氧化物构成的，从振动膜1起使基板侧电极3绝缘的绝缘膜4。还有，在连接电极31上面，与基板侧电极3同样地，蒸镀从振动膜1起使连接电极31绝缘的绝缘膜41。各连接电极31从俯视看为六角形的基板侧电极3的各边缘，沿着基板侧电极3的面方向延长设置。

另外，在区域部21上面，用上述阳极接合法，与振动膜1下面接合。有关其他的构成，因与实施方式1同样，在此省略了详细的说明。

与实施方式1同样的部分，付与同样的符号,省略了详细的说明。

图10是,为了说明本发明实施方式3的设置于超声波传感器机组的超声波传感器的构成的模式的重要部剖视图。本发明实施方式3的超声波传感器机组的超声波传感器10，具有基板2，和与基板2相对地、配置在基板2的上面、发送或接收超声波的振动膜1。具有与实施方式2同样地构成。

另一方面，在实施方式3,如由氧化物组成的，从振动膜1起使基板侧电极3绝缘的绝缘膜4，以覆盖基板侧电极3的形式被蒸镀。具体的是，基板侧电极3的上面及侧面，还有凹槽部22底部的一部分用绝缘膜4覆盖。其他的构成，与实施方式1同样，省略了详细的说明。

与实施方式1同样的部分，付与同样的符号,省略了详细的说明。

【符号说明】

1  振动膜

2  基板

3  基板侧电极

4  绝缘膜

5  保护膜

6  空间部

10 超声波传感器

11 贯通孔

21 区域部

22 凹槽部

23 槽沟

31 连接电极

41 绝缘膜

51 隔离膜

Claims (8)

1.一种超声波传感器机组，其在基板上设置有多个超声波传感器，所述超声波传感器具有：设置于绝缘性基板的上面的基板侧电极；和与所述基板侧电极向对地配置、且具有导电性的振动膜，其特征在于，

所述超声波传感器：

具有在所述基板的上面形成的凹槽部；

所述基板侧电极被设置于所述凹槽部的底部；

所述振动膜设置成以覆盖所述凹槽部。

2.根据权利要求１所述的超声波传感器机组，其特征在于：

所述振动膜，通过静电引力和化学结合被固定于所述超声波传感器的凹槽部之间的区域部。

3.根据权利要求２所述的超声波传感器机组，其特征在于：

所述基板侧电极被埋设于所述凹槽部的底部；

在所述区域部，形成连接所述超声波传感器的凹槽部之间的槽沟；

在所述槽沟和所述凹槽部的底部，埋设连接所述超声波传感器的基板侧电极之间的连接电极。

4.根据权利要求２所述的超声波传感器机组，其特征在于：

所述基板侧电极凸出设置在所述凹槽部的底部；

在所述区域部，形成连接所述超声波传感器的凹槽部之间的槽沟；

在所述槽沟与所述凹槽部的底部，凸出设置连接所述超声波传感器的基板侧电极之间的连接电极。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的超声波传感器机组，其特征在于：

在所述振动膜，对准所述槽沟位置处形成有贯通孔；

在所述振动膜的另一面，形成由被蒸镀的蒸镀物形成的保护膜；

在所述槽沟的内側，形成介于所述贯通孔由被蒸镀的蒸镀物形成的、且隔离相邻的超声波传感器的隔离膜。

6.根据权利要求5所述的超声波传感器机组，其特征在于：

所述振动膜，通过阳极接合法固定于所述区域部。

7.根据权利要求6所述的超声波传感器机组，其特征在于：

所述振动膜，由硅单结晶组成。

8.一种超声波探测器，具有权利要求1-７所述的超声波传感器机

组，其特征在于：

使用所述超声波传感器机组，接收发送超声波。

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