Ultraschallelement

• Main Authors: ITOH, TOMOKI, SUGIURA, MAKIKO
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 31.08.2006
• Subjects: DEAF-AID SETS; ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE; ELECTRICITY; LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKEACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICALDEVICES; MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY; PERFORMING OPERATIONS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS; TRANSPORTING

Ein Ultraschallelement (100) weist eine Membran (M) auf, welche als dünnwandiger Abschnitt eines Substrats (10) ausgebildet ist und auf der ein piezoelektrischer Vibrator (21) ausgebildet ist. Der piezoelektrische Vibrator (21) weist einen piezoelektrischen Dünnfilm (2) und Metallelektrodenfilme (3a, 3b) auf, welche sandwichartig übereinander gestapelt sind. Der piezoelektrische Vibrator (21) ist mit der Membran (M) bei einer bestimmten Ultraschallwellenbandfrequenz in Resonanz. Ein Aushöhlungsmuster (2a) ist in dem piezoelektrischen Dünnfilm (2) ausgebildet, um den piezoelektrischen Vibrator (21) in eine Mehrzahl von Abschnitte zu unterteilen, wobei das Aushöhlungsmuster (2a) in einem Bereich entsprechend einem belastungskonzentrierten Bereich (Pc und/oder Ph) ausgebildet ist, der bei Vibrationen der Membran (M) in diametralen Richtungen hiervon auftritt. Die Membran (M) kann in Antwort auf Vibrationen des piezoelektrischen Vibrators (21) einfach verformt werden, so dass Ultraschall mit höherem Schalldruck abgegeben werden kann. An ultrasonic element has a membrane formed as a thin walled portion of a substrate, on which a piezoelectric vibrator is formed. The piezoelectric vibrator comprises a piezoelectric thin film and metal electrode films, which are formed into a sandwiched structure. The piezoelectric vibrator resonates with the membrane at a predetermined ultrasonic wave-band frequency. A hollow-out pattern is formed in the piezoelectric thin film to divide the piezoelectric vibrator into multiple portions, wherein the hollow-out pattern is formed in such an area corresponding to stress concentrated area which appears in vibrations of the membrane in diametrical directions thereof. The membrane is made to be easily deformed in response to vibration of the piezoelectric vibrator, so that an ultrasound of a higher sound pressure can be emitted.