專利名稱：超聲波換能器、超聲波探頭以及超聲波換能器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)施方式涉及超聲波探頭、超聲波換能器以及超聲波換能器的制造方法。
背景技術(shù)：
在基于超聲波圖像取得裝置的圖像生成中使用超聲波探頭。近年來，在超聲波探頭中使用二維陣列(2D陣列)的超聲波換能器。在二維陣列的超聲波換能器中，壓電元件的元件數(shù)變得龐大。因此，用于連接元件與電子電路(延遲電路等)的導(dǎo)線(connecting lead:連接導(dǎo)線)的布線成為問題。即，在相對與二維排列的各元件連接的導(dǎo)線(lead)數(shù)龐大(例如4096個(gè))而超聲波換能器整體的尺寸小時(shí)，很難確保進(jìn)行導(dǎo)線的布線的空間。需要解決這種連接導(dǎo)線的布線的問題。因此例如利用電子電路等，進(jìn)行將來自壓電元件的信號相加的處理。通過進(jìn)行這種處理，在壓電元件與后級電子電路(延遲電路等) 之間被布線的導(dǎo)線數(shù)減少。并且，該電子電路的配置也成為問題。即，由于壓電元件與電子電路越分離布線就越長，因此不僅布線的配置困難，而且成為串?dāng)_或噪聲的原因。希望解決這種問題。例如以往，提出一種在與壓電元件的超聲波反射方向相反的方向的面上配置 IC(integrated circuit 集成電路)，直接電連接壓電元件與IC的構(gòu)成的超聲波換能器。 通過采用這種連接構(gòu)成，能夠解決因布線變長而產(chǎn)生的布線配置的問題、串?dāng)_、噪聲的問題。另外，在以下說明中有時(shí)將與壓電元件的超聲波放射方向相反的方向的面記述為“背表面”。另外，以往，根據(jù)身體部位，使用各種形狀的超聲波探頭。在通過超聲波圖像取得裝置診斷心臟等循環(huán)器官時(shí)，從肋骨的間隙使用超聲波探頭。作為此時(shí)所用的超聲波探頭一般是具有超聲波放射面為小口徑且平坦的超聲波換能器的構(gòu)成。另外一方面，在通過超聲波圖像取得裝置診斷肝臟等消化器官時(shí)，被檢體中的診斷對象部位與體表之間的距離比較長。另外，在診斷消化器官時(shí)，被檢體的診斷對象部位的面積比較寬。進(jìn)而在診斷消化器官時(shí)，還需要從超聲波診斷視野逐出對超聲波診斷產(chǎn)生壞影響的被檢體體內(nèi)的氣體。作為此時(shí)所用的超聲波探頭一般是具有超聲波放射面為大口徑、且被形成為圓弧狀的曲面形狀或凸形狀的超聲波換能器的構(gòu)成。這樣為了將超聲波探頭的超聲波放射面設(shè)為大口徑而使超聲波換能器中的各壓電元件的尺寸大型化是很困難的。即，當(dāng)使超聲波換能器中的壓電元件的尺寸大型化時(shí)，有可能致使分辨率下降，因此壓電元件的尺寸的大型化存在著限制。因此，在使用大口徑的超聲波探頭時(shí)，為了使超聲波放射面大型化而必須使壓電元件的數(shù)量增加。但是此數(shù)量龐大。
發(fā)明內(nèi)容
在超聲波探頭中超聲波放射面為大口徑且圓弧狀的曲面形狀或大口徑且凸形狀時(shí)，不易增大超聲波探頭中的超聲波換能器的IC的尺寸，并且制造成本增高。因此，在超聲波放射面為大口徑且曲面形狀或凸形狀時(shí)，如專利文獻(xiàn)1所示很難在壓電元件背表面配置IC。即，與曲面狀或凸形狀的壓電元件群的背表面對應(yīng)地高密度且節(jié)省空間地配置IC是不容易的。另外，形成與曲面狀或凸形狀壓電元件群的背表面對應(yīng)的形狀的IC也是不容易的。另外，即使實(shí)現(xiàn)了這種IC的設(shè)置或IC的形成制造成本也增高。如上所述，以往，由于壓電元件的元件數(shù)或壓電元件的排列方法，存在有各種制約，很難設(shè)置IC的情況。本發(fā)明所要解決的問題在于提供可與超聲波放射面的面積或壓電元件的排列形狀無關(guān)地容易連接傳輸路徑(channel)與電子電路的二維陣列的超聲波換能器以及超聲波探頭。根據(jù)本實(shí)施方式的超聲波換能器具備二維排列了超聲波振子(an ultrasound vibration element)而成的超聲波振子群。超聲波振子包含在作為超聲波放射面的前表面形成前表面電極、在背表面形成背表面電極的壓電元件。另外，具備沿著二維排列中的行方向或列方向?qū)盈B多個(gè)大致平板狀的布線基板而成的布線基板塊。布線基板具有與超聲波振子的背表面相對的第1面和其相反側(cè)的第2面。另外，在布線基板上具備第1連接部與第2連接部。第1連接部在布線基板的第1面上與超聲波振子的排列對應(yīng)地設(shè)置。另外， 第1連接部與背表面電極導(dǎo)通。第2連接部在布線基板的第2面或與該第2面正交的第3 面上，與第1連接部分別對應(yīng)地設(shè)置。另外，具備經(jīng)由相對于布線基板的第2面以及第3面的雙方正交的第4面使第1連接部與第2連接部導(dǎo)通的連接導(dǎo)線。另外，具備與布線基板塊中的設(shè)置第2連接部的面連接的電子電路。電子電路與布線基板塊的第2連接部導(dǎo)通， 并處理來自壓電元件的信號。根據(jù)本實(shí)施方式，無論超聲波放射面的面積或壓電元件的排列方法如何，都能夠避免阻礙電子電路的設(shè)置的情況。


圖1為表示與第1實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的概略立體圖。圖2為表示與第1實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的概略拆分立體圖。圖3為表示在與第1實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器中經(jīng)由柔性基板的超聲波振子與布線基板之間的連接狀態(tài)的概略斷面圖。圖4為表示與第1實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的布線基板塊的概略立體圖。圖5為表示與第1實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的布線基板的概略立體圖。圖6為表示包含與第1實(shí)施方式至第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的超聲波探頭與超聲波圖像取得裝置的概略立體圖。圖7為表示與第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的概略立體圖。圖8為表示與第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的概略拆分立體圖。圖9為表示在與第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器中經(jīng)由柔性基板的超聲波振子與布線基板之間的連接狀態(tài)的概略斷面圖。
圖10為表示與第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的布線基板塊的概略立體圖。 圖11為表示與第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的布線基板的概略立體圖。圖12為表示與第3實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的概略立體圖。圖13為表示與第3實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的概略拆分立體圖。圖14為表示與第3實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的布線基板塊的概略立體圖。圖15為表示與第3實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器的布線基板的概略立體圖。圖16A為表示與第1實(shí)施方式的變形例相關(guān)的超聲波換能器的布線基板的概略立體圖。圖16B為表示與第2實(shí)施方式以及第3實(shí)施方式的變形例相關(guān)的超聲波換能器的布線基板的概略立體圖。
具體實(shí)施例方式以下，針對本發(fā)明涉及的超聲波換能器以及超聲波探頭，參照圖1至圖16B進(jìn)行說明。[第1實(shí)施方式](超聲波換能器的概略構(gòu)成)參照圖1至圖5對第1實(shí)施方式的超聲波換能器100的概要進(jìn)行說明。圖1為表示超聲波換能器100的概略立體圖。另外，圖2為表示超聲波換能器100的概略拆分立體圖。圖3為表示在超聲波換能器100中經(jīng)由柔性基板120的超聲波振子IlOa與布線基板 130a之間的連接狀態(tài)的概略斷面圖。以下，針對與本實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器100的概略構(gòu)成進(jìn)行說明。另外，各圖所示的超聲波換能器100的超聲波振子IlOa的排列數(shù)以及布線基板130a的數(shù)量是概念上示出的數(shù)量。另外，針對各圖所示的超聲波換能器100的排列整體所形成的形狀也為一例，也可以設(shè)為其他構(gòu)成。如圖1所示，與該實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器100具有二維排列了超聲波振子 IlOa而構(gòu)成的超聲波振子群110。圖2中的超聲波振子群110成為行方向與行方向的二維排列。針對該超聲波振子群110中的超聲波振子IlOa的排列，為了適合例如消化器官系統(tǒng)診斷，可以將超聲波放射面整體的形狀構(gòu)成為大口徑且圓弧狀或凸形狀。如圖1所示具有形成凸面或曲面的超聲波振子群110的超聲波換能器100即使在從診斷對象部位的體表算起的距離比較長時(shí)也能夠?qū)?yīng)。另外，如果是大口徑的超聲波換能器100，診斷對象部位的面積也變寬。進(jìn)而，如果是這種超聲波換能器100，則可從超聲波診斷視野逐出對超聲波診斷產(chǎn)生壞影響的體內(nèi)的氣體。如圖1以及圖2所示，在超聲波振子群110的背表面鄰接配置柔性基板120。在此，所謂“背表面”是指與相對于超聲波振子群110的超聲波放射方向相反方向側(cè)的面。另夕卜，存在以下將超聲波換能器100中的超聲波的放射方向簡單地記述為“前方”的情況。同樣地，存在將與“前方”相反的方向簡單地記述為“后方”的情況。另外，存在以下將超聲波振子群110的背表面的反側(cè)的面簡單地記述為“前表面”的情況。還存在以下針對超聲波振子IlOa進(jìn)行說明時(shí)也將與超聲波振子群110的“前表面”、“背表面”對應(yīng)而簡單地記述為“前表面”、“背表面”的情況。另外，如圖2所示在柔性基板120的后方配置布線基板塊(布線基板群)130。布線基板塊130排列多個(gè)布線基板130a而構(gòu)成。多個(gè)布線基板130a分別形成為厚板狀。另外，通過組合多個(gè)布線基板130a，形成具有例如圖2所示的5個(gè)平面與1個(gè)凸面(或曲面) 的布線基板塊130。另外，存在以下將該布線基板塊130的前方側(cè)的面簡單地記述為“前表面”、“前表面131”的情況，還存在將與前表面131相反側(cè)的面記述為背表面的情況。該布線基板130a以及布線基板塊130的前表面符合“第1面”的一例，背表面符合“第2面”的一例。另外，該布線基板130a的厚度可設(shè)為與例如超聲波振子IlOa的二維陣列中的排列間隔相同的間隔。另外，在布線基板塊130的側(cè)面上設(shè)置電子電路基板140。即，通過分別組合多個(gè)布線基板130a，在布線基板塊130上，被組合的布線基板130a的側(cè)面133分別相連而形成大致平面狀的側(cè)面群。對于該側(cè)面群設(shè)置電子電路基板140。該電子電路基板140上設(shè)有電子電路150。另外，電子電路150被設(shè)置在電子電路基板140的表面141上。表面141為電子電路基板140的與布線基板塊130側(cè)的面相反側(cè)的面。超聲波振子群110中的超聲波振子IlOa的背表面分別設(shè)有電極。另外，如圖2所示超聲波振子群110的背表面配置有柔性基板120。柔性基板120的前方側(cè)的面上設(shè)有多個(gè)第3連接焊盤121。超聲波振子IlOa的背表面的電極與第3連接焊盤121導(dǎo)通。另外， 柔性基板120上設(shè)有貫通電極120 (參照圖3)。另外，柔性基板120的背表面設(shè)有第4連接焊盤123 (參照圖3)。第3連接焊盤121經(jīng)由貫通電極122與第4連接焊盤123導(dǎo)通。如圖2以及圖4所示，在布線基板塊130中的各布線基板130a的前表面131分別并列設(shè)置多個(gè)第1連接焊盤131a。另外，如圖2以及圖3所示，第1連接焊盤131a分別與柔性基板120的背表面中的第4連接焊盤123連接。另外，該第1連接焊盤131a上連接有連接導(dǎo)線132a。而且，連接導(dǎo)線132a從該第1連接焊盤131a通過各布線基板130a的第2 基板面(board surface) 132，與第2連接焊盤133a連接。因此，第1連接焊盤131a與第2 連接焊盤133a經(jīng)由連接導(dǎo)線132a導(dǎo)通。另外，連接導(dǎo)線132a可構(gòu)成為例如被印刷于布線基板塊130上的布線圖案。另外，本實(shí)施方式中的第1連接焊盤131a符合“第1連接部”的一例。另外，本實(shí)施方式中的第2連接焊盤133a符合“第2連接部”的一例。另外，本實(shí)施方式中的第3連接焊盤121符合“第3連接部”的一例。另外，本實(shí)施方式中的第4連接焊盤123符合“第 4連接部”的一例。(超聲波振子的構(gòu)成)其次，參照圖3針對本實(shí)施方式的超聲波換能器100中的超聲波振子IlOa進(jìn)行說明。另外，針對超聲波振子IlOa的基本構(gòu)成省略圖示進(jìn)行說明。超聲波振子IlOa向超聲波的放射方向順次具備背襯材料(backing material)、背表面電極(back electrode)、壓電元件(piezoelectric element)、前表面電極(front electrode)、聲匹配層而構(gòu)成。壓電元件的前表面設(shè)有前表面電極，而且前表面電極的前方設(shè)有聲匹配層。另外，壓電元件的背表面設(shè)有背表面電極，而且背表面電極的后方設(shè)有背襯材料。另外，壓電元件的電極與超聲波振子IlOa的背表面之間由電極導(dǎo)線連接。超聲波振子IlOa的背表面設(shè)有端子IlOc(連接焊盤)。電極導(dǎo)線的端部與端子IlOc連接(參照圖3)。另外，如圖1所示，在基于超聲波換能器100的超聲波放射面為曲面時(shí)，作為一例， 超聲波振子IlOa相對于鄰接的超聲波振子IlOa傾斜規(guī)定角度地配置。另外，作為其他例子，也可以采用只平行配置規(guī)定數(shù)(例如2個(gè)元件)的超聲波振子110a、并將該集合作為一塊、并且再對該塊傾斜規(guī)定角度地配置鄰接的超聲波振子的塊的構(gòu)成?；趶某暡▓D像取得裝置主體500發(fā)送的信號，經(jīng)由超聲波換能器100中的電子電路150、連接導(dǎo)線132a、前表面電極、背表面電極等，向壓電元件施加電壓。超聲波振子 IlOa中的壓電元件分別將所施加的電信號變換為超聲波脈沖。從壓電元件放射的超聲波脈沖通過聲匹配層以及聲透鏡被發(fā)送至被檢體。然后，當(dāng)超聲波振子IlOa接收來自被 檢體的反射波時(shí)，將其反射波變換為電信號。電信號分別通過柔性基板120、布線基板塊130的第1連接焊盤131a、連接導(dǎo)線132a、第2連接焊盤133a、電子電路基板140，被發(fā)送至對應(yīng)的電子電路150。進(jìn)而電信號分別通過電子電路150在進(jìn)行例如相加處理并減少傳輸路徑 (channel)數(shù)后，被發(fā)送至超聲波圖像取得裝置主體500。詳細(xì)后面進(jìn)行敘述。(壓電元件)作為超聲波振子IlOa中的壓電元件，可以使用PZT(鈦酸鋯酸鉛(lead zirconate titanate)/Pb(Zr、Ti)03)、鈦酸鋇(barium titanate) (BaTi03)、PZNT (鋅·鈮酸鉛鈦酸鉛 (lead zinc niobate titanate)/Pb (Znl/3Nb2/3) 03_PbTi03)單晶、PMNT (鎂·鈮酸鉛鈦酸鉛(lead magnesium niobate titahate)/Pb (Mgl/3Nb2/3) 03_PbTi03)單晶等。(背襯材料)背襯材料吸收被放射至與超聲波的放射方向相反側(cè)的超聲波，并抑制各壓電元件各自的多余的振動。作為背襯材料從聲衰減、聲阻抗等觀點(diǎn)看來，可以使用任意材料。作為背襯材料的材料例如有包含PZT粉末、鎢粉末等的環(huán)氧樹脂、填充了聚氯乙烯或鐵氧體粉末的橡膠或在多孔質(zhì)陶瓷中含浸了環(huán)氧樹脂等樹脂的材料等。(聲匹配層)超聲波振子IlOa中的聲匹配層采用壓電元件與被檢體之間聲阻抗的匹配。在該聲匹配中能夠使用由環(huán)氧樹脂等樹脂材料構(gòu)成的材料。另外，可以將聲匹配層設(shè)為一層，還可以設(shè)為兩層以上。(超聲波振子_柔性基板_布線基板之間的構(gòu)成)其次，針對與本實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器100中的超聲波振子IlOa與柔性基板120之間的連接構(gòu)造參照圖1至圖3進(jìn)行說明。另外，針對超聲波換能器100中的柔性基板120與布線基板130a之間的連接構(gòu)造進(jìn)行說明。如圖2所示，柔性基板120相對于超聲波振子群110與后方鄰近地配置。在柔性基板120的前表面設(shè)有第3連接焊盤121。即，在超聲波振子IlOa與柔性基板120之間的連接部分夾有超聲波振子IlOa的端子IlOc和柔性基板120的第3連接焊盤121。并且如圖3所示，這些端子IlOc與第3連接焊盤121由具有導(dǎo)電性的粘結(jié)部115連接。通過該粘結(jié)部115，端子IlOc與第3連接焊盤121導(dǎo)通。另外，第3連接焊盤121與壓電元件的電極經(jīng)由端子IlOc導(dǎo)通。另外，如圖3所示，柔性基板120的前表面的第3連接焊盤121通過貫通電極(電極孔)122與柔性基板120的背表面的第4連接焊盤123導(dǎo)通。例如貫通電極122被構(gòu)成為貫通柔性基板120地設(shè)置的貫通孔或?qū)椎?。在該例中，貫通電極122貫通柔性基板 120的內(nèi)部地設(shè)置。另外，貫通電極122在柔性基板120的前表面?zhèn)冗B接至第3連接焊盤 121。另外，貫通電極122在與第3連接焊盤121側(cè)相反側(cè)的端部連接至背表面的第4連接焊盤123。這樣，在柔性基板120的前表面與背表面之間導(dǎo)通。另外，在圖3中，第3連接焊盤121的排列間隔與第4連接焊盤123的排列間隔成為相同間隔。然而，也可以與第3連接焊盤121的排列間隔相比，擴(kuò)大第4連接焊盤123的排列間隔。例如，也可以利用柔性基板120的貫通電極122，與第3連接焊盤121的排列間隔相比，擴(kuò)大第4連接焊盤123的排列間隔。 另外，如圖2所示，在柔性基板120的后方鄰接配置有布線基板塊130。另外，布線基板塊130通過匯集多個(gè)布線基板130a來形成。這樣，通過布線基板130a的前表面131 成為一連串，從而形成前表面131的群。布線基板130a的前表面群成為布線基板塊130 的前表面。在該布線基板塊130的前表面與柔性基板120的背表面之間的鄰接部分，如圖 3所示夾有布線基板130a的第1連接焊盤131a和柔性基板120的第4連接焊盤123。艮口， 在布線基板130a各自的前表面131上與設(shè)置在柔性基板120的背表面上的第4連接焊盤 123的排列以及位置對應(yīng)地并列設(shè)置第1連接焊盤131a。另外，如圖3所示，這些第1連接焊盤I3Ia與第4連接焊盤123由粘結(jié)部125連接。通過粘結(jié)部125導(dǎo)通第1連接焊盤 131a與第4連接焊盤123。其結(jié)果，經(jīng)由第4連接焊盤123、第3連接焊盤121、端子110c， 導(dǎo)通第1連接焊盤131a與壓電元件的電極。即，超聲波振子IlOa與布線基板塊130經(jīng)由柔性基板120電連接。另外，柔性基板120與超聲波振子群110的背表面的形狀、起伏對應(yīng)地彎曲。并且，柔性基板120與布線基板塊130的前表面的形狀、起伏對應(yīng)地彎曲。根據(jù)這種構(gòu)成，端子IlOc與第3連接焊盤121之間的連接以及第4連接焊盤123與第1連接焊盤131a之間的連接變得容易。其結(jié)果，端子IlOc與第1連接焊盤131a之間的連接也變得容易。但是， 存在不難基于超聲波振子群110的背表面的形狀或布線基板塊130的前表面131的形狀連接第1連接焊盤131a與端子IlOc的情況。此時(shí)，也可以不設(shè)置柔性基板120，直接連接超聲波振子群110與布線基板塊130。(布線基板以及布線基板塊的構(gòu)成)其次，參照圖1、圖2、圖4以及圖5針對超聲波換能器100中的布線基板130a以及布線基板塊130進(jìn)行說明。圖4為表示超聲波換能器100的布線基板塊130的概略立體圖。圖5為表示超聲波換能器100的布線基板130a的概略立體圖。另外，各圖中示出的第 1連接焊盤131a的排列數(shù)以及布線基板130a的數(shù)量是在概念上示出的數(shù)量，與實(shí)際不同。 另外針對與端子IlOc對應(yīng)地設(shè)置的第1連接焊盤131a的行數(shù)或列數(shù)也為一例，也可以設(shè)為其他構(gòu)成。布線基板塊130具有電子電路150和電子電路基板140。電子電路150處理在與超聲波振子群Iio之間被發(fā)送接收的信號。電子電路基板140進(jìn)行該電子電路150與布線基板塊130之間的連接。即，布線基板塊130進(jìn)行各超聲波振子IlOa與電子電路150之間的布線。如圖4所示，布線基板130a通過多個(gè)并列并鄰接組合，形成布線基板130a的集合體。布線基板130a的集合體成為布線基板塊130。另外，如圖5所示，布線基板130a中將設(shè)置了第1連接焊盤131a的面(前表面131)向同一方向排列。布線基板130a的該排列方向例如與超聲波振子IlOa的排列方向?qū)?yīng)。另外，布線基板130a中的設(shè)置了第1連接焊盤131a的面傾斜或彎曲。通過布線基板130a的排列，布線基板130a的傾斜或彎曲的面成為一連串，并形成布線基板塊130的曲面或凸面。另外，布線基板130a如后面所述地與超聲波振子IlOa的排列相應(yīng)地傾斜、彎曲。(布線基板)如圖5所示，布線基板130a分別被形成為包含第1基板面(board surface) 134、 第2基板面132、側(cè)面133、前表面131以及背表面的厚板狀。第1基板面134以及成為該第1基 板面134的反側(cè)的第2基板面132是布線基板130a中最寬的面。另外，側(cè)面133與成為該側(cè)面133的反側(cè)的側(cè)面(未圖示)相對于第1基板面134以及第2基板面132大致正交。另外，背表面(未圖示)在布線基板130a上與第1基板面134和側(cè)面133正交。布線基板130a的成為與背表面的相反側(cè)的面為前表面131。前表面131為曲面或被傾斜的面。另外，作為布線基板130a使用鋁(aluminum)、硬質(zhì)樹脂、陶瓷(ceramic)等可確保形狀精度的材料。另外，布線基板130a分別形成為從背表面向前表面131的方向的長度比從側(cè)面 133到反側(cè)的側(cè)面的長度長。另外，以下，為了便于說明，將從布線基板130a的背表面向前表面131的方向的長度記述為“高度”，且將從側(cè)面133到相反側(cè)的側(cè)面的長度記述為“寬
/又 ο另外，如圖4所示布線基板130a各自的高度并不統(tǒng)一，位于排列的中央的布線基板130a形成得最高。另外，如圖4所示，沿著從中央朝向排列的兩端的方向，布線基板130a 的高度逐漸降低。通過并列組合這種布線基板130a，布線基板130a的前表面131連續(xù)而形成一連串的曲面或凸面。另外，如圖4所示通過使布線基板130a的高度逐漸變化，且相鄰的前表面131彼此的邊緣部相連那樣排列，形成高度差較少的布線基板塊130的曲面。另外，布線基板塊130的前表面與超聲波振子群110的背表面?zhèn)鹊男螤顚?yīng)地形成。布線基板塊130的前表面由布線基板130a的前表面131的集合形成，即，布線基板130a 的前表面131的集合與超聲波振子群110的背表面?zhèn)鹊男螤顚?yīng)地形成。另外，在超聲波振子群110的背表面不是曲面時(shí)，例如在階梯狀設(shè)置高度差而分別排列超聲波振子IlOa時(shí)， 與超聲波振子群110的背表面的形狀對應(yīng)，將布線基板塊130的前表面也形成為階梯狀。此時(shí)，形成為鄰接的布線基板130a的第2基板面132的邊緣部的高度與第1基板面134的邊緣部的高度不同。(第1連接焊盤)另外，如圖4以及圖5所示，在布線基板130a的前表面以規(guī)定的排列間隔設(shè)有第 1連接焊盤131a。該第1連接焊盤131a的排列間隔例如與超聲波振子IlOa的排列間隔相同。但是，第1連接焊盤131a的排列間隔也可以比超聲波振子IlOa的排列間隔寬。例如， 在柔性基板120上與第3連接焊盤121的排列間隔相比，可以擴(kuò)大第4連接焊盤123的排列間隔。此時(shí)，第1連接焊盤131a的排列間隔是與第4連接焊盤123相同的間隔。另外，圖示的第1連接焊盤131a在前表面131的中央被排列成一列，但并不限于該構(gòu)成。例如，也可以根據(jù)布線基板130a的厚度，在前表面131上排列多列第1連接焊盤 131a。另外，也可以不是前表面131的中央，在前表面131的邊緣部偏置排列第1連接焊盤 131a0(連接導(dǎo)線)另外，如圖2、圖4以及圖5所示，在前表面131的第1連接焊盤131a上連接有連接導(dǎo)線132a。并且連接導(dǎo)線132a被連接至側(cè)面133的第2連接焊盤133a。例如，連接導(dǎo)線132a如圖5所示從前表面131通過第2基板面132，與第2連接焊盤133a連接。另外， 第2基板面132中的、連接導(dǎo)線132a的配置間隔例如如圖5所示與第1連接焊盤131a的配置間隔相同直到第2基板面132的途中為止。然后，連接導(dǎo)線132a與第2連接焊盤133a 的配置間隔對應(yīng)地?cái)U(kuò)大間隔而配置。(第2連接焊盤)另外，如圖4以及圖5所示，在布線基板130a的側(cè)面133上以規(guī)定間隔設(shè)有第2 連接焊盤133a。第2連接焊盤133a的排列間隔作為一例如圖5所示與第1連接焊盤131a 的間隔相比能夠擴(kuò)大。這是因?yàn)槿绻诟鞑季€基板130a上與前表面131相比將側(cè)面133 形成得較長，則第2連接焊盤133a的配置面積擴(kuò)大。另外，該第2連接焊盤133a的配置間隔不必是固定的，例如可以是使第2連接焊盤133a向前方或后方偏置配置的構(gòu)成。另外， 也可以是按多個(gè)擴(kuò)大間隔配置第2連接焊盤133a的構(gòu)成。另外，可以與電子電路基板140 的連接焊盤的構(gòu)成對應(yīng)地配置第2連接焊盤133a。另外，也可以使第2連接焊盤133a的排列偏置在側(cè)面133的邊緣部，并非側(cè)面133的中央部。另外，在側(cè)面133中，也可以與第 1連接焊盤131a同樣地將第2連接焊盤133a排列成多列。如上所述，在本實(shí)施方式的超聲波換能器100中，在大致厚板狀的布線基板130a 的前表面131上設(shè)置第1連接焊盤131a。另外，第1連接焊盤131a上連接有連接導(dǎo)線132a。 連接導(dǎo)線132a從前表面131通過第2基板面132到達(dá)側(cè)面133。另外，連接導(dǎo)線132a連接至側(cè)面133的第2連接焊盤133a。另外，布線基板130a以側(cè)面133成為一連串的方式被排列組合。通過這些側(cè)面 133集合連接，在布線基板塊130的側(cè)面上形成大致平面。在布線基板塊130的側(cè)面配置有電子電路基板140、電子電路150。另外，在超聲波振子群110的背表面成為曲面狀或凸面狀時(shí)。布線基板塊130的前表面與超聲波振子群110的背表面的形狀對應(yīng)地形成。并且， 各第1連接焊盤131a分別與各超聲波振子IlOa導(dǎo)通。電子電路150被配置在布線基板塊130的大致平面狀的側(cè)面?zhèn)?。即，電子電?50 與側(cè)面上設(shè)置的第2連接焊盤133a電連接。另外，如上所述，第2連接焊盤133a連接有從布線基板130a引出的連接導(dǎo)線132a。然而，通過在布線基板塊130的側(cè)面上配置電子電路150，電子電路150分別與超聲波振子IlOa導(dǎo)通。作為結(jié)果，不需要與超聲波振子IlOa的排列形狀對應(yīng)的超聲波換能器特有的電子電路或大型電子電路等，因此可以通過簡易的制造工序?qū)崿F(xiàn)二維陣列的超聲波換能器。(電子電路基板的構(gòu)成以及電子電路)其次，參照圖1以及圖4針對超聲波換能器100中的電子電路基板140以及電子電路150進(jìn)行說明。電子電路150經(jīng)由電子電路基板140與布線基板塊130的側(cè)面連接。 在電子電路基板140上，與柔性基板120同樣，在與布線基板塊130的側(cè)面相對的面(背表面)以及在其相反側(cè)的表面141上設(shè)置連接焊盤。電子電路基板140的背表面的連接焊盤 (未圖示)根據(jù)第2連接焊盤133a的排列來設(shè)置。該連接焊盤與第2連接焊盤133a連接。 艮口，背表面的連接焊盤經(jīng)由第2連接焊盤133a、連接導(dǎo)線132a、第1連接焊盤131a等而與超聲波振子IlOa的端子IlOc導(dǎo) 通。
另外，背表面的連接焊盤與柔性基板120同樣，通過貫通電子電路基板140的貫通電極(未圖示)被引出到電子電路基板140的表面141。并且，被引出到表面141的該貫通電極被連接至配置在表面141上的電子電路150(圖1以及圖2)。這樣，電子電路150通過電子電路基板140、第2連接焊盤133a、連接導(dǎo)線132a、第1連接焊盤131a，與超聲波振子 IlOa的端子IlOc導(dǎo)通。(與超聲波圖像取得裝置主體的連接等)其次， 參照圖6對超聲波換能器100與超聲波圖像取得裝置主體500之間的連接的概略進(jìn)行說明。如圖6所示，超聲波探頭600包含超聲波換能器100、電纜700以及中繼部(未圖示)等而構(gòu)成。電纜700連接超聲波圖像取得裝置主體500與超聲波探頭600。另外，超聲波圖像取得裝置主體500經(jīng)由電子電路150、超聲波探頭600中的中繼部、電纜700等而與超聲波換能器100連接。該中繼部包含例如在與電子電路150之間傳輸信號的電子電路或與電纜700連接的連接部等而構(gòu)成。電纜700是與超聲波探頭600之間的信號的傳輸路徑。另外，通過該中繼部的連接部與電子電路150導(dǎo)通。另外，電纜700與超聲波圖像取得裝置主體500經(jīng)由連接器510而連接。(動作)其次，針對在超聲波探頭600與超聲波圖像取得裝置主體500之間被發(fā)送接收的信號的流程和超聲波探頭600的動作進(jìn)行說明。超聲波圖像取得裝置主體500的發(fā)送部具有電子電路或重復(fù)產(chǎn)生規(guī)定的額定頻率的額定脈沖的脈沖電路。該發(fā)送部經(jīng)由電纜700、連接器510等，將該額定脈沖發(fā)送至超聲波探頭600?；谠擃~定脈沖，通過超聲波換能器100的各超聲波振子IlOa產(chǎn)生被放射的超聲波。超聲波探頭600的中繼部以及電子電路150接收從超聲波圖像取得裝置主體500 發(fā)送的信號。該信號包含額定脈沖。中繼部以及電子電路150經(jīng)由電子電路基板140、布線基板塊130以及柔性基板120與超聲波振子群110連接。超聲波探頭600經(jīng)由中繼部、 電子電路150從超聲波圖像取得裝置主體500接收的該信號經(jīng)由電子電路140、布線基板 130a以及柔性基板120被發(fā)送至端子110c。進(jìn)而從該端子IlOc向超聲波振子IlOa的前表面電極、背表面電極施加基于額定脈沖的電壓。壓電元件通過該施加的電壓被驅(qū)動而產(chǎn)生超聲波脈沖。超聲波脈沖通過聲匹配層以及聲透鏡(未圖示)被發(fā)送至被檢體。這樣， 超聲波探頭600的中繼部以及電子電路150將超聲波束發(fā)送至超聲波換能器100。然后，超聲波換能器100接收來自被檢體的反射波。通過該反射波激勵(lì)壓電元件。 當(dāng)激勵(lì)壓電元件時(shí)，該反射波被變換為信號。被變換的信號分別被發(fā)送至對應(yīng)的電子電路 150。被發(fā)送至電子電路150的信號通過電子電路150進(jìn)行相加處理，傳輸路徑(channel) 數(shù)減少。這樣處理后的信號經(jīng)由中繼部或電纜700等被傳輸至超聲波圖像取得裝置主體 500。超聲波圖像取得裝置主體500的接收部接收通過電子電路150等處理的、基于來自被檢體的反射波的信號。并且，接收部在對該信號放大并進(jìn)行數(shù)字變換處理后，將所處理的信號暫且存儲至存儲器。并且，接收部對該信號提供用于聚焦來自規(guī)定深度的超聲波反射波的聚焦(focus)用延遲時(shí)間(delay time)和用于順次變更超聲波反射波的接收指向性(reception directionality)并加以掃描的偏向(deflect)用延遲時(shí)間。并且對于這種形成光束(beam-forming)的輸出，進(jìn)行定相相加(phasing and adding)。定相相加是例如將從規(guī)定方向取得的接收信號在對準(zhǔn)相位之后相加的處理。 另外，超聲波圖像取得裝置主體500對接收信號進(jìn)行B模式信號處理(B-mode signal processing)而生成可顯示的超聲波圖像數(shù)據(jù)。或者，進(jìn)行多普勒信號處理 (Doppler signal processing),基于血流信息生成平均血流速度(average blood flow velocity)白勺HKt、力胃SKt (distributed Image)(power Doppler imaging) 或基于這些的組合的圖像。(超聲波換能器的制造方法的概略)其次，參照圖1至圖5對超聲波換能器100的制造方法的一例進(jìn)行說明。特別是主要說明布線基板塊130的制造工序與布線基板塊130、超聲波振子群110以及電子電路 150的組合工序。《布線基板》針對超聲波換能器100的制造工序中的、布線基板130a的制造工序參照圖2至圖 5進(jìn)行說明。在形成布線基板塊130時(shí)，形成布線基板130a。即，形成包含第1基板面134、 第2基板面132、側(cè)面133、前表面131以及背表面的厚板狀的布線基板130a。在此，如圖5 所示，前表面131相對于背表面并不平行，被形成為曲面或被傾斜的面。另外，前表面131 的曲率或傾斜程度如圖2至圖4所示根據(jù)超聲波振子群110的背表面的形狀來設(shè)定。也就是說在將布線基板130a組合為布線基板塊130時(shí)，以與布線基板塊130中的超聲波振子群 110的背表面相對的面沿該背表面的形狀的方式形成布線基板130a。另外，多個(gè)布線基板130a中的、位于布線基板塊130的中央位置的布線基板130a 形成得最高。另外，如圖4所示，以沿著從排列的中央朝向兩端的方向使高度逐漸降低的方式形成布線基板130a。另外，如圖5所示，對于布線基板130a分別以規(guī)定間隔設(shè)置第1連接焊盤131a。 該排列間隔與例如超聲波振子IlOa的排列間隔相同。但是，第1連接焊盤131a的排列間隔也可以是比超聲波振子IlOa的排列間隔寬的間隔。另外，第1連接焊盤131a也可以不是在前表面131的中央排列成一列。例如，也可以根據(jù)布線基板130a的厚度在前表面131 排列多列第1連接焊盤131a。另外，并非前表面131的中央，也可以在前表面131的邊緣部偏置排列第1連接焊盤131a。另外，如圖4以及圖5所示，在布線基板130a的側(cè)面133上以規(guī)定排列間隔設(shè)置第2連接焊盤133a。排列間隔與電子電路基板140的連接焊盤相吻合。作為一例，可以如圖5所示，第2連接焊盤133a的排列間隔與第1連接焊盤131a的間隔相比擴(kuò)大。另外，也可以例如按多個(gè)向超聲波換能器100的前方或后方偏置配置第2連接焊盤133a。另外，也可以將第2連接焊盤133a的排列偏置于側(cè)面133的邊緣部，而并非側(cè)面133的中央。也可以將第2連接焊盤133a排列成多列。另外，如圖2、圖4以及圖5所示，對于布線基板130a，以連結(jié)第1連接焊盤131a與第2連接焊盤133a的方式設(shè)置連接導(dǎo)線132a。S卩，從前表面131的第1連接焊盤131a經(jīng)由第2基板面132直到側(cè)面133的第2連接焊盤133a為止設(shè)置連接導(dǎo)線132a。連接導(dǎo)線 132a例如可以形成為布線圖案。另外，設(shè)第2基板面132中的、連接導(dǎo)線132a的配置間隔例如圖5所示直到第2基板面132的途中為止與第1連接焊盤131a的配置間隔相同。然后，連接導(dǎo)線132a與第2連接焊盤133a的配置間隔對應(yīng)地?cái)U(kuò)大間隔?！恫季€基板塊》其次，參照圖2、圖4以及圖5對超聲波換能器100的制造工序中的布線基板塊130 的制造工序進(jìn)行說明。如圖4以及圖5所示，通過并列、鄰接組合多個(gè)布線基板130a，形成布線基板130a的集合體，從而形成布線基板塊130。如圖5所示，向相對于 設(shè)置第1連接焊盤131a的面(前表面131)向相同方向排列布線基板130a。另外，布線基板130a的排列方向例如與超聲波振子IlOa的排列方向?qū)?yīng)。另外，布線基板130a的高度并不相同。其中，以成為排列的中央的方式來配置形成得最高的布線基板130a。另外，如圖4所示，以沿著從中央朝向兩端的方向使高度逐漸降低的方式，并列排列布線基板130a。這樣，以布線基板130a的集合體中的前表面131的群形成曲面或凸面的方式形成布線基板塊130?！冻暡〒Q能器群與柔性基板之間的連接/圖1》其次，針對超聲波換能器100的制造工序中的、超聲波振子群110與柔性基板120 的連接工序說明概要。首先作為形成超聲波振子群Iio的前提，層疊構(gòu)成超聲波振子IlOa 的多層，生成未圖示的層疊體。在此提到的各層是指未圖示的聲匹配層材料塊、壓電材料塊等。在層疊體中的層疊方向的一段側(cè)的面上以規(guī)定節(jié)距設(shè)置端子110c。該節(jié)距與超聲波換能器100中的超聲波振子IlOa的排列節(jié)距相吻合。將該層疊體與柔性基板120連接。在柔性基板120中的、與層疊體之間的連接面上以規(guī)定節(jié)距設(shè)置第3連接焊盤121。第3連接焊盤121的節(jié)距與端子IlOc的排列節(jié)距相吻合。因此，當(dāng)連接層疊體與柔性基板120時(shí)，端子IlOc與第3連接焊盤121電連接。進(jìn)而，對于與柔性基板120連接的層疊體，沿與層疊方向正交的第1方向分割。進(jìn)而對于層疊體，沿與層疊方向以及第1方向正交的第2方向分割。其結(jié)果，形成二維排列圖 2所示的超聲波振子IlOa而形成的元件群?！恫季€基板塊與超聲波振子群的連接》如圖2所示，對于布線基板塊130，連接與柔性基板120連接的超聲波振子群110。 布線基板塊130被形成為一面成為所希望的曲面或凸面。如圖2所示，與該面(前表面) 對應(yīng)地，按每一柔性基板120彎曲超聲波振子群110。并且在此狀態(tài)下，經(jīng)由柔性基板120 連接超聲波振子群110與布線基板塊130。《電子電路基板的連接》其次，參照圖2對超聲波換能器100的制造方法的一例中的電子電路基板140以及電子電路150與布線基板塊130之間的連接工序說明概要。在電子電路基板140上，在與布線基板塊130的側(cè)面相對的面(背表面)以及其相反側(cè)的表面141上設(shè)置連接焊盤。 在表面141的連接焊盤上配置電子電路150。電子電路150經(jīng)由表面141的連接焊盤，與背表面的連接焊盤(未圖示)電連接。如圖1以及圖2所示，對于布線基板塊130的側(cè)面133，連接與電子電路基板140 連接的電子電路150。背表面的連接焊盤根據(jù)第2連接焊盤133a的排列來設(shè)置。因此，電子電路150通過電子電路基板140、第2連接焊盤133a、連接導(dǎo)線132a、第1連接焊盤131a， 與超聲波振子IlOa的端子IlOc電連接。
(作用、效果)針對以上說明的超聲波換能器100以及超聲波探頭600的作用以及效果進(jìn)行說
明。 如上所述，在超聲波換能器100中，在超聲波振子群110的背表面?zhèn)仍O(shè)置布線基板塊130。布線基板塊130排列多個(gè)厚板狀的布線基板130a而構(gòu)成。該布線基板塊130的一面(前表面)具有與超聲波振子群110的背表面的形狀對應(yīng)的形狀。進(jìn)而，在該一面上設(shè)有第1連接焊盤131a。第1連接焊盤131a與超聲波振子IlOa的端子IlOc導(dǎo)通。另外，第 1連接焊盤131a上連接有連接導(dǎo)線132a。并且連接導(dǎo)線132a通過第2基板面132，與設(shè)置在布線基板塊130的側(cè)面的第2連接焊盤133a連接。布線基板塊130的側(cè)面成為將平面狀布線基板130a—連串地連接而成的大致平面狀。并且在該側(cè)面上經(jīng)由電子電路基板 140配置電子電路150。電子電路150與第2連接焊盤133a導(dǎo)通。電子電路150在與超聲波振子IlOa之間發(fā)送接收信號。因此，由于在布線基板塊130中配置電子電路150的面為大致平面狀的側(cè)面，因此在超聲波振子群110為曲面狀或凸面狀時(shí)，電子電路150的配置也容易。而且，在布線基板塊130的側(cè)面從超聲波振子IlOa分別引出的連接導(dǎo)線132a聚集。因此，電子電路150與中繼部等之間的連接將變得容易。并且連接導(dǎo)線132a的布線也將變得容易。其結(jié)果，無論超聲波換能器100中的超聲波振子IlOa的數(shù)量或排列形狀如何，都能容易地實(shí)現(xiàn)二維排列的超聲波換能器100。而且，無需為了減少來自超聲波振子IlOa的傳輸路徑(channel)數(shù)而將電子電路 150直接安裝在超聲波振子群110上。其結(jié)果，無需針對每一超聲波換能器的規(guī)格開發(fā)專用 IC(ASIC)。另外，能夠抑制1個(gè)電子電路的規(guī)模(面積等)。進(jìn)而能夠使用多個(gè)IC進(jìn)行超聲波換能器100的所有元件的處理。因此，能夠減少超聲波換能器的開發(fā)成本或制造成本、 產(chǎn)品成本等。另外，超聲波振子IlOa與布線基板塊130經(jīng)由柔性基板120連接。因此，柔性基板120與超聲波振子群110的背表面的形狀、起伏對應(yīng)地彎曲。另外，柔性基板120與布線基板塊130的前表面的形狀、起伏對應(yīng)地彎曲。其結(jié)果，超聲波振子群110的端子IlOc與布線基板塊130的第1連接焊盤131a之間的連接變得容易。[第2實(shí)施方式]其次，針對與第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器200以及設(shè)置超聲波換能器200 的超聲波探頭600參照圖7至圖11進(jìn)行說明。圖7為表示超聲波換能器200的概略立體圖。圖8為表示超聲波換能器200的概略拆分立體圖。圖9為表示在超聲波換能器200中經(jīng)由柔性基板220的超聲波振子210a與布線基板230a之間的連接狀態(tài)的概略斷面圖。圖 10為表示超聲波換能器200的布線基板塊230的概略立體圖。圖11為表示超聲波換能器 200的布線基板230a的概略立體圖。另外，針對第2實(shí)施方式主要說明與第1實(shí)施方式不同的部分。在第2實(shí)施方式中，存在對與第1實(shí)施方式重復(fù)的部分省略說明的情況。(整體構(gòu)成的概略)如圖7以及圖8所示，在超聲波換能器200中也具有二維排列了超聲波振子210a 而構(gòu)成的超聲波振子群210。另外，可以設(shè)為超聲波振子群210的整體的形狀成為凸形狀或圓弧狀的構(gòu)成。
另外，如圖7以及圖8所示，在超聲波振子群210的后方側(cè)鄰接配置柔性基板220。 另外，在柔性基板220的后方，配置排列厚板狀的布線基板230a而構(gòu)成的布線基板塊230。 另外，在布線基板塊230的側(cè)面設(shè)有電子電路基板240。另外，第2實(shí)施方式的布線基板塊230也與第1實(shí)施方式相同，通過組合布線基板230a，形成大致平面狀的側(cè)面。布線基板塊230的側(cè)面由布線基板230a的側(cè)面233相連而構(gòu)成。對于布線基板塊230的側(cè)面設(shè)置電子電路基板240。在該電子電路基板240的表面241上設(shè)置電子電路250。如圖8以及圖9所示，超聲波振子210a分別與配置在后方側(cè)的柔性基板220連接。即，超聲波振子210a的端子210c與柔性基板220中的第3連接焊盤221連接。其結(jié)果，超聲波振子210a經(jīng)由端子210c以及第3連接焊盤221，與柔性基板220導(dǎo)通。如該圖 8所示，第3連接焊盤221被導(dǎo)通于設(shè)置在柔性基板220的背表面的第4連接焊盤223 (參照圖9)。即，第3連接焊盤221與設(shè)置在柔性基板220上的貫通電極222 (參照圖9)連接。 并且貫通電極222被連接至柔性基板220的背表面的第4連接焊盤223。如圖9所示，在柔性基板220的背表面設(shè)有第4連接焊盤223，在各布線基板230a的前表面231上設(shè)有第 1連接焊盤231a。由于柔性基板220的背表面與布線基板塊230的前表面連接，第4連接焊盤223與第1連接焊盤231a連接且導(dǎo)通。另外，在第1連接焊盤231a上連接有通過第 2基板面232與側(cè)面233的連接導(dǎo)線232a。連接導(dǎo)線232a從第1連接焊盤231a通過布線基板230a的第2基板面232，設(shè)置到第2連接焊盤233a為止。因此，第1連接焊盤231a 與第2連接焊盤233a通過連接導(dǎo)線232a導(dǎo)通。布線基板230a的前表面以及布線基板塊230的前表面符合“第1面”的一例，背表面符合“第2面”的一例。另外，側(cè)面233符合“第3面”的一例。另外，第1基板面以及第2基板面232中的至少一方符合“第4面”的一例。另外，第1連接焊盤231a符合“第1 連接部”的一例。另外，第2連接焊盤233a符合“第2連接部”的一例。另外，第3連接焊盤221符合“第3連接部”的一例。另外，第4連接焊盤符合“第4連接部”的一例。另外， 第5連接焊盤符合“第5連接部”的一例。(布線基板塊以及布線基板)其次，參照圖7、圖10以及圖11針對超聲波換能器200中的布線基板塊230、布線基板230a進(jìn)行說明。另外，各圖中示出的第1連接焊盤231a的數(shù)量以及布線基板230a的數(shù)量是在概念上示出的，與實(shí)際不同。另外，針對根據(jù)端子210c設(shè)置的第1連接焊盤231a 的數(shù)量也為一例，也可以設(shè)為其他構(gòu)成。布線基板塊230進(jìn)行電子電路250與超聲波振子2IOa之間的布線。如圖10所示， 在超聲波換能器200中，通過并列、鄰接組合多個(gè)同樣的布線基板230a，形成集合體。布線基板230a的集合體構(gòu)成布線基板塊230。在布線基板塊230中布線基板230a分別將其前表面231向同一方向排列。另外，如圖10以及圖11所示，布線基板230a的前表面231分別成為與超聲波振子群210的背表面的形狀對應(yīng)地形成的曲面或凸形狀。因此，布線基板塊230的前表面、即布線基板230a的前表面231的集合也成為與超聲波振子群210的背表面整體的形狀對應(yīng)地形成的曲面或凸形狀。另外，如圖11所示，第2實(shí)施方式中的布線基板230a分別與第1實(shí)施方式中的布線基板130a同樣，具有最寬的第1基板面(未圖示)以及相反側(cè)的第2基板面232。并且布線基板230a分別具有相對于第1基板面以及第2基板面232大致正交的側(cè)面233以及相反側(cè)的側(cè)面(未圖示)。另外，布線基板230a具有與第2基板面232以及側(cè)面233正交的背表面(未圖示)以及成為該背表面的相反側(cè)的前表面231。也就是說，布線基板230a被形成為包含這些第1基板面、第2基板面232、側(cè)面233、前表面231以及背表面的厚板狀。但是，第2實(shí)施方式中的布線基板230a的高度(前后方向上的長度)大致統(tǒng)一。 艮口，如圖8所示，布線基板230a的前表面231被形成為超聲波振子群210的背表面中的、與該前表面231相對的部分的超聲波振子群210a的排列形狀對應(yīng)的形狀。例如，如圖8所示，如果超聲波振子群210的排列為圓弧狀，則布線基板230a的前表面231的形狀與超聲波振子群210的相對面(背表面)的形狀對應(yīng)地被形成為圓弧狀。但是，存在在超聲波振子210a的二維排列方向，在互相正交的第1方向以及第2方向的雙方，超聲波振子210a的排列形狀成為彎曲或凸形狀的情況。此時(shí)，位于排列中央的布線基板230a形成得最高。并且以沿著朝向排列的端部的方向使高度逐漸降低的方式，形成布線基板230a。另外，如圖10以及圖11所示，布線基板230a的寬度以及高度之間的關(guān)系與第1 實(shí)施方式中的布線基板130a的例子不同，也就是說，在布線基板230a上，高度未必比寬度長。例如，圖11所示的布線 基板230a以高度比其寬度更長的方式形成。另外，對于第2基板面232、連接導(dǎo)線232a、側(cè)面233、第2連接焊盤233a、電子電路基板240以及電子電路250的構(gòu)成或其連接狀態(tài)由于與第1實(shí)施方式相同，因此省略說明。另外，對于與第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器200的制造方法，由于與第1實(shí)施方式的超聲波換能器100的制造方法大致相同，因此省略說明。但是，在超聲波換能器200 中，存在在其一例中布線基板230a的尺寸都相同的情況。因此，超聲波換能器200的制造方法中的布線基板塊230的制造工序更為簡便。并且在布線基板230a都相同時(shí)，布線基板 230a的制造工序也更為簡便。(作用、效果)針對以上所說明的超聲波換能器200以及超聲波探頭600的作用以及效果進(jìn)行說明。在第2實(shí)施方式的超聲波換能器200中也能夠?qū)㈦娮与娐?50配置成大致平面狀。因此，在超聲波振子群210為曲面狀或凸面狀時(shí)，電子電路250的配置也變得容易。并且，在布線基板塊230的側(cè)面上連接導(dǎo)線232a聚集。因此，電子電路250與中繼部等之間的連接變得容易。并且連接導(dǎo)線232a的布線也變得容易。其結(jié)果，無論超聲波振子210a 數(shù)量或排列形狀如何，都能實(shí)現(xiàn)二維排列的超聲波換能器200。并且，由于無需直接將電子電路250安裝在超聲波振子群210內(nèi)，因此無需針對每一超聲波換能器的規(guī)格開發(fā)專用IC(ASIC)。另外，能夠抑制一個(gè)電子電路250的規(guī)模。因此，可以減少開發(fā)成本、制造成本、產(chǎn)品成本等。另外，超聲波振子210a與布線基板塊230經(jīng)由具有可撓性的柔性基板220連接。 因此，超聲波振子群210的端子210c與第1連接焊盤231a之間的連接變得容易。并且在第2實(shí)施方式中，能夠構(gòu)成為布線基板塊230中的布線基板230a的尺寸全部相同。因此， 能夠使布線基板塊230的制造工序以及布線基板230a的制造工序更加簡便。[第3實(shí)施方式]其次，針對與第3實(shí)施方式相關(guān)的超聲波換能器300以及設(shè)置超聲波換能器300的超聲波探頭600參照圖12至圖15進(jìn)行說明。圖12為表示超聲波換能器300的概略立體圖。圖13為表示超聲波換能器300的概略拆分立體圖。圖14為表示超聲波換能器300 的布線基板塊330的概略立體圖。圖15為表示超聲波換能器300的布線基板330a的概略立體圖。另外，在第3實(shí)施方式中，主要說明與第1實(shí)施方式、第2實(shí)施方式不同的部分。在第3實(shí)施方式中，存在對與第1實(shí)施方式或第2實(shí)施方式重復(fù)的部分省略說明的情況。(整體構(gòu)成的概略) 如圖12以及圖13所示，在超聲波換能器300中也具有二維排列了超聲波振子 310a而構(gòu)成的超聲波振子群310。另外，也可以設(shè)為超聲波振子群310的整體的形狀為凸形狀或圓弧狀的構(gòu)成。另外，如圖12以及圖13所示，與第1實(shí)施方式以及第2實(shí)施方式同樣，超聲波振子群310a經(jīng)由柔性基板320與布線基板塊330連接。另外，如圖14以及圖15所示，布線基板塊330排列厚板狀的布線基板塊330a而構(gòu)成。但是，如圖12以及圖13所示，與第1實(shí)施方式以及第2實(shí)施方式不同，對于布線基板塊330，對背表面群335設(shè)置電子電路基板340。即，第3實(shí)施方式中的布線基板塊330 通過組合布線基板330a來構(gòu)成。當(dāng)組合布線基板330a時(shí)，形成其背表面相連地構(gòu)成的大致平面狀的背表面群335。對于該背表面群335設(shè)置電子電路基板340。背表面群335中配列有第2連接焊盤(未圖示)。如圖13所示，電子電路基板340 的背表面342上與布線基板塊330的第2連接焊盤對應(yīng)地設(shè)有第5連接焊盤342a。另外， 在電子電路基板340的未圖示的表面上設(shè)置有電子電路(未圖示)。另外，針對超聲波振子310a、柔性基板320、布線基板塊330的前表面331之間的連接構(gòu)成，由于與第1實(shí)施方式以及第2實(shí)施方式相同，因此省略說明。(布線基板塊以及布線基板)其次，參照圖12、圖14以及圖15對超聲波換能器300中的布線基板塊330、布線基板330a進(jìn)行說明。另外，各圖中所示的布線基板塊330中的第1連接焊盤331a的數(shù)量以及布線基板330a的數(shù)量是在概念上示出的，與實(shí)際不同。另外，針對與超聲波振子310a 的背表面的端子(未圖示)對應(yīng)的第1連接焊盤331a的排列數(shù)也為一例，也可以設(shè)為其他構(gòu)成。如圖14所示，布線基板塊330是通過并列、鄰接組合多個(gè)布線基板330a而形成的集合體。該集合體成為布線基板塊330。布線基板塊330的前表面331與第2實(shí)施方式同樣成為與超聲波振子群310的背表面的形狀對應(yīng)地形成的曲面或凸形狀。在布線基板塊 330中，如圖14以及圖15所示，布線基板330a的前表面331如向同方向排列那樣地組合。另外，如圖14所示，第3實(shí)施方式中的布線基板330a分別與第1實(shí)施方式中的布線基板130a同樣，具有最寬的第1基板面(未圖示)以及其相反側(cè)的第2基板面332。并且，具有相對于第1基板面以及第2基板面332大致正交的側(cè)面333以及其相反側(cè)的側(cè)面 (未圖示)。另外，各布線基板330a具有與第2基板面332以及側(cè)面333正交的背表面以及其相反側(cè)的前表面331。也就是說，各布線基板330a被形成為包含這些第1基板面、第2 基板面332、側(cè)面333、前表面331以及背表面的厚板狀。另外，如圖15所示，布線基板330a與第2實(shí)施方式一樣其高度(前后方向的長度)大致統(tǒng)一。另外，與第2實(shí)施方式一樣，布線基板330a的前表面331相對于超聲波振子群310也形成為與該前表面331相對的部分的形狀對應(yīng)的形狀。另外，與第2實(shí)施方式一樣存在在超聲波振子310a的二維排列中，在排列方向的互相正交的第1方向以及第2方向都成為彎曲或凸形狀的情況。此時(shí)，位于中央的布線基板330a形成得最高，并且，以沿著朝向排列的端部的方向使布線基板330a的高度逐漸降低的方式形成。布線基板330a各自的寬度與高度的關(guān)系與第2實(shí)施方式中的布線基板230a —樣。在此，在第3實(shí)施方式中的布線基板塊330中，第2基板面332、連接導(dǎo)線332a、側(cè)面333、第2連接焊盤(未圖示)、電子電路基板340以及電子電路各自的構(gòu)成或彼此的連接關(guān)系與第1實(shí)施方式以及第2實(shí)施方式不同。針對這些構(gòu)成，以下進(jìn)行說明。如圖13至圖15所示，布線基板330a在側(cè)面333上未設(shè)置第2連接焊盤。該第2 連接焊盤排列在布線基板塊330中的背表面群335內(nèi)。S卩，在布線基板330a的背表面上， 以與第1連接焊盤331a大致相同的排列間隔設(shè)有第2連接焊盤(未圖示)。因此，連接導(dǎo)線332a從第1連接焊盤331a向第2基板面332引出成大致直線狀。并且，連接焊盤332a 朝向布線基板330a的背表面。并且，連接導(dǎo)線332a與排列在布線基板330a的背表面上的第2連接焊盤連接。而且，如圖13所示，電子電路基板340與布線基板塊330的背表面連接。其結(jié)果， 排列在背表面群335中連接的第2連接焊盤與排列在電子電路基板340的背表面342的第 5連接焊盤342a連接。另外，第2連接焊盤與電子電路基板340的表面中的電子電路導(dǎo)通。 對于經(jīng)由該電子電路基板340的第2連接焊盤與電子電路之間的連接構(gòu)成，由于與第1實(shí)施方式以及第2實(shí)施方式一樣，因此省略說明。另外，第3實(shí)施方式中的布線基板330a并不限于圖14以及圖15所示的構(gòu)成，例如第1實(shí)施方式中的布線基板130a那樣的構(gòu)成也可以。布線基板330a以及布線基板塊330的前表面符合“第1面”的一例。另外，背表面符合“第2面”的一例。另外，第1連接焊盤331a符合“第1連接部”的一例。另外，第2 連接焊盤符合“第2連接部”的一例。另外，第3連接焊盤321符合“第3連接部”的一例。 另外，第4連接焊盤223符合“第4連接部”的一例。另外，第5連接焊盤342a符合“第5 連接部”的一例。(作用、效果)針對以上所說明的超聲波換能器300以及超聲波探頭600的作用以及效果進(jìn)行說明。在第3實(shí)施方式的超聲波換能器300中，也能夠?qū)㈦娮与娐放渲贸纱笾缕矫鏍?。因此，在超聲波振子?10為曲面狀或凸面狀時(shí)，電子電路的配置也容易。另外，在布線基板塊330的背表面群335中連接導(dǎo)線332a聚集。因此，電子電路與中繼部等之間的連接變得容易，并且，連接導(dǎo)線332a的布線也變得容易。作為結(jié)果，無論超聲波振子310a的數(shù)量或排列形狀如何，都能實(shí)現(xiàn)二維排列的超聲波換能器300。另外，由于無需將電子電路直接安裝在超聲波振子群310內(nèi)，因此無需針對每一超聲波換能器的規(guī)格開發(fā)專用IC(ASIC)。另外，可以抑制一個(gè)電子電路的規(guī)模。因此，降低了開發(fā)成本、制造成本、產(chǎn)品成本等。另外，超聲波振子310a與布線基板塊330經(jīng)由具有可撓性的柔性基板320連接。 因此，超聲波振子群310的端子與第1連接焊盤331a之間的連接變得容易。另外，在第3實(shí)施方式中，可以構(gòu)成為布線基板330a的尺寸全部相同。因此，可以使布線基板塊330的制造工序以及布線基板330a的制造工序更加簡便。[變形例]其次，針對上述第1實(shí)施方式至第3實(shí)施方式的超聲波換能器的變形例，參照圖 16A以及圖16B進(jìn)行說明。圖16A為表示與第1實(shí)施方式的變形例相關(guān)的超聲波換能器的布線基板的概略立體圖。圖16B為與第2實(shí)施方式以及第3實(shí)施方式的變形例相關(guān)的超聲波換能器的布線基板的概略立體圖。如圖5或圖10、圖15所示，在上述超聲波換能器的布線基板中，只在一個(gè)面(側(cè)面133、側(cè)面233、背表面群335等)上設(shè)置第2連接焊盤，但并不限于該構(gòu)成。例如，如圖 16A或圖16B所示，也可以在布線基板的側(cè)面與相反側(cè)的側(cè)面的2個(gè)面上排列第2連接焊盤?；蛘?，也可以在布線基板的側(cè)面和背表面這2個(gè)面上排列第2連接焊盤。另外，也可以在布線基板的3個(gè)面上設(shè)置第2連接焊盤。此時(shí)，從第1連接焊盤弓I出的連接導(dǎo)線132a與第2連接焊盤的配置對應(yīng)地形成。在該變形例中與上述第1實(shí)施方式至第3實(shí)施方式的超聲波換能器一樣，無論超聲波振子的數(shù)量或排列形狀如何，都能實(shí)現(xiàn)二維排列的超聲波換能器以及包含超聲波換能器的超聲波探頭。另外，在該變形例中，在布線基板的多個(gè)面上引出連接導(dǎo)線。因此，連接導(dǎo)線的布線變得容易。并且可以使第2連接焊盤的排列間隔充裕。另外，連接導(dǎo)線并不限于通過布線基板的第2基板面與第2連接焊盤連接的構(gòu)成。 例如，也可以將連接導(dǎo)線設(shè)為通過布線基板的第2基板面以及第1基板面的雙方的構(gòu)成。此時(shí)，布線基板之間設(shè)有絕緣片等。另外，在上述第1至第3實(shí)施方式的超聲波換能器中，從與超聲波振子之間的位置對準(zhǔn)的調(diào)整的觀點(diǎn)看來，對于超聲波振子的2維排列中的1列(或1行)分配一張布線基板。但是，在位置對準(zhǔn)的調(diào)整并不困難時(shí)，也可以對例如超聲波振子2列(或2行)分配一張布線基板。即，也可以對超聲波振子的多個(gè)列(或行)分配一張布線基板。另外，在上述第1實(shí)施方式至第3實(shí)施方式的超聲波換能器中，超聲波振子群的前表面以及背表面為曲面或凸面。但是，也可以通過將超聲波振子排列成平面狀，將超聲波振子群形成為平面狀。此時(shí)，布線基板的超聲波振子側(cè)的面(布線基板的前表面)不是傾斜面、曲面，而是被形成為與布線基板的側(cè)面正交的平面。另外，此時(shí)，如果超聲波振子群與布線基板塊之間連接不困難，也可以在這些之間不設(shè)置柔性基板。對本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式是作為例子而示出的，并不用于限定發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式可以通過其他各種方式來實(shí)施，在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式或其變形與包含在發(fā)明范圍或要旨內(nèi)一樣，包含在權(quán)利要求書中記載的發(fā)明或其等同的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超聲波換能器，其特征在于，包括超聲波振子群，二維排列了包含在作為超聲波放射面的前表面形成前表面電極、在背表面形成背表面電極的壓電元件的超聲波振子；布線基板塊，沿上述二維排列中的行方向或列方向?qū)盈B多個(gè)具有與上述超聲波振子的上述背表面相對的第1面和其相反側(cè)的第2面的布線基板；第1連接部，在上述第1面中與上述超聲波振子的排列對應(yīng)地設(shè)置，且與上述背表面電極導(dǎo)通；第2連接部，在上述第2面或與上述第2面正交的第3面中與上述第1連接部對應(yīng)地設(shè)置；連接導(dǎo)線，經(jīng)由相對于上述布線基板的第2面以及上述第3面的雙方正交的第4面，使上述第1連接部與上述第2連接部導(dǎo)通；以及電子電路，與上述布線基板塊中的設(shè)置有上述第2連接部的面連接，并與該第2連接部導(dǎo)通，處理來自上述壓電元件的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器，其特征在于上述布線基板中的上述第3面比上述第4面更寬。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波換能器，其特征在于上述超聲波振子的排列整體所形成的形狀為曲面狀或凸形狀；上述布線基板塊中的、與上述超聲波振子的上述背表面相對的面與上述超聲波振子的排列所形成的上述背表面的形狀對應(yīng)地形成曲面或凸面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波換能器，其特征在于在上述布線基板塊中連接上述電子電路的上述第2面或上述第3面形成平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波換能器，其特征在于上述布線基板的上述第1面分別被形成為與上述超聲波振子的排列整體中的、相對的排列部分的曲率對應(yīng)的曲面狀；上述布線基板塊中的上述相對面通過上述布線基板的排列，形成上述第1面分別大致連續(xù)的一連串的面，與上述超聲波振子的排列整體的曲面或凸面對應(yīng)地形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波換能器，其特征在于，還包括連接基板，被配置在上述超聲波振子與上述布線基板塊之間，且具有可撓性，使上述壓電元件各自中的上述背表面電極與上述第1連接部中的對應(yīng)的1個(gè)導(dǎo)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波換能器，其特征在于在與上述超聲波振子的上述背表面相對的上述連接基板的面上，設(shè)置有與上述背表面電極導(dǎo)通的第3連接部，且在與上述布線基板的上述第1面相對的面上，設(shè)置有以與該第3 連接部導(dǎo)通并使配置間隔比該第3連接部長的方式配置的第4連接部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器，其特征在于，還包括電子電路基板，以一面與上述布線基板塊的上述第2面或上述第3面相對的方式配置， 且具有與上述第2連接部分別連接的第5連接部，且在與該一面相反側(cè)的面上設(shè)置有上述電子電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器，其特征在于上述布線基板中的上述第2面形成為比上述前表面的長度更長；上述第2連接部的配置間隔為上述第1連接部的配置間隔以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波換能器，其特征在于上述布線基板中的上述第1面的長度為上述超聲波振子排列中的1行或1列的長度以上；上述第1連接部的配置間隔為上述超聲波振子的配置間隔以上。
11.一種超聲波探頭，其特征在于，包括超聲波振子群，二維排列了包含在作為超聲波放射面的前表面形成前表面電極、在背表面形成背表面電極的壓電元件的超聲波振子；布線基板塊，沿上述二維排列中的行方向或列方向?qū)盈B多個(gè)具有與上述超聲波振子的上述背表面相對的第1面和其相反側(cè)的第2面的大致平板狀的布線基板；第1連接部，在上述第1面中與上述超聲波振子的排列對應(yīng)地設(shè)置，且與上述背表面電極導(dǎo)通；多個(gè)第2連接部，在上述第2面或與上述第2面正交的第3面中與上述第1連接部對應(yīng)地設(shè)置；連接導(dǎo)線，經(jīng)由與上述布線基板的上述第2面以及上述第3面正交的第4面，使上述第 1連接部與上述第2連接部導(dǎo)通；電子電路，與上述布線基板塊中的設(shè)置有上述第2連接部的面連接，與該第2連接部導(dǎo)通，處理來自上述壓電元件的信號；以及接口部，使外部裝置與上述電子電路導(dǎo)通。
12.—種超聲波換能器的制造方法，該超聲波換能器具有超聲波振子群，二維排列了包含在超聲波放射面設(shè)置有前表面電極、在其相反側(cè)的表面設(shè)置有背表面電極的壓電元件的超聲波振子；以及布線基板，具有與該背表面電極相對的第1面、其相反側(cè)的第2面以及與該第2面正交的第3面，其特征在于，包括如下工序在上述第1面中與上述超聲波振子的排列對應(yīng)地設(shè)置有第1連接部，且在上述第2面中分別與該第1連接部對應(yīng)地設(shè)置有第2連接部，且在與該第2面以及上述第3面正交的第4面中設(shè)置有使該第1連接部與該第2連接部導(dǎo)通的連接導(dǎo)線；沿上述二維排列中的第1方向或與該第1方向正交的第2方向?qū)盈B多個(gè)上述布線基板而形成布線基板塊；以及通過直接或間接地連接上述第1面與上述超聲波振子的上述背表面，使上述第1連接部與上述背表面電極導(dǎo)通。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波換能器的制造方法，其特征在于，還包括如下工序 通過對上述布線基板塊中的設(shè)置有上述第2連接部的面，直接或間接地連接處理來自上述壓電元件的信號的電子電路，從而使該第2連接部與電子電路導(dǎo)通。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波換能器、超聲波探頭以及超聲波換能器的制造方法，該超聲波換能器的結(jié)構(gòu)為能夠容易地連接傳輸線路與電子電路的二維陣列。根據(jù)本實(shí)施方式的超聲波換能器具備二維排列的超聲波振子、以及由布線基板構(gòu)成的布線基板塊。布線基板具有與超聲波振子的背表面相對的第1面、以及其相反側(cè)的第2面。第1連接部在第1面上與超聲波振子對應(yīng)地設(shè)置。第2連接部在互相正交的第2面或第3面上與第1連接部分別對應(yīng)地設(shè)置。連接導(dǎo)線經(jīng)由相對于第2面以及第3面的雙方正交的第4面，使第1連接部與第2連接部導(dǎo)通。電子電路與第2連接部連接。
文檔編號A61B8/00GK102218394SQ201110091679
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者大貫裕, 手塚智, 牧田裕久 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社, 株式會社東芝