CN102259089A - 超声波探头以及超声波探头制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明要解决的问题在于提供低成本、并且超声波探头内的处理容易的来自全部振子的信号的引出。本实施方式涉及的超声波探头具备：排列的多个压电体、设置在上述多个压电体的放射面侧的第一电极、分别设置在上述多个压电体的背面侧的多个第二电极、分别具有多个端子的重叠的多个柔性印刷电路板以及将上述第二电极与上述端子电连接的多个连接部，上述至少一个柔性印刷电路板相对于上层的柔性印刷电路板延伸。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于2010年5月26日提交的在先的日本专利申请No.2010-120885并要求其为优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
在此描述的实施方式一般涉及超声波探头及超声波探头制造方法。
背景技术
在超声波探头中，具有以二维格状排列振子而成的二维阵列探头阵列探头。由于二维阵列探头的振子的数量比一维阵列探头的振子的数量多，因此，有时将与超声波发送接收的一部分有关的IC(IntegratedCircuit：集成电路)组装在二维阵列探头内。此时存在在振子的背面配置柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit board：以下称作“FPC”)的情况。所配置的FPC从振子的背面引出。被引出的FPC与设置有IC的基板(以下称作“电子电路基板”)相连接。此时，有必要从各振子中引出信号。使用一张FPC，引出来自全部振子的信号时(例如，图11)，由于FPC的布线之间的间隔狭窄，所以存在由于布线之间的交扰(cross talk)，而无法得到良好的超声波图像的情况。因此，有时采用通过将二维阵列整体分割为多个模块(以下称作“模块分割”)而为每个模块配置FPC、并在模块之间放入FPC的构造(例如，图12)。另外，存在通过减少超声波发送接收中使用的振子数而使布线数减少的稀疏(sparse)技术(例如，图13)。另一方面，作为FPC的构造，有时也采用重叠绝缘体与布线图案(pattern)而成的FPC(以下称作“多层FPC”)。
但是，由于振子之间的间隔与模块之间的间隔不同，模块分割产生旁瓣，存在无法取得良好的超声波图像的情况。另外，模块分割由于零部件数与制作工序增加，变得高成本。而稀疏技术由于旁瓣等对声场带来不良影响与敏感度降低等，而存在无法取得良好的超声波图像的情况。多层FPC由于复杂的制造工序而变得高成本。另外，由于多层FPC的挠性比单层的FPC降低，因此很难实现超声波探头内的多层FPC的处理。此外，在多层FPC的层间需要用于电连接的通孔(through-hole)，而不能将通孔作为布线空间来使用。因此，存在多层FPC的布线空间的效率差的问题。
发明内容
本发明所要解决的课题在于提供低成本、并且超声波探头内的处理容易的来自全部振子的信号的引出。
本实施方式涉及的超声波探头，具备：
被排列的多个压电体；
第一电极，设置在上述多个压电体的放射面侧；
多个第二电极，分别设置在上述多个压电体的背面侧；
重叠的多个柔性印刷电路板，分别具有多个端子；以及
多个连接部，将上述第二电极与上述端子电连接，
其中，上述柔性印刷电路板中的至少一个相对于上层的柔性印刷电路板延伸。
本实施方式的超声波探头制造方法，包括：
对平板状的压电层、设置在上述压电层的背面的电极、用于将设置在重叠的多个柔性印刷电路板的多个端子与上述电极连接的连接层进行粘接；
在上述连接层的背面形成多个规定的阶差；
形成将上述连接层分割成格状的多个连接部；
使上述柔性印刷电路板中的下层的柔性印刷电路板露出；
使上述端子分别与上述连接部面对；以及
将上述面对的上述端子与上述连接部粘接。
能够提供低成本、并且超声波探头内的处理容易的来自全部振子的信号的引出。
附图说明
图1为从超声波放射面侧观察第一实施方式涉及的超声波探头的图。
图2为从a-a’的X方向观察图1的第一实施方式涉及的超声波探头的剖面图。
图3为从图2的b-b’的Y方向观察的剖面图。
图4为从图2的c-c’的Y方向观察的剖面图。
图5为从超声波放射面侧观察第一实施方式的第1变形例涉及的超声波探头的图。
图6为从超声波放射面侧观察第一实施方式中的第2变形例涉及的超声波探头的图。
图7为从a-a’的X方向观察图6的第2变形例涉及的超声波探头的剖面图。
图8为从图7的b-b’的Y方向观察的剖面图。
图9为从图7的c-c’的Y方向观察的剖面图。
图10为从超声波放射面侧观察第一实施方式中的第3变形例涉及的超声波探头的图。
图11为示出以往的超声波探头中FPC的布线图案的一个例子的图。
图12为示出以往的超声波探头中将整个阵列分割成多个模块的一个例子的图。
图13为示出以往的超声波探头中从超声波放射面观察应用了稀疏技术的稀疏矩阵的一个例子的图。
图14为示出用于制造本实施方式涉及的超声波探头的工序流程的流程图。
(符号说明)
1-超声波探头、5-压电层、7-第1声匹配层、9-第2声匹配层、11-共用电极、13-中间层、15-独立电极、17-连接部、19-端子、21-背面材料、23-振动元件、31-基层、33-通孔、35-里面布线、37-上层FPC(FlexiblePrinted Circuit board)、38-中层FPC、39-下层FPC、41-粘接层、43-表面布线、45-覆盖层、51-压电元件、71-第1声匹配元件、91-第2声匹配元件、131-中间元件
具体实施方式
一般而言，关于一个实施方式的超声波诊断装置包括：多个压电体、第一电极、多个第二电极、重叠的多个柔性印刷电路板以及多个连接部。多个压电体被排列。第一电极设置于多个压电体的放射面侧。多个第二电极分别设置于多个压电体的背面侧。重叠的多个柔性印刷电路板分别具有多个端子。多个连接部将第二电极与端子电连接。至少一个柔性印刷电路板相对于上层的柔性印刷电路板延伸。
以下，一边参照附图一边对本实施方式涉及的超声波探头进行说明。此外，在以下的说明中，对具有大致相同结构的构成要素附以相同符号，仅在必要的情况下进行重复说明。
(第一实施方式)
图1为从超声波放射面侧观察第一实施方式涉及的超声波探头1的图。在图1中，将放射超声波的方向(与纸面垂直的方向)规定为Z轴。将与Z轴垂直且从未图示的背面材料的前表面引出FPC的方向规定为Y轴。而且，将与Z轴及Y轴垂直的方向作为X轴。
一边参照图2一边对第一实施方式涉及的超声波探头1的结构进行说明。
图2为沿着图1的a-a’从X方向观察超声波探头1的剖面的一个例子的图。如图2所示，超声波探头1具备：压电层5、第1声匹配层7、第2声匹配层9、共用电极(第一电极)11、中间层13、独立电极(第二电极)15、连接部17、端子19、上层FPC37、下层FPC39、粘接层41、背面材料21。
在压电层5的前表面接合第1声匹配层7。在第1声匹配层7的前表面接合第2声匹配层9。在压电层5的背面接合中间层13。第2声匹配层9、第1声匹配层7、压电层5及中间层13在XY平面分别被分割成格状。压电层5由在XY平面被分割成格状的多个压电元件51构成。第1声匹配层7由在XY平面被分割成格状的多个第1声匹配元件71构成。第2声匹配层9由在XY平面被分割成格状的多个第2声匹配元件91构成。中间层13由在XY平面被分割成格状的多个中间元件131构成。以下将沿着Z方向接合各个压电元件51、第1声匹配元件71、第2声匹配元件91以及中间元件131而成的接合体称为振动元件23。在多个振动元件23的背面分别接合独立电极15。在多个振动元件23的前表面接合共用电极11。图1中的虚线四边形表示在XY平面上排列成格状的多个振动元件23。
多个端子19被配置在上层FPC37及下层FPC39的前表面。贯通各个FPC的基层31的通孔33被设置在多个端子19各自的背面。各个FPC的多个里面布线35分别被设置在通孔33的背面。图2中的多个里面布线35虽被描绘为看上去像是一根，但是实际上，在X方向上配置有多个里面布线35。
位于多个独立电极15的背面的上层FPC37以及下层FPC39沿着Z方向重叠。重叠的上层FPC37与下层FPC39通过非导电性的粘接剂而粘接。被粘接的上层FPC37与下层FPC39为了不使各个FPC的布线密度下降，而不被电连接。背面材料21与下层FPC39的背面粘接。图3为从图2的b-b’的Y方向观察的剖面图。图3中的虚线框为上层FPC37。图3中的破折号线框为下层FPC39。图3中的背面材料21、基层31及基于上述粘接剂的粘接层41具有绝缘性。因此，图3中的上层FPC37的里面布线35与下层FPC39的里面布线35保持有绝缘性。被粘接的上层FPC37与下层FPC39从背面材料21的前表面沿Y轴方向引出。
上层FPC37与下层FPC39从背面材料21的前表面沿Y轴方向引出以后，分别被分离。表面布线43被设置于所分离的上层FPC37及下层FPC39的各自的基层31的前表面。从共用电极11引出的布线与表面布线43接合。所分离的上层FPC37及下层FPC39分别由覆盖层(cover-lay)45覆盖。本实施方式的上层FPC37及下层FPC39为具有双面布线的FPC。如图2所示的那样，在被独立电极15与背面材料21所夹持的位置的上层FPC37及下层FPC39的前表面未设置表面布线。
图4为从图2的c-c’的Y方向观察的剖面图。图4中的虚线的长方形框是由覆盖层45所被覆的上层FPC37。图4中的破折号线的长方形的框是由覆盖层45所被覆的下层FPC39。图4中的覆盖层45具有绝缘性。被图4中的覆盖层45分别被覆的上层FPC37与下层FPC39被分离。通过分离上层FPC37与下层FPC39，由于各个FPC的挠性，超声波探头内的FPC的处理与多层FPC有所不同，变得容易。
由覆盖层45所覆盖的上层FPC37与下层FPC39分别在背面材料21的端部沿着背面材料21被弯曲成大致直角。由覆盖层45所覆盖的上层FPC37与下层FPC39各自的多个里面布线35分别隔着基板连接用焊盘与未图示的多个电子电路基板的各个连接。通过使用多个FPC，使FPC与电子电路基板的连接面积比多层FPC与电子电路基板的连接面积小。据此，不使超声波探头的外形扩大，可将各个FPC与各个电子电路基板连接。由覆盖层45所覆盖的上层FPC37与下层FPC39各自的表面布线43分别与未图示的上述多个电子电路基板的各自的地线连接。
多个独立电极15与多个端子19通过多个连接部17而分别连接。所粘接的上层FPC37与下层FPC39以使下层FPC39的端子19相对于独立电极15露出的方式被切口。另外，被粘接的上层FPC37与下层FPC39也可以配置成使下层的FPC39的端子19相对独立电极15露出。上层FPC37沿着Y方向所切口的宽度w由X方向及Y方向的振动元件23的间隔pp、通孔33的直径d以及多个里面布线35的间隔wp来决定。
被切口的宽度w例如如以下方式来决定。计算从X方向的振动元件23的间隔pp减去通孔33的直径d得到的值即通孔的间隔(pp-d)。用该通孔的间隔(pp-d)除以多个里面布线35的间隔wp，从而计算能够位于通孔的间隔(pp-d)的里面布线的数量((pp-d)/wp)。对能够位于通孔的间隔(pp-d)的里面布线的数量((pp-d)/wp)加上1所得到的数((pp-d)/wp+1)为里面布线的数量。被切口的宽度w为在里面布线的数((pp-d)/wp+1)上乘以Y方向的振动元件23的间隔pp所得的数(((pp-d)/wp+1)×pp)。例如，由于里面布线的数是2，因此图1至图2中的被切口的宽度w为2×pp。
压电层5为被整形成矩形的压电陶瓷。压电层5接受从未图示的超声波诊断装置或者超声波探伤装置经由未图示的多个电子电路基板供给的驱动信号(电信号)，而产生超声波。压电层5接受由被检体或与超声波探伤有关的物质反射的超声波，产生回波信号(电信号)。所产生的回波信号经由未图示的多个电子电路基板供给至超声波诊断装置或者超声波探伤装置。压电层5具有在XY平面被分割成格状的多个压电元件51。压电元件51的间隔(以下称为格子间隔)在X方向及Y方向上均是相同的间隔。此外，格子间隔也可以在X方向、Y方向不同。以下为了具体地进行说明，设格子间隔在X方向、Y方向上都是相同的间隔。
第1声匹配层7及第2声匹配层9设置于压电层5的超声波照射侧即Z方向。第1声匹配层7及第2声匹配层9通过加入由导电性材料组成的金属粉的环氧树脂等声匹配材料而形成。通过调整与第1声匹配层7及第2声匹配层9有关的音速、厚度、声阻抗等物理性参数，可实现被检体与压电元件51的声阻抗的匹配。具体而言，第1声匹配层7及第2声匹配层9可抑制起因于被检体或与超声波探伤有关的物质的声阻抗与压电层5的声阻抗的差异的超声波的反射。第1声匹配层7具有沿着X方向与Y方向排列成二维的多个第1声匹配元件71。各个第1声匹配元件71与各个压电元件51的前表面接合。第2声匹配层9具有沿着X方向与Y方向排列成二维的多个第2声匹配元件91。各个第2声匹配元件91与各个第1声匹配元件71的前表面接合。此外，在图2中，图示了2层的声匹配层，但本实施方式并不局限于此。例如，也可以将1层、3层或者4层以上的声匹配层配置在压电层5的前表面，并分别接合。
共用电极11被接合在第2声匹配层9的前表面。共用电极11与多个第2声匹配元件91接合。从共用电极11所引出的布线与上层FPC37以及下层FPC39的表面布线43连接。在共用电极11的前表面上配置着未图示的声透镜。
中间层13设置于压电层5的背面侧。中间层13的声阻抗比压电元件51的声阻抗高，并且比连接部17的声阻抗高。因此，与声阻抗比压电元件51低并且声阻抗也比连接部17低的情况相比，可减小对后述的连接部17的声影响。其结果，减少了起因于连接部17的声影响的超声波图像的错乱和噪音。中间层13具有沿着X方向与Y方向排列成二维的多个中间元件131。多个中间元件131分别与多个压电元件51的各个的背面接合。此外，作为本实施方式的变形例，也可采用去除中间层13的结构。
独立电极15与多个中间元件131的背面分别接合。独立电极15通过进行利用例如银或金等的金属电镀或溅射等而形成。
关于FPC的结构，位于背面材料21的前表面的层状的FPC、和从背面材料21的前表面引出的位于直到与未图示的多个电子电路基板分别连接为止的期间的被分离出的FPC不同。首先，对于从背面材料21的前表面引出并位于直到与未图示的电子电路基板相连接为止的期间的上层FPC37以及下层FPC39的结构进行说明。上层FPC37及下层FPC39各自由基层31、设置于基层31的背面的多个里面布线35以及设置于基层31前表面的表面布线43而构成。
基层31由例如聚酰压胺(polyimide)与聚酯(polyester)等具有绝缘性的树脂构成。
里面布线35为在基层31的背面由例如铜箔形成的电路布线。多个里面布线35的数量由布线间隔wp与以下说明的通孔33的直径(pp-d)来决定。
表面布线43为在基层31的前表面由例如铜箔形成的电路布线。表面布线具有与里面布线35的数量相同数量的布线。此外，表面布线43的数量也可以是一根。表面布线43在紧接上层FPC37及下层FPC39向背面材料21的前表面引进来之前，与从共用电极11引出的布线接合。
其次，针对位于背面材料21的前表面的上层FPC37及下层FPC39的结构进行说明。这些FPC分别具有基层31、设置于基层31的背面的多个里面布线35、设置于基层31的前表面的多个端子19以及将多个端子19与多个里面布线35分别电连接的多个通孔33。与从背面材料21的前表面引出并位于直到与未图示的电子电路基板相连接为止的期间的FPC的构成不同之处在于有无端子19、通孔33、表面布线43。
端子19分别与独立电极15相对置地配置于基层31的前表面。此外，端子19也可以是作为焊接用铜箔的焊盘。
通孔33被设置在端子19各自的背面。通孔33是在Z方向上贯通基层31的贯通孔。在通孔33中填充导电性材料。多个通孔33分别与各个里面布线35接合。
背面材料21设置在下层FPC39的背面。背面材料21以机械的方式支撑多个振动元件23。背面材料21为了缩短所放射的超声波脉冲而制动多个振动元件23。为了良好地维持声特性，该背面材料21的厚度设定为相对于使用的超声波的波长充分的厚度、即设定为使背面方向的超声波充分衰减的厚度。
覆盖层45是在将从背面材料21的前表面引出并位于直到与未图示的电子电路基板连接为止的期间的多个FPC的各自周围以绝缘与保护为目的而覆盖的膜。作为覆盖层45的材料，使用例如聚酰亚胺。覆盖层45被覆从背面材料21的前表面引出并位于直到与未图示的电子电路基板相连接为止的期间的各个上层FPC37及下层FPC39。
连接部17分别将配置在上层FPC37及下层FPC39的前表面的多个端子19、以及相对于这些多个端子19的各个而位于前表面的多个独立电极15进行连接。连接部17在声方面具有与上述背面材料21的相同地使超声波衰减的功能。连接部17具有与独立电极15和所连接的端子19之间的距离相对应的厚度。连接部17的厚度根据独立电极15与所连接的端子19之间的距离而不同。连接部17为了降低由厚度导致的声影响，由具有比中间层13低的声阻抗的材料构成。连接部17由含有例如碳的固体导电材料等的具有导电性的材料构成。而且，连接部17也可以由具有所连接的端子19与独立电极15之间的长度的铜或者金构成。此外，连接部17还可以是由与所连接的端子19和独立电极15之间的长度相对应的铜或者金构成的凸块(bump)。
以下，对位于背面材料21的前表面的重叠的多个FPC的构造进行说明。重叠的多个FPC由粘接剂粘接。所粘接的多个FPC中的上层FPC37以使位于下层的FPC39的前表面的多个端子19相对于通过连接部17连接的独立电极15露出的方式被切口(以下称为切口构造)。此外，也可将上层FPC37配置成使位于下层FPC39的前表面的多个端子19相对于通过连接部17连接的独立电极15露出。如图2所示，上层FPC与下层FPC具有阶差t。上层FPC与下层FPC的阶差t与连接部17的厚度如图2所示被组合时，预先对连接部17的厚度进行调整，以使得相对于Z方向为相同的厚度(图2的t)。通过将重叠的多个FPC的构造设为切口构造，可使用在制造工序中简单的多张两面FPC。其结果与多层FPC相比可抑制FPC的制造成本。而且，通过分离上层FPC37与下层FPC39，与多层FPC有所不同，超声波探头内的各个FPC的处理变得容易。另外，能使将多个电子电路基板与FPC各自的多个里面布线分别连接的面积小于将多层FPC与多个电子电路基板连接的面积。其结果，能使得本实施方式中的超声波探头的外形比使用了多层FPC的超声波探头的外形小。
以下，参照图14对制造第一实施方式的工序进行说明。
对于平板状的第2声匹配层9、第1声匹配层7、压电层5、中间层13、被分割为独立电极15之前的电极以及具有规定厚度的连接层依序加压粘接(步骤Sa1)。将以下加压粘接所得到的物品称作为粘接体。所谓连接层是与连接部17在通过下述的格状分割被形成之前所对应的层。规定的厚度是例如比图2中的t厚的厚度。
此外，连接层也可与上述电极的一部分区域粘接。此时，第二电极中的规定的第二电极与面对规定的第二电极的规定的端子接合。所谓规定的第二电极是例如在图2中位于从超声波探头引出重叠的FPC(上层FPC37以及下层FPC39)的位置附近的第二电极(15a及15b)。从加压粘接的连接部17的背面相对于Z方向，通过端铣刀等工具进行切口加工，从而形成规定的阶差t(步骤Sa2)。
此外，步骤Sa1及步骤Sa2的处理也可以是以下处理。通过将连接层分割成格状，而形成多个连接部17。随之，各个连接部17被分类为多个组。相对于连接部17形成针对每个组而不同的厚度。使用具有所形成的厚度的连接部17来形成粘接体。
以从连接部17的背面沿着Z方向的规定的长度(深度)，在XY平面上以格状方式形成槽(步骤Sa3)。规定的长度是从连接部17的背面起但还不到达加压粘接的中间层的长度。通过上述处理而形成独立电极15。上层FPC37与下层FPC39通过粘接层41粘接(步骤Sa4)。上层FPC37被切口。根据该切口，下层FPC39相对于上层FPC延伸，并露出多个端子19(步骤Sa5)。多个端子19分别与多个连接部17相面对(步骤Sa6)。从第2声匹配层9的前表面到上述槽为止，与上述格子相一致而沿着Z方向来分割压电层5(步骤Sa7)。在被分割后的第2声匹配层9的前表面上接合共用电极11(步骤Sa8)。将上层FPC37与下层FPC中的表面布线43、共用电极11连接(步骤Sa9)。通过这样的工序，制造出第一实施方式的超声波探头。
(第一变形例)
与第一实施方式不同的是，当从超声波放射面侧观察排列成格状的多个振动元件23时，多个振动元件23排列成正方形状；以及重叠的FPC从背面材料21的前表面向X方向及Y方向引出。
图5为从超声波放射面侧观察第一实施方式的第1变形例涉及的超声波探头的图。振动元件23在X方向、Y方向都排列着相同数量的振动元件23。其结果，如图5所示的那样，多个振动元件23被排列的形状以及在XY平面中的共用电极11的形状都是正方形。而且，从背面材料21的前表面引出被粘接的上层FPC37与下层FPC39的方向为从与上述正方形的各边相对应的边缘起的4个方向。图2为表示沿着图5的d-d’从X方向观察超声波探头1的剖面的一个例子的图，与第一实施方式的构造相同。
第1变形例的超声波探头可应用于例如在体腔内使用的超声波探头。
(第2变形例)
与第1实施方式不同之处在于超声波探头1具有三层的FPC。三层的FPC中的靠近背面材料21的两层FPC以使位于两层的FPC各自的下层的FPC前表面的多个端子19相对于通过连接部17连接的独立电极15露出的方式被切口。此外，三层的FPC中的两层的FPC也可以配置为使位于两层的FPC各自的下层FPC的前表面的多个端子19相对于通过连接部17连接的独立电极15露出。
图6为从超声波放射面侧观察第一实施方式中的第2变形例涉及的超声波探头的图。如图6所示，三层的FPC具有在背面材料21的前表面粘接下层FPC39，在下层FPC39的前表面粘接中层FPC38，在中层FPC38的前表面粘接上层FPC37的构造。
图7为表示沿着图6的a-a’从X方向观察超声波探头1的剖面的一个例子的图。与第1实施方式不同之处在于，三层的FPC位于多个独立电极15与背面材料21之间。上层FPC37以使中层FPC38的端子19相对于独立电极15露出的方式被切口。中层FPC38以使下层FPC39的端子19相对于独立电极15露出的方式被切口。从振动元件23与背面材料21的前表面之间沿着X方向引出的三层的FPC分别被分离。
图8为从图7的b-b’的Y方向观察的剖面图。与图3不同之处在于：中层FPC38位于上层FPC37与下层FPC39之间。
图9为从图7的c-c’的Y方向观察的剖面图。与图3不同之处在于：中层FPC38位于上层FPC37与下层FPC39之间。
第2变形例可以应用于具有比第一实施方式宽的口径的超声波探头中。
此外，为了扩大超声波探头的口径，上述切口构造可应用于4层以上的FPC。
(第3变形例)
与第一实施方式不同之处在于：超声波探头1具有三层的FPC；当从超声波放射面侧观察排列成格状的多个振动元件23时，多个振动元件23排列成正方形；从背面材料21的前表面向X方向及Y方向引出被重叠的FPC。
图10为从超声波放射面侧观察第一实施方式中的第3变形例涉及的超声波探头的图。如图10所示，三层的FPC具有如下构造：在背面材料21的前表面粘接下层FPC39，在下层FPC39的前表面粘接中层FPC38，在中层FPC38的前表面粘接上层FPC37。关于振动元件23，在X方向与Y方向上都排列着数量相同的振动元件23。其结果，如图10所示，多个振动元件23被排列的形状以及在XY平面上的共用电极11的形状为正方形。而且，从背面材料21的前表面引出被粘接的上层FPC37与下层FPC39的方向为从与上述正方形的各边相对应的边缘起的4个方向。图7为表示沿着图10的d-d’从X方向观察超声波探头1的剖面的一个例子的图，与第2变形例的构造相同。
第3变形例的超声波探头可应用于具有比例如第1变形例宽的口径的在体腔内使用的超声波探头。
归纳第一实施方式及第1至第3的变形例的效果，如下所述。
根据本超声波探头，通过将重叠的多个FPC的构造设为切口构造，从而可使用制造程序简单的多张两面FPC。其结果，相比于使用多层FPC的情况，可抑制FPC的制造成本。通过将重叠的多个FPC分别分离，超声波探头内的各个FPC的处理变得容易。另外，可使分别连接多个电子电路基板与FPC各自的多个里面布线的面积小于连接多层FPC与多个电子电路基板的面积。其结果，可使本实施方式的超声波探头的外形比使用了多层FPC的超声波探头的外形小。而且，通过使中间层13配置在压电层5与独立电极15之间，可以降低由于不同厚度的连接部17带来的声影响。
根据以上所述，由于本实施方式的超声波探头不使用模块分割、稀疏技术及多层FPC，因此可以解决由这些模块分割、稀疏技术及多层FPC造成的问题点。例如，由于不使用稀疏技术、模块分割，振动元件23的位置精度变高，降低对声场或接送敏感度带来的不良影响。由于不使用多层FPC，所以不需要FPC层间的通孔，因此可以实现低成本且高密度的布线。据此，可实现超声波探头的高性能化。而且，由于也可以不使电子电路基板直接与振动元件23连接，因此无需开发与超声波探头的规格相对应的专用IC(ASIC：Application Specific Integrated Circuit(专用集成电路))。另外，可抑制单个IC的面积，并可使用多个IC，使全部振动元件23执行超声波发送接收的一部处理。据此，可降低开发成本与产品成本。而且，本超声波探头中的FPC可从背面材料21的前表面向X方向及Y方向引出。据此，本实施方式可应用于体腔内使用的超声波探头。并且，上述切口构造可应用于具有任意口径的超声波探头。
虽然已经描述了某些实施例，但是这些实施例只是以示例的方式呈现，并不是为了限制本发明的范围，实际上，这里描述的新颖的方法和系统可以以各种其他形式实施；此外，可以在不偏离本发明的精神的情况下，进行这里描述的方法和系统的形式方面的各种省略、替换和改变。所附的权利要求及其等同物旨在覆盖这些形式和改变，只要这些形式或改变落在本发明的范围和精神之内。
Claims (12)
1.一种超声波探头，其特征在于，具备：
被排列的多个压电体；
第一电极，设置在上述多个压电体的放射面侧；
多个第二电极，分别设置在上述多个压电体的背面侧；
重叠的多个柔性印刷电路板，分别具有多个端子；以及
多个连接部，将上述第二电极与上述端子电连接，
其中，上述柔性印刷电路板中的至少一个相对于上层的柔性印刷电路板延伸。
2.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
上述连接部将上述第二电极与上述端子分别电连接。
3.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
上述第二电极中的规定的第二电极与面对上述规定的第二电极的规定的端子接合。
4.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
上述连接部各自具有与分别将上述第二电极与上述端子连接起来的间隔相对应的厚度。
5.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
与上述连接部各自面对的位置的上述端子分别从上述柔性印刷电路板露出。
6.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，
在各个上述第二电极与各个上述压电体之间还具有中间层，该中间层具有比上述压电体的声阻抗高的声阻抗。
7.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
上述连接部由含有碳的固体导电材料构成。
8.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
上述连接部各自由具有被电连接的上述第二电极与上述端子之间的长度的铜或者金构成。
9.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
上述连接部的背面的各个上述柔性印刷电路板经由粘接层粘接。
10.一种超声波探头制造方法，其特征在于，包括：
对平板状的压电层、设置在上述压电层的背面的电极、用于将设置在重叠的多个柔性印刷电路板的多个端子与上述电极连接的连接层进行粘接；
在上述连接层的背面形成多个规定的阶差；
形成将上述连接层分割成格状的多个连接部；
使上述柔性印刷电路板中的下层的柔性印刷电路板露出；
使上述端子分别与上述连接部面对；以及
将上述面对的上述端子与上述连接部粘接。
11.根据权利要求10所述的超声波探头制造方法，其特征在于：
上述连接层与上述电极的一部分区域粘接。
12.一种超声波探头制造方法，其特征在于，包括：
将用于使设置在重叠的多个柔性印刷电路板的多个端子与设置在压电层的背面的电极连接的连接层分割成多个连接部；
将上述连接部分类成多个组；
对于连接部形成针对上述每个组而不同的厚度；
粘接上述连接部、平板状的上述压电层及上述电极；
使上述柔性印刷电路板中的下层的柔性印刷电路板露出；
使上述端子分别与上述连接部面对；以及
将上述面对的上述端子与上述连接部粘接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111130 |