CN103429166A - 超声波振子阵列、超声波振子阵列的制造方法以及超声波内窥镜 - Google Patents
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Abstract
本实施方式的超声波振子阵列（40）包括：基板（41）；多个槽状的凹部（41A），其以规定间隔配置在基板（41）的一个面上；元件区域（31），其在基板（41）的上述一个面那一侧配置在上述凹部（41A）彼此之间；挠性膜（42），其覆盖基板（41）和元件区域（31），且脆性比上述基板（41）的脆性低；以及分割槽（28），其具有比上述凹部（41A）的宽度窄的宽度，从上述基板（41）的另一个面到达上述凹部（41A）内的挠性膜（42）。
Description
技术领域
本发明涉及用于形成设于超声波内窥镜的顶端部侧的弯曲状的超声波振子部的超声波振子阵列、超声波振动元件阵列的制造方法以及超声波内窥镜。
背景技术
近年来，向体内照射超声波并根据其回波信号使体内的状态图像化来进行诊断的超声波诊断法正在普及。在这种超声波诊断法所使用的医疗装置中，例如存在能够从体表使体内的状态图像化的超声波回波装置、在顶端部具有收发超声波的超声波振子部并能够插入体内而使体内的状态图像化的超声波内窥镜等。
为了提高插入体内的插入性以及减轻患者的痛苦，对于这些超声波诊断用的医疗装置中的、特别是超声波内窥镜进行了用于实现细径化的各种研究。因此，超声波振子部也日益小型化，并被进行了用于实现小型化的各种研究。
在这种超声波内窥镜所使用的、能够实现小型化的超声波振子部中，例如有时使用c－MUT（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer：静电电容式微加工超声波探头）。
c－MUT是通过使用光刻技术在基板上绘制多个c－MUT元件而形成的。而且，通过以覆盖基板上的多个c－MUT元件的方式设置挠性膜，形成作为超声波振子阵列的c－MUT阵列。
在此，在径向扫描方式和凸面扫描方式的超声波内窥镜中，需要将超声波振子部形成为弯曲状。
因此，在公知的以往方法中，通过使用了切割锯（dicing saw）的切割，对具有由多个c－MUT元件构成的振子构件的c－MUT阵列分别形成分割槽并形成振子构件，之后，以缩小该多个分割槽的宽度的方式使该c－MUT阵列向分割槽侧弯曲，从而形成弯曲状的超声波振子部。
作为这种弯曲状的超声波振子部，例如存在有日本特开2008－110060号公报所记载的超声波转换器。
该日本特开2008－110060号公报所记载的超声波转换器包括：挠性片；刚体部，其在该挠性片的单侧的表面上由薄膜导电性材料构成；作为分割槽的分割部，其将该刚体部相互分离而分割为多个；振子构件，其具有c－MUT元件，该c－MUT元件具备被该分割部分割的刚体部；通过干蚀刻从振子构件的供c－MUT元件配置的面的一侧到达挠性片地分别形成上述分割部，之后，分别使上述分割部扩展，从而将分割后的各个振子构件的供c－MUT元件配置的面形成为弯曲状。
但是，在上述日本特开2008－110060号公报所记载的超声波转换器中，由于对于c－MUT阵列从供c－MUT元件配置的面的一侧形成分割槽，使该分割槽扩展而将c－MUT元件侧的面形成为弯曲状，因此能够防止产生振子构件彼此的串扰，但是各个振子构件之间的间距有偏差，有可能对超声波的收发性能带来影响。
因此，以往，作为消除各个振子构件之间的间距的偏差并以确保间距的状态使各个振子构件弯曲的方法，存在通过使用切割锯对c－MUT阵列的供c－MUT元件配置的面的背侧基板的面进行切割而形成多个分割槽、并以使所形成的分割槽收缩的方式使各个振子构件弯曲的方法。
然而，在这种方法的情况下，由于通过使用了切割锯的切割在基板上形成分割槽，因此有时会在基板的与挠性膜之间的交界部分产生切口、剥离等的碎屑（chipping）。这种碎屑也达到基板上的c－MUT元件的振动膜，或者到达设有至少一个c－MUT元件且发送或接收超声波的元件区域的背面侧，有可能阻碍了音响特性。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供能够以简单的结构使得在基板上形成用于使具有多个元件的超声波振子阵列弯曲的分割槽时碎屑难以产生的超声波振子阵列、超声波振子阵列的制造方法以及超声波内窥镜。
为了达到上述目的，本发明的一技术方案的超声波振子阵列包括：基板；直线状的多个槽状的凹部，其以规定间隔配置在上述基板的一个面上；元件区域，其配置在上述基板的上述一个面中的上述凹部彼此之间，并由至少一个超声波振子元件构成；挠性膜，其在上述基板的上述一个面那一侧覆盖上述基板和上述元件区域，且脆性比上述基板的脆性低；以及分割槽，其具有比上述凹部的宽度窄的宽度，从上述基板的另一个面到达上述凹部内的上述挠性膜。
另外，本发明的一技术方案的超声波振子阵列的制造方法包括以下步骤：在基板的一个面上配置元件区域的步骤；凹部形成步骤，将以规定间隔配置的直线状的多个凹部以上述元件区域位于凹部之间的方式形成在上述基板的一个面上；填充步骤，以填埋上述凹部的方式将脆性比上述基板的脆性低的低脆性材料填充于上述凹部；挠性膜形成步骤，在上述基板的上述一个面那一侧用脆性比上述基板的脆性低的挠性膜覆盖上述基板和上述元件区域；以及分割槽形成步骤，形成从上述基板的另一个面到达上述凹部内的上述挠性膜的、具有比上述凹部的宽度窄的宽度的分割槽。
另外，本发明的一技术方案的超声波内窥镜是一种使用了本发明的一技术方案的超声波振子阵列的超声波内窥镜。
附图说明
图1是说明本发明的第1实施方式的超声波内窥镜的概略结构的结构图。
图2是表示图1的超声波内窥镜的顶端部分的概略结构的立体图。
图3是说明图2的超声波振子部的结构的立体图。
图4是用于形成图3的超声波振子部的超声波振子阵列的仰视图。
图5是从沿着图4的A－A线的方向观察到的、用于说明形成分割槽之前的状态的超声波振子阵列的结构的剖视图。
图6是从沿着图4的A－A线的方向观察到的、用于说明形成分割槽之后的状态的超声波振子阵列的结构的剖视图。
图7是从沿着图4的A－A线的方向观察到的、用于说明形成分割槽之后的状态的超声波振子阵列的结构的剖视图。
图8是说明用于形成超声波振子阵列的分割槽的切割的概要内容的说明图。
图9是表示使用所形成的分割槽将超声波振子阵列形成为弯曲状的状态的图。
图10是表示在通过切割形成分割槽时产生的碎屑的状态的图。
图11是表示图10的超声波振子阵列中的碎屑到达元件区域的状态的图。
图12是表示切割所使用的切割刀片的形状的图。
图13是说明挠性膜和基板的交界部分以及分割槽的配置位置与碎屑的产生状态之间的关系的说明图。
图14是说明本实施方式的超声波振子阵列的作用的图，是表示减少了碎屑的状态的超声波振子阵列的图。
图15是变形例1的具有凹部的超声波振子阵列的剖视图。
图16是变形例2的具有凹部的超声波振子阵列的剖视图。
图17是说明形成分割槽之后的状态的变形例1的超声波振子阵列的结构的剖视图。
图18是说明形成分割槽之后的状态的变形例2的超声波振子阵列的结构的剖视图。
图19是表示本发明的超声波振子阵列的第2实施方式并说明形成分割槽之前的状态的超声波振子阵列的结构的剖视图。
图20是说明第2实施方式的、形成分割槽以前的超声波振子阵列的其他作用、效果的说明图。
图21是说明第2实施方式的、形成分割槽以前的超声波振子阵列的其他作用、效果的说明图。
图22是说明第2实施方式的、形成分割槽之后的超声波振子阵列的其他作用、效果的说明图。
图23是说明第2实施方式的、形成分割槽之后的超声波振子阵列的其他作用、效果的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
（第1实施方式）
图1～图14涉及本发明的第1实施方式，图1是说明第1实施方式的超声波内窥镜的概略结构的结构图，图2是表示图1的超声波内窥镜的顶端部分的概略结构的立体图，图3是说明图2的超声波振子部的结构的立体图，图4是用于形成图3的超声波振子部的超声波振子阵列的一部分的仰视图。
如图1所示，本实施方式的超声波内窥镜1主要由插入到体内的细长的插入部2、位于该插入部2的基端的操作部3以及自该操作部3的侧部延伸的通用线缆4构成。
在通用线缆4的基端部设有与未图示的光源装置相连接的内窥镜连接器4a。自该内窥镜连接器4a延伸有电缆5和超声波线缆6，该电缆5借助于电连接器5a以自由装卸的方式与未图示的摄像机控制单元相连接，该超声波线缆6借助于超声波连接器6a以自由装卸的方式与未图示的超声波观测装置相连接。
插入部2从顶端侧起依次连接设置有顶端硬性部7、弯曲部8以及具有挠性的挠性管部9而构成，该顶端硬性部7由硬质的树脂构件形成，该弯曲部8位于该顶端硬性部7的后端并弯曲自如，该挠性管部9位于该弯曲部8的后端并到达上述操作部3的顶端部，且该挠性管部9细径并纵长。而且，在顶端硬性部7的顶端侧设有作为超声波收发部的超声波振子部20，该超声波振子部20排列有用于收发超声波的多个电子扫描型的超声波转换器。
另外，作为顶端硬性部7的材质，并不特别限定，但是优选的是具有耐药品性或生物体适应性，例如可列举聚砜。另外，在操作部3中设有将弯曲部8控制为向期望的方向弯曲的角度旋钮11、用于进行送气和送液操作的送气送水按钮12、用于进行抽吸操作的抽吸按钮13以及成为导入到体内的处理器具的入口的处理器具插入口14等。
如图2所示，在顶端硬性部7的设有超声波振子部20的顶端面7a上配置有构成照明光学系统的照明用透镜盖21、构成观察光学系统的观察用透镜盖22、兼作抽吸口的钳子口23以及未图示的送气送水喷嘴。
超声波振子部20成为通过如图3所示那样将表面为矩形的振子构件（以下，简称作构件）25呈圆筒状排列有多个而成的电子径向型振子顶端部，该振子构件25是使用硅微加工技术来对基板进行加工而成的，以c－MUT（静电电容式微加工超声波探头）的振动膜朝向外侧的方式形成，且是由多个c－MUT元件构成的最小的驱动单位。
作为基板，能够使用硅基板或石英基板等。
超声波振子部20在基端侧连接设有与各个构件25电连接的电极焊盘和具有GND（接地）电极焊盘的线缆连接基板部24。而且，自超声波振子部20延伸设有同轴线缆束26，该同轴线缆束26的各条信号线与线缆连接基板部24电连接。该同轴线缆束26贯穿于顶端硬性部7、弯曲部8、挠性管部9、操作部3、通用线缆4以及超声波线缆6，并借助于超声波连接器6a而与未图示的超声波观测装置相连接。
另外，各个构件25之间的施加（信号）一侧的电极成为分别独立地自同轴线缆束26的各条线缆供给电信号的构造，并形成非电连接的结构。
如图4所示，在各个构件25中，以大致等间隔排列有至少一个以上、在此排列有多个c－MUT元件（以下，简称作元件）30而形成元件区域。另外，在各个构件25之间以将规定数量的元件30组分离隔开的方式具有作为直线状的切割槽的分割槽28。借助于该分割槽28，被分隔成以规定的距离分离的、分割后的部分成为作为最小的驱动单位振子的构件25。
另外，借助于分割槽28，上述超声波振子部20如图3所示那样形成为弯曲状。
在本实施方式的超声波内窥镜1中，这种形成为弯曲状的超声波振子部20使用多个作为具有上述多个元件30的超声波振子阵列的c－MUT阵列40而构成。
接着，使用图5、图6及图7说明这样的本实施方式中的c－MUT阵列40的具体结构。
另外，图5是从沿着图4的A－A线的方向观察到的、用于说明形成分割槽之前的状态的超声波振子阵列的结构的剖视图，图6和图7是从沿着图4的A－A线的方向观察到的、用于说明形成分割槽之后的状态的超声波振子阵列的结构的剖视图。
如图5所示，c－MUT阵列40包括基板41、多个凹部41A、元件区域31以及挠性膜42而构成，该多个凹部41A以规定间隔配置在该基板41的一个面上并呈槽状，该元件区域31具有至少一个配置在上述基板41的一个面中的上述凹部41A彼此之间的元件30，该挠性膜42覆盖上述基板41和上述元件区域31，且该挠性膜42的脆性低于上述基板41的脆性。作为基板，例如能够使用硅基板或石英基板。形成于元件区域的元件的数量并不特别限定，能够根据目的适当地设定数量。
凹部41A配置为直线状。在此所说的直线状只要是中心轴线成为直线即可，例如也可以将凹部的外周形成波状，或者在中途改变线的粗细。
作为脆性的测量方法，能够应用日本JIS R1607所示的方法。
而且，这种结构的c－MUT阵列40通过使用了切割锯的切割而设有如图6或图7所示的分割槽28，该分割槽28具有比上述凹部41A的宽度窄的宽度LL，并从上述硅基板41的另一个面到达上述凹部41A内的上述凹部41A。如后述那样，该分割槽28是为了将c－MUT阵列40形成为弯曲状而设置的。
凹部41A的底面是构成地界线（street line）43（参照图5）的面，该地界线43包含分割槽28的宽度，并成为切割量，该地界线43的宽度L形成得比该凹部41A的深度L2大。
另外，若示出凹部41A的形状的具体数值，则期望地界线43的宽度L（凹部41A的底面的宽度）例如为30μm，凹部41A的深度L2例如为10μm。当然并不限定于这些数值，能够根据后述的切割所使用的切割刀片103（参照图8）的宽度适当地变更。
特别是为了将元件区域31的面积制造得较大以能够配置更多的元件30，将地界线43的宽度L设为与上述切割刀片103的厚度部分相同是较理想的，但是只要设定为比该切割刀片103大规定的长度的量即可。
如图6和图7所示，分割槽28在剖面形状下具有比上述凹部41A的宽度L（参照图5）窄的宽度LL，该分割槽28包括通过形成槽而形成的侧壁部28A和底面部28B。底面部28B具有侧壁部28A的延长部分的间隔朝向分割槽28的槽的深度方向变窄那样的形状，在图6、图7中，底面部28B的剖面形状成为半圆或圆弧的形状。即，底面部28B具有曲面形状。
后面详细说明，在分割槽28、基板41及挠性膜42聚集的部位容易产生碎屑106。因此，通过如图6、图7所示那样设置凹部41A，使分割槽28、基板41及挠性膜42所聚集的部位远离元件区域31，从而使碎屑106难以到达元件区域31。
而且，在图7中，以侧壁部28A与底面部28B之间的交界K位于上述凹部41A内的方式形成分割槽28。如图3的附图标记101a所示，基板41成为锐角的部分更容易产生碎屑。因此，通过如图7所示那样相对于凹部而言将槽形成得较深，也能够避免形成容易产生碎屑的锐角101a。结果是，能够进一步抑制碎屑到达元件区域31。
另外，在本实施方式中，若将通过设置分割槽28而形成、并分别配置在该分割槽28的侧壁部28A的两侧的凹部41A的底面部43a的宽度设为L1，将凹部41A的深度设为L2，则优选的是以满足L1＜L2的方式形成分割槽28。
例如，只要切割刀片103的宽度设为约20μm，则以分割槽的宽度LL约为20μm或大于20μm、底面部43的宽度L1约为5μm、凹部41A的深度L2为10μm的方式形成分割槽28。
挠性膜42例如由厚度为10μm～20μm或超过20μm的聚酰亚胺（PI）形成。另外，被该挠性膜42覆盖的硅基板41例如由几十μm～几百μm的硅（Si）形成。
另外，在上述凹部41A中配置有作为脆性比硅基板41的脆性低的低脆性材料的聚酰亚胺（未图示），在本实施方式中，如图5和图7所示，上述低脆性材料与上述挠性膜42使用了相同的材料。
当然，配置在凹部41A内的低脆性材料和上述挠性膜42也可以使用不同的材料。
在低脆性材料和挠性膜42使用了相同的材料的情况下，在以填埋凹部41A的方式在硅基板41和元件区域31表面涂敷了熔融树脂之后，使该熔融树脂固化而形成挠性膜42。
另外，在对填充在凹部41A内的低脆性材料和挠性42采用不同的材料的情况下，也可以向凹部41A内填充例如聚酰亚胺并利用对二甲苯系聚合物（聚对亚苯基二甲基）进行涂覆，或者填充聚酰亚胺并利用环氧树脂进行涂覆，亦或者填充聚酰亚胺并利用硅进行涂覆。
另外，也可以向凹部41A内填充聚酰亚胺并使用非结晶氟树脂进行旋转涂布。作为非结晶氟树脂，例如可列举CYTOP（注册商标）。而且，也可以向凹部41A内填充作为耐热性树脂的聚酰胺或以聚烯烃为首的弹性体类的材料。
接着，使用图5～图14说明如上所述构成的c－MUT阵列40的制造方法和作用。
首先，如图5所示，操作者在硅基板41的一个面中的凹部41A彼此之间配置元件区域31。
之后，通过凹部形成步骤，形成以规定间隔配置在硅基板41的一个面上的多个槽状的凹部41A。
在该情况下，凹部41A通过在c－MUT阵列40的元件区域31之间实施例如干蚀刻而形成。
接着，操作者通过填充步骤以填埋凹部41A的方式向上述凹部41A内填充脆性比硅基板41的脆性低的低脆性材料。该情况下的低脆性材料如上所述。另外，在本实施方式中，低脆性材料使用了作为与后述的挠性膜42相同的材料的聚酰亚胺。
然后，通过挠性膜形成步骤，利用脆性比硅基板41的脆性低的挠性膜42覆盖上述硅基板41和上述元件区域31。在该情况下，在硅基板41和元件区域31上旋转涂布聚酰亚胺并进行热加工，从而形成厚度10μm～20μm左右的挠性膜42。
这样，制造出图5所示的结构的、形成分割槽28以前的状态的c－MUT阵列40。
接着，操作者通过分割槽形成步骤在图5所示的c－MUT阵列40上形成分割槽28（参照图7），该分割槽28从硅基板41的另一个面到达凹部41A内的挠性膜42，并具有比上述凹部41A的宽度L窄的宽度LL。
作为通过该分割槽形成步骤形成分割槽28的方法，应用如上所述使用了切割锯的切割。
在此，使用图8～图13说明切割的概要内容、由该切割引起的碎屑的产生原理以及对元件的影响。
另外，图8是说明用于形成超声波振子阵列的分割槽的切割的概要内容的说明图，图9是表示使用所形成的分割槽将超声波振子阵列形成为弯曲状的状态的图，图10是表示在通过切割形成分割槽时产生的碎屑的状态的图，图11是表示图9的超声波振子阵列中的碎屑到达元件区域的状态的图，图12是表示切割所使用的切割刀片的形状的图，图13是说明挠性膜和基板的交界部分以及分割槽的配置位置与碎屑的产生状态之间的关系的说明图。
如图8所示，在从具有硅基板101、未图示的元件区域以及挠性膜102的c－MUT阵列100的硅基板101的面的一侧进行切割而形成分割槽104的情况下，以隔开未图示的规定数量的元件组的方式使用切割刀片103每隔规定间隔形成分割槽104。
此时，以分割槽104的底面部104a到达挠性膜102内的方式形成分割槽104。另外，通过形成分割槽104，从而在硅基板101的面上形成分割槽104的开口104b。
然后，如图9所示，通过使该多个分割槽104的开口104b收缩并使c－MUT阵列100向开口104b侧方向弯曲，从而能够使该c－MUT阵列100以任意的形状、而且以保持着分割槽104的底面部104a的宽度L0、即构件之间的距离L0的状态弯曲。
然而，若在以往的c－MUT阵列100中如上所述通过切割形成分割槽28，则如图10和图11所示，有可能在作为切割量的地界线100a内产生切口、剥离等的碎屑106，并如规定区域V所示那样到达元件区域31，使c－MUT元件的振动膜破坏，或者到达元件区域31的背面，阻碍音响特性。
只要构成为通过使地界线100a变宽而避免碎屑106到达元件区域31即可，但是若为该方法，则能够配置在一个c－MUT阵列100中的元件区域31（参照图10）的宽度变窄，音响特性变差。
因此，需要极力缩小地界线100a的宽度，并且为了防止碎屑扩展等而提高切割的精度。
然而，若说明碎屑的具体的产生原理，切割所使用的切割刀片103如图12的（a）、图12的（b）所示形成为圆盘状，若特别放大表示切口方向的顶端侧部分（图12的（b）中的V1所示的部分）的剖面，则如图12的（c）所示，顶端部103a的剖面形成为直径10μm的圆弧形状。
因此，若将切割刀片103的宽度设为20μm，则实际所形成的分割槽104的形状也成为如图12的（c）所示的形状，但是若切入挠性膜102的切入量较小，则容易产生碎屑。
即，在图13的分割槽104的底面部附近（图13中的V2所示的部分），若切入挠性膜102的切入量较小，则如图中右侧的放大图所示，由于分割槽104的底面部104a形成为圆弧形状，因此在该分割槽104、挠性膜102以及硅基板101聚集的部分（图13中V3所示的部分），在硅基板101上形成有成为锐角的形状的锐角部101a，因此强度变弱，因此，由于该锐角部101而易于产生碎屑。
因而，为了减少这种碎屑的产生，需要以分割槽104的底面部104a的圆弧形状部分到达挠性膜102的程度增大切入量而避免形成锐角部101a，但是由于挠性膜102的厚度受到限制，因此在以往的c－MUT阵列中是不可能实现的。
但是，在本实施方式的c－MUT阵列40中，通过如上所述在硅基板41上设有多个凹部41A，从而如图14所示，以切割刀片103的顶端部103a的圆弧形状部分到达由挠性膜42填充的上述凹部41A内的方式增大切入量。另外，图14是说明本实施方式的超声波振子阵列的作用的图，且是表示减少了碎屑的状态的超声波振子阵列的图。
即，以侧壁部28A与底面部28B之间的交界K位于上述凹部41A内的方式形成利用该切割刀片103形成的分割槽28，换言之，与设为半径R的底面部28B的圆弧形状部分位于挠性膜42内的方式形成分割槽28。
因此，在本实施方式的c－MUT阵列40中，如图14所示，在分割槽28、挠性膜42以及硅基板41聚集的部分，在硅基板41上未形成有如上所述的锐角部101a，因此强度增强，因此，能够减少碎屑106的产生。
即使产生了碎屑106，由于凹部41A形成为具有深度L2，因此产生了该碎屑106的部分也位于距元件区域31较远的位置，因此该碎屑106既不会到达元件区域31，也不会对元件区域31带来影响。因此，能够获得稳定的音响效果。
另外，由于本实施方式的c－MUT阵列40构成为在切割刀片103能够切入的范围内极力减小作为切割量的地界线43的宽度L，因此能够将元件区域31的面积制造得较大。由此能够在元件区域31内较多地配置元件30，因此能够获得稳定的音响特性。
因而，根据本实施方式，能够以简单的结构实现不对作为超声波振子部的元件区域31带来影响就能够使在将用于使元件区域31侧的面弯曲的分割槽28形成于硅基板41时产生的碎屑106减少的超声波振子阵列40、超声波振子阵列40的制造方法以及超声波内窥镜1。
另外，在本实施方式中，凹部41A的形状在单纯与c－MUT阵列40的表面正交的剖面上构成为四边形的形状，但是并不限定于此，例如也可以构成为图15所示的变形例1或图16所示的变形例2那样的形状。
图15是变形例1的具有凹部的超声波振子阵列的剖视图，图16是变形例2的具有凹部的超声波振子阵列的剖视图。另外，图17是说明形成分割槽之后的状态的变形例1的超声波振子阵列的结构的剖视图，图18是说明形成分割槽之后的状态的变形例2的超声波振子阵列的结构的剖视图。
在变形例1中，如图15所示，c－MUT阵列40具有剖面形状不是四边形状而是形成为锥状的凹部41B。该凹部41B具有与上述实施方式相同尺寸宽度L的地界线43，剖面形状形成为宽度从作为该凹部41B的底面的地界线43朝向凹部41B的开口变宽的锥状。
而且，若与上述实施方式相同地形成分割槽28，则c－MUT阵列40成为如图17所示的结构。即，以分割槽28的侧壁部28A与底面部28B之间的交界K位于凹部41B内的方式形成分割槽28。
在变形例2中，如图16所示，c－MUT阵列40具有剖面形状不是四边形状、而是槽的两侧侧面形成为圆弧状的凹部41C。该凹部41C具有与上述实施方式相同尺寸宽度L的地界线43，剖面形状为从作为该凹部41B的底面的地界线43朝向凹部41B的开口的两侧侧面形成为圆弧状。
而且，若与上述实施方式相同地形成分割槽28，则c－MUT阵列40成为如图18所示的结构。即，以分割槽28的侧壁部28A与底面部28B之间的交界K位于凹部41B内的方式形成分割槽28。
因而，根据变形例1和变形例2，能够获得与上述实施方式相同的效果。
另外，凹部41A的形状并不限定于上述变形例2、3中的形状，只要是能够减少碎屑106的产生的形状，就可以构成为任意形状。
另外，在形成有槽的部分，在将挠性膜42的最薄的部分的厚度设为T1、将挠性膜的形成有元件区域31的部分的厚度设为T2的情况下，T1与T2既可以是相同的厚度，也可以如图6所例示那样设为T1比T2厚，亦可以如图7所例示那样设为T1比T2薄。
在T1具有与T2相同或者比T2厚的厚度的情况下，具有电机安全性提高这样的优点。
（第2实施方式）
图19是表示本发明的超声波振子阵列的第2实施方式、说明形成分割槽之前的状态的超声波振子阵列的结构的剖视图。另外，图19对与上述第1实施方式的超声波振子阵列相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明，仅说明不同的部分。
本实施方式的c－MUT阵列40A取代凹部41A而在硅基板41上设置具有至少两个凹部41d的凹部组41D来构成。
该凹部组41D在图19中具有四个凹部41d而构成，这些凹部41d彼此以作为第1间隔的规定距离Lm配置。而且，这种结构的多个凹部组41D以作为比规定距离Lm长的第2间隔的规定距离Ln配置。
另外，凹部组41D与上述第1实施方式相同地具有相同宽度L的地界线43。
而且，虽未图示，本实施方式的c－MUT阵列40A也形成有与上述第1实施方式相同的分割槽28。
其他结构与上述第1实施方式相同。
接着，说明本实施方式的c－MUT阵列的制造方法。
首先，如图19所示，操作者在硅基板41的一个面中的凹部组41D彼此之间配置元件区域31。
之后，通过凹部组形成步骤，在硅基板41的一个面上以成为比上述第1间隔宽的第2间隔（规定距离Ln）的方式配置并形成由至少两个槽状的凹部41d构成且上述凹部41d彼此以第1间隔（规定距离Lm）配置的多个凹部组41D。
在该情况下，凹部组41D和凹部41d在c－MUT阵列40的元件区域31之间通过实施例如干蚀刻而形成。
接着，操作者通过形成步骤，使用非导电性材料填埋上述凹部41d，并且以覆盖硅基板41和元件区域31的方式实施处理。
然后，通过挠性膜形成步骤，使上述非导电性构件固化而形成挠性膜42。
当然，作为非导电性材料，也可以与上述第1实施方式相同地将脆性比硅基板41的脆性低的低脆性材料（聚酰亚胺（PI））填充于上述凹部41d，在硅基板41和元件区域31上进行旋转涂布并进行热加工，从而形成厚度10μm～20μm左右的挠性膜42。
这样，制造出图19所示的结构的、形成分割槽28以前的状态的c－MUT阵列40A。
接着，操作者通过分割槽形成步骤，在图19所示的c－MUT阵列40A中从硅基板41的另一个面形成分割槽28，该分割槽28具有比上述第1间隔（规定距离Lm）宽且比上述凹部组41D的宽度（地界线43的宽度L）窄的宽度，并从上述硅基板41的另一个面到达上述凹部41d内的上述挠性膜42。该情况虽未图示，但是形成有分割槽28的c－MUT40A成为与上述第1实施方式相同的结构（参照图6）
另外，作为通过该分割槽形成步骤形成分割槽28的方法，与上述第1实施方式相同地应用使用了切割锯的切割。
因而，本实施方式的c－MUT阵列40A即使在设有具有多个凹部41d的凹部组41D的情况下，也能够获得与上述第1实施方式相同的作用、效果。
另外，第2实施方式的c－MUT40A也能够进一步获得后述的作用、效果。使用图20～图23说明这种成为特征的作用、效果。
另外，图20和图21是说明第2实施方式的、形成分割槽以前的超声波振子阵列的其他作用、效果的说明图，图20表示设有一个凹部的结构，图21表示设有两个凹部的结构。另外，图22和图23是说明第2实施方式的、形成分割槽之后的超声波振子阵列的其他作用、效果的说明图，图22表示在图20的超声波振子阵列中设有分割槽的结构，图23表示在图21的超声波振子阵列中设有分割槽的结构。
在第2实施方式的c－MUT阵列40A中，由于设有多个凹部41d，因此在挠性膜12的表面上，能够减小该表面的一部分陷入而成的陷入部50的陷入量。
当然，即使在形成有分割槽28的情况下，也根据图22和图23可知，能够减小陷入部50的陷入量。由此，能够减少c－MUT阵列40A的弯曲侧的表面的凸凹，因此能够获得稳定的音响效果。
本发明并不限定于上述实施方式和变形例，在不改变本发明的主旨的范围内，能够进行各种变更、改变等。
像以上那样，根据上述各个实施方式，能够以简单的结构实现能够使得在硅基板上形成用于使具有多个元件的超声波振子阵列弯曲的分割槽时的碎屑难以产生的超声波振子阵列。
本申请是以2012年1月30日在日本国提出申请的特愿2012－17220号作为要求优先权的基础而提出申请的，上述公开内容被引用于本申请的说明书、权利要求书中。
Claims (10)
1.一种超声波振子阵列，其特征在于，该超声波振子阵列包括：
基板；
直线状的多个槽状的凹部，其以规定间隔配置在上述基板的一个面上；
元件区域，其配置在上述基板的上述一个面中的上述凹部彼此之间，并由至少一个超声波振子元件构成；
挠性膜，其在上述基板的上述一个面那一侧覆盖上述基板和上述元件区域，且脆性比上述基板的脆性低；以及
分割槽，其具有比上述凹部的宽度窄的宽度，并从上述基板的另一个面到达上述凹部内的上述挠性膜。
2.根据权利要求1所述的超声波振子阵列，其特征在于，
上述分割槽具有比上述凹部的宽度窄的宽度，并包括底面部和通过形成槽而形成的侧壁部，
上述底面部具有上述侧壁部的延长部分的间隔朝向上述槽的深度方向去而变得比上述宽度窄的形状，
上述侧壁部与上述底面部之间的交界位于上述凹部内。
3.根据权利要求1或2所述的超声波振子阵列，其特征在于，
在上述凹部内配置有脆性比上述基板的脆性低的低脆性材料。
4.根据权利要求3所述的超声波振子阵列，其特征在于，
上述低脆性材料与上述挠性膜由相同的材料构成。
5.根据权利要求1或2所述的超声波振子阵列，其特征在于，
上述挠性膜的与上述分割槽中的最深的部分相邻的部分的厚度大于或等于上述挠性膜的与上述元件区域相邻的部分的厚度。
6.一种超声波内窥镜，其特征在于，
该超声波内窥镜使用了权利要求1或权利要求2所述的超声波振子阵列。
7.一种超声波振子阵列的制造方法，其特征在于，该超声波振子阵列的制造方法包括以下步骤：
在基板的一个面上配置元件区域的步骤；
凹部形成步骤，将以规定间隔配置的直线状的多个凹部以上述元件区域位于凹部之间的方式形成在上述基板的一个面上；
填充步骤，以填埋上述凹部的方式将脆性比上述基板的脆性低的低脆性材料填充于上述凹部；
挠性膜形成步骤，在上述基板的上述一个面那一侧用脆性比上述基板的脆性低的挠性膜覆盖上述基板和上述元件区域；以及
分割槽形成步骤，形成从上述基板的另一个面到达上述凹部内的上述挠性膜的、具有比上述凹部的宽度窄的宽度的分割槽。
8.根据权利要求7所述的超声波振子阵列的制造方法，其特征在于，
通过上述分割槽形成步骤形成的上述分割槽具有比上述凹部的宽度窄的宽度，且该分割槽包括底面部和通过形成槽而形成的侧壁部，
上述底面部具有上述侧壁部的延长部分的间隔朝向上述槽的深度方向去而变得比上述宽度窄的形状，
上述侧壁部与上述底面部之间的交界位于上述凹部内。
9.根据权利要求7所述的超声波振子阵列的制造方法，其特征在于，
上述低脆性材料与上述挠性膜由相同的材料构成，
在上述填充步骤与上述挠性膜形成步骤中，在以填埋上述凹部的方式在上述基板和上述元件区域的表面上涂敷了熔融树脂之后，使上述熔融树脂固化。
10.一种超声波振子阵列的制造方法，其特征在于，该超声波振子阵列的制造方法包括以下步骤：
在基板的一个面上配置元件区域的步骤；
凹部组形成步骤，在上述基板的一个面上以上述元件区域位于多个凹部组之间、并且该多个凹部组之间的间隔成为比第1间隔宽的第2间隔的方式配置并形成多个凹部组，该多个凹部组包括至少两个槽状的凹部，且上述凹部彼此以上述第1间隔配置；
形成步骤，使用非导电性材料填埋上述凹部，并且覆盖上述基板和上述元件区域；
挠性膜形成步骤，在上述基板的上述一个面那一侧使上述非导电性构件固化而形成挠性膜；以及
分割槽形成步骤，形成分割槽，该分割槽具有比上述第1间隔宽且比上述凹部组的宽度窄的宽度，且该分割槽从上述基板的另一个面到达上述凹部内的上述挠性膜。
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