CN108632730B - 超声波器件单元、超声波探头及超声波装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超声波器件单元、超声波探头及超声波装置。超声波器件单元具备:具有器件侧端子的超声波器件;加固板,具有支撑超声波器件的支撑部;以及连接到超声波器件的柔性印制电路板,柔性印制电路板具备:连接到器件侧端子的连接部;以及弯曲部,接续到连接部,朝着从超声波器件远离的方向延伸设置,并具有沿着延伸方向的端缘,加固板具备:弯曲引导部,设置在沿着与延伸方向相交的第一方向的第一边,具有朝着从支撑部远离的方向凸出的圆弧曲面,与弯曲部相对;以及引导面,设置在弯曲引导部在第一方向上的端部,对弯曲部的所述端缘进行导向。
Description
技术领域
本发明涉及超声波器件单元、超声波探头及超声波装置。
背景技术
目前,已知一种将柔性印制电路板(柔性板)连接于电气组件构件的配线结构(例如,参照专利文献1)。
专利文献1的超声波器件单元具备超声波器件,该超声波器件具有与多个超声波元件的每一个相对应的端子,该超声波器件经由柔性印制电路板(柔性板),连接于装置终端。
该柔性板在相对于中心线的一端侧设置第一平板部,在该第一平板部上固定超声波器件。另外,柔性板在相对于中心线的另一端侧设置第二平板部,在该第二平板部上设置连接超声波器件的各端子的连接器。而且,通过弯折柔性板将其与第二平板部及第一平板重叠,由此使柔性板的尺寸与超声波器件的尺寸相配。
但是,在发送或接收超声波的超声波探测器(超声波探头)中,需要将超声波器件配置在壳体内的有限空间内。此处,在上述专利文献1所述的柔性板中,将柔性板连接到超声波器件,弯折柔性板使其与超声波器件重叠。但是,柔性板的弯折方向相对于超声波器件的端边方向倾斜的情况下,柔性板的一部分没有与超声波器件重叠,突出到超声波器件的端边的外侧,难以将柔性板收容在有限的空间内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-92592号公报。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种可通过简单结构来实现小型化的超声波器件单元、超声波探头及超声波装置。
本发明的一应用示例涉及的超声波器件单元,其特征在于,具备:具有器件侧端子的超声波器件;加固板,具有支撑所述超声波器件的支撑部;以及柔性印制电路板,连接到所述超声波器件,所述柔性印制电路板具备:连接部,连接到所述器件侧端子;以及弯曲部,接续到所述连接部,朝着从所述超声波器件远离的方向延伸设置,并具有沿着延伸方向的端缘,所述加固板具备:弯曲引导部,设置在沿着与所述延伸方向相交的第一方向的第一边,具有朝着从所述支撑部远离的方向凸出的圆弧曲面,与所述弯曲部相对;以及引导面,设置在所述弯曲引导部在所述第一方向上的端部,对所述弯曲部的所述端缘进行导向。
在本应用示例中,对超声波器件的器件侧端子连接柔性印制电路板的连接部时,接续到连接部的弯曲部能够与设置在加固板的第一边的弯曲引导部相对,并且弯曲部的端缘能够与设置在弯曲引导部的端部的引导面抵接。由此,通过使柔性印制电路板的弯曲部沿着弯曲引导部,能够抑制弯曲部中配线的断线。另外,通过使弯曲部的端缘沿着引导面,能够抑制弯曲部朝着与第一边倾斜的方向弯曲的缺点。另外,能够抑制柔性印制电路板的一部分从加固板的外缘突出到外侧的缺点,实现超声波器件单元的小型化。
在本应用示例的超声波器件单元中,优选为,在所述延伸方向上,与所述引导面的所述支撑部处于相反侧的端部,相较于所述弯曲引导部的突出末端,位于从所述支撑部远离的一侧。
在本应用示例中,引导面相较于弯曲引导部朝着延伸方向突出。因此,使弯曲部沿着弯曲引导部时,通常能够使弯曲部的端缘在引导面进行导向。由此,能够将弯曲部适当地沿着第一边弯折。
在本应用示例的超声波器件单元中,优选为,所述加固板是具有沿着所述第一方向的第三边、以及与所述第一边及所述第三边相交且沿着所述延伸方向的第二边及第四边的矩形,在所述第一边及所述第三边与所述第二边及所述第四边相交的角部中的至少三个角部,设置具备沿着所述第一方向的第一基准面及沿着所述延伸方向的第二基准面的基准角部,在与所述第一边相交的所述基准角部的面上,设置所述引导面。
在本应用示例中,至少具备三个设置引导面的基准角部。在这种结构中,将超声波器件单元固定于电子器件中的预定位置时,能够通过基准角部的第一基准面及第二基准面进行定位。
在本应用示例的超声波器件单元中,优选为,所述柔性印制电路板具备缝隙,所述缝隙在开口边缘包含所述弯曲部的所述端缘以及与所述端缘相对相对缘的,沿着从所述缝隙的所述端缘到所述相对缘为止的所述第一方向的宽度尺寸,大于等于所述基准角部在所述第一方向上的宽度尺寸。
在本应用示例中,具有的缝隙宽度大于等于基准角部在第一方向上的宽度尺寸。因此,使弯曲部的端缘在引导面上进行导向时,基准角部被插入缝隙。由此,能够抑制柔性印制电路板与基准角部的干涉。
在本应用示例的超声波器件单元中,优选为,所述加固板由树脂部件构成,在与设置所述支撑部的面相反侧的背面具备凹部,所述凹部设置金属板。
本应用示例中,由于加固板由树脂部件构成,因此柔性印制电路板上所形成的配线不会短路。另一方面,加固板由树脂部件构成,导致强度变弱。对此,在本应用示例中,在加固板的凹部、也就是未与柔性印制电路板接触的位置设置金属板,通过该金属板能够提高加固板的强度。
本发明涉及的一应用示例的超声波探头,优选为,具备:如上所述的超声波器件单元;以及容纳所述超声波单元的壳体。
在本应用示例的超声波探头中,壳体内收容如上所述的超声波器件单元,通过使该超声波探头与被检体接触,能够实施对被检体的超声波测量。而且,如上所述,超声波器件单元能够一边抑制配线的断线,一边使柔性印制电路板沿着超声波器件的第一边弯折,从而能够容易地变形为适于节省空间的小型形状。因此,能够在超声波探头有限的空间内,适当地配置超声波器件单元,也能够实现超声波探头的小型化。
在本应用示例的超声波探头中,优选的是,所述加固板是具有沿着所述第一方向的第三边、以及与所述第一边及所述第三边相交且沿着所述延伸方向的第二边及第四边的矩形,在所述第一边及所述第三边与所述第二边及所述第四边相交的角部中的至少三个角部,设置具备沿着所述第一方向的第一基准面及沿着所述延伸方向的第二基准面的基准角部,在与所述第一边相交的所述基准角部的面上设置所述引导面,所述壳体具备与所述第一基准面及所述第二基准面相接的单元保持部。
在本应用示例中,通过使基准角部的第一基准面及第二基准面与单元保持部的角部等接触,能够将超声波器件单元适当地定位(嵌合)到壳体的单元保持部。
本发明的一应用示例涉及的超声波装置,其特征在于,具备:如上所述的超声波器件单元;以及控制所述超声波器件单元的控制部。
在本应用示例中,通过控制如上所述的超声波器件单元,能够实施与超声波测量的测量结果相对应的各种超声波处理(例如,对于被检体的超声波测量、或者对于被检体的超声波治疗等)。而且,如上所述,由于超声波器件单元能够小型化,因此即使在超声波装置中,也能够实现装置的小型化。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的超声波测量装置的概要构成的立体图。
图2是示出本实施方式的超声波探测器的外观的立体图。
图3是以图2的A-A线切断的超声波探测器的截面图。
图4是以图2的B-B线切断的超声波探测器的截面图。
图5是示出本实施方式的超声波基板的概要构成的俯视图。
图6是以图5的C-C线切断的超声波基板的截面图。
图7是示出本实施方式的配线基板的概要构成的俯视图。
图8是示出本实施方式的柔性板的表面的概要构成的俯视图。
图9是示出本实施方式的柔性板的配线结构的图。
图10是示出对超声波器件的各收发列施加的驱动电压的电压值的图。
图11是本实施方式的第一加固板的俯视图、主视图及侧视图。
图12是本实施方式的第二加固板的俯视图、主视图及侧视图。
图13是在本实施方式中沿着X方向使柔性板弯曲时的立体图。
图14是从第一弯折部侧观察本实施方式的超声波器件单元的侧视图。
图15是从第二弯折部侧观察本实施方式的超声波器件单元的侧视图。
附图标记说明
1…超声波测量装置(超声波装置),2…超声波探测器(超声波探头),3…电缆,4…超声波器件单元,5…超声波器件,6…柔性板(柔性印制电路板),10…控制装置(控制部),11…操作部,12…显示部,21…壳体,51…超声波基板,52…密封板,53…配线基板,54…声透镜,61…器件连接部,62…第一连接器部,63…第二连接器部,71…第一加固板,71A…第一边,71B…第二边,71C…第三边,71D…第四边,211…容纳部,211A…底部,211B…传感器窗,212…盖部,213…器件设置部,611…开口部,612…第一配线部,612A…第一负侧端缘,612B…第一正侧端缘,613…第二配线部,613A…第二负侧端缘,613B…第二正侧端缘,614…第一连接部,615…第一弯曲部,616…第一器件层叠部,617…第二连接部,618…第二弯曲部,619…第二器件层叠部,641…第一缝隙,641A…第一相对缘,641B…第一缝隙端缘,641C…第一缝隙端缘,642…第一连结部,651…第二缝隙,651A…第二相对缘,651B…第二缝隙端缘,651C…第二缝隙端缘,652…第二连结部,711…定位块,711A…第一基准面,711B…第二基准面,711C…第三基准面,711D…第四基准面,711E…引导面,712…固定面,713…高低差,714…背面,714A…凹部,715…弯曲引导部,716…金属板,721…连接器支撑面,722…背面,723…第二弯曲引导部,724…第二定位块,724A…凹部,724B…载置面,724C…第二引导面,Ar3…第一弯曲区域,Ar4…第二弯曲区域,Ar5…中央区域。
具体实施方式
以下,对本发明涉及的一实施方式进行说明。
图1是示出超声波测量装置1的概要构成的立体图。
超声波测量装置1相当于超声波装置,如图1所示,具备:超声波探测器2以及经由电缆3与超声波探测器2电连接的控制装置10。
该超声波测量装置1以超声波探测器2接触生物体(例如人体)表面的状态,从超声波探测器2向生物体内发送超声波。另外,通过超声波探测器2接收被生物体内的器官反射的超声波,基于该接收信号,获取例如生物体内的内部断层图像,或者测量生物体内器官的状态(例如血流等)。
[1.控制装置的结构]
控制装置10相当于控制部,例如,如图1所示,具备:包括按钮或触摸面板等的操作部11以及显示部12。另外,虽然省略了图示,控制装置10具备由存储器等构成的存储部和由CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等构成的运算部。控制装置10通过由运算部执行存储部所存储的各种程序控制超声波测量装置1。例如,控制装置10输出用于控制超声波探测器2驱动的指令,或者根据从超声波探测器2输入的接收信号,形成生物体的内部结构的图像,在显示部12显示,或者测量血流等的生物体信息,在显示部12显示。作为这种控制装置10,能够使用例如平板终端、智能手机或个人电脑等的终端装置,也可以使用用于操作超声波探测器2的专用终端装置。
[2.超声波探测器的结构]
图2是示出超声波探测器2的外观的立体图。图3是以图2的A-A线(平面SA)切断的超声波探测器2的截面图,图4是以图2的B-B线(平面SB)切断的超声波探测器2的截面图。
超声波探测器2相当于超声波探头,如图1至图4所示,具备:壳体21以及容纳在壳体21的内部的超声波器件单元4。另外,超声波器件单元4构成为具备超声波器件5、柔性印制电路板(柔性板6)、第一加固板71、以及第二加固板72。
以下,对各结构进行详细说明。
[2-1.超声波器件5的构成]
如图3及图4所示,构成超声波器件单元4的超声波器件5具备超声波基板51、密封板52、配线基板53和声透镜54,通过依次层叠配线基板53、密封板52、超声波基板51以及声透镜54而构成。在本实施方式中,从配线基板53、密封板52、超声波基板51以及声透镜54的层叠方向(Z方向)的俯视观察中,超声波器件5例如形成为矩形形状。
[2-1-1.超声波基板51的构成]
图5是示出本实施方式的超声波基板51的概要构成的俯视图。
如图5所示,在超声波基板51上,沿着X方向(第二方向:扫描方向)以及Y方向(第一方向:切片方向),呈二维阵列状配置多个超声波换能器Tr。在本实施方式中,由被配置在Y方向的多个超声波换能器Tr(超声波元件),构成1CH(通道)的收发列Ch(振子)。另外,通过沿着X方向排列配置多个该1CH的收发列Ch,构成二维阵列结构的超声波基板51。在此,超声波基板51中,将配置超声波换能器Tr的区域作为阵列区域Ar1。
此外,为了说明方便,图5中减少超声波换能器Tr的配置数量,但实际上,配置有更多的超声波换能器Tr。
图6是以图5的C-C线切断超声波基板51时的概要截面图。
如图6所示,超声波基板51构成为具备:元件基板511;设置在元件基板511上的支撑膜512;以及设置在支撑膜512上的压电元件513。
元件基板511例如由Si等的半导体基板构成。该元件基板511设置有与各个超声波换能器Tr对应的基板开口部511A。在本实施方式中,各基板开口部511A是贯通元件基板511的基板厚度方向的贯通孔,在该贯通孔的一端侧(密封板52侧)设置有支撑膜512。
另外,在未设置基板开口部511A的支撑膜512的一侧,填充具有接近生物体的声波阻抗的声音层515。
进而,在与元件基板511的支撑膜512相反侧的面上设置有与元件基板511及声音层515相接的声透镜54。该声透镜54是在将超声波器件单元4收容到壳体21中时,从壳体21上所设置的传感器窗211B(参照图1等)露出的部分,是实施超声波测量时与被检体相接的部分。该声透镜54与声音层515同样地,由具有接近生物体的声波阻抗的诸如硅酮等构成,形成为以X方向为轴的圆柱形状。
支撑膜512例如由SiO2及ZrO2的层叠体等构成,设置成覆盖元件基板511的整个密封板52侧。即,支撑膜512由构成基板开口部511A的隔壁511B支撑,封闭基板开口部511A的密封板52侧。该支撑膜512的厚度尺寸比元件基板511的厚度尺寸小很多。
此外,在本实施方式中,支撑膜512通过将由Si构成的元件基板511的一面侧进行热氧化处理形成SiO2,进而层叠ZrO2而形成。这种情况下,将包含SiO2的支撑膜512作为蚀刻终止层,对元件基板511进行蚀刻,由此能够容易地形成基板开口部511A及隔壁511B。
压电元件513分别设置在封闭各基板开口部511A的支撑膜512上。该压电元件513例如通过从支撑膜512侧开始层叠下部电极513A、压电膜513B及上部电极513C而成的层叠体构成。
此处,在支撑膜512中,封闭基板开口部511A的部分构成振动部512A,通过该振动部512A及压电元件513,构成一个超声波换能器Tr。
在这种超声波换能器Tr中,通过对下部电极513A及上部电极513C之间施加预定频率的矩形波电压(驱动信号),由此压电膜513B挠曲,振动部512A振动,发送超声波。另外,振动部512A通过从生物体反射的超声波(反射波)振动,在压电膜513B的上下产生电位差。由此,通过检测下部电极513A及上部电极513C之间产生的电位差,从而能够检测接收的超声波。
在本实施方式中,如图5所示,下部电极513A沿着Y方向形成为直线状,连接构成1CH的收发列Ch的多个超声波换能器Tr。该驱动端子513D例如通过密封板52上所设置的贯通电极,电连接到配线基板53。
另外,上部电极513C沿着X方向形成为直线状,连接在X方向上排列的超声波换能器Tr。而且,上部电极513C的±X侧端部连接到公共电极线514。该公共电极线514将沿Y方向配置的多个上部电极513C彼此连接,在其端部,设置有电连接到配线基板53的公共端子514A。该公共端子514A例如通过密封板52上所设置的贯通电极,电连接到配线基板53。
[2-1-2.密封板52的结构]
密封板52从厚度方向观察时的平面形状例如形成为与超声波基板51相同的形状。另外,密封板52例如通过树脂等的固定部件接合在超声波基板51的支撑膜512侧,并且从基板厚度方向观察时与隔壁511B重叠的位置,对超声波基板51进行加固。
该密封板52上,在与元件基板511的驱动端子513D及公共端子514A相对置的位置,设置有省略图示的开口,连接驱动端子513D及公共端子514A与配线基板53的例如贯通电极521(参照图7)插入到该开口中。
[2-1-3.配线基板53的结构]
图7是示出配线基板53的概要构成的俯视图。
如图7所示,配线基板53在与各驱动端子513D及各公共端子514A相对置的位置,具备器件侧端子(第一器件侧端子531及第二器件侧端子532)。这些器件侧端子分别经由密封板52上所设置的贯通电极521,连接到驱动端子513D或各公共端子514A。
在本实施方式中,驱动端子513D及公共端子514A设置于Y方向的两端部。因此,配线基板53中,在Y方向的两端部也设置有与上述驱动端子513D及公共端子514A对应的器件侧端子。此处,将设置于-Y侧的器件侧端子称作第一器件侧端子531,将设置于Y方向的另一端侧即+Y侧的器件侧端子称作第二器件侧端子532。
另外,在本实施方式中,第一器件侧端子531及第二器件侧端子532分别设置有n个(n为2以上的整数)。此处,将配置于-X侧端部的第一器件侧端子作为第1第一器件侧端子531,将配置于-X侧端部的第二器件侧端子作为第1第二器件侧端子532,将配置于+X侧端部的第一器件侧端子作为第n第一器件侧端子531,将配置于+X侧端部的第二器件侧端子作为第n第二器件侧端子532。配置于从-X侧端部计数的第“i”位置处的第一器件侧端子531及第二器件侧端子532,是第i第一器件侧端子531及第二器件侧端子532。
在这些第一器件侧端子531、及第二器件侧端子532上,分别连接有柔性板6。
[2-2.柔性印制电路板(柔性板6)的结构]
图8是示出本实施方式的柔性板6的表面的概要构成的俯视图。图9是示出柔性板的配线结构的图。
如图8所示,柔性板6例如在俯视观察时形成为矩形。柔性板6相对于X方向被分成五个区域。
具体而言,柔性板6具备:配置于X方向的中央部的器件连接部61;位于比器件连接部61靠-X侧的第一连接器部62;以及位于比器件连接部61靠+X侧的第二连接器部63。另外,器件连接部61与第一连接器部62经由第一弯折部64连结(连接),器件连接部61与第二连接器部63经由第二弯折部65连结(连接)。
[2-2-1.器件连接部61的说明]
器件连接部61是连接超声波器件5的部分,具有与声透镜54对应的大致矩形的开口部611。另外,器件连接部61构成为具备:设置于开口部611的-Y侧的第一配线部612;以及设置于开口部611的+Y侧的第二配线部613。
第一配线部612是配置有连接于第一器件侧端子531的配线的部分,具备第一连接部614、第一弯曲部615、及第一器件层叠部616。
第一连接部614设置于临着开口部611的沿X方向的连接边614A,沿着该连接边614A,具有连接到各第一器件侧端子531的连接端子。
第一弯曲部615是从第一连接部614朝着-Y侧(延伸方向)延伸设置的部分。详细内容将在后面介绍,当弯折柔性板6时,该第一弯曲部615与第一加固板71上所设置的弯曲引导部715(参照图4等)相对置。
另外,第一连接部614及第一弯曲部615在-X侧的端缘(第一负侧端缘612A),构成后述第一弯折部64上所设置的第一缝隙641的开口边缘的一部分。进而,第一连接部614及第一弯曲部615在+X侧的端缘(第一正侧端缘612B),构成后述第二弯折部65上所设置的第二缝隙651的开口边缘的一部分。
第一器件层叠部616是当将柔性板6连接到支撑于第一加固板71的超声波器件5,并且沿着第一加固板71将柔性板6沿第一弯曲部615弯折时,与第一加固板71重叠的部分。
在本实施方式中,如图9所示,连接到第一器件侧端子531中的第1至第k第一器件侧端子531的配线(第一配线661),在第一器件层叠部616中朝着第一连接器部62延伸地设置。另一方面,连接到第一器件侧端子531中的第k+1到第n第一器件侧端子531的配线(第三配线663),在第一器件层叠部616中朝着第二连接器部63延伸地设置。
第二配线部613是配置有连接于第二器件侧端子532的配线的部分,具有与第一配线部612相同的结构。换言之,第二配线部613构成为,相对于穿过开口部611在Y方向上的中心点与X方向平行的Y中心轴线LY,与第一配线部612形成大致线对称。
具体而言,第二配线部613具备第二连接部617、第二弯曲部618、及第二器件层叠部619。
第二连接部617沿着临着开口部611的沿X方向的连接边617A设置,沿着该连接边617A,具有连接到各第二器件侧端子532的连接端子。
第二弯曲部618是从第二连接部617朝着+Y侧(延伸方向)延伸设置的部分,当弯折柔性板6时,与后述第一加固板71的弯曲引导部715相对置。
第二连接部617及第二弯曲部618在-X侧的端缘(第二负侧端缘613A),构成后述第一弯折部64上所设置的第一缝隙641的开口边缘的一部分。进而,第二连接部617及第二弯曲部618在+X侧的端缘(第二正侧端缘613B),构成后述第二弯折部65上所设置的第二缝隙651的开口边缘的一部分。
第二器件层叠部619是当将柔性板6连接到固定于第一加固板71的超声波器件5,并且沿着第一加固板71弯折柔性板6的第二弯曲部618时,与第一器件层叠部616一起与第一加固板71重叠的部分。
连接到第二器件层叠部619上所设置的配线中的第1至第k第二器件侧端子532的配线(第二配线662),朝着第一连接器部62延伸地设置。另外,连接到第k+1至第n第二器件侧端子532的配线(第四配线664),朝着第二连接器部63延伸地设置。
[2-2-2.第一连接器部62及第二连接器部63的说明]
第一连接器部62及第二连接器部63设置在器件连接部61的±X侧,其宽度尺寸小于器件连接部61在X方向上的宽度尺寸。
这些第一连接器部62及第二连接器部63具备设置有多个外部连接端子622、632(参照图9)的多个连接器621、631。在本实施方式中,如图8及图9所示,第一连接器部62及第二连接器部63中分别设置有三个连接器621、631。另外,各连接器621、631设置有连接到配线661、662、663、664中的任一个的外部连接端子622、632。
此外,在本实施方式中,示出了设置有三个连接器621、631的例子,但是不限定于此,可以是一个或两个连接器621、631,也可以是四个以上的连接器621、631。
此处,第一连接器部62的三个连接器621中,在位于+X侧的连接器621A处,配置有第1外部连接端子622到第k1(k1<k)外部连接端子622。另外,在该连接器621A中,在+X侧端部配置第1外部连接端子622,在-X侧端部配置第k1外部连接端子622。
第一连接器部62的三个连接器621中,在位于X方向的中央部的连接器621B处,配置有第k1+1外部连接端子622到第k2(k1<k2<k)外部连接端子622。另外,在该连接器621B中,在+X侧端部配置第k1+1外部连接端子622,在-X侧端部配置第k2外部连接端子622。
第一连接器部62的三个连接器621中,在位于-X侧的连接器621C处,配置有第k2+1外部连接端子622到第k外部连接端子622。另外,在该连接器621C中,在+X侧端部配置第k2+1外部连接端子622,在-X侧端部配置第k外部连接端子622。
换言之,在第一连接器部62中,从+X侧开始计数的第“i(1≦i≦k)”个外部连接端子622形成为第i外部连接端子。
而且,在第i外部连接端子622处,连接着连接到第i第一器件侧端子531的第一配线661、以及连接到第i第二器件侧端子532的第二配线662。
此处,在第一连接器部62中配置的第一配线661及第二配线662,与器件连接部61同样地,相对于Y中心轴线LY形成为大致线对称。换言之,第一配线661中从第一器件侧端子531到外部连接端子622的配线长度,与第二配线662中从第二器件侧端子532到外部连接端子622的配线长度形成为大致相同的长度。
另一方面,第二连接器部63的三个连接器631中,在位于+X侧的连接器631A处,配置有第k+1外部连接端子632到第k3(k+1≦k3<n)外部连接端子632。另外,在该连接器631A中,在+X侧端部配置第k+1外部连接端子632,在-X侧端部配置第k3外部连接端子632。
第二连接器部63的三个连接器631中,在位于X方向的中央部的连接器631B处,配置有第k3+1外部连接端子632到第k4(k3<k4<n)外部连接端子632。另外,在该连接器631B中,在+X侧端部配置第k3+1外部连接端子632,在-X侧端部配置第k4外部连接端子632。
第二连接器部63的三个连接器631中,在位于-X侧的连接器631C处,配置有第k4+1外部连接端子632到第n外部连接端子632。另外,在该连接器631C中,在+X侧端部配置第k4+1外部连接端子632,在-X侧端部配置第n外部连接端子632。
换言之,在第二连接器部63中,从+X侧开始计数的第“i(k+1≦i≦n)”个外部连接端子632形成为第i外部连接端子632。
而且,在第i外部连接端子632处,连接着连接到第i第一器件侧端子531的第三配线663、以及连接到第i第二器件侧端子532的第四配线664。
此处,在第二连接器部63中配置的第三配线663及第四配线664,与器件连接部61同样地,相对于Y中心轴线LY形成为大致线对称。换言之,第三配线663中从第一器件侧端子531到外部连接端子632的配线长度,与第四配线664中从第二器件侧端子532到外部连接端子622的配线长度形成为大致相同的长度。
此处,在第一器件侧端子531中连接到第一连接器部62的外部连接端子622的第一器件侧端子531的数量(k个),与连接到第二连接器部63的外部连接端子632的第一器件侧端子531的数量(n-k个),优选为满足|(n-k)-k|/n≦0.2的关系。
即,优选采用如下配线结构:使得连接到外部连接端子622的第一器件侧端子531的数量(k个)与连接到外部连接端子632的第一器件侧端子531的数量(n-k个)之差,为第一器件侧端子531的总数(n个)的20%以下。另外,更优选的是,n为偶数,k=n/2。
图10是示出对各收发列Ch施加的驱动电压的电压值的图。在图10中,点划线表示对器件连接部使用仅具有一个连接器部的柔性板(以往例)的情况下的电压值,实线表示本实施方式中的电压值。
如图10所示,以往,器件侧端子中靠近连接器部的位置,连接到位于连接器部的器件连接部侧的外部连接端子,并且在器件侧端子中随着从连接器部远离,连接到从连接器部的器件连接部远离的位置的外部连接端子。因此,在器件侧端子中,随着远离连接器部,配线的长度也变长,受到电压下降的影响,导致施加到连接于器件侧端子的各收发列Ch的驱动电压的电压值也降低。
对此,在本实施方式中,如上所述具备第一连接器部62及第二连接器部63,对这些连接器部62、63配置相同数量的配线661、662、663、664。进而,在本实施方式中,相对于通过超声波器件5的中心且与Y方向平行的X中心轴线LX,第一配线661与第三配线663形成为大致线对称,第二配线662与第四配线664形成为大致线对称。换言之,连接到第i第一器件侧端子531的第一配线661、连接到第i第二器件侧端子532的第二配线662、连接到第(n-i+1)第一器件侧端子531的第三配线663、连接到第(n-i+1)第二器件侧端子532的第四配线664形成为大致相同的长度,如图10所示,抑制了电压下降的影响。
[2-2-3.第一弯折部64及第二弯折部65的结构]
如图8所示,第一弯折部64设置在器件连接部61与第一连接器部62之间,以可弯折第一连接器部62的方式连结于器件连接部61。同样地,第二弯折部65设置在器件连接部61与第二连接器部63之间,以可弯折第二连接器部63的方式连结于器件连接部61。
第一弯折部64具有:连结到器件连接部61上所设置的开口部611的第一缝隙641;以及在第一缝隙641的±Y侧连结到器件连接部61及第一连接器部62的第一连结部642。
如图8所示,该第一缝隙641是沿着Y方向(与从器件连接部61朝向第一连接器部62的方向相交的方向)变长的开口,其在+X侧的开口边缘的一部分,包含第一连接部614和第一弯曲部615在-X侧的端缘即第一负侧端缘612A、以及第二连接部617和第二弯曲部618在-X侧的端缘即第二负侧端缘613A。在本实施方式中,第一负侧端缘612A及第二负侧端缘613A位于沿着Y方向的直线上。第一缝隙641的第一负侧端缘612A以及与第二负侧端缘613A相对置的开口边缘形成为沿着Y方向的直线状的第一相对缘641A。
另外,第一缝隙641在-Y侧的端缘(第一缝隙端缘641B),将第一相对缘641A及第一负侧端缘612A的-Y侧端部之间连结,第一缝隙641在+Y侧的端缘(第一缝隙端缘641C),将第一相对缘641A及第二负侧端缘613A的+Y侧端部之间的连结。第一缝隙端缘641B设置在从第一连接部614朝着-Y侧形成尺寸D1的位置。同样地,第一缝隙端缘641C设置在从第二连接部617朝着+Y侧形成尺寸D1的位置。
此处,当将柔性板6连接到支撑于后述第一加固板71(参照图11)的超声波器件5时,尺寸D1大于从配线基板53到第一加固板71的第一边71A(参照图11)的距离。
第二弯折部65具有:连结到器件连接部61上所设置的开口部611的第二缝隙651;以及设置在第二缝隙651的±Y侧,且连结到器件连接部61及第二连接器部63的第二连结部652。
该第二缝隙651具有与第一缝隙641大致相同的结构,在-X侧的开口边缘的一部分,包含第一正侧端缘612B及第二正侧端缘613B,连结到开口部611。第二缝隙651的第一正侧端缘612B以及与第二正侧端缘613B相对置的开口边缘形成为沿着Y方向的直线状的第二相对缘651A。
另外,第二缝隙651在-Y侧的端缘(第二缝隙端缘651B),将第二相对缘651A及第一正侧端缘612B的-Y侧端部之间连结,第二缝隙651在+Y侧的端缘(第二缝隙端缘651C),将第二相对缘651A及第二正侧端缘613B的+Y侧端部之间连结。第二缝隙端缘651B设置在从第一连接部614朝着-Y侧形成尺寸D1的位置,第二缝隙端缘651C设置在从第二连接部617朝着+Y侧形成尺寸D1的位置。
但是,第一连接部614所连接的第一器件侧端子531设置在超声波器件5的-Y侧端部,第二连接部617所连接的第二器件侧端子532设置在超声波器件5的+Y侧端部。第一缝隙端缘641B及第一连接部614、第一缝隙端缘641B及第一连接部614分别分开尺寸D1表示,第一缝隙641在Y方向上的宽度尺寸大于超声波器件5在Y方向上的宽度尺寸。同样地,第二缝隙651在Y方向上的宽度尺寸大于超声波器件5在Y方向上的宽度尺寸。
此处,从第一负侧端缘612A到第一相对缘641A的尺寸与从第二负侧端缘613A到第一相对缘641A的尺寸形成为相同尺寸,该尺寸设为第一缝隙641中X方向上的宽度尺寸W1。另外,从第一正侧端缘612B到第二相对缘651A的尺寸与从第二正侧端缘613B到第二相对缘651A的尺寸形成为相同尺寸,该尺寸设为第二缝隙651中X方向上的宽度尺寸W2。在本实施方式中,第一缝隙641的宽度尺寸W1与第二缝隙651的宽度尺寸W2为不同尺寸,W1<W2。
[2-3.第一加固板71及第二加固板72的结构]
[2-3-1.第一加固板71的结构]
图11是第一加固板71的俯视图、主视图、及侧视图。
第一加固板71支撑超声波器件5,固定于壳体21。另外,当第一加固板71与连接于超声波器件5的柔性板6接触时,为了抑制柔性板6的配线的短路,其由树脂部件构成。
如图11所示,该第一加固板71在从基板厚度方向观察的俯视图中,例如呈大致矩形,具备沿着X方向的第一边71A(-Y侧)及第三边71C(+Y侧)、以及沿着Y方向的第二边71B(-X侧)及第四边71D(+X侧)。当将超声波器件5固定于第一加固板71并连接柔性板6时,第二边71B及第四边71D形成为沿着第一弯曲部615或第二弯曲部618的延伸方向的边。当将超声波器件5固定于第一加固板71并连接柔性板6时,第一边71A及第三边71C形成为与第一弯曲部615或第二弯曲部618的延伸方向相交的边。
第一加固板71沿着第二边71B及第四边71D具备定位块711。换言之,设置有:位于从第一边71A及第二边71B的角部到第二边71B及第三边71C的角部的范围内的定位块711;以及位于从第三边71C及第四边71D的角部到第四边71D及第一边71A的角部的范围内的定位块711。上述定位块711相当于基准角部,例如,沿着第二边71B设置的定位块711包含:第一边71A与第二边71B的角部所对应的基准角部;以及第三边71C与第二边71B的角部所对应的基准角部。
各定位块711分别具备:沿着X方向的第一基准面711A、沿着Y方向的第二基准面711B、与第一基准面711A及第二基准面711B相交的第三基准面711C以及第四基准面711D。
具体而言,第一基准面711A是定位块711的±Y侧端面,形成为与XZ面平行的平面。
第二基准面711B是第二边71B侧的定位块711中的-X侧端面、及第四边71D侧的定位块711中的+X侧端面,形成为与YZ面平行的平面。
第三基准面711C是各定位块711在+Z侧的端面,与壳体21相接。第三基准面711C相对于第一加固板71的中央部的+Z侧的面(固定面712),位于+Z侧。由此,在第三基准面711C与固定面712之间,设置有高低差713,通过该高低差713,对超声波器件5的±X侧端面进行定位。此处,高低差713的高度尺寸(Z方向的尺寸)优选设为至少在柔性板6的厚度尺寸以上。此外,固定面712是超声波器件5所支撑的面,相当于支撑部。
第四基准面711D是成为第三基准面711C背面的面,当将超声波器件单元4收容在壳体21内时,载置后述第二加固板72。
此外,在本实施方式中,如图11所示,第四基准面711D与背面714设置在同一平面。
另外,各定位块711沿着X方向的宽度尺寸W4,小于第一缝隙641的宽度尺寸W1及第二缝隙651的宽度尺寸W2(参照图8)。
进而,各定位块711中,与第一边71A及第三边71C相交的面(与第二基准面711B位于相反侧的面)构成引导面711E。引导面711E是与YZ面平行的面,当使柔性板6的第一弯曲部615、第二弯曲部618沿着弯曲引导部715弯曲时,端缘612A、612B、613A、613B与其抵接。
而且,在第一加固板71的固定面712的±Y侧,沿着第一边71A及第三边71C,设置有弯曲引导部715。该弯曲引导部715的YZ截面形成为朝着从固定面712远离的方向凸出的圆弧形状,与固定面712及背面714连续。
此处,弯曲引导部715的突出末端相比第一基准面711A位于固定面712侧。换言之,位于第一边71A的两端侧的第一基准面711A从沿着第一边71A的弯曲引导部715的-Y侧端部,位于至少柔性板6的厚度尺寸以上的部分-Y侧。另外,位于第三边71C的两端侧的第一基准面711A从沿着第三边71C的弯曲引导部715的+Y侧端部,位于至少柔性板6的厚度尺寸以上的部分+Y侧。
另外,夹着第一边71A相对置的一对引导面711E之间沿着X方向的距离,与柔性板6的第一连接部614及第一弯曲部615在X方向上的宽度尺寸W3大致相同。
但是,如上所述,由于第一加固板71由树脂部件构成,与由例如金属构成的情况相比,强度较小。因此,为了提高基板强度,第一加固板71在背面714中设置有凹部714A,在该凹部714A中设置金属板716。该金属板716设置在凹部714A的底面,不会从背面714朝外侧(-Z侧)突出。由此,即使将柔性板6朝着第一加固板71的背面714侧弯折时,柔性板6与金属板716也不会干扰。
[2-3-2.第二加固板72的结构]
如图3及图4所示,第二加固板72支撑第二连接器部63。
图12是第二加固板72的俯视图、主视图、及侧视图。
如图12所示,第二加固板72与第一加固板71同样地,在从板厚度方向观察的俯视图中,形成为具有第五边72A、第六边72B、第七边72C、第八边72D的大致矩形。
第二加固板72具备:与第二连接器部63的中央部(连接器631所配置的区域)相接的连接器支撑面721;以及位于连接器支撑面721的相反侧的背面722。而且,第二加固板72与第一加固板71同样地,在沿着X方向的第五边72A、第七边72C处,设置有弯曲成圆弧状的第二弯曲引导部723。
另外,第二加固板72与第一加固板71同样地,沿着±X侧的第六边72B、第八边72D,设置有第二定位块724。
第二定位块724在与连接器支撑面721位于相反侧的面上,具备凹部724A。该凹部724A形成为柔性板6的第一弯折部64及第二弯折部65的配置空间。即,位于-X侧的第二定位块724的凹部724A在Y方向上的宽度尺寸D2大于等于从第一弯折部64的-Y侧端缘到第一缝隙端缘641B的尺寸D3(参照图8)、以及从第一弯折部64的+Y侧端缘到第一缝隙端缘641C的尺寸D4(参照图8),优选为D2=D3=D4。
另外,虽然省略图示,位于+X侧的第二定位块724的凹部724A在Y方向上的宽度尺寸大于等于从第二弯折部65的-Y侧端缘到第二缝隙端缘651B的尺寸D6(参照图8)、以及从第二弯折部65的+Y侧端缘到第二缝隙端缘651C的尺寸D7(参照图8),优选为与尺寸D6及D7相同。
换言之,通过将凹部724A在Y方向上的宽度尺寸,与第一连结部642及第二连结部652在Y方向上的宽度尺寸设为相同值,从而能够在凹部724A的内周侧面,对第一连结部642或第二连结部652的±Y侧的端缘(第一外缘部6A、第二外缘部6B、第一缝隙端缘641B、641C、第二缝隙端缘651B、651C)进行支撑。
另外,在与第二定位块724的连接器支撑面721位于相反侧的面上,设置有夹着凹部724A的载置面724B。当将第二加固板72容纳在壳体21内时,该载置面724B载置在第四基准面711D上。
在本实施方式中,载置面724B相比背面722位于靠-Z侧(当容纳在壳体21内时为+Z侧)。由此,将载置面724B载置在第四基准面711D上时,在第一加固板71的背面714与第二加固板72的背面722之间,至少形成有大于等于多重弯折的柔性板6以及第一连接器部62的连接器621的配置空间S的空间。
第二定位块724的第五边72A及第七边72C侧的面形成为,对柔性板6的第二缝隙651的第二相对缘651A、以及柔性板6的-X侧的外周缘进行引导的第二引导面724C。
[2-4.壳体21的结构]
如图2所示,壳体21具备容纳部211及盖部212。
如图3及图4所示,容纳部211是容纳超声波器件单元4的容器状部件,在底部211A具有使超声波器件5的声透镜54露出到外部的传感器窗211B。
另外,在容纳部211的底部211A,以包围传感器窗211B的方式设置有器件设置部213(单元保持部)。该器件设置部213从底部211A竖起,形成为嵌合第一加固板71的四个角部的框状。
[2-5.将超声波器件单元4容纳于壳体21]
在如上所述的超声波探测器2中,首先,将超声波器件5固定于第一加固板71的固定面712。
接着,将柔性板6的第一连接部614连接到超声波器件5的配线基板53的-X侧。由此,第一连接部614的各连接端子与第一器件侧端子531导通。另外,将第二连接部617连接到超声波器件5的配线基板53的+X侧。由此,第二连接部617的各连接端子与第二器件侧端子532导通。
此时,使柔性板6的第一负侧端缘612A抵接(导向)到位于第一边71A的-X侧的引导面711E上,使第一正侧端缘612B抵接(导向)到位于第一边71A的+X侧的引导面711E上。另外,使柔性板6的第二负侧端缘613A抵接(导向)到位于第三边71C的-X侧的引导面711E上,使第二正侧端缘613B抵接(导向)到位于第三边71C的+X侧的引导面711E上。
图13是在本实施方式中沿着X方向使柔性板6弯曲时的立体图。
之后,使柔性板6在包含沿X方向的第一弯曲部615的第一弯曲区域Ar3(参照图8)中弯曲,将柔性板6的-Y侧的端缘朝着+Y侧折回。另外,使柔性板6在包含沿X方向的第二弯曲部618的第二弯曲区域Ar4(参照图8)中弯曲,将柔性板6的+Y侧的端缘朝着-Y侧折回。此外,在第一弯曲区域Ar3及第二弯曲区域Ar4中,可以先折回任一个。
此处,如图13所示,第一弯曲部615的±X侧的端缘(第一负侧端缘612A及第一正侧端缘612B)以及第二弯曲部618的±X侧的端缘(第二负侧端缘613A及第二正侧端缘613B)由引导面711E引导,并且沿着弯曲引导部715的圆弧弯曲。
由此,柔性板6能够将第一弯曲区域Ar3沿着第一加固板71的第一边71A(与X方向平行)弯折,第一器件层叠部616被层叠到第一加固板71的背面714侧并且重叠。另外,能够将第二弯曲区域Ar4沿着第一加固板71的第三边71C(与X方向平行)弯折,第二器件层叠部619被层叠到第一加固板71的背面714侧并且重叠。
同样地,在第一连接器部62、第一弯折部64、第二弯折部65中,比第一弯曲区域Ar3靠-Y侧的区域与中央区域Ar5重叠。另外,在第一连接器部62、第一弯折部64、第二弯折部65中,比第二弯曲区域Ar4靠+Y侧的区域与中央区域Ar5重叠。
进而,第二连接器部63的第一弯曲区域Ar3及第二弯曲区域Ar4由第二引导面724C导向,沿着第二加固板72的第二弯曲引导部723被弯曲,比第二连接器部63的第一弯曲区域Ar3靠-Y侧的区域、以及比第二弯曲区域Ar4靠+Y侧的区域与第二加固板72的背面重叠。
如上所述,使柔性板6弯曲后,第一缝隙641的第一缝隙端缘641B、641C、第二缝隙651的第二缝隙端缘651B、651C移动到与中央区域Ar5重叠的位置。因此,即使当柔性板6在第一弯曲区域Ar3及第二弯曲区域Ar4中折回以变形为大致筒状形状的情况下,在第一弯折部64及第二弯折部65中,也仅在第一加固板71的背面714侧形成与两个第一连结部642(第二弯折部65中为第二连结部652)重叠的形状。换言之,第一弯折部64或第二弯折部65不形成筒状,能够容易到弯折到第一加固板71的背面714侧。
另外,在本实施方式中,第一弯折部64中的第一缝隙641在X方向上的宽度尺寸W1,小于第二弯折部65中的第二缝隙651在X方向上的宽度尺寸W2。由此,在第一弯折部64及第二弯折部65的弯折中,首先,使第一弯折部64弯曲,将第一连接器部62重叠到第一加固板71。此处,由于第一连接器部62的X宽度尺寸小于第一加固板71的X宽度尺寸,因而不会朝着第二弯折部65侧突出,从而不会阻碍第二弯折部65的弯折。
另外,通过将第一弯折部64朝着第一加固板71的背面714侧弯折,由此,第一连接器部62的连接器621朝着-Z侧突出。
接着,将第一加固板71固定于壳体21的容纳部211。
具体而言,如图3及图4所示,使第一加固板71的定位块711的第一基准面711A及第二基准面711B,与壳体21上所设的器件设置部213抵接并嵌合。由此,第一加固板71的第三基准面711C与壳体21的底部211A抵接,超声波器件5的声透镜54从传感器窗211B中突出。
另外,此时,第一连接器部62的各连接器621朝着与容纳部211的底部211A相反的一侧露出。而且,将电缆3末端所设置的端子连接到连接器621。
图14是从第一弯折部64侧观察壳体21中所收容的超声波器件单元4的侧视图,图15是从第二弯折部65侧观察的侧视图。此外,在图14及图15中,省略第二加固板72的图示。
之后,弯折第二弯折部65,使支撑着第二连接器部63的第二加固板72与第一加固板71重叠。由此,第二加固板72的第二定位块724的载置面724B被载置到第一加固板71的定位块711的第四基准面711D上。
此时,第二弯折部65中的第二缝隙651的宽度尺寸W2形成为W2>W1,因而,如图14及图15所示,第二连接器部63不会干扰第一连接器部62,并且第一弯折部64或第二弯折部65不会朝着外侧突出,从而能够促进柔性板6的小型化。
另外,在第一加固板71的第四基准面711D上载置第二加固板72的载置面724B后,在第一加固板71的背面714与第二加固板72的背面722之间形成配置柔性板6及第一连接器部62的配置空间S。在该配置空间S中,配置有:通过弯折第一器件层叠部616、第二器件层叠部619而重叠三层的第一连接器部62;通过朝着第二加固板72的背面722侧弯折而重叠两层的第二连接器部63;第一连接器部62的连接器;以及连接到连接器的电缆3的端子(图2及图3中,省略电缆3的端子的图示)。
另外,支撑于第二加固板72上的第二连接器部63的连接器631朝着-Z侧露出,因此,将电缆3末端所设置的端子连接到连接器631。之后,将盖部212固定于容纳部211,通过例如硅酮树脂等的树脂材料将传感器窗211B与声透镜54之间密封,超声波探测器2组装完成。
[3.本实施方式的作用效果]
本实施方式的超声波器件单元4具备:超声波器件5;连接到超声波器件5的柔性板6;以及支撑超声波器件5的第一加固板71。柔性板6具备:连接到超声波器件5的第一连接部614及第二连接部617;以及从这些第一连接部614及第二连接部617延伸设置的第一弯曲部615及第二弯曲部618。而且,第一加固板71具有弯曲引导部715,当将超声波器件5固定于固定面712,并且在超声波器件5上连接柔性板6时,与第一弯曲部615及第二弯曲部618相对置。进而,第一加固板71具备引导面711E,在该弯曲引导部715的两侧(±X侧)对第一弯曲部615及第二弯曲部618的端缘(第一负侧端缘612A、第一正侧端缘612B、第二负侧端缘613A、第二正侧端缘613B)进行导向。
因此,当将柔性板6连接到超声波器件5时,以及使柔性板6在第一弯曲区域Ar3及第二弯曲区域Ar4中弯曲时,第一弯曲部615或第二弯曲部618的端缘与引导面711E相接并且能够被导向。由此,能够使柔性板6的XY方向与超声波器件5或第一加固板71的XY方向一致,抑制柔性板6的倾斜,并且能够在适当的位置配置柔性板6。
另外,通过使第一弯曲部615或第二弯曲部618沿着圆弧曲面形状的弯曲引导部715,能够抑制配置于第一弯曲部615或第二弯曲部618的配线661、662、663、664的断线。并且,通过使第一弯曲部615或第二弯曲部618沿着弯曲引导部715弯曲,柔性板6不会倾斜,能够使柔性板6的第一弯曲区域Ar3及第二弯曲区域Ar4沿着第一加固板71的第一边71A及第三边71C弯折。
综上,柔性板6的一部分未与第一加固板71重叠,能够抑制在俯视观察下从第一加固板71的外缘(第一边71A、第二边71B、第三边71C、第四边71D)突出的缺点,实现超声波器件单元4的小型化。
由此,也能够促进收容超声波器件单元4的超声波探测器2、或者超声波测量装置1的小型化。
在本实施方式的超声波器件单元4中,位于第一边71A的两端侧的第一基准面711A从沿着第一边71A的弯曲引导部715的-Y侧端部,至少柔性板6的厚度尺寸以上的部分位于-Y侧。另外,位于第三边71C的两端侧的第一基准面711A从沿着第三边71C的弯曲引导部715的+Y侧端部,至少柔性板6的厚度尺寸以上的部分位于+Y侧。换言之,在Y方向上,引导面711E的端部(第一基准面711A)从弯曲引导部715的突出末端,突出柔性板6的厚度尺寸以上。
因此,当使第一弯曲部615或第二弯曲部618沿着弯曲引导部715时,第一弯曲部615或第二弯曲部618通常与引导面711E相接。由此,能够使柔性板6在第一弯曲区域Ar3及第二弯曲区域Ar4适当地弯曲并折叠。另外,当使超声波器件单元4嵌合到壳体21的器件设置部213时,柔性板6不会干扰壳体21,也能够抑制柔性板6的破损等。
在本实施方式中,定位块711设置在从第一边71A与第二边71B的相交位置到第二边71B与第三边71C的相交位置、以及从第三边71C与第四边71D的相交位置到第四边71D与第一边71A的相交位置为止的范围内。换言之,定位块711分别位于第一加固板71的四个角部。
因此,将超声波器件单元4容纳于壳体21时,能够使上述定位块711的第一基准面711A及第二基准面711B与壳体21上所设置的器件设置部213的壁面抵接并进行定位。由此,能够相对于超声波探测器2将超声波器件单元4固定到适当的位置。
在本实施方式中,柔性板6具备:第一缝隙641,包含第一弯曲部615的第一负侧端缘612A、及第二弯曲部618的第二负侧端缘613A、第一相对缘641A;以及第二缝隙651,包含第一弯曲部615的第一正侧端缘612B、及第二弯曲部618的第二正侧端缘613B、第二相对缘651A。而且,第一缝隙641在X方向上的宽度尺寸W1、以及第二缝隙651在X方向上的宽度尺寸W2分别大于定位块711在X方向上的宽度尺寸。
因此,当使第一弯曲部615或第二弯曲部618的端缘(第一负侧端缘612A、第一正侧端缘612B、第二负侧端缘613A、第二正侧端缘613B)在引导面711E上导向(抵接)时,定位块711被插入第一缝隙641或第二缝隙651。因此,抑制了柔性板6与定位块711的干扰,例如,在定位块711上覆盖柔性板6,能够抑制超声波器件单元4的尺寸变大的缺点。
在本实施方式中,第一加固板71由树脂部件构成。由此,能够抑制设置柔性板6时配线661、662、663、664的短路。另外,第一加固板71在与超声波器件5被固定的固定面712相反侧的背面714,设置有凹部714A,该凹部714A中配置有金属板716。由此,即使第一加固板71由树脂部件构成的情况下,也能够通过金属板716提高第一加固板71的强度。
[变形例]
此外,本发明并不限定于上述各实施方式及变形例,在能够实现本发明目的的范围内的变形、改良、以及通过适当组合各实施方式等获得的结构均包含在本发明中。
在上述实施方式中,第一加固板71构成为在第二边71B及第四边71D的范围内具备定位块711,但是,例如也可以构成为在第二边71B的两端、第四边71D的两端的四个角,分别设置具备第一基准面711A或第二基准面711B的块状的基准角部。另外,在这种结构中,也可以构成为在四个角中的任意三个角设置定位块。
在上述实施方式中,第一缝隙641及第二缝隙651在X方向上的宽度尺寸设为大于定位块711在X方向上的宽度尺寸,但不限于此。例如,第一缝隙641及第二缝隙651在X方向上的宽度尺寸也可以设为小于定位块711在X方向上的宽度尺寸。但是,当在第一弯曲区域Ar3及第二弯曲区域Ar4中使柔性板6弯曲时,第一连接器部62或第二连接器部63的一部分被覆盖到从定位块711的第三基准面711C到第四基准面711D的范围内。由此,当在第一弯折部64及第二弯折部65弯折柔性板6时,需要将被覆盖在上述第三基准面711C侧的第一连接器部62或第二连接器部63沿着X方向拉出,弯折柔性板6时伴随着繁琐的操作。
这种情况下,只需在从定位块711的第三基准面711C到第二基准面711B的范围内,形成倾斜面或弯曲面即可。由此,在第一弯折部64及第二弯折部65中弯折柔性板6时,能够将覆盖在第三基准面711C侧的第一连接器部62或第二连接器部63容易地拉出。
在上述实施方式中,构成为在第一加固板71的背面714设置有凹部714A,在该凹部714A设置有金属板716,但不限于此。
例如,也可以构成为在第一加固板71设置有凹部714A,金属板716被嵌入内部。
在上述实施方式中,示出了使定位块711的第一基准面711A及第二基准面711B与壳体21的器件设置部213抵接并进行定位的结构,但不限于此。例如也可以构成为在定位块711设置多个孔部,在壳体21上设置可与所述孔部卡合的销。
在上述实施方式中,示出了在Y方向上引导面711E的端部比弯曲引导部715突出的例子,但是,例如引导面711E的±Y侧端部与弯曲引导部715的±Y端部也可以在相同位置。
在上述实施方式中,示出了超声波器件5从基板开口部511A侧发送超声波,接收入射到基板开口部511A的超声波的例子。相对于此,也可以构成为密封板52设置在基板开口部511A侧,朝着基板开口部511A的相反侧输出超声波的结构等。
另外,作为超声波器件5上所设置的振子,举例示出了具备多个超声波换能器Tr的收发列Ch,但不限于此。例如,也可以是每个超声波换能器Tr分别构成为振子。
另外,示出了作为超声波换能器Tr,通过压电元件513使支撑膜512振动由此发送超声波,将支撑膜512的振动通过压电元件513转换为电信号由此接收超声波的例子,但不限于此。例如,也可以构成为通过使散装型的压电体振动由此接收超声波,另外,也可以构成为配置与一对膜材料对置的电极,通过对电极间施加周期驱动电压,从而通过静电力使膜材料振动等。
在上述各实施方式中,作为超声波装置,举例示出了以生物体内的器官为测量对象的超声波测量装置1,但不限于此。例如,在以各种结构物为测量对象,对该结构物的缺陷或老化进行检测的测量机中,能够应用上述实施方式及各变形例的结构。另外,也同样适用于例如以半导体封装或晶片等为测量对象,对该测量对象的缺陷进行检测的测量机中。
此外,实施本发明的具体结构可以通过在能够实现本发明目的的范围内适当地组合上述各实施方式及变形例来构成,或者也可以适当变更为其他结构等。
Claims (8)
1.一种超声波器件单元,其特征在于,具有定义为X方向、Y方向、Z方向的相互正交的三个方向,超声波器件单元具备超声波器件、加固板及柔性印制电路板,
所述超声波器件具有:
基板,所述基板上形成有多个超声波换能器元件,所述基板是矩形的并具有沿着所述X方向和所述Y方向的平面;
配线板,所述配线板在所述Z方向上与所述基板重叠,所述配线板是矩形的并具有沿着所述X方向和所述Y方向的平面;以及
端子,所述端子配置于所述配线板的第一表面,
所述加固板具有:
支撑部,所述支撑部具有相互反向的第二表面和第三表面;
定位块,所述定位块配置于所述支撑部的边缘,所述超声波器件的所述配线板配置于所述支撑部上,所述配线板的所述第一表面面向所述支撑部的所述第二表面;以及
引导路径,所述引导路径配置于邻近所述支撑部与所述定位块的边界的区域,所述引导路径位于所述定位块的内部;
所述柔性印制电路板配置为面向所述加固板的所述支撑部的所述第三表面,所述柔性印制电路板在所述Z方向上与所述超声波器件和所述加固板重叠,所述柔性印制电路板具有:
弯曲部,所述弯曲部以朝向所述超声波器件的所述配线板的所述第一表面的方式穿过所述引导路径,所述弯曲部与所述超声波器件的所述配线板的所述端子连接;以及
多个外部连接端子,
其中所述柔性印制电路板被折叠多次,
当所述柔性印制电路板折叠所述多次时,所述多个外部连接端子中的第一外部连接端子与所述多个外部连接端子中的第二外部连接端子在所述Z方向上重叠,
所述加固板是具有沿着所述X方向的第一边及第三边、以及与所述第一边及所述第三边相交且沿着所述Y方向的第二边及第四边的矩形,在所述第一边及所述第三边与所述第二边及所述第四边相交的角部中的至少三个角部,设置具备沿着所述X方向的第一基准面及沿着所述Y方向的第二基准面的基准角部。
2.根据权利要求1所述的超声波器件单元,其特征在于,
在所述加固板的所述定位块中的所述引导路径始于所述定位块的表面上邻接于所述支撑部的所述第三表面的位置处并终止于所述支撑部的所述第二表面上的位置处,
所述引导路径是弯曲的。
3.根据权利要求1或2所述的超声波器件单元,其特征在于,
所述加固板的所述支撑部的所述定位块具有第一平面和第二平面,
所述第一平面沿着所述X方向和所述Z方向,所述第二平面沿着所述Y方向和所述Z方向。
4.根据权利要求3所述的超声波器件单元,其特征在于,
所述柔性印制电路板具备缝隙,当所述柔性印制电路板与所述加固板重叠时,所述缝隙位于所述加固板的所述支撑部的所述定位块的旁边,
所述缝隙的沿所述X方向的宽度尺寸大于所述加固板的所述支撑部的所述定位块的所述第一平面的沿所述X方向的宽度尺寸。
5.根据权利要求1或2所述的超声波器件单元,其特征在于,
所述加固板由树脂部件构成,在所述支撑部的所述第三表面具备凹部,
所述凹部设置金属板。
6.一种超声波探头,其特征在于,具备:
根据权利要求1至5中任一项所述的超声波器件单元;以及
容纳所述超声波器件单元的壳体。
7.根据权利要求6所述的超声波探头,其特征在于,
所述壳体具备与所述第一基准面及所述第二基准面相接的单元保持部。
8.一种超声波装置,其特征在于,具备:
根据权利要求1至5中任一项所述的超声波器件单元;以及
控制所述超声波器件单元的控制部。
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