CN115460991A - 多层基板、探头单元以及超声波内窥镜 - Google Patents

多层基板、探头单元以及超声波内窥镜 Download PDF

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CN115460991A CN202080100227.7A CN202080100227A CN115460991A CN 115460991 A CN115460991 A CN 115460991A CN 202080100227 A CN202080100227 A CN 202080100227A CN 115460991 A CN115460991 A CN 115460991A
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Abstract

多层基板具有沿着层叠方向层叠的表面侧层、中间层以及背面侧层,在与所述层叠方向正交的方向中的长度方向的一端侧电连接超声波振子,其中,该多层基板包括:接地端子,其与连接于所述多层基板的多个屏蔽线的接地线连接,在所述长度方向的另一端侧,该接地端子形成所述表面侧层的一部分以及所述背面侧层的一部分;多个信号线连接端子列,该多个信号线连接端子列具有分别连接有所述多个屏蔽线的信号线的多个信号线连接端子,在所述长度方向的所述接地端子的附近,该多个信号线连接端子列形成所述表面侧层的一部分和所述背面侧层的一部分,且沿着所述长度方向配置;以及布线,其具有导热性,在所述中间层向所述另一端延伸。由此,提供一种前端硬质长度较短的多层基板。

Description

多层基板、探头单元以及超声波内窥镜
技术领域
本发明涉及多层基板、探头单元以及超声波内窥镜。
背景技术
以往,在医疗领域和工业领域中,为了进行各种检查而广泛使用超声波内窥镜。在医疗用的超声波内窥镜中,在插入到患者等被检体内的插入部的前端设有超声波振子,利用超声波来获取被检体的体内图像。
对于医疗用的超声波内窥镜,出于减轻患者等的负担等目的,提出了与插入部的前端的小型化、细径化相关的技术。例如,在专利文献1中,通过将线缆在长度方向上错开地连接于与超声波振子连接的柔性基板,从而使插入部的前端细径化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第4812050号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,在专利文献1中,无法缩短将柔性基板与线缆的连接部包含在内部的前端硬质部的长度(以下,称为前端硬质长度)。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种前端硬质长度较短的多层基板、探头单元以及超声波内窥镜。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题并达到目的,本发明的一方式的多层基板具有沿着层叠方向层叠的表面侧层、中间层以及背面侧层,该多层基板在与所述层叠方向正交的方向中的长度方向的一端侧电连接超声波振子,其中,该多层基板包括:接地端子,其与连接于所述多层基板的多个屏蔽线的接地线连接,在所述长度方向的另一端侧,该接地端子形成所述表面侧层的一部分以及所述背面侧层的一部分;多个信号线连接端子列,该多个信号线连接端子列具有分别连接所述多个屏蔽线的信号线的多个信号线连接端子,在所述长度方向的所述接地端子的附近,该多个信号线连接端子列形成所述表面侧层的一部分和所述背面侧层的一部分,且沿着所述长度方向配置;以及布线,其具有导热性,在所述中间层延伸至所述另一端。
另外,在本发明的一方式的多层基板中,所述布线的沿着所述层叠方向的布线图案与设于所述表面侧层以及所述背面侧层的布线的沿着所述层叠方向的布线图案不同。
另外,本发明的一方式的多层基板具有导热部,该导热部具有导热性,设于所述表面侧层与所述中间层之间以及所述背面侧层与所述中间层之间。
另外,在本发明的一方式的多层基板中,在沿着所述层叠方向平视该多层基板时,所述接地端子以及所述信号线连接端子列的两端位于距该多层基板的端部0.005mm以上0.2mm以下的区域。
另外,本发明的一方式的多层基板包括导通孔,该导通孔位于所述长度方向的端部的附近,将所述表面侧层的所述接地端子与所述背面侧层的所述接地端子电连接。
另外,在本发明的一方式的多层基板中,所述导通孔设于沿着所述层叠方向与所述接地端子重叠的位置。
另外,本发明的一方式的多层基板包括多个元件连接端子列,该多个元件连接端子列具有多个元件连接端子,该多个元件连接端子分别连接有所述超声波振子所具有的多个压电元件中的各压电元件,设于所述长度方向的所述一端侧,沿着所述长度方向配置。
另外,在本发明的一方式的多层基板中,在所述信号线连接端子的排列方向上,所述信号线连接端子的宽度大于所述元件连接端子的宽度。
另外,在本发明的一方式的多层基板中,在所述信号线连接端子的排列方向上,所述信号线连接端子列的宽度大于所述元件连接端子列的宽度。
另外,在本发明的一方式的多层基板中,所述信号线连接端子间的宽度以及所述元件连接端子间的宽度比设于所述表面侧层以及所述背面侧层的布线的宽度小。
另外,在本发明的一方式的多层基板中,所述元件连接端子列形成所述表面侧层的一部分或所述背面侧层的一部分。
另外,本发明的一方式的探头单元包括:多个屏蔽线;以及多层基板,其具有沿着层叠方向层叠的表面侧层、中间层以及背面侧层,该多层基板在与所述层叠方向正交的方向中的长度方向的一端侧电连接超声波振子,在该探头单元中,所述多层基板具有:接地端子,其与连接于所述多层基板的多个屏蔽线的接地线连接,且在所述长度方向的另一端侧,形成所述表面侧层的一部分以及所述背面侧层的一部分;多个信号线连接端子列,该多个信号线连接端子列具有分别连接有所述多个屏蔽线的信号线的多个信号线连接端子,在所述长度方向的所述接地端子的附近,该多个信号线连接端子列形成所述表面侧层的一部分和所述背面侧层的一部分,且沿着所述长度方向配置;以及布线,其具有导热性,在所述中间层延伸至所述另一端。
并且,本发明的一方式的超声波内窥镜包括:超声波振子,其接收发送超声波;多个屏蔽线;以及多层基板,其具有沿着层叠方向层叠的表面侧层、中间层以及背面侧层,该多层基板在与所述层叠方向正交的方向中的长度方向的一端侧电连接所述超声波振子,在该超声波内窥镜中,所述多层基板具有:接地端子,其与连接于所述多层基板的多个屏蔽线的接地线连接,在所述长度方向的另一端侧,该接地端子形成所述表面侧层的一部分以及所述背面侧层的一部分;多个信号线连接端子列,该多个信号线连接端子列具有分别连接有所述多个屏蔽线的信号线的多个信号线连接端子,在所述长度方向的所述接地端子的附近,该多个信号线连接端子列形成所述表面侧层的一部分和所述背面侧层的一部分,且沿着所述长度方向配置;以及布线,其具有导热性,在所述中间层延伸至所述另一端。
发明的效果
根据本发明,能够实现前端硬质长度较短的多层基板、探头单元以及超声波内窥镜。
附图说明
图1是示意地表示包含实施方式1的多层基板的内窥镜系统整体的图。
图2是示意地表示图1所示的超声波内窥镜的插入部的前端结构的立体图。
图3是示意地表示图1所示的超声波内窥镜的插入部的前端结构的分解立体图。
图4是表示在柔性基板连接有线缆组的情形的图。
图5是柔性基板的立体图。
图6是基板的放大图。
图7是基板的放大图。
图8是基板的放大图。
图9是基板的放大图。
图10是柔性基板的局部的投影图。
图11是柔性基板的局部的投影图。
图12是柔性基板的局部的投影图。
图13是线缆组与柔性基板的连接部的放大图。
图14是线缆组与柔性基板的连接部的放大图。
图15是表示超声波内窥镜的前端部的内部结构的剖面图。
图16是表示第1基板和第2基板的布线的情形的图。
图17是第1基板的局部放大图。
图18是第1基板的局部放大图。
图19是实施方式2的多层基板的局部剖视图。
图20是超声波内窥镜的前端部的侧视图。
图21是表示超声波内窥镜的前端部的内部结构的剖面图。
图22是实施方式4的多层基板的剖视图。
图23是表示超声波内窥镜的前端部的内部结构的剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的多层基板、探头单元以及超声波内窥镜的实施方式。另外,本发明并不限定于这些实施方式。本发明一般能够应用于多层基板、探头单元以及超声波内窥镜。
另外,在附图的记载中,对相同或对应的要素适当标注相同的附图标记。另外,需要留意的是,附图是示意性的,各要素的尺寸的关系、各要素的比例等有时与现实不同。在附图的相互之间,有时也包含彼此的尺寸的关系、比例不同的部分。
(实施方式1)
(内窥镜系统的结构)
图1是示意性地表示包含实施方式1的多层基板的内窥镜系统整体的图。内窥镜系统1是使用超声波内窥镜进行人等被检体内的超声波诊断的系统。如图1所示,该内窥镜系统1包括超声波内窥镜2、超声波观测装置3、内窥镜观察装置4、显示装置5以及光源装置6。
超声波内窥镜2在其前端部将从超声波观测装置3接收到的电脉冲信号转换为超声波脉冲(声脉冲)并向被检体照射,并且将由被检体反射来的超声波回波转换为以电压变化来表现的电回波信号并输出。
超声波内窥镜2通常具有拍摄光学系统和拍摄元件,能够向被检体的消化道(食道、胃、十二指肠、大肠)或呼吸器官(气管、支气管)插入来进行消化道、呼吸器官的拍摄。另外,能够使用超声波对其周围脏器(胰脏、胆囊、胆管、胆道、淋巴结、纵隔脏器、血管等)进行拍摄。另外,超声波内窥镜2具有光导件,该光导件用于引导在光学拍摄时向被检体照射的照明光。该光导件的前端部到达超声波内窥镜2的向被检体插入的插入部的前端,另一方面,该光导件的基端部与产生照明光的光源装置6连接。
如图1所示,超声波内窥镜2包括插入部21、操作部22、通用线缆23以及连接器24。插入部21是向被检体内插入的部分。如图1所示,该插入部21包括设于前端侧且保持用于发送和接收超声波的超声波振子7的硬性的前端硬质部211、与前端硬质部211的基端侧连结且能够弯曲的弯曲部212以及与弯曲部212的基端侧连结且具有挠性的挠性管部213。在此,在插入部21的内部引绕有用于传送从光源装置6供给来的照明光的光导件、用于传送各种信号的多个信号线缆,并且形成有供处置器具贯穿的处置器具用贯穿路径,对此省略了具体的图示。另外,在本说明书中,将插入部21的超声波振子7侧设为前端侧,将与操作部22相连的一侧设为基端侧。
图2是示意地表示本实施方式的超声波内窥镜的插入部的前端结构的立体图。图3是示意地表示本实施方式的超声波内窥镜的插入部的前端结构的分解立体图。如图2所示,超声波振子7例如是凸面振子,但也可以是径向振子或线性振子。在超声波内窥镜2中,作为超声波振子7,呈阵列状设有例如128个压电元件,通过以电子方式切换与发送接收有关的压电元件、或者对各压电元件的发送接收施加延迟,从而以电子方式进行扫描。不过,压电元件的数量没有特别限定。
前端硬质部211包括超声波功能部211A和内窥镜功能部211B,在该超声波功能部211A设有超声波振子7,该内窥镜功能部211B由第2壳体215构成,该第2壳体215具有观察窗215a和照明窗215b,该观察窗215a使光入射到包含获取来自外部的光的物镜等在内的拍摄光学系统,该照明窗215b是使照明光聚光并向外部射出的照明光学系统的一部分。在第2壳体215形成有处置器具突出口215c,该处置器具突出口215c与形成于插入部21内的处置器具用贯穿路径连通,使处置器具从插入部21的前端突出。内窥镜功能部211B在一端与超声波功能部211A装卸自如地连接,并且在另一端与弯曲部212连接。
超声波功能部211A使用具有绝缘性的单一的树脂形成,如上所述,与内窥镜功能部211B装卸自如地连接。具体而言,超声波功能部211A包括超声波振子7和用于保持超声波振子7的第1壳体214。第1壳体214具有用于保持超声波振子7的主体部214a和从主体部214a突出并与内窥镜功能部211B连接的连接部214b。以下,将第1壳体214的沿着长度方向的长度设为前端硬质长度L1。相对于连接部214b,内窥镜功能部211B的第2壳体215具有孔部215d,该孔部215d设于与连接于弯曲部212的一侧相反的一侧的端部,是与第1壳体214连接的孔。超声波功能部211A和内窥镜功能部211B通过连接部214b嵌合于孔部215d而连接。此时,也可以利用粘接剂、螺纹紧固等公知的方法将两者固定。
返回图1,操作部22连结于插入部21的基端侧,是接受来自医师等的各种操作的部分。如图1所示,该操作部22包括用于对弯曲部212进行弯曲操作的弯曲旋钮221和用于进行各种操作的多个操作构件222。另外,在操作部22形成有与处置器具用贯穿路径连通并用于将处置器具贯穿于该处置器具用贯穿路径的处置器具插入口223。
通用线缆23是从操作部22延伸并配设有传送各种信号的多个信号线缆以及传送从光源装置6供给来的照明光的光纤等的线缆。
连接器24设于通用线缆23的前端。而且,连接器24包括分别供超声波线缆31、视频线缆41以及光纤线缆61连接的第1连接器部241~第3连接器部243。
超声波观测装置3经由超声波线缆31(参照图1)与超声波内窥镜2电连接,经由超声波线缆31向超声波内窥镜2输出脉冲信号并且从超声波内窥镜2输入回波信号。然后,超声波观测装置3对该回波信号实施预定的处理来生成超声波图像。
内窥镜观察装置4经由视频线缆41(参照图1)与超声波内窥镜2电连接,经由视频线缆41输入来自超声波内窥镜2的图像信号。然后,内窥镜观察装置4对该图像信号实施预定的处理来生成内窥镜图像。
显示装置5使用液晶或有机EL(Electro Luminescence:电致发光)、投影仪、CRT(Cathode Ray Tube:阴极射线管)等构成,用于显示由超声波观测装置3生成的超声波图像、由内窥镜观察装置4生成的内窥镜图像等。
光源装置6经由光纤线缆61(参照图1)与超声波内窥镜2连接,经由光纤线缆61向超声波内窥镜2供给对被检体内进行照明的照明光。
(线缆组的结构)
图3所示的线缆组8在第1壳体214的内部经由柔性基板与超声波振子7连接。图4是表示在柔性基板连接有线缆组的情形的图。如图4所示,线缆组8例如分为4个屏蔽线81~屏蔽线84。不过,屏蔽线的数量没有特别限定。并且,接地线81a~接地线84a以及贯穿于接地线81a~接地线84a的内侧的各为32条的信号线81b~信号线84b分别与基板91~基板94连接。信号线81b~信号线84b的总数(128条)是与超声波振子7的压电元件的总数(128个)相同的数量,多条信号线81b~信号线84b所包含的一条信号线各自经由基板91~基板94与超声波振子7的一个压电元件连接。不过,信号线81b~信号线84b的总数没有特别限定,只要是与压电元件相同的数量即可。
(柔性基板的结构)
图5是与超声波振子7的压电元件以及多条信号线81b~信号线84b电连接的柔性基板的立体图。如图5所示,柔性基板9是沿着层叠方向层叠的、具有挠性的多层基板,由基板91~基板94构成。即,通过使图4所示的基板91~基板94层叠,形成图5所示的柔性基板9。不过,多层基板也可以不具有挠性。柔性基板9在一端(图5的柔性基板9的长度方向左侧)连接有线缆组8的屏蔽线81~屏蔽线84,在另一端(图5的柔性基板9的长度方向右侧)连接有超声波振子7的压电元件。以下,将基板91侧设为表面侧,将基板94侧设为背面侧。即,表面侧层为基板91,中间层为基板92和基板93,背面侧层为基板94。
图6~图9是基板的放大图。图6表示基板91,图7表示基板92,图8表示基板93,图9表示基板94。以下,例示各端子、布线的数量,但这些数量没有特别限定,能够根据超声波振子7的数量进行变更。
如图6所示,在基板91上形成有接地端子911G、各为32个的信号线连接端子912T、913T(信号线连接端子列)、各为32个的元件连接端子914T~元件连接端子917T(元件连接端子列)以及接地端子918G。接地端子911G设于与层叠方向(与图6的纸面正交的方向)正交的长度方向的单侧的端部(图6的左侧),连接有接地线81a以及接地线82a。信号线连接端子912T设于接地端子911G的附近,分别连接有32条信号线82b。信号线连接端子913T与信号线连接端子912T相邻地设置,分别连接有32条信号线81b。信号线连接端子912T和信号线连接端子913T沿着柔性基板9的长度方向错开位置地配置。元件连接端子914T~元件连接端子917T设于与层叠方向正交的方向中的长度方向的单侧的端部(图6的长度方向右侧),分别电连接超声波振子7的各压电元件。元件连接端子914T~元件连接端子917T设于表面层侧,沿着柔性基板9的长度方向错开位置地配置。接地端子918G设于与层叠方向正交的方向中的长度方向的单侧的端部(图6的长度方向右侧),连接有超声波振子7的接地线。导通孔951V~导通孔958V分别使接地端子911G~接地端子918G与基板92导通。布线912a~917a将信号线连接端子912T~元件连接端子917T与导通孔952V~导通孔957V分别连接。布线916b具有导热性,从元件连接端子916T延伸至基板91的上下方向的端部。布线918a与超声波振子7的接地线连接。
如图7所示,布线921a、922a具有导热性,延伸至基板92的端部。布线921b与导通孔952V及导通孔955V连接。布线922b与导通孔953V及导通孔954V连接。
如图8所示,导通孔971V~975V分别与基板94(参照图9)导通。布线931a具有导热性,从导通孔972V延伸至基板93的端部。布线931b与导通孔972V及导通孔973V连接。
如图9所示,在基板94形成有接地端子941G、以及各为32个的信号线连接端子942T、943T(信号线连接端子列)。接地端子941G设于与层叠方向(与图9的纸面正交的方向)正交的方向中的长度方向的单侧的端部(图9的长度方向左侧),连接有接地线83a以及接地线84a。信号线连接端子942T设于接地端子941G的附近,分别连接有32条信号线83b。信号线连接端子943T与信号线连接端子942T相邻地设置,分别连接有32条信号线84b。即,信号线连接端子942T和信号线连接端子943T沿着柔性基板9的长度方向错开位置地配置。导通孔971V使接地端子941G与基板93导通。导通孔972V使信号线连接端子942T与基板93导通。导通孔973V使基板94与基板93导通。导通孔974V经由导通孔962V、956V使基底94与基底91导通。导通孔975V经由导通孔963V、957V使基板94与基板91导通。布线942a将信号线连接端子942T与导通孔972V连接。布线943a将信号线连接端子943T与导通孔974V连接。布线944a将导通孔973V与导通孔975V连接。布线946a具有导热性,从导通孔975V延伸至基板94的端部。
在沿着层叠方向平视柔性基板9的图6、9中,接地端子911G、信号线连接端子912T、信号线连接端子913T、接地端子941G、信号线连接端子942T以及信号线连接端子943T的与长度方向交叉的排列方向(图6、图9的上下方向)上的两端优选位于距柔性基板9的端部0.005mm以上0.2mm以下的区域。这是为了使柔性基板9小型化,使插入部21的前端小型化。在将超声波内窥镜2向体内插入时,为了进一步减轻对患者的身体的负担而使插入部21的前端的大小小型化是非常重要的。
图10~图12是柔性基板的局部的投影图。具体而言,图10~图12是在从图5的箭头V所示的方向(图6~图9的下方)观察柔性基板9的情况下,将端子、布线以及导通孔等向沿着箭头V的方向投影而图示的投影图。因此,一部分的端子、布线等重叠,存在图示为一体的部分、仅图示一部分的部分。另外,图10是与图6的区域A1对应的图,图11是与图6的区域A2对应的图,图12是与图6的区域A3对应的图。
在基板91~基板94之间配置有聚酰亚胺基材95~97作为绝缘层。在聚酰亚胺基材95~97形成有作为导热部的导通孔,该导通孔具有导热性,设于作为表面侧层的基板91与作为中间层的基板92及基板93之间以及作为背面侧层的基板94与作为中间层的基板92及基板93之间。
另外,基板91的表面和基板94的背面分别由保护层98和保护层99覆盖。保护层98、99仅使基板91的表面和基板94的背面的各端子部分露出,保护除此以外的部分。
如图10所示,接地端子911G和接地端子941G在层叠方向上彼此相对,形成基板91的一部分和基板94的一部分。另外,信号线连接端子912T及信号线连接端子913T与信号线连接端子942T及信号线连接端子943T在层叠方向上彼此相对,形成基板91的一部分和基板94的一部分。
接地端子911G和接地端子941G通过导通孔951V、961V、971V连接,被设为相同电位。换言之,柔性基板9包括位于长度方向的端部的附近且将表面侧层的接地端子911G与背面侧层的接地端子941G电连接的导通孔951V、961V、971V。并且,这些导通孔951V、961V、971V在层叠方向上设于与接地端子911G及接地端子941G重叠的位置上。而且,如图8所示,导通孔971V和导通孔964V通过电极971a连接,如图12所示,导通孔964V经由导通孔958V与接地端子918G连接,由此,接地端子918G与接地端子911G及接地端子941G为相同电位。
参照图10~图12,信号线连接端子912T经由布线912a、导通孔952V、布线921b、导通孔955V以及布线915a与元件连接端子915T连接。
信号线连接端子913T经由布线913a、导通孔953V、布线922b、导通孔954V以及布线914a与元件连接端子914T连接。
信号线连接端子942T经由布线942a、导通孔972V、布线931b、导通孔973V、布线944a、导通孔975V、导通孔963V、导通孔957V以及布线917a与元件连接端子917T连接。
信号线连接端子943T经由布线943a、导通孔974V、导通孔962V、导通孔956V以及布线916a与元件连接端子916T连接。
图13是线缆组与柔性基板的连接部的放大图。如图13所示,线缆组8的屏蔽线81~屏蔽线84与柔性基板9的信号线连接端子912T、913T、942T、943T的表面侧以及背面侧连接。
图14是线缆组与柔性基板的连接部的放大图。如图14所示,在柔性基板9的表面侧,在基板91的接地端子911G连接有接地线81a、82a,在信号线连接端子912T连接有信号线82b,在信号线连接端子913T连接有信号线81b。同样地,在柔性基板9的背面侧,在基板94的接地端子941G连接有接地线83a、84a,在信号线连接端子942T连接有信号线83b,在信号线连接端子943T连接有信号线84b。
图15是表示超声波内窥镜的前端部的内部结构的剖面图。如图15所示,彼此连接的线缆组8和柔性基板9与超声波振子7的压电元件连接并收纳在第1壳体214的内部。此时,通过使柔性基板9弯曲而收纳于第1壳体214,能够缩短前端硬质长度L1。
如以上说明的那样,柔性基板9的信号线连接端子912T、信号线连接端子913T、信号线连接端子942T以及信号线连接端子943T分别依次与元件连接端子915T、元件连接端子914T、元件连接端子917T以及元件连接端子916T连接,将线缆组8的128条信号线与超声波振子7的128个压电元件连接起来。根据该柔性基板9,能够将线缆组8与柔性基板9的两面相对地连接,因此能够缩短前端硬质长度L1。
另外,在柔性基板9中,在基板91的信号线连接端子912T、913T或者基板94的信号线连接端子942T、943T的一方焊接信号线81b、82b或者信号线83b、84b,然后,使柔性基板9翻转来进行另一方的焊接。在进行了基板94的焊接之后进行基板91的焊接的情况下,由于柔性基板9由4层的基板91~基板94构成,因此在将信号线81b、82b焊接于基板91的信号线连接端子912T、913T时,作为中间层的基板92、93使从基板91向基板94传递的热减少,并且布线921a、922a、931a、916a、946a从端面散热,由此,防止先进行了焊接的基板94的焊料由于热而再次熔融。在进行了基板91的焊接之后进行基板94的焊接的情况下也同样地,基板92、93隔热,并且布线921a、922a、931a、916a、946a从端面散热,防止基板91的焊料再次熔融。
图16是表示第1基板和第2基板的布线的情形的图。图16是将图6的部分B1放大的图,将基板91的各布线和基板92的各布线重叠地示出。在图16中,由影线(日文:ハッチング)强调的布线912a的一部分即部分9121与由影线强调的布线922a的一部分即部分9221以重叠的面积尽可能小的方式配置。这样,作为中间层的基板92的布线922a的沿着层叠方向(与图16的纸面正交的方向)的布线图案与设于作为表面侧层的基板91的布线912a的沿着层叠方向(与图16的纸面正交的方向)的布线图案不同。其结果是,与沿着层叠方向的布线图案相同的情况相比,能够增大布线912a与布线922a之间的距离,在进行焊接的情况下,能够减少从布线912a向布线922a传递的热。
同样地,由影线强调的布线913a的一部分即部分9131与由影线强调的布线921b的一部分即部分9211以重叠的面积尽可能小的方式配置。这样,作为中间层的基板92的布线921b的沿着层叠方向的布线图案与设于作为表面侧层的基板91的布线913a的沿着层叠方向的布线图案不同。其结果是,在进行焊接的情况下,能够减少从布线913a向布线921b传递的热。
在图16中,关于部分B1,说明了作为中间层的基板92的布线的沿着层叠方向的布线图案与设于作为表面侧层的基板91的布线的沿着层叠方向的布线图案不同,但优选的是,在柔性基板9的整个区域中,作为中间层的基板92的布线的沿着层叠方向的布线图案与设于作为表面侧层的基板91的布线的沿着层叠方向的布线图案不同。进一步优选的是,作为中间层的基板93的布线的沿着层叠方向的布线图案与设于作为背面侧层的基板94的布线的沿着层叠方向的布线图案不同。其结果是,在柔性基板9的整个区域中进行焊接的情况下,能够减少从基板91或基板94的布线向基板92或基板93的布线传递的热。
图17、图18是第1基板的局部放大图。具体而言,图17是将图6的部分B2放大的局部放大图,图18是将图6的部分B3放大的局部放大图。图17所示的信号线连接端子912T的排列方向上的宽度dSL大于图18所示的元件连接端子914T的排列方向上的宽度dSF。这样,在柔性基板9中,在排列方向上,信号线连接端子912T、913T、942T、943T的宽度大于元件连接端子914T~元件连接端子917T的宽度。而且,在柔性基板9中,在排列方向上,信号线连接端子912T、913T、942T、943T的宽度大于元件连接端子914T~元件连接端子917T的宽度。其结果是,能够减小柔性基板9的前端侧(超声波振子7侧)的宽度,因此能够使插入部21小型化。
(实施方式2)
图19是实施方式2的多层基板的局部剖视图。如图19所示,柔性基板9A包括基板91A、聚酰亚胺基材101~聚酰亚胺基材103、中继基板104、隔热性较高的隔热层105以及中继基板106。基板92、基板93、基板94、聚酰亚胺基材95~聚酰亚胺基材97以及保护层99可以与实施方式1相同,因此省略说明。
在基板91A形成有接地端子911G、信号线连接端子912T以及信号线连接端子913T。基板91A的表面由保护层98A保护。
接地端子911G经由聚酰亚胺基材101的导通孔1011V、聚酰亚胺基材102的导通孔1021V、聚酰亚胺基材103的导通孔1031V、隔热层105的导通孔1051V以及中继基板106的中继端子1061,并经由与实施方式1同样的路径,被设为与接地端子941G相同的电位。
信号线连接端子912T经由布线912a、聚酰亚胺基材101的导通孔1012V、聚酰亚胺基材102的导通孔1022V、聚酰亚胺基材103的导通孔1032V、隔热层105的导通孔1052V以及中继基板106的中继端子1062,并经由与实施方式1同样的路径与元件连接端子915T连接。
信号线连接端子913T经由布线913a、聚酰亚胺基材101的导通孔1013V、聚酰亚胺基材102的导通孔1023V、聚酰亚胺基材103的导通孔1033V、隔热层105的导通孔1053V以及中继基板106的中继端子1063,并经由与实施方式1同样的路径与元件连接端子914T连接。
如以上说明的那样,在柔性基板9A中,在基板91A与基板94之间配置有隔热性较高的隔热层105,因此,减少从基板91A向基板94传递的热的效果较高。进而,在隔热层105为各向异性导电性粘接剂的情况下,在保持层叠方向的导电性的同时保持层方向的绝缘性,能够进一步提高减少从基板91A向基板94传递的热的效果。
(实施方式3)
图20是超声波内窥镜的前端部的侧视图。如图20所示,在实施方式3中,超声波振子7B是径向振子,保持于第1壳体214B。在超声波振子7B是径向振子的情况下,前端硬质长度L2是第1壳体214B的长度。
图21是表示超声波内窥镜的前端部的内部结构的剖面图。如图21所示,在超声波振子7B连接有3张柔性基板9B,在柔性基板9B连接有3条线缆组8B。这样,多个基板也可以不层叠。
(实施方式4)
图22是实施方式4的多层基板的剖视图。如图22所示,柔性基板9C包括基板301~基板306、配置于基板301~基板306之间的聚酰亚胺基材307、308、312、313、将聚酰亚胺基材308与基板303粘接的粘接层309、将聚酰亚胺基材312与基板304粘接的粘接层311、以及隔热层310。基板301的表面和基板306的背面分别由保护层314和保护层315覆盖。
基板301的接地端子3011G和基板306的接地端子3061G在层叠方向上彼此相对地设置。另外,基板301的信号线连接端子3012T及信号线连接端子3013T与基板306的信号线连接端子3062T及信号线连接端子3063T彼此相对地设置。另外,基板301的元件连接端子3014T~3016T与基板306的元件连接端子3064T~3066T彼此相对地设置。另外,基板301的接地端子3017G与基板306的接地端子3067G彼此相对地设置。
接地端子3011G经由导通孔3071V、导通孔3081V、基板303的布线、导通孔3082V、基板302的布线、导通孔3083V、基板303的布线、导通孔3084V以及导通孔3076V与接地端子3017G连接,被设为相同电位。同样地,接地端子3061G经由导通孔3131V、导通孔3121V、基板304的布线、导通孔3122V、基板305的布线、导通孔3123V、基板304的布线、导通孔3124V以及导通孔3136V与接地端子3067G连接,被设为相同电位。
信号线连接端子3012T经由布线3012a、导通孔3072V、基板302的布线、导通孔3075V以及布线3016a与元件连接端子3016T连接。
信号线连接端子3013T经由布线3013a、导通孔3073V、基板302的布线以及导通孔3074V与元件连接端子3015T连接。另外,信号线连接端子3013T经由布线3013b与元件连接端子3064T连接。
信号线连接端子3062T经由布线3062a、导通孔3132V、基板305的布线、导通孔3135V以及布线3066a与元件连接端子3066T连接。
信号线连接端子3063T经由布线3063a、导通孔3133V、基板305的布线以及导通孔3134V与元件连接端子3065T连接。另外,信号线连接端子3063T经由布线3063b与元件连接端子3014T连接。
图23是表示超声波内窥镜的前端部的内部结构的剖面图。如图23所示,柔性基板9C的前端侧向呈大致直角向相对的两个方向弯曲并与凸面型的超声波振子7C连接,柔性基板9C的前端侧收纳于第1壳体214C。
如以上说明的那样,在柔性基板9C中,在基板301与基板306之间配置有隔热性较高的隔热层310,因此,减少从基板301向基板306传递的热的效果较高。而且,由于能够将超声波振子7C连接于前端分为两部分而弯曲的柔性基板9C的两侧,因此,能够缩短作为前端硬质长度L3的第1壳体214C的长度。
本领域技术人员能够容易地导出进一步的效果、变形例。因此,本发明的更广泛的方式并不限定于如以上那样表示且记述的特定的详细内容以及代表性的实施方式。因此,在不脱离由所附权利要求及其等同物定义的概括性的发明概念的精神或范围的情况下,能够进行各种变更。
附图标记说明
1、内窥镜系统;2、超声波内窥镜;3、超声波观测装置;4、内窥镜观察装置;5、显示装置;6、光源装置;7、7B、7C、超声波振子;8、8B、线缆组;9、9A、9B、9C、柔性基板;21、插入部;22、操作部;23、通用线缆;24、连接器;31、超声波线缆;41、视频线缆;61、光纤线缆;81~84、多个屏蔽线;81a~84a、接地线;81b~84b、信号线;91~94、91A、301~306、基板;95~97、101、102、103、307、308、312、313、聚酰亚胺基材;98、99、314、315、保护层;104、106、中继基板;105、310、隔热层;211、前端部;211A、超声波功能部;211B、内窥镜功能部;212、弯曲部;213、挠性管部;214、214B、第1壳体;214a、主体部;214b、连接部;214c、延伸部;215、第2壳体;215a、观察窗;215b、照明窗;215c、处置器具突出口;215d、孔部;221、弯曲旋钮;222、操作构件;223、处置器具插入口;241、第1连接器部;242、第2连接器部;243、第3连接器部;309、311、粘接层;911G、918G、941G、3011G、3017G、3061G、3067G、接地端子;912T、913T、942T、943T、3012T、3013T、3062T、3063T、信号线连接端子;912a、913a、914a、915a、916a、916b、917a、918a、921a、921b、922a、922b、931a、931b、942a、943a、944a、946a、3012a、3013a、3013b、3016a、3062a、3063a、3066a、布线;914T~917T、3014T~3016T、3064T~3066T、元件连接端子;951V~958V、961V~964V、971V~975V、1011V、1012V、1021V、1022V、1031V、1032V、1051V~1053V、3071V~3076V、3081V~3084V、3121V~3124V、3131V~3136V、导通孔;971a、电极;1061、1062、中继端子。

Claims (13)

1.一种多层基板,其具有沿着层叠方向层叠的表面侧层、中间层以及背面侧层,该多层基板在与所述层叠方向正交的方向中的长度方向的一端侧电连接超声波振子,其中,
该多层基板包括:
接地端子,其与连接于所述多层基板的多个屏蔽线的接地线连接,在所述长度方向的另一端侧,该接地端子形成所述表面侧层的一部分以及所述背面侧层的一部分;
多个信号线连接端子列,该多个信号线连接端子列具有分别连接所述多个屏蔽线的信号线的多个信号线连接端子,在所述长度方向的所述接地端子的附近,该多个信号线连接端子列形成所述表面侧层的一部分和所述背面侧层的一部分,且沿着所述长度方向配置;以及
布线,其具有导热性,在所述中间层延伸至所述另一端。
2.根据权利要求1所述的多层基板,其中,
所述布线的沿着所述层叠方向的布线图案与设于所述表面侧层以及所述背面侧层的布线的沿着所述层叠方向的布线图案不同。
3.根据权利要求1或2所述的多层基板,其中,
该多层基板具有导热部,该导热部具有导热性,设于所述表面侧层与所述中间层之间以及所述背面侧层与所述中间层之间。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的多层基板,其中,
在沿着所述层叠方向平视该多层基板时,所述接地端子以及所述信号线连接端子列的两端位于距该多层基板的端部0.005mm以上0.2mm以下的区域。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的多层基板,其中,
该多层基板包括导通孔,该导通孔位于所述长度方向的端部的附近,将所述表面侧层的所述接地端子与所述背面侧层的所述接地端子电连接。
6.根据权利要求5所述的多层基板,其中,
所述导通孔设于沿着所述层叠方向与所述接地端子重叠的位置。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的多层基板,其中,
该多层基板包括多个元件连接端子列,该多个元件连接端子列具有多个元件连接端子,该多个元件连接端子分别连接所述超声波振子所具有的多个压电元件中的各压电元件,所述多个元件连接端子列设于所述长度方向的所述一端侧,沿着所述长度方向配置。
8.根据权利要求7所述的多层基板,其中,
在所述信号线连接端子的排列方向上,所述信号线连接端子的宽度大于所述元件连接端子的宽度。
9.根据权利要求7或8所述的多层基板,其中,
在所述信号线连接端子的排列方向上,所述信号线连接端子列的宽度大于所述元件连接端子列的宽度。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的多层基板,其中,
所述信号线连接端子间的宽度以及所述元件连接端子间的宽度比设于所述表面侧层以及所述背面侧层的布线的宽度小。
11.根据权利要求7~10中任一项所述的多层基板,其中,
所述元件连接端子列形成所述表面侧层的一部分或所述背面侧层的一部分。
12.一种探头单元,其包括:
多个屏蔽线;以及
多层基板,其具有沿着层叠方向层叠的表面侧层、中间层以及背面侧层,该多层基板在与所述层叠方向正交的方向中的长度方向的一端侧电连接超声波振子,
在该探头单元中,
所述多层基板具有:
接地端子,其与连接于所述多层基板的多个屏蔽线的接地线连接,在所述长度方向的另一端侧,该接地端子形成所述表面侧层的一部分以及所述背面侧层的一部分;
多个信号线连接端子列,该多个信号线连接端子列具有分别连接所述多个屏蔽线的信号线的多个信号线连接端子,在所述长度方向的所述接地端子的附近,该多个信号线连接端子列形成所述表面侧层的一部分和所述背面侧层的一部分,且沿着所述长度方向配置;以及
布线,其具有导热性,在所述中间层延伸至所述另一端。
13.一种超声波内窥镜,其包括:
超声波振子,其接收发送超声波;
多个屏蔽线;以及
多层基板,其具有沿着层叠方向层叠的表面侧层、中间层以及背面侧层,该多层基板在与所述层叠方向正交的方向中的长度方向的一端侧电连接所述超声波振子,
在该超声波内窥镜中,
所述多层基板具有:
接地端子,其与连接于所述多层基板的多个屏蔽线的接地线连接,在所述长度方向的另一端侧,该接地端子形成所述表面侧层的一部分以及所述背面侧层的一部分;
多个信号线连接端子列,该多个信号线连接端子列具有分别连接所述多个屏蔽线的信号线的多个信号线连接端子,在所述长度方向的所述接地端子的附近,该多个信号线连接端子列形成所述表面侧层的一部分和所述背面侧层的一部分,且沿着所述长度方向配置;以及
布线,其具有导热性,在所述中间层延伸至所述另一端。
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