DE60210980T2

DE60210980T2 - Verdrahtungsverfahren und gerät für eine ultraschallsonde

Info

Publication number: DE60210980T2
Application number: DE60210980T
Authority: DE
Inventors: G. David MILLER
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2022-07-27
Also published as: US20030153834A1; US7715204B2; EP1414350A1; EP1414350B1; JP4429012B2; US6582371B2; DE60210980D1; ATE324069T1; JP2005510263A; US20060036179A1; WO2003011141A1; US20030028105A1; US6952870B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Geräte und Verfahren zum Verbinden von elektrischen Zuleitungen (Drähten, Leiterbahnen usw.) mit einer Vorrichtung und insbesondere auf Geräte und Verfahren zum Verbinden einer großen Anzahl von Zuleitungen mit einer Vorrichtung auf relativ geringem Raum, beispielsweise einem IC-Chip in einem Gehäuse für eine transösophageale Ultraschallsonde.
In der US-amerikanischen Patent Nr. 6.142.930 wird ein elektronisches Endoskop beschrieben, in dem eine integrierte Schaltung mit einer Flexschaltung verbunden ist.
Nicht invasive, halbinvasive und invasive Ultraschallsonden finden ihren weit verbreiteten Einsatz bei der Untersuchung von Gewebestrukturen, wie dem Herzen, den Bauchorganen, des Fötus und des vaskulären Systems. Zu den halbinvasiven Systemen gehören transösophageale Bildgebungssysteme, während zu den invasiven Systemen intravaskuläre Bildgebungssysteme gehören. In Abhängigkeit von der Art und der Position des Gewebes bieten verschiedene Systeme einen besseren Zugang zu oder ein verbessertes Sichtfeld von innerem biologischem Gewebe.
Eine Ultraschallsonde umfasst normalerweise mindestens ein Wandlerelement, das typischerweise aus PZT-Material besteht, und kann ein ein- oder zweidimensionales Array aus derartigen Elementen umfassen. Im Allgemeinen muss jedes Element mit einer separaten Zuleitung und einer gemeinsamen Grundfläche (engl. ground plane) verbunden werden. Da viele der vorgeschlagenen zweidimensionalen Arrays eine erhebliche Anzahl von Elementen aufweist (beispielsweise weist ein relativ kleines 56 × 56-Array 3.136 Elemente auf), ist die Anzahl der erforderlichen Verbindungen ziemlich groß. Die Herstellung von Verbindungen zwischen den Treiberschaltungen und einem derartigen Array von Elementen hat sich als schwierig herausgestellt.
Eine der spezielleren Arten von Ultraschallsonden ist die transösophageale Sonde (TEE-Sonde), die auf einem langen, schlanken Grundkörper aufbaut, der der mechanischen und elektrischen Auslegung enge Grenzen setzt. Im Besonderen bestehen bei TEE-Sonden erhebliche Einschränkungen bezüglich des Platzes, die bei der Auslegung der Son de berücksichtigt werden müssen. Davon ist nicht nur die Größe der Elemente (und daher des Arrays) sondern auch das Volumen betroffen, das für die Verbindung der Zuleitungen zu dem Array zur Verfügung steht. Bekannte eindimensionale Arrays weisen typischerweise einen kleinen Zwischenabstand in horizontaler Richtung mit einem größeren Zwischenabstand in vertikaler Richtung auf, wohingegen viele vorgeschlagene zweidimensionale Arrays einen kleinen Zwischenabstand in beiden Richtungen aufweisen, mit horizontalen und vertikalen Maßen von weniger als 5 mm. Bei einer nicht invasiven Sonde kann angemessener Raum für derartige Verbindungen geschaffen werden, in einer invasiven Sonde wie der TEE-Sonde ist der Platz jedoch stark eingeschränkt, und jeder Quadratnanometer ist wertvoll. Es ist extrem schwierig, eine TEE-Sonde zu konzipieren, die eine beträchtliche Anzahl von diskreten Zuleitungen in dem durch die Gesamtauslegung der Sonde vorgegebenen Raum vorsieht, und was noch wichtiger ist, es hat sich als schwierig herausgestellt, eine beträchtliche Anzahl (wie sie beispielsweise für eine 2D-Wandleranordnung erforderlich ist) von Zuleitungen mit den jeweiligen Elementen in dem Array zu verbinden. Herkömmliche Verbindungen erfordern entweder zu viel Platz oder sind zu schwierig als Teil eines Montageprozesses auszuführen.
Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung hat ein Verfahren und ein Gerät erfunden, die es ermöglichen, eine große Anzahl von Zuleitungen mit einer Vorrichtung zu verbinden, wobei derartige Verbindungen auf einem relativ kleinen Raum ausgeführt werden müssen. Derartige Verfahren und Geräte sind gut für den Einsatz in TEE-Sonden und anderen Ultraschallsonden geeignet.
Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen 1, 6 und 7 definiert. Ein Verständnis der vorliegenden Erfindung kann aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gewonnen werden. Es zeigen:
1 eine Darstellung eines Ultraschallsystems mit einer transösophagealen Bildgebungssonde;
2 eine Draufsicht einer Flexschaltung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine vergrößerte Teilansicht der in 2 dargestellten Flexschaltung;
4 eine Querschnittsansicht der Flexschaltung aus 2;
5 eine Querschnittsansicht einer transösophagealen Bildgebungssonde gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine Top-Down-Querschnittsansicht der in 5 dargestellten transösophagealen Bildgebungssonde gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine Querschnittsansicht der in 5 dargestellten transösophagealen Bildgebungssonde entlang der in 6 gezeigten Linie B-B;
8 ein Diagramm der Verbindungen zwischen der in 2 dargestellten Flexschaltung und der in 5 dargestellten Leiterplatte und integrierten Schaltung;
9 ein Diagramm der Verbindungen zwischen der in 5 dargestellten Leiterplatte und der ebenfalls in 5 dargestellten integrierten Schaltung.
Es wird nun näher Bezug genommen auf die vorliegende Erfindung, von der ein Beispiel in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, in denen durchgehend gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen haben.
Das in der vorliegenden Anmeldung dargelegte Gerät ist zwar so beschrieben, dass es speziell für die Ultraschallbildgebung konstruiert wurde, die hier erwähnten Verfahren und Geräte können jedoch auch dafür eingesetzt werden, verschiedenste ähnliche Probleme (eine große Anzahl von Verbindungen auf einem beschränkten Raum) in anderen Bereichen zu lösen. Die hier dargelegten Verfahren und Geräte beziehen sich dem Wesen nach nicht auf bestimmte Ultraschallsysteme, Computer oder andere Geräte.
Vorrichtungen, die aus der vorliegenden Erfindung Nutzen ziehen können umfassen diejenigen, die von AGILENT TECHNOLOGIES hergestellt werden.
1 ist eine Darstellung eines Ultraschallsystems 10, das eine transösophageale Bildgebungssonde 12 umfasst. Das Ultraschall-Bildgebungssystem 10 umfasst die transösophageale Sonde 12 (hier als „TEE-Sonde" bezeichnet) mit einem Sondengriff 14, der durch ein Kabel 16, eine Zugentlastung 17 und einen Stecker 18 mit einer Elektronikeinheit 20 verbunden ist. Die Elektronikeinheit 20 hat eine Schnittstelle zu einer Tastatur 22 und einer Videoanzeige 24. Die Elektronikeinheit 20 umfasst im Allgemeinen einen Sendestrahlformer, eine Empfangsstrahlformer und einen Bildgenerator. Die TEE-Sonde 12 verfügt über einen distalen Teil 30, der mit einem länglichen semiflexiblen Körper 36 verbunden ist. Das proximale Ende des länglichen Teils 36 ist mit dem distalen Ende des Sondengriffs 14 verbunden. Der distale Teil 30 der Sonde 12 umfasst einen starren Bereich 32 und einen flexiblen Bereich 34, der mit dem distalen Ende des länglichen Körpers 36 verbunden ist. Der Sondengriff 14 umfasst eine Positionierungssteuerung 15 zum Bewegen des flexiblen Bereichs 34 und somit zum Ausrichten des starren Bereichs 32 zum interessierenden Gewebe. Der längliche semiflexible Körper 36 ist für das Einführen in die Speiseröhre konstruiert und ausgelegt. Die gesamte TEE-Sonde 12 ist ungefähr 110 cm lang und hat einen Durchmesser von ungefähr 9 mm.
Die 2 bis 4 zeigen eine flexible Schaltung 100 (hier auch als „Flexschaltung 100" bezeichnet) gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Ansicht der Flexschaltung 100 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und im Besonderen die Flexschaltung 100 in einer „entfalteten" Position. Die Flexschaltung 100 dient dazu, Zuleitungen, typischerweise Koaxialkabel mit kleinem Durchmesser, von dem länglichen semiflexiblen Körper 36 (siehe 1) mit Wandlerelementen zu verbinden und kann beispielsweise gemäß den Darlegungen der US-amerikanischen Patentschrift Nr. 5.296.651, das der Anmelderin der vorliegenden Erfindung gehört, konstruiert sein. Gemäß der genannten Darlegung kann die Flexschaltung 100 mit einer Grundfläche (nicht dargestellt) versehen werden, muss dies jedoch nicht.
Die Flexschaltung 100 umfasst ein aus den Zuleitungen 110a–110n bestehendes erstes Ende 110 zum elektrischen Anschluss an eine Struktur, beispielsweise einen IC-Chip. Im Allgemeinen bezieht sich ein Bezugszeichen eines Elements, das lediglich aus einer Zahl besteht, auf ein unitäres Ganzes oder eine Gruppe von Elementen, während sich ein Bezugszeichen eines Elements, das aus einer Zahl und einem Buchstaben besteht, auf einzelne Elemente der Gruppe (typischerweise eine einzelne Zuleitung) bezieht. Die Zuleitungen 110a–110n am ersten Ende haben vorzugsweise einen Zwischenabstand von 110 μm. Diese Dichte ermöglicht den Einsatz des Filmbondens (engl. tape automated bonding, TAB) vorzugsweise mit Hilfe Thermosonicbondens, um die erforderlichen Verbindungen physisch herzustellen. Zur Erleichterung des Filmbondens können die Zuleitungen 110a–110n der Flexschaltung 100 so ausgebildet sein, dass sie überhängen oder einseitig eingespannt sind.
Gegenüberliegend dem ersten Ende 110 sind die Zuleitungen in der Flexschaltung 100 in drei Zweige aufgeteilt, einen ersten äußeren Zweig 112, einen zweiten äußeren Zweig 113 und einen mittleren Zweig 114. Das in 2 dargestellte Beispiel enthält 20 Signalleitungen 112a–112t in dem äußeren Zweig 112, 20 Signalleitungen 113a –113t in dem äußeren Zweig 113 und 40 Signalleitungen 114a–114nn in dem mittleren Zweig 114. Die Anzahl der Leitungen wurde aus Gründen der Symmetrie und zur Vereinfachung der Erläuterung ausgewählt und kann einfach auf der Grundlage des Bedarfs bzw. der Auslegungsbeschränkungen verändert werden. Die Zuleitungen in jedem der Zweige 112, 113 und 114 sind ausgebreitet, um die Verbindung mit einer Vielzahl von Koaxialkabeln 116a bis 116n mit kleinem Durchmesser zu erleichtern (zur Vereinfachung der Erläuterung bezieht sich die nachfolgende Beschreibung typischerweise auf die Vielzahl von Koaxialkabeln als Kabel 116). Wie in 2 dargestellt, wird die Vergrößerung des Zwischenabstands der einzelnen Bahnen durch den Einsatz von zwei 90°-Biegungen erzielt. Die Zuleitungen in den drei Zweigen 112, 113 und 114 haben vorzugsweise einen Zwischenabstand von 200 μm, wodurch die Verbindung mit den Koaxialkabeln 116 erleichtert wird.
Auf diese Weise kann eine einzige Flexschaltung 100 Verbindungen zu mindestens 80 Kabeln 116 wie in 2 dargestellt herstellen. Zusätzlich kann die Flexschaltung 100 gemäß den Darlegungen des oben erwähnten Patentes 5.296.651 mit einer Grundfläche versehen werden. Dem Fachkundigen wird ersichtlich sein, dass die genaue Konfiguration der für dieses Beispiel ausgewählten Flexschaltung dazu dient, die Verwendung von mehreren flexiblen Schaltungen 100 darzustellen. Die beiden flexiblen Schaltungen sind mit 100a und 100b bezeichnet. Die transösophageale (TEE)-Sonde 300 besteht aus einem Gehäuse 332 mit einer angebauten Linse 340, durch die die Bildgebung durchgeführt wird. Das Gehäuse 332 hält sicher eine Wandlerbaugruppe hinter der Linse 340. Wie bei transösophagealen Bildgebungssonden nach dem Stand der Technik ist die Sonde 300 mit einem länglichen semiflexiblen Körper verbunden (der nicht dargestellt ist, aber so aussehen kann, wie in Bezug auf 1 beschrieben). Der längliche semiflexible Körper ist wiederum mit einem Sondengriff verbunden (der ebenfalls nicht dargestellt ist, aber so aussehen kann, wie in Bezug auf 1 beschrieben).
Die Wandlerbaugruppe umfasst eine Leiterplatte 322 mit einer ersten und einer zweiten Gruppe von Anschlussflächen, die fest mit einer integrierten Schaltung 324 verbunden sind, die ebenfalls eine erste und eine zweite Gruppe von Anschlussflächen umfasst. Die integrierte Schaltung 324 verteilt die von den Kabeln 116 übertragenen Signale auf das Array aus Wandlerelementen 332. Aufgrund der Platzbeschränkungen, des erreichbaren Zwischenabstandes zwischen den Verbindungen zur integrierten Schaltung 324 und der Anzahl der erforderlichen Verbindungen, werden Verbindungen (Anschlussflächen) auf zwei Ränder der integrierten Schaltung 324 in der Leiterplatte 322 und die erste Gruppe auf der integrierten Schaltung 324 verteilt. Die Leiterplatte 322 weist vorzugsweise einen seitlichen Bereich auf (wobei seitlich die Richtung ist, in der sich die Sonde 300 erstreckt), der größer als die integrierte Schaltung 324 ist. Der Fachkundige wird jedoch erkennen, dass dies nicht unbedingt erforderlich ist, tatsächlich könnten die Leiterplatte 322 und die integrierte Schaltung 324 den gleichen seitlichen Bereich (versetzt zueinander) aufweisen, oder die integrierte Schaltung 324 kann den größeren seitlichen Bereich aufweisen.
Wie bereits erwähnt ist die integrierte Schaltung 324 mit mindestens zwei Gruppen von Anschlussflächen versehen, die sich vorzugsweise an mindestens zwei Rändern und besonders vorzugsweise an entgegen gesetzten Enden befinden. Die erste Gruppe von Anschlussflächen hat den gleichen Zwischenabstand wie die Zuleitungen 110(2)a– 110(2)n am ersten Ende 110(2) der Flexschaltung 100(2) und ist in der Sonde 300 angeordnet, um die Verbindung zu ihr zu erleichtern. In gleicher Weise ist die Leiterplatte 322 mit mindestens zwei Gruppen von Anschlussflächen versehen, die sich vorzugsweise an mindestens zwei Rändern und besonders vorzugsweise an entgegen gesetzten Enden befinden. Die erste Gruppe von Anschlussflächen hat einen Zwischenabstand, der der Dichte der Zuleitungen 110(1)a–110(1)n am ersten Ende 110(1) der Flexschaltung 100(1) entspricht, und ist in der Sonde 300 angeordnet, um die Verbindung zu ihr zu erleichtern. Der Zwischenabstand auf der zweiten Gruppe von Anschlussflächen auf der integrierten Schaltung 324 und der Leiterplatte 322 wird von der für die Herstellung der Verbindung eingesetzten Technik vorgegeben.
Die integrierte Schaltung 324 und die Leiterplatte 322 können beispielsweise elektrisch durch eine Vielzahl von Drähten 326 verbunden werden (von denen nur einer, 326a, in 5 dargestellt ist), die sich von der zweiten Gruppe von Anschlussflächen auf der integrierten Schaltung 324 bis zur zweiten Gruppe von Anschlussflächen auf der Leiterplatte 322 erstrecken. Das Filmbonden, bei dem ein Zwischenabstand von 100μm erreicht werden kann, ist eine bevorzugte Art für die Herstellung dieser Verbindung.
Dem Fachkundigen ist ersichtlich, dass die Leiterplatte 322 in Abhängigkeit von der erforderlichen Anzahl von Zuleitungen durch mehrere Leiterplatten ersetzt werden kann. Jede zusätzliche Leiterplatte kann an beiden seitlichen Enden etwas weiter vorstehen, damit die notwendige Anschlussfläche für die Herstellung von Verbindungen geschaffen wird.
Die Leiterplatte 322 und die integrierte Schaltung 324 sind Teil einer Wandlerbaugruppe, die man sich als einen Stapel Schichten vorstellen kann, der manchmal als Wandlerstapel bezeichnet wird. Ein erster Block 328, der vorzugsweise aus Wärme ableitendem Material besteht, kann über der integrierten Schaltung 324 angeordnet sein, und ein zweiter Block 336, der vorzugsweise ebenfalls aus Wärme ableitendem Material besteht, kann unter der Leiterplatte 322 angeordnet sein. Die Materialien zur Bildung der Blöcke 328 und 336 werden auch basierend auf den gewünschten akustischen Eigenschaften ausgewählt, wie es dem Fachkundigen bekannt ist. Es ist beispielsweise häufig wünschenswert, dass Vibrationen absorbiert werden, weshalb der Fachkundige die Blöcke 328 und 336 aus Schall absorbierendem Material herstellen würde.
Die Verbindung zwischen der integrierten Schaltung 324 und dem Array aus Wandlerelementen liegt außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung. Ein alternatives Verfahren für eine derartige Verbindung findet sich in der US-amerikanischen Patentschrift Nr. 5.267.221. Dementsprechend wird hier nur eine sehr kurze Erläuterung gegeben.
Eine Verbindung 334 stellt die elektrische Verbindung zu dem Array aus Wandlerelementen 332 mit Hilfe von beispielsweise einer Vielzahl von Zuleitungen her. Ein Neuverteilungssystem 330 verbindet die Zuleitungen der Verbindung 334 mit den einzelnen Elementen des Arrays aus Wandlerelementen 332. Die Neuverteilungsschicht kann auch so ausgelegt werden, dass sie eine Trägerfunktion und eine gewisse Schallisolierung für das Array aus Wandlerelementen 332 bietet, und kann als Trägerschicht fungieren. Die physikalische Struktur der Verbindung 334 und insbesondere das Neuverteilungssystem können jegliche der verschiedenen bekannten Strukturen zum Verbinden einer integrierten Schaltung mit einem Array aus Wandlerelementen aufweisen. Die Verbindung kann eine Neuverteilungsschicht nutzen, um den Zwischenabstand der integrierten Schaltung 324 an den Zwischenabstand des Arrays mit Wandlerelementen 332 anzupassen. Die Leiterplatte 322 und die integrierte Schaltung 324 können neben dem Array aus Wandlerelementen 332 angeordnet werden anstatt sie durch den Block 328 davon zu trennen. Die Reihenfolge und Position der verschiedenen Bauteile in dem Wandlerstapel kann auf der Grundlage der Auslegung und der Produktziele variieren. Aktuell ist eines der bedeutenderen Ziele bei der Auslegung von Wandlern das Wärmemanagement. Dementsprechend kann die in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung dargestellte Konfiguration tatsächlich eine bessere Wärmeleitfähigkeit und ein besseres Wärmemanagement bieten. In der vorliegenden An meldung sind die Leiterplatte 322 und die integrierte Schaltung 324 lediglich zur Vereinfachung der Erläuterung als von der integrierten Schaltung 324 getrennt dargestellt.
Die in 5 dargestellte Struktur erlaubt die Verbindung einer großen Anzahl (> 100) von Zuleitungen mit dem Array aus Elementen 130 in einem relativ eingeschränkten Bereich mit Hilfe der Leiterplatte 322 und genau genommen die Schaffung einer weiteren Gruppe von Anschlussflächen in unmittelbarer Nähe zur ersten Gruppe von Anschlussflächen auf der integrierten Schaltung 324. Ein weiterer Vorteil der in 5 dargestellten Konfiguration ist die Modularisierung, die eine effizientere Montage der TEE-Sonde als Ganzes ermöglicht. Die dargestellte Konfiguration fördert ebenfalls eine effiziente Wärmeableitung und Schallabsorption.
Die 6 und 7 zeigen alternative Ansichten der TEE-Sonde 300. 6 ist eine Top-Down-Querschnittsansicht der in 5 dargestellten TEE-Sonde 300 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 7 ist eine Querschnittsansicht der TEE-Sonde 300 aus 5 entlang einer in 6 gezeigten Linie B-B.
8 ist ein Diagramm der Verbindungen zwischen den Flexschaltungen 100(1) und 100(2) aus 5 und der Leiterplatte 322 und der integrierten Schaltung 324, die ebenfalls in 5 dargestellt sind. Die Leiterplatte 322 ist auf einem Block 336 montiert und mit der integrierten Schaltung 324 über einen dünnen Epoxy-Die-Bond 338 verbunden, der über den Verbindungsbereich hinausragt, jedoch nicht so weit, dass er sich mit der Verbindung der Flexschaltung 100(1) mit der Leiterplatte 322 überlagert. Wie bereits erwähnt ist das erste Ende 110(1) der Flexschaltung 100(1) mit überhängenden oder einseitig eingespannten Zuleitungen 140 versehen, so dass die Bildung einer Filmbondverbindung mit den Anschlussflächen 342 auf der Leiterplatte 322 ermöglicht wird. In gleicher Weise ist das Ende 110(2) der Flexschaltung 100(2) mit überhängenden oder einseitig eingespannten Zuleitungen 144 versehen, so dass die Bildung einer Filmbondverbindung mit den Anschlussflächen 346 auf der integrierten Schaltung 324 ermöglicht wird. Wenn die Flexschaltung 100(2) eine Grundfläche enthält, kann diese mit der integrierten Schaltung 324 mit Hilfe verschiedener Mittel verbunden werden, zu denen der Einsatz eines zusätzlichen Drahtes oder die Zuweisung eines Drahtes innerhalb der Flexschaltung 100(2) zur Grundfläche gehört. Ähnliche Anordnungen können mit der Flexschaltung 100(1) durchgeführt werden, um eine Grundfläche für sie zu schaffen.
9 ist ein Diagramm der Verbindungen zwischen der Leiterplatte 322 aus 5 und der integrierten Schaltung 324, die ebenfalls in 5 dargestellt ist. Für jede mit der integrierten Schaltung 324 zu verbindende Zuleitung wird ein Draht 326n an eine Anschlussfläche 342w auf der Leiterplatte 322 und die entsprechende Anschlussfläche 344n auf der integrierten Schaltung 324 gebondet (mit Hilfe von Drahtbonden, Ultraschallbonden, Thermosonicbonden oder Thermokompressionsbonden). 9 zeigt zwar nur einen einzigen Draht 326a, der Fachkundige wird jedoch erkennen, dass eine Vielzahl von Drähten verwendet wird, vorzugsweise mindestens einer pro Zuleitung auf der Flexschaltung 100(1), beispielsweise 80. Der Fachkundige wird gleichwertige Strukturen für die Drähte 326 erkennen, die beispielsweise Flexschaltungen oder Bandkabel umfassen. Verfügt die Flexschaltung über eine Grundfläche, wie oben erläutert, kann ferner eine zusätzliche Bahn auf der Unterseite der Leiterplatte 322 vorgesehen werden, um den Signalpfad zu ihrem entgegen gesetzten Ende zu leiten. Eine derartige Bahn kann auf verschiedene bekannte Arten, beispielsweise einen zusätzlichen Draht, einen Durchgang usw., an die Oberseite der Leiterplatte 322 zur Verbindung mit der integrierten Schaltung 324 geführt werden.
Es wurde zwar ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben, dem Fachkundigen ist jedoch ersichtlich, dass Änderungen an einem derartigen Ausführungsbeispiel vorgenommen werden können, ohne dass von den Prinzipien der Erfindung abgewichen wird, deren Rahmen in den Ansprüchen definiert ist.

TEXT IN DEN FIGUREN

1

Display: Anzeige
Keyboard: Tastatur
Electronics box: Elektronikeinheit

Claims

Verfahren zum Verdrahten einer integrierten Schaltung (324), das Folgendes umfasst: – Elektrisches Verbinden von ersten Enden von Bahnen auf einer Leiterplatte (322) mit Anschlussflächen auf einer integrierten Schaltung; – Verbinden einer ersten Flexschaltung (100(1)) mit zweiten Enden von elektrischen Bahnen auf der Leiterplatte; und – Verbinden einer zweiten Flexschaltung (100(2)) mit der integrierten Schaltung.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: – Bonden der Leiterplatte an eine Oberfläche der integrierten Schaltung.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: – Verbinden der integrierten Schaltung mit einem Array aus Wandlerelementen.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: – Verbinden der ersten und der zweiten Flexschaltung mit einer Vielzahl von Drähten.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner Folgendes umfasst: – Falten eines Endes der ersten Flexschaltung, das mit der Vielzahl von Drähten verbunden ist, um die Breite der Anschlussfläche zu verringern.
Schaltung, die Folgendes umfasst: – eine integrierte Schaltung (324), – eine Leiterplatte (322), die in einem festen Verhältnis mit der integrierten Schaltung verbunden ist, wobei die Leiterplatte elektrische Bahnen aufweist, die mit der integrierten Schaltung in Verbindung stehen, – eine erste Flexschaltung (100(1)), die so mit der Leiterplatte verbunden ist, dass Zuleitungen auf der Flexschaltung mit der integrierten Schaltung in Verbindung stehen, und – eine zweite Flexschaltung (100(2)), die mit der integrierten Schaltung so verbunden ist, dass Zuleitungen auf der zweiten Flexschaltung mit der integrierten Schaltung in Verbindung stehen.
Ultraschallsonde (300), die Folgendes umfasst: – eine Vielzahl von Wandlerelementen, – eine integrierte Schaltung (324) mit einer ersten und einer zweiten Gruppe von Anschlussflächen in zwei unterschiedlichen Bereichen, wobei die integrierte Schaltung mit der Vielzahl von Wandlerelementen über einen Kommunikationskanal zwischen ihnen verbunden ist, – eine Leiterplatte (322), die an die integrierte Schaltung gebondet ist, wobei die Leiterplatte eine erste und eine zweite Gruppe von Anschlussflächen in zwei unterschiedlichen Bereichen aufweist, wobei die erste Gruppe von Anschlussflächen elektrisch mit der zweiten Gruppe von Anschlussflächen verbunden ist, wobei sich die erste Gruppe von Anschlussflächen in unmittelbarer Nähe der ersten Gruppe von Anschlussflächen auf der integrierten Schaltung befindet und die zweite Gruppe von Anschlussflächen mit der zweiten Gruppe von Anschlussflächen auf der integrierten Schaltung verbunden ist, – eine erste Flexschaltung (100(1)), die mit den ersten Anschlussflächen der Leiterplatte so verbunden ist, dass elektrische Zuleitungen auf der Flexschaltung mit der zweiten Gruppe von Anschlussflächen auf der integrierten Schaltung in Verbindung stehen, und – eine zweite Flexschaltung (100(2)), die mit der ersten Gruppe von Anschlussflächen auf der integrierten Schaltung verbunden ist.
Ultraschallsonde nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl von Wandlerelementen ein zweidimensionales Array von Elementen umfasst.
Ultraschallsonde nach Anspruch 7, wobei die erste Flexschaltung Folgendes umfasst: – ein erstes Ende (110(1)) mit Zuleitungen mit einer ersten Dichte, die mit den ersten Anschlussflächen der Leiterplatte verbunden sind, und – ein zweites Ende, das in Zweige (112(1), 113(1), 114(1)) unterteilt ist, wobei jeder der Zweige Zuleitungen mit einer Dichte aufweist, die geringer als die erste Dichte ist.
Ultraschallsonde nach Anspruch 9, wobei das zweite Ende der ersten Flexschaltung in einen ersten äußeren Zweig, einen zweiten äußeren Zweig und einen mittleren Zweig unterteilt ist, und wobei der erste äußere Zweig und der zweite äußere Zweig über den mittleren Zweig gefaltet sind.
Ultraschallsonde nach Anspruch 9, wobei die Zuleitungen des zweiten Endes der ersten Flexschaltung mit Drähten verbunden sind.
Ultraschallsonde nach Anspruch 9, wobei die Zuleitungen des zweiten Endes der ersten Flexschaltung an Drähte gelötet sind.
Ultraschallsonde nach Anspruch 7, wobei die erste Flexschaltung durch automatisches Filmbonden mit den ersten Anschlussflächen der Leiterplatte verbunden ist.
Ultraschallsystem, das eine Ultraschallsonde nach einem der Ansprüche 7 bis 13 umfasst.