JP2009194155A - 超音波プローブ装置及び超音波プローブ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレキシブル基板とリジッド基板との接合強度を高めるとともに所望の電気的な性能を確保する。
【解決手段】 超音波プローブ装置１は、超音波振動素子１６ａを有する圧電モジュール１６と、厚み方向に沿って配置され、その基端側が圧電モジュール１６側に支持された、複数枚のフレキシブル基板１５と、厚み方向に沿って配置され、それぞれその一端部が、電極パターン２１が形成された電極領域を有するとともに複数の前記フレキシブル基板１５の先端側に異方性導電膜２２を介して重ね合わされて接合された、複数枚のリジッド基板１４と、を備え、リジッド基板１４またはフレキシブル基板１５のうちの少なくとも一方に設けられ、異方性導電膜２２を介して接合される接合部分１８の前記基端側の端縁側のピール領域１９の表面形態が、前記接合部分の中央の表面形態よりも細密な凹凸で構成されていることを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、超音波プローブ装置及び超音波プローブ装置の製造方法に係り、特に、それぞれ複数枚積層されるリジッド基板とフレキシブル基板とが異方性導電膜を介して接合されるものに関する。

超音波診断装置に使用する超音波プローブとして、超音波診断装置本体と、使用者に把持されて操作されるハンドル部とを有し、これら超音波診断装置本体とハンドル部とがケーブルで接続されたものが知られている。ハンドル部の先端部分には超音波を送受信する圧電モジュールが配置され、ハンドル部の内部には、圧電モジュールに実装されたフレキシブル基板と、送受信を制御するための制御素子や電極パターンを有するリジッド基板と、が備えられる。これらのフレキシブル基板及びリジッド基板をそれぞれ複数枚重ねて使用し、多くの集積回路等に信号線を接続できる構成が知られている。フレキシブル基板及びリジッド基板はその端部同士が異方性導電膜（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））を介して接続されている。

フレキシブル基板は、その基端側が圧電モジュールに接続され、その先端側はリジッド基板の一方の面に接続されている。リジッド基板の両面にそれぞれ一枚ずつフレキシブル基板が接合されている。すなわち、２枚のフレキシブル基板がそれぞれリジッド基板の上面及び下面に接合され、２枚のフレキシブル基板がリジッド基板を挟むように配置されている。リジッド基板及びフレキシブル基板の接合部分に形成された電極パターンは、例えば、矩形状であってその主面の全体にわたって等間隔に格子状に並んで形成されている。

このように構成された超音波プローブの製造方法において、リジッド基板と、フレキシブル基板とを接続する際には、一枚のリジッド基板を処理ステージ上に載置し、この上に、ＡＣＦ材を介して、圧電モジュールに接続された複数のフレキシブル基板のうち一枚のフレキシブル基板を配置する。この状態で、上方の貼付ツールを下降させ、加熱及び加圧することによりＡＣＦ接合がなされる。

一回に一箇所の接合処理が行われ、これが繰り返される。まず、複数のリジッド基板の一方側の面のみにフレキシブル基板が一枚ずつ順番に接合され、その後、複数のリジッド基板の他方側の面が同様に一枚ずつ順次接合される。

接合処理の間、対象となっていない他の複数のフレキシブル基板及びリジッド基板は、折り曲げられて処理ステージ上から退避している。このとき、曲げ変形可能なフレキシブル基板と、曲げ変形し難いリジッド基板との接合部分においては、接合が剥がれる方向に向かって大きな外力（ピール力）がかかることになる。

しかしながら、上記の技術では、次のような問題があった。すなわち、リジッド基板とフレキシブル基板とが接合された状態において、フレキシブル基板を折り曲げる動作を繰り返すと、フレキシブル基板とリジッド基板との接合性が損なわれて剥がれるとともに、異方性導電膜の接合による電気的な性能が低下する原因となる。

そこで、本発明はフレキシブル基板とリジッド基板との接合強度を高めるとともに所望の電気的な性能を確保することを目的とする。

本発明の一形態にかかる超音波プローブ装置は、超音波振動素子を有する超音波検出部と、厚み方向に沿って配置され、それぞれ前記超音波振動素子に接続され、その基端側が前記超音波検出部側に支持されるとともに、その先端側に電極パターンが形成された複数枚のフレキシブル基板と、厚み方向に沿って配置され、それぞれその一端部が、電極パターンを有するとともに複数の前記フレキシブル基板の先端側に異方性導電膜を介して重ね合わされて接合された、複数枚のリジッド基板と、を備え、前記リジッド基板または前記フレキシブル基板のうちの少なくとも一方に設けられ、前記異方性導電膜を介して接合される接合部分の前記基端側の端縁側の領域の表面形態が、前記接合部分の中央の表面形態よりも細密な凹凸で構成されていることを特徴とする。

本発明の一形態にかかる超音波プローブ装置は、 超音波振動素子を有する超音波検出部と、厚み方向に沿って配置され、それぞれ前記超音波振動素子に接続され、その基端側が前記超音波検出部側に支持されるとともに、その先端側に電極パターンが形成された複数枚のフレキシブル基板と、厚み方向に沿って配置され、それぞれその一端部が、電極パターンを有するとともに複数の前記フレキシブル基板の先端側に異方性導電膜を介して重ね合わされて接合された、複数枚のリジッド基板と、を備え、前記リジッド基板または前記フレキシブル基板のうちの少なくとも一方において、前記異方性導電膜を介して接合される接合部分の前記基端側の端縁側の電極パターンの配置密度が前記接合部分の中央の電極パターンの配置密度よりも低いことを特徴とする。

本発明の一形態にかかる超音波プローブ装置は、 超音波振動素子を有する超音波検出部と、
厚み方向に沿って配置され、それぞれ前記超音波振動素子に接続され、その基端側が前記超音波検出部側に支持されるとともに、その先端側に電極パターンが形成された複数枚のフレキシブル基板と、厚み方向に沿って配置され、それぞれその一端部が、電極パターンを有するとともに複数の前記フレキシブル基板の先端側に異方性導電膜を介して重ね合わされて接合された、複数枚のリジッド基板と、を備え、前記リジッド基板または前記フレキシブル基板のうちの少なくとも一方において、前記異方性導電膜を介して接合される接合部分の前記基端側の端縁側の電極パターンのサイズが前記接合部分の中央の電極パターンのサイズよりも小さいことを特徴とする。

本発明の一形態にかかる超音波プローブ装置の製造方法は、超音波振動素子を有する超音波検出部にそれぞれその基端側が支持されて接続されるとともに、その先端側に電極パターンを有し、厚み方向に沿って配置された複数枚のフレキシブル基板に、電極パターンが形成された複数のリジッド基板をそれぞれ接合する、超音波プローブ装置の製造方法であって、処理ステージ上に一枚の前記リジッド基板を載置し、前記積層された複数枚のフレキシブル基板のうち一枚のフレキシブル基板を前記処理ステージ上の前記リジッド基板の接合対象部分に、異方性導電膜を介して重ね合わせるとともに、他のフレキシブル基板を折り曲げて前記処理ステージから退避させた状態で、前記接合対象部分に加熱及び加圧処理を施すことにより、一枚のリジッド基板に一枚のフレキシブル基板を接合する工程と、リジッド基板が接合された後のフレキシブル基板を折り曲げて前記処理ステージから退避させるとともに、前記一枚のリジッド基板に一枚のフレキシブル基板を接合する工程を、前記複数のフレキシブル基板に対して繰り返し行うことにより、前記複数枚のフレキシブル基板に前記複数枚のリジッド基板をそれぞれ接合する工程と、を備え、前記リジッド基板または前記フレキシブル基板のうちの少なくとも一方に設けられ、前記異方性導電膜を介して接合される接合部分の前記基端側の端縁側の領域の表面形態が、前記接合部分の中央の表面形態よりも細密な凹凸で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、フレキシブル基板とリジッド基板との接合強度を高めるとともに所望の電気的な性能を確保することが可能となる。

以下に本発明の第１実施形態にかかる超音波プローブ装置１について、図１乃至４を参照して説明する。なお、各図において適宜構成を拡大・縮小・省略して概略的に示している。図中矢印ＸＹＺはそれぞれ直交する３方向を示している。

図１及び図２に示す超音波プローブ装置１は、複数枚のプリント配線基板１１ａを備える超音波診断装置本体１１と、操作者に把持されて操作されるハンドル部１２とを有し、これら超音波診断装置本体１１とハンドル部１２とがケーブル１３で接続されている。

ハンドル部１２の内部には、６枚のリジッド基板１４と、１２枚のフレキシブル基板１５とがそれぞれ厚み方向（図１中矢印Ｚ方向）沿って積層されて設けられている。これら基板１４，１５をそれぞれ厚み方向に沿って重ねるように複数枚配置することにより、高密度で接続するとともにハンドル部１２を小型にすることを可能にしている。

ハンドル部１２の先端部分には、超音波を送受信する圧電モジュール１６（超音波検出部）が配置されている。圧電モジュール１６は、マトリックス状に多数配列された超音波振動素子１６ａ（圧電体）が縦横に多数排列されて構成され、この超音波振動素子１６ａから測定対象部位に超音波ビームを発振して反射させるとともにその反射信号によって振動させられることにより電気信号を生成している。

超音波振動素子１６ａは、例えば、２成分系或いは３成分系の圧電セラミックス等から成る。この超音波振動素子１６ａを２次元的に配列していることにより、超音波の全方位的なフォーカシングと高速な走査を可能としている。

圧電モジュール１６を備えたハンドル部１２に、複数のフレキシブル基板１５の基端側の端部１５ａがそれぞれ支持されている。フレキシブル基板１５の先端側の端部１５ｂは、異方性導電膜２２を介してリジッド基板１４に接合されている。フレキシブル基板１５の端部１５ｂと異方性導電膜２２とリジッド基板１４の端部とが重ね合わされ、加圧及び加熱処理により接着されている。

なお、フレキシブル基板１５は、絶縁性の樹脂から曲げ変形可能に構成され、基端側の端部１５ａが超音波を送受信するモジュール１６に実装されて支持されるとともに、先端側の端部１５ｂがリジッド基板１４の一方の面及び他方の面にそれぞれ一枚ずつ接合されている。すなわち、２枚のフレキシブル基板１５がリジッド基板１４の上下両面にそれぞれ接合され、２枚のフレキシブル基板１５でリジッド基板１４を挟むように配置されている。

図３及び図４に示すように、複数のフレキシブル基板１５の先端側であって、リジッド基板１４と接合される部分には、金属製の電極パターン２１が形成されている。

リジッド基板１４は絶縁樹脂で形成された絶縁基板１４ａに、送受信を制御するための制御素子１４ｂや電極パターン２１等で構成される制御回路が形成されている。例えば一方の面に送信用、他方の面に受信用の制御回路が形成されている。

電極パターン２１が形成された電極領域を含むリジッド基板１４の一方側の端部１４ｃが、異方性導電膜２２を介してフレキシブル基板１５の端部１５ｂと接合されている。異方性導電膜２２により、リジッド基板１４の電極パターン２１とフレキシブル基板１５の電極パターン２１とが接続され、超音波を送受信するモジュール１６の電極とリジッド基板１４の制御回路とが接続される。

リジッド基板１４及びフレキシブル基板１５の電極パターン２１は、図５で示すように、金属で形成され、平面視において例えば矩形状であってそれぞれ基板１４、１５の接合面に等間隔に格子状に並んで形成されている。

接着剤としての異方性導電膜２２が、テープ状の基材に塗布されている。異方性導電膜は、接着、導電、絶縁という３つの機能特性を有し、熱圧着することにより、膜の厚み方向に導電性、面方向に絶縁性を備える電気的異方性を持つ高分子膜であり、接着性のあるバインダ２２ａ内に導電粒子２２ｂが混在している。

リジッド基板１４の端部１４ｃとフレキシブル基板１５の端部１５ｂとが接合された接合部分１８は、例えば矢印Ｘ方向の寸法が３０ｍｍ、矢印Ｙ方向の寸法が７ｍｍ程度の矩形状を成している。この接合部分１８において、フレキシブル基板１５が折り曲げられた際に剥がれやすくなる端縁、すなわち、フレキシブル基板１５の基端側の端縁側の領域であるピール領域１９は、他の部分すなわち接合部分１８の中央部分及び反対側の端部よりもその表面形態が細密な凹凸で構成された領域２３を構成する。このピール領域１９は、例えば端縁部分１９ａとその近傍の側縁部分１９ｂを含んで構成されている。

細密な凹凸で構成された領域２３は、リジッド基板１４及びフレキシブル基板１５にそれぞれ形成され、エッチング処理や薬品処理によりその表面が凹凸状に形成されている。細密な凹凸で構成された領域２３は３μｍ以下の凹凸の連続を呈し、その表面は平滑、その凹凸は、例えばバインダ２２ａの粘度等に応じて、例えば、バインダ２２ａが入り込むことが可能な範囲で設定される。したがって、細密な凹凸で構成された領域２３では、その表面積が大きくなるとともに凹凸状によりバインダ２２ａを溜めやすいため、接合部分１８のうち、ピール領域１９は他の部分と比べて、接着剤による接合強度が高い。なお、本実施形態ではピール領域１９には電極パターン２１が形成されていない。

リジッド基板１４とフレキシブル基板１５とが接合された接合状態において、それぞれの電極パターン２１同士が接続されるとともに、基板１４，１５が機械的に接合されている。

この接合状態で、図８及び図９に示すように、フレキシブル基板１５が折り曲げられた場合には、接合部分１８におけるフレキシブル基板１５側の基端側のピール領域１９から剥がれるように外力（ピール力）が作用するが、ピール領域１９における接着強度は高いため、フレキシブル基板１５が折り曲げられた際にかかる力に対する抵抗が大きく、剥がれ難くなっている。

以下、このように構成された超音波プローブ装置１の製造方法について図５乃至図８を参照して説明する。ここでは、図６に示すように、厚み方向に積層され超音波を送受信するモジュール１６に対して支持された状態の複数のフレキシブル基板１５に、リジッド基板１４を接合する際の手順について主に説明する。

まず、接合の際に用いる接合装置３０について説明する。図７及び図８に示す接合装置３０は、超音波を送受信するモジュール１６を把持して固定する支持部材３１と、リジッド基板１４が設置される処理ステージ３２と、処理ステージ３２の直上方部でＺ方向に昇降自在に支持され、所定の加熱温度と加圧力をもって作用するツール部３３とを備えている。

図５に示すように、まず、接合処理の前に、予めリジッド基板１４及びフレキシブル基板１５のピール領域１９の表面処理を行う（ＳＴ１）。ここでは例えば薬品やエッチング処理によりピール領域１９の表面を凹凸状に形成する。なお、異物の付着等を防ぐため、表面処理は、接合工程の直前に行うことが望ましい。

ついで、一枚のリジッド基板１４を処理ステージ３２上に固定（ＳＴ２）し、この後、電極清掃処理が行われる（ＳＴ３）。この上に、予め室温戻し（ＳＴ４）や切り出し処理（ＳＴ５）が行われたテープ状の異方性導電膜２２を供給する（ＳＴ６）。ついでツール部３３により加熱及び加圧処理をすることにより仮圧着処理を施し（ＳＴ７）、外観を観察する（ＳＴ８）。

ついで、超音波を送受信するモジュール１６を配置し、支持部材３１により支持し（ＳＴ９）、フレキシブル基板１５の電極清掃を行う（ＳＴ１０）。超音波を送受信するモジュール１６に接続された複数のフレキシブル基板１５について、図７に示すように、これら複数のフレキシブル基板１５のうち、例えば下から二番目のフレキシブル基板１５が、異方性導電膜２２の上にその先端側の端部が位置するように配置する（ＳＴ１１）。

このとき、接合処理の対象となっていない、他の、下から３枚目より上に配置された、複数のフレキシブル基板１５は、上方に折り曲げられて処理ステージ３２の直上近傍から退避させられる。一方、最も下のフレキシブル基板１５は下方に折り曲げて処理ステージ３２近傍から退避させられる。

この状態で、上方のツール部３３を基板へ向かって下降させ、接合部分１８に加圧及び加熱処理をすることにより本圧着処理を施し（ＳＴ１２）、外観を観察する（ＳＴ１３）。本圧着処理では、例えば１８５±５℃／２０Ｓで加熱処理がなされ、３．２５±０．２５ＭＰａで加圧処理がなされる。

これにより、所定の荷重および温度によって基板が押圧及び加熱されることにより、異方性導電膜２２が溶融し、接合部分１８が圧着される。これにより、フレキシブル基板１５に形成された電極パターン２１とリジッド基板１４に形成された電極パターン２１とが、異方性導電膜２２に含まれる導電粒子２２ｂを介して電気的に接続される。以上により、図７に示すように、一枚のリジッド基板１４の一方の面、ここでは上面、の接合処理が完了する。

ついで、２枚目のリジッド基板１４を処理ステージ３２上に水平に配置するとともに、その上に異方性導電膜２２を介して、下から４枚目のフレキシブル基板１５を設置し、上記と同様に加熱及び加圧による接合処理を施す。このとき、既に接合されたフレキシブル基板１５及びリジッド基板１４については、フレキシブル基板１５を下方に折り曲げることにより処理ステージ３２近傍から退避させておく。この接合処理により、２枚目のリジッド基板１４の上面にフレキシブル基板１５が接合される。

以上の動作を複数回繰り返し、６枚全てのリジッド基板１４の上面側に６枚のフレキシブル基板１５をそれぞれ接合する。このとき、フレキシブル基板１５は一枚おき、ここでは下から偶数枚目のフレキシブル基板１５をそれぞれリジッド基板１４の上面に接合する。

全てのリジッド基板１４の上面の接合処理が終了した後、超音波を送受信するモジュール１６に支持されたフレキシブル基板１５及びリジッド基板１４を、上下反転させ、一枚ずつ上記と同様にリジッド基板１４の他方の面にそれぞれフレキシブル基板１５を一枚ずつ順次接合する接合処理を施す。

図８に示すように、この場合にも、接合処理の対象でないリジッド基板１４及びフレキシブル基板１５については、フレキシブル基板１５を折り曲げることにより処理ステージ３２近傍から退避させておく。

したがって、接合工程後のフレキシブル基板１５及びリジッド基板１４は、他の基板の接合の際には、図９及び図１０で示すような状態となり、フレキシブル基板１５の端部が剥がれる方向に大きなピール力がかかることとなる。接合部分１８におけるリジッド基板１４及びフレキシブル基板１５のうち、ピール領域１９は特に高い接合強度を有するため、ピール力に対する抵抗力が大きく、剥がれ難い構成となっている。

本実施形態にかかる超音波プローブ装置１及び超音波プローブ装置１の製造方法は以下に掲げる効果を奏する。すなわち、ピール領域１９に細密な凹凸で構成された領域２３を設けたことにより、ピール領域１９の接合強度を高め、接合処理の際に折り曲げられる場合にも、良好な接合性及び導電性を確保することが可能となる。

図９及び図１０に、例えばリジッド基板１４が接合された後にフレキシブル基板１５を折り曲げて退避させる場合の接合部分１８の状態を示す。図９は、一方の面のみにフレキシブル基板１５が接合された際の様子を示し、図１０は両面にそれぞれフレキシブル基板１５が接合された状態を示している。このようにフレキシブル基板１５が折り曲げられると、基板１４，１５の重力等により接合部分１８が剥がれる方向の外力（ピール力）Ｆが作用する。このように、ピール力Ｆを加えた状態で、温度サイクル試験と、高温高湿試験をした場合の、時間とピール強度との関係を図１１に示す。また、試験の結果、接合部分１８においてリジッド基板１４とフレキシブル基板１５とが剥がれた場合の構造を図１２に示す。従来の、ピール領域１９に細密な凹凸で構成された領域２３が形成されていない構造の接合部分に外力を加えた場合の時間とピール強度との関係を図１３に、剥がれた後の構造を図１４に示す。

図１１及び図１３を比較すると、本実施形態に係る接合部分１８のピール強度が高いことがわかる。また、図１２及び図１４を比較すると、本実施形態の接合部分１８では外力により異方性導電膜２２の構造が破壊されているが、従来の構造では異方性導電膜２２の構造が破壊される前にフレキシブル基板１５と異方性導電膜２２とが剥がれてしまっていることがわかる。すなわち、本実施形態の接合部分１８では、異方性導電膜２２と基板１４，１５との界面の接合強度が高く、異方性導電膜２２自体の構造が破壊される一定値の力がかかるまで、接合状態が持続するということがわかる。このため、本実施形態の超音波プローブ装置１はリジッド基板１４とフレキシブル基板１５との高い接合強度が得られ、電気的な性能を損なうことが防止される。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る超音波プローブ装置１及びその製造方法について図１５乃至図１８を参照して説明する。図１５は本実施形態の超音波プローブ装置１における接合部分１８を拡大して示す平面図であり、図１６は側面図である。各図において説明のため、適宜、構成を拡大、縮小または省略して示している。

なお、本実施形態の超音波プローブ装置１において、接合部分１８及び電極パターン２１の形状や配置以外の部分の構成等については上記第１実施形態の超音波プローブ装置１と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態では、リジッド基板１４及びフレキシブル基板１５の接合部分１８のピール領域１９は、細密な凹凸で構成された領域２３を形成する代わりに、電極パターン２１の配置によりその接合強度を向上している。

リジッド基板１４上に形成された複数の電極パターン２１、それぞれ、例えば平面視において円形状を成している。この電極パターン２１は接合部分１８のピール領域１９における配置密度が、他の部分よりも低く配置されている。すなわち、接合部分１８における基端側の端縁近傍及びその側縁において、中央部分よりも、隣り合う電極パターン２１同士の間隔が大きく構成され、配置される電極パターン２１の数が少ない。

このため、本実施形態のリジッド基板１４の接合部分１８は、そのピール領域１９においては表面が金属となる部分が少なく、絶縁樹脂部分が多い。

フレキシブル基板１５及びリジッド基板１４の接合部分は、絶縁樹脂で形成された基板上に金属で形成された電極パターン２１を備えているが、この絶縁樹脂と金属とでは、異方性導電膜２２の接着性が異り、絶縁樹脂部分の方が、金属部分よりも接着性が高い。

このため、同じ電極パターン２１であっても、接合部分１８全体に均等に配置した場合よりも、ピール強度が高くなる。すなわち、金属に比べて絶縁樹脂の方が異方性導電膜との接着性が良いため、ピール領域１９の部分にこの絶縁樹脂部分を比較的多く配置することにより効率的にピール強度を向上することができる。

したがって、図１７及び図１８に示すように、製造工程においてフレキシブル基板１５が折り曲げられた場合にピール力が作用しても剥がれ難い構成となる。なお、図１７はリジッド基板の一方の面のみを接合した後、図１８は両面の接合後に、フレキシブル基板１５が折り曲げられた際の状態を示す。

本実施形態においても上記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、表面処理が必要なく電極パターン２１の配置の設定を工夫するだけであるため、特に新たな工程を要さず、製造方法が容易となる。

また、電極パターン２１のそれぞれの外形が円形状であり、電極パターン２１の間において異方性導電膜２２の接着剤であるバインダ２２ａが流動しやすい構成となっている。すなわち、外径及び輪郭を滑らかな曲線を描く形状とすることで、加熱及び加圧の際に異方性導電膜２２のバインダ２２ａが電極パターン２１同士の間を流動して所接合領域に行き渡る。したがって、電極パターンが矩形状等の場合などと比べ、接着剤がその間を流動しやすく、ピール領域１９に十分に異方性導電膜２２を行き渡らせることが可能となる。したがって、ピール領域１９における接合強度を向上させることができる。

［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態に係る超音波プローブ装置１及びその製造方法について図１９乃至図２２を参照して説明する。図１９は本実施形態の超音波プローブ装置１における接合部分１８を拡大して示す平面図であり、図２０は側面図である。また、各図において説明のため、適宜、構成を拡大、縮小または省略して示している。

なお、本実施形態の超音波プローブ装置１において、接合部分１８及び電極パターン２１の形状以外の部分の構成等については上記第１及び第２実施形態の超音波プローブ装置１と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態では、リジッド基板１４及びフレキシブル基板１５の接合部分１８のピール領域１９は、細密な凹凸で構成された領域２３を形成する代わりに、電極パターン２１の形状または配置によりその接合強度を向上している。

本実施形態において、リジッド基板１４上に形成された複数の電極パターン２１は、それぞれ、例えば平面視において円形状を成している。ピール領域１９における電極パターン２１の径は、他の部分の電極パターン２１の径よりも小さい。すなわち、接合部分１８におけるフレキシブル基板１５側の端縁部分、及びその周辺の側縁部分において、中央部分よりも、一つの電極パターン２１当たりの大きさが小さく構成されている。

このため、本実施形態のリジッド基板１４の接合部分１８は、そのピール領域１９においては表面が金属となる部分が少なく、絶縁樹脂部分が多い。リジッド基板１４は絶縁樹脂で形成された基板上に金属で形成された電極パターン２１を有しているが、この絶縁樹脂と金属とでは、異方性導電膜２２の接着性が異なる。すなわち、絶縁樹脂部分の方が、金属部分よりも接着性が高い。このため、同じ電極パターン２１であっても、接合部分１８全体に均等に配置した場合よりも、ピール強度が高くなる。すなわち、金属に比べて絶縁樹脂の方が異方性導電膜２２との接着性が良いため、ピール領域１９の部分にこの絶縁樹脂部分を比較的多く配置することにより効率的にピール強度を向上することができる。

したがって、図２１及び図２２に示すように、製造工程においてフレキシブル基板１５が折り曲げられた場合にピール力が作用しても剥がれ難い構成となる。なお、図２１はリジッド基板の一方の面のみを接合した後、図２１は両面の接合後に、フレキシブル基板１５が折り曲げられた際の状態を示す。

本実施形態においても上記第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果が得られる。また、表面処理を要さず、電極パターン２１の配置の設定を工夫するだけであるため、特に新たな工程が必要ない。したがって、製造方法を容易にすることができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

例えば、上記第１実施形態においては、接着強度を高めるためにピール領域１９におけるリジッド基板１４及びフレキシブル基板１５の接合部分１８を表面処理し凹凸形状を形成したが、これに限られるものではなく、例えばフレキシブル基板１５のピール領域１９において、複数の孔を形成することで異方性導電膜の接着性を高め、接合強度を向上させることも可能である。また、上記第２及び第３実施形態では電極パターン２１を円形状とした場合について例示したが、例えば長円形等の他の形状であってもよい。

この他、上記各実施形態のうち任意の２つ以上の特徴を適宜組み合わせてもよい。例えば、ピール領域１９において、表面処理するとともに、電極の密度及びサイズを小さくし、その電極パターンの外形を円形状にすることで、更なる接合強度の向上が期待できる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第一実施形態にかかる超音波プローブ装置を示す斜視図。 同超音波プローブ装置の側面図。 図２のＡ部分を拡大して示す平面図。 図２のＢ部分を拡大して示す側面図。 同超音波プローブ装置の製造工程を示すフロー図。 同実施形態における、リジッド基板の実装前の圧電モジュール及びフレキシブル基板の構成を示す斜視図。 同超音波プローブ装置の製造工程を示す側面図。 同超音波プローブ装置の製造工程を示す側面図。 同超音波プローブ装置のフレキシブル基板が折り曲げられた状態を示す側面図。 同超音波プローブ装置のフレキシブル基板が折り曲げられた状態を示す側面図。 同超音波プローブ装置のピール力を示すグラフ。 同超音波プローブ装置の接合部分が剥がれた場合の構造を示す側面図。 超音波プローブ装置の一例の同超音波プローブ装置のピール力を示すグラフ。 超音波プローブ装置の一例の接合部分が剥がれた場合の構造を示す側面図。 本発明の第２実施形態に係る超音波プローブ装置のリジッド基板を示す平面図。 本発明の第２実施形態に係る超音波プローブ装置のリジッド基板を示す側面図。 同超音波プローブ装置のフレキシブル基板が折り曲げられた状態を示す側面図。 同超音波プローブ装置のフレキシブル基板が折り曲げられた状態を示す側面図。 本発明の第２実施形態に係る超音波プローブ装置のリジッド基板を示す平面図。 本発明の第２実施形態に係る超音波プローブ装置のリジッド基板を示す側面図。 同超音波プローブ装置のフレキシブル基板が折り曲げられた状態を示す側面図。 同超音波プローブ装置のフレキシブル基板が折り曲げられた状態を示す側面図。

符号の説明

１…超音波プローブ装置、１２…ハンドル部、１３…ケーブル、１４…リジッド基板、
１５…フレキシブル基板、１６…圧電モジュール、１６ａ…超音波振動素子、
１８…接合部分、１９…ピール領域、１９ａ…端縁部分、１９ｂ…側縁部分、
２１…電極パターン、２２…異方性導電膜、２３…領域。

Claims (5)

1. 超音波振動素子を有する超音波検出部と、
   厚み方向に沿って配置され、それぞれ前記超音波振動素子に接続され、その基端側が前記超音波検出部側に支持されるとともに、その先端側に電極パターンが形成された複数枚のフレキシブル基板と、
   厚み方向に沿って配置され、それぞれその一端部が、電極パターンを有するとともに複数の前記フレキシブル基板の先端側に異方性導電膜を介して重ね合わされて接合された、複数枚のリジッド基板と、を備え、
   前記リジッド基板または前記フレキシブル基板のうちの少なくとも一方に設けられ、前記異方性導電膜を介して接合される接合部分の前記基端側の端縁側の領域の表面形態が、前記接合部分の中央の表面形態よりも細密な凹凸で構成されていることを特徴とする超音波プローブ装置。
2. 超音波振動素子を有する超音波検出部と、
   厚み方向に沿って配置され、それぞれ前記超音波振動素子に接続され、その基端側が前記超音波検出部側に支持されるとともに、その先端側に電極パターンが形成された複数枚のフレキシブル基板と、
   厚み方向に沿って配置され、それぞれその一端部が、電極パターンを有するとともに複数の前記フレキシブル基板の先端側に異方性導電膜を介して重ね合わされて接合された、複数枚のリジッド基板と、を備え、
   前記リジッド基板または前記フレキシブル基板のうちの少なくとも一方において、前記異方性導電膜を介して接合される接合部分の前記基端側の端縁側の電極パターンの配置密度が前記接合部分の中央の電極パターンの配置密度よりも低いことを特徴とする超音波プローブ装置。
3. 超音波振動素子を有する超音波検出部と、
   厚み方向に沿って配置され、それぞれ前記超音波振動素子に接続され、その基端側が前記超音波検出部側に支持されるとともに、その先端側に電極パターンが形成された複数枚のフレキシブル基板と、
   厚み方向に沿って配置され、それぞれその一端部が、電極パターンを有するとともに複数の前記フレキシブル基板の先端側に異方性導電膜を介して重ね合わされて接合された、複数枚のリジッド基板と、を備え、
   前記リジッド基板または前記フレキシブル基板のうちの少なくとも一方において、前記異方性導電膜を介して接合される接合部分の前記基端側の端縁側の電極パターンのサイズが前記接合部分の中央の電極パターンのサイズよりも小さいことを特徴とする超音波プローブ装置。
4. 前記面方向の一端側の端縁は、前記接合部の前記一端側における側縁を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の超音波プローブ装置。
5. 超音波振動素子を有する超音波検出部にそれぞれその基端側が支持されて接続されるとともに、その先端側に電極パターンを有し、厚み方向に沿って配置された複数枚のフレキシブル基板に、電極パターンが形成された複数のリジッド基板をそれぞれ接合する、超音波プローブ装置の製造方法であって、
   処理ステージ上に、一枚の前記リジッド基板を載置し、前記積層された複数枚のフレキシブル基板のうち一枚のフレキシブル基板を前記処理ステージ上の前記リジッド基板の接合対象部分に、異方性導電膜を介して重ね合わせるとともに、他のフレキシブル基板を折り曲げて前記処理ステージから退避させた状態で、前記接合対象部分に加熱及び加圧処理を施すことにより、一枚のリジッド基板に一枚のフレキシブル基板を接合する工程と、
   リジッド基板が接合された後のフレキシブル基板を折り曲げて前記処理ステージから退避させるとともに、前記一枚のリジッド基板に一枚のフレキシブル基板を接合する工程を、前記複数のフレキシブル基板に対して繰り返し行うことにより、前記複数枚のフレキシブル基板に前記複数枚のリジッド基板をそれぞれ接合する工程と、を備え、
   前記リジッド基板または前記フレキシブル基板のうちの少なくとも一方に設けられ、前記異方性導電膜を介して接合される接合部分の前記基端側の端縁側の領域の表面形態が、前記接合部分の中央の表面形態よりも細密な凹凸で構成されていることを特徴とする超音波プローブ装置の製造方法。

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