JP2017034360A - 超音波デバイス、圧電デバイス、超音波測定装置、及び電子機器 - Google Patents

超音波デバイス、圧電デバイス、超音波測定装置、及び電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2017034360A
JP2017034360A JP2015150079A JP2015150079A JP2017034360A JP 2017034360 A JP2017034360 A JP 2017034360A JP 2015150079 A JP2015150079 A JP 2015150079A JP 2015150079 A JP2015150079 A JP 2015150079A JP 2017034360 A JP2017034360 A JP 2017034360A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
element substrate
array
substrate
facing plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015150079A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6610058B2 (ja
Inventor
清瀬 摂内
Setsunai Kiyose
摂内 清瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2015150079A priority Critical patent/JP6610058B2/ja
Priority to US15/210,096 priority patent/US10350639B2/en
Priority to CN201610601368.2A priority patent/CN106388856B/zh
Publication of JP2017034360A publication Critical patent/JP2017034360A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6610058B2 publication Critical patent/JP6610058B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4411Device being modular
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
    • B06B1/0622Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
    • B06B1/0629Square array
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4427Device being portable or laptop-like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4483Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
    • A61B8/4494Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer characterised by the arrangement of the transducer elements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/07Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
    • H10N30/072Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by laminating or bonding of piezoelectric or electrostrictive bodies
    • H10N30/073Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by laminating or bonding of piezoelectric or electrostrictive bodies by fusion of metals or by adhesives

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

【課題】所望の剛性を有しかつ小型な超音波デバイス、圧電デバイス、超音波測定装置、及び電子機器を提供する。【解決手段】超音波デバイス24は、複数の超音波トランスデューサー51がアレイ状に配置された超音波トランスデューサーアレイ50が設けられた素子基板41と、素子基板41に接合され、少なくとも超音波トランスデューサーアレイ50を覆う封止板42(アレイ対向板)と、素子基板41及び封止板42の少なくともいずれか一方を支持する支持基板23と、を備え、支持基板23は、少なくとも封止板42の一部が挿入される貫通孔232(挿入部)を有する。【選択図】図5

Description

本発明は、超音波デバイス、圧電デバイス、超音波測定装置、及び電子機器に関する。
従来、超音波の送受信を行う超音波送受信部を備える超音波探触子であって、超音波送受信部が、板状のバッキング材層を介して信号処理回路部に電気的に接続され、信号処理回路部からの送信パルス信号に応じて超音波を送信し、受信した超音波に応じて受信パルス信号を信号処理回路部に出力する超音波探触子が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の超音波送受信部は、ダイヤフラムと、ダイヤフラムの超音波放射側に配置され、当該ダイヤフラムを支持する支持部材と、を備える。これらのうちダイヤフラムは、薄板状の基材層と、基材層に対して支持部材と反対側の面(背面)側に設けられた電気機械変換素子としての駆動層と、を備える。そして、基材層の背面側には、スルーシリコンビア(TSV:Through Silicon Via)基板(封止部材)が設けられ、当該TSV基板によって駆動層が覆われている。TSV基板に設けられた貫通電極が、バッキング材層を介して信号処理回路部に通電可能に接続される。このように、ダイヤフラムは、封止部材によって支持された状態で、バッキング材層等に固定される。
特開2011−259274号公報
しかしながら、特許文献1に記載の超音波探触子(超音波モジュール)では、駆動層が設けられたダイヤフラムが、TSV基板(封止板)及びバッキング材層を介して、信号処理回路部すなわち回路基板に固定されているため、ダイヤフラム、封止板、バッキング材層、及び回路基板の配列方向における厚み寸法が大きくなり、超音波モジュールが大型化するという課題があった。
これに対して、封止部材の厚み寸法を小さくすることにより、超音波探触子の大型化を抑制することが考えられる。しかしながら、この場合、封止板の剛性が低下するため、測定対象に超音波探触子を接触させた際の応力によって、封止板やダイヤフラムが変形したり、破損したりするおそれがあった。したがって、封止板の剛性を確保する必要があり、封止板の厚み寸法を小さくすることにも限度があり、所望の剛性を確保しながらも超音波モジュールを小型化することは困難であった。
本発明は、所望の剛性を有しかつ小型な超音波デバイス、圧電デバイス、超音波測定装置、及び電子機器を提供することを目的の一つとする。
本発明に係る一適用例の超音波デバイスは、複数の超音波トランスデューサーがアレイ状に配置された超音波トランスデューサーアレイが設けられた素子基板と、前記素子基板に接合され、少なくとも前記超音波トランスデューサーアレイを覆うアレイ対向板と、前記素子基板及び前記アレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する支持基板と、を備え、前記支持基板は、少なくとも前記アレイ対向板の一部が挿入される挿入部を有することを特徴とする。
本適用例では、支持基板は、挿入部に少なくともアレイ対向板の一部が挿入された状態で、素子基板及びアレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する。
このような構成では、それぞれ所定厚み寸法を有する支持基板、アレイ対向板、及び素子基板を、基板厚み方向に順に積層する従来の構成に比べて、挿入部に挿入された少なくともアレイ対向板の一部の厚み寸法分だけ、厚み寸法を小さくでき、超音波デバイスの小型化を図ることができる。また、超音波デバイスの小型化を図るために、アレイ対向板の寸法を小さくしなくてもよいため、アレイ対向板の剛性の低下を抑制できる。このように、本適用例によれば、所望の剛性を有しかつ小型な超音波デバイスを提供することができる。
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記アレイ対向板を前記支持基板に固定する固定部材を備えることが好ましい。
ここで、固定部材としては、例えば各種の接着剤等の樹脂材料を用いることができる。
本適用例では、固定部材によって支持基板に対してアレイ対向板を固定する。すなわち、アレイ対向板は、挿入部に挿入された状態で、支持基板に対して固定されている。これにより、例えば、測定時等において基板厚み方向に平行な応力が作用した場合でも、挿入部内においてアレイ対向板が移動することにより素子基板が変形したり、変形量が許容範囲を超えることによって素子基板が破損したりすることを抑制できる。
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記挿入部は、前記支持基板の厚み方向に設けられた第一溝部であり、前記第一溝部は、前記アレイ対向板の前記素子基板とは反対側の面に当接する第一底面を有することが好ましい。
本適用例では、挿入部は、素子基板の厚み方向に設けられた第一溝部であり、第一溝部の第一底面は、アレイ対向板の素子基板と反対側の面に当接する。このような構成では、第一底面にアレイ対向板を当接させた状態で、素子基板及びアレイ対向板の少なくとも一方を支持基板に支持させることができる。これにより、基板厚み方向において、アレイ対向板及び素子基板を、支持基板に対して位置決めできる。すなわち、第一溝部の厚み方向の寸法によって、アレイ対向板の挿入量を設定できるため、支持基板に対して所望の位置に素子基板を位置決めでき、位置決めも容易である。
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記挿入部は、前記支持基板を厚み方向に貫通する貫通孔であることが好ましい。
本適用例では、挿入部は、支持基板を貫通するように設けられる。このような構成では、支持基板の厚み寸法以上の厚みを有するアレイ対向板であっても、所望の挿入量でアレイ対向板を挿入部に挿入することができる。つまり、素子基板の位置をアレイ対向板の厚み寸法に関わらず設定することができ、超音波デバイスにおける設計に自由度を広げることができる。例えば、支持基板を平坦面に配置した状態で、素子基板を支持基板に固定することにより、アレイ対向板における素子基板とは反対側の端面と、支持基板の一面とが、厚み方向において同一位置となるように配置することができる。
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記貫通孔を覆って前記支持基板に接合される補強板を備え、前記補強板は、前記貫通孔に臨む面が前記アレイ対向板の前記素子基板とは反対側の面に当接することが好ましい。
本適用例では、補強板が、貫通孔を覆うように支持基板に接合され、当該補強板の貫通孔に臨む面が、アレイ対向板の素子基板とは反対側の面に当接する。このような構成では、補強板にアレイ対向板を当接させた状態で、素子基板及びアレイ対向板の少なくとも一方を支持基板に支持させることができる。これにより、基板厚み方向において、支持基板に対して所望の位置にアレイ対向板及び素子基板を位置決めできる。また、補強板によって支持基板を補強することができ、超音波デバイスの強度を向上させることができる。
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記補強板は、前記補強板を厚み方向から見た平面視において、前記アレイ対向板と重なる位置に、前記アレイ対向板の前記素子基板とは反対側の端部が挿入される第二溝部を有し、前記第二溝部は、前記アレイ対向板の前記素子基板とは反対側の面に当接する第二底面を有することが好ましい。
本適用例では、厚み方向において、アレイ対向板における素子基板とは反対側の端部が、支持基板から突出し、当該端部が、補強板に設けられた第二溝部に挿入される。そして、上記アレイ対向板の前記素子基板とは反対側の面が、第二溝部の第二底面に当接した状態で、素子基板及びアレイ対向板の少なくとも一方を支持基板に支持させることができる。これにより、上述した発明と同様に、基板厚み方向において、支持基板に対して所望の位置に、アレイ対向板及び素子基板を位置決めすることができる。これに加え、第二溝部の厚み方向の寸法によって、封止板の挿入量を設定でき、超音波デバイスにおける設計の自由度をより広げることができる。また、第二溝部の平面形状(補強板の板厚方向から見た平面視における形状)をアレイ対向板の平面形状に応じた形状とすることで、アレイ対向板のアライメント調整を好適に実施でき、及び平面方向への位置ずれを抑制できる。
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記素子基板は、基板厚み方向から見た平面視において、前記アレイ対向板及び前記挿入部から突出する突出部を有し、前記突出部が前記支持基板に接合されることが好ましい。
本適用例では、挿入部にアレイ対向板が挿入された状態で、素子基板の突出部と支持基板とが接合される。このような構成では、挿入部にアレイ対向板を挿入した状態で、平面視において、支持基板に対する素子基板の位置を調整することが容易であり、位置決め精度の向上を図ることができる。
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記素子基板を前記支持基板に接合する接合部材を備え、前記素子基板は、第一面、及び前記第一面とは反対側の第二面を有し、前記超音波トランスデューサーアレイは、前記第一面に設けられ、前記アレイ対向板は、前記第一面に接合され、前記素子基板における前記突出部の前記第一面には、前記超音波トランスデューサーに電気的に接続された素子端子部を有し、前記支持基板は、前記素子端子部に対向する位置に設けられ、前記素子端子部に電気的に接合される回路端子部を有し、前記接合部材は、導電性材料で形成され、前記素子端子部と前記回路端子部とを電気的に接合することが好ましい。
本適用例では、接合部材としての導電性材料を用いて、素子基板に設けられた素子端子部と、配線基板に設けられた回路端子部と、を直接接合すること(いわゆる、フェースダウン実装)により、素子基板と配線基板とを接合する。これにより、超音波デバイスの実装段階における作業工程を簡単にでき、製造効率性を向上させることができる。また、実施時に、上記電極線及び電極端子とフレキシブル基板とを半田を用いて接合する場合、フレキシブル基板の一端側と他端側との2度の加熱を行うことになり、加熱工程数が増大することとなる。この場合、2度目の加熱の前までに、超音波モジュールに配置された樹脂材料(例えば電極端子を覆う樹脂被膜や接着剤等)が熱収縮したり変形したりして、素子基板に応力が作用し、当該素子基板が変形するおそれがある。これに対して、本適用例では、フェースダウン実装によって、1度の加熱によって、電極線及び電極端子を接合することができ、上記素子基板の変形を抑制できる。
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記素子基板は、複数の前記超音波トランスデューサーのそれぞれに対応した開口部と、前記開口部を閉塞する振動膜とを有し、前記アレイ対向板は、前記素子基板の厚み方向に見た平面視において、前記超音波トランスデューサーの前記振動膜と重なる位置に設けられた凹部と、複数の超音波トランスデューサー間の前記振動膜以外の領域において前記素子基板を支持し、かつ、前記凹部を隔てる隔壁部と、を有することが好ましい。
本適用例では、アレイ対向板は、各超音波トランスデューサーと重なる位置に設けられた凹部と、超音波トランスデューサー間の振動膜が形成された領域以外の領域にて素子基板を支持し、かつ、凹部を隔てる隔壁部とを、有する。このような構成では、各超音波トランスデューサーに対応する凹部が、隔壁部によって隔たれているため、超音波トランスデューサー間でのクロストークを抑制できる。また、隔壁部によって、支持基板が支持されているため、素子基板の撓みを抑制できる。
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記素子基板は、複数の前記超音波トランスデューサーのそれぞれに対応した開口部と、前記開口部を閉塞する振動膜とを有し、前記超音波トランスデューサーアレイは、同一の駆動信号によって駆動され、隣接して配置される複数の前記超音波トランスデューサーを含む超音波トランスデューサー群を、複数有し、前記アレイ対向板は、前記素子基板の厚み方向に見た平面視において、複数の前記超音波トランスデューサー群に含まれる前記超音波トランスデューサーの前記振動膜と重なる位置に設けられ、前記素子基板側に開口する凹部と、複数の前記超音波トランスデューサー群間の前記振動膜以外の領域において前記素子基板を支持し、かつ、前記凹部を隔てる隔壁部と、を有することが好ましい。
本適用例では、アレイ対向板は、各超音波トランスデューサー群と重なる位置に設けられた凹部と、超音波トランスデューサー群間の振動膜が形成された領域以外の領域にて素子基板を支持し、かつ、凹部を隔てる隔壁部とを、有する。このような構成では、各超音波トランスデューサー群に対応する凹部が、隔壁部によって隔たれているため、超音波トランスデューサー群間でのクロストークを抑制できる。また、隔壁部によって、素子基板が支持されているため、素子基板の撓みを抑制できる。
本発明に係る一適用例の圧電デバイスは、複数の圧電素子がアレイ状に配置された圧電素子アレイが設けられた素子基板と、前記素子基板に接合され、少なくとも前記圧電素子アレイを覆うアレイ対向板と、前記素子基板及び前記アレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する支持基板と、備え、前記支持基板は、少なくとも前記アレイ対向板の一部が挿入される挿入部を有することを特徴とする。
本適用例では、支持基板は、挿入部に少なくともアレイ対向板の一部が挿入された状態で、素子基板及びアレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する。
このような構成では、それぞれ所定厚み寸法を有する支持基板、アレイ対向板、及び素子基板を、基板厚み方向に順に積層する従来の構成に比べて、挿入部に挿入された前記少なくともアレイ対向板の一部の厚み寸法分だけ、厚み寸法を小さくでき、圧電デバイスの小型化を図ることができる。また、圧電デバイスの小型化を図るために、アレイ対向板の寸法を小さくしなくてもよいため、アレイ対向板の剛性の低下を抑制できる。このように、本適用例によれば、所望の剛性を有しかつ小型な圧電デバイスを提供することができる。
本発明に係る一適用例の超音波測定装置は、複数の超音波トランスデューサーがアレイ状に配置された超音波トランスデューサーアレイが設けられた素子基板と、前記素子基板に接合され、少なくとも前記超音波トランスデューサーアレイを覆うアレイ対向板と、前記素子基板及び前記アレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する支持基板と、前記超音波トランスデューサーを制御する制御部と、を備え、前記支持基板は、少なくとも前記アレイ対向板の一部が挿入される挿入部を有することを特徴とする。
本適用例では、支持基板は、挿入部に少なくともアレイ対向板の一部が挿入された状態で、素子基板及びアレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する。
このような構成では、それぞれ所定厚み寸法を有する支持基板、アレイ対向板、及び素子基板を、基板厚み方向に順に積層する従来の構成に比べて、挿入部に挿入された前記少なくともアレイ対向板の一部の厚み寸法分だけ、厚み寸法を小さくでき、超音波測定装置の小型化を図ることができる。また、超音波測定装置の小型化を図るために、アレイ対向板の寸法を小さくしなくてもよいため、アレイ対向板の剛性の低下を抑制できる。このように、本適用例によれば、所望の強度を有しかつ小型な超音波測定装置を提供することができる。
本発明に係る一適用例の電子機器は、複数の圧電素子がアレイ状に配置された圧電素子アレイが設けられた素子基板と、前記素子基板に接合され、少なくとも前記圧電素子アレイを覆うアレイ対向板と、前記素子基板及び前記アレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する支持基板と、前記圧電素子を制御する制御部と、を備え、前記支持基板は、少なくとも前記アレイ対向板の一部が挿入される挿入部を有することを特徴とする。
本適用例では、支持基板は、挿入部に少なくともアレイ対向板の一部が挿入された状態で、素子基板及びアレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する。
このような構成では、それぞれ所定厚み寸法を有する支持基板、アレイ対向板、及び素子基板を、基板厚み方向に順に積層する従来の構成に比べて、挿入部に挿入された前記少なくともアレイ対向板の一部の厚み寸法分だけ、厚み寸法を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。また、電子機器の小型化を図るために、アレイ対向板の寸法を小さくしなくてもよいため、アレイ対向板の剛性の低下を抑制できる。このように、本適用例によれば、所望の強度を有しかつ小型な電子機器を提供することができる。
第一実施形態の超音波測定装置の概略構成を示す斜視図。 第一実施形態の超音波測定装置の概略構成を示すブロック図。 第一実施形態の超音波プローブにおける超音波デバイスの概略構成を示す平面図。 第一実施形態の超音波デバイスの素子基板を、封止板側から見た平面図。 第一実施形態の超音波デバイスの断面図。 第一実施形態の超音波デバイスの封止板を、素子基板側から見た平面図。 第一実施形態の超音波デバイスの配線基板を、素子基板側から見た平面図。 第一実施形態における超音波ユニットの配線基板への実装方法を示す図。 従来の超音波デバイスの構成例を示す断面図。 第二実施形態の超音波デバイスの断面図。 第三実施形態の超音波デバイスの断面図。 第三実施形態の変形例の超音波デバイスの断面図。 第四実施形態の超音波デバイスの断面図。 第四実施形態の変形例の超音波デバイスの断面図。 第五実施形態の超音波デバイスの断面図。 第五実施形態の変形例の超音波デバイスの断面図。 第六実施形態の超音波デバイスの断面図。 第六実施形態の超音波デバイスの封止板を、素子基板側から見た平面図。 他の実施形態における電子機器の一例を示す図。
[第一実施形態]
以下、本発明に係る第一実施形態の電子機器としての超音波測定装置について、図面に基づいて説明する。
[超音波測定装置1の構成]
図1は、本実施形態の超音波測定装置1の概略構成を示す斜視図である。図2は、超音波測定装置1の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態の超音波測定装置1は、図1に示すように、超音波プローブ2と、超音波プローブ2にケーブル3を介して電気的に接続された制御装置10と、を備えている。制御装置10は、本発明の制御部に相当する。
この超音波測定装置1は、超音波プローブ2を生体(例えば人体)の表面に当接させ、超音波プローブ2から生体内に超音波を送出する。また、生体内の器官にて反射された超音波を超音波プローブ2にて受信し、その受信信号に基づいて、例えば生体内の内部断層画像を取得したり、生体内の器官の状態(例えば血流等)を測定したりする。
[超音波プローブ2の構成]
図3は、超音波プローブ2における超音波デバイス24の概略構成を示す平面図である。
超音波プローブ2は、筐体21と、筐体21内部に設けられた超音波ユニット22と、超音波ユニット22を制御するためのドライバ回路等が設けられ、超音波ユニット22を支持する配線基板23と、を備えている。
なお、超音波デバイス24は、超音波ユニット22と、配線基板23とを含み構成され、超音波ユニット22と配線基板23とが、接合部材45(図5参照)によって接合される。また、超音波ユニット22は、本発明の圧電デバイスの一例であり、後述するように圧電素子413を含み構成される。
筐体21は、図1示すように、平面視矩形状の箱状に形成され、厚み方向に直交する一面(センサー面21A)には、センサー窓21Bが設けられており、超音波ユニット22の一部が露出している。また、筐体21の一部(図1に示す例では側面)には、ケーブル3の通過孔21Cが設けられ、ケーブル3は、通過孔21Cから筐体21の内部の配線基板23に接続されている。また、ケーブル3と通過孔21Cとの隙間は、例えば樹脂材等が充填されることで、防水性が確保されている。
なお、本実施形態では、ケーブル3を用いて、超音波プローブ2と制御装置10とが接続される構成例を示すが、これに限定されず、例えば超音波プローブ2と制御装置10とが無線通信により接続されていてもよく、超音波プローブ2内に制御装置10の各種構成が設けられていてもよい。
[超音波ユニット22の構成]
図4は、超音波ユニット22における素子基板41を、封止板42側から見た平面図である。図5は、図4におけるB-B線で切断した超音波デバイス24の断面図である。
超音波デバイス24を構成する超音波ユニット22は、図3及び図4に示すように、素子基板41と、封止板42と、音響整合層43(図5参照)と、音響レンズ44(図5参照)と、を備える。
(素子基板41の構成)
素子基板41は、図5に示すように、基板本体部411と、基板本体部411に積層された振動膜412と、振動膜412に積層された圧電素子413と、を備えている。ここで、素子基板41において、封止板42に対向する背面41Aは本発明における第一面となり、背面41Aとは反対側の作動面41Bが本発明における第二面となる。また、振動膜412及び圧電素子413により、本発明の超音波トランスデューサー51が構成されている。
ここで、図4に示すように、素子基板41を厚み方向から見た平面視において、素子基板41の中心領域には、複数の超音波トランスデューサー51がアレイ状に配置された超音波トランスデューサーアレイ(圧電素子アレイ)50が設けられている。この超音波トランスデューサーアレイ50が設けられる領域を、以降、アレイ領域Ar1と称する。後述するが、素子基板41の背面41A側のアレイ領域Ar1に少なくとも重なる位置に、封止板42が配置される。
また、素子基板41は、図5に示すように、アレイ領域Ar1に重なるように配置された封止板42よりも、X方向の両側に突出する突出部41Cを有する。図4に示すように、突出部41Cの背面41A側の端子領域Ar2には、Y方向に沿って配置された複数の第一電極パッド414P及び第二電極パッド416Pが設けられている。これら第一電極パッド414P及び第二電極パッド416Pは、本発明の素子端子部に相当する。なお、後述するが、素子基板41は、突出部41Cにおいて、接合部材45(図4において二点鎖線で配置位置を示す)によって配線基板23に接合される。
基板本体部411は、例えばSi等の半導体基板である。この基板本体部411のアレイ領域Ar1内には、各々の超音波トランスデューサー51に対応した開口部411Aが設けられている。また、各開口部411Aは、基板本体部411の背面41A側に設けられた振動膜412により閉塞されている。
振動膜412は、例えばSiOや、SiO及びZrOの積層体等より構成され、基板本体部411の背面41A側全体を覆って設けられている。この振動膜412の厚み寸法は、基板本体部411に対して十分小さい厚み寸法となる。基板本体部411をSiにより構成し、振動膜412をSiOにより構成する場合、例えば基板本体部411の背面41A側を酸化処理することで、所望の厚み寸法の振動膜412を容易に形成することが可能となる。また、この場合、SiOの振動膜412をエッチングストッパーとして基板本体部411をエッチング処理することで、開口部411Aを容易に形成することが可能となる。
また、図5に示すように、各開口部411Aを閉塞する振動膜412上には、それぞれ下部電極414、圧電膜415、及び上部電極416の積層体である圧電素子413が設けられている。ここで、振動膜412及び圧電素子413により、本発明の超音波トランスデューサー51が構成される。
このような超音波トランスデューサー51では、下部電極414及び上部電極416の間に所定周波数の矩形波電圧が印加されることで、開口部411Aの開口領域内の振動膜412を振動させて超音波が送出することができる。また、対象物から反射された超音波により振動膜412が振動されると、圧電膜415の上下で電位差が発生する。したがって、下部電極414及び上部電極416間に発生する前記電位差を検出することで、受信した超音波を検出することが可能となる。
また、本実施形態では、図4に示すように、上記のような超音波トランスデューサー51が、素子基板41のアレイ領域Ar1内に、X方向、及びX方向に直交するY方向に沿って複数配置されている。
ここで、下部電極414は、X方向に沿う直線状に形成されている。すなわち、下部電極414は、X方向に沿って並ぶ複数の超音波トランスデューサー51に跨って設けられており、圧電膜415と振動膜412との間に位置する下部電極本体414Aと、隣り合う下部電極本体414Aを連結する下部電極線414Bと、アレイ領域Ar1外の端子領域Ar2に引き出される下部端子電極線414Cとにより構成されている。よって、X方向に並ぶ超音波トランスデューサー51では、下部電極414は同電位となる。
また、下部端子電極線414Cは、アレイ領域Ar1外の端子領域Ar2まで延出し、端子領域Ar2において、後述する配線端子部231と接続される第一電極パッド414Pを構成する。
一方、上部電極416は、図4に示すように、Y方向に沿って並ぶ複数の超音波トランスデューサー51に跨って設けられた素子電極部416Aと、互いに平行する素子電極部416Aの端部同士を連結する共通電極部416B(本発明の第二電極線の一部を構成)とを有する。素子電極部416Aは、圧電膜415上に積層された上部電極本体416Cと、隣り合う上部電極本体416Cを連結する上部電極線416D(本発明の第二電極線の一部を構成)と、Y方向の両端部に配置された超音波トランスデューサー51からY方向に沿って外側に延出する上部端子電極416E(本発明の第二電極線の一部を構成)とを有する。
共通電極部416Bは、アレイ領域Ar1以外の外周領域Ar3におけるY方向の両側にそれぞれ設けられている。+Y側の共通電極部416Bは、Y方向に沿って複数設けられた超音波トランスデューサー51のうちの+Y側端部に設けられた超音波トランスデューサー51から+Y側に延出した上部端子電極416E同士を接続する。−Y側端部の共通電極部416Bは、−Y側に延出した上部端子電極416E同士を接続する。よって、アレイ領域Ar1内の各超音波トランスデューサー51では、上部電極416は同電位となる。また、これら一対の共通電極部416Bは、X方向に沿って設けられ、その端部がアレイ領域Ar1から端子領域Ar2まで引き出されている。そして、共通電極部416Bは、端子領域Ar2において、後述する配線端子部231と接続される第二電極パッド416Pを構成する。
上記のような超音波トランスデューサーアレイ50では、下部電極414で連結されたX方向に並ぶ超音波トランスデューサー51により、同一の駆動信号で駆動される1つの超音波トランスデューサー群51Aが構成され、当該超音波トランスデューサー群51AがY方向に沿って複数並ぶ2次元アレイ構造を構成する。
(封止板42の構成)
図6は、封止板42を素子基板41側から見た平面図である。
封止板42は、本発明のアレイ対向板に相当し、図6に示すように、厚み方向から見た際の平面形状が例えば矩形状に形成され、シリコン基板等の半導体基板や、絶縁体基板により構成される。封止板42は、図3に示すように、平面視において、少なくともアレイ領域Ar1と重なり、かつ、X方向において2つの端子領域Ar2の間となる位置に配置され、アレイ領域Ar1以外の外周領域Ar3において、接合膜や接着剤等により素子基板41と接合されている。これにより、封止板42は、素子基板41の基板強度を向上させることが可能となる。
なお、封止板42の材質や厚みは、超音波トランスデューサー51の周波数特性に影響を及ぼすため、超音波トランスデューサー51にて送受信する超音波の中心周波数に基づいて設定することが好ましい。
この封止板42は、素子基板41のアレイ領域Ar1に対向するアレイ対向領域Ar4(図4参照)に、超音波トランスデューサー51のそれぞれに対応した複数の凹溝(凹部)421が形成されている。隣接する凹溝421間において、当該凹溝421によって形成される内部空間が、隔壁部422によって隔てられている。
この凹溝421が形成されることにより、振動膜412のうち、超音波トランスデューサー51により振動される領域(開口部411A内)では、素子基板41との間に所定寸法のギャップ421Aが設けられることになり、振動膜412の振動が阻害されない。
また、隔壁部422は、基板本体部411における超音波トランスデューサー51間の開口部411A以外の領域(支持部411B;図5参照)と重なる位置に配置され、基板本体部411を支持している。この隔壁部422によって内部空間Sが隔てられることにより、1つの超音波トランスデューサー51からの背面波が他の隣接する超音波トランスデューサー51に入射される不都合(クロストーク)を抑制することができる。
なお、基板本体部411の開口部411A以外の領域(支持部411B)と封止板42の隔壁部422とが接合されていてもよい。
また、振動膜412が振動すると、開口部411A側(作動面41B側)の他、封止板42側(背面41A側)にも背面波として超音波が放出される。この背面波は、封止板42により反射され、再びギャップ421Aを介して振動膜412側に放出される。この際、反射背面波と、振動膜412から作動面41B側に放出される超音波との位相がずれると、超音波が減衰する。したがって、本実施形態では、ギャップ421Aにおける音響的な距離が、超音波の波長λの4分の1(λ/4)の奇数倍となるように、各凹溝421の溝深さが設定されている。言い換えれば、超音波トランスデューサー51から発せられる超音波の波長λを考慮して、素子基板41や封止板42の各部の厚み寸法が設定される。
(音響整合層43及び音響レンズ44の構成)
音響整合層43は、図5に示すように、素子基板41の作動面41B側に設けられている。具体的には、音響整合層43は、素子基板41の開口部411A内に充填され、かつ、基板本体部411の作動面41B側から所定の厚み寸法で形成される。
音響レンズ44は、音響整合層43上に設けられ、図1に示すように、筐体21のセンサー窓21Bから外部に露出する。
これらの音響整合層43や音響レンズ44は、超音波トランスデューサー51から送信された超音波を測定対象である生体に効率よく伝搬させ、また、生体内で反射した超音波を効率よく超音波トランスデューサー51に伝搬させる。このため、音響整合層43及び音響レンズ44は、素子基板41の超音波トランスデューサー51の音響インピーダンスと、生体の音響インピーダンスとの中間の音響インピーダンスに設定されている。
[配線基板23の構成]
図7は、配線基板23を素子基板41側から見た平面図である。
配線基板23は、本発明の支持基板に相当し、素子基板41が接合される。この配線基板23は、図5及び図7に示すように、配線端子部231と、貫通孔232とを備える。
配線端子部231は、本発明の回路端子部に相当し、素子基板41の突出部41Cの端子領域Ar2に設けられた各電極パッド414P,416Pに対応する位置に設けられる。この配線端子部231は、対応する電極パッド414P,416Pと、例えば半田等の導電性を有する接合部材45によって接合される。すなわち、素子基板41の突出部41Cは、接合部材45によって、配線基板23に接合される。なお、配線端子部231及び接合部材45は、樹脂被膜45Aによって覆われている。
貫通孔232は、本発明の挿入部に相当し、図4に示すように、封止板42が挿入される。貫通孔232は、図示例では、平面視において、封止板42に応じた形状を有し(図示例では矩形状)、当該封止板42が挿入可能に構成され、厚み方向に配線基板23を貫通している。この貫通孔232に封止板42が挿入された状態で、配線端子部231と各電極パッド414P,416Pとが接合部材45によって接合され、素子基板41が配線基板23に接合される。
また、配線基板23は、超音波ユニット22を駆動させるためのドライバ回路等が設けられている。具体的には、配線基板23は、図2に示すように、選択回路233、送信回路234、受信回路235、及びコネクタ部236(図3参照)を備えている。
選択回路233は、制御装置10の制御に基づいて、超音波ユニット22と送信回路234とを接続する送信接続、及び超音波ユニット22と受信回路235とを接続する受信接続を切り替える。
送信回路234は、制御装置10の制御により送信接続に切り替えられた際に、選択回路233を介して超音波ユニット22に超音波を発信させる旨の送信信号を出力する。
受信回路235は、制御装置10の制御により受信接続に切り替えられた際に、選択回路233を介して超音波ユニット22から入力された受信信号を制御装置10に出力する。受信回路235は、例えば低雑音増幅回路、電圧制御アッテネーター、プログラマブルゲインアンプ、ローパスフィルター、A/Dコンバーター等を含んで構成されており、受信信号のデジタル信号への変換、ノイズ成分の除去、所望信号レベルへの増幅等の各信号処理を実施した後、処理後の受信信号を制御装置10に出力する。
コネクタ部236は、送信回路234、受信回路235に接続されている。また、コネクタ部236にはケーブル3が接続されており、上述したように、このケーブル3は、筐体21の通過孔21Cから引き出されて制御装置10に接続されている。
[超音波ユニット22の配線基板23への実装方法]
図8は、本実施形態における超音波ユニット22の配線基板23への実装方法を示す図である。
本実施形態では、超音波ユニット22と配線基板23との接続は、まず図8(A)に示すように、素子基板41の各電極パッド414P,416Pに対向する位置に設けられた配線端子部231に対して、例えば半田等の導電性を有する接合部材45を設ける。なお、配線基板23は、図示を省略するが平坦面に載置されている。
この後、図8(B)及び図8(C)に示すように、超音波ユニット22を配線基板23の法線方向(厚み方向)から重ね合せ、押圧部材等により押圧する。これにより、各電極パッド414P,416Pと配線端子部231とが、接合部材45により接合される。その後、電極パッド414P,416Pと配線端子部231とを樹脂被膜45Aで覆うことにより、容易に超音波ユニット22を配線基板23に実装できる。
図9は、FPC71を用いて超音波ユニット22と配線基板23とを電気的に接続する従来例の構成を模式的に示す断面図である。図9に示す従来例では、封止板72は、平面視において、素子基板41と略同様の外形を有し、各電極パッド414P,416Pと重なる位置に開口73が設けられている。また、FPC71の一端は、この開口73に挿入され、414P,416Pと接続される。このFPC71は、開口73の角部近傍で、当該FPC71の他端が配線基板23の外周部に向かうように、配線基板23に沿って折曲される。そして、FPC71の他端は、配線基板23の配線端子部231に接続される。このような従来例では、FPC71と封止板72における開口73の角部との接触による、FPC71が断線するおそれがある(図9の領域I参照)。また、FPC71の折曲部分の角度の変化や、FPC71の張力によって、超音波ユニット22の浮きが生じるおそれがある(図9の領域II参照)。
これに対して本実施形態のようなフェースダウン実装を採用する構成では、図9に示す従来例のように、FPC71と封止板72における開口73の角部との接触による断線がなく、配線信頼性が向上する。また、FPC71の張力による超音波ユニット22の浮きがないので、超音波トランスデューサーアレイ50から所望方向に精度よく超音波を送信することができ、また、所望方向から超音波を精度よく受信することができる。
また、FPC71の一端を超音波ユニット22に接続し、樹脂被膜74を設けた後に、他端を配線基板23に接続する場合、加熱されたFPC71や樹脂被膜74が熱収縮等によって変形するおそれがある。
これに対して、本実施形態では、電極パッド414P,416Pと配線端子部231とを接続し、樹脂被膜45Aで覆った後に、加熱することがない。したがって、樹脂被膜45Aが熱収縮等によって変形することにより、超音波ユニット22に応力が作用することを抑制でき、当該応力により素子基板41が変形する等の不具合の発生を抑制できる。
[制御装置10の構成]
制御装置10は、図2に示すように、例えば、操作部11と、表示部12と、記憶部13と、演算部14と、を備えて構成されている。この制御装置10は、例えば、タブレット端末やスマートフォン、パーソナルコンピューター等の端末装置を用いてもよく、超音波プローブ2を操作するための専用端末装置であってもよい。
操作部11は、ユーザーが超音波測定装置1を操作するためのUI(user interface)であり、例えば表示部12上に設けられたタッチパネルや、操作ボタン、キーボード、マウス等により構成することができる。
表示部12は、例えば液晶ディスプレイ等により構成され、画像を表示させる。
記憶部13は、超音波測定装置1を制御するための各種プログラムや各種データを記憶する。
演算部14は、例えばCPU(Central Processing Unit)等の演算回路や、メモリー等の記憶回路により構成されている。そして、演算部14は、記憶部13に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、送信回路234に対して送信信号の生成及び出力処理の制御を行い、受信回路235に対して受信信号の周波数設定やゲイン設定などの制御を行う。
[第一実施形態の作用効果]
配線基板23は、素子基板41側で開口し、素子基板41側から封止板42が挿入される貫通孔232を有する。超音波デバイス24では、この貫通孔232に封止板42が挿入された状態で、素子基板41が接合部材45によって配線基板23に接合される。
このような構成では、それぞれ所定厚み寸法を有する支持基板、封止板、及び素子基板を、基板厚み方向に順に積層する従来の構成に比べて、貫通孔232に挿入された封止板42の厚み寸法分だけ、超音波デバイス24の厚み寸法を小さくでき、超音波デバイス24の小型化を図ることができる。また、超音波デバイス24の小型化を図るために、封止板の寸法を小さくすることによる封止板の剛性の低下を抑制できる。このように、本実施形態によれば、所望の剛性を有しかつ小型な超音波デバイス24を提供することができる。また、所望の強度を有しかつ小型な超音波測定装置1を提供することができる。
貫通孔232は、配線基板23を貫通するように設けられる。このような構成では、配線基板23の厚み寸法以上の厚みを有する封止板42であっても、所望の挿入量でアレイ対向板を貫通孔232に挿入することができる。つまり、素子基板41の位置を封止板42の厚み寸法に関わらず設定することができ、超音波デバイス24における設計の自由度を広げることができる。例えば、配線基板23を平坦面に配置した状態で、素子基板41を配線基板23に接合することにより、封止板42における素子基板41とは反対側の面と、配線基板23の素子基板41とは反対側の面とが、厚み方向において同一位置となるように配置することもできる。なお、この場合、配線基板23に対して、基板厚み方向における所望の位置に、素子基板41を配置することができる。
素子基板41は、突出部41Cを有し、突出部41Cにおいて、配線基板23と接合される。本実施形態では、貫通孔232に封止板42を挿入した状態で、素子基板41の突出部41Cと配線基板23とが接合される。このような構成では、貫通孔232に封止板42を挿入した状態で、平面視において、配線基板23に対する素子基板41の位置を調整することが容易であり、位置決め精度の向上を図ることができる。
接合部材45は、導電性材料で形成され、素子基板41に設けられた各電極パッド414P,416Pと、配線基板23に設けられた配線端子部231とを直接接合することにより、配線基板23とを接合する(フェースダウン実装)。これにより、超音波ユニット22の実装段階における作業工程を簡単にでき、製造効率性を向上させることができる。
また、実装時に、図9に示すように、各電極パッド414P,416P及び配線端子部231とフレキシブル基板とを半田を用いて接合する場合、フレキシブル基板の一端側と他端側との2度の加熱を行うことになり、加熱工程数が増大することとなる。この場合、2度目の加熱の前までに、フレキシブル基板の接合部分を覆う樹脂被膜等の樹脂材料が熱収縮したり変形したりして、素子基板41に応力が作用し、当該素子基板41が変形するおそれがある。これに対して、本実施形態では、フェースダウン実装によって、1度の加熱によって、各電極パッド414P,416Pと配線端子部231とを接合することができ、上記素子基板41の変形を抑制できる。
封止板42は、各超音波トランスデューサー51と重なる位置に設けられた凹溝421と、超音波トランスデューサー51間の振動膜412が形成された領域以外の領域にて素子基板41を支持し、かつ、凹溝421を隔てる隔壁部422とを、備える。このような構成では、各超音波トランスデューサー51に対応する凹溝421が、隔壁部422によって隔たれているため、超音波トランスデューサー間でのクロストークを抑制できる。また、隔壁部422によって、配線基板23が支持されているため、素子基板41の撓みを抑制できる。
[第二実施形態]
次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。
図10は、第二実施形態に係る超音波デバイスの断面図である。
第二実施形態に係る超音波デバイス24Aは、図10に示すように、第一実施形態の超音波デバイスに対して、更に、封止板42を配線基板23に固定する固定部材としての樹脂部材46を備える。第二実施形態に係る超音波デバイス24Aは、樹脂部材46を備える点以外は、基本的に、第一実施形態の超音波デバイス24と略同様に構成される。なお、以降の説明にあたり、第一実施形態と同様の構成については、同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
樹脂部材46は、本発明の固定部材に相当し、超音波ユニット22と配線基板23との間に充填されている。すなわち、樹脂部材46は、貫通孔232の内面と、封止板42との間の間隙や、素子基板41と配線基板23とに挟まれた領域に充填されている。この樹脂部材46によって、封止板42が、配線基板23に対して接合される。なお、樹脂部材46としては、例えば、エポキシ系の接着剤を用いることができる。
[第二実施形態の作用効果]
本実施形態では、封止板42は、貫通孔232に挿入された状態で、樹脂部材46によって配線基板23に対して固定される。これにより、例えば、測定時等において作動面41Bから背面41Aに向かう方向の応力が作用した場合でも、貫通孔232内において封止板42が移動することにより素子基板41が変形したり、変形量が許容範囲を超えることによって素子基板41が破損したりすることを抑制できる。
また、本実施形態では、樹脂部材46として接着剤を用いる。このため、封止板42を貫通孔232に挿入した状態で、貫通孔232の内面と封止板42との間の隙間に接着剤を流入させ、硬化させる等の簡易な方法により、封止板42を配線基板23に固定することができる。
[第三実施形態]
次に、本発明に係る第三実施形態について説明する。
第一実施形態の超音波デバイスでは、配線基板23に、当該配線基板23を基板厚み方向に貫通する貫通孔232が設けられている。これに対して、第三実施形態の超音波デバイスでは、上記貫通孔232の代りに溝部が設けられる点で相違する。
図11は、第三実施形態に係る超音波デバイスの断面図である。
図11に示すように、超音波デバイス24Bにおける配線基板23Aは、溝部237を有する。
溝部237は、本発明の第一溝部に相当し、平面視において、第一実施形態の貫通孔232(図5参照)と同様の位置に設けられ、封止板42が挿入される。この溝部237は、素子基板41と対向する底面(第一底面)237Aを有し、素子基板41とは反対側の封止板42の端部423(すなわち、封止板42の素子基板41とは反対側の端面)が底面237Aに当接する。このような構成では、封止板42の端部423が底面237Aによって支持されるため、封止板42が素子基板41とは反対側に移動することを抑制でき、ひいては、応力によって素子基板41が封止板42側に反ることを抑制できる。
なお、本実施形態では、封止板42の端部423と、溝部237の底面237Aとが当接しているとしたが、これに限定されず、端部423と底面237Aとが離間していてもよい。この場合、基板厚み方向における端部423と底面237Aとの隙間の寸法は、素子基板41の反り量(封止板42の移動量)が許容範囲となるように設定されることが好ましい。これにより、素子基板41が封止板42側へ反ることによる、駆動精度の低下や、素子基板41の破損等の不具合を抑制できる。
[第三実施形態の作用効果]
溝部237は、封止板42が挿入されるものである。この溝部237の底面237Aは、封止板42の端部423に当接する。このような構成では、上述のように、素子基板41の反りを抑制でき、当該反りによる駆動精度への低下や、素子基板41の破損といった不具合の発生を抑制できる。
また、本実施形態では、底面237Aに封止板42の端部423を当接させた状態で、素子基板41を配線基板23Aに接合することができる。これにより、基板厚み方向において、封止板42すなわち素子基板41を位置決めすることができる。すなわち、溝部237の厚み方向の寸法によって、封止板42の挿入量を設定できるため、素子基板41を位置決めでき、位置決めも容易である。
[第三実施形態の変形例]
図12は、第三実施形態の一変形例の超音波デバイス24Cの断面図である。
図12に示す超音波デバイス24Cでは、溝部237の内面と、封止板42との間の間隙や、素子基板41と配線基板23Aとに挟まれた領域に、樹脂部材46が充填される。
このような構成では、上記第三実施形態の作用効果に加え、第二実施形態の作用効果を同時に得ることができる。すなわち、配線基板23Aに対して素子基板41を容易に位置決めできる。また、封止板42を配線基板23Aに固定でき、素子基板41の変形や破損を抑制できる。
[第四実施形態]
次に、本発明に係る第四実施形態について説明する。
図13は、第四実施形態に係る超音波デバイスの断面図である。
第四実施形態に係る超音波デバイス24Dは、図13に示すように、第一実施形態の超音波デバイスに対して、更に、封止板42の貫通孔232を覆う補強板47を備える。
補強板47は、厚み方向に見た平面視において、矩形状の部材であり、素子基板41とは反対側において配線基板23に接合される。この補強板47は、厚み方向に見た平面視において、少なくとも貫通孔232と重なる位置に配置され、貫通孔232の一端(封止板42が挿入される側とは反対側の開口)を閉塞する。補強板47は、配線基板23や封止板42よりも高い剛性を有し、例えば、42アロイ等の金属材料を用いて形成される。
また、補強板47の貫通孔232に臨む面(素子基板41側の面)は、封止板42の端部423に当接している。このような構成では、封止板42の端部423が補強板47によって支持されるため、封止板42が素子基板41とは反対側に移動することを抑制でき、ひいては、応力によって素子基板41が封止板42側に反ることを抑制できる。
上記超音波デバイス24Dは、基本的に図8に示す第一実施形態の超音波デバイス24の実装方法と同様の方法によって、配線基板23に実装できる。すなわち、配線基板23に補強板47を接合し後、当該配線基板23に対して超音波ユニット22をフェースダウン実装によって実装する。この場合、補強板47に封止板42を当接させることにより、厚み方向において、配線基板23に対して超音波ユニット22及び封止板42を位置決めすることができる。
なお、超音波デバイス24Dの実装方法は、上記方法に限定されず、配線基板23に超音波ユニット22を実装した後に、補強板47を配線基板23に接合してもよい。
ここで、本実施形態では、封止板42の端部423と、補強板47とが当接しているとしたが、これに限定されず、第三実施形態と同様に、端部423と補強板47とが離間していてもよい。この場合、基板厚み方向における端部423と補強板47との隙間の寸法を、素子基板41の反り量が許容範囲となるように設定することが好ましい。これにより、素子基板41が封止板42側へ反ることによる、駆動精度の低下や、素子基板41の破損等の不具合を抑制できる。
[第四実施形態の作用効果]
本実施形態では、配線基板23における素子基板41とは反対側の面に補強板47を接合し、当該補強板47の貫通孔232に臨む面に封止板42が当接する。このような構成では、補強板47に封止板42を当接させた状態で、素子基板41を配線基板23に接合することができる。これにより、基板厚み方向において、封止板42すなわち素子基板41を位置決めすることができる。また、補強板47によって配線基板23を補強することができ、超音波デバイス24(超音波ユニット22)の強度を向上させることができる。
[第四実施形態の変形例]
図14は、第四実施形態の一変形例に係る超音波デバイス24Eの断面図である。
超音波デバイス24Eは、図14に示すように、第四実施形態の超音波デバイス24Dに対して、更に、封止板42を配線基板23及び補強板47に接合する樹脂部材46を備える。
樹脂部材46は、貫通孔232の内面と封止板42と補強板47によって囲まれる空間や、素子基板41と配線基板23とに挟まれた領域に充填されている。この樹脂部材46によって、封止板42が、配線基板23や補強板47に接合される。
このような構成では、上記第四実施形態の作用効果に加え、第二実施形態の作用効果を同時に得ることができる。すなわち、配線基板23に対して素子基板41を容易に位置決めできる。また、封止板42を配線基板23に固定でき、素子基板41の変形や破損を抑制できる。
[第五実施形態]
次に、本発明に係る第五実施形態について説明する。
第四実施形態の超音波デバイスでは、配線基板23に、当該配線基板23を基板厚み方向に貫通する貫通孔232が設けられ、当該貫通孔232を覆うように平板状の補強板47が接合されている。これに対して、第六実施形態の超音波デバイスでは、上記補強板の貫通孔232と重なる位置に第二溝部が設けられる点で相違する。
図15は、第五実施形態に係る超音波デバイスの断面図である。
図15に示すように、超音波デバイス24Fにおける補強板47Aは、第二溝部471を有する。
第二溝部471は、平面視において、貫通孔232と重なる位置に設けられ、封止板42の端部423が挿入される。すなわち、本実施形態では、基板厚み方向における封止板42の寸法が、配線基板23よりも大きい。このため、封止板42の端部423は、基板厚み方向における配線基板23とは反対側にて、貫通孔232から突出している。この封止板42の端部423は、第二溝部471に挿入され、当該第二溝部471の第二底面471Aと当接する。
[第五実施形態の作用効果]
本適用例では、厚み方向において、素子基板41とは反対側の封止板42の端部423が、配線基板23から突出し、補強板47Aに設けられた第二溝部471に挿入される。そして、上記封止板42の端部423が、第二溝部471の第二底面471Aに当接した状態で、素子基板41と配線基板23とが接合される。これにより、第二底面471Aに封止板42が支持された状態で、素子基板41を配線基板23に接合することができる。これにより、基板厚み方向において、封止板42すなわち素子基板41を位置決めすることができる。これに加え、第二溝部471の厚み方向の寸法によって、封止板42の挿入量を設定でき、超音波デバイス24Fにおける設計の自由度をより広げることができる。
また、第二溝部471の平面形状(補強板の板厚方向から見た平面視における形状)を封止板42の平面形状に応じた形状とすることにより、封止板42のアライメント調整を好適に実施でき、及び平面方向への位置ずれを抑制できる。
[第五実施形態の変形例]
超音波デバイス24Gは、図16に示すように、第五実施形態の超音波デバイス24Fに対して、更に、封止板42を配線基板23及び補強板47に接合する樹脂部材46を備える。
樹脂部材46は、貫通孔232の内面と封止板42と補強板47の第二溝部471とによって囲まれる空間や、素子基板41と配線基板23とに挟まれた領域に充填されている。すなわち、この樹脂部材46によって、封止板42が、配線基板23や補強板47に接合される。
このような構成では、上記第五実施形態の作用効果に加え、第二実施形態の作用効果を同時に得ることができる。すなわち、配線基板23に対して素子基板41を容易に位置決めできる。また、封止板42を配線基板23に固定でき、素子基板41の変形や破損を抑制できる。
[第六実施形態]
次に、本発明に係る第六実施形態について説明する。
第一実施形態の超音波デバイスでは、封止板42は、各超音波トランスデューサー51に対応する凹溝421が形成されている。これに対して、第六実施形態の超音波デバイスでは、複数の超音波トランスデューサー51を含む超音波トランスデューサー群51Aのそれぞれに対応する凹溝が形成される点で相違する。
図17は、第六実施形態に係る超音波デバイスの断面図である。また、図18は、封止板42Aを素子基板41側から見た平面図である。
図17に示すように、超音波デバイス24Hは、封止板42Aを備える。
この封止板42Aは、図18に示すように、アレイ対向領域Ar4(図4参照)に、超音波トランスデューサー群51Aのそれぞれに対応した複数の凹溝(凹部)424が形成される。これら複数の凹溝424は、基板厚み方向の平面視において、X方向に沿って設けられる複数の隔壁部425によって互いに隔てられている。すなわち、Y方向に隣接する凹溝424間において、当該凹溝424によって形成される内部空間SAが、隔壁部425によって隔てられている。
[第六実施形態の作用効果]
封止板42Aは、各超音波トランスデューサー群51Aと重なる位置に設けられた凹溝424が形成され、当該凹溝424によって形成される内部空間SAが、隔壁部425によって隔てられている。このような構成では、各超音波トランスデューサー群51Aに対応する凹溝424が、隔壁部425によって隔たれているため、超音波トランスデューサー群51A間でのクロストークを抑制できる。
また、隔壁部425は、超音波トランスデューサー群51A間における、振動膜412が形成された領域以外の領域にて素子基板41を支持している。このような構成では、隔壁部425によって、素子基板41を支持することにより、当該素子基板41の撓みを抑制できる。
[変形例]
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
上記各実施形態では、挿入部としての貫通孔232や溝部237が、平面視において封止板42に応じた形状を有し、素子基板41及び封止板42のうち、封止板42のみを挿入可能に構成されていた。しかしながら、本発明はこれに限定されず、素子基板41及び封止板42の両方が、挿入部に挿入可能に構成され、これら素子基板41及び封止板42のうちの少なくとも一方が、配線基板23に対して支持される構成を採用してもよい。例えば、基板厚み方向の平面視において、素子基板41及び封止板42の外形が一致し、素子基板41及び封止板42の両方が挿入可能に構成されてもよい。また、上記各実施形態のように、素子基板41が配線基板23に支持される構成に限定されず、封止板42のみが、例えば樹脂部材46等の固定部材によって配線基板23に固定され、支持される構成としてもよい。
上記第一及び第二実施形態では、封止板42の素子基板41とは反対側の端部と、貫通孔232の開口端とが、基板厚み方向において同一の位置に配置される構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図示を省略するが、上記封止板42の端部と、貫通孔232の開口端とが、基板厚み方向において異なる位置に配置されてもよい。例えば、実装時に、配線基板23の貫通孔232と重なる位置に、基板厚み方向における当該封止板42の位置決めを行うための凸部や凹部を有する治具を用いて、封止板42の挿入量を調整することにより、位置決めを行ってもよい。このように、貫通孔232が、配線基板23を貫通する構成を採用することにより、例えば、上記治具を用いる等の簡易な方法を用いて、配線基板23に対して、素子基板41及び封止板42の位置決めを行うことができる。
上記第三実施形態では、封止板42が、溝部237の底面237Aに当接している構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、封止板42と底面237Aとが離間して配置されていてもよい。また、封止板42と底面237Aとの間に樹脂部材46が充填され、当該封止板42の端部423と底面237Aとが接合されてもよい。上記第四実施形態及び第五実施形態でも同様に、封止板と補強板とが離間して配置されていてもよく、封止板の端部と補強板との間に樹脂部材が充填されていてもよい。
上記第二実施形態や、第三乃至第五実施形態の変形例では、封止板42と配線基板23,23Aとを固定する固定部材としての樹脂部材46が、配線基板23,23Aと素子基板41との間にも充填される構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、樹脂部材46が、封止板42と配線基板23,23A(挿入部の内面)との間にのみ充填され、素子基板41と配線基板23,23Aとの間には充填されない構成を採用してもよい。このような構成では、素子基板41に樹脂部材46が接触しないため、樹脂部材46が硬化収縮したとしても、当該硬化収縮による応力が素子基板41に直に作用することがない。このため、応力による素子基板41の変形をより好適に抑制できる。
上記各実施形態では、素子基板41は、配線基板23,23Aに接合され、当該配線基板23,23Aによって支持される構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、超音波ユニットが、素子基板41と配線基板23,23Aとの間に配置され、当該素子基板41を支持する支持基板(中継基板)を備えてもよい。なお、支持基板は、基板厚み方向の平面視において、素子基板41側の電極パッド414P,416P及び配線基板側の配線端子部231と重なる位置に貫通電極を備え、当該貫通電極によって電極パッド414P,416Pと配線端子部231とを導通可能なように構成されてもよい。
上記各実施形態では、超音波トランスデューサーアレイ50において、X方向に並ぶ複数の超音波トランスデューサー51により超音波トランスデューサー群51Aを構成し、当該超音波トランスデューサー群51AがY方向に並ぶ1次元アレイ構造を例示したが、これに限定されない。例えば、各超音波トランスデューサー51の下部電極414がそれぞれ個別に引き出され端子領域Ar2まで引き出され、それぞれ個別に配線基板23に接続されてもよい。この場合、各超音波トランスデューサー51を個別に駆動させることが可能となり、超音波トランスデューサーアレイ50を2次元アレイとして駆動させることが可能となる。
上記各実施形態では、接合部材45として導電部材を用いて、素子基板41側の電極パッド414P,416Pと、配線基板23,23A側の配線端子部213とを接続するとともに、素子基板41と配線基板23,23Aとを接合する構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、素子基板41と配線基板23,23Aとを接合する接合部材と、電極パッド414P,416P及び配線端子部213を接続する接続部材とをそれぞれ別々に設けてもよい。
超音波測定装置1として、生体の内部断層構造を測定するための構成を例示したが、その他、例えばコンクリート建築物等のコンクリート内部構造を検査するための測定機等として用いることもできる。
また、超音波ユニット22を備えた超音波測定装置1を例示したが、その他の電子機器に対しても適用できる。例えば、超音波を洗浄対象に対して送出し、線状対象を超音波洗浄する超音波洗浄機等に用いることができる。
図19は、超音波洗浄機の概略構成を示す図である。
図19に示す超音波洗浄機8は、洗浄槽81と、洗浄槽81の例えば底面に設置された超音波モジュール82と、を備える。
超音波モジュール82は、上記各実施形態と同様の超音波ユニット22と、超音波ユニット22を制御する配線基板83とを備えている。すなわち、超音波ユニット22は、作動面41Bが洗浄槽81の内面に臨む素子基板41と、素子基板41の背面41A側に設けられた封止板42とを備え、素子基板41の背面41A側に、複数の超音波トランスデューサー51(図19においては図示略)により構成された超音波トランスデューサーアレイ50(図19においては図示略)と、超音波トランスデューサーアレイ50のアレイ領域Ar1(図19においては図示略)の外側に引き出された電極線とを備えている。そして、電極線は、アレイ領域Ar1外の端子領域Ar2において、配線基板83に設けられた配線端子部(図示略)に電気的に接続される。
このような構成において、配線基板83に対して超音波ユニット22をフェースダウン実装にて容易に実装することができる。また、素子基板41の作動面41B側が洗浄槽81側に面するので、背面41A側に設けられた超音波トランスデューサー51や電極線の防水性を高めることができる。
上記各実施形態では、素子基板41に開口部411Aが設けられる構成としたが、例えば素子基板41に開口部411Aが設けられず、超音波トランスデューサー51が素子基板41自体を振動させることで超音波を送出させ、素子基板41の振動により超音波の受信を検出する構成などとしてもよい。この場合、アレイ対向板として、超音波トランスデューサー51における超音波の送出面とは反対側にアレイ対向板としてのバックプレートを配置する構成にも本発明を好適に適用可能である。
また、開口部411Aの背面41A側に振動膜412を設ける構成を例示したが、例えば、開口部411Aの作動面41B側に振動膜412が設けられ、この振動膜412の背面41A側に超音波トランスデューサー51を構成する圧電素子413が設けられる構成としてもよい。
上記各実施形態では、開口部411Aが設けられた基板本体部411の背面41A側に振動膜412が設けられる構成としたが、これに限定されない。例えば、基板本体部411の作動面41B側に、各超音波トランスデューサー51に対応した複数の凹溝が設けられ、当該凹溝の底面を振動膜とする構成としてもよい。
上記各実施形態では、圧電素子として、下部電極、圧電膜、上部電極が厚み方向に積層される積層体により構成される例を示したが、これに限定されない。例えば、圧電膜の厚み方向に直交する一面側に、一対の電極を互いに対向させて配置する構成などとしてもよい。また、圧電膜の厚み方向に沿った側面で圧電膜を挟み込むように電極を配置してもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
1…超音波測定装置、8…超音波洗浄機(電子機器)、10…制御装置(制御部)、
23,23A…配線基板(支持基板)、24,24A〜24G…超音波デバイス(圧電デバイス)、41A…背面(第一面)、41B…作動面(第二面)、41C…突出部、42,42A…封止板、45…接合部材、46…樹脂部材(固定部材)、47,47A…補強板、50…超音波トランスデューサーアレイ、51…超音波トランスデューサー、51A…超音波トランスデューサー群、213…配線端子部(素子端子部)、231…配線端子部(回路端子部)、232…貫通孔(挿入部)、237…溝部(第一溝部、挿入部)、237A…底面、411A…開口部、412…振動膜、413…圧電素子、414P…第一電極パッド(素子端子部)、416P…第二電極パッド(素子端子部)、421…凹溝、422…隔壁部、423…端部、424…凹溝、425…隔壁部、471…第二溝部、471A…第二底面。

Claims (13)

  1. 複数の超音波トランスデューサーがアレイ状に配置された超音波トランスデューサーアレイが設けられた素子基板と、
    前記素子基板に接合され、少なくとも前記超音波トランスデューサーアレイを覆うアレイ対向板と、
    前記素子基板及び前記アレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する支持基板と、を備え、
    前記支持基板は、少なくとも前記アレイ対向板の一部が挿入される挿入部を有する
    ことを特徴とする超音波デバイス。
  2. 請求項1に記載の超音波デバイスにおいて、
    前記アレイ対向板を前記支持基板に固定する固定部材を備える
    ことを特徴とする超音波デバイス。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の超音波デバイスにおいて、
    前記挿入部は、前記支持基板の厚み方向に設けられた第一溝部であり、
    前記第一溝部は、前記アレイ対向板の前記素子基板とは反対側の面に当接する第一底面を有する
    ことを特徴とする超音波デバイス。
  4. 請求項1又は2に記載の超音波デバイスにおいて、
    前記挿入部は、前記支持基板を厚み方向に貫通する貫通孔である
    ことを特徴とする超音波デバイス。
  5. 請求項4に記載の超音波デバイスにおいて、
    前記貫通孔を覆って前記支持基板に接合される補強板を備え、
    前記補強板は、前記貫通孔に臨む面が前記アレイ対向板の前記素子基板とは反対側の面に当接する
    ことを特徴とする超音波デバイス。
  6. 請求項5に記載の超音波デバイスにおいて、
    前記補強板は、前記補強板を厚み方向から見た平面視において、前記アレイ対向板と重なる位置に、前記アレイ対向板の前記素子基板とは反対側の端部が挿入される第二溝部を有し、
    前記第二溝部は、前記アレイ対向板の前記素子基板とは反対側の面に当接する第二底面を有する
    ことを特徴とする超音波デバイス。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の超音波デバイスにおいて、
    前記素子基板は、基板厚み方向から見た平面視において、前記アレイ対向板及び前記挿入部から突出する突出部を有し、
    前記突出部が前記支持基板に接合される
    ことを特徴とする超音波デバイス。
  8. 請求項7に記載の超音波デバイスにおいて、
    前記素子基板を前記支持基板に接合する接合部材を備え、
    前記素子基板は、第一面、及び前記第一面とは反対側の第二面を有し、
    前記超音波トランスデューサーアレイは、前記第一面に設けられ、
    前記アレイ対向板は、前記第一面に接合され、
    前記素子基板における前記突出部の前記第一面には、前記超音波トランスデューサーに電気的に接続された素子端子部を有し、
    前記支持基板は、前記素子端子部に対向する位置に設けられ、前記素子端子部に電気的に接合される回路端子部を有し、
    前記接合部材は、導電性材料で形成され、前記素子端子部と前記回路端子部とを電気的に接合する
    ことを特徴とする超音波デバイス。
  9. 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の超音波デバイスにおいて、
    前記素子基板は、複数の前記超音波トランスデューサーのそれぞれに対応した開口部と、前記開口部を閉塞する振動膜とを有し、
    前記アレイ対向板は、前記素子基板の厚み方向に見た平面視において、前記超音波トランスデューサーの前記振動膜と重なる位置に設けられた凹部と、複数の超音波トランスデューサー間の前記振動膜以外の領域において前記素子基板を支持し、かつ、前記凹部を隔てる隔壁部と、を有する
    ことを特徴とする超音波デバイス。
  10. 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の超音波デバイスにおいて、
    前記素子基板は、複数の前記超音波トランスデューサーのそれぞれに対応した開口部と、前記開口部を閉塞する振動膜とを有し、
    前記超音波トランスデューサーアレイは、同一の駆動信号によって駆動され、隣接して配置される複数の前記超音波トランスデューサーを含む超音波トランスデューサー群を、複数有し、
    前記アレイ対向板は、前記素子基板の厚み方向に見た平面視において、複数の前記超音波トランスデューサー群に含まれる前記超音波トランスデューサーの前記振動膜と重なる位置に設けられ、前記素子基板側に開口する凹部と、複数の前記超音波トランスデューサー群間の前記振動膜以外の領域において前記素子基板を支持し、かつ、前記凹部を隔てる隔壁部と、を有する
    ことを特徴とする超音波デバイス。
  11. 複数の圧電素子がアレイ状に配置された圧電素子アレイが設けられた素子基板と、
    前記素子基板に接合され、少なくとも前記圧電素子アレイを覆うアレイ対向板と、
    前記素子基板及び前記アレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する支持基板と、
    を備え、
    前記支持基板は、少なくとも前記アレイ対向板の一部が挿入される挿入部を有する
    ことを特徴とする圧電デバイス。
  12. 複数の超音波トランスデューサーがアレイ状に配置された超音波トランスデューサーアレイが設けられた素子基板と、
    前記素子基板に接合され、少なくとも前記超音波トランスデューサーアレイを覆うアレイ対向板と、
    前記素子基板及び前記アレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する支持基板と、
    前記超音波トランスデューサーを制御する制御部と、を備え、
    前記支持基板は、少なくとも前記アレイ対向板の一部が挿入される挿入部を有する
    ことを特徴とする超音波測定装置。
  13. 複数の圧電素子がアレイ状に配置された圧電素子アレイが設けられた素子基板と、
    前記素子基板に接合され、少なくとも前記圧電素子アレイを覆うアレイ対向板と、
    前記素子基板及び前記アレイ対向板の少なくともいずれか一方を支持する支持基板と、
    前記圧電素子を制御する制御部と、を備え、
    前記支持基板は、少なくとも前記アレイ対向板の一部が挿入される挿入部を有する
    ことを特徴とする電子機器。
JP2015150079A 2015-07-29 2015-07-29 超音波デバイス、及び電子機器 Active JP6610058B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015150079A JP6610058B2 (ja) 2015-07-29 2015-07-29 超音波デバイス、及び電子機器
US15/210,096 US10350639B2 (en) 2015-07-29 2016-07-14 Ultrasonic device, piezoelectric device, ultrasonic measurement apparatus, and electronic instrument
CN201610601368.2A CN106388856B (zh) 2015-07-29 2016-07-27 超声波器件、压电器件、超声波测定装置及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015150079A JP6610058B2 (ja) 2015-07-29 2015-07-29 超音波デバイス、及び電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017034360A true JP2017034360A (ja) 2017-02-09
JP6610058B2 JP6610058B2 (ja) 2019-11-27

Family

ID=57886780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015150079A Active JP6610058B2 (ja) 2015-07-29 2015-07-29 超音波デバイス、及び電子機器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10350639B2 (ja)
JP (1) JP6610058B2 (ja)
CN (1) CN106388856B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020065630A (ja) * 2018-10-23 2020-04-30 株式会社日立製作所 超音波プローブ及びその製造方法
US11397254B2 (en) 2018-08-09 2022-07-26 Seiko Epson Corporation Ultrasonic device and ultrasonic sensor

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6922300B2 (ja) * 2017-03-22 2021-08-18 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイスユニット、超音波探触子、及び超音波装置
JP7013661B2 (ja) * 2017-03-22 2022-02-01 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイスユニット、超音波探触子、及び超音波装置
DE102017214374A1 (de) * 2017-08-17 2019-02-21 Landis + Gyr Gmbh Schallkopf für einen Durchflussmesser mit Verstärkungsblech
CN110346114B (zh) * 2018-04-08 2024-03-26 中国科学院声学研究所 一种用于检测高频超声成像仪器轴向分辨力的成套试件
JP7176347B2 (ja) * 2018-10-24 2022-11-22 セイコーエプソン株式会社 超音波素子、及び超音波装置
JP7487473B2 (ja) * 2019-12-26 2024-05-21 セイコーエプソン株式会社 圧電デバイス、及びmemsデバイス
JP7424069B2 (ja) * 2020-01-21 2024-01-30 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイス及び超音波センサー
JP2023023363A (ja) * 2021-08-05 2023-02-16 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイス、超音波診断装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008079909A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Fujifilm Corp 超音波用探触子及び超音波撮像装置
JP2015097733A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイスおよびその製造方法並びに電子機器および超音波画像装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6445108B1 (en) * 1999-02-19 2002-09-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric acoustic component
JP2001230648A (ja) 2000-02-18 2001-08-24 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波素子の製造方法
JP2005136801A (ja) 2003-10-31 2005-05-26 Kyocera Kinseki Corp 圧電振動子の電極構造
JP5659564B2 (ja) 2010-06-10 2015-01-28 コニカミノルタ株式会社 超音波探触子および超音波診断装置
JP5990930B2 (ja) * 2012-02-24 2016-09-14 セイコーエプソン株式会社 超音波トランスデューサー素子チップおよびプローブ並びに電子機器および超音波診断装置
US9454954B2 (en) * 2012-05-01 2016-09-27 Fujifilm Dimatix, Inc. Ultra wide bandwidth transducer with dual electrode
JP6089499B2 (ja) * 2012-08-28 2017-03-08 セイコーエプソン株式会社 超音波トランスデューサー装置およびプローブ並びに電子機器および超音波診断装置
JP2014198083A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 セイコーエプソン株式会社 音響整合体並びに超音波プローブおよび超音波測定装置
JP6221582B2 (ja) * 2013-09-30 2017-11-01 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイスおよびプローブ並びに電子機器および超音波画像装置
JP6252130B2 (ja) * 2013-11-20 2017-12-27 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイスおよびその製造方法並びに電子機器および超音波画像装置
JP6281262B2 (ja) * 2013-11-29 2018-02-21 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイスおよびプローブ並びに電子機器および超音波画像装置
JP2015130994A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイスおよび超音波トランスデューサー装置並びに電子機器および超音波画像装置
JP6402983B2 (ja) * 2014-08-29 2018-10-10 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイス、超音波デバイスの製造方法、超音波プローブ、超音波測定装置、電子機器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008079909A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Fujifilm Corp 超音波用探触子及び超音波撮像装置
JP2015097733A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイスおよびその製造方法並びに電子機器および超音波画像装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11397254B2 (en) 2018-08-09 2022-07-26 Seiko Epson Corporation Ultrasonic device and ultrasonic sensor
JP2020065630A (ja) * 2018-10-23 2020-04-30 株式会社日立製作所 超音波プローブ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106388856A (zh) 2017-02-15
CN106388856B (zh) 2021-05-18
JP6610058B2 (ja) 2019-11-27
US10350639B2 (en) 2019-07-16
US20170028440A1 (en) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6610058B2 (ja) 超音波デバイス、及び電子機器
JP6597026B2 (ja) 超音波デバイス及び超音波モジュール
JP6623596B2 (ja) 超音波デバイス、超音波モジュール、電子機器、及び超音波測定装置
JP6617536B2 (ja) 圧電デバイス、圧電モジュール及び電子機器
JP6402983B2 (ja) 超音波デバイス、超音波デバイスの製造方法、超音波プローブ、超音波測定装置、電子機器
JP6175780B2 (ja) 超音波デバイス、超音波プローブ、電子機器および超音波画像装置
JP6252280B2 (ja) 超音波デバイスユニットおよびプローブ並びに電子機器および超音波画像装置
JP6229431B2 (ja) 超音波デバイス、超音波プローブヘッド、超音波プローブ、電子機器および超音波画像装置
JP5852461B2 (ja) 超音波探触子及びそれを用いた超音波診断装置
JP6601190B2 (ja) 圧電モジュール、超音波モジュール及び電子機器
JP2018110360A (ja) 超音波デバイス、超音波プローブ、及び超音波装置
JP6175779B2 (ja) 超音波デバイス、超音波プローブ、電子機器および超音波画像装置
JP2018187130A (ja) 実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、及び電子機器
JP2017152798A (ja) 超音波デバイス、超音波プローブ、超音波装置、及び超音波デバイスの製造方法
JP6801328B2 (ja) 実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、及び電子機器
JP2017069662A (ja) 圧電素子基板、圧電モジュール、超音波モジュール、及び超音波装置
JP2015160104A (ja) 超音波デバイスユニットおよびプローブ並びに電子機器および超音波画像装置
JP2018088636A (ja) 超音波デバイス、超音波装置、及び厚み設計方法
JP2017005636A (ja) トランスデューサ、及び被検体情報取得装置
JP2022083613A (ja) 圧電アクチュエーター、超音波素子、超音波探触子、超音波装置、及び電子デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190311

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190319

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190424

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191001

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191014

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6610058

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150