JP2017073662A - 超音波探触子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リードアレイが内蔵され減衰材フィラーが混入されたバッキングを含む超音波探触子において、バッキングの表面に形成された電極層における電気的不良要因の発生を防止する。【解決手段】バッキング２２はバッキング部材２４と二次元リードアレイ２６とを含む。バッキング部材２４は本体２８と上部下地層３０とを含む。本体２８は減衰材フィラー３６を含み、上部下地層３０は減衰材フィラーを含まない。上部下地層３０上には複数の電極パッド４４が設けられており、二次元リードアレイ２６の上部端面は上部下地層３０から露出して各電極パッド４６に接続されている。上部下地層３０により減衰材フィラー３６が押し付けられ、減衰材フィラー３６に起因する電極パッド４６における電気的不良要因が防止される。【選択図】図１

Description

本発明は超音波探触子及びその製造方法に関し、特に、バッキングの構造及びその製造方法に関する。

超音波探触子は生体を超音波診断するための送受波器である。超音波探触子は、一般的に、振動子アレイを含む積層体（振動子アセンブリ、振動子ユニット）を有している。振動子アレイは複数の振動素子からなる。振動子アレイの上面側（生体側）には、１又は複数の整合層が設けられる。振動子アレイの下面側（非生体側）には、振動子アレイから背面側に放射された不要な超音波を減衰させ又は吸収するバッキングが設けられる。振動子アレイとバッキングとの間に、共振層、反射層等が設けられることもある。

振動子アレイとして、一次元振動子アレイの他、二次元振動子アレイが知られている。二次元振動子アレイは、通常、生体内の三次元空間に対して超音波を送受波する場合に用いられる。二次元振動子アレイの背面側に設けられるバッキングは、一般的に、二次元振動子アレイを構成する複数の振動素子に対して複数のシグナルラインを接続するためのリードアレイを含む。

特許文献１には、母材バッキング層と複合バッキング層とを含む超音波探触子が開示されている。複合バッキング層は、母材バッキング層において圧電素子側に形成され、圧電素子の背面側の電極に接合されている。

特開２０１５−４３８１０号公報

ところで、バッキングによる減衰効果や吸収効果を高めるために、バッキングに減衰材フィラーが混入される場合がある。減衰材フィラーは、例えば、金属、セラミック、ゴム、等により構成される。減衰材フィラーが混入されたバッキングにおいては、その表面に、浮遊片のようなフィラー断片やフィラー脱落後の窪みが生じる場合がある。例えば、バッキングの表面に対して切削や研磨等の加工を施すことにより、バッキングの表面にフィラー断片が露出し、そのフィラー断片が浮遊片として表面に残存することがある。また、表面からフィラー断片が脱落してその部分に窪みが形成されることがある。バッキングの表面には、一般的に、リードアレイと振動子アレイとを電気的に接続するための電極層や、リードアレイと電子回路とを電気的に接続するための電極層が形成される。フィラー断片や窪みが存在する状態でバッキングの表面に電極層を形成すると、フィラー断片や窪みに起因して、電極層において部分的な欠落やクラック等の電気的不良要因が発生する。これにより、例えば、リードアレイと振動子アレイとの間や、リードアレイと電子回路との間において、導通不良が発生する。

本発明の目的は、リードアレイが内蔵され減衰材フィラーが混入されたバッキングを含む超音波探触子において、バッキングの表面に形成された電極層における電気的不良要因の発生を防止することにある。あるいは、本発明の目的は、その超音波探触子をより簡易に製造することにある。

本発明に係る超音波探触子は、複数の振動素子からなる振動子アレイと、前記振動子アレイの背面側に設けられたバッキングと、を含み、前記バッキングは、バッキング部材と、前記バッキング部材内において上下方向に貫通しつつ埋設され、前記複数の振動素子に電気的に接続されたリードアレイと、を含み、前記バッキング部材は、減衰材フィラーが混入された本体と、前記本体の上面及び下面のうち少なくとも１つの面上に形成された下地層と、を含み、前記リードアレイに電気的に接続された電極層が前記下地層上に形成されている、ことを特徴とする。

上記の構成においては、減衰材フィラーを含む本体の上面及び下面のうち少なくとも１つの面上に下地層が形成され、その下地層上に電極層が形成されている。下地層は例えば減衰材フィラーを含まない層であり、本体に含まれる減衰材フィラーに対してマスキング層（コーティング層、カバー層）として機能する。つまり、本体の上面及び下面のうち少なくとも１つの面が下地層によって覆われ、これにより、減衰材フィラーが下地層によって押さえ付けられる。仮に下地層が設けられていない場合、本体の表面に減衰材フィラーが露出し、その表面にフィラー断片が浮遊片として存在したり、減衰材フィラーが脱落して表面に窪みが形成されたりする場合がある。そのままの状態でその表面に電極層が形成されると、フィラー断片や窪みに起因して、電極層において部分的な欠落やクラック等の電気的不良原因が発生する場合がある。本発明によると、下地層を設けることにより減衰材フィラーが押さえ付けられ、フィラー断片や窪みの影響を受けない面（下地層の表面）が形成される。また、減衰材フィラーの脱落が防止される。その面（下地層の表面）上に電極層が形成されているので、その電極層は、フィラー断片や窪みの影響を受け難くなる。このように、減衰材フィラーは下地層によってマスキング（コーティング、カバー）されるので、その下地層上に形成された電極層は、フィラー断片や窪みの影響を受け難くなる。これにより、電極層において、フィラー断片や窪みに起因する電気的不良原因の発生を防止することが可能となる。また、下地層が設けられていない場合、部分的な欠落やクラック等により電極層が剥がれ易くなり、超音波探触子の機械的強度が低下する。本発明によると、部分的な欠落やクラック等の発生を防止又は抑制できるので、電極層が剥がれ難くなり、超音波探触子の機械的強度を増大させることが可能となる。

バッキングの音響特性（例えば音響インピーダンス）は、バッキング部材の本体と減衰材フィラーの音響特性により決定される。本体内に混入された減衰材フィラーの量を調整することにより、バッキングの音響特性を調整することができる。本発明によると、減衰材フィラーの配合の自由度を高めることができるので、バッキングによる効果がより確実に得られ、超音波探触子の性能の向上が図れる。

望ましくは、前記下地層の厚みは、前記振動子アレイが有する周波数帯域の中心周波数に対応する波長の１／４以下である。この構成によると、下地層が超音波よりも十分薄くなるので、バッキングへの超音波の透過が妨げられ難くなる。

望ましくは、前記下地層の表面は平滑面である。例えば、下地層の表面が切削、研磨されることにより平滑面が形成される。電極層はその平滑面上に形成されている。それ故、電極層において部分的な欠落やクラック等がより発生し難くなり、電気的不良要因の発生をより確実に防止することが可能となる。

望ましくは、前記下地層の材料は前記本体の母材と同じ材料である。これにより、下地層と本体との界面での音響特性の不連続性が小さくなり、その不連続性による悪影響を小さくすることが可能となる。

望ましくは、前記下地層の上面から前記リードアレイの端面が露出している。これにより、リードアレイの端面が電極層に接続される。

本発明に係る製造方法は、複数の振動素子からなる振動子アレイを作製する工程と、前記振動子アレイに接続されるリードアレイを内蔵し、減衰材フィラーが混入されたリードアレイ内蔵ブロックを作製する工程であって、少なくとも一方の面に前記リードアレイの端部としての端部アレイを突出させつつ前記リードアレイ内蔵ブロックを作製する工程と、前記リードアレイの端面を露出させつつ、前記一方の面上に下地層を形成する工程と、前記リードアレイに電気的に接続される電極層を前記下地層上に形成する工程と、前記振動子アレイの背面側に前記リードアレイ内蔵ブロックを配置する工程と、を含むことを特徴とする。

上記の構成によると、リードアレイ内蔵ブロックの一方の面上に下地層が形成され、その下地層からリードアレイの端面が露出する。これにより、減衰材フィラーに対してマスキング層（コーティング層、カバー層）として機能する下地層を容易に形成することが可能となる。

望ましくは、前記リードアレイ内蔵ブロックを作製する工程は、前記リードアレイを内蔵し、前記減衰材フィラーが混入されたバッキングブロックを作製する工程と、前記リードアレイの端部を残しつつ前記バッキングブロックの一方の面を切削し、これにより、前記リードアレイ内蔵ブロックを得る工程と、を含む、例えば、バッキングブロックの一方の面が掘り下げられ、その部分に下地層が形成される。

望ましくは、前記バッキングブロックの一方の面を切削する工程では、ダイシングソーのブレードを走査することにより前記一方の面が切削される。例えば、リードアレイを構成する各リードの間隔よりも薄いブレードを用いて、各リード間のバッキングブロックが二次元的に切削される。

望ましくは、前記バッキングブロックの一方の面を切削する工程では、サンドブラスト法を適用して前記一方の面が選択的に切削される。例えば、バッキングブロックの硬度はリードアレイの硬度よりも低いため、サンドブラスト法を適用することにより、リードアレイを残してバッキングブロックのみを切削することが可能となる。

望ましくは、前記下地層を形成する工程では、前記バッキングブロックの母材と同じ流動性材料を前記一方の面に流し込んで硬化させた後、前記リードアレイの端面を露出させつつ前記下地層が形成される。

望ましくは、前記リードアレイ内蔵ブロックを作製する工程では、前記減衰材フィラーが混入された複数のバッキングプレートと複数のリードフレームとが積層されて積層体としての前記リードアレイ内蔵ブロックが作製され、前記各バッキングプレートは、表面に溝列が形成された減衰材フィラー入りバッキング材により構成され、前記各リードフレームは、前記リードアレイを構成するリード列と前記リード列が連結された枠体とにより構成され、前記積層の過程では、前記バッキングプレートに形成された前記溝列に前記リード列が挿入されつつ、前記複数のバッキングプレートと前記複数のリードフレームとが交互に積み上げられながら接合される。

上記の構成によると、複数のバッキングプレートを積層していく場合に、溝列にリード列が収容されるので、複数のバッキングプレートを容易に密着させることができ、リードアレイ内蔵ブロックを容易に組み立てることができる。

望ましくは、前記リードアレイ内蔵ブロックを作製する工程と前記下地層を形成する工程は同時に実行される。つまり、複数のバッキングプレートと複数のリードフレームとを交互に積層しつつ、下地層が形成されていく。

望ましくは、前記積層の過程では、一方のバッキングプレートと他方のバッキングプレートとの間に接着剤が流し込まれてそれらが接着され、前記接着剤が硬化することにより前記下地層が形成される。この構成によると、接着剤によって各バッキングプレートが接着され、それと同時に、接着剤によって下地層が形成される。これにより、下地層が形成されたリードアレイ内蔵ブロックを容易に作製することができる。

望ましくは、前記各リードフレームには、前記枠体の内側に流し込み用の空隙が形成されており、前記空隙に前記接着剤が流し込まれることにより前記下地層が形成される。この構成によると、交互積層処理において用いられる接着剤の余剰分が、その処理の過程で空隙に自然と流れ込み、その接着剤が硬化することにより下地層が形成される。

望ましくは、前記空隙は、前記リード列の両側に設けられた一対の位置決め凸部の間に形成されており、前記積層の工程では、前記凸部により前記バッキングプレートと前記リードフレームとの位置決めが行われる。

本発明によると、バッキングの表面に形成された電極層における電気的不良要因の発生を防止することが可能となる。

本発明の実施形態に係る振動子アセンブリを示すＸＺ断面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ断面を示すＸＹ断面図である。 第１実施形態に係る製造方法を示すフローチャートである。 切削加工前のバッキングブロックを示すＸＺ断面図である。 切削加工後のバッキングブロックを示すＸＺ断面図である。 樹脂形成後のバッキングブロックを示すＸＺ断面図である。 バッキングを示すＸＺ断面図である。 電極形成後のバッキングを示すＸＺ断面図である。 第２実施形態に係る製造方法を示すフローチャートである。 複数のバッキングプレートが切り出される母材を示す斜視図である。 溝列形成前のバッキングプレートを示す斜視図である。 溝列形成後のバッキングプレートを示す斜視図である。 リードフレームを示す図である。 第２実施形態における積層工程を示す図である。 バッキングプレートとリードフレームとの組み合わせの様子を示す図である。 バッキングを示すＸＺ断面図である。 電極形成後のバッキングを示すＸＺ断面図である。 比較例に係る振動子アセンブリを示すＸＺ断面図である。

本実施形態に係る超音波探触子は体表当接型又は体腔内挿入型の超音波探触子である。超音波探触子は、以下に詳述する振動子アセンブリ（振動子ユニット）を含む。超音波探触子はケーブルを介して超音波診断装置本体に接続される。

図１には、振動子アセンブリの一例が示されている。図１は、振動子アセンブリ１０のＸＺ断面を示す図である。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交する軸である。振動子アセンブリ１０は、二次元振動子アレイ１２を含む。二次元振動子アレイ１２は、Ｘ方向及びＹ方向に整列した複数の振動素子１４により構成される。各振動素子１４は、送信信号を超音波に変換し、また、生体内からの反射波を受信信号に変換する機能を備えている。各振動素子１４は、圧電材料、複合材料、その他の材料により構成される。各振動素子１４はｃＭＵＴ（Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducers）により構成されてもよい。なお、二次元振動子アレイ１２の替わりに、複数の振動素子１４が一列に直線状に配列された一次元振動子アレイが用いられてもよい。

二次元振動子アレイ１２により超音波ビームが形成され、超音波ビームは電子的に走査される。これにより、複数の二次元データ取得空間（ビーム走査面）、つまり三次元データ取得空間、が形成される。電子走査方式として電子セクタ走査方式等が知られている。

二次元振動子アレイ１２の上面側（生体側）には、例えば銅箔からなるグランド電極を介して整合層１６が設けられている。整合層１６は、Ｘ方向及びＹ方向に整列した複数の整合素子１８により構成される。複数の整合層が積層されてもよい。整合層１６の上面には、必要に応じて保護層又は音響レンズが設けられる。それらの上面が超音波の送受波面を構成する。その送受波面は生体表面に接触する面である。二次元振動子アレイ１２及び整合層１６の中には複数の隙間２０（素子分離溝）が形成されている。複数の隙間２０には、一般的に、音響的隔絶性をもった目詰め材が充填される。図１においては、振動子アセンブリ１０を収容しているケースが図示省略されている。

二次元振動子アレイ１２の背面側（非生体側）には、直方体形状をもったバッキング２２が設けられている。バッキング２２は、いわゆるリードアレイ内蔵型のバッキングであり、バッキング部材２４と二次元リードアレイ２６とを含む。バッキング部材２４は、二次元振動子アレイ１２から背面側に放射された無用な超音波を吸収し又は減衰させる作用を発揮する部材である。二次元リードアレイ２６は、バッキング部材２４内において上下方向（Ｚ方向）に貫通しつつ埋設されている。

バッキング部材２４は、バッキング作用を発揮する材料により構成される。図１に示す例では、バッキング部材２４は、本体２８と、本体２８の上面（生体側の面）上に設けられた上部下地層３０（フィラーマスキング層、カバー層、コーティング層）と、本体２８の下面（非生体側の面）上に設けられた下部下地層３２（フィラーマスキング層、カバー層、コーティング層）と、により構成される。

本体２８は、母材３４と減衰材フィラー３６とにより構成される。母材３４は、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等の樹脂材料により構成される。母材３４内には複数の減衰材フィラー３６が分散した状態で混入している。減衰材フィラー３６は、例えば粉末状の部材であり、タングステン等の金属、セラミック、シリコーン等のゴム材、等により構成される。母材３４と減衰材フィラー３６とによって本体２８の音響特性（例えば音響インピーダンス）が決定される。

上部下地層３０と下部下地層３２は、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等の樹脂材料により構成され、減衰材フィラーを含まず、樹脂の一様性、均一性を有する。上部下地層３０と下部下地層３２の材料は、本体２８の母材３４の材料と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。同じ材料を用いることにより、本体２８と上部下地層３０との界面、及び、本体２８と下部下地層３２との界面、における音響特性の不連続性を小さくすることができ、その不連続性に起因する悪影響を小さくすることができる。

二次元リードアレイ２６は、Ｘ方向及びＹ方向に整列した複数のリードにより構成される。各リードはシグナルライン（信号線）に相当する。例えば、振動素子数分のリードがバッキング部材２４に埋設されている。二次元リードアレイ２６を構成する複数のリードは、例えば、振動素子１４の配列と同一のパターンをもって同一のピッチで配置されている。もちろん、複数のリードは、振動素子１４の配列と異なるパターンをもって異なるピッチで配置されてもよい。図１に示す例では、複数のリードは互いに平行であり、各リードは直線的な形態を有している。各リードは、金、銅、等の導電性材料により構成される。リードは、バッキング部材２４の本体２８に埋設されたリード本体３８と、リード本体３８の上部において上部下地層３０に埋設されたリード上部４０と、リード本体３８の下部において下部下地層３２に埋設されたリード下部４２と、により構成される。リード本体３８、リード上部４０及びリード下部４２は一体化されている。複数のリード本体３８によりリード本体アレイが構成され、複数のリード上部４０によりリード上部アレイが構成され、複数のリード下部４２によりリード下部アレイが構成される。リード本体アレイ、リード上部アレイ及びリード下部アレイにより、二次元リードアレイ２６が構成される。

リード上部４０の端面は上部下地層３０から露出している。同様に、リード下部４２の端面は下部下地層３２から露出している。上部下地層３０と下部下地層３２の表面は平滑面である。つまり、上部下地層３０における生体側の面と下部下地層３２における非生体側の面は平滑面である。

上部下地層３０の厚みは、例えば、二次元振動子アレイ１２が有する周波数帯域の中心周波数に対応する波長の１／４以下であることが好ましい。これにより、上部下地層３０が超音波よりも十分薄くなるので、バッキング部材２４への超音波の透過が妨げられ難くなる。

なお、図１に示す例では、バッキング部材２４の本体２８の上面及び下面の両方に下地層（上部下地層３０と下部下地層３２）が設けられているが、これは一例に過ぎない。本体２８の上面及び下面のうち少なくとも１つの面上に下地層が設けられてもよい。つまり、本体２８の上面上に上部下地層３０が設けられ、本体２８の下面上に下部下地層３２が設けられなくてもよい。同様に、本体２８の下面上に下部下地層３２が設けられ、本体２８の上面上に上部下地層３０が設けられなくてもよい。下地層が設けられていない面においては、リードの端面が本体２８から露出している。例えば、本体２８の上面上に上部下地層３０が設けられない場合、本体２８の上面からリードの端面が露出している。同様に、本体２８の下面上に下部下地層３２が設けられない場合、本体２８の下面からリードの端面が露出している。

上部下地層３０上には複数の電極パッド４４（電極層）が設けられている。各電極パッド４４は対応する振動素子１４に接続されている。つまり、各振動素子１４と各上部下地層３０との間に電極パッド４４が設けられている。複数の電極パッド４４は二次元的に配列されており、これにより、電極パッドアレイが構成される。例えば、振動素子数分の電極パッド４４が設けられている。複数の電極パッド４４は、振動素子１４の配列と同一のパターンをもって同一のピッチで配置されている。電極パッド４４は、例えば、金、銅、等の導電性材料により構成される。電極パッド４４は例えば２層に構成されてもよく、その場合、例えば、下地の電極はチタン、クロム等で構成され、表層の電極は金で構成される。上部下地層３０から露出したリード上部４０の端面は、電極パッド４４に電気的に接続されている。これにより、各リードが、対応する振動素子１４に電気的に接続される。複数の電極パッド４４からなる電極パッドアレイの中には複数の隙間２０が形成されている。上述したように、複数の隙間２０には、一般的に、音響的隔絶性をもった目詰め材が充填される。

なお、上部下地層３０にも隙間２０に連続する隙間が形成されていてもよいし、本体２８にも隙間２０に連続する隙間が形成されていてもよい。

下部下地層３２上には複数の電極パッド４６（電極層）が設けられている。複数の電極パッド４６は二次元的に配列されており、これにより、電極パッドアレイが構成される。例えば、振動素子数分の電極パッド４６が設けられている。複数の電極パッド４６は、振動素子１４の配列と同一のパターンをもって同一のピッチで配置されている。電極パッド４６は、例えば、金、銅、等の導電性材料により構成される。電極パッド４６は例えば２層に構成されてもよく、その場合、例えば、下地の電極はチタン、クロム等で構成され、表層の電極は金で構成される。下部下地層３２から露出したリード下部４２の端面は、電極パッド４６に電気的に接続されている。

バッキング２２の背面側（図１において下側）には中継基板４８を介して電子回路５０が設けられている。中継基板４８は、二次元振動子アレイ１２と電子回路５０とを電気的に接続するための基板である。中継基板４８は、例えば複数の基板が積層された積層基板である。中継基板４８には、例えば、図示されていない１又は複数のＦＰＣ（Flexible printed circuits）が接続されている。各ＦＰＣは電子回路５０に接続されるシグナルライン列を有する。中継基板４８は、電子回路５０上の端子（電極パッド）と振動素子１４との接続を並び替える機能を有していてもよい。中継基板４８は、例えばエポキシ樹脂等の樹脂材料によって構成されている。もちろん、中継基板４８を除外して、バッキング２２に直接的に電子回路５０を接続してもよい。中継基板４８には複数の電極パッド４６に対応する複数の電極パッド５２が設けられている。複数の電極パッド５２は二次元的に配列されており、これにより、電極パッドアレイが構成される。各電極パッド５２は対応する電極パッド４６に電気的に接続されている。これにより、二次元リードアレイ２６が中継基板４８を介して電子回路５０に接続される。電極パッド５２は、例えば、金、銅、等の導電性材料により構成される。

電子回路５０は、例えば制御ＩＣである。電子回路５０は、例えば、送信信号の生成や受信信号の処理等を実行する回路であり、特に、整相加算処理を実行する回路であってもよい。電子回路５０は、チャンネルリダクション機能を発揮する回路であってもよい。つまり、電子回路５０は、振動素子数分の受信信号を所定のグループ単位で整相加算処理することにより一定数の受信信号を生成する受信回路、及び、１又は一定数の送信信号に基づき振動素子数分の送信駆動信号を生成する送信回路のうちの少なくとも一方を有していてもよい。

バッキング２２、中継基板４８及び電子回路５０は、例えば、エポキシ樹脂等の接着剤５４により固定されている。

図２には、図１における本体２８のＩＩ−ＩＩ断面（水平断面）が示されている。バッキング部材２４の本体２８は、母材３４と減衰材フィラー３６とにより構成される。各リード（リード本体３８、リード上部４０、リード下部４２）の水平断面の形状は矩形である。その形状は望ましくは正方形又は長方形である。もちろん、その形状は、円又は楕円等のように丸みをもった形状であってもよい。

以上のように、振動子アセンブリ１０においては、減衰材フィラー３６を含む本体２８の上面に減衰材フィラーを含まない上部下地層３０が設けられ、その上部下地層３０上に複数の電極パッド４４（電極層）が設けられている。同様に、本体２８の下面に減衰材フィラー３６を含まない下部下地層３２が設けられ、その下部下地層３２上に複数の電極パッド４６（電極層）が設けられている。上部下地層３０と下部下地層３２は、フィラーマスキング層（カバー層、コーティング層）として機能する。つまり、本体２８の上面が上部下地層３０によって覆われ、これにより、減衰材フィラー３６が上部下地層３０によって押さえ付けられる。同様に、本体２８の下面が下部下地層３２によって覆われ、これにより、減衰材フィラー３６が下部下地層３２によって押さえ付けられる。仮に、上部下地層３０と下部下地層３２を設けない場合、本体２８の上面と下面に減衰材フィラー３６が露出し、フィラー断片が浮遊片として存在したり、減衰材フィラー３６が脱落して表面に窪みが形成されたりする場合がある。そのままの状態で上面と下面に電極層を形成すると、フィラー断片や窪みに起因して、電極層において部分的な欠落やクラック等の電気的不良要因が発生する場合がある。本実施形態によると、上部下地層３０を設けることにより減衰材フィラー３６が押さえ付けられ、浮遊片としてのフィラー断片や窪みが存在せずそれらの影響を受けない平坦な面（上部下地層３０の表面）が形成される。また、減衰材フィラーの脱落が防止される。その平坦な面（上部下地層３０の表面）上に電極層（複数の電極パッド４４）を形成することにより、浮遊片としてのフィラー断片や窪みの影響を受けずに、電極層（複数の電極パッド４４）を形成することが可能となる。これにより、フィラー断片や窪みに起因する電気的不良要因の発生を防止することが可能となる。下部下地層３２上に電極層（複数の電極パッド４６）を形成する場合も同様に、電気的不良要因の発生を防止することが可能となる。また、上部下地層３０の表面を平滑化することにより、電極パッド４４における電気的不良要因の発生をより確実に防止することが可能となる。下部下地層３２においても同様である。

以下、振動子アセンブリ１０の製造方法について説明する。

図３には、第１実施形態に係る製造方法を示すフローチャートが示されている。図４から図８を参照しながら各工程について説明する。

まず、二次元リードアレイ２６が内蔵され減衰材フィラー３６が混入されたバッキングブロックが作製される（Ｓ０１）。例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、等の樹脂材料に対して、金属、セラミック、ゴム材、等により構成された減衰材フィラー３６を混合し、その混合物に二次元リードアレイ２６を組み込み、その混合物を硬化させる。これにより、例えば、立方体又は直方体の形状を有するバッキングブロックが形成される。図４には、バッキングブロック５６の一部のＸＺ断面が示されている。バッキングブロック５６の上面５８からリード（リード本体３８）の端面が露出している。その上面５８の反対側の下面からもリード（リード本体３８）の端面が露出している。一例として、バッキングブロック５６の幅（Ｘ方向の長さ）は２０ｍｍであり、奥行き（Ｙ方向の長さ）は２０ｍｍであり、高さ（Ｚ方向の長さ）は１０ｍｍである。Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ例えば５０本のリード（リード本体３８）が配置されている。各リード（リード本体３８）のＸ方向及びＹ方向の幅は、例えば５０μｍであり、リード間ピッチは例えば０．３〜０．５ｍｍである。各リードのＺ方向の長さは例えば１０ｍｍである。

次に、二次元リードアレイ２６の端部としてのリード端部アレイを残しつつ、バッキングブロック５６の表面が切削される（Ｓ０２）。図５には、切削加工後のバッキングブロック５６の一部のＸＺ断面が示されている。例えば、ダイシングソーを用いて上面５８と下面が切削される。具体的には、リード端面が露出している上面５８において、各リード間のピッチよりも薄いブレード６０をＸ方向及びＹ方向に走査しながら、各リード間の母材３４を切削して掘り下げる。これにより、上面５８において各リード間に溝が形成され、リード上部４０が上面５８から突出する。複数のリード上部４０により、リード端部アレイとしてのリード上部アレイが構成される。同様に、リード端面が露出している下面において、ブレード６０をＸ方向及びＹ方向に走査しながら、各リード間の母材３４を切削して掘り下げる。これにより、下面において各リード間に溝が形成され、図５には示されていないリード下部４２が下面から突出する。複数のリード下部４２により、リード端部アレイとしてのリード下部アレイが構成される。また、リードの中で母材３４に埋設された部分によりリード本体３８が構成される。切削の深さは、例えば数十μｍである。切削後の上面５８と下面は平坦であることが望ましい。別の方法として、サンドブラスト法を適用することにより、上面５８と下面が切削されてもよい。樹脂材料により構成された母材３４の硬度は、金属製のリードの硬度よりも低く、母材３４はリードよりも脆い。それ故、サンドブラスト法にて用いられる砥粒を適切に選択することにより、リード端部アレイを残しつつ、上面５８と下面を切削することができる。

次に、下地層（上部下地層３０と下部下地層３２）を構成する樹脂材料が、切削後の表面に流し込まれ、その樹脂材料が硬化される（Ｓ０３）。図６には、樹脂形成後のバッキングブロック５６の一部のＸＺ断面が示されている。樹脂材料６２は、例えばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、等であり、減衰材フィラーを含まない。樹脂材料６２は、上面５８において切削された箇所に流し込まれて硬化される。また、樹脂材料６２は、リード上部４０が覆われるように上面５８に設けられる。同様に、樹脂材料６２は、下面において切削された箇所に流し込まれて硬化される。また、樹脂材料６２は、図６には示されていないリード下部４２が覆われるように下面に設けられる。樹脂材料６２は、母材３４と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。同じ材料を用いることにより、本体２８と上部下地層３０との界面、及び、本体２８と下部下地層３２との界面、における音響特性の不連続性を小さくすることが可能となる。

樹脂材料６２の代りに、シリア、アルミナ等のセラミックを上面５８と下面に蒸着してもよい。この場合も、上面５８と下面とにおいて切削された箇所にセラミックが蒸着される。また、セラミックは、リード上部４０とリード下部４２が覆われるように蒸着される。

次に、リード端部アレイが露出するように、表面に形成された樹脂材料６２又はセラミックが切削、研磨される（Ｓ０４）。具体的には、バッキングブロック５６の上面５８と下面に形成された樹脂材料６２又はセラミックが、切削、研磨される。これにより、バッキングが形成される。図７には、バッキング２２の一部のＸＺ断面が示されている。この工程により、樹脂材料６２から上部下地層３０が形成され、リード上部４０の端面が上部下地層３０から露出する。各リード間の溝（切削された箇所）には、樹脂材料６２により構成される上部下地層３０が設けられている。同様に、樹脂材料６２から下部下地層３２が形成され、リード下部４２の端面が下部下地層３２から露出する。各リード間の溝（切削された箇所）には、樹脂材料６２により構成される下部下地層３２が設けられている。この工程により、上部下地層３０及び下部下地層３２の寸法、平面度及び表面粗さが調整され、上部下地層３０及び下部下地層３２の表面が平滑化される。

バッキングブロックの上面５８と下面には、減衰材フィラー３６が露出し、その減衰材フィラー３６が浮遊片として上面５８と下面に残存する場合がある。また、上面５８と下面から減衰材フィラー３６が脱落して窪みが形成される場合がある。第１実施形態によると、上面５８が上部下地層３０によって覆われ、減衰材フィラー３６が上部下地層３０によって押さえ付けられる。同様に、下面が下部下地層３２によって覆われ、減衰材フィラー３６が下部下地層３２によって押さえ付けられる。つまり、上部下地層３０と下部下地層３２は、フィラーマスキング層（カバー層、コーティング層）として機能する。

上部下地層３０の厚みは、例えば、二次元振動子アレイ１２が有する周波数帯域の中心周波数に対応する波長の１／４以下であることが好ましい。

次に、下地層（上部下地層３０と下部下地層３２）の表面に電極が形成される（Ｓ０５）。図８には、電極形成後のバッキング２２の一部のＸＺ断面が示されている。上部下地層３０上には、例えば、めっき、蒸着、スパッタリング、等の方法により、複数の電極パッド４４からなる電極パッドアレイが形成される。同様に、下部下地層３２上に、複数の電極パッド４６からなる電極パッドアレイが形成される。電極パッド４４，４６は導電性材料により構成される。電極パッド４４，４６の厚みは、例えば０．５μｍである。複数の電極パッド４４からなる電極パッドアレイは二次元振動子アレイ１２に接続され、複数の電極パッド４６からなる電極パッドアレイは中継基板４８上に形成された電極パッドアレイに接続される。

電極パッドアレイが形成されたバッキング２２は、別途作製された二次元振動子アレイ１２と整合層１６とを含む積層体に接続される。また、バッキング２２は、中継基板４８を介して電子回路５０に接続される。これにより、振動子アセンブリ１０が構成される。振動子アセンブリ１０は探触子ケース内に配置される。

バッキングブロックの上面と下面に同時に又は別々に、下地層（上部下地層３０と下部下地層３２）が形成されてもよい。また、上面と下面の両方に下地層が形成されてもよいし、いずれか一方の面に下地層が形成されてもよい。

なお、上部下地層３０の表面に分離前の電極層を形成し、その電極層上に素子分離前の振動素子ブロックと整合層ブロックとを積層し、振動素子ブロック、整合層ブロック及び電極層に素子分離溝（隙間２０）を形成してもよい。その素子分離溝により、振動素子ブロックが複数の振動素子１４に分割され、これにより、二次元振動子アレイ１２が構成される。同様に、素子分離溝により、整合層ブロックが複数の整合素子１８に分割され、これにより、整合層１６が構成される。また、素子分離溝により、電極層が複数の電極パッド４４に分割され、これにより、電極パッドアレイが構成される。素子分離溝（隙間２０）は、上部下地層３０にも形成されてもよい。この場合、上部下地層３０は複数に分割される。その場合に、減衰材フィラー３６からフィラー断片が生成されたとしても、素子分離溝（隙間２０）に目詰め材が充填されることによりフィラー断片が押さえ付けられる。

以上のように、第１実施形態によると、上部下地層３０によって減衰材フィラー３６が押さえ付けられるので、その上部下地層３０上に複数の電極パッド４４を形成することにより、フィラー断片や窪みに起因する電気的不良要因の発生を防止することが可能となる。下部下地層３２についても同様である。

以下、第２実施形態に係る製造方法について説明する。図９には、第２実施形態に係る製造方法を示すフローチャートが示されている。図１０から図１７を参照しながら各工程について説明する。

まず、減衰材フィラー３６が混入された母材が作製される（Ｓ１０）。例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、等の樹脂材料に対して、金属、セラミック、ゴム材、等により構成された減衰材フィラー３６を混合し、その混合物を硬化させる。これにより、ブロック状又は板状の母材が作製される。図１０には、母材の一例が示されている。図１０は、母材を示す斜視図である。図示されているように、ブロック状の母材６６が作製された場合、その母材６６から複数のプレート（バッキングプレート）６８が順次切り出される（Ｓ１１）。

次に、各バッキングプレート６８の厚みが調整される（Ｓ１２）。例えば、両面研磨装置や平面研削装置等が用いられ、切り出された各バッキングプレート６８の表面に対して研磨加工処理が施される。この場合、バッキングプレート６８の厚みがリード間ピッチに一致するように厚み調整が行われ、また、バッキングプレート６８の平坦処理が行われる。その厚みは例えば０．３ｍｍである。本実施形態では、図１１に示されているようなバッキングプレート６８の厚みをリード間ピッチに合わせる必要があるため、各バッキングプレート６８の厚み調整にあたっては高精度の処理を施すのが望ましい。

次に、各バッキングプレート６８に対して外形加工処理が施される（Ｓ１３）。具体的には、ダイシングソー等の装置が用いられ、各バッキングプレート６８が所定の寸法になるように、その外形が調整される。

続いて、各バッキングプレート６８の第１面に対して溝列が形成される（Ｓ１４）。この溝列には、１列に整列された複数のリードにより構成されるリード列が収容される。例えばダイシングソー等の装置が用いられ、バッキングプレート６８における第１面に、リード列を収容可能な幅、深さ、ピッチをもった複数の溝からなる溝列が形成される。

図１２には、上記加工が施されたバッキングプレートが示されている。図１２は、バッキングプレートを示す斜視図である。バッキングプレート７０は、第１面７０ａと第２面７０ｂとを有し、第１面７０ａに対して溝列７２が形成されている。溝列７２は、Ｘ方向に並んだ複数の溝７４により構成される。各溝７４は、Ｚ方向に延在する直線的な溝である。溝７４の水平断面の形状は矩形である。バッキングプレート７０において、溝列７２のＸ方向の両側には端部７０ｃ，７０ｄが存在している。バッキングプレート７０の第２面７０ｂは平坦な面である。

各溝７４の幅は例えば５５μｍであり、深さは例えば５５μｍであり、溝間ピッチは例えば０．３〜０．５ｍｍである。このように事前に溝列７２を形成しておくことにより、その溝列７２内にリード列を収容した場合においても、リード列の配列を設計通りに維持することが可能となる。よって、二次元リードアレイにおける電気的特性を良好にすることが可能となる。

また、複数のリードフレームが作製される（Ｓ１５）。図１３には、ステップＳ１５による処理により作製されたリードフレームの一例が示されている。図１３は、リードフレームを示す平面図である。例えば、板状の金属薄板に対してフォトリソグラフィ等の手法を用いることにより、図１３に示されているリードフレーム７６を作製することができる。リードフレーム７６は、リード列７８と、リード列７８の上端及び下端を保持した枠体８０と、により構成される。リードフレーム７６は導電性材料により構成される。リード列７８は、Ｘ方向に並んだ複数のリード８２により構成される。各リード８２の上端８２ａ及び下端８２ｂは、枠体８０における内縁８０ａに連なっている。枠体８０には、孔８４が形成されており、各孔８４は位置決め手段として機能する。リード列７８のＸ方向の両側には一対の開口部８６，８８が形成されている。開口部８６，８８は、後述する積層工程において、図１２に示されているバッキングプレート７０の端部７０ｃ，７０ｄを収容する空間である。

リード列７８の上端８２ａの両側には、枠体８０の内縁８０ａから開口部８６，８８内に突出した一対の凸部９０ａ，９０ｂが設けられている。同様に、リード列７８の下端８２ｂの両側には、枠体８０の内縁８０ａから開口部８６，８８内に突出した一対の凸部９０ｃ，９０ｄが設けられている。凸部９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄは、後述する積層工程において、図１２に示されているバッキングプレート７０に対する位置決め用の部材として機能する。凸部９０ａとリード列７８と間には、開口部８６に連なる空隙９２ａが形成されており、凸部９０ｂとリード列７８との間には、開口部８８に連なる空隙９２ｂが形成されている。同様に、凸部９０ｃとリード列７８との間には、開口部８６に連なる空隙９２ｃが形成されており、凸部９０ｄとリード列７８との間には、開口部８８に連なる空隙９２ｄが形成されている。空隙９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄには、後述する接着剤が流し込まれ、その接着剤により下地層が形成される。例えば、リードフレーム７６のＹ方向の厚みは５０μｍであり、各リード８２のＸ方向の幅は５０μｍであり、リード間ピッチは０．３〜０．５ｍｍである。各リード８２のＺ方向の長さは例えば１５ｍｍである。

次に、複数のバッキングプレート７０と複数のリードフレーム７６とが交互に積層されて接着される（Ｓ１６）。図１４を参照して、この工程について説明する。図１４には、制作台としての治具９４が示されている。治具９４は、水平なプレート状のベース９６と、そのベース９６上に起立形成された４つの位置決めピン９８と、により構成される。治具９４を利用して、複数のバッキングプレート７０と複数のリードフレーム７６とが交互に積層される。この場合において、各リードフレーム７６に形成された孔８４内に位置決めピン９８が差し込まれる。これにより、治具９４に対して各リードフレーム７６が位置決めされる。また、各リードフレーム７６が有する開口部８６，８８（図１３参照）内に、バッキングプレート７０の端部７０ｃ，７０ｄ（図１２参照）が収容され、各バッキングプレート７０と各リードフレーム７６との相対的な位置関係が定められる。

上記のような積層過程の実行にあたっては、互いに隣接する各バッキングプレート７０の間に接着剤が導入される。この接着剤は減衰材フィラー３６を含まない。具体的には、積層前のバッキングプレート７０の第１面７０ａ及び第２面７０ｂの両方に、エポキシ樹脂等を含む接着剤が塗布される。その上で、上記のような交互積層処理が施される。その場合においては、バッキングプレート７０の第１面７０ａに形成された溝列７２内にリード列７８が収容されるように積層処理が実行される。

所定数のバッキングプレート７０と所定数のリードフレーム７６とが積層された上で、符号１００で示されるように、例えば上方から荷重が与えられる。すなわち、積層体に対する加圧又は挟持が施される。これにより、互いに隣接する各バッキングプレート７０の間に存在する余剰の接着剤が積層体の外部に追い出され、隣接プレート間において一方のバッキングプレート７０の第１面７０ａと他方のバッキングプレート７０の第２面７０ｂとの間に非常に薄い接着剤層が形成される。接着剤の硬化が完了するまで加圧状態が維持される。この場合において、熱を加えてもよい。そのような加圧接着工程において、接着剤が硬化し、その際に熱収縮が生じても、各リード８２は各溝７４内に完全に収容されているため、各リード８２が不必要に変形するといった問題は生じない。また、各溝７４内に各リード８２が収容された上で、複数のバッキングプレート７０が積層されるため、バッキングプレート７０における接着剤の量は極めて少なくて済む。

図１５には、バッキングプレート７０とリードフレーム７６との組み合わせの様子が示されている。上述したように、リードフレーム７６が有する開口部８６，８８（図１３参照）内に、バッキングプレート７０の端部７０ｃ，７０ｄ（図１２参照）が収容される。積層過程においては、リードフレーム７６が有する凸部９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄが、バッキングプレート７０に対する位置決め用の部材として機能し、これにより、バッキングプレート７０とリードフレーム７６との相対的な位置関係が定められる。各バッキングプレート７０の間に導入された接着剤は、上述したように、積層体に加えられた荷重によって積層体の外部に追い出される。このとき、接着剤１０２が空隙９２ａ，９２ｂ内に流れ込み、それらの中に充填される。同様に、接着剤１０４が空隙９２ｃ，９２ｄ内に流れ込み、それらの中に充填される。接着剤１０２が硬化することにより、切削及び研磨前の下地層（上部下地層３０）が構成され、接着剤１０４が硬化することにより、切削及び研磨前の下地層（下部下地層３２）が構成される。リード８２のうち溝７４に収容された部分がリード本体３８（図１参照）を構成し、リード８２のうち溝７４に収容されない上部がリード上部４０（図１参照）を構成し、リード８２のうち溝７４に収容されない下部がリード下部４２（図１参照）を構成する。

接着剤の硬化の後、積層ブロックの外部に存在する複数の枠体８０が除去され、その上で、治具９４から積層ブロックが取り出される（Ｓ１７）。もっとも、積層ブロックの取り出し後に複数の枠体８０の除去等が行われてもよい。積層ブロックの取り出し後、積層ブロックの外形が調整される。例えば、積層ブロックにおける周辺部に対する切削加工が施され、立方体の形状をもった所定寸法を有するバッキングが構成される。

次に、リード端部アレイが露出するように、硬化後の接着剤１０２，１０４が研削、研磨される（Ｓ１８）。例えば、両面研磨装置や平面研削装置等が用いられ、上面及び下面が検索、研磨される。図１６には、ステップＳ１８の工程が施された後のバッキング２２が示されている。図１６は、バッキングを示すＸＺ断面図である。この工程により、空隙９２ａ，９２ｂ（図１３参照）内に充填されて硬化した接着剤１０２から上部下地層３０が形成され、リード８２の上部により構成されるリード上部４０の端面が上部下地層３０から露出する。同様に、空隙９２ｃ，９２ｄ（図１３参照）内に充填され硬化した接着剤１０４から下部下地層３２が形成され、リード８２の下部により構成されるリード下部４２の端面が下部下地層３２から露出する。また、リード８２のうち溝７４に収容された部分がリード本体３８を構成する。この工程により、上部下地層３０及び下部下地層３２の寸法、平面度及び表面粗さが調整され、上部下地層３０及び下部下地層３２の表面が平滑化される。

次に、下地層（上部下地層３０と下部下地層３２）の表面に電極が形成される（Ｓ１９）。図１７には、電極形成後のバッキング２２のＸＺ断面が示されている。第１実施形態と同様に、上部下地層３０上に複数の電極パッド４４からなる電極パッドアレイが形成され、下部下地層３２上に複数の電極パッド４６からなる電極パッドアレイが形成される。

電極パッドアレイが形成されたバッキング２２は、別途作製された二次元振動子アレイ１２と整合層１６とを含む積層体に接続される。また、バッキング２２は、中継基板４８を介して電子回路５０に接続される。これにより、振動子アセンブリ１０が構成される。

なお、第２実施形態においても、バッキングの上面と下面の両方に下地層が形成されてもよいし、いずれか一方の面に下地層が形成されてもよい。

以上のように、第２実施形態によると、複数のバッキングプレート７０と複数のリードフレーム７６とを交互に積層することにより、積層体が構成される。リードフレーム７６に、下地層形成用の空隙９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄを予め形成しておくことにより、交互積層処理において用いられる接着剤の余剰分が、交互積層処理の過程で自然と空隙９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄに流れ込み、その接着剤が硬化することにより上部下地層３０と下部下地層３２が形成される。これにより、交互積層処理と同時に下地層が形成され、バッキング２２（振動子アセンブリ１０）を容易に作製することが可能となる。

以下、図１８を参照して比較例に係る超音波探触子について説明する。図１８は、比較例に係る振動子アセンブリの一部のＸＺ断面を示す図である。

比較例に係る振動子アセンブリは、二次元振動子アレイを含む。二次元振動子アレイは、Ｘ方向及びＹ方向に整列した複数の振動素子１０６を含む。二次元振動子アレイの中には複数の隙間１０８（素子分離溝）が形成されている。

二次元振動子アレイの背面側（非生体側）にバッキング１１０が設けられている。バッキング１１０は、リードアレイ内蔵型のバッキングであり、バッキング部材１１２と二次元リードアレイ１１４とを含む。二次元リードアレイ１１４は、バッキング部材１１２において上下方向（Ｚ方向）に貫通しつつ埋設されている。バッキング部材１１２は、母材１１６と減衰材フィラー１１８とにより構成される。母材１１６は樹脂材料により構成され、母材１１６内には複数の減衰材フィラー１１８が分散した状態で混入している。比較例に係る振動子アセンブリにおいては、本実施形態に係る下地層（上部下地層３０と下部下地層３２）は設けられていない。

二次元リードアレイ１１４は、Ｘ方向及びＹ方向に整列した複数のリードにより構成される。二次元リードアレイ１１４の上部端面はバッキング部材１１２の上面（生体側の面）から露出し、二次元リードアレイ１１４の下部端面はバッキング部材１１２の下面（非生体側の面）から露出している。

バッキング部材１１２の上面には複数の電極パッド１２０（電極層）が設けられている。各電極パッド１２０は対応する振動素子１０６に接続されている。複数の電極パッド１２０は二次元的に配列されており、これにより、電極パッドアレイが構成される。バッキング部材１１２の上面から露出した二次元リードアレイ１１４の端面は、各電極パッド１２０に電気的に接続される。これにより、二次元振動子アレイと二次元リードアレイ１１４とが電気的に接続される。また、バッキング部材１１２の下面には複数の電極パッド（電極層）が設けられている。各電極パッドは、例えば、図示されていない中継基板上の電極パッドに電気的に接続される。中継基板は例えば電子回路に接続される。バッキング部材１１２の下面から露出した二次元リードアレイ１１４の端面は、バッキング部材１１２の下面に設けられた各電極パッドに電気的に接続される。これにより、二次元リードアレイ１１４と中継基板とが電気的に接続される。もちろん、中継基板を除外して、二次元リードアレイ１１４と電子回路とが直接的に接続される場合もあり得る。

比較例に係る振動子アセンブリにおいては、本実施形態に係る下地層（上部下地層３０と下部下地層３２）が設けられていないため、バッキング１１０の表面に減衰材フィラー１１８が露出する。例えば、バッキング１１０の表面に対して切削や研磨等の加工を施すことにより、バッキング１１０の表面にフィラー断片が露出する。このフィラー断片がバッキング１１０の表面から脱落した場合、その表面に窪み１２２が形成される。その窪み１２２に起因して、その部分で電極パッド１２０（電極層）が破断する場合がある。また、バッキング１１０の表面において、フィラー断片が表面から脱落し易くなった状態で存在する場合がある。つまり、浮遊片のようなフィラー断片がバッキング１１０の表面に存在する場合がある。この場合、符号１２４で示す箇所のように、浮遊片としてのフィラー断片に起因して、電極パッド１２０（電極層）が破断する場合がある。また、浮遊片としてのフィラー断片はバッキング１１０の表面から剥がれ易くなっているため、符号１２６で示す箇所のように、そのフィラー断片上に形成された電極パッド１２０（電極層）がバッキング１１０の表面から剥がれ易くなる。電極パッド１２０（電極層）の厚みは、例えば０．５μｍ程度であり、極めて薄い。それ故、窪み１２２や浮遊片としてのフィラー断片が存在することにより、電極パッド１２０（電極層）は破断や剥離し易くなる。このように、比較例においては、電極パッド１２０（電極層）における部分的な欠落やクラック等の電気的不良要因が発生し易い。バッキング１１０の下面に形成された電極パッド（電極層）においても同様の問題が発生し易い。その結果、二次元リードアレイ１１４と二次元振動子アレイとの間や、二次元リードアレイ１１４と中継基板（電子回路）との間において、導通不良は発生し易くなる。

これに対して本実施形態では、バッキング部材の表面に下地層（上部下地層３０と下部下地層３２）が設けられているので、浮遊片としてのフィラー断片や窪みが存在せずにそれらの影響を受けない平坦な面（上部下地層３０の表面、下部下地層３２の表面）が形成される。その平坦な面上に電極層が形成されているので、フィラー断片や窪みの影響を受けずに電極層が形成され、これにより、フィラー断片や窪みに起因する電気的不良要因が防止される。

また、比較例においては、電極パッド１２０（電極層）がバッキング１１０から剥がれ易いので、振動子アセンブリの機械的強度が低下する。例えば、素子分離溝としての隙間１０８の形成時に、電極層がバッキング１１０から剥がれ易くなり、電極層とバッキング１１０との密着度が低下し、その結果、振動子アセンブリの機械的強度が低下する。

これに対して本実施形態では、平坦な面を有する下地層上に電極層が形成されているので、比較例と比べて、電極層がバッキングから剥がれ難く、電極層とバッキングとの密着度が高い。それ故、比較例と比べて、振動子アセンブリの機械的強度が高い。

１０ 振動子アセンブリ、１２ 二次元振動子アレイ、２２ バッキング、２４ バッキング部材、２６ 二次元リードアレイ、２８ 本体、３０ 上部下地層、３２ 下部下地層、３４ 母材、３６ 減衰材フィラー、３８ リード本体、４０ リード上部、４２ リード下部、４４，４６ 電極パッド。

Claims (15)

1. 複数の振動素子からなる振動子アレイと、
   前記振動子アレイの背面側に設けられたバッキングと、
   を含み、
   前記バッキングは、
   バッキング部材と、
   前記バッキング部材内において上下方向に貫通しつつ埋設され、前記複数の振動素子に電気的に接続されたリードアレイと、
   を含み、
   前記バッキング部材は、
   減衰材フィラーが混入された本体と、
   前記本体の上面及び下面のうち少なくとも１つの面上に形成された下地層と、
   を含み、
   前記リードアレイに電気的に接続された電極層が前記下地層上に形成されている、
   ことを特徴とする超音波探触子。
2. 請求項１に記載の超音波探触子において、
   前記下地層の厚みは、前記振動子アレイが有する周波数帯域の中心周波数に対応する波長の１／４以下である、
   ことを特徴とする超音波探触子。
3. 請求項１又は請求項２に記載の超音波探触子において、
   前記下地層の表面は平滑面である、
   ことを特徴とする超音波探触子。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
   前記下地層の材料は前記本体の母材と同じ材料である、
   ことを特徴とする超音波探触子。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
   前記下地層の上面から前記リードアレイの端面が露出している、
   ことを特徴とする超音波探触子。
6. 複数の振動素子からなる振動子アレイを作製する工程と、
   前記振動子アレイに接続されるリードアレイを内蔵し、減衰材フィラーが混入されたリードアレイ内蔵ブロックを作製する工程であって、少なくとも一方の面に前記リードアレイの端部としての端部アレイを突出させつつ前記リードアレイ内蔵ブロックを作製する工程と、
   前記リードアレイの端面を露出させつつ、前記一方の面上に下地層を形成する工程と、
   前記リードアレイに電気的に接続される電極層を前記下地層上に形成する工程と、
   前記振動子アレイの背面側に前記リードアレイ内蔵ブロックを配置する工程と、
   を含むことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
7. 請求項６に記載の超音波探触子の製造方法において、
   前記リードアレイ内蔵ブロックを作製する工程は、
   前記リードアレイを内蔵し、前記減衰材フィラーが混入されたバッキングブロックを作製する工程と、
   前記リードアレイの端部を残しつつ前記バッキングブロックの一方の面を切削し、これにより、前記リードアレイ内蔵ブロックを得る工程と、
   を含む、
   ことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
8. 請求項７に記載の超音波探触子の製造方法において、
   前記バッキングブロックの一方の面を切削する工程では、ダイシングソーのブレードを走査することにより前記一方の面が切削される、
   ことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
9. 請求項７に記載の超音波探触子の製造方法において、
   前記バッキングブロックの一方の面を切削する工程では、サンドブラスト法を適用して前記一方の面が選択的に切削される、
   ことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
10. 請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の超音波探触子の製造方法において、
    前記下地層を形成する工程では、前記バッキングブロックの母材と同じ流動性材料を前記一方の面に流し込んで硬化させた後、前記リードアレイの端面を露出させつつ前記下地層が形成される、
    ことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
11. 請求項６に記載の超音波探触子の製造方法において、
    前記リードアレイ内蔵ブロックを作製する工程では、前記減衰材フィラーが混入された複数のバッキングプレートと複数のリードフレームとが積層されて積層体としての前記リードアレイ内蔵ブロックが作製され、
    前記各バッキングプレートは、表面に溝列が形成された減衰材フィラー入りバッキング材により構成され、
    前記各リードフレームは、前記リードアレイを構成するリード列と前記リード列が連結された枠体とにより構成され、
    前記積層の過程では、前記バッキングプレートに形成された前記溝列に前記リード列が挿入されつつ、前記複数のバッキングプレートと前記複数のリードフレームとが交互に積み上げられながら接合される、
    ことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
12. 請求項１１に記載の超音波探触子の製造方法において、
    前記リードアレイ内蔵ブロックを作製する工程と前記下地層を形成する工程は同時に実行される、
    ことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
13. 請求項１２に記載の超音波探触子の製造方法において、
    前記積層の過程では、一方のバッキングプレートと他方のバッキングプレートとの間に接着剤が流し込まれてそれらが接着され、前記接着剤が硬化することにより前記下地層が形成される、
    ことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
14. 請求項１３に記載の超音波探触子の製造方法において、
    前記各リードフレームには、前記枠体の内側に流し込み用の空隙が形成されており、前記空隙に前記接着剤が流し込まれて硬化することにより前記下地層が形成される、
    ことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
15. 請求項１４に記載の超音波探触子の製造方法において、
    前記空隙は、前記リード列の両側に設けられた一対の位置決め凸部の間に形成されており、
    前記積層の工程では、前記凸部により前記バッキングプレートと前記リードフレームとの位置決めが行われる、
    ことを特徴とする超音波探触子の製造方法。