JP2019129511A - バッキング部材、超音波探触子、及びバッキング部材の製造方法 - Google Patents

バッキング部材、超音波探触子、及びバッキング部材の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】信頼性を向上させることが可能なバッキング部材、超音波探触子、及びバッキング部材の製造方法を提供すること。【解決手段】相対する下面３０ａと上面３０ｂとを備えた樹脂体３０と、下面３０ａから上面３０ｂに向かう第１の方向Xに沿って延びると共に、間隔をおいて樹脂体３０に埋設された複数のリード２０ａと、隣接するリード２０ａ間に設けられ、第１の方向Xに交差する第２の方向Yに沿って延びると共に、リード２０ａに接する複数の絶縁性スペーサ２２ａとを有するバッキング部材３１による。【選択図】図２２

Description

本発明は、バッキング部材、超音波探触子、及びバッキング部材の製造方法。
超音波を使って被検体の内部の画像を取得する超音波診断装置が広く普及している。その超音波診断装置においては、超音波探触子で発生した超音波を被検体に照射し、そのエコーを超音波探触子で捉えることにより被検体の内部の画像を取得することができる。
超音波探触子にはバッキング部材と呼ばれる吸音材が設けられる。バッキング部材は吸音性のある樹脂に多数のリードを埋設してなり、そのリードの先端に超音波を発生させるための圧電素子が接続される。これにより不要な超音波がバッキング部材で吸収されるため、被検体に照射される超音波のパルス幅が短くなり、画像の分解能を向上させることができる。
しかしながら、このようにバッキング部材にリードを埋設すると製造時にリードが曲がることがあり、超音波探触子の信頼性が低下してしまう。
特開２０１５−２２８９３２号公報
一側面によれば、本発明は、信頼性を向上させることが可能なバッキング部材、超音波探触子、及びバッキング部材の製造方法を提供することを目的とする。
一側面によれば、相対する下面と上面とを備えた樹脂体と、前記下面から前記上面に向かう第１の方向に沿って延びると共に、間隔をおいて前記樹脂体に埋設された複数のリードと、隣接する前記リード間に設けられ、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って延びると共に、前記リードに接する複数の絶縁性スペーサとを有するバッキング部材が提供される。
一側面によれば、絶縁性スペーサの表面がリードに接することにより、樹脂体の内部におけるリードの動きが規制される。これにより樹脂体を形成するときにリードが動くのが抑制されるため、隣接するリード間のピッチがばらつき難くなり、バッキング部材の信頼性を向上させることが可能となる。
図１は、超音波探触子の製造に使用するリードフレームの平面図である。 図２は、リードフレームと共に使用されるスペーサ部材の平面図である。 図３は、リードフレームとスペーサ部材とを用いた超音波探触子の製造途中の斜視図（その１）である。 図４は、リードフレームとスペーサ部材とを用いた超音波探触子の製造途中の斜視図（その２）である。 図５は、リードフレームとスペーサ部材とを用いた超音波探触子の製造途中の斜視図（その３）である。 図６は、リードフレームとスペーサ部材とを用いた超音波探触子の製造途中の斜視図（その４）である。 図７は、検討に使用したバッキング部材の斜視図である。 図８は、検討に使用した超音波探触子の斜視図である。 図９は、検討に使用した超音波探触子のリードと圧電素子との位置関係を示す斜視図である。 図１０（ａ）は良品のバッキング部材の上面図であり、図１０（ｂ）は不良となったバッキング部材の上面図である。 図１１は、第１実施形態で使用するリードフレームの平面図である。 図１２は、図１１のI−I線に沿った断面図である。 図１３は、第１実施形態で使用するスペーサ部材の平面図である。 図１４は、第１実施形態において、リードと絶縁性スペーサとの位置関係を示す拡大平面図である。 図１５は、第１実施形態に係るバッキング部材の製造途中の斜視図（その１）である。 図１６は、第１実施形態に係るバッキング部材の製造途中の斜視図（その２）である。 図１７は、第１実施形態に係るバッキング部材の製造途中の斜視図（その３）である。 図１８は、第１実施形態に係るバッキング部材の製造途中の斜視図（その４）である。 図１９は、第１実施形態に係るバッキング部材の製造途中の断面図（その１）である。 図２０は、第１実施形態に係るバッキング部材の製造途中の断面図（その２）である。 図２１は、第１実施形態に係るバッキング部材の製造途中の断面図（その３）である。 図２２は、第１実施形態に係るバッキング部材の斜視図である。 図２３は、第１実施形態に係るバッキング部材の上面図である。 図２４は、第１実施形態に係る超音波探触子の斜視図である。 図２５は、第１実施形態において、リードと圧電素子との位置関係を示す斜視図である。 図２６（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態に係るリードフレームの製造途中の断面図である。 図２７は、第２実施形態に係るリードフレームの平面図である。 図２８は、図２７のII−II線に沿う断面図である。 図２９は、第２実施形態に係るバッキング部材の製造途中の断面図（その１）である。 図３０は、第２実施形態に係るバッキング部材の製造途中の断面図（その２）である。 図３１は、第２実施形態に係るバッキング部材の製造途中の断面図（その３）である。 図３２は、第２実施形態に係る超音波探触子において、リードと圧電素子との位置関係を示す斜視図である。
本実施形態の説明に先立ち、本願発明者が検討した事項について説明する。
この例では、以下のようにして超音波探触子を製造する。
図１は、超音波探触子の製造に使用するリードフレームの平面図である。
このリードフレーム１は、X方向に長い矩形状の銅板から形成されており、複数の製品領域Rを備える。各々の製品領域Rには複数のリード１ａがX方向に延びるように形成される。そして、これらのリード１ａの各々は、X方向に垂直なY方向に間隔をおいて設けられる。なお、以下ではX方向とY方向の各々に垂直な方向をZ方向とする。
また、リードフレーム１の四隅には、後で位置合わせに使用される孔１ｂが形成される。
図２は、リードフレーム１と共に使用されるスペーサ部材の平面図である。
このスペーサ部材２は、PET(Polyethyleneterephthalate)等の樹脂フィルムを矩形状に整形してなり、製品領域Rに対応した複数の開口２ａが形成される。更に、スペーサ部材２の四隅には、リードフレーム１の孔１ｂ（図１参照）に対応した孔２ｂが形成される。
このようなリードフレーム１とスペーサ部材２をそれぞれ複数使用することで以下のように超音波探触子が製造される。
図３〜図６は、リードフレーム１とスペーサ部材２とを用いた超音波探触子の製造途中の斜視図である。
まず、図３に示すように、リードフレーム１とスペーサ部材２を交互に複数積層し、これらの積層体３を作製する。
そして、その積層体３の下に下部支持板４を配すると共に、積層体３の上に上部支持板５を配する。下部支持板４と上部支持板５はいずれもステンレス等の金属板であり、リードフレーム１と同様の矩形状である。
これらの支持板４、５には、前述の孔１ｂ、２ｂの各々に重なる孔４ｂ、５ｂが設けられる。更に、上部支持板５には、スペーサ部材２の開口２ａに重なる樹脂注入口５ａも設けられる。
次に、図４に示すように、下部支持板４と上部支持板５で積層体３を上下から押圧する。この際、不図示のピンを孔５ｂに挿入することにより、押圧時にリードフレーム１とスペーサ部材２の各々の位置がずれるのを防止する。
次いで、図５に示すように、上部支持板５の樹脂注入口５ａに熱硬化性の樹脂を注入した後、その樹脂を加熱して熱硬化させることにより樹脂体８を形成する。
続いて、図６に示すように、下部支持板４と上部支持板５との間から積層体３を取り出す。そして、積層体３を切断線C1、C2に沿って切断して複数のバッキング部材１０に個片化する。
図７は、これにより得られたバッキング部材１０の斜視図である。
図７に示すように、バッキング部材１０は、直方体に整形された樹脂体８とその中に埋設された複数のリード１ａとを備える。樹脂８には下面８ａが形成されており、その下面８ａから各リード１ａの端部が露出する。
次に、このバッキング部材１０を使用した超音波探触子について説明する。
図８は、検討に使用した超音波探触子の斜視図である。
この超音波探触子１５は、前述のバッキング部材１０と複数の圧電素子１６とを備える。
このうち、バッキング部材１０は、樹脂体８の下面８ａを下にして配線基板１８に固着されており、下面８ａに相対する上面８ｂに複数の圧電素子１６が配列される。これらの圧電素子１６は、被検体に向けて超音波を照射したり、被検体で反射した超音波のエコーを受信したりする素子である。
その圧電素子１６の上には、被検体と圧電素子１６との音響インピーダンスの差を吸収するための樹脂製の音響整合層１７が設けられる。
このような超音波探触子１５においては、圧電素子１６で発生した超音波が樹脂体８で吸音されるため、配線基板１８に不要な超音波が伝搬しない。更に、このように吸音されることで被検体に照射される超音波のパルス幅が短くなり、画像の分解能を向上させることもできる。
図９は、各リード１ａと圧電素子１６との位置関係を示す斜視図である。
図９に示すように、複数のリード１ａは樹脂体８の上面８ｂに露出しており、リード１ａの各々に圧電素子１６が設けられる。リード１ａは、各圧電素子１６と配線基板１８とを電気的に接続する役割を担っており、これにより圧電素子１６と配線基板１８との間で信号の授受を行うことができる。
以上説明した超音波探触子１５によれば、図５に示したように、リードフレーム１とスペーサ部材２との積層体３に樹脂を注入することにより、樹脂体８に複数のリード１ａが埋設された構造を簡単に得ることができる。
しかしながら、本願発明者の調査によれば、この超音波探触子１５には以下のような問題が生じることが明らかとなった。
図１０（ａ）、（ｂ）は、その問題について説明するためのバッキング部材の上面図である。
図１０（ａ）は、問題なく正常に製造された良品のバッキング部材１０の上面図である。
このバッキング部材１０においては、樹脂体８の上面８ｂに各リード１ａが等間隔に露出しており、Z方向のピッチPZは全てのリード１ａにおいて同一である。
一方、図１０（ｂ）は、不良となったバッキング部材１０の上面図である。
この例では、リード１ａのZ方向のピッチPZが不均一となっており、ピッチPZが広い部位と狭い部位とが生じてしまっている。これは、図５の工程で積層体３に樹脂を注入する際の圧力や、樹脂が熱硬化して収縮するときの力によってリード１ａが変形したためと考えられる。
そして、このようにピッチPZが不均一となると、各リード１ａと圧電素子１６（図９参照）との間で位置がずれが生じてしまうため、リード１ａと圧電素子１６とを電気的に良好に接続するのが難しくなり、超音波探触子１５の信頼性が低下してしまう。
しかも、上記のように各リード１ａが変形すると、隣接するリード１ａ同士が接触して電気的にショートしてしまい、超音波探触子１５の信頼性が更に低下してしまう。
以下に、超音波探触子の信頼性を向上させることが可能な各実施形態について説明する。
（第１実施形態）
本実施形態に係る超音波探触子についてその製造工程を追いながら説明する。
図１１は、本実施形態で使用するリードフレームの平面図である。
このリードフレーム２０は、銅板を加工することにより作製され、X方向（第１の方向）に長い矩形状の平面形状を有する。そのリードフレーム２０には、後でリードフレーム２０を個片化するときの単位となる矩形状の製品領域Rが複数画定される。この例では、製品領域Rの短辺の長さを５mm〜５０mm程度とし、長辺の長さを５mm〜１５０mm程度とする。
これらの製品領域RにはX方向に延びた複数のリード２０ａが形成される。各々のリード２０ａは、Y方向（第２の方向）に間隔をおいて複数形成され、更にその表面にはZ方向（第３の方向）に突出した複数の凸部２０ｂが形成される。
この例では、Y方向に延びた仮想直線Lに沿って各凸部２０ｂを一列に設けると共に、一つの製品領域Rにおける凸部２０ｂの列数を三列とする。凸部２０ｂの平面形状は特に限定されないが、例えば直径が５μm〜３００μm程度の円形に凸部２０ｂを形成し得る。
更に、リードフレーム２０の四隅には位置合わせに使用するための孔２０ｃが設けられる。
なお、以下ではX方向、Y方向、及びZ方向の各々が互いに直交しているものとして説明するが、X方向、Y方向、及びZ方向の各々が互いに交差するような方向であれば、これらの方向がなす角度は特に限定されない。
図１２は、図１１のI−I線に沿った断面図である。
図１２に示すように、製品領域Rの外側のリードフレーム２０には、製品領域Rの内側と比較して厚さが厚い肉厚部２０ｄが形成される。これによりリードフレーム２０の剛性が高まり、リードフレーム２０の取り扱いが容易となる。
一例として、肉厚部２０ｄの厚さは１５０μm程度であり、製品領域Rの内側における各リード２０ａの厚さは５０μm程度である。また、凸部２０ｂの突出量は、各リード２０ａの表面から１００μm程度である。なお、凸部２０ｂの突出量とリード２０ａの厚さとを合わせた値が肉厚部２０ｄの厚さに等しくなるようにしてもよい。
リード２０ａの幅W1や間隔P1も特に限定されず、幅W1は例えば１０μm〜百数十μmであり、間隔P1は３００μm程度である。
図１３は、リードフレーム２０と共に使用されるスペーサ部材の平面図である。
このスペーサ部材２２は、リードフレーム２０と同様にX方向に長い矩形状であって、厚さが５０μm程度のPET等の樹脂シートを加工することで作製される。そのスペーサ部材２２において製品領域Rに対応する部分には複数の梁状の絶縁性スペーサ２２ａが形成される。なお、一つの製品領域Rに一つの絶縁性スペーサ２２ａのみを設けてもよい。
各々の絶縁性スペーサ２２ａは、Y方向に延びると共に、X方向に間隔をおいて複数形成される。一例として、絶縁性スペーサ２２ａの幅W2は０．１mm〜３mm程度であり、各絶縁性スペーサ２２ａ同士の間隔P2は０．１mm以上程度である。
更に、スペーサ部材２２の四隅には、リードフレーム２０の孔２０ｃ（図１１参照）に対応した孔２２ｂが形成される。
図１４は、リード２０ａと絶縁性スペーサ２２ａとの位置関係を示す拡大平面図である。
図１４に示すように、リード２０ａと絶縁性スペーサ２２ａは平面視で交差しており、複数の凸部２０ｂの各々が絶縁性スペーサ２２ａと重なる。
本実施形態では、上記したリードフレーム２０とスペーサ部材２２をそれぞれ複数使用することにより、以下のようにしてバッキング部材を製造する。
図１５〜１８は、本実施形態に係るバッキング部材の製造途中の斜視図である。
まず、図１５に示すように、リードフレーム２０とスペーサ部材２２とを交互に複数積層し、これらの積層体２５を作製する。なお、その積層体２５の最下層と最上層はいずれもスペーサ部材２２とする。
そして、その積層体２５の下に下部支持板２６を配すると共に、積層体２５の上に上部支持板２７を配する。下部支持板２６と上部支持板２７はいずれもステンレス等の金属板であり、リードフレーム２０と同様の矩形状である。
また、これらの支持板２６、２７の各々には、前述の孔２０ｃ、２２ｂに重なる孔２６ｂ、２７ｂが形成される。更に、上部支持板２７には、後で樹脂を注入するための樹脂注入口２７ａも設けられる。
次いで、図１６に示すように、下部支持板２６と上部支持板２７で積層体２５を上下から押圧する。この際、不図示のピンを孔２７ｂに挿入することにより、押圧時にリードフレーム２０とスペーサ部材２２の各々の位置がずれるのを防止する。
図１９は、本工程における積層体２５をXZ平面に平行な平面で切断したときの断面図である。
図１９の点線円内に示すように、絶縁性スペーサ２２ａは相対する表面２２ｘと裏面２２ｙとを有しており、表面２２ｘがリード２０ａに下から接すると共に、裏面２２ｙがその下の凸部２０ｂに接する。
絶縁性スペーサ２２ａは、加える圧力によって僅かに変形するPET等の樹脂を材料としているため、下部支持板２６や上部支持板２７から加えられる圧力によって僅かに潰される。本工程ではその圧力を調節することで絶縁性スペーサ２２ａの潰れ量を制御し、Z方向のリード２０ａのピッチPZを設計値に近づける。
次に、図１７に示すように、上部支持板２７の樹脂注入口２７ａに熱硬化性の樹脂２８を注入する。樹脂２８の注入は真空中で行われ、これにより注入時に樹脂２８の内部に発生した泡を脱泡させることができる。
その後に、樹脂２８を加熱して熱硬化させることにより、積層体２５の内部に樹脂体３０を形成する。その熱硬化の条件は、例えば加熱温度が１５０℃であり、加熱時間が２時間である。
樹脂２８は、超音波を吸音する吸音材として機能するものであり、本実施形態ではフィラー２９を含有した熱硬化性のエポキシ樹脂を樹脂２８として使用する。
フィラー２９は、樹脂２８中において超音波を散乱して減衰させ、樹脂２８の音響インピーダンスを調節するための添加剤である。そのようなフィラー２９としては、例えばタングステン粒、アルミナ粒、及び中空ガラス球等がある。また、フィラー２９の粒径は、超音波を散乱させ易い粒径に設定される。使用する超音波の波長が５MHzの場合には、フィラー２９の平均粒径は４０μm〜８０μm程度となる。
図２０は、本工程における積層体２５をXZ平面に平行な平面で切断したときの断面図である。
図２０の点線円内に示すように、樹脂体３０を形成する際には、絶縁性スペーサ２２ａの表面２２ｘがリード２０ａに下から接するため、リード２０ａの下方への動きが絶縁性スペーサ２２ａで規制される。また、リード２０ａの凸部２０ｂが絶縁性スペーサ２２ａの裏面２２ｙに接することで、リード２０ａの上方への動きも規制される。
その結果、樹脂２８を供給するときの圧力や、樹脂２８が熱硬化して収縮するときの力によってリード２０ａが上下に変形するのを抑制でき、リード２０ａのピッチPZを設計値に維持することができる。
特に、この例では絶縁性スペーサ２２ａをX方向に間隔をおいて複数設けたため、リード２０ａが変形するのをこれらの絶縁性スペーサ２２ａによって効果的に抑制することができる。
しかも、肉厚部２０ｄよりも薄くリード２０ａを形成すると共に、絶縁性スペーサ２２ａの裏面２２ｙに接する部位を凸部２０ｂのみとしたことで、フィラー２９（図１７参照）が樹脂２８内を流動するのがリード２０ａで妨げられ難くなる。これにより樹脂２８内にフィラー２９が均一に分散するようになり、樹脂体３０の音響インピーダンスが均一となる。
また、本実施形態のように凸部２０ｂを平面視で円形としたことで、フィラー２９が凸部２０ｂの周囲を滑らかに流動するようになるため、樹脂２８内におけるフィラー２９の分布を更に均一にすることができる。
更に、上記のようにリード２０ａを薄くすることで超音波がリード２０ａを伝搬し難くなるため、バッキング部材の吸音効果を高めることもできる。
次に、図１８に示すように、下部支持板２６と上部支持板２７との間から積層体２５を取り出す。そして、積層体２５を切断線C1、C2に沿って切断して複数のバッキング部材３１に個片化する。
図２１は、これにより得られたバッキング部材３１をXZ平面に平行な平面で切断したときの断面図である。
図２１に示すように、樹脂体３０にはリード２０ａと絶縁性スペーサ２２ａとが埋設される。このうち、絶縁性スペーサ２２ａは、Z方向に隣接するリード２０ａ間に設けられる。また、樹脂体３０には相対する下面３０ａと上面３０ｂが形成され、その各々からリード２０ａの端部が露出する。
なお、この例では個片化によって肉厚部２０ｄ（図１２参照）を切除したが、リード２０ａの端部に肉厚部２０ｄの一部を残しておき、その肉厚部２０ａを下面３０ａや上面３０ｂに露出させてもよい。
図２２は、バッキング部材３１の斜視図である。
図２２に示すように、個片化によって樹脂体３０は直方体に整形されており、その側面３０ｃには複数の絶縁性スペーサ２２ａの端部が露出する。これらの絶縁性スペーサ２２ａは、X方向とZ方向の各々に間隔をおいて設けられ、かつY方向に延びるように樹脂体３０に埋設される。
なお、図２２においては、一部の絶縁性スペーサ２２ａについては図示を省略している。
一方、複数のリード２０ａの各々は、Y方向とZ方向の各々に間隔をおいて設けられ、かつX方向に延びるように樹脂体３０に埋設される。
図２３は、バッキング部材３１の上面図である。
前述のように、本実施形態ではリード２０ａが変形するのを絶縁性スペーサ２２ａで抑制したため、上面３０ｂに露出したリード２０ａのZ方向のピッチPZがばらつき難くなり、ピッチPZを均等にすることが可能となる。
次に、本実施形態に係るバッキング部材３１を使用した超音波探触子について説明する。
図２４は、本実施形態に係る超音波探触子の斜視図である。
この超音波探触子４０は、バッキング部材３１と、樹脂体３０の上面３０ｂに配列された複数の圧電素子４１とを備える。圧電素子４１は、被検体に向けて超音波を照射したり、被検体で反射した超音波のエコーを受信したりする素子である。
その圧電素子４１の上には、被検体と圧電素子４１との音響インピーダンスの差を吸収するための樹脂製の音響整合層４５が設けられる。
この超音波探触子４０は、樹脂体３０の下面３０ａ側が配線基板４２に固着された状態で使用される。
圧電素子４１で発生した超音波は樹脂体３０で吸音されるため、配線基板４２に不要な超音波が伝搬しない。更に、このように吸音されることで被検体に照射される超音波のパルス幅が短くなり、画像の分解能が向上する。
図２５は、各リード２０ａと圧電素子４１との位置関係を示す斜視図である。
図２５に示すように、複数の圧電素子４１の各々はリード２０ａごとに設けられる。リード２０ａは、各圧電素子４１と配線基板４２とを電気的に接続する役割を担っており、これにより圧電素子４１と配線基板４２との間で信号の授受が行われる。
このとき、本実施形態では図２３のようにリード２０ａのピッチPZのばらつきが抑制されているため、圧電素子４１とリード２０ａとの位置ずれを抑制することができる。
以上説明した本実施形態によれば、図２０に示したように絶縁性スペーサ２２ａで各リード２０ａを下から支持すると共に、リード２０ａの凸部２０ｂを絶縁性スペーサ２２ａに下から接触させたことで、リード２０ａが上下に変形するのを抑制できる。これにより、図２３に示したようにリード２０ａのピッチPZのばらつきを抑制でき、リード２０ａと圧電素子４１とを電気的に良好に接続して超音波探触子４０の信頼性を向上させることが可能となる。
しかも、上記のようにリード２０ａの変形が抑制されることで、Z方向に隣接するリード１０ａ同士が電気的にショートする危険性が減るため、超音波探触子４０の信頼性を更に向上させることもできる。
次に、本実施形態で使用するリードフレーム２０の製造方法について説明する。
図２６（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るリードフレーム２０の製造途中の断面図であって、前述の図１１のI−I線に沿った断面図に相当する。
まず、図２６（ａ）に示すように、厚さが１５０μm程度の銅板２０ｗを用意し、その表面２０ｘと裏面２０ｙの各々に第１のレジストパターン４３と第２のレジストパターン４４を形成する。
このうち、第１のレジストパターン４３は、製品領域Rにおいて凸部２０ｂ（図１１参照）に対応した島状の平面形状を有すると共に、製品領域Rの外側の銅板２０ｗを覆う。
また、第２のレジストパターン４４は、製品領域Rにおいてリード２０ａ（図１１参照）に対応したストライプ状の平面形状を有すると共に、製品領域Rの外側の銅板２０ｗを覆う。
次に、図２６（ｂ）に示すように、各レジストパターン４３、４４をマスクにしながら銅板２０ｗをその両面からウエットエッチングし、リード２０ａと凸部２０ｂとを形成する。このとき、第１のレジストパターン４３と第２のレジストパターン４４の両方で覆われている部分の銅板２０ｗはエッチングされずに肉厚部２０ｄとなる。
そして、図２６（ｃ）に示すように、各レジストパターン４３、４４を除去し、本実施形態に係るリードフレーム２０を完成させる。
（第２実施形態）
第１実施形態では、図２０の点線円内に示したように、リード２０ａに凸部２０ｂを設け、その凸部２０ｂを絶縁性スペーサ２２ａの裏面２２ｙに接触させることによりリード２０ａが上方に変形するのを抑制した。これに対し、本実施形態では以下のようにして凸部２０ｂを省く。
図２７は、本実施形態に係るリードフレーム２０の平面図である。
なお、図２７において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
第１の実施形態と同様に、このリードフレーム２０は銅板を加工することにより作製され、X方向に延びる複数のリード２０ａを備える。但し、第１実施形態とは異なり、各リード２０ａには凸部２０ｂ（図１１参照）が形成されない。
図２８は、図２７のII−II線に沿う断面図である。
図２８に示すように、製品領域Rの外側のリードフレーム２０には肉厚部２０ｄが形成される。これにより、第１実施形態で説明したようにリードフレーム２０の剛性が高まり、リードフレーム２０の取り扱いが容易となる。
次に、このリードフレーム２０を用いたバッキング部材の製造方法について説明する。
図２９〜図３１は、本実施形態に係るバッキング部材の製造途中の断面図である。
なお、図２９〜図３１において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
まず、図２９に示すように、第１実施形態の図１９の工程と同様に、リードフレーム２０とスペーサ部材２２とを交互に複数積層してなる積層体２５を用意し、その積層体２５を下部支持板２６と上部支持板２７で挟む。
点線円内に示すように、この状態では絶縁性スペーサ２２ａの表面２２ｘがリード２０ａに下から接触するため、リード２０ａが下に変形するのを絶縁性スペーサ２２ａで抑制することができる。一方、絶縁性スペーサ２２ａの裏面２２ｙはその下のリード２０ａと離間した状態となる。
次に、図３０に示すように、上部支持板２７の樹脂注入口２７ａから熱硬化性の樹脂２８を注入し、加熱温度を１５０℃、加熱時間を２時間とする条件で樹脂２８を熱硬化させることにより樹脂体３０を形成する。その樹脂２８として、例えばタングステン粒等のフィラー２９が添加された熱硬化性のエポキシ樹脂を使用する。
このとき、リード２０ａが下に変形するのが絶縁性スペーサ２２ａで規制されているため、樹脂２８を供給するときの圧力や、樹脂２８が熱硬化して収縮するときの力によってリード２０ａが下方に変形し難くなり、リード２０ａのピッチPZがばらつくのを抑制できる。
次に、図３１に示すように、図２１の工程と同様にして下部支持板２６と上部支持板２７との間から積層体２５を取り出した後、積層体２５を切断して複数のバッキング部材３１に個片化する。
図３２は、このバッキング部材３１を備えた超音波探触子４０において、各リード２０ａと圧電素子４１との位置関係を示す斜視図である。
図３２に示すように、樹脂体３０の上面３０ｂには複数のリード２０ａが露出し、そのリード２０ａの各々が圧電素子４１と電気的に接続される。このとき、本実施形態では前述のようにリード２０ａのピッチPZ（図３０参照）のばらつきが抑制されているため、圧電素子４１とリード２０ａとの位置ずれを抑制することができる。
以上説明した本実施形態によれば、図３０に示したように、絶縁性スペーサ２２ａの表面２２ｘをリード２０ａに下から接触させたため、リード２０ａのピッチPZがばらつき難くなる。その結果、リード２０ａと圧電素子４１との位置ずれを抑制することができ、リード２０ａと圧電素子４１とを電気的に良好に接続して超音波探触子４０の信頼性を向上させることができる。
１…リードフレーム、１ａ…リード、１ｂ…孔、２…スペーサ部材、２ａ…開口、２ｂ…孔、３…積層体、４…下部支持板、４ｂ…孔、５…上部支持板、５ａ…樹脂注入口、５ｂ…孔、８…樹脂体、８ａ…下面、８ｂ…上面、１０…バッキング部材、１５…超音波探触子、１６…圧電素子、１７…音響整合層、１８…配線基板、２０…リードフレーム、２０ａ…リード、２０ｂ…凸部、２０ｃ…孔、２０ｄ…肉厚部、２０ｘ…表面、２０ｙ…裏面、２０ｗ…銅板、２２…スペーサ部材、２２ａ…絶縁性スペーサ、２２ｂ…孔、２５…積層体、２６…下部支持板、２６ｂ…孔、２７…上部支持板、２７ａ…樹脂注入口、２７ｂ…孔、２８…樹脂、２９…フィラー、３０…樹脂体、３０ａ…下面、３０ｂ…上面、３０ｃ…側面、３１…バッキング部材、４０…超音波探触子、４１…圧電素子、４２…配線基板、４３…第１のレジストパターン、４４…第２のレジストパターン、４５…音響整合層。

Claims (9)

  1. 相対する下面と上面とを備えた樹脂体と、
    前記下面から前記上面に向かう第１の方向に沿って延びると共に、間隔をおいて前記樹脂体に埋設された複数のリードと、
    隣接する前記リード間に設けられ、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って延びると共に、前記リードに接する複数の絶縁性スペーサと、
    を有するバッキング部材。
  2. 前記絶縁性スペーサは、前記リードに接する表面と、前記表面に相対する裏面とを備え、
    前記リードは、前記第１の方向と前記第２の方向の各々に交差する第３の方向に突出して前記裏面に接する凸部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のバッキング部材。
  3. 前記凸部の形状は、前記第３の方向から見たときに円形であることを特徴とする請求項２に記載のバッキング部材。
  4. 前記絶縁性スペーサが、前記第１の方向に間隔をおいて複数設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のバッキング部材。
  5. 前記絶縁性スペーサの材料は樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のバッキング部材。
  6. 相対する下面と上面とを備えた樹脂体と、
    隣接する前記リード間に設けられ、前記下面から前記上面に向かう第１の方向に沿って延びると共に、間隔をおいて前記樹脂体に埋設された複数のリードと、
    前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って延びると共に、前記リードに接する複数の絶縁性スペーサと、
    前記上面に配列され、前記上面に露出した前記複数のリードの各々と接続された複数の圧電素子と、
    を有する超音波探触子。
  7. 第１の方向に沿って延びたリードが間隔をおいて複数設けられたリードフレームと、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びた複数の絶縁性スペーサを備えたスペーサ部材とを交互に複数積層することにより、前記複数の絶縁性スペーサが前記リードに接触した積層体を作製する工程と、
    前記積層体を作製した後、前記複数のリードの間に樹脂を充填することにより、前記複数のリードが埋設された樹脂体を形成する工程と、
    前記樹脂体を切断することにより、前記樹脂体に相対する下面と上面とを形成し、前記下面と前記上面の各々に前記複数のリードを露出させる工程と、
    を有するバッキング部材の製造方法。
  8. 前記第１の方向と前記第２の方向の各々に交差する第３の方向に突出した凸部を前記リードに形成する工程を更に有することを特徴とする請求項７に記載のバッキング部材の製造方法。
  9. 金属板に前記複数のリードを形成する工程と、
    平面視で前記複数のリードを内側に含む領域における前記金属板の厚さを、前記領域の外側における前記金属板の厚さよりも薄くすることにより、前記リードフレームを作製する工程とを更に有することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のバッキング部材の製造方法。
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