JP4532392B2 - 超音波探触子及びそれに用いるバッキング - Google Patents

Description

本発明は超音波探触子及びそれに用いるバッキングに関し、特に、バッキング内に埋設されるリードアレイの構成に関する。

超音波探触子には、アレイ振動子、整合層、バッキング、等が設けられる。アレイ振動子としては、１Ｄアレイ振動子及び２Ｄアレイ振動子などが知られており、後者の２Ｄアレイ振動子の一種としてスパース型アレイ振動子も知られている。一般的な２Ｄアレイ振動子は、二次元配列された多数の振動素子で構成される。スパース型アレイ振動子は、チャンネル数を削減して信号線の本数を少なくするために利用され、分散的に設定された複数の有効振動素子を用いて超音波の送受信がなされる。有効振動素子は、送信用振動素子、受信用振動素子、又は、送受信用振動素子として機能する。

２Ｄアレイ振動素子を構成する複数の振動素子のそれぞれに対して信号ラインを接続するために、リードアレイを内蔵したバッキングが利用される。すなわち、各振動素子の下面側（非生体側）から信号ラインを接続するものである。バッキング内にリードアレイを埋設するため、一般に、バッキングに所定間隔で複数のバッキング内部配線用のフレキシブル回路（ＦＰＣ）基板あるいはその他の基板（以下、内部配線用基板という）が設けられる（下記の特許文献１参照）。各内部配線用基板は複数のリードからなるリード列を有するものである。このタイプの超音波探触子においては、複数のリード列によってリードアレイが構成される。

バッキングの下面側においては、一般に、リードアレイに対して、外部配線用のフレキシブル回路（ＦＰＣ）基板あるいはその他の基板（以下、外部配線用基板という）が接続される。そのため、バッキングの下面には、パッド（電極）アレイが形成され、また、接続用基板の側にもパッドアレイが形成される。つまり、２つのパッドのコンタクトによって、各リードに対して信号ラインが接続される。なお、外部配線用基板には、導通用ラインの他、アンプやスイッチング回路などが搭載される場合もある。

２Ｄアレイ振動子においては素子微細化が進んでいる。素子間ピッチは、例えば、０．１〜０．２ｍｍである。リードアレイを構成する複数のリードがそれぞれストレートに伸びて互いに並行関係にある場合、リードアレイにおける上端部及び下端部のいずれにおいても、素子間ピッチと同様、非常に小さいリード間ピッチとなる。これに伴い、バッキングの下面において、個々のパッドアレイを非常に小さく形成しなければならない。このため、パッドアレイと上記外部配線用基板とを電気的に接続する際、高精度の位置決めが必要となり、その作業が困難な状況にある。

特に、上記の外部配線用基板として、両面基板（両面に導通パターンが形成された基板）、多層基板（内部にも１又は複数の導通パターンが形成された基板）、等を用いる場合、当該基板における必要な箇所にパッドと共にスルーホールが形成されるが、スルーホールのサイズを小さくすることには限度があるため、当該基板における各パッドのサイズを微細化することは難しい。スルーホールのサイズを非常に小さくして、またその位置決めを高精度に行うことにより、外部配線用基板における各パッドを微細化することも可能であるが、やはり接続作業は困難であり、素子微細化の流れにあっても、外部配線用基板に形成される各パッドのサイズをある程度確保したい要望がある。

特許文献１には、２Ｄアレイ振動子及びバッキングが開示されており、バッキング内には、整列した複数のフレキシブル基板が設けられている。特許文献２には、リードアレイが内蔵されたバッキングが開示されている。ここで、リードアレイは、下面側（非生体側）へ広がった形態を有する。特許文献３にはリードアレイを内蔵したバッキングが開示されている。このバッキングにおいても、リードアレイは下面側へ広がった形態を有する。

特開２００１−３０９４９３号公報 特開２００２−３４５０９４号公報 特開２００３−２６５４７６号公報

上記特許文献１に記載された構成においては、複数のフレキシブル基板が並行に配列されているため、また、フレキシブル基板間でリード列の形成に当たって特別な工夫が施されていないため、バッキング下面に形成される各パッドのサイズを大きくすることは困難である。上記の特許文献２、３に記載された構成においては、放射状に広がるリードアレイによって、バッキングの下面に形成される各パッドのサイズを大きくすることができる。しかし、それらの特許文献には、複数のリード列についてリード列パターンを互いに調整することにより、結果として、パッドのサイズを増大させることについては記載されていない。

本発明の目的は、バッキング下面においてリード間ピッチを拡大することにある。

本発明の他の目的は、バッキング下面において第１の方向にリード間ピッチを拡大すると共に第２の方向についてもリード間ピッチを拡大することにある。

（１）本発明は、複数の振動素子を有するアレイ振動子と、前記アレイ振動子の下面側に設けられ、Ｘ方向に並んだ複数の基板を有するバッキングと、前記バッキングの下面に形成されたパッドアレイと、を含み、前記各基板には、Ｙ方向に並んだ複数のリードからなるリード列が形成され、これにより、前記バッキング内には、複数のリード列からなるリードアレイが構成され、前記各リード列は前記バッキングの下面に表れるリード下端列を有し、これにより、前記バッキングの下面には、複数のリード下端列からなるリード下端アレイが構成され、前記リード下端アレイにおけるｎ（但し、ｎは２以上の整数）個のリード下端列からなるリード下端サブアレイごとに、Ｙ方向においてリード下端位置を互いに異ならせたシフト関係が成立し、前記パッドアレイは、前記リード下端アレイに接続され、Ｘ方向においてｎ個の基板に跨ったサイズを有する複数のパッドを有する、ことを特徴とする。

上記構成によれば、バッキングの下面に構成されるリード下端アレイ（Ｘ方向に整列した複数のリード下端列）において、ｎ個のリード下端列を単位とする、複数のリード下端サブアレイが設定される。各リード下端サブアレイにおいては、Ｘ方向に直交したＹ方向について所定のシフト関係が成立するように、個々のリード下端のＹ方向位置が定められる。つまり、各リード下端サブアレイ内において、Ｙ方向における各位置には、基本的に、いずれか１つのリード下端だけが存在することが許容され、複数のリード下端が同じ位置に同時に存在することが禁止される（この場合、リード下端が存在しない位置があってもよい）。このような条件に従って、各リード下端の位置を定めれば、ｎ個の基板を単位として、ｎ個の基板に跨ってパッド列が形成されることになる。パッド列はＹ方向に並んだ複数のパッドで構成され、各パッドは、基本的に、１つのリード下端に電気的に接続される（この場合、いずれのリード下端も存在しないＹ方向位置にダミーパッドを設けてもよい）。

なお、リード下端サブアレイ内に、同一の送信信号を並列供給する場合（分岐の場合）、あるいは、複数の受信信号を共通信号線に流し込む場合（合流の場合）には、リード下端サブアレイ内において、複数のリード下端を同一のＹ方向位置に設定することも可能である。つまり、そのような場合には特定の複数のリード下端を電気的に分離して取り扱う必要がないためである。上記の所定のシフト関係は、互いに電気的に分離して取り扱う必要がある複数のリード（複数のリード下端）に対して適用される条件である。

上記構成によれば、Ｙ方向におけるパッドピッチを基板間ピッチよりも増大させることが可能である。例えば、複数の基板が平行に整列配置される場合には、パッドピッチを基板間ピッチのｎ倍にすることができる。各基板の厚み（又は各基板間サイズ）を上方から下方へ増大させれば、更にＹ方向における基板間ピッチを増大させることもできる。一方、各基板を平板プレートの形態とすれば製作が容易となる。なお、Ｙ方向についても、以下に説明するように、パッドピッチを増大させることが可能である。上記の手法は、スパースアレイ型のアレイ振動子用のバッキングに対して適用するのが望ましいが、通常の２Ｄアレイ振動子用のバッキングに対して適用することも可能である。

望ましくは、前記バッキングの上面には、前記複数のリード列に対応した複数のリード上端列からなるリード上端アレイが構成され、前記リード上端アレイにおけるＸ方向の最小ピッチは、前記アレイ振動子におけるＸ方向の基本ピッチに一致し、前記リード下端アレイにおけるＸ方向の最小ピッチは、前記アレイ振動子におけるＸ方向の基本ピッチのｎ倍に相当する。上記のＸ方向の基本ピッチは、通常の２Ｄアレイ振動子の場合には素子間ピッチに相当し、スパースアレイ型の２Ｄアレイ振動子の場合には最小の素子間ピッチに相当する。

望ましくは、前記各リード列は、リード上端列からリード下端列に向けてＹ方向に広がった形態を有し、前記リード上端アレイにおけるＹ方向の最小ピッチは、前記アレイ振動子におけるＹ方向の基本ピッチに一致し、前記リード下端アレイにおけるＹ方向の最小ピッチは、前記アレイ振動子におけるＹ方向の基本ピッチよりも大きい。この構成によれば、Ｘ方向についてパッド間ピッチを増大でき、同時に、Ｙ方向についてもパッド間ピッチを増大できる。

望ましくは、前記バッキングは、直方体形状を有し、前記バッキングの上面には、前記リード上端アレイ以外の領域としてマージン領域が形成される。バッキングの形態を上方から下方に向かって大きくなったピラミッド型の形態にすることもできるが、上記構成を採用すれば、バッキングの形態がシンプルであるため、それを簡易に形成できる。

望ましくは、前記アレイ振動子はスパース型２Ｄアレイ振動子である。スパース型の場合には有効振動素子が分散設定されるため、逆に言えば隙間が多くなる傾向にあるため、上記のシフト関係を成立させ易い。つまり、バッキングについてＹ方向の過剰な肥大を防止できる。なお、スパース型２Ｄアレイ振動子は、例えば、複数の有効素子及び複数の無効振動素子（ダミー振動素子）で構成されるが、後者については設けなくてもよい。望ましくは、前記ｎは２である。もちろん、ｎを３以上の整数とすることもできる。

望ましくは、当該超音波探触子は体腔内挿入型超音波探触子である。勿論、体表面に当接して用いられる超音波探触子及びその他の超音波探触子に本発明を適用することもできる。

（２）本発明は、アレイ振動子の下面側に設けられる超音波探触子用バッキングにおいて、当該バッキングは、Ｘ方向に並んだ複数のリード列からなるリードアレイを内蔵し、前記各リード列は、Ｙ方向に並んだ複数のリードで構成され、前記リードアレイは、当該バッキングの上面に構成される複数のリード上端列からなるリード上端アレイと、当該バッキングの下面に構成される複数のリード下端列からなるリード下端アレイと、を有し、前記リード下端アレイは、Ｘ方向に並んだ複数のリード下端サブアレイに区分され、前記各リード下端サブアレイは、ｎ（但し、ｎは２以上の整数）個のリード下端列によって構成され、前記各リード下端サブアレイにおいては、前記ｎ個のリード下端列の相互間でＹ方向において各リード下端位置が揃わないように互いにずらされたシフト関係が成立する、ことを特徴とする。

望ましくは、前記バッキングは、Ｘ方向に第１ピッチで整列した複数の基板を有し、前記各基板にはリード列が形成され、前記リード下端アレイにおけるＸ方向の最小ピッチとしての第２ピッチは、前記第１ピッチのｎ倍のピッチである。

（３）上記のバッキングは、例えば、複数の基板（例えば、フレキシブル回路基板）と複数のスペーサ板とをＸ方向に互い違いに積層して積層体を形成することによって構成できる。あるいは、そのような積層方法を利用するのではなく、型枠内にリードアレイ（又は複数の基板）を配置して、型枠内にバッキング材料を流し込んで、それを硬化させるようにしてもよい。また、バッキング材料に複数のスリットを形成し、各スリットに基板を差し込むことにより、積層体を構成することもできる。スパース型２Ｄアレイ振動子用のバッキングにおいて、複数の基板を用いる場合、各基板ごとにそれぞれ所定のパターンでリードアレイが形成される。バッキング組立時にはそれらの基板が適正な順序で位置決めされる。

バッキングが直方体で形成される場合、その下面におけるＹ方向のサイズ（最小サイズ）は、リード下端サブアレイ（ｎ個のリード列）に含まれる最大のリード数（最大の振動素子数に相当）に、Ｙ方向のパッド間ピッチ、を乗算した値として計算することができる。一般に、ｎを増大すれば、パッド間ピッチ一定の前提の下では、バッキングのＹ方向サイズが増大する。

以上説明したように、本発明によれば、バッキング下面においてリード間ピッチを拡大することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明に係る振動子アセンブリの好適な実施形態が示されており、図１はその斜視図である。この振動子アセンブリは、後に説明するように、超音波探触子内に組み込まれるものである。超音波探触子は、生体に対して超音波診断を行って超音波画像を形成する超音波診断装置本体に接続される。

図１において、アレイ振動子１０は２Ｄアレイ振動子であり、本実施形態においては、２Ｄアレイ振動子として、スパース型２Ｄアレイ振動子が利用されている。スパース型２Ｄアレイ振動子は、後に図２を用いて説明するように、Ｘ方向及びＹ方向に整列した複数の振動素子によって構成され、それらの振動素子は複数の有効振動素子及び複数の無効振動素子（ダミー振動素子）によって構成される。それぞれの有効振動素子は本実施形態において送信用振動素子又は受信用振動素子である。もちろん、送受信兼用の振動素子が用いられてもよい。図１においては、１つの有効振動素子が符号１１によって例示されている。なお、無効振動素子についてはそれを２Ｄアレイ振動子から除外するようにしてもよい。

アレイ振動子１０の上面側には１つ又は複数の整合層が設けられる。各整合層は複数の振動素子に対応して設けられた複数の整合素子によって構成される。それらについては図示省略されている。振動子アセンブリは図示されていない探触子ケース内に配置されるが、図１においては探触子ケースが図示省略されている。

２Ｄアレイ振動子１０の下面側には、後方に放射された超音波を散乱及び、吸収するためのバッキング１２が設けられている。図１に示す例において、バッキング１２は、複数の基板（図においてＡ−Ｈ）と、複数のスペーサ１４とで構成され、それらが互い違いに配列されている。その配列方向はＸ方向である。ちなみに、Ｙ方向はＸ方向に直交する水平方向である。更に、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向としてＺ方向が定義される。スペーサ１４はバッキング材料によって構成されるものである。

各基板（Ａ−Ｈ）にはそれぞれリード列２０が形成されている。リード列２０はＹ方向に並んで設けられた複数のリード２０によって構成される。リード列２０の上端部は複数のリード上端からなるリード上端列２４を構成している。リード列２０の下端部は複数のリード下端２２ｂによって構成されるリード下端列２６を構成している。各リード上端２２ａはバッキング１２における上面１２Ａに現れており、各リード下端２２ｂはバッキング１２における下面１２Ｂに現れている。リード列２０においては、その上端部がＹ方向において中央部寄りに集合しており、その下端部はＹ方向に広がっている。すなわち、リード列２０は上方から下方にかけて広がった末広型の形態を有する。以下に詳述するように、各基板におけるリード列２０のアレイパターン（特にリード下端列２６の配列）は、それぞれの基板ごとに所定のシフト関係が成立するように決定されている。

図１において、バッキング１２の上面１２Ａにおける符号１００で示される領域は２Ｄアレイ振動子１０が接合される領域である。Ｙ方向における領域１００の両側にはマージン領域１０２，１０４が形成されている。バッキング１２は図１に示されるように直方体の形態を有している。変形例としては、マージン領域１０２，１０４を設けることなく、バッキング１２が上方から下方にかけてＹ方向について広がった形態とすることも可能である。その場合、各基板（Ａ−Ｈ）はそれぞれ台形型の形態に形成される。バッキング１２を直方体の形態とすることにより、各基板や各スペーサ１４の製作を簡易化できる。各基板及び各スペーサ１４はそれぞれＹ−Ｚ面において同じ形態を有する。

以上のように、各基板ごとに、リード上端列２４及びリード下端列２６が形成されるため、バッキング１２における上面１２Ａ上には複数のリード上端列によって構成されるリード上端アレイが形成され、一方、バッキング１２における下面１２Ｂ上には複数のリード下端列２６によって構成されるリード下端アレイが形成される。リード上端アレイは２Ｄアレイ振動子１０における複数の有効素子に対して電気的に接続される。一方、リード下端アレイは図１において図示省略されている所定の外部配線用基板に形成されたパッドアレイに対して電気的に接続される。それに先だって、バッキング１２の下面１２Ｂ上には所定配列をもってパッドアレイが形成される。すなわち、バッキング１２におけるパッドアレイと外部配線用基板上のパッドアレイとが電気的に接続される。

各基板は、本実施形態において、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ）によって構成される。すなわち、フィルム状の絶縁性をもったベース層１８と、そのベース層１８の一方面上に形成されたリード列２０と、によって構成される。リード列２０はエッチングその他の手法によって所定のパターンに形成される。図１においては各基板がある程度の厚みをもって描かれており、また各リード２２がある程度の厚みをもって描かれているが、実際にはそれらの厚さは極めて小さい。なお、バッキング１２における上面１２Ａに対してもパッドアレイを形成するのが望ましい。そのようなパッドアレイは、蒸着あるいはスパッタ処理などによって均一の厚みをもった電極層を形成した後、ダイシングソーによる切削加工やエッチング処理を行うことによって容易に作成することが可能である。

図２には、図１に示した振動子アセンブリの上面図が示されている。上述したように２Ｄアレイ振動子１０は、Ｘ方向及びＹ方向に配列された複数の振動素子からなり、それらの振動素子は、図においてハッチングで示されている複数の有効振動素子１１ａとそれ以外の複数の無効振動素子１１ｂとによって構成される。複数の有効振動素子１１ａは図示されるようにランダム的にあるいは分散的に配置されている。図２において符号１００は２Ｄアレイ振動子１０が接合される領域を表しており、符号１０２，１０４はそれ以外のマージン領域を表している。

図３には、バッキング１２における下面の状態が示されている。ただし、発明説明の都合上、図３は上方から透視して見た下面の状態を示すものである。

上述したように、バッキングの下面においては、リードアレイに対応するリード下端アレイが現れる。リード下端アレイは複数のリード下端列２６によって構成されるものであり、それらはＸ方向に整列している。各リード下端列２６はＹ方向に所定のパターンで並んだ複数のリード下端によって構成される。

本実施形態においては、リード下端アレイに対して、ｎ個のリード下端列を単位として、複数のリード下端サブアレイ３４が仮想的に設定される。本実施形態においてｎは２であり、すなわちＹ方向において２つのリード下端列２６ごとにリード下端サブアレイ３４が設定されている。そして、リード下端サブアレイ２６ごとに所定のシフト関係が成立するように２つのリード下端列におけるリード下端配列が定められている。以下にこれについて詳述する。なお、符号２００はｎ個の基板からなる基板サブアレイを示している。それはリード下端サブアレイに対応する。

図３において、符号３０はバッキングの下面上に仮想的に設定される複数の区画を表すラインであり（パッド間分離溝に相当する）、各区画は１つのパッドに対応する。例えば１つのリード下端サブアレイ３４に着目すると、それに対してはＹ方向に１列に並んだ複数の区画が設定され、各区画は２つの基板にまたがって設定される。各リード下端サブアレイにおいては、Ｙ方向における各位置すなわち各区画ごとに、基本的に１つのリード下端のみの存在が許容されている。例えば、区画４０に着目すると、２つの基板Ａ，Ｂにおいて基板Ａ上のリード下端４２のみが含まれており、区画４４に着目すると、２つの基板Ａ，Ｂにおいて基板Ａのリード下端４６のみが存在しており、区画４８に着目すると、２つの基板Ａ，Ｂの内で基板Ｂ上のリード下端５０のみが存在している。これは他の区画についても同様である。１つの区画におけるＸ方向の幅Ｗ３は本実施形態において基板ピッチ（素子間ピッチ）の２倍に相当しており、区画におけるＹ方向の幅Ｗ２は任意に設定することが可能である。本実施形態においては、素子間ピッチの２倍としてＷ２が定められている。これにより、従来においては、各パッドのＸ方向及びＹ方向のサイズが素子間ピッチと同一であったが、本実施形態によれば、それらのサイズを素子間ピッチの２倍にすることができる。もちろん、１つのリード下端サブアレイを定義するｎを増大させれば、幅Ｗ３を増大することができ、また上述したようにＷ２は自在に設定することができる。一般的には、Ｗ３とＷ２を同じ値にするのが望ましい。このようにすれば、正方形のパッドを形成できる。

以上のように、各リード下端サブアレイ３４ごとに所定のシフト関係が成立するようにリード下端配列が定められるので、１つのリード下端サブアレイ３４に着目した場合には、各Ｙ方向の位置ごとに基本的に１つのリード下端のみが対応付けられることになる。したがって、１つのリード下端サブアレイ３４内に含まれるリードの個数の最大値に対し、Ｗ２を乗算した結果として、バッキングにおけるＹ方向のサイズＷ１を求めることができる。もちろん、バッキングのＹ方向のサイズをより増大させてもよい。各リード下端サブアレイ３４においては、それに含まれるリード下端の個数が一定でない場合があるので、リード下端の個数が最大となるリード下端サブアレイを特定し、当該リード下端の個数の最大値をもって上記のＷ１を計算するようにすればよい。なお、リード下端サブアレイ内において複数のＹ方向の位置すなわち複数の区画の中に１又は複数の空区画があってもよい。すなわち１つのリード下端も存在しない区画があってもよい。また、複数の振動素子を同時駆動するような場合、あるいは、複数の振動素子からの複数の受信信号を結線によって加算するような場合、例外的に、１つの区画すなわち１つのパッドに対して複数のリード下端を対応付けるようにしてもよい。

本実施形態において、素子間ピッチは例えば０．１５ｍｍ×０．１５ｍｍであるが、バッキング下面側におけるパッドピッチを０．３ｍｍ×０．３ｍｍにすることができる。この場合、例えばＹ方向におけるパッドの個数が８個であれば、０．３ｍｍ×８＝２．４ｍｍとしてＷ１の大きさを計算することができる。もちろん、以上あげた各数値はいずれも例示にすぎない。

本実施形態においては、特に、Ｘ方向において複数の基板にまたがってパッドを形成しても、そのパッドに接続されるリードを１つに限定することができるので、１つのリードに対して１つのパッドを対応付けつつも、パッドのＸ方向のサイズを増大することができるという利点がある。本実施形態ではｎが２であったが、ｎを３にすれば、３倍のサイズ拡大をもたらすことができ、ｎは所望の値に設定することが可能である。本実施形態に係る手法は、バッキングの下面側における全部の領域に対して適用される必要はなく、一部の領域に対して部分的に適用されるようにしてもよい。バッキングの下面側において複数のパッドを形成する場合には、上述したように、まず、蒸着処理やスパッタ処理などを用いてバッキングの下面上に一定の厚みをもって電極層を形成し、それに対してダイシングソーなどによって上述したライン３０に沿った切削溝を形成することにより、あるいは、ライン３０に沿ってエッチングを行うことにより、容易にパッドアレイを形成することが可能である。パッドの形状は四角形であるのが望ましいが、それ以外の形状とするようにしてもよい。

図４〜図１１には、各基板におけるリード列２０のパターンが示されている。符号１８は各基板のベース層を表しており、符号２０は各基板上に形成されたリード列を示している。また、基板１８の下方に示されている図形は各基板に対応付けられるパッド列を模式的に示している。

図４及び図５には基板Ａ，Ｂが示されている。パッド列５２ＡＢにおいてはそれらに含まれる複数のパッドの内で一部が基板Ａ用に利用され、残りが基板Ｂ用に利用されている。これは、図６及び図７に示されるパッド列５２ＣＤについても同様であり、図８及び図９に示されるパッド列５２ＥＦについても同様であり、図１０及び図１１に示されるパッド列５２ＧＨについても同様である。

図１２及び図１３には上述した振動子アセンブリが組み込まれた超音波探触子が示されている。具体的には、図１２及び図１３には体腔内挿入型の超音波探触子における先端部の構造が示されている。図１２には上方から見た断面図が示されており、図１３には側方から見た断面図が示されている。

この体腔内挿入型の超音波探触子は、本実施形態において、食道や直腸などに挿入され、図１２及び図１３には挿入部における先端部５４が示されている。プローブケース５６内には、振動子アセンブリ５８が設けられている。振動子アセンブリ５８は上述したように２Ｄアレイ振動子１０を有しており、その上面側には整合層６４が設けられている。整合層６４の上面側にはプローブケースの一部を成す音響窓（保護層）６７が設けられている。２Ｄアレイ振動子１０の下方側にはバッキング１２が配置されており、その下面上には二次元配列された複数のパッドアレイ６６が形成されている。

一方、振動子アセンブリの下方側には外部配線用の基板６０が設けられており、その上面には二次元配列されたパッドアレイ６８が形成されている。パッドアレイ６６とパッドアレイ６８は両者の物理的なコンタクトによって互いに電気的に接続されるものである。基板６０の一方端には複数の信号線（ケーブル）６２が接続される。

振動子アセンブリは図示されるように２つのマージン領域１０２，１０４の存在によりＹ方向に伸長した直方体の形態を有しており、先端部５４における中心軸に対して長手方向を合致させて振動子アセンブリが収納配置されている。したがって、マージン領域１０２，１０４が存在していてもそれらの肥大部分によって格別な問題は生じない。むしろ、バッキング１２が十分な広がりをもっているためバッキング効果を十分に発揮させることができるという利点がある。基板６０内に電気回路を設けることも可能である。また、先端部５４内において振動子アセンブリを回転駆動するようにしてもよい。更に、体表面上に当接して用いられるプローブに上述した振動子アセンブリを組み込むことも可能である。この場合において、上述したマージン領域１０２，１０４を斜めに切り落として台形状あるいはピラミッド型の振動子アセンブリを構成することも可能であり、そのようにすればプローブにおける被検体接触部を先細にすることが可能となる。

本発明に係る振動子アセンブリの好適な実施形態を示す斜視図である。 図１に示す振動子アセンブリの概略的な上面図である。 図１に示す振動子アセンブリの下面側の構成を上方から透視して見た図である。 基板Ａについてのリード列を示す図である。 基板Ｂについてのリード列を示す図である。 基板Ｃについてのリード列を示す図である。 基板Ｄについてのリード列を示す図である。 基板Ｅについてのリード列を示す図である。 基板Ｆについてのリード列を示す図である。 基板Ｇについてのリード列を示す図である。 基板Ｈについてのリード列を示す図である。 振動子アセンブリが組み込まれたプローブの水平断面図である。 振動子アセンブリが組み込まれたプローブの垂直断面図である。

符号の説明

１０ ２Ｄアレイ振動子、１２ バッキング、１４ スペーサ、１６ 基板列、１８ ベース層、２０ リード列、２２ リード、２４ リード上端列、２６ リード下端列、３４ リード下端サブアレイ、１０２，１０４ マージン領域、２００ 基板セット。

Claims (9)

1. 複数の振動素子を有するアレイ振動子と、
   前記アレイ振動子の下面側に設けられ、Ｘ方向に並んだ複数の基板を有するバッキングと、
   前記バッキングの下面に形成されたパッドアレイと、
   を含み、
   前記各基板には、Ｙ方向に並んだ複数のリードからなるリード列が形成され、これにより、前記バッキング内には、複数のリード列からなるリードアレイが構成され、
   前記各リード列は前記バッキングの下面に表れるリード下端列を有し、これにより、前記バッキングの下面には、複数のリード下端列からなるリード下端アレイが構成され、
   前記リード下端アレイにおけるｎ（但し、ｎは２以上の整数）個のリード下端列からなるリード下端サブアレイごとに、Ｙ方向においてリード下端位置を互いに異ならせたシフト関係が成立し、
   前記パッドアレイは、前記リード下端アレイに接続され、Ｘ方向においてｎ個の基板に跨ったサイズを有する複数のパッドを有する、
   ことを特徴とする超音波探触子。
2. 請求項１記載の超音波探触子において、
   前記バッキングの上面には、前記複数のリード列に対応した複数のリード上端列からなるリード上端アレイが構成され、
   前記リード上端アレイにおけるＸ方向の最小ピッチは、前記アレイ振動子におけるＸ方向の基本ピッチに一致し、
   前記リード下端アレイにおけるＸ方向の最小ピッチは、前記アレイ振動子におけるＸ方向の基本ピッチのｎ倍に相当する、
   ことを特徴とする超音波探触子。
3. 請求項２記載の超音波探触子において、
   前記各リード列は、リード上端列からリード下端列に向けてＹ方向に広がった形態を有し、
   前記リード上端アレイにおけるＹ方向の最小ピッチは、前記アレイ振動子におけるＹ方向の基本ピッチに一致し、
   前記リード下端アレイにおけるＹ方向の最小ピッチは、前記アレイ振動子におけるＹ方向の基本ピッチよりも大きい、
   ことを特徴とする超音波探触子。
4. 請求項３記載の超音波探触子において、
   前記バッキングは、直方体形状を有し、
   前記バッキングの上面には、前記リード上端アレイ以外の領域としてマージン領域が形成された、
   ことを特徴とする超音波探触子。
5. 請求項１記載の超音波探触子において、
   前記アレイ振動子はスパース型２Ｄアレイ振動子であることを特徴とする超音波探触子。
6. 請求項１記載の超音波探触子において、
   前記ｎは２であることを特徴とする超音波探触子。
7. 請求項１記載の超音波探触子において、
   当該超音波探触子は体腔内挿入型超音波探触子であることを特徴とする超音波探触子。
8. アレイ振動子の下面側に設けられる超音波探触子用バッキングにおいて、
   当該バッキングは、Ｘ方向に並んだ複数のリード列からなるリードアレイを内蔵し、
   前記各リード列は、Ｙ方向に並んだ複数のリードで構成され、
   前記リードアレイは、当該バッキングの上面に構成される複数のリード上端列からなるリード上端アレイと、当該バッキングの下面に構成される複数のリード下端列からなるリード下端アレイと、を有し、
   前記リード下端アレイは、Ｘ方向に並んだ複数のリード下端サブアレイに区分され、
   前記各リード下端サブアレイは、ｎ（但し、ｎは２以上の整数）個のリード下端列によって構成され、
   前記各リード下端サブアレイにおいては、前記ｎ個のリード下端列の相互間でＹ方向における各リード下端位置が揃わないように互いにずらされたシフト関係が成立する、
   ことを特徴とする超音波探触子用バッキング。
9. 請求項８記載の超音波探触子用バッキングにおいて、
   前記バッキングは、Ｘ方向に第１ピッチで整列した複数の基板を有し、前記各基板にはリード列が形成され、
   前記リード下端アレイにおけるＸ方向の最小ピッチとしての第２ピッチは、前記第１ピッチのｎ倍のピッチである、
   ことを特徴とする超音波探触子用バッキング。

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