JP5209689B2 - Ultrasonic probe - Google Patents
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Description
本発明は、超音波診断装置や超音波探傷装置等に用いられる超音波プローブに関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic probe used in an ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic flaw detector, and the like.
従来より、超音波診断装置に使用する超音波プローブは超音波の送受信を行う超音波センサー(超音波トランスデューサ)と超音波トランスデューサと超音波診断装置本体との間で電気信号を授受するために機能するケーブルアセンブリ、更に必要に応じて電気信号を処理する集積回路等モジュールから構成される。 Conventionally, an ultrasonic probe used in an ultrasonic diagnostic apparatus functions to transmit and receive electrical signals between an ultrasonic sensor (ultrasonic transducer) that transmits and receives ultrasonic waves and the ultrasonic transducer and the ultrasonic diagnostic apparatus body. Cable assembly, and an integrated circuit module for processing electrical signals as required.
近年、超音波ビームの偏向、集束を全方位に渡って行い、超音波による3次元走査が可能な超音波プローブ、及びこの超音波プローブにより収集された被検体からの超音波情報に基づいて立体(3次元)超音波画像を生成し表示する超音波診断装置の検討が行われている。 In recent years, an ultrasonic probe that performs deflection and focusing of an ultrasonic beam in all directions and can perform three-dimensional scanning with ultrasonic waves, and three-dimensional based on ultrasonic information from a subject collected by the ultrasonic probe. An ultrasonic diagnostic apparatus that generates and displays a (three-dimensional) ultrasonic image has been studied.
この超音波の全方位的なフォーカシングや高速な3次元走査を実現する超音波プローブとしては、図26(a),(b)に示すように、超音波トランスデューサを構成する超音波振動素子をマトリックス状に多数配列した2次元アレイ超音波プローブがある。 As an ultrasonic probe that realizes this omnidirectional focusing of ultrasonic waves and high-speed three-dimensional scanning, as shown in FIGS. 26A and 26B, an ultrasonic vibration element constituting an ultrasonic transducer is a matrix. There are two-dimensional array ultrasonic probes arranged in a large number.
図26(a),(b)に示すように、2次元アレイ超音波トランスデューサ10は、音響整合層12、アース電極14、超音波振動素子(圧電体)16、信号電極18、バッキング材20(負荷材相)及び信号リード22を具備する構成となっている。
As shown in FIGS. 26A and 26B, the two-dimensional array
音響整合層12は、被検体(図示せず)と超音波振動素子16との間に位置するように設けられており、被検体と超音波振動素子16との音響インピーダンスの整合をとるものである。
The
アース電極14は、各超音波振動素子16の一端に設けられている。アース電極14はアース接続されている。
The
超音波振動素子(圧電体)16は、2成分系或いは3成分系の圧電セラミックス等から成る圧電素子であり、2次元マトリックス状に配列されている。この超音波振動素子16の2次元的配列により、超音波の全方位的なフォーカシングと高速な3次元走査が可能である。
The ultrasonic vibration elements (piezoelectric bodies) 16 are piezoelectric elements made of two-component or three-component piezoelectric ceramics, and are arranged in a two-dimensional matrix. This two-dimensional arrangement of the
信号電極18は、各超音波振動素子16の他端(すなわち、アース電極14とは異なる一端)に設けられており、圧電効果のための電力印加や被検体から受波した超音波に基づく電気信号を入力する電極である。
The
バッキング材20は、超音波振動素子16の背面に設けられており、当該超音波振動素子16を機械的に支持する。
The
また、バッキング材20は、超音波パルスを短くするために、超音波振動素子16の動きを制動している。
Further, the
このバッキング材20は、後述する信号リード22の端部221が超音波振動素子16と同じ配列ピッチとなるように、信号電極18から超音波振動素子16の配列面と垂直な方向に信号リード22を引き出し可能な経路が形成されている。
The
信号リード22は、その一端において信号リード22の端部221を有している。また、他端においては各超音波振動素子16の信号電極18と接続されており、超音波振動素子16の配列面と垂直な方向に、信号電極18から伸延して、バッキング材20中の経路を通し信号リード22の端部221が引き出されている。従って、信号リード22の端部221は、超音波振動素子16と反対側のバッキング材20の面において、2次元アレイ状に並んだ構成となっている。
The
このように、超音波振動素子の実装密度をあげてくると、超音波振動素子を駆動したり、超音波振動素子からのデータを処理する集積回路等との接続関係が問題になってくる。 As described above, when the mounting density of the ultrasonic vibration element is increased, a connection relationship with an integrated circuit or the like that drives the ultrasonic vibration element or processes data from the ultrasonic vibration element becomes a problem.
この問題を解決する2次元アレイ超音波プローブについては、以前から多数の提案が検討されている。(例えば、特許文献1〜特許文献3)。 A number of proposals have been studied for a two-dimensional array ultrasonic probe that solves this problem. (For example, Patent Literature 1 to Patent Literature 3).
特許文献1によれば、バッキング材に穴構造を設け、信号を引き出す構造が提案されており、特許文献2によれば、超音波振動素子の配列に対応する基板を積層して信号引き出し部を構成する構造が提案されている。 According to Patent Document 1, a structure in which a hole structure is provided in a backing material and a signal is extracted is proposed. According to Patent Document 2, a signal extraction unit is formed by stacking substrates corresponding to the arrangement of ultrasonic vibration elements. A constructing structure has been proposed.
これらに開示されている2次元アレイ超音波プローブの構造は、1素子の音響特性を良好に保つことを可能としている。 The structure of the two-dimensional array ultrasonic probe disclosed in these documents makes it possible to keep the acoustic characteristics of one element good.
また、特許文献3によれば、信号取り出しのための積層基板80を超音波振動素子直下に配した構造等が提案されており、素子ピッチを小さくしても比較的容易に信号引き出し可能な構造が開示されている。 Further, according to Patent Document 3, a structure in which a laminated substrate 80 for signal extraction is arranged directly below an ultrasonic vibration element has been proposed, and a structure in which a signal can be extracted relatively easily even if the element pitch is reduced. Is disclosed.
しかしながら、超音波プローブは超音波トランスデューサと超音波診断装置本体とをケーブルアセンブリで連結することを基本構成としているので、微細な超音波振動素子を有する2次元アレイ超音波プローブにおいては、超音波トランスデューサからの超音波信号を効率良く取り出すための集積回路等が超音波トランスデューサ近傍に必要である。 However, since the ultrasonic probe has a basic configuration in which the ultrasonic transducer and the ultrasonic diagnostic apparatus main body are connected by a cable assembly, in the two-dimensional array ultrasonic probe having a fine ultrasonic vibration element, the ultrasonic transducer An integrated circuit or the like for efficiently extracting an ultrasonic signal from the ultrasonic transducer is required in the vicinity of the ultrasonic transducer.
また一方、2次元アレイ超音波プローブでは、超音波振動素子からの信号を超音波診断装置本体に伝達する構成では、超音波振動素子数が膨大であるため、ケーブルアセンブリのケーブル芯数が膨大となり、通常の超音波診断装置の使用方法に合致しない。 On the other hand, in the two-dimensional array ultrasonic probe, in the configuration in which the signal from the ultrasonic vibration element is transmitted to the ultrasonic diagnostic apparatus main body, the number of ultrasonic vibration elements is enormous, so the number of cable cores of the cable assembly becomes enormous. This does not match the usage of normal ultrasonic diagnostic equipment.
このため、超音波トランスデューサからの超音波信号を処理し、且つ信号数を減ずる操作を行った上で超音波診断装置に伝達するために機能する集積回路等が必要である。 Therefore, an integrated circuit or the like that functions to process an ultrasonic signal from the ultrasonic transducer and transmit it to the ultrasonic diagnostic apparatus after performing an operation to reduce the number of signals is necessary.
すなわち、信号線を引き出すのみならず、超音波振動素子群から信号線によって導かれた電気信号を処理するための集積回路等を超音波トランスデューサ近傍に高密度で実装することが求められる。 That is, it is required not only to draw out a signal line but also to mount an integrated circuit or the like for processing an electrical signal guided by the signal line from the ultrasonic vibration element group at a high density in the vicinity of the ultrasonic transducer.
この要求に応じる技術として、本発明者らによる特開2001−292496号公報に開示されているように、2種類の基板を、信号リードを用いて略直交して電気的且つ機械的に連結する構成が提案されている。 As a technique for meeting this requirement, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-292396 by the present inventors, two types of substrates are electrically and mechanically connected substantially orthogonally using signal leads. A configuration is proposed.
しかしながら、この構成においても、形成する信号リードピッチを十分小さくすることが不可能であるので、超音波トランスデューサと集積回路等との連結部分を高密度で実装することに限界が生じていた。この結果、超音波プローブの外形が非常に大きくなってしまう問題があった。また、この構成において複数の基板を立体的に組み立てることは非常に困難であった。 However, even in this configuration, since it is impossible to sufficiently reduce the signal lead pitch to be formed, there has been a limit to mounting the connecting portion between the ultrasonic transducer and the integrated circuit at a high density. As a result, there is a problem that the outer shape of the ultrasonic probe becomes very large. In addition, in this configuration, it is very difficult to assemble a plurality of substrates three-dimensionally.
超音波トランスデューサに対して集積回路等を高密度で実装することに限界が生じていた原因としては、図27に示す超音波プローブの従来の構成のように、信号リード22と集積回路45との接続がスルーホール(図示せず)のみを有した中継基板30によってなされ、中継基板30に形成された前記スルーホールに集積回路45を搭載した基板40を直接設置していたこと、すなわち、前記スルーホールの構造が信号リード22のピッチに比べて大きくなってしまうことにあった。
The reason why the integrated circuit or the like is mounted on the ultrasonic transducer at a high density is that there is a limit between the
また、図27に示すように、超音波トランスデューサ10とIC基板40との接続は、超音波トランスデューサ10の背面側に設けられた信号リードパッド23(図示せず)と、IC基板40側に設けられた、突出した接続ピンとの接続によってなされていた。従って、IC基板40上において、前記接続ピンを突出させて設けるためのスペースが必要なため、設置される接続ピンの数には制限があった。また、前記接続ピンが突出した形状であるため、信号リードパッド23(図示せず)に接続するための位置合せにも困難を来たし、接続不良が生じる恐れがあった。
In addition, as shown in FIG. 27, the connection between the
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、形成領域が拡大するピン形状の電極を用いることなく超音波トランスデューサとIC基板との接続をなし、小型の超音波プローブを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to connect an ultrasonic transducer and an IC substrate without using a pin-shaped electrode whose forming area is enlarged, and to achieve a compact super It is to provide an acoustic probe.
また、本発明は、超音波振動素子群から信号線によって導かれた電気信号を処理するための集積回路等を超音波トランスデューサ近傍に高密度で実装した超音波プローブを提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide an ultrasonic probe in which an integrated circuit or the like for processing an electrical signal guided by a signal line from an ultrasonic vibration element group is mounted at a high density in the vicinity of the ultrasonic transducer. .
上記課題を解決するための、請求項1記載の発明に係る超音波プローブは、マトリックス状に配列された複数の超音波振動素子と、係る超音波振動素子からの電気信号を伝達するために前記超音波振動素子の各々から突出させて設けられた複数の信号リードを挿入して前記超音波振動素子を制動するバッキング材と、前記電気信号を処理する集積回路を搭載し、係る集積回路から引き出された信号線の端部として、前記信号リードに接続される接続パッドを具備するIC基板とを有する超音波プローブであって、前記接続パッドが前記IC基板の表面及び/又は裏面に設けられた第1の接続パッドであり、前記第1の接続パッドの接続面を前記信号リードの端部としての信号リードパッドに対向する方向に変換する端面を有する接続部材が前記第1の接続パッドの接続面に設けられたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an ultrasonic probe according to the first aspect of the present invention includes a plurality of ultrasonic vibration elements arranged in a matrix and the electric signal transmitted from the ultrasonic vibration elements. A backing material that brakes the ultrasonic vibration element by inserting a plurality of signal leads provided so as to protrude from each of the ultrasonic vibration elements, and an integrated circuit that processes the electrical signal are mounted, and is pulled out from the integrated circuit And an IC substrate having a connection pad connected to the signal lead as an end of the signal line, wherein the connection pad is provided on the front surface and / or the back surface of the IC substrate. a first connection pad, the connection member having an end face to convert a connection surface of said first connection pads in a direction opposite to the signal lead pad as an end of the signal leads before Characterized in that provided on the connecting surface of the first connection pads.
上記課題を解決するための、請求項2記載の発明に係る超音波プローブは、請求項1に記載の超音波プローブにおいて、前記信号リードパッドに対向する前記IC基板の端面に第2の接続パッドが設けられたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the ultrasonic probe according to the invention described in claim 2 is the ultrasonic probe according to claim 1, wherein the second connection pad is provided on the end face of the IC substrate facing the signal lead pad. Is provided.
上記課題を解決するための、請求項3記載の発明に係る超音波プローブは、請求項2に記載の超音波プローブにおいて、前記バッキング材には、前記第1の接続パッド及び/又は第2の接続パッドが当接する当接面を有する溝部が形成され、係る溝部の前記当接面に前記信号リードパッドが形成され、前記IC基板の端面が前記溝部に嵌入することによって前記信号リードパッドと前記第1の接続パッド及び/又は第2の接続パッドとの導通がなされることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the ultrasonic probe according to the invention described in claim 3 is the ultrasonic probe according to claim 2, wherein the backing material includes the first connection pad and / or the second probe. A groove portion having an abutting surface with which the connection pad abuts is formed, the signal lead pad is formed on the abutting surface of the groove portion, and an end surface of the IC substrate is fitted into the groove portion, whereby the signal lead pad and the Conduction with the first connection pad and / or the second connection pad is performed.
上記課題を解決するための、請求項4記載の発明に係る超音波プローブは、マトリックス状に配列された複数の超音波振動素子と、係る超音波振動素子からの電気信号を伝達するために前記超音波振動素子の各々から突出させて設けられた複数の信号リードを挿入して前記超音波振動素子を制動するバッキング材と、平板形状をなし、前記信号リードに導通する第1の中継パッドが前記バッキング材に対向する面に形成されると共に、前記第1の中継パッドに導通する第2の中継パッドが前記バッキング材に対向する面の反対側の面に形成された中継基板と、前記電気信号を処理する集積回路を搭載し、前記第2の中継パッドに接続される接続パッドを具備するIC基板とを有する超音波プローブであって、前記接続パッドが前記IC基板の表面及び/又は裏面に設けられた第1の接続パッドであり、前記第1の接続パッドの接続面を前記第2の中継パッドに対向する方向に変換する端面を有する接続部材が前記第1の接続パッドの接続面に設けられたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an ultrasonic probe according to the invention described in claim 4 includes a plurality of ultrasonic vibration elements arranged in a matrix and the electric signal transmitted from the ultrasonic vibration elements. A backing material that inserts a plurality of signal leads provided so as to protrude from each of the ultrasonic vibration elements to brake the ultrasonic vibration element, and a first relay pad that has a flat plate shape and is electrically connected to the signal lead. A relay board formed on a surface facing the backing material, and a second relay pad electrically connected to the first relay pad formed on a surface opposite to the surface facing the backing material; An ultrasonic probe having an integrated circuit for processing signals and an IC substrate having a connection pad connected to the second relay pad, wherein the connection pad is formed on the IC substrate. A first connection pad provided on a surface and / or back surface, the first connection connecting member said first having an end face to be converted in the direction of the connection surface of the pad facing the second relay pads It is provided on the connection surface of the connection pad.
上記課題を解決するための、請求項5記載の発明に係る超音波プローブは、請求項4に記載の超音波プローブにおいて、前記第2の中継パッドに対向する前記IC基板の端面に第2の接続パッドが設けられたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an ultrasonic probe according to the invention described in claim 5 is the ultrasonic probe according to claim 4, wherein the second end face of the IC substrate facing the second relay pad is a second one. A connection pad is provided.
上記課題を解決するための、請求項6記載の発明に係る超音波プローブは、請求項5に記載の超音波プローブにおいて、前記中継基板には、前記第1の接続パッド及び/又は第2の接続パッドが当接する当接面を有する溝部が形成され、係る溝部の前記当接面に前記第2の中継パッドが形成され、前記IC基板の端面が前記溝部に嵌入することによって前記第2の中継パッドと前記第1の接続パッド及び/又は第2の接続パッドとの導通がなされることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the ultrasonic probe according to the invention described in claim 6 is the ultrasonic probe according to claim 5, wherein the relay board includes the first connection pad and / or the second probe. A groove portion having an abutting surface with which the connection pad abuts is formed, the second relay pad is formed on the abutting surface of the groove portion, and an end surface of the IC substrate is fitted into the groove portion to thereby form the second The relay pad is electrically connected to the first connection pad and / or the second connection pad.
上記課題を解決するための、請求項7記載の発明に係る超音波プローブは、請求項2,3,5及び6の何れかに記載の超音波プローブにおいて、前記第1の接続パッドと前記第2の接続パッドとが連結されたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, an ultrasonic probe according to the invention described in claim 7 is the ultrasonic probe according to any one of claims 2, 3, 5 and 6, wherein the first connection pad and the first probe 2 connection pads are connected.
上記課題を解決するための、請求項8記載の発明に係る超音波プローブは、請求項1〜7の何れかに記載の超音波プローブにおいて、前記接続面が露出するように、複数の前記IC基板間に樹脂を充填したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an ultrasonic probe according to an eighth aspect of the present invention is the ultrasonic probe according to any one of the first to seventh aspects, wherein a plurality of the ICs are disposed so that the connection surface is exposed. The resin is filled between the substrates.
本発明によれば、IC基板側の電極としてピン形状の電極を用いることがないので、当該電極の形成領域が拡大することなく、超音波トランスデューサとIC基板との接続をなす構成としたので、小型の超音波プローブを提供することができる。 According to the present invention, since a pin-shaped electrode is not used as the electrode on the IC substrate side, the formation area of the electrode is not enlarged, and the ultrasonic transducer and the IC substrate are connected. A small ultrasonic probe can be provided.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
図1は、本発明の第1の実施形態における2次元アレイ超音波プローブが有する2次元アレイ超音波トランスデューサ10の概略図である。図1(a)は、2次元アレイ超音波トランスデューサ10の斜視図であり、図1(b)は、図1(a)において矢印方向から見たA−A断面図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a two-dimensional array
図1(a)に示すように、2次元アレイ超音波トランスデューサ10は、音響整合層12、アース電極14、超音波振動素子(圧電体)16、信号電極18、バッキング材20(負荷材相)及び信号リード22を具備する構成となっている。
As shown in FIG. 1A, the two-dimensional array
音響整合層12は、被検体(図示せず)と超音波振動素子16との間に位置するように設けられており、被検体と超音波振動素子16との音響インピーダンスの整合をとるものである。
The
アース電極14は、各超音波振動素子16の一端に設けられている。アース電極14はアース接続されている。
The
超音波振動素子(圧電体)16は、2成分系或いは3成分系の圧電セラミックス等から成る圧電素子であり、2次元マトリックス状に配列されている。この超音波振動素子16の2次元的配列により、超音波の全方位的なフォーカシングと高速な3次元走査が可能である。
The ultrasonic vibration elements (piezoelectric bodies) 16 are piezoelectric elements made of two-component or three-component piezoelectric ceramics, and are arranged in a two-dimensional matrix. This two-dimensional arrangement of the
信号電極18は、各超音波振動素子16の他端(すなわち、アース電極14とは異なる一端)に設けられており、圧電効果のための電力を印加するための入力電極及び被検体から受波した超音波に基づく電気信号を出力する電極として機能する。
The
バッキング材20は、超音波振動素子16の背面に設けられており、当該超音波振動素子16を機械的に支持する。
The
また、バッキング材20は、その設置された方向における超音波パルスを制御するために、超音波振動素子16を制動している。
Further, the
このバッキング材20は、後述する信号リード22の端部である信号リードパッド23が超音波振動素子16と同じ配列ピッチとなるように、信号電極18から超音波振動素子16の配列面と垂直な方向に信号リード22を引き出し可能な経路が形成されている。この経路に信号リード22が挿入されている。
This
このようなバッキング材20は、板状のバッキング材を、その板厚みが配列ピッチと同じになるような薄いバッキング材を積み重ねる等により作成することが可能である。
Such a
また、このバッキング材20の厚さは、超音波トランスデューサの音響的特性を良好に保つため、使用する超音波周波数の波長に対して十分な厚さ(十分減衰される厚さ)にとるものとする。
Further, the thickness of the
信号リード22は、その一端が信号リードパッド23としてバッキング材20の背面(バッキング材20において超音波振動素子16が設置された側の面を正面とした場合の反対側の面)にマトリックス状に配列されている。
One end of the
また、信号リード22の他端は、各超音波振動素子16の信号電極18と接続されている。すなわち、超音波振動素子16の配列面と垂直な方向に、信号電極18から伸延して、バッキング材20中の経路を通し信号リード22が引き出されている。従って、信号リードパッド23は、超音波振動素子16と反対側のバッキング材20の面において、超音波振動素子16と同様にマトリックス状(2次元アレイ状)に並んだ構成となっている。
Further, the other end of the
なお、本実施形態において信号リードパッド23の配列は、超音波振動素子16と同じ配列ピッチのまま、すなわち電極配列と同様に並んだ例を示しているが、信号リードパッド23の配線ピッチを素子ピッチより大きくとることも可能である。例えば、上述した板状バッキング材と信号線パターンとを張り合わせて信号リード22の2次元配列を作る場合等では、張り合わせる信号リード22のパターンを信号リードパッド23の方向に進むに従って広がるようなパターンにすることで実現できる。
In this embodiment, the
図2は、本発明に係る超音波プローブの第1の実施形態における構成を示す斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention.
図2に示すように、ケーブル接続基板50は、上述したIC基板40と、超音波診断装置本体とIC基板40等との電気的接続を取るケーブル(図示せず)とを接続するための基板である。当該ケーブル接続基板50は、柔軟性を備えたFPCでできており、その一端は、IC基板40における信号リード(図示せず)が設けられた一端とは反対側の一端に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
コネクタ62は、ケーブル接続基板50の他端及び前記ケーブルの一端にそれぞれ設けられている。このコネクタ62によって、ケーブル接続基板50と前記ケーブルとは電気的に接続される。
The
このような構成により、IC基板40上の各IC45によって処理された信号は、ケーブル接続基板50を介して超音波診断装置本体に送信されることとなる。
With such a configuration, a signal processed by each
また、図3に示すように、超音波トランスデューサ10とIC基板40との間に中継基板30を介在させてもよい。中継基板30は、樹脂やセラミクスなどからなる平板形状の基板が望ましい。また、図4(a),(b)に示すように、中継基板30には、超音波トランスデューサ10に対向する側の面に第1の中継パッド31が信号リードに応じて配設され、その反対側の面、すなわち、IC基板40に対向する側の面に、第2の中継パッド32が第1の中継パッド31の各々に導通して配設されている。
Further, as shown in FIG. 3, a
ここで、第2の中継パッド32の配列は第1の中継パッド31と異なる配列としてもかまわない。すなわち、第1の中継パッド31を複数共通接続することも可能であって、且つ第1の中継パッド31の配列順序を変更して形成すること、第1の中継パッド31の配列ピッチを変更することも可能である。
Here, the arrangement of the
この第2の中継パッド32とIC基板40の端部に形成された第1の接続パッド401が電気接続されることによって、超音波トランスデューサ10の信号リード22がIC45に電気的に接続されることとなり、信号リード22によって超音波振動素子16から発せられた前記信号に適宜処理が施される。
The
このように、超音波トランスデューサ10とIC基板40との間に中継基板30を介在させることによって、IC基板40に形成される接続パッドに接続される電極が、ゴムや樹脂等の材料で形成されるバッキング材20に形成された信号リードパッド23よりも、中継基板3に形成された第2の中継パッド32のほうが強固に接続できるので、超音波トランスデューサ10とIC基板40との確実な接続を実現することができる。
Thus, by interposing the
図5は、本発明に係る超音波プローブの第1の実施形態におけるIC基板の構成を示す斜視図である。図5に示すように、本実施形態のIC基板40は、各IC45から引き出された信号線の端部電極として、表面(例えば、IC45が搭載される面)及び裏面に第1の接続パッド401が並んで形成されている。これらの第1の接続パッド401は、超音波トランスデューサ10の底面側(超音波振動素子16から見てバッキング材20が設置された側)の信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッド32に対応したピッチで形成されている。なお、当図では、IC基板40の端部のみを示し、他の部分は省略してある。
FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the IC substrate in the first embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention. As shown in FIG. 5, the
そして、このような第1の接続パッド401とバッキング材20(又は中継基板30)に形成された信号リードパッド23(第2の中継パッド32)との導通をなすために、本実施形態では、バッキング材20(又は中継基板30)に溝部100が形成されている。また、溝部100の側面には各信号リードパッド23(第2の中継パッド32)が露出形成されている。
In order to make the
本実施形態では、図6に示すように、バッキング材20(又は中継基板30)とIC基板40との電気的接続は、IC基板40の表面及び裏面に第1の接続パッド401を設け、そのIC基板40を、側面に信号リードパッド23(第2の中継パッド32)が配設された溝部100に嵌入することによって、第1の接続パッド401と信号リード23(第2の中継パッド32)とが電気的に接続される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the electrical connection between the backing material 20 (or the relay substrate 30) and the
各溝部100は、各IC基板40の端面の面積(設置方向における各IC基板40の断面積)に応じた底面が形成された凹部であり、所定の間隔で各IC基板40が並行に設置されるようにバッキング材20(又は中継基板30)に形成されている。
Each
そして、超音波トランスデューサ10の背面側へのIC基板40の接続は、IC基板40に設けられた第1の接続パッド401を、その接続先となる信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッド32の位置にあわせて接触させ電気接続を行う。
The connection of the
一方、本実施形態では、図7に示すように、各IC基板40間に(一のIC基板40の裏面と他のIC基板40の表面とを連結するように)樹脂スペーサ404を充填(封止)してもよい。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 7,
なお、本実施形態の望ましい態様として、図8に示すように、樹脂スペーサ404を各IC基板40間に予め充填しておいて、樹脂スペーサ404で各IC基板40が並列に封止されたIC基板ユニット400とすることも可能である。ここで、IC基板ユニット400の形状において、各IC基板40に形成された第1の接続パッド401は、当該IC基板40の表面及び裏面に形成されているので、樹脂スペーサ404は各第1の接続パッド401が露出するように充填される。
As a desirable mode of the present embodiment, as shown in FIG. 8, an IC in which
このように、このIC基板ユニット400とバッキング材20(中継基板30)とを接続して、IC基板ユニット400を構成する各IC基板40に設けられた第1の接続パッド401と、バッキング材20(中継基板30)の信号リードパッド23(第2の中継パッド32)との導通をなすことで、超音波プローブの組み立て効率の面でも好適である。
In this way, the
このIC基板ユニット400を形成する際には、各IC基板40上に形成された個々の第1の接続パッド401と、バッキング材20の信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッドとの位置が合うように各IC基板40の間隔を決定して封止固定される。
When forming the
このように、本実施形態では、IC基板40の表面に形成される配線パターンと同様の工程で第1の接続パッド401を形成できるので、当該第1の接続パッド401の配列方向のピッチを小さくすることができ、IC基板40の小型化を実現し、結果として超音波プローブの小型化をも実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、IC基板40の表面及び裏面に第1の接続パッド401を形成することにより、1つのIC基板40につき、2列の第1の接続パッド401を形成することが可能となるため、超音波トランスデューサ10の接続に必要なIC基板40の数を少なくすることができ、IC基板40の配列方向の厚みを小さくすることが可能となる。
In addition, since the
さらに、超音波トランスデューサ10とIC基板40との接続の際、バッキング材20(中継基板30)に溝部100を複数形成し、それら溝部100に各IC基板40を嵌め込むようにしたので、超音波トランスデューサ10とIC基板40との接続が強固に行える。
Further, when the
加えて、複数のIC基板40の間隙を樹脂スペーサ404で樹脂封止したIC基板ユニット400を構成することによって、複数のIC基板40を、それらIC基板40に形成された第1の接続パッド401と、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32とを複数同時に電気接続することが可能となり、接続工程が簡略化される。
In addition, by forming an
本実施形態では、超音波トランスデューサ10の底面側に形成された信号リードパッド23又は第2の中継パッド32に接続される第1の接続パッド401を、IC基板40の表面及び裏面に設けたが、接続パッド401はIC基板40の表面又は裏面のどちらか一方に形成された態様でもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32と、第1の接続パッド401との接続をハンダによる接続としたが、他の接続態様として、例えば導電性樹脂や異方導電フィルムなどによる接続を行ってもよい。
In this embodiment, the
さらに、本実施形態では、個々のIC基板40をIC基板ユニット400として固定した後に、バッキング材20又は中継基板30に対して接続しているが、それに限られることなく、IC基板40を複数枚ずつ、複数のグループに分けて固定したIC基板ユニット400として、複数回数の接続を行うことも可能である。
Furthermore, in this embodiment, after fixing each
(第2の実施形態)
次に、本発明に係る超音波プローブの第2の実施形態について図面を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態は、前述の第1の実施形態に対し、各第1の接続パッドに、接続方向を変換する接続部材を設置したことが特徴である。本実施形態の説明では、IC基板40の構成を中心に説明し、第1の実施形態と重複する部分についての説明は省略する。
The present embodiment is characterized in that a connecting member for changing the connection direction is provided on each first connection pad with respect to the first embodiment described above. In the description of the present embodiment, the configuration of the
図9は、本発明に係る超音波プローブの第2の実施形態におけるIC基板の構成を示す斜視図である。図9に示すように、本実施形態のIC基板40は、各IC45から引き出された信号線の端部電極として、表面(例えば、IC45が搭載される面)及び裏面に第1の接続パッド401が並んで形成されると共に、略直方体形状の接続部材403が各第1の接続部材401に設置されている。なお、当図では、IC基板40の端部のみを示し、他の部分は省略してある。
FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of an IC substrate in the second embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention. As shown in FIG. 9, the
すなわち、本実施形態では、前述の第1の実施形態においてIC基板40の表面及び/又は裏面に接続面が形成された第1の接続パッド401に、その接続面を超音波トランスデューサ10の方向に変換するための接続部材403が鑞付けされているのである。
That is, in this embodiment, the connection surface is directed to the
そして、本実施形態のように、接続部材403の端面とIC基板40の端面とがほぼ面一になるように、接続部材403を第1の接続パッド401上に設置することによって、図10に示すように、IC基板40を超音波トランスデューサ10に接続する際、接続部材403の端面が信号リードパッド23又は第2の中継パッド32の接続面に対向するので、接続しやすく、電気接続の不良を低減することも可能となる。ここで、前記「面一」とは、二つの面が例えば同じ高さになる形態を意味する。従って、本実施形態では、高さ方向に限らず、二つの面(接続部材403の端面とIC基板40の端面)がほぼ同一平面となるように位置することを意味する。
Then, as in the present embodiment, the
本実施形態では、図11に示すように、各IC基板40間に(一のIC基板40の裏面と他のIC基板40の表面とを連結するように)樹脂スペーサ404を充填(封止)してもよい。このとき、接続部材403の接続面は、IC基板40の端面とほぼ面一となって超音波トランスデューサ10の方向に露出するように樹脂スペーサ404が充填される。
In this embodiment, as shown in FIG. 11,
なお、本実施形態の望ましい態様として、図12に示すように、樹脂スペーサ404を各IC基板40間に予め充填しておいて、樹脂スペーサ404で各IC基板40が並列に封止されたIC基板ユニット400とし、このIC基板ユニット400とバッキング材20(中継基板30)とを接続して、IC基板ユニット400を構成する各IC基板40に設けられた第1の接続パッド401と、バッキング材20(中継基板30)の信号リードパッド23(第2の中継パッド32)との導通をなすことが、超音波プローブの組み立て効率の面でも好適である。
As a desirable mode of the present embodiment, as shown in FIG. 12, an IC in which
このIC基板ユニット400を形成する際には、各IC基板40上に形成された個々の第1の接続パッド401と、バッキング材20の信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッドとの位置が合うように各IC基板40の間隔を決定して封止固定される。
When forming the
なお、本実施形態では、前述の第1の実施形態とは異なり、超音波トランスデューサ10側の電極(信号リードパッド23又は第2の中継パッド32)と、第1の接続パッド401(接続部材403)との接続面が対向しているので、バッキング材20又は中継基板30に溝部を必ずしも形成する必要はない。
In this embodiment, unlike the first embodiment described above, an electrode (signal
仮に、本実施形態において、第1の接続パッド401とバッキング材20(又は中継基板30)に形成された信号リードパッド23(第2の中継パッド32)との導通をなすために、バッキング材20(又は中継基板30)に溝部100を形成する場合には、その溝部100は、接続部材403が第1の接続パッド401に設置された各IC基板40の、超音波トランスデューサ10側の断面形状に応じた形状にすればよい。このように溝部100をバッキング材20又は中継基板30に形成することにより、各溝部100に各IC基板40が嵌入するように固定されるので、バッキング材20又は中継基板30と各IC基板40との電気的な接続が強固に行われる。
Temporarily, in this embodiment, in order to make electrical connection between the
このように、本実施形態では、IC基板40の表面に形成される配線パターンと同様の工程で第1の接続パッド401を形成できるので、当該第1の接続パッド401の配列方向のピッチを小さくすることができ、IC基板40の小型化を実現し、結果として超音波プローブの小型化をも実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、IC基板40の表面及び裏面に第1の接続パッド401を形成することにより、1つのIC基板40につき、2列の第1の接続パッド401を形成することが可能となるため、超音波トランスデューサ10の接続に必要なIC基板40の数を少なくすることができる。
In addition, since the
さらに、複数のIC基板40の間隙を樹脂スペーサ404で樹脂封止したIC基板ユニット400を構成することによって、複数のIC基板40を、それらIC基板40に形成された第1の接続パッド401と、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32とを接続部材403を介して複数同時に電気接続することが可能となり、接続工程が簡略化される。
Further, by forming an
本実施形態では、超音波トランスデューサ10の底面側に形成された信号リードパッド23又は第2の中継パッド32に、接続部材403を介して接続される第1の接続パッド401を、IC基板40の表面及び裏面に設けたが、接続パッド401はIC基板40の表面又は裏面のどちらか一方に形成された態様でもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32と、接続部材403との接続をハンダによる接続としたが、他の接続態様として、例えば導電性樹脂や異方導電フィルムなどによる接続を行ってもよい。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、個々のIC基板40をIC基板ユニット400として固定した後に、バッキング材20又は中継基板30に対して接続しているが、それに限られることなく、IC基板40を複数枚ずつ、複数のグループに分けて固定したIC基板ユニット400として、複数回数の接続を行うことも可能である。
Furthermore, in this embodiment, after fixing each
(第3の実施形態)
次に、本発明に係る超音波プローブの第3の実施形態について図面を参照して説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態は、前述の第2の実施形態と同様に、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32に接続する接続面が超音波トランスデューサ10側に向いた接続パッドをIC基板40に設けたものであり、その接続パッドとして、IC基板40の端面に第2の接続パッド402を設置したことが特徴である。本実施形態の説明では、IC基板40の構成を中心に説明し、第1の実施形態及び第2の実施形態と重複する部分についての説明は省略する。
In the present embodiment, as in the second embodiment described above, a connection pad with a connection surface connected to the
図13は、本発明に係る超音波プローブの第3の実施形態におけるIC基板の構成を示す斜視図である。図13に示すように、本実施形態のIC基板40は、各IC45から引き出された信号線の端部電極として、IC基板40の端面(IC基板40において、超音波トランスデューサ10に対向する面)に第2の接続パッド402が並んで形成されている。なお、当図では、IC基板40の端部のみを示し、他の部分は省略してある。
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of an IC substrate in the third embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention. As shown in FIG. 13, the
本実施形態における第2の接続パッド402は、例えば、予めIC基板40内にスルーホールを形成しておき、IC基板40と共に当該スルーホールを切断してそのスルーホールの切断面をIC基板40の端面に露出させることによって形成される。
In the
また、この他にも、IC基板40を切断・研削することによって、IC基板40の内部配線を端面に露出させ、その後メッキ又は蒸着・スパッタ等の薄膜形成方法によって第2の接続パッド402を形成することも可能である。なお、本実施形態では、端面に形成した第2の接続パッド402を2列としたが、それ以上の列での形成も可能である。
In addition to this, by cutting and grinding the
また、本実施形態では、IC45と第2の接続パッド401とを結ぶ配線は、IC基板40の内部に設けてもよいし、外側(IC基板40の表面及び/又は裏面)に形成してもよい。
In this embodiment, the wiring connecting the
すなわち、本実施形態では、前述の第2の実施形態における接続部材403のように、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32の接続面に対向し、それらとIC45とを導通する第2の接続パッド402がIC基板40の端面に設けられたものである。
That is, in the present embodiment, like the
そして、IC基板40を超音波トランスデューサ10に接続する際、IC基板40の端面に形成された第2の接続パッドの接続面が、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32の接続面に対向するので、接続しやすく、電気接続の不良を低減することも可能となる。
When the
ここで、本実施形態では、第2の接続パッド402とバッキング材20(又は中継基板30)に形成された信号リードパッド23(第2の中継パッド32)との導通をなすために、第1の実施形態と同様に、バッキング材20(又は中継基板30)に溝部100が形成されている。
Here, in the present embodiment, the
各溝部100は、各IC基板40の端面の面積(設置方向における各IC基板40の断面積)に応じた底面が形成された凹部であり、所定の間隔で各IC基板40が並行に設置されるようにバッキング材20(又は中継基板30)に形成されている。
Each
第2の接続パッド402が対向する溝部100の底面には、各信号リードパッド23(第2の中継パッド32)が露出形成されており、凹形状をなす当該溝部100にIC基板40を嵌合させることによって、溝部100の底面に露出した各信号リードパッド23(第2の中継パッド32)と各第2の接続パッド402との導通がなされる。
Each signal lead pad 23 (second relay pad 32) is exposed and formed on the bottom surface of the
すなわち、図14に示すように、本実施形態では、バッキング材20(又は中継基板30)とIC基板40との電気的接続は、IC基板40の端面に第2の接続パッド402を設けたので、底面に信号リードパッド23(第2の中継パッド32)が配設された溝部100を形成したのである。
That is, as shown in FIG. 14, in this embodiment, the electrical connection between the backing material 20 (or the relay substrate 30) and the
そして、超音波トランスデューサ10の背面側へのIC基板40の接続は、IC基板40に設けられた第2の接続パッド402を、その接続先となる信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッド32の位置にあわせて接触させ電気接続を行う。
Then, the connection of the
また、本実施形態では、図15に示すように、各IC基板40間に(一のIC基板40の裏面と他のIC基板40の表面とを連結するように)樹脂スペーサ404を充填(封止)してもよい。このとき、第2の接続パッド402の接続面は、IC基板40の端面とほぼ面一となって超音波トランスデューサ10の方向に露出するように樹脂スペーサ404が充填される。
In this embodiment, as shown in FIG. 15,
なお、本実施形態の望ましい態様として、図16に示すように、樹脂スペーサ404を各IC基板40間に予め充填しておいて、樹脂スペーサ404で各IC基板40が並列に封止されたIC基板ユニット400とし、このIC基板ユニット400とバッキング材20(中継基板30)とを接続して、IC基板ユニット400を構成する各IC基板40に設けられた第2の接続パッド402と、バッキング材20(中継基板30)の信号リードパッド23(第2の中継パッド32)との導通をなすことが、超音波プローブの組み立て効率の面でも好適である。
As a desirable mode of this embodiment, as shown in FIG. 16, an IC in which
このIC基板ユニット400を形成する際には、各IC基板40の端面に形成された個々の第2の接続パッド402と、バッキング材20の信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッドとの位置が合うように各IC基板40の間隔を決定して封止固定される。
When the
なお、本実施形態においても、超音波トランスデューサ10側の電極(信号リードパッド23又は第2の中継パッド32)と、第2の接続パッド402との接続面が対向しているので、バッキング材20又は中継基板30に溝部100を必ずしも形成する必要はない。
In the present embodiment also, since the connection surface between the electrode on the
このように、本実施形態では、IC基板40の表面に設置されるIC45の配置や個数に依存することなく、端面に第2の接続パッド402を形成できるので、当該第2の接続パッド402の配列方向のピッチを自由に設計することができ、IC基板40の小型化を実現し、結果として超音波プローブの小型化をも実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、IC基板40の端面に第2の接続パッド402を形成することにより、1つのIC基板40につき、任意の列数の第2の接続パッド402を形成することが可能となるため、超音波トランスデューサ10の接続に必要なIC基板40の数を少なくすることができ、従って、IC基板40の配列方向の小型化実現できる。
Further, by forming the
さらに、複数のIC基板40の間隙を樹脂スペーサ404で樹脂封止したIC基板ユニット400を構成することによって、複数のIC基板40を、それらIC基板40に形成された第2の接続パッド402と、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32とを接続部材403を介して複数同時に電気接続することが可能となり、接続工程が簡略化される。
Further, by forming an
本実施形態では、個々のIC基板40をIC基板ユニット400として固定した後に、バッキング材20又は中継基板30に対して接続しているが、それに限られることなく、IC基板40を複数枚ずつ、複数のグループに分けて固定したIC基板ユニット400として、複数回数の接続を行うことも可能である。
In this embodiment, after fixing each
(第4の実施形態)
次に、本発明に係る超音波プローブの第4の実施形態について図面を参照して説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態は、超音波トランスデューサ10側の信号リードパッド23又は第2の中継パッド32に接続する各IC基板40側の接続パッドとして、IC基板40の表面及び裏面に第1の接続パッド401を設けると共に、超音波トランスデューサ10側の端面に第2の接続パッド402を各IC基板40に設置したことが特徴である。本実施形態の説明では、IC基板40の構成を中心に説明し、第1の実施形態〜第3の実施形態と重複する部分についての説明は省略する。
In the present embodiment, the
図17は、本発明に係る超音波プローブの第4の実施形態におけるIC基板の構成を示す斜視図である。図17に示すように、本実施形態のIC基板40は、各IC45から引き出された信号線の端部電極として、表面(例えば、IC45が搭載される面)及び裏面に第1の接続パッド401が並んで形成されると共に、前記端部電極として端面(超音波トランスデューサ10に対向する面)には、第2の接続パッド402が並んで形成されている。これらの第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402は、超音波トランスデューサ10の底面側(超音波振動素子16から見てバッキング材20が設置された側)の信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッド32に対応したピッチで形成されている。なお、当図では、IC基板40の端部のみを示し、他の部分は省略してある。
FIG. 17 is a perspective view showing a configuration of an IC substrate in the fourth embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention. As shown in FIG. 17, the
そして、第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402と、バッキング材20(又は中継基板30)に形成された信号リードパッド23(第2の中継パッド32)との導通をなすために、本実施形態でも、バッキング材20(又は中継基板30)に溝部100が形成されている。
In order to conduct the
すなわち、図18に示すように、各溝部100は、各IC基板40の端面の面積(設置方向における各IC基板40の断面積)に応じた底面が形成された凹部であり、所定の間隔で各IC基板40が並行に設置されるようにバッキング材20(又は中継基板30)に形成されている。
That is, as shown in FIG. 18, each
そして、溝部100の底面及び側面には各信号リードパッド23(第2の中継パッド32)が露出形成されており、当該溝部100にIC基板40を嵌合させることによって、溝部100の側面に露出した各信号リードパッド23(第2の中継パッド32)と各第1の接続パッド401との導通がなされると共に、溝部100の底面に露出した各信号リードパッド23(第2の中継パッド32)と各第2の接続パッド402との導通がなされる。
Each signal lead pad 23 (second relay pad 32) is exposed and formed on the bottom and side surfaces of the
このように、超音波トランスデューサ10の背面側へのIC基板40の接続は、IC基板40に設けられた第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402を、その接続先となる信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッド32の位置にあわせて接触させ電気接続を行う。
As described above, the connection of the
一方、本実施形態では、図19に示すように、各IC基板40間に(一のIC基板40の裏面と他のIC基板40の表面とを連結するように)樹脂スペーサ404を充填(封止)してもよい。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 19,
なお、本実施形態の望ましい態様として、図20に示すように、樹脂スペーサ404を各IC基板40間に予め充填しておいて、樹脂スペーサ404で各IC基板40が並列に封止されたIC基板ユニット400とすることも可能である。ここで、IC基板ユニット400の形状において、各IC基板40に形成された第1の接続パッド401は、当該IC基板40の表面及び裏面に形成されているので、樹脂スペーサ404は各第1の接続パッド401が露出するように充填される。
As a desirable mode of the present embodiment, as shown in FIG. 20, an IC in which
このように、このIC基板ユニット400とバッキング材20(中継基板30)とを接続して、IC基板ユニット400を構成する各IC基板40に設けられた第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402と、バッキング材20(中継基板30)の信号リードパッド23(第2の中継パッド32)との導通をなすことで、超音波プローブの組み立て効率の面でも好適である。
In this way, the
このIC基板ユニット400を形成する際には、各IC基板40上に形成された個々の第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402と、バッキング材20の信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッドとの位置が合うように各IC基板40の間隔を決定して封止固定される。
When the
このように、本実施形態では、IC基板40の表面に形成される配線パターンと同様の工程で第1の接続パッド401を形成できるので、当該第1の接続パッド401の配列方向のピッチを小さくすることができ、IC基板40の小型化を実現し、結果として超音波プローブの小型化をも実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態における第2の接続パッド402は、例えば、予めIC基板40内にスルーホールを形成しておき、IC基板40と共に当該スルーホールを切断してそのスルーホールの切断面をIC基板40の端面に露出させることによって形成される。
Further, the
また、この他にも、IC基板40を切断・研削することによって、IC基板40の内部配線を端面に露出させ、その後メッキ又は蒸着・スパッタ等の薄膜形成方法によって第2の接続パッド402を形成することも可能である。なお、本実施形態では、端面に形成した第2の接続パッド402を2列としたが、それ以上の列での形成も可能である。
In addition to this, by cutting and grinding the
また、IC基板40の表面及び裏面に第1の接続パッド401を形成すると共に、端面に第2の接続パッド402を形成することにより、IC基板40の1枚あたりの接続パッド数を更に大きくすることが可能となるため、接続に必要なIC基板40の枚数を更に少なくすることが可能となり、超音波プローブの小型化が図れる。
In addition, the
さらに、超音波トランスデューサ10とIC基板40との接続の際、バッキング材20(中継基板30)に溝部100を複数形成し、それら溝部100に各IC基板40を嵌め込むようにしたので、超音波トランスデューサ10とIC基板40との接続が強固に行える。
Further, when the
加えて、複数のIC基板40の間隙を樹脂スペーサ404で樹脂封止したIC基板ユニット400を構成することによって、複数のIC基板40を、それらIC基板40に形成された第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402と、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32とを複数同時に電気接続することが可能となり、接続工程が簡略化される。
In addition, by forming an
本実施形態では、超音波トランスデューサ10の底面側に形成された信号リードパッド23又は第2の中継パッド32に接続される第1の接続パッド401を、IC基板40の表面及び裏面に設けたが、接続パッド401はIC基板40の表面又は裏面のどちらか一方に形成された態様でもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32と、第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402との接続をハンダによる接続としたが、他の接続態様として、例えば導電性樹脂や異方導電フィルムなどによる接続を行ってもよい。
In the present embodiment, the connection between the
さらに、本実施形態では、個々のIC基板40をIC基板ユニット400として固定した後に、バッキング材20又は中継基板30に対して接続しているが、それに限られることなく、IC基板40を複数枚ずつ、複数のグループに分けて固定したIC基板ユニット400として、複数回数の接続を行うことも可能である。
Furthermore, in this embodiment, after fixing each
本実施形態の他の態様として、図21に示すように、第1の接続パッド401と第2の接続パッド402とを連結した第3の接続パッド405をIC基板40に形成してもよい。
As another aspect of the present embodiment, as shown in FIG. 21, a third connection pad 405 linking the
このような構成を採用することにより、各超音波振動素子16と各IC45との導通にあたり、第2の接続パッド402のみならず、第1の接続パッド401を利用できるため、接続パッドとしての面積が大きくなり、信号リードパッド22(第2の中継パッド32)との電気的な接続不良を低減することができる。
By adopting such a configuration, not only the
(第5の実施形態)
次に、本発明に係る超音波プローブの第5の実施形態について図面を参照して説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態は、前述の第4の実施形態に対し、各第1の接続パッドに、接続方向を変換する接続部材を設置したことが特徴である。本実施形態の説明では、IC基板40の構成を中心に説明し、第1の実施形態〜第4の実施形態と重複する部分についての説明は省略する。
The present embodiment is characterized in that a connection member for changing the connection direction is provided on each first connection pad with respect to the above-described fourth embodiment. In the description of the present embodiment, the configuration of the
図22に示すように、本実施形態のIC基板40には、各IC45から引き出された信号線の端部電極として、IC基板40の表面(例えば、IC45が搭載される面)及び/又は裏面に前述の接続部材403が設置された第1の接続パッド401が形成されると共に、IC基板40の端面に第2の接続パッド402が形成されている。なお、当図では、IC基板40の端部のみを示し、他の部分は省略してある。
As shown in FIG. 22, the
すなわち、本実施形態では、前述の第2の実施形態と同様に、IC基板40の表面及び/又は裏面に接続面が形成された第1の接続パッド401に接続部材403が鑞付けされており、IC基板40の端面に形成された第2の接続パッド402と共に、IC基板40の接続面を超音波トランスデューサ10の方向に対向させているのである。
That is, in this embodiment, as in the second embodiment described above, the
従って、超音波トランスデューサ10と各IC基板40との接続の際には、図23に示すように、各IC基板40の端面に形成された第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402と、バッキング材20の信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッドとの位置が合うように各IC基板40の間隔を決定して接続固定される。
Therefore, when the
このような構成をなすことにより、信号リードパッド22(第2の中継パッド32)に接続されるIC基板40側の接続端子としての、接続部材403及び第2の接続パッド402のそれぞれの接続面が超音波トランスデューサ10側に対向しているので、1つのIC基板40が有する接続電極の数が増し、信号リードパッド22(第2の中継パッド32)の配列に応じてIC基板40の厚さを薄くできるので、結果として、超音波プローブの小型化を実現することができる。
With such a configuration, each connection surface of the
本実施形態では、図24に示すように、各IC基板40間に(一のIC基板40の裏面と他のIC基板40の表面とを連結するように)樹脂スペーサ404を充填(封止)してもよい。このとき、接続部材403の接続面は、IC基板40の端面とほぼ面一となって超音波トランスデューサ10の方向に露出するように樹脂スペーサ404が充填される。
In this embodiment, as shown in FIG. 24,
なお、本実施形態の望ましい態様として、図25に示すように、樹脂スペーサ404を各IC基板40間に予め充填しておいて、樹脂スペーサ404で各IC基板40が並列に封止されたIC基板ユニット400とし、このIC基板ユニット400とバッキング材20(中継基板30)とを接続して、IC基板ユニット400を構成する各IC基板40に設けられた第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402と、バッキング材20(中継基板30)の信号リードパッド23(第2の中継パッド32)との導通をなすことが、超音波プローブの組み立て効率の面でも好適である。
As a desirable mode of the present embodiment, as shown in FIG. 25, an IC in which
このIC基板ユニット400を形成する際には、各IC基板40上に形成された個々の第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402と、バッキング材20の信号リードパッド23又は中継基板30の第2の中継パッドとの位置が合うように各IC基板40の間隔を決定して封止固定される。
When the
なお、本実施形態では、超音波トランスデューサ10側の電極(信号リードパッド23又は第2の中継パッド32)と、第1の接続パッド401(接続部材403)及び第2の接続パッド402との接続面が対向しているので、バッキング材20又は中継基板30に溝部を必ずしも形成する必要はない。
In the present embodiment, the connection between the electrode (signal
仮に、本実施形態において、第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402とバッキング材20(又は中継基板30)に形成された信号リードパッド23(第2の中継パッド32)との導通をなすために、バッキング材20(又は中継基板30)に溝部100を形成する場合には、その溝部100は、各IC基板40の、超音波トランスデューサ10側の断面形状に応じた形状にすればよい。このように溝部100をバッキング材20又は中継基板30に形成することにより、各溝部100に各IC基板40が嵌入するように固定されるので、バッキング材20又は中継基板30と各IC基板40との電気的な接続が強固に行われる。
In this embodiment, the
このように、本実施形態では、IC基板40の表面に形成される配線パターンと同様の工程で第1の接続パッド401を形成できるので、当該第1の接続パッド401の配列方向のピッチを小さくすることができ、IC基板40の小型化を実現し、結果として超音波プローブの小型化をも実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態における第2の接続パッド402は、例えば、予めIC基板40内にスルーホールを形成しておき、IC基板40と共に当該スルーホールを切断してそのスルーホールの切断面をIC基板40の端面に露出させることによって形成される。
Further, the
また、この他にも、IC基板40を切断・研削することによって、IC基板40の内部配線を端面に露出させ、その後メッキ又は蒸着・スパッタ等の薄膜形成方法によって第2の接続パッド402を形成することも可能である。なお、本実施形態では、端面に形成した第2の接続パッド402を2列としたが、それ以上の列での形成も可能である。
In addition to this, by cutting and grinding the
また、IC基板40の表面及び裏面に第1の接続パッド401を形成すると共に、端面に第2の接続パッド402を形成することにより、IC基板40の1枚あたりの接続パッド数を更に大きくすることが可能となるため、接続に必要なIC基板40の枚数を更に少なくすることが可能となり、超音波プローブの小型化が図れる。
In addition, the
さらに、超音波トランスデューサ10とIC基板40との接続の際、バッキング材20(中継基板30)に溝部100を複数形成し、それら溝部100に各IC基板40を嵌め込むようにしたので、超音波トランスデューサ10とIC基板40との接続が強固に行える。
Further, when the
加えて、複数のIC基板40の間隙を樹脂スペーサ404で樹脂封止したIC基板ユニット400を構成することによって、複数のIC基板40を、それらIC基板40に形成された第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402と、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32とを複数同時に電気接続することが可能となり、接続工程が簡略化される。
In addition, by forming an
本実施形態では、超音波トランスデューサ10の底面側に形成された信号リードパッド23又は第2の中継パッド32に接続される第1の接続パッド401を、IC基板40の表面及び裏面に設けたが、接続パッド401はIC基板40の表面又は裏面のどちらか一方に形成された態様でもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、信号リードパッド23又は第2の中継パッド32と、第1の接続パッド401及び第2の接続パッド402との接続をハンダによる接続としたが、他の接続態様として、例えば導電性樹脂や異方導電フィルムなどによる接続を行ってもよい。
In the present embodiment, the connection between the
さらに、本実施形態では、個々のIC基板40をIC基板ユニット400として固定した後に、バッキング材20又は中継基板30に対して接続しているが、それに限られることなく、IC基板40を複数枚ずつ、複数のグループに分けて固定したIC基板ユニット400として、複数回数の接続を行うことも可能である。
Furthermore, in this embodiment, after fixing each
上述の各実施形態は、本発明の一例であり、本発明は各実施の形態に限定されることはない。また、この他であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 Each above-mentioned embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to each embodiment. In addition, various modifications can be made according to the design and the like as long as they do not depart from the technical idea of the present invention.
10 超音波トランスデューサ
12 音響整合層
14 アース電極
16 超音波振動素子
18 信号電極
20 バッキング材
22 信号リード
23 信号リードパッド
30 中継基板
31 第1の中継パッド
32 第2の中継パッド
40 IC基板
400 IC基板ユニット
401 第1の接続パッド
402 第2の接続パッド
403 接続部材
404 樹脂スペーサ
405 第3の接続パッド
45 集積回路(IC)
50 ケーブル接続基板
62 コネクタ
100 溝部
DESCRIPTION OF
50
Claims (8)
係る超音波振動素子からの電気信号を伝達するために前記超音波振動素子の各々から突出させて設けられた複数の信号リードを挿入して前記超音波振動素子を制動するバッキング材と、
前記電気信号を処理する集積回路を搭載し、係る集積回路から引き出された信号線の端部として、前記信号リードに接続される接続パッドを具備するIC基板と
を有する超音波プローブであって、
前記接続パッドが前記IC基板の表面及び/又は裏面に設けられた第1の接続パッドであり、前記第1の接続パッドの接続面を前記信号リードの端部としての信号リードパッドに対向する方向に変換する端面を有する接続部材が前記第1の接続パッドの接続面に設けられたことを特徴とする超音波プローブ。 A plurality of ultrasonic vibration elements arranged in a matrix, and
A backing material for braking the ultrasonic vibration element by inserting a plurality of signal leads provided so as to protrude from each of the ultrasonic vibration elements in order to transmit an electrical signal from the ultrasonic vibration element;
An ultrasonic probe having an integrated circuit for processing the electrical signal, and having, as an end of a signal line drawn from the integrated circuit, an IC substrate having a connection pad connected to the signal lead,
A first connecting pad the connection pads are provided on the front and / or rear surface of the IC substrate, a direction opposite the connection surface of the first connection pads to the signal lead pad as an end of said signal leads An ultrasonic probe, characterized in that a connection member having an end surface to be converted into a surface is provided on a connection surface of the first connection pad.
係る超音波振動素子からの電気信号を伝達するために前記超音波振動素子の各々から突出させて設けられた複数の信号リードを挿入して前記超音波振動素子を制動するバッキング材と、
平板形状をなし、前記信号リードに導通する第1の中継パッドが前記バッキング材に対向する面に形成されると共に、前記第1の中継パッドに導通する第2の中継パッドが前記バッキング材に対向する面の反対側の面に形成された中継基板と、
前記電気信号を処理する集積回路を搭載し、前記第2の中継パッドに接続される接続パッドを具備するIC基板と
を有する超音波プローブであって、
前記接続パッドが前記IC基板の表面及び/又は裏面に設けられた第1の接続パッドであり、前記第1の接続パッドの接続面を前記第2の中継パッドに対向する方向に変換する端面を有する接続部材が前記第1の接続パッドの接続面に設けられたことを特徴とする超音波プローブ。 A plurality of ultrasonic vibration elements arranged in a matrix, and
A backing material for braking the ultrasonic vibration element by inserting a plurality of signal leads provided so as to protrude from each of the ultrasonic vibration elements in order to transmit an electrical signal from the ultrasonic vibration element;
A first relay pad having a flat plate shape is formed on a surface facing the backing material, and a second relay pad conducting to the first relay pad is opposed to the backing material. A relay board formed on the surface opposite to the surface to be
An ultrasonic probe having an integrated circuit for processing the electrical signal and having an IC substrate having a connection pad connected to the second relay pad,
The connection pad is a first connection pad provided on the front surface and / or the back surface of the IC substrate, and an end surface that converts the connection surface of the first connection pad in a direction facing the second relay pad. An ultrasonic probe, comprising: a connection member having a connection surface of the first connection pad.
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