JP5243311B2 - フレキシブルプリント基板、超音波探触子および超音波探触子の製造方法 - Google Patents
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図1は、本発明にかかる本実施形態におけるフレキシブルプリント基板を用いて製造した超音波探触子の概略図である。図1(a)は、正面図であり、図1(b)は、斜視図である。
図2は、本発明にかかるフレキシブルプリント基板における配線パターンを示す図である。図2(a)は、本発明にかかる第1の実施形態におけるフレキシブルプリント基板を示す図である。図2(a)におけるA,Bは、複数の配線パターン30それぞれの間隔である。また位置Cは、複数の配線パターン30の位置が、複数の超音波振動子300の配置位置と一致する位置である。
ベースフィルム20は、たとえば、ポリエステル、ポリ塩化ビニル系、ポリアミド系、ポリイミド系等の屈曲性のある電気絶縁フィルムにより形成される。ベースフィルム20にエポキシ系、ウレタン系、ポリアクリロニトリル系、ポリエステル系等の屈曲性を有する接着性絶縁層を設け、接着性絶縁層の上に銅またはアルミニウム等の電気伝導性の高い金属により配線パターン30を形成する。その上に配線パターン30同士のショートや配線パターン30と他のものとのショートなどを防止するために屈曲性の電気絶縁フィルムを積層する。
また、配線パターン30は、たとえば、サブトラクト法、アディティブ法などによりベースフィルム上に形成される。
サブトラクト法は、ベースフィルム20の表面に銅またはアルミニウム等の金属箔を接着剤で接着し、配線パターン30を残し不要な部分を取り除く方法である。アディティブ法は、ベースフィルム20の表面に配線パターン30を形成していく方法である。
バッキング材100は、超音波減衰の大きい材料が用いられ、たとえば、エポキシ樹脂やゴムにタングステンの粉体などを添加したものが挙げられる。また、本発明におけるバッキング材100の音響インピーダンスは、2×105g/(cm2・sec)〜10×105g/(cm2・sec)が好適である。
音響レンズ500は、超音波の屈折を利用して、被検体に送信される超音波の焦点を設定する。
図2(b)は、本発明にかかる第2の実施形態におけるフレキシブルプリント基板を示す図である。図2(b)におけるA,Bは、複数の配線パターン30それぞれの間隔である。また位置Cは、複数の配線パターン30の位置が、複数の超音波振動子300の配置位置と一致する位置である。またDは、複数の配線パターン30それぞれの間隔が変化しない部分である。第2の実施形態は、FPC10における複数の配線パターン30の形状以外は、第1の実施形態と同じである。そのため、重複する箇所については、記載を省略する。
図4は、本発明にかかるフレキシブルプリント基板の延在方向に沿ってフレキシブルプリント基板の表面に形成される目印を示す図である。当該目印は、たとえば、FPC10の延在方向の長さを示す目盛り、複数の配線パターン30のそれぞれの間隔を示す数字、FPC10の延在方向の長さを把握するための抵抗値を測定するための配線パターンなどである。
図4(b)は本発明にかかる第4の実施形態における、測定した抵抗値からフレキシブルプリント基板の延在方向の長さを把握するための配線パターンを示す図である。図4(b)におけるCは、複数の配線パターン30の位置が、複数の超音波振動子300の配置位置と一致する位置である。
ここで、抵抗値R(Ω)は一般に、以下の数式(1)で表される。ρは、低効率(Ω・m)、lは、長さ(m)、Sは、断面積(m2)である。
R=ρ×l/S ・・・・(1)
したがって、抵抗値測定用配線パターン60の抵抗値を測定することにより、目盛り50と同様にFPC10の延在方向の長さを把握することができる。
したがって、第3の実施形態と同様に、抵抗値測定用配線パターン60の抵抗値に基づいて、FPC10をカットすることにより、複数の配線パターン30それぞれの間隔が所望の間隔となるFPC10を得ることができる。なお、抵抗値測定用配線パターン60を別途設けなくても、配線パターン30の抵抗値を測定することで上記と同様の効果が得られる。
本発明の実施形態における超音波探触子1の製造方法において、FPC10をバッキング材100に挟み込み、FPC10とバッキング材100とをカットした後、バッキング材100にベタ電極200を形成し、当該ベタ電極200に超音波振動子300を積層しているが、これに限定されず、たとえば、FPC10をカットして、当該FPC10を直接超音波振動子300に接着し、超音波振動子300とバッキング材100の間にFPC10を挟みこんでもよい。
本発明の実施形態における超音波探触子1の製造方法において、ステップ2において使用しているFPC10は第3の実施形態におけるFPC10であるが、これに限定されず、第1の実施形態におけるFPC10、第2の実施形態におけるFPC10、第3の実施形態におけるFPC10などを使用してもよい。
また、本発明の実施形態における超音波探触子1の製造方法において、FPC10をバッキング材100に挟み込んでからカットしているが、これに限定されず、FPC10をカットしてからバッキング材100に挟み込んでもよい。
また、本発明の第3の実施形態におけるFPC10を示す図4(a)において、複数の配線パターン30それぞれの間隔は、FPC10の延在方向に沿って連続的に狭まっているが、これには限定されず、段階的に狭まっていてもよい。
また、本発明の第4の実施形態におけるFPC10を示す図4(b)において、複数の配線パターン30それぞれの間隔は、FPC10の延在方向に沿って段階的に狭まっているが、これには限定されず、連続的に狭まっていてもよい。
また、本発明の第3の実施形態、第4の実施形態において、FPC10の延在方向に沿ってFPC10の表面に形成される目印は、FPC10の延在方向の長さを示す目盛り、FPC10の延在方向の長さを把握するための抵抗値を測定するための配線パターンであるが、これには限定されず、たとえば、複数の配線パターン30のそれぞれの間隔を示す数字であってもよい。
10:フレキシブルプリント基板
20:ベースフィルム(電気絶縁性の基板)
30:配線パターン
50:目盛り
60:抵抗値測定用配線パターン(配線パターン)
100:バッキング材
200:ベタ電極
300:超音波振動子
400:整合層
500:音響レンズ
A:配線パターンそれぞれの間隔
B:配線パターンそれぞれの間隔
C:複数の超音波振動子の位置と複数の配線パターンの位置とが対応する位置
D:配線パターンそれぞれの間隔が変化しない部分
Claims (14)
- 電気絶縁性の基板の表面に複数の配線パターンが延在するように形成されているフレキシブルプリント基板であって、
複数の前記配線パターンそれぞれは、互いの間隔が前記基板の延在する方向に沿って狭まるように形成されている部分を含み、
前記基板は、前記基板の延在する方向に沿って前記基板の延在する方向の長さを抵抗値で表す抵抗値測定用配線パターンを有する
フレキシブルプリント基板。 - 前記配線パターンの間隔が連続的に狭まるように形成されている
請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。 - 前記配線パターンの間隔が段階的に狭まるように形成されている
請求項1または2に記載のフレキシブルプリント基板。 - 前記基板は、さらに配線パターンが延在するように形成されている
請求項1から3のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板。 - バッキング材を有し、
前記バッキング材に前記基板を挟み込むことにより形成される
請求項1から4のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板。 - 前記バッキング材の音響インピーダンスが2×105g/(cm2・sec)〜10×105g/(cm2・sec)である
請求項5に記載のフレキシブルプリント基板。 - 配列されている複数の超音波振動子と、
電気絶縁性の基板の表面に、複数の前記超音波振動子と接続される複数の配線パターンが、複数の超音波振動子の配列方向に沿って間隔を隔てて並べられているフレキシブルプリント基板と
を有する超音波探触子の製造方法であって、
前記フレキシブルプリント基板をカットするカットステップを有し、
前記カットステップにおいて使用する前記フレキシブルプリント基板は、前記基板が前記超音波振動子の配列方向と異なる方向に延在しており、複数の前記配線パターンそれぞれの間隔が前記基板の延在方向に沿って狭まるように複数の前記配線パターンが延在している部分を含むとともに、前記基板の延在する方向に沿って前記方向の長さを表す長さ手段を有しており、
前記カットステップにおいて、複数の前記超音波振動子の配列位置と前記フレキシブルプリント基板における複数の前記配線パターンの位置とが対応するように、前記フレキシブルプリント基板をカットする
超音波探触子の製造方法。 - 前記フレキシブルプリント基板における複数の前記配線パターンが、前記基板の延在する方向に沿って間隔が連続的に狭まるように延在している
請求項7に記載の超音波探触子の製造方法。 - 前記フレキシブルプリント基板における複数の前記配線パターンが、前記基板の延在する方向に沿って、間隔が段階的に狭まるように延在している
請求項7または8に記載の超音波探触子の製造方法。 - 前記長さ手段である、前記フレキシブルプリント基板に沿って前記フレキシブルプリント基板に付された目盛りに基づいて、前記フレキシブルプリント基板をカットする
請求項7から9のいずれかに記載の超音波探触子の製造方法。 - 前記長さ手段である、前記フレキシブル基板に延在するように形成された抵抗値測定用配線パターンの抵抗値を測定し、当該抵抗値に基づいて、前記フレキシブルプリント基板をカットする
請求項7から9のいずれかに記載の超音波探触子の製造方法。 - 前記カットステップの前に、前記フレキシブルプリント基板における複数の前記超音波振動子の配列位置に対応する複数の前記配線パターンの位置を含むように、前記フレキシブルプリント基板をバッキング材で挟むステップを有し、
前記カットステップにおいて、前記フレキシブルプリント基板と前記フレキシブルプリント基板を挟んでいるバッキング材を同時にカットする
請求項7から11のいずれかに記載の超音波探触子の製造方法。 - 前記バッキング材の音響インピーダンスが2×105g/(cm2・sec)〜10×105g/(cm2・sec)である
請求項12に記載の超音波探触子の製造方法。 - 配列されている複数の超音波振動子と、
電気絶縁性の基板の表面に、複数の前記超音波振動子と接続される複数の配線パターンが、複数の超音波振動子の配列方向に沿って間隔を隔てて並べられているフレキシブルプリント基板と
を有する超音波探触子であって、
前記フレキシブルプリント基板は、前記基板が前記超音波振動子の配列方向と異なる方向に延在しており、複数の前記配線パターンそれぞれの間隔が前記基板の延在方向に沿って狭まるように複数の前記配線パターンが延在している部分を含むとともに、前記基板の延在する方向に沿って前記基板の延在する方向の長さを抵抗値で表す抵抗値測定用配線パターンを有しており、
複数の前記超音波振動子の配列位置と前記フレキシブルプリント基板における複数の前記配線パターンの位置とが対応するように、前記フレキシブルプリント基板をカットすることにより製造される
超音波探触子。
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