JP6801328B2 - 実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、及び電子機器に関する。

回路基板に電子部品を実装する場合に、回路基板側の配線と電子部品側の配線とをバンプ電極を介して電気的に接続する実装方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１では、電子部品は、基板上にＩＣチップ等の電子素子と、電子素子に接続する金属配線としての導電膜が形成されている。この導電膜の一部は、基板の周縁部に形成された樹脂突起の表面に設けられており、これら導電膜の一部と、樹脂突起とを含んでバンプ電極が構成されている。また、回路基板は、液晶パネルが形成される基板であって、液晶が配置された領域の外側に電極端子が形成されている。これら電子部品側のバンプ電極と、回路基板側の電極端子とを直に接触させた状態で、電子部品が回路基板に接合されている。

特開２００７−１８０１６６号公報

ところで、特許文献１に記載されるような構成では、回路基板の電極端子が、液晶等の機能素子が形成された領域外に形成され、電子部品のバンプ電極は、基板の周縁部に形成されている。これら電極端子とバンプ電極とを接触させることにより、機能素子とは離れた位置で、回路基板と電子部品との間の配線接続を行っている。

しかしながら、上述のような配線方法では、機能素子が形成された領域において配線接続を行う場合、回路基板と電子部品との位置合わせを高精度に行う必要がある。つまり、位置合わせ精度が十分でない場合、バンプ電極と機能素子とが干渉するおそれがある。このように、従来の構成では、機能素子が形成された領域で、基板間の電気的接続を行うことは容易ではなかった。

本発明は、基板間での電気的接続を容易に行うことができる適用例及び実施形態としての実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、及び電子機器を提供することを１つの目的とする。

一適用例に係る実装構造体は、機能素子が設けられる第一面を有する第一基板と、前記第一面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記機能素子に導通される配線部と、前記第一面に対向する第二面を有する第二基板と、前記第二面に設けられ、前記配線部に接続し、前記機能素子に導通される導通部と、を備え、前記機能素子と前記第二基板との最短距離は、前記配線部と前記導通部とが接続される位置と前記第二基板との最大距離より長いことを特徴とする。

本適用例では、第一基板の第一面には、機能素子と、当該機能素子に導通される配線部と、が設けられている。また、第二基板の第二面には、配線部に接続する導通部が設けられている。そして、機能素子と第二基板との最短距離は、配線部と導通部とが接続される位置と第二基板との最大距離より長くなるように構成されている。このような構成では、例えば、機能素子の周囲で、配線接続を行う際に、導通部の位置ずれが発生したとしても、導通部と機能素子とが干渉することを抑制できる。したがって、第一基板及び第二基板間での配線接続を容易に行うことができる。

本適用例の実装構造体において、前記導通部と前記第二基板とが接合する領域の面積は、前記配線部と前記導通部とが接続する領域の面積より大きいことが好ましい。
本適用例では、導通部と第二基板とが接合する領域の面積の方が、導通部と配線部とが接続する領域の面積よりも大きい。つまり、導通部では、第二基板から第一基板に向かうにしたがって、第一方向と交差する面における断面積が小さくなる。このような構成では、第一基板から機能素子が設けられた第二基板に向かうにしたがって、第一方向と交差する面における導通部と機能素子との距離を大きくすることができる。したがって、導通部と機能素子とが干渉することをさらに抑制できる。また、第一方向から見た平面視における導通部と機能素子とをより近接させて配置することができる。

本適用例の実装構造体において、前記配線部及び前記導通部の少なくとも一方は、樹脂部と、前記樹脂部を覆う導電部と、を有することが好ましい。
本適用例では、導通部及び配線部の少なくとも一方が、樹脂部と、当該樹脂部を覆う導電部とを有する。このような構成では、導通部と配線部とを当接させた際に、樹脂部を弾性変形させることができ、ひいては配線部及び導通部の一方を他方に沿って変形させることができる。したがって、導通部と配線部との間の密着性を向上させることができ、接続信頼性を向上させることができる。

本適用例の実装構造体において、前記第一基板から前記第二基板に向かう第一方向において、前記導通部及び前記配線部の接続領域と重なる位置の前記樹脂部の厚さは、前記導電部の厚さよりも大きいことが好ましい。
本適用例では、導通部及び配線部の接続領域において、樹脂部の厚さが、導電部の厚さよりも大きい。このように導電部よりも樹脂部を厚くすることにより、導通部を変形し易くできる。これにより、配線部と導通部とを当接させた際の応力を緩和させることができ、第一基板及び第二基板に歪が生じることを抑制できる。また、導電部の厚さを小さくすることにより、樹脂部が変形し易くなるため、例えば配線部の厚さに誤差が生じたとしても、樹脂部の変形により配線部と導通部とを密着させることができ、接続信頼性を向上させることができる。

本適用例の実装構造体において、前記樹脂部は、前記導通部が弾性変形していない場合、前記第二面から突となる略半球状であり、前記樹脂部の前記第二基板側の端面の最大径をＬとして、前記第二基板から前記機能素子までの距離ｄは、ｄ＞Ｌ／２の関係を満たすことが好ましい。
本適用例では、樹脂部は、弾性変形していない状態で、第二面から突となる略半球状に形成されている。また、樹脂部の第二基板側の端面の最大径（つまり直径）をＬとして、第二基板から機能素子までの距離ｄは、ｄ＞Ｌ／２の関係を満たす。つまり、距離ｄは、弾性変形前の樹脂部の半径よりも大きい。
このような構成では、導通部は、弾性変形するため、先端と第二基板との距離の最大値は略Ｌ／２（つまり、樹脂部の半径）である。したがって、第二基板から機能素子までの距離ｄをＬ／２よりも大きくすることにより、導通部と機能素子との干渉をさらに抑制できる。
また、このような導通部は、例えば、樹脂部を加熱溶融させた後に、固化させることにより形成された樹脂部を導電部で被覆することにより形成することができる。

本適用例の実装構造体において、前記配線部及び前記導通部は、前記第一基板から前記第二基板に向かう第一方向の平面視において、互いに交差することが好ましい。
本適用例では、上記平面視において、配線部及び導通部は、互いに交差している。これにより、配線接続の際に、第一方向に交差する面内にて第一基板及び第二基板間の位置ずれを許容でき、接続不良の発生を抑制できる。つまり、本適用例では、上記平面視において配線部及び導通部が交差していない場合（平行な場合や略点接続の場合等）と比べて、位置ずれに対する許容量を大きくできる。このため、第一基板及び第二基板の位置合わせを容易に行うことができ、ひいては配線接続を容易に行うことができる。また、接続信頼性を向上させることができる。

本適用例の実装構造体において、前記配線部及び前記導通部の少なくとも一方は、樹脂部と、前記樹脂部の少なくとも一部を覆う導電部と、を有することが好ましい。
本適用例では、導通部及び配線部の少なくとも一方が、樹脂部と、当該樹脂部を覆う導電部とを有する。このような構成では、導通部と配線部とを当接させた際に、樹脂部を弾性変形させることができ、ひいては配線部及び導通部の一方を他方に沿って変形させることができる。したがって、導通部と配線部との間の密着性を向上させることができ、接続信頼性を向上させることができる。

本適用例の実装構造体において、前記配線部及び前記導通部のうちの前記一方は、前記第一面に平行な第二方向を長手方向とし、前記配線部及び前記導通部のうちの他方は、前記第一面に平行かつ前記第二方向に交差する第三方向を長手方向とし、前記第二方向において、前記導電部の寸法は、前記他方の寸法よりも大きいことが好ましい。
本適用例では、導通部のうち、一方は第二方向を長手方向とし、他方は第三方向を長手方向とする。そして、第二方向において、導電部の寸法は、他方の寸法よりも大きい。これにより、第二方向において、配線接続の際に、第二方向において、第一基板及び第二基板間の位置ずれを許容しつつ、上述の弾性力による接続信頼性を維持できる。

本適用例の実装構造体において、前記導通部は、樹脂部と、前記樹脂部を覆う導電部と、を有し、前記第一基板には、前記機能素子に接続し、前記第一基板から前記第二基板に向かう第一方向における厚さが前記配線部よりも小さい引出配線が設けられ、さらに、前記樹脂部よりも前記第一基板から前記第二基板に向かう第一方向における厚さが大きい第二の樹脂部と、前記第二の樹脂部を覆う第二の導電部と、を有し、前記引出配線に接続される第二の導通部を備えることが好ましい。
本適用例では、導通部は、樹脂部が導電部により覆われることで構成されている。また、第二の導通部は、樹脂部よりも大きい第二の樹脂部が、第二の導電部に覆われることで構成されている。そして、第二の導通部は、第一方向における寸法が配線部よりも小さい引出配線に当接し、接続されている。ここで、第二の導通部は、第一基板から第二基板に向かう第一方向における厚さが導通部よりも大きいため、接続時の第一方向における変形量が同じである場合、第二の導通部と引出配線との接触面積を、導通部と配線部との接触面積よりも大きくすることができる。ひいては接触抵抗を低減させ、電流量を増大させることができる。このように、配線部よりも小さい寸法を有する引出配線を設けることにより、導通部よりも大きい第二の導通部を用いて配線接続を行い、接触抵抗の低減を図ることができる。

本適用例の実装構造体において、前記配線部は、金属材料で形成され、前記第一面の面方向における幅に対する前記第一面の法線方向における高さの比が、０．１以上５以下であることが好ましい。
本適用例では、配線部は、第一面の面方向における幅に対する、第一面の法線方向における高さの比（つまりアスペクト比）は、０．１以上５以下である。これにより、導通部からの力が作用した際に配線部が変形することを抑制することができ、電気的接続の信頼性を向上させることができる。

本適用例の実装構造体において、前記機能素子は、前記第一基板から前記第二基板に向かう第一方向に沿って振動する振動子を有することが好ましい。
本適用例では、機能素子が振動子を含み構成されている。このような構成でも、上述のように導通部と機能素子との干渉を抑制することができる。つまり、導通部によって振動子の振動が妨げられることを抑制でき、振動子を適切に駆動させることができる。

本適用例の実装構造体において、前記配線部と前記導通部とは、前記振動子の前記第一方向における振動範囲よりも前記第二基板側で接続されていることが好ましい。
本適用例では、第一基板に設けられる振動子の振動範囲よりも第二基板側で、配線部と導通部とが接続されている。このような構成では、振動子の駆動範囲外に導通部を配置することができる。これにより、導通部によって振動子の振動が妨げられることをさらに抑制でき、振動子を適切に駆動させることができる。

本適用例の実装構造体において、前記機能素子は、前記第一基板に形成された可撓膜と、前記可撓膜に設けられた前記振動子と、を有する超音波トランスデューサーであることが好ましい。
本適用例では、機能素子が可撓膜と振動子とを含み構成される超音波トランスデューサーである。このような構成では、上述のように、導通部によって振動子の振動が妨げられることを抑制でき、超音波トランスデューサーを適切に駆動させることができる。

本適用例の実装構造体において、前記第一基板と前記第二基板とを接合する接合部を備え、前記第一基板は、複数の前記機能素子が形成された機能領域を有し、前記接合部は、前記機能領域内で前記第一基板及び前記第二基板を接合することが好ましい。
本適用例では、接合部は、機能素子が形成された機能領域において、第一基板と第二基板とを接合している。これにより、例えば、機能領域内に複数の導通部と配線部とが設けられ、つまり複数の接続位置が存在する場合でも、機能領域内での第一基板及び第二基板間の距離の均一性を向上させることができ、各接続位置での接続信頼性を向上させることができる。

一適用例に係る超音波デバイスは、振動子が設けられる第一面を有する第一基板と、前記第一面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記振動子に導通される配線部と、前記第一面に対向する第二面を有する第二基板と、前記第二面に設けられ、前記配線部に接続し、前記振動子に導通される導通部と、を備え、前記振動子と前記第二基板との最短距離は、前記配線部と前記導通部とが接続される位置と前記第二基板との最大距離より長いことを特徴とする。
本適用例では、第一基板の第一面には、振動子と、当該振動子に導通される配線部導通部と、が設けられている。また、第二基板の第二面には、配線部に接続する導通部が設けられている。そして、振動子と第二基板との最短距離は、配線部と導通部とが接続される位置と第二基板との最大距離より長くなるように構成されている。このような構成では、上記適用例と同様に、導通部と振動子とが干渉することを抑制でき、第一基板及び第二基板間での配線接続を容易に行うことができ、ひいては、超音波デバイスを容易に製造することができる。

一適用例に係る超音波探触子は、振動子が設けられる第一面を有する第一基板と、前記第一面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記振動子に導通される配線部と、前記第一面に対向する第二面を有する第二基板と、前記第二面に設けられ、前記配線部に接続し、前記振動子に導通される導通部と、前記第一基板、前記配線部、前記第二基板、及び前記導通部を収納する筐体と、を備え、前記振動子と前記第二基板との最短距離は、前記配線部と前記導通部とが接続される位置と前記第二基板との最大距離より長いことを特徴とする。
本適用例では、第一基板の第一面には、振動子と、当該振動子に導通される配線部導通部と、が設けられている。また、第二基板の第二面には、配線部に接続する導通部が設けられている。そして、振動子と第二基板との最短距離は、配線部と導通部とが接続される位置と第二基板との最大距離より長くなるように構成されている。このような構成では、上記適用例と同様に、導通部と振動子とが干渉することを抑制でき、第一基板及び第二基板間での配線接続を容易に行うことができ、ひいては、超音波探触子を容易に製造することができる。

一適用例に係る超音波装置は、振動子が設けられる第一面を有する第一基板と、前記第一面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記振動子に導通される配線部と、前記第一面に対向する第二面を有する第二基板と、前記第二面に設けられ、前記配線部に接続し、前記振動子に導通される導通部と、前記振動子を制御する制御部と、を備え、前記振動子と前記第二基板との最短距離は、前記配線部と前記導通部とが接続される位置と前記第二基板との最大距離より長いことを特徴とする。
本適用例では、第一基板の第一面には、振動子と、当該振動子に導通される配線部導通部と、が設けられている。また、第二基板の第二面には、配線部に接続する導通部が設けられている。そして、振動子と第二基板との最短距離は、配線部と導通部とが接続される位置と第二基板との最大距離より長くなるように構成されている。このような構成では、上記適用例と同様に、導通部と振動子とが干渉することを抑制でき、第一基板及び第二基板間での配線接続を容易に行うことができ、ひいては、超音波装置を容易に製造することができる。

一適用例に係る電子機器は、機能素子が設けられる第一面を有する第一基板と、前記第一面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記機能素子に導通される配線部と、前記第一面に対向する第二面を有する第二基板と、前記第二面に設けられ、前記配線部に接続し、前記機能素子に導通される導通部と、前記機能素子を制御する制御部と、を備え、
前記機能素子と前記第二基板との最短距離は、前記配線部と前記導通部とが接続される位置と前記第二基板との最大距離より長いことを特徴とする。
本適用例では、第一基板の第一面には、機能素子と、当該機能素子に導通される配線部導通部と、が設けられている。また、第二基板の第二面には、配線部に接続する導通部が設けられている。そして、機能素子と第二基板との最短距離は、配線部と導通部とが接続される位置と第二基板との最大距離より長くなるように構成されている。このような構成では、上記適用例と同様に、導通部と機能素子とが干渉することを抑制でき、第一基板及び第二基板間での配線接続を容易に行うことができ、ひいては、超音波装置を容易に製造することができる。

第一実施形態の超音波装置の概略構成を示す斜視図。 第一実施形態の超音波装置の概略構成を示すブロック図。 第一実施形態の超音波デバイスにおける素子基板の概略構成を示す平面図。 図３におけるＡ−Ａ線で切断した超音波デバイスの断面図。 第一実施形態の超音波デバイスの要部の概略構成を示す断面図。 第一実施形態の超音波デバイスにおける封止板の概略構成を示す平面図。 第一実施形態の超音波デバイスの製造方法の一例を示すフローチャート。 第一実施形態の超音波デバイスの製造工程の一例を模式的に示す断面図。 第一実施形態の超音波デバイスの製造工程の一例を模式的に示す断面図。 第一実施形態の超音波デバイスの製造工程の一例を模式的に示す断面図。 第一実施形態の超音波デバイスの製造工程の一例を模式的に示す断面図。 第一実施形態の超音波デバイスの製造工程の一例を模式的に示す断面図。 第二実施形態の超音波デバイスの要部の概略構成を示す断面図。 第二実施形態の超音波デバイスの要部の概略構成を示す断面図。 第二実施形態の超音波デバイスの要部の概略構成を示す斜視図。 第一変形例に係る超音波デバイスの概略構成を示す断面図。 第二変形例に係る超音波デバイスの概略構成を示す断面図。 第三変形例に係る超音波デバイスの概略構成を示す断面図。 第四変形例に係る超音波デバイスの概略構成を示す断面図。 第五変形例に係る超音波デバイスの概略構成を示す断面図。 第五変形例に係る超音波デバイスの概略構成を示す断面図。 超音波デバイスの他の変形例の概略構成を示す断面図。 超音波デバイスの他の変形例の概略構成を示す断面図。 超音波デバイスの他の変形例の概略構成を示す断面図。 超音波デバイスの他の変形例の概略構成を示す断面図。 超音波デバイスの他の変形例の概略構成を示す断面図。

［第一実施形態］
以下、超音波装置の第一実施形態に係る超音波測定装置について、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の超音波測定装置１の概略構成を示す斜視図である。図２は、超音波測定装置１の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態の超音波測定装置１は、図１に示すように、超音波プローブ２と、超音波プローブ２にケーブル３を介して電気的に接続された制御装置１０と、を備えている。
この超音波測定装置１は、超音波プローブ２を生体（例えば人体）の表面に当接させ、超音波プローブ２から生体内に超音波を送出する。また、生体内の器官にて反射された超音波を超音波プローブ２にて受信し、その受信信号に基づいて、例えば生体内の内部断層画像を取得したり、生体内の器官の状態（例えば血流等）を測定したりする。

［超音波プローブの構成］
超音波プローブ２は、超音波探触子に相当し、筐体２１と、筐体２１内部に収納する超音波デバイス２２と、超音波デバイス２２を制御するためのドライバー回路等が設けられた回路基板２３（図２参照）と、を備えている。なお、超音波デバイス２２と、回路基板２３とにより超音波センサー２４が構成され、当該超音波センサー２４は、超音波モジュールを構成する。

［筐体の構成］
筐体２１は、図１に示すように、例えば平面視矩形状の箱状に形成され、厚み方向に直交する一面（センサー面２１Ａ）には、センサー窓２１Ｂが設けられており、超音波デバイス２２の一部が露出している。また、筐体２１の一部（図１に示す例では側面）には、ケーブル３の通過孔２１Ｃが設けられ、ケーブル３は、通過孔２１Ｃから筐体２１の内部の回路基板２３に接続されている。また、ケーブル３と通過孔２１Ｃとの隙間は、例えば樹脂材等が充填されることで、防水性が確保されている。
なお、本実施形態では、ケーブル３を用いて、超音波プローブ２と制御装置１０とが接続される構成例を示すが、これに限定されず、例えば超音波プローブ２と制御装置１０とが無線通信により接続されていてもよく、超音波プローブ２内に制御装置１０の各種構成が設けられていてもよい。

［超音波デバイスの構成］
図３は、超音波デバイス２２における素子基板４１を、保護膜４４側から見た平面図である。図４は、図３におけるＡ−Ａ線で切断した超音波デバイス２２の断面図である。図５は、超音波デバイス２２における、後述する第一導通部４２１の周辺の概略構成を示す断面図である。図６は、保護膜４４側から見た超音波トランスデューサー４５を模式的に示す平面図である。
超音波デバイス２２は、図４に示すように、素子基板４１と、封止板４２と、音響整合層４３と、保護膜４４と、を含み構成されている。これらのうち素子基板４１及び封止板４２は、図４に示すように、封止板４２側に設けられた第一導通部４２１及び第二導通部４２４を介して電気的に接続されている。
この素子基板４１には、図３に示すように、超音波を送受信する超音波トランスデューサー４５の複数が、Ｘ方向及びＸ方向に交差（本実施形態では直交）するＹ方向に沿ってマトリクス状に配置されている。これら複数の超音波トランスデューサー４５により超音波アレイＡＬが構成されている。

（素子基板の構成）
素子基板４１は、第一基板に相当し、基板本体部４１１と、基板本体部４１１に積層された振動膜４１２と、を備えている。また、振動膜４１２の封止板４２側には、圧電素子４１３と、下部電極連結線４１４と、配線部４１５と、上部電極引出線４１６と、接合部４１７とが設けられている。これらのうち、振動膜４１２の振動領域である可撓膜４１２Ａと圧電素子４１３とにより、超音波を送受信する超音波トランスデューサー４５が構成されている。また、素子基板４１を基板厚み方向から見た平面視において、素子基板４１の中央領域は、複数の超音波トランスデューサー４５によって構成される超音波アレイＡＬが設けられるアレイ領域Ａｒ１である。このアレイ領域Ａｒ１は機能領域に相当する。このアレイ領域Ａｒ１には、複数の超音波トランスデューサー４５がマトリクス状に配置されている。
ここで、以降の説明にあたり、素子基板４１の封止板４２に対向する面を第一面に相当する背面４１Ａ、背面４１Ａとは反対側の面を作動面４１Ｂと称する。なお、作動面４１Ｂの法線方向は、Ｚ方向に略一致し、素子基板４１から封止板４２に向かう方向（第一方向）は、Ｚ方向に略平行である。

基板本体部４１１は、例えばＳｉ等の半導体基板である。基板本体部４１１におけるアレイ領域Ａｒ１内には、各々の超音波トランスデューサー４５に対応した開口部４１１Ａが設けられている。各開口部４１１Ａは、壁部４１１Ｂによって隔てられている。また、各開口部４１１Ａは、基板本体部４１１の保護膜４４側（＋Ｚ側）に設けられた振動膜４１２により閉塞されている。

振動膜４１２は、例えばＳｉＯ_２や、ＳｉＯ_２及びＺｒＯ_２の積層体等より構成され、基板本体部４１１の−Ｚ側全体を覆って設けられている。この振動膜４１２のうち、開口部４１１Ａを閉塞する部分は、弾性変形可能な可撓膜４１２Ａを構成する。この振動膜４１２の厚み寸法（厚さ）は、基板本体部４１１に対して十分小さい厚み寸法（厚さ）となる。基板本体部４１１をＳｉにより構成し、振動膜４１２をＳｉＯ_２により構成する場合、例えば基板本体部４１１を酸化処理することで、所望の厚み寸法（厚さ）の振動膜４１２を容易に形成することが可能となる。また、この場合、ＳｉＯ_２の振動膜４１２をエッチングストッパーとして基板本体部４１１をエッチング処理することで、容易に前記開口部４１１Ａを形成することが可能となる。

また、各開口部４１１Ａを閉塞する振動膜４１２の可撓膜４１２Ａ上には、それぞれ圧電素子４１３が設けられている。これら可撓膜４１２Ａと圧電素子４１３とにより、１つの超音波トランスデューサー４５が構成される。この圧電素子４１３は、下部電極４１３Ａ、圧電膜４１３Ｂ、及び上部電極４１３Ｃの積層体として構成されている。
下部電極４１３Ａや上部電極４１３Ｃは、１又は２以上の導電性材料による層を含み構成されている。このような導電性材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｉｒ，Ｐｔ，ＩｒＯｘ，Ｔｉ，ＴｉＷ，ＴｉＯｘ等の電極材料を用いることができる。本実施形態では、例えば、下部電極４１３Ａは、振動膜４１２上にＴｉＷ層（５０ｎｍ）と、Ｃｕ層（１００ｎｍ）とが順に積層されて構成されている。
また、圧電膜４１３Ｂは、例えば、ペロブスカイト構造を有する遷移金属酸化物、より具体的には、Ｐｂ、Ｔｉ及びＺｒを含むチタン酸ジルコン酸鉛を用いて形成される。

このような超音波トランスデューサー４５では、下部電極４１３Ａ及び上部電極４１３Ｃの間に所定周波数の矩形波電圧が印加されることで、開口部４１１Ａの開口領域に位置する可撓膜４１２ＡをＺ方向に沿って振動させて超音波が送出することができる。また、対象物から反射された超音波により可撓膜４１２Ａが振動されると、圧電膜４１３Ｂの上下で電位差が発生する。したがって、下部電極４１３Ａ及び上部電極４１３Ｃ間に発生する前記電位差を検出することで、受信した超音波を検出することが可能となる。

また、本実施形態では、図３に示すように、Ｘ方向及びＹ方向に沿って配置された複数の超音波トランスデューサー４５のうち、Ｙ方向に並ぶ２つの超音波トランスデューサー４５は、１つの送受信チャンネルである超音波トランスデューサー群４５Ａを構成する。つまり、超音波アレイＡＬは、超音波トランスデューサー群４５ＡがＸ方向及びＹ方向に沿って略等間隔に配置された２次元アレイ構造を有する。すなわち、超音波アレイＡＬは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って複数の送受信チャンネルが配置されて構成される２次元アレイである。

ここで、超音波トランスデューサー群４５Ａを構成する各下部電極４１３Ａは、下部電極連結線４１４によって互いに連結されている。この下部電極連結線４１４は、各下部電極４１３Ａと一体的に形成され、これら下部電極４１３Ａを連結している。つまり、下部電極連結線４１４は、例えば、下部電極４１３Ａと同様に、ＴｉＷ層（５０ｎｍ）と、Ｃｕ層（１００ｎｍ）とが積層されて構成され、厚み寸法（厚さ）が１５０ｎｍである。なお、下部電極連結線４１４は、下部電極４１３Ａとは別に設けられてもよい。
このように構成された下部電極連結線４１４上に配線部４１５が設けられている。

配線部４１５は、本体部４１５Ａと、本体部４１５Ａを被覆する被覆部４１５Ｂと、を備え、導電性を有する。この配線部４１５は、図３に示すように、Ｚ方向から見た平面視において、壁部４１１Ｂと重なる位置に形成され、略矩形状の外形を有する。また、配線部４１５は、図４及び図５に示すように、下部電極連結線４１４から封止板４２側に向かって突設され、封止板４２側に設けられた第一導通部４２１に当接して、電気的に接続される。つまり、各超音波トランスデューサー４５の下部電極４１３Ａは、下部電極連結線４１４及び配線部４１５を介して、封止板４２側の第一導通部４２１に電気的に接続される。なお、素子基板４１と、配線部４１５と、封止板４２と、第一導通部４２１と、を少なくとも含み、実装構造体が構成される。

本体部４１５Ａは、導電性を有する金属材料を用いて形成されている。また、本体部４１５Ａは、Ｚ方向から見た平面視において、下部電極連結線４１４上の壁部４１１Ｂと重なる位置から封止板４２側に向かって突出している。この本体部４１５Ａは、例えば、電界めっき法により、上記金属材料としてのＣｕを下部電極連結線４１４上に析出させることにより形成される。この本体部４１５Ａは、例えば、Ｙ方向の寸法（幅寸法）及びＺ方向の寸法（高さ寸法）が１０μｍとなるように形成されている。なお、壁部４１１Ｂの幅寸法は例えば約２０μｍである。

被覆部４１５Ｂは、導電性を有する金属材料を用いて形成され、本体部４１５Ａの表面を覆うように形成される。この被覆部４１５Ｂは、例えば、本体部４１５Ａ側からＮｉ層（５０ｎｍ）と、Ａｕ層（１００ｎｍ）とが積層されて構成されている。このように、被覆部４１５Ｂを、電気伝導率が比較的に高いＡｕを用いて形成することにより、第一導通部４２１との間の接触抵抗を低減させることができる。
なお、被覆部４１５Ｂは、Ｎｉ層（５０ｎｍ）と、Ａｕ層（１００ｎｍ）とが積層された構成に限定されず、各種導電性材料を用いて形成されてもよい。

図５に示すように、配線部４１５の封止板４２側の端面（以下、端部４１５Ｃとも称す）は、超音波トランスデューサー４５の圧電素子４１３の−Ｚ側の端面（以下、端部４１３Ｄとも称す）よりも封止板４２側に位置する。また、本実施形態では、端部４１５Ｃは、超音波トランスデューサー４５の振動範囲の−Ｚ側端部Ｒｚよりも封止板４２側に位置する。
また、配線部４１５は、配線部４１５のＸＹ断面における最小寸法（本実施形態ではＹ方向の寸法である幅寸法）に対する、Ｚ方向の寸法（高さ寸法）の比、つまりアスペクト比は、０．１以上５以下であることが好ましく、０．１以上１以下であることがより好ましい。これにより、配線部４１５が、第一導通部４２１から押圧力によって変形したり、傾いたりすることを抑制でき、電気的接続の信頼性を向上させることができる。
なお、Ｚ方向から見た平面視における配線部４１５の平面形状は、矩形状に限定されず、円形、楕円形、各種多角形状等であってもよい。

また、超音波トランスデューサー４５の各上部電極４１３Ｃは、上部電極引出線４１６により電気的に接続されるとともに、アレイ領域Ａｒ１の外側の配線領域Ａｒ２において、封止板４２側の第二導通部４２４に電気的に接続される。
上部電極引出線４１６は、引出配線に相当し、導電性材料で形成され、例えば、上部電極４１３Ｃと一体的に形成され、Ｙ方向に沿って配置された複数の引出部４１６Ａと、この引出部４１６Ａと上部電極４１３Ｃとを連結する連結部４１６Ｂと、配線領域Ａｒ２に配置された接続部４１６Ｃと、を備える。
引出部４１６Ａは、図３に示すように、例えば、Ｘ方向に沿って数えた際の奇数番目と偶数番目の超音波トランスデューサー群４５Ａの間に配置され、これら超音波トランスデューサー群４５Ａの各上部電極４１３Ｃが連結部４１６Ｂによって連結されている。

接続部４１６Ｃは、アレイ領域Ａｒ１よりも外側、例えば、素子基板４１の±Ｙ側の外周部の配線領域Ａｒ２に形成され、引出部４１６Ａに連結する。なお、図３では、＋Ｙ側の接続部４１６Ｃのみを図示している。この接続部４１６Ｃは、封止板４２側に設けられた第二導通部４２４（図４参照）に当接し、電気的に接続される。つまり、各上部電極４１３Ｃは、上部電極引出線４１６を介して、封止板４２側の第二導通部４２４に電気的に接続される。また、各上部電極４１３Ｃは、封止板４２に形成された配線を介して、回路基板２３のグランド回路（図示省略）に接続され、基準電位に設定されている。

この接続部４１６Ｃは、素子基板４１の外周部の配線領域Ａｒ２に形成されているため、アレイ領域Ａｒ１に形成するよりも幅寸法（Ｙ方向の寸法）を大きくすることができる。本実施形態では、接続部４１６Ｃの幅寸法は、第一導通部４２１と接続される配線部４１５のＹ方向の寸法（幅寸法）よりも大きい。このため、第二導通部４２４との接触面積を大きくすることができ、第二導通部４２４との間の接触抵抗を低減させることができる。また、接続部４１６Ｃを例えばＡｕ等の電気伝導率が比較的に高い導電性材料を用いて形成することにより、上記接触抵抗をより低減させることができる。

上述のように構成された素子基板４１は、接合部４１７によって、封止板４２と接合される。この接合部４１７は、素子基板４１の外縁に沿って配置される第一接合部４１７Ａと、超音波トランスデューサー４５に沿って配置される第二接合部４１７Ｂと、を含む。
接合部４１７は、素子基板４１と封止板４２とを接合可能な材料、例えば各種接着剤や感光性樹脂材料（フォトレジスト）等の樹脂材料を用いて形成される。本実施形態では、接合部４１７は、感光性樹脂材料を用いて形成されている。これにより、接合部４１７を所望の位置に、所望の形状で形成することができる。

第二接合部４１７Ｂは、図３に一例を示すように、振動膜４１２の封止板４２側の面における壁部４１１Ｂと重なる位置に、Ｘ方向に沿って配置されている。これら第一接合部４１７Ａと第二接合部４１７Ｂとは、振動膜４１２上、すなわち上部電極引出線４１６等が形成されていない領域に形成されている。これにより、第一接合部４１７Ａと第二接合部４１７Ｂとの厚み寸法（厚さ）を形成位置によらず均一とすることができる。
また、第二接合部４１７Ｂは、上部電極引出線４１６の引出部４１６Ａの間に配置されている、つまりＹ方向に各配線部４１５を挟む位置に配置されている。このような構成では、各配線部４１５から第二接合部４１７Ｂまでの距離が等しくなるように、第二接合部４１７Ｂを配置することができる。したがって、第二接合部４１７Ｂからの応力が、各配線部４１５の接続位置に略均等に作用させることができる。

なお、第二接合部４１７Ｂは、Ｘ方向に沿って形成されてもよい。また、第二接合部４１７Ｂは、振動膜４１２上に直に設けられる構成に限らず、例えば、上部電極引出線４１６の引出部４１６Ａ上にＸ方向に沿って配置されていてもよい。
さらに、第二接合部４１７Ｂは、各配線部４１５をＹ方向に沿って挟むように配置されていなくてもよく、例えば、各配線部４１５の＋Ｙ側に配置されていてもよい。少なくともアレイ領域Ａｒ１に第二接合部４１７Ｂを形成することにより、第一接合部４１７Ａのみを設ける場合と比べて、配線部４１５と第一導通部４２１との間の接続信頼性を向上させることができる。

（封止板の構成）
図４乃至図６に示す封止板４２は、第二基板に相当し、素子基板４１の強度を補強するために設けられ、例えば半導体基板等により構成され、接合部４１７により素子基板４１に接合されている。封止板４２の材質や厚みは、超音波トランスデューサー４５の周波数特性に影響を及ぼすため、送受信する超音波の中心周波数に基づいて設定することが好ましい。
この封止板４２は、導通部に相当する第一導通部４２１と、第一貫通電極４２２と、下部電極配線４２３と、第二の導通部に相当する第二導通部４２４と、第二貫通電極４２５と、上部電極配線４２６と、が設けられている。

（第一導通部の構成）
図４乃至図６に示す第一導通部４２１は、導通部に相当し、封止板４２の素子基板４１側の面（第二面に相当し、以下、内面４２Ａとも称す）に設けられ、素子基板４１に設けられた配線部４１５に圧接されて密着し、配線部４１５と電気的に接続される。この第一導通部４２１は、第一樹脂部４２１Ａと、第一樹脂部４２１Ａを覆うとともに第一貫通電極４２２に電気的に接続する第一導電膜４２１Ｂと、を備える。

第一樹脂部４２１Ａは、樹脂部に相当し、図５に示すように内面４２Ａにおける配線部４１５と重なる位置にそれぞれ設けられ、内面４２Ａから素子基板４１に向かって突出している。この第一樹脂部４２１Ａは、弾性を有する樹脂材料で形成され、後述するように、内面４２Ａに配置された樹脂材料を熱溶融させることにより略半球状に形成される。なお、第一樹脂部４２１Ａは、樹脂材料の種類や熱溶融の温度の条件により、略台形（台形の角が丸くなった状態）とすることもできる。

第一樹脂部４２１Ａの形成材料として、感光性樹脂材料（フォトレジスト）を用いる。この場合、第一樹脂部４２１Ａを所望の位置に、所望の形状で形成することができる。また、第一樹脂部４２１Ａの形成材料として、感光性樹脂材料以外にも、弾性を有する各種樹脂材料、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、及び変性ポリイミド樹脂等を用いることができる。

第一導電膜４２１Ｂは、導電部に相当し、導電性材料により形成され、第一樹脂部４２１Ａを被覆している。また、第一導電膜４２１Ｂは、第一貫通電極４２２の形成位置までＹ方向に沿って延出し、第一貫通電極４２２に接続されている。この第一導電膜４２１Ｂの厚みを、第一樹脂部４２１Ａよりも十分に薄くすることにより、第一樹脂部４２１Ａの弾性変形に応じて、第一導電膜４２１Ｂを変形させることができる。

第一導電膜４２１Ｂを形成する導電性材料として、Ａｕ、Ａｇ、ＴｉＷ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＣｒ等や、鉛フリーはんだ等を用いることができる。本実施形態では、例えば、第一導電膜４２１Ｂは、内面４２Ａ側からＴｉＷ層（５０ｎｍ）と、Ａｕ層（１００ｎｍ）とが積層されて構成されている。このような構成では、第一導電膜４２１Ｂ及び配線部４１５の被覆部４１５Ｂのそれぞれ表面に位置するＡｕ層間を拡散接合により接合できる。これにより、第一導通部４２１と配線部４１５との電気的接続の信頼性をより一層向上させることができる。

このように構成された第一導通部４２１は、図４及び図５に示すように、配線部４１５の端部４１５Ｃに圧接されることにより、第一樹脂部４２１Ａ及び第一導電膜４２１Ｂが弾性変形している。この際、第一導通部４２１の＋Ｚ側端部が、端部４１５Ｃに沿って変形し、第一接続領域Ｃ１（図６参照）によって端部４１５Ｃに密着している。このように、第一樹脂部４２１Ａ及び第一導電膜４２１Ｂが弾性を有することにより、第一導通部４２１と端部４１５Ｃとを密着させることができ、第一導通部４２１と配線部４１５との間の電気的接続の信頼性を向上させることができる。

ここで、図５に示すように、第一導通部４２１と配線部４１５との接続位置は、配線部４１５の端部４１５Ｃと同様に、圧電素子４１３の端部４１３Ｄよりも封止板４２側に位置する。換言すると、圧電素子４１３の端部４１３Ｄと封止板４２との最短距離（圧電素子４１３の端部４１３Ｄと封止板４２との距離が最も近くなった時の距離）は、第一導通部４２１と配線部４１５とが接続される接続位置と封止板４２との最大距離（接続位置と封止板４２との距離が最も遠くなった時の距離）より長く構成される。さらに換言すると、圧電素子４１３の端部４１３Ｄと封止板４２の内面４２Ａとの最短距離は、第一導通部４２１と配線部４１５とが接続される接続位置と封止板４２の内面４２Ａとの最大距離より長く構成される。また、本実施形態では、上記接続位置は、超音波トランスデューサー４５の振動範囲の−Ｚ側端部Ｒｚよりも封止板４２側に位置する。これにより、超音波トランスデューサー４５と、第一導通部４２１との干渉を抑制できる。また、配線部４１５の端部４１５Ｃに第一導通部４２１を当接させることにより、素子基板４１及び封止板４２間での配線接続を行うことができる。したがって、上述のように接続位置が、圧電素子４１３より封止板４２側となり、配線接続を容易に行うことができる。また、配線部４１５の寸法に応じて、接続位置を設定できるため、圧電素子４１３に応じて接続位置の調整を行うことも容易である。

また、第一導通部４２１は、背面４１Ａの面方向（ＸＹ面の面方向）に沿って第一接続領域Ｃ１（配線部４１５の端部４１５Ｃが平坦である場合、第一導通部４２１と配線部４１５とが接続される接続位置を平面視すると第一接続領域Ｃ１となる）から外側に向かうにしたがって、封止板４２に向かって湾曲する湾曲部４２１Ｃを有する。つまり、湾曲部４２１Ｃは、ＸＹ面に沿って圧電素子４１３側に向かうにしたがって、圧電素子４１３から離れるように湾曲している。換言すると、第一導通部４２１と封止板４２とが接合する領域の面積は、配線部４１５と第一導通部４２１とが接続する領域（第一接続領域Ｃ１）の面積より大きくなっている。更に換言すると、圧電素子４１３を第一方向に投影した際に占有する領域から、第一導通部４２１に対して引いた垂線は、第一導通部４２１と封止板４２とが接合する位置で引くことができる垂線より、配線部４１５と第一導通部４２１とが接続する位置で引くことができる垂線の方が長い。これにより、超音波トランスデューサー４５と、第一導通部４２１との干渉を抑制できる。

さらに、第一樹脂部４２１Ａは、形成時に略半球状であり、内面４２Ａ側の端面（第一樹脂部４２１Ａが封止板４２と接触する面）は略円形状である。この端面の直径（すなわち最大寸法又は最大径）をＬ_１として、封止板４２から超音波トランスデューサー４５の振動範囲の−Ｚ側端部Ｒｚまでの距離ｄ１が、下記式（１）を満たす。これにより、超音波トランスデューサー４５と、第一導通部４２１との干渉をさらに抑制できる。つまり、第一導通部４２１は、弾性変形していない場合、＋Ｚ側の先端が封止板４２から略Ｌ_１／２の距離に位置する。したがって、距離ｄ１が下記式（１）を満たすことにより、超音波トランスデューサー４５の駆動範囲外に第一導通部４２１を配置することができる。
なお、実際には、第一導通部４２１は、弾性変形しているため、＋Ｚ側の先端が封止板４２からの距離がＬ_１／２よりも短い。したがって、駆動停止時の圧電素子４１３の端部４１３Ｄと封止板４２との間の距離ｄ２が下記式（２）を満たすことによっても、超音波トランスデューサー４５と第一導通部４２１との干渉を抑制できる。

［式１］
ｄ１＞Ｌ_１／２ ・・・（１）
ｄ２＞Ｌ_１／２ ・・・（２）

（第一貫通電極及び下部電極配線の構成）
第一貫通電極４２２は、図４乃至図６に示すように、第一樹脂部４２１ＡをＹ方向に沿って挟む位置に一対設けられており、例えばＳｉ貫通電極（ＴＳＶ；Through-Silicon Via）や、貫通孔に導電性材料が充填された構成を採用することができる。また、封止板４２の−Ｚ側の面（以下、外面４２Ｂとも称す）には、各第一貫通電極４２２に対して個別に下部電極配線４２３が形成されている。下部電極配線４２３は、第一貫通電極４２２に接続し、外面４２Ｂに沿って形成された配線（図示略）を介して回路基板２３に接続されている。
なお、第一貫通電極４２２は少なくとも一つ形成されていればよく、三つ以上であってもよい。また、第一貫通電極４２２の形成位置も上述の位置に限らず、例えば、Ｚ方向から見た平面視において、第一樹脂部４２１Ａの＋Ｘ側や−Ｘ側に形成されていてもよい。

（第二導通部の構成）
図４及び図６に示す第二導通部４２４は、第二の導通部に相当し、封止板４２の内面４２Ａに設けられ、素子基板４１に設けられた上部電極引出線４１６の接続部４１６Ｃに圧接されて密着し、接続部４１６Ｃと電気的に接続される。この第二導通部４２４は、第二樹脂部４２４Ａと、第二導電膜４２４Ｂと、を備え、第一導通部４２１よりもサイズが大きいものの、第一導通部４２１と略同様に構成されている。なお、弾性変形していない場合における第二導通部４２４のＺ方向の寸法（高さ寸法）は、第一導通部４２１の寸法（高さ）と、配線部４１５の寸法（高さ）との和と略同じである。

第二樹脂部４２４Ａは、第二の樹脂部に相当し、図６に示すように内面４２Ａにおける接続部４１６Ｃと重なる位置に複数設けられ、内面４２Ａから素子基板４１に向かって突出している。この第二樹脂部４２４Ａは、第一樹脂部４２１Ａと同様に弾性を有する樹脂材料で形成されている。
ここで、第二樹脂部４２４Ａは、第一樹脂部４２１Ａと同様に、形成時に略半球状（樹脂材料の種類や熱溶融の温度の条件により、第二樹脂部４２４Ａを略台形とすることもできる。）であり、内面４２Ａ側の端面（第二樹脂部４２４Ａが封止板４２と接触する面）は略円形状である。この端面の直径（すなわち最大寸法又は最大径）Ｌ_２（図４参照）が、第一樹脂部４２１Ａの直径Ｌ_１（図５参照）よりも大きくなるように形成されている。なお、第二樹脂部４２４Ａは、接続部４１６Ｃと重なる位置に少なくとも一つ形成されていればよい。

第二導電膜４２４Ｂは、第二の導電部に相当し、第一導電膜４２１Ｂと同様に、導電性材料により形成され、第二樹脂部４２４Ａを被覆している。また、第二導電膜４２４Ｂは、第二貫通電極４２５の形成位置まで延出され、第二貫通電極に接続されている。この第二導電膜４２４Ｂの厚みを、第二樹脂部４２４Ａよりも十分に薄くすることにより、第二樹脂部４２４Ａの弾性変形に応じて、第二導電膜４２４Ｂを変形させることができる。なお、接続部４１６Ｃの表面と、第二導電膜４２４Ｂの表面とをＡｕ層で形成した場合、Ａｕ層間の拡散接合により、第二導通部４２４と接続部４１６Ｃとを接合できる。

このように構成された第二導通部４２４は、図４に示すように、接続部４１６Ｃに圧接されて弾性変形している。この際、第二導通部４２４の＋Ｚ側端部が、接続部４１６Ｃに沿って変形し、第二接続領域Ｃ２（図６参照）において接続部４１６Ｃに密着している。このように、第一樹脂部４２１Ａ及び第一導電膜４２１Ｂが弾性を有することにより、第一導通部４２１と端部４１５Ｃとを密着させることができ、第二導通部４２４と接続部４１６Ｃとの間の電気的接続の信頼性を向上させることができる。

（第二貫通電極及び上部電極配線の構成）
第二貫通電極４２５は、図４及び図６に示すように、各第二樹脂部４２４Ａの近傍に配置されている。また、封止板４２の外面４２Ｂには、各第二貫通電極４２５に対して個別に上部電極配線４２６が形成されている。上部電極配線４２６は、第二貫通電極４２５に接続し、外面４２Ｂに沿って形成された配線（図示略）を介して回路基板２３に接続されている。

（音響整合層及び保護膜の構成）
音響整合層４３は、素子基板４１の作動面４１Ｂ側に配置される。本実施形態では、音響整合層４３は、作動面４１Ｂ側に形成された開口部４１１Ａ内に充填されている。
保護膜４４は、素子基板４１及び音響整合層４３上に設けられ、これら素子基板４１及び音響整合層４３を保護する。この保護膜４４は、図１に示すように、筐体２１のセンサー窓２１Ｂから外部に露出し、超音波測定時に生体表面に当接される。
これらの音響整合層４３や保護膜４４は、超音波トランスデューサー４５から送信された超音波を測定対象である生体に効率良く伝搬させ、また、生体内で反射した超音波を効率良く超音波トランスデューサー４５に伝搬させる。このため、音響整合層４３及び保護膜４４の音響インピーダンスは、生体の音響インピーダンスに近い値に設定されている。

［回路基板の構成］
回路基板２３は、超音波デバイス２２が接合され、超音波トランスデューサー４５を制御するためのドライバー回路等が設けられる。この回路基板２３は、図２に示すように、選択回路２３１、送信回路２３２、及び受信回路２３３を備えている。
なお、本実施形態では、超音波トランスデューサー４５の共通電極である上部電極４１３Ｃに接続する配線は、回路基板２３において、例えばグラウンド回路等に接続されている。これにより上部電極４１３Ｃが、所定の共通電位（例えば０電位）に設定される。

選択回路２３１は、各超音波トランスデューサー群４５Ａから引き出された下部電極配線４２３がそれぞれ接続されている。この選択回路２３１は、制御装置１０の制御に基づいて、超音波センサー２４と送信回路２３２とを接続する送信接続、及び超音波センサー２４と受信回路２３３とを接続する受信接続を切り替える。
送信回路２３２は、制御装置１０の制御により送信接続に切り替えられた際に、選択回路２３１を介して超音波センサー２４に超音波を発信させる旨の送信信号を出力する。
受信回路２３３は、制御装置１０の制御により受信接続に切り替えられた際に、選択回路２３１を介して超音波センサー２４から入力された受信信号を制御装置１０に出力する。受信回路２３３は、例えば低雑音増幅回路、電圧制御アッテネーター、プログラマブルゲインアンプ、ローパスフィルター、Ａ／Ｄコンバーター等を含んで構成されており、受信信号のデジタル信号への変換、ノイズ成分の除去、所望信号レベルへの増幅等の各信号処理を実施した後、処理後の受信信号を制御装置１０に出力する。

［制御装置の構成］
制御装置１０は、制御部に相当し、図２に示すように、例えば、操作部１１と、表示部１２と、記憶部１３と、演算部１４と、を備えて構成されている。この制御装置１０は、例えば、タブレット端末やスマートフォン、パーソナルコンピューター等の端末装置を用いてもよく、超音波プローブ２を操作するための専用端末装置であってもよい。
操作部１１は、ユーザーが超音波測定装置１を操作するためのＵＩ（user interface）であり、例えば表示部１２上に設けられたタッチパネルや、操作ボタン、キーボード、マウス等により構成することができる。
表示部１２は、例えば液晶ディスプレイ等により構成され、画像を表示させる。
記憶部１３は、超音波測定装置１を制御するための各種プログラムや各種データを記憶する。
演算部１４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算回路や、メモリー等の記憶回路により構成されている。そして、演算部１４は、記憶部１３に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、送信回路２３２に対して送信信号の生成及び出力処理の制御を行い、受信回路２３３に対して受信信号の周波数設定やゲイン設定などの制御を行う。

［超音波デバイスの製造方法］
以下、上述のような超音波デバイス２２の製造方法について説明する。
図７は、超音波デバイス２２の製造方法の一例を示すフローチャートである。また、図８乃至図１２は、超音波デバイス２２の製造工程を模式的に示す図である。
超音波デバイス２２を製造するためには、図７に示すように、素子基板形成工程Ｓ１、封止板形成工程Ｓ２、接合工程Ｓ３及び加工工程Ｓ４を実施する。
なお、図８乃至図１２は、図４に示す超音波トランスデューサー群４５Ａの近傍における断面を模式的に示す。

（素子基板形成工程）
素子基板形成工程Ｓ１では、先ず、図８の上段に示すように、例えばＳｉにより構成された基板本体部４１１に振動膜４１２、圧電素子４１３、下部電極連結線４１４、及び上部電極引出線４１６（図示略）を形成する（ステップＳ１１：素子部形成工程）。ステップＳ１１では、基板本体部４１１を熱酸化処理して形成したＳｉＯ_２膜上にＺｒを成膜し、さらに熱酸化処理してＺｒＯ_２層を形成して振動膜４１２を形成する。この振動膜４１２上に、下部電極４１３Ａ、圧電膜４１３Ｂ、及び上部電極４１３Ｃを形成して、圧電素子４１３を形成する。なお、下部電極４１３Ａを形成する際に下部電極連結線４１４を形成し、上部電極４１３Ｃを形成する際に上部電極引出線４１６を形成する。具体的には、先ず、振動膜４１２上に例えばスパッタリング等により成膜した電極材料をパターニングして下部電極４１３Ａ及び下部電極連結線４１４を形成する。その後、下部電極４１３Ａ上に圧電膜４１３Ｂを形成する。圧電膜４１３Ｂの形成後、下部電極４１３Ａ及び下部電極連結線４１４と同様にして、上部電極４１３Ｃ及び上部電極引出線４１６を形成する。

次に、図７に示すように、下部電極連結線４１４上に配線部４１５を形成する（ステップＳ１２：配線部形成工程）。ステップＳ１２では、図８の中段に示すように、感光性樹脂層５１を形成する。この際、下部電極連結線４１４上における感光性樹脂層５１の厚み寸法（厚さ）が、配線部４１５の本体部４１５Ａの厚み寸法（厚さ）となるように、感光性樹脂層５１の厚みを調整する。本実施形態では、感光性樹脂層５１は、ポジ型のフォトレジストを用いて、厚みが例えば１０μｍとなるように形成される。この感光性樹脂層５１を露光して現像し、図８の下段に示すように、本体部４１５Ａの形成位置の感光性樹脂層５１を除去して、当該形成位置に開口５１Ａを有するマスクパターンを形成する。そして、図９の上段に示すように、例えば、電界めっき法により、開口５１Ａ内の下部電極連結線４１４上にＣｕを析出させて本体部４１５Ａを形成し、図９の中段に示すように、感光性樹脂層５１を除去する。その後、図９の下段に示すように、例えば無電解めっき法により本体部４１５Ａの表面に被覆部４１５Ｂを形成する。本実施形態では、例えば、厚み寸法（厚さ）が５０ｎｍのＮｉ層と、厚み寸法（厚さ）が１００ｎｍのＡｕ層とを順に積層する。

次に、図７に示すように、素子基板４１上に接合部４１７を形成する（ステップＳ１３：接合部形成工程）。ステップＳ１３では、図１０の上段に示すように、接合部４１７の形成用の感光性樹脂層５２を素子基板４１上に形成する。この際、接合部４１７の形成位置において、感光性樹脂層５２の厚み寸法（厚さ）が、接合部４１７の厚み寸法（厚さ）となるように、感光性樹脂層５２の厚みを調整する。本実施形態では、各形成位置において、接合部４１７が振動膜４１２上に形成され、厚み寸法（厚さ）が同じである。このため、感光性樹脂層５２の表面が平坦となるように形成すればよく、厚みの調整が容易である。なお、感光性樹脂層５２は、例えば、ネガ型のフォトレジストを用いて、形成位置における厚みが２２μｍであり、幅（図４に示すＹ方向の幅）が１０μｍとなるように形成される。この感光性樹脂層５２を露光して現像し、図１０の下段に示すように、接合部４１７を形成する。

（封止板形成工程）
次に、図７に示すように封止板形成工程Ｓ２を実施する。ステップＳ２では、先ず、図１１の一段目に示すように第一貫通電極４２２及び第二貫通電極４２５（図示略）を備える封止板４２を形成する（ステップＳ２１：基板形成工程（図７参照））。
次に、図１１の二段目以降に示すように封止板４２の内面４２Ａ側に第一導通部４２１及び第二導通部４２４（図示略）を形成する（ステップＳ２２：導通部形成工程（図７参照））。ステップＳ２２では、先ず、封止板４２の内面４２Ａに第一樹脂部４２１Ａを形成するための樹脂層５３を形成する。その後、第一樹脂部４２１Ａの形成位置以外に形成された樹脂層５３をエッチングにより除去する。その後、樹脂層５３を加熱して溶融させ、再び固化させることにより、略半球状の第一樹脂部４２１Ａを形成する。本実施形態では、第一樹脂部４２１Ａは、例えば幅寸法（すなわち内面４２Ａ側の面の直径Ｌ_１）が２４μｍであり、高さ寸法（高さ）が１２μｍとなるように形成されている。第一樹脂部４２１Ａの形状は、溶融前の樹脂層５３の体積や、内面４２Ａの濡れ性等によって調整することができる。そして、第一導電膜４２１Ｂとして、例えば、ＴｉＷ層（５０ｎｍ）と、Ａｕ層（１００ｎｍ）とを順に積層形成する。なお、ステップＳ２２では、第二導通部４２４も第一導通部４２１と同時に形成されている。第二導通部４２４は、第一導通部４２１よりも幅及び高さが大きくなるよう形成されている。例えば、第二樹脂部４２４Ａは、幅寸法（幅）が４４μｍであり、高さ寸法（高さ）が２２μｍとなるように形成されている。

（接合工程）
次に、図７に示すように、上述のように形成された素子基板４１と封止板４２とを接合する接合工程を実施する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、図１２に示すように、素子基板４１上に封止板４２を配置する。この際、素子基板４１と封止板４２との相対位置を調整する。つまり、第一導通部４２１が対応する配線部４１５に重なり、第二導通部４２４が接続部４１６Ｃに重なるように位置調整を行う。なお、図１２の上段に示すように、第二導通部４２４の高さ寸法（Ｚ方向の寸法）は、第一導通部４２１及び配線部４１５の高さ寸法（高さ）の和と略一致する。
位置調整を行った後、素子基板４１及び封止板４２が近づく方向に、素子基板４１及び封止板４２の少なくとも一方を押圧する。これにより、第一導通部４２１が弾性変形して配線部４１５に密着し、第二導通部４２４も同様に接続部４１６Ｃに密着する。この状態で素子基板４１及び封止板４２を加熱する（例えば２００℃で１時間）。これにより、接合部４１７を溶融させた後、再び固化させることにより、素子基板４１及び封止板４２が接合される。

（加工工程）
次に、図７に示すように、素子基板４１及び封止板４２を加工する加工工程を実施する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、図１２に示すように、素子基板４１の基板本体部４１１の厚みを調整した後、開口部４１１Ａを形成する。また、封止板４２の外面４２Ｂに下部電極配線４２３及び上部電極配線４２６を含む配線を形成する。なお、封止板４２の外面４２Ｂ側の配線は、予め形成されていてもよい。その後、図４に示すように開口部４１１Ａに音響整合層４３を充填した後、保護膜４４を形成する。このようにして超音波デバイス２２が製造される。

［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、配線部４１５の端部４１５Ｃは、圧電素子４１３の端部４１３Ｄよりも封止板４２側に位置する。つまり、第一導通部４２１と配線部４１５との接続位置は圧電素子４１３の端部４１３Ｄよりも封止板４２側に位置する。また、本実施形態では、上記接続位置は、超音波トランスデューサー４５の振動範囲の−Ｚ側端部Ｒｚよりも封止板４２側に位置する。このような構成では、第一導通部４２１の位置ずれが生じたとしても、第一導通部４２１の位置が、圧電素子４１３よりも封止板４２側に位置するため、超音波トランスデューサー４５と、第一導通部４２１との干渉を抑制できる。
また、位置ずれによる超音波トランスデューサー４５と、第一導通部４２１との干渉を抑制でき、配線部４１５が形成されない場合と比べて位置決め精度が低くても、素子基板４１と封止板４２との間での配線接続を適切に行うことができる。

また、配線部４１５の高さ寸法（高さ）によって、配線部４１５と第一導通部４２１との接続位置を調整することができる。したがって、超音波トランスデューサー４５の特性等に応じて、接続位置を調整することも容易である。
なお、配線部４１５のアスペクト比は、０．１以上５以下であることが好ましく、本実施形態では略１である。ここで、アスペクト比を５以下とすることにより、第一導通部４２１からの押圧力によって、配線部４１５が傾いたり屈曲したりすることを抑制でき、電気的接続の信頼性を向上させることができる。また、アスペクト比を０．１以上とすることにより、第一導通部４２１からの押圧力によって配線部４１５が＋Ｚ側に変形して、第一導通部４２１が超音波トランスデューサー４５に近づくことを抑制できる。

ここで、第一導通部４２１は、配線部４１５に圧接されて弾性変形している。この際、第一導通部４２１が、端部４１５Ｃに沿って変形して密着している。このように、第一樹脂部４２１Ａが弾性変形することにより、第一導通部４２１と端部４１５Ｃとを密着させることができ、第一導通部４２１と配線部４１５との間の電気的接続の信頼性を向上させることができる。
また、第一導電膜４２１Ｂは、第一樹脂部４２１Ａよりも薄いため、第一樹脂部４２１Ａの弾性変形を妨げない。これにより、第一導通部４２１と端部４１５Ｃとの密着性をより向上させることができる。さらに、圧接時に、素子基板４１に作用する応力を緩和させることができ、素子基板４１の歪みや破損を抑制することができる。

また、第一導通部４２１は、ＸＹ面に沿って第一接続領域Ｃ１から外側に向かうにしたがって、封止板４２に向かって湾曲する湾曲部４２１Ｃを有する。つまり、湾曲部４２１Ｃは、＋Ｚ側に向かうにしたがって圧電素子４１３から離れるように湾曲している。これにより、超音波トランスデューサー４５と、第一導通部４２１との干渉を抑制できる。
このような湾曲部４２１Ｃを有する第一導通部４２１は、樹脂層５３を加熱溶融させた後に、固化させることにより第一樹脂部４２１Ａを形成し、当該第一樹脂部４２１Ａを第一導電膜４２１Ｂで被覆することにより容易に形成することができる。

さらに、第一樹脂部４２１Ａは、形成時に略半球状であり、内面４２Ａ側の端面は略円形状である。この端面の直径Ｌ_１として、封止板４２から超音波トランスデューサー４５の振動範囲の−Ｚ側端部Ｒｚまでの距離ｄ１が、上記式（１）を満たす。これにより、超音波トランスデューサー４５の振動範囲外に、第一導通部４２１を配置することができ、超音波トランスデューサー４５と第一導通部４２１との干渉をさらに抑制できる。したがって、超音波トランスデューサー４５を適切に駆動させることができる。

本実施形態では、第二導通部４２４は、第一導通部４２１が当接する配線部４１５よりも高さ寸法（高さ）が小さい接続部４１６Ｃに当接する。これにより、配線領域Ａｒ２において、第一導通部４２１よりも大きい第二導通部４２４を用いて配線接続を行うことができる。したがって、第二導通部４２４と接続部４１６Ｃとの第二接続領域Ｃ２の面積を大きくすることができ、接触抵抗を小さくすることができる。
また、配線領域Ａｒ２では、アレイ領域Ａｒ１と比べて、接続部４１６Ｃの幅寸法（例えばＸ方向及びＹ方向の寸法）を大きくすることが容易である。このため、アレイ領域Ａｒ１の外部の配線領域Ａｒ２と重なる位置に第二導通部４２４を設けることにより、第二導通部４２４のサイズを大きくすることも容易である。

ここで、弾性変形前の第二導通部４２４の高さ寸法（高さ）が、配線部４１５及び弾性変形前の第一導通部４２１のそれぞれの高さ寸法（高さ）の和と略同じである。この場合、第一導通部４２１と、第一導通部４２１よりも大きい第二導通部４２４とのＺ方向の変形量が略同じとなり、これにより、第二接続領域Ｃ２の面積を、第一接続領域Ｃ１の面積よりも大きくすることができる。つまり、下記式（３）に示すように、弾性変形前の第二導通部４２４の高さ寸法（高さ）を、配線部４１５及び第一導通部４２１のそれぞれの高さ寸法（高さ）の和以上とすることにより、第二接続領域Ｃ２の面積を、第一接続領域Ｃ１の面積よりも大きくすることができる。したがって、第二導通部４２４の接続部分での抵抗を小さくでき、より大きな電流を流すことができる。また、第二導通部４２４の数を少なくし、構成の簡略化を図ることもできる。

［式２］
Ｌ_２／２≧Ｌ３＋Ｌ_１／２ ・・・（３）

また、弾性変形前の第二導通部４２４の高さ寸法（高さ）が、配線部４１５及び弾性変形前の第一導通部４２１のそれぞれの高さ寸法（高さ）の和より小さくてもよい。この場合、第一導通部４２１のＺ方向の変形量が第二導通部４２４より大きくなり、これにより、第一接続領域Ｃ１の面積を、配線部４１５の端部４１５Ｃの面積と略同一もしくは配線部４１５の端部４１５Ｃを覆うことができる。つまり、下記式（４）に示すように、弾性変形前の第二導通部４２４の高さ寸法（高さ）を、配線部４１５及び第一導通部４２１のそれぞれの高さ寸法（高さ）の和より小さくすることにより、第一接続領域Ｃ１の面積を配線部４１５の端部４１５Ｃ以上とすることができる。したがって、第一導通部４２１の接続部分での抵抗を小さくでき、より大きな電流を流すことができる。

［式３］
Ｌ_２／２＜Ｌ３＋Ｌ_１／２ ・・・（４）

本実施形態では、第二接合部４１７Ｂは、アレイ領域Ａｒ１において、素子基板４１と封止板４２とを接合している。このような構成では、例えば、第一接合部４１７Ａのみで素子基板４１と封止板４２とが接合される構成と比べて、素子基板４１と封止板４２の間の距離の均一性を向上させることができる。これにより、例えば、アレイ領域Ａｒ１の中央部において素子基板４１が反る等により、第一導通部４２１及び配線部４１５の接続不良が発生することを抑制できる。したがって、素子基板４１と封止板４２との配線接続の信頼性を向上させることができる。

［第二実施形態］
以下、第二実施形態について説明する。
第一実施形態では、第一導通部４２１は、配線部４１５との導通部分が略半球状であり、Ｚ方向の平面視において互いに配線部４１５と重なるように設けられていた。これに対して、第二実施形態では、配線部及び第一導通部は、Ｚ方向の平面視において互いに交差するように設けられている点において、第一実施形態と主に相違する。
なお、以降の説明にあたり、第一実施形態と同様の構成については、同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

［超音波デバイスの構成］
図１３は、第二実施形態の超音波デバイスの要部の概略構成を示す断面図である。また、図１４は、図１３の第二実施形態の超音波デバイスの要部の概略構成を示す断面図である。また、図１５は、第二実施形態の超音波デバイスの配線部及び第一導通部を模式的に示す斜視図である。なお、図１３は、図１４のＢ−Ｂ線で切断した超音波デバイス２２の断面図である。
図１３及び図１４に示すように、第二実施形態の超音波デバイス６０では、素子基板４１には、配線部６１が設けられる。また、封止板４２には、第一導通部６２が設けられる。これら配線部６１と第一導通部６２とが当接して電気的に接続される。これにより、超音波トランスデューサー４５の圧電素子４１３の下部電極４１３Ａは、配線部６１、第一導通部６２、第一貫通電極４２２、及び下部電極配線４２３等を介して、回路基板２３に電気的に接続される。
なお、第二実施形態では、図１４に示すように、一つの第一導通部６２に対して一つの第一貫通電極４２２が設けられる構成を例示するが、第一貫通電極４２２の数や配置位置は第二実施形態の構成に制限されない。

（配線部の構成）
配線部６１は、本体部６１１と、被覆部６１２と、を備え、導電性を有する。この配線部６１は、Ｘ方向を長手方向とすること以外は、第一実施形態の配線部４１５と略同様に構成される。
これらのうち被覆部６１２は、導電性を有する金属材料を用いて形成され、第一実施形態の被覆部４１５Ｂと略同様に構成され、本体部６１１の表面を覆うように形成される。

本体部６１１は、壁部４１１Ｂと重なる位置に、Ｘ方向を長手方向とするように設けられる。この本体部６１１は、例えば、Ｘ方向における寸法が開口部４１１Ａと略同じであり、Ｙ方向における寸法が壁部４１１Ｂよりもわずかに小さい。より具体的には、本体部６１１は、例えば、Ｘ方向の寸法が３０μｍであり、Ｙ方向の寸法（幅寸法）及びＺ方向の寸法（高さ寸法）が１０μｍである。

なお、本体部６１１は、第一実施形態と同様に、導電性を有する金属材料を用いて、例えば、下部電極連結線４１４上に電界めっき法により形成される。つまり、第二実施形態では、下部電極連結線４１４は、Ｘ方向における寸法が開口部４１１Ａと略同じである。

（第一導通部の構成）
第一導通部６２は、Ｙ方向が長手方向となり、Ｚ方向の平面視にて配線部６１と交差するように、封止板４２の内面４２Ａに設けられる（図１５参照）。第一導通部６２は、第一樹脂部６２１と、第一樹脂部６２１の少なくとも一部を覆い、かつ、第一貫通電極４２２に電気的に接続される第一導電膜６２２と、を備える。この第一導通部６２は、素子基板４１に設けられた配線部６１に圧接されて密着し、配線部６１と電気的に接続される。

第一樹脂部６２１は、第一実施形態と同様に弾性を有する樹脂材料を用いて形成される。第二実施形態では、第一樹脂部６２１は、Ｙ方向が長手方向となり、かつ、弾性変形前におけるＺＸ断面が略半円となる略半円筒形状に形成される。なお、第一樹脂部６２１のＺＸ断面は、略半円に限定されず略台形（台形の角が丸くなった状態）とすることもできる。

第一導電膜６２２は、第一実施形態と同様の導電性材料を用いて、Ｘ方向に沿って第一樹脂部６２１を跨ぐように設けられる。具体的には、第一導電膜６２２は、第一樹脂部６２１上の少なくとも配線部６１と重なる位置に設けられる。第一樹脂部６２１上において、第一導電膜６２２のＹ方向の寸法は、配線部６１よりも大きい。また、第一導電膜６２２の＋Ｘ側端部は、第一貫通電極４２２の＋Ｚ側端部と重なる位置まで延出され、第一貫通電極４２２と電気的接続される。

このように構成された第一導通部６２は、配線部６１の−Ｚ側端部に圧接される。この際、第一導通部６２は、弾性力により配線部６１に密着する。このように、第一導通部６２の弾性力により、配線部６１と第一導通部６２とを密着させることができ、配線部６１と第一導通部６２との間の接続信頼性を向上させることができる。また、図１３に示すように、第一導通部６２の＋Ｚ側の端部は、超音波トランスデューサー４５の振動範囲の−Ｚ側端部Ｒｚよりも封止板４２側に位置する。このため、第一導通部６２と超音波トランスデューサー４５との干渉が抑制される。なお、第一実施形態と同様に、第一導電膜６２２の厚みは、第一樹脂部６２１よりも十分に薄い。これにより、第一樹脂部６２１の弾性変形に応じて第一導電膜６２２を変形させることができる。

［第二実施形態の作用効果］
配線部６１及び第一導通部６２は、Ｚ方向の平面視にて互いに交差している。これにより、超音波デバイス６０では、配線接続の際に、素子基板４１及び封止板４２の間の位置ずれを許容でき、接続不良の発生を抑制できる。つまり、上記平面視において配線部６１及び第一導通部６２が交差していない場合（例えば、配線部６１及び第一導通部６２が平行な場合や、配線部６１及び第一導通部６２の接続面が略矩形や円形の場合等）、素子基板４１及び封止板４２の間の位置ずれにより、接続部分の面積が小さくなって接触抵抗が増大する場合がある。また、位置ずれにより、適切に電気的接続を行うことができない場合がある。これに対して、配線部６１及び第一導通部６２は、互いに交差するように配置されているため、位置合わせ時におけるＸ方向及びＹ方向の位置ずれに対する許容量を大きくできる（図１５参照）。このため、素子基板４１及び封止板４２の位置合わせを容易に行うことができ、ひいては配線接続を容易に行うことができる。また、接続信頼性を向上させることができる。

配線部６１はＸ方向（第二方向）を長手方向とし、第一導通部６２はＹ方向を長手方向とする。Ｙ方向（第三方向）において、第一導通部６２の第一導電膜６２２の寸法は、配線部６１の寸法よりも大きい。これにより、配線接続の際に、Ｙ方向において素子基板４１及び封止板４２の間の位置ずれが発生したとしても、当該位置ずれを許容しつつ、弾性力による接続信頼性を維持することができる。

［変形例］
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
例えば、上記第一実施形態では、一例として、素子基板４１に設けられた配線部４１５と、封止板４２に設けられた第一導通部４２１と、によって素子基板４１と封止板４２との間の配線接続を行う構成を例示した。しかしながら、本発明は上記各実施形態の構成に限定されず、例えば、後述するような各変形例の構成を採用することができる。なお、後述する各変形例として、第一実施形態に対する変形例を例示するが、第二実施形態についても同様の変形を適用することができる。

（第一変形例）
図１６は、超音波デバイス２２の第一変形例の概略構成を示す断面図である。
図１６に示すように、第一変形例では、素子基板４１には、上記第一実施形態の第一導通部４２１と同様に構成される配線部４７が設けられる。また、封止板４２には、上記第一実施形態の配線部４１５と同様に構成される第一導通部４８が設けられる。これら配線部４７と第一導通部４８とが当接し電気的に接続されている。

配線部４７は、樹脂部４７１と、樹脂部４７１を被覆する導電膜４７２と、を備える。樹脂部４７１は、第一樹脂部４２１Ａと同様に構成され、素子基板４１の背面４１Ａに形成されている。また、導電膜４７２は、第一導電膜４２１Ｂと同様に構成され、超音波トランスデューサー群４５Ａを構成する各超音波トランスデューサー４５の下部電極４１３Ａに導通されている。

第一導通部４８は、第一貫通電極４２２から引き出された連結線４８１と、連結線４８１上に設けられた本体部４８２と、本体部４８２を被覆する被覆部４８３と、を備える。連結線４８１は、下部電極連結線４１４と同様に構成され、本変形例では、第一貫通電極４２２と第一導通部４８とを連結し、かつ、本体部４８２の下地層となる。また、本体部４８２及び被覆部４８３は、それぞれ上述の本体部４１５Ａ及び被覆部４１５Ｂと同様に構成される。

この第一変形例でも、配線部４７の高さ寸法（高さ）は、圧電素子４１３の高さ寸法（高さ）よりも大きい。これにより、上記第一実施形態と同様に、配線部４７と超音波トランスデューサー４５との干渉を抑制でき、配線接続を容易とすることができる。なお、配線部４７の−Ｚ側の端部が、超音波トランスデューサー４５の駆動範囲の−Ｚ側端よりも封止板４２側に位置することが好ましい。
また、配線部４７が弾性変形することにより、第一導通部４８との密着性を向上させることができるうえ、接続時に素子基板４１及び封止板４２に作用する応力を緩和することができる。

（第二変形例）
図１７は、超音波デバイス２２の第二変形例の概略構成を示す断面図である。
図１７に示すように、第二変形例では、素子基板４１には、上記第一変形例の配線部４７が設けられ、この配線部４７と、封止板４２に設けられた第一導通部４２１とが当接し電気的に接続されている。
このような構成でも、上記第一実施形態と同様に、配線部４７と超音波トランスデューサー４５との干渉を抑制でき、配線接続を容易とすることができる。また、配線部４７及び第一導通部４２１が弾性変形することにより、配線部４７と第一導通部４８との密着性を向上させることができるうえ、接続時に素子基板４１及び封止板４２に作用する応力を緩和することができる。
また、配線部４７と第一導通部４２１との両方が弾性変形するため、配線部４７と第一導通部４８との密着性を一層向上させることができる。

（第三変形例）
図１８は、超音波デバイス２２の第三変形例の概略構成を示す断面図である。
図１８に示すように、第三変形例では、封止板４２には、上記第一変形例の第一導通部４８が設けられ、この第一導通部４８と、素子基板４１に設けられた配線部４１５とが当接し電気的に接続されている。
このような構成では、上記第一実施形態と同様に、第一導通部４８と超音波トランスデューサー４５との干渉を抑制でき、配線接続を容易とすることができる。
また、配線部４１５と第一導通部４８との高さ寸法（高さ）によって素子基板４１と封止板４２との距離を調整することができる。さらに、配線部４１５と第一導通部４８との表面を上述のように拡散接合で接合することにより、アレイ領域Ａｒ１内の複数位置で素子基板４１と封止板４２とを接合でき、素子基板４１及び封止板４２間の距離の面内均一性を向上させることができる。

（第四変形例）
図１９は、超音波デバイス２２の第四変形例の概略構成を示す断面図である。
図１９に示すように、第四変形例では、素子基板４１には、配線部として上記第一実施形態の本体部４１５Ａが設けられ、この本体部４１５Ａと、封止板４２に設けられた第一導通部４２１とが当接し電気的に接続されている。
このような構成では、上記第一実施形態と同様に、第一導通部４２１と超音波トランスデューサー４５との干渉を抑制でき、配線接続を容易とすることができる。また、被覆部４１５Ｂを形成しないため、製造工程を簡略化することができる。
なお、本体部４１５Ａと第一導通部４２１との間の拡散接合による接合が実施できない場合でも、各第二接合部４１７Ｂが接合位置を挟むように配置されているため、配線接続の信頼性を向上させることができる。

（第五変形例）
図２０乃至図２１は、超音波デバイス２２の第五変形例の概略構成を示す断面図である。
図２０に示すように、第五変形例では、素子基板４１は、上記第一実施形態の配線部４１５の代りに配線部４９を備え、この配線部４９と封止板４２に設けられた第一導通部４２１とが当接し電気的に接続されている。このような構成でも、上記第一実施形態と同様に、第一導通部４２１と超音波トランスデューサー４５との干渉を抑制でき、配線接続を容易とすることができる。

基板本体部４１１には、第一導通部４２１と対向する位置に、封止板４２側に突出する第一突出部４１８が設けられている。また、下部電極連結線４１４は、第一突出部４１８を跨ぐように設けられている。この第一突出部４１８と、下部電極連結線４１４の一部とにより、配線部４９が形成される。この第一突出部４１８は、例えば、基板本体部４１１と同じ材料で形成され、振動膜４１２上に接合されている。なお、本変形例では、下部電極連結線４１４を、例えば、ＴｉＷ層（５０ｎｍ）と、Ａｕ層（１００ｎｍ）とを順に積層することにより形成してもよい。このように、配線部４９の表面にＡｕ層を形成することにより、表面にＡｕ層を有する第一導通部４２１と配線部４９とを拡散接合により接合することができる。

また、基板本体部４１１における接合部４１７の形成位置に第二突出部４１９が設けられている。この第二突出部４１９は、第一突出部４１８と同様に形成され、封止板４２側に突出する。この第二突出部４１９の封止板４２側の面には、接合部４１７が形成されている。
また、第一導通部４２１に代えて第一変形例の第一導通部４８を設ける構成としてもよい。このような第二突出部４１９とすることで、基板本体部４１１と封止板４２との接合高さを容易に決定することができる。

なお、図２１に示すように第一突出部４１８及び第二突出部４１９は、基板本体部４１１の背面４１Ａ側を、例えばエッチングにより成形する際に、エッチング量を調整することにより形成してもよい。この場合、例えば、基板本体部４１１の背面４１Ａ側をエッチングすることで第一突出部４１８及び第二突出部４１９を形成した後、振動膜４１２形成する。続いて、基板本体部４１１の作動面４１Ｂ側をエッチングすることで、開口部４１１Ａを形成する。

なお、第五変形例において、第一突出部４１８及び第二突出部４１９は基板本体部４１１をエッチングすることで形成したが、例えば、第二突出部４１９を封止板４２に形成しても良い。この第二突出部４１９は、第一突出部４１８と同様に形成され、基板本体部４１１側に突出する。この第二突出部４１９の基板本体部側の面には、接合部４１７が形成されている。このような第二突出部４１９とすることで、基板本体部４１１に第一突出部４１８と第二突出部４１９とを形成する場合と比較して、より容易に基板本体部４１１を形成することができる。また、前述の通り、基板本体部４１１と封止板４２との接合高さを容易に決定することができる。

（その他の変形例）
図２２乃至図２６は超音波デバイス２２の他の変形例の概略構成を示す断面図である。
上記各実施形態及び各変形例では、アレイ領域Ａｒ１の各配線部を一方向に挟むように第二接合部４１７Ｂが配置されるように構成されていたが、これに限定されない。
図２２は上記第一実施形態に対する一変形例を示し、図２３乃至図２６は、それぞれ第一乃至第四変形例に対する一変形例を示す。これら図２２乃至図２６に示すように、例えば、アレイ領域Ａｒ１に第二接合部４１７Ｂを設けない構成としてもよい。この場合、第一接合部４１７Ａによって素子基板４１及び封止板４２が接合されている。このような構成であっても、素子基板４１と封止板４２とが十分な剛性を有することにより配線部及び第一導通部の接続信頼性を確保することができる。なお、配線部及び第一導通部の間の拡散接合が可能な場合では、接続信頼性を向上させるとともに、第二接合部４１７Ｂを設けないことによる構成の簡略化を図ることができる。

また、アレイ領域Ａｒ１に配置された配線部のうちの一部に対して、一対の第二接合部４１７Ｂを配置してもよい。また、配線部に対して一方向に挟むように２つの第二接合部４１７Ｂを配置する構成に限らず、一つの第二接合部４１７Ｂを配置する構成としてもよい。例えば、全ての配線部の＋Ｙ側又は−Ｙ側に第二接合部４１７Ｂを配置してもよい。

また、上記各実施形態において、第一導通部及び第二導通部は、樹脂部よりも薄い導電膜によって樹脂部が被覆されている構成を例示したが、これに限定されない。例えば、樹脂部と略同程度の厚みの導電層が樹脂部に積層された構成としてもよいし、導電層が樹脂部よりも厚くてもよい。なお、導電層よりも樹脂部を厚くすることにより、第一導通部及び第二導通部の弾性により、素子基板４１や封止板４２に作用する応力をさらに緩和することができる。

また、上記第一実施形態において、第一導通部４２１が湾曲部４２１Ｃを備える構成を例示したが、これに限定されず、封止板４２から素子基板４１に向かって圧電素子４１３から離れる方向に傾斜する傾斜部を備える構成としてもよい。この傾斜部は、平面状又は曲面状の傾斜面を有してもよし、平面と曲面とを含む傾斜面を有してもよい。

上記各実施形態では、二つの超音波トランスデューサー４５によって構成される超音波トランスデューサー群４５Ａを一つの送受信チャンネルとするとしたが、三つ以上の超音波トランスデューサー４５の各下部電極４１３Ａを互いに連結することによって超音波トランスデューサー群４５Ａを構成してもよい。また、各超音波トランスデューサー４５の下部電極４１３Ａが独立しており、各超音波トランスデューサー４５が個別に駆動可能に構成されてもよい。この場合、各超音波トランスデューサー４５を一つの送受信チャンネルとして機能させることもできる。

上記各実施形態では、一つの送受信チャンネルとしての超音波トランスデューサー群４５Ａが、素子基板４１のアレイ領域Ａｒ１にマトリクス状に配置された２次元アレイ構造を有する超音波デバイス２２を例示したが、これに限定されない。例えば、超音波デバイスは、送受信チャンネルが一方向に沿って複数配置された１次元アレイ構造を有するものでもよい。例えば、Ｘ方向に沿って配置された複数の超音波トランスデューサー４５によって超音波トランスデューサー群４５Ａが構成され、この超音波トランスデューサー群４５ＡがＹ方向に複数配置され、１次元アレイ構造の超音波アレイＡＬが構成されてもよい。

上記各実施形態では、超音波トランスデューサー４５として、振動膜４１２と、当該振動膜４１２上に形成された圧電素子４１３と、を備える構成を例示したが、これに限定されない。例えば、超音波トランスデューサー４５として、可撓膜と、可撓膜に設けられた第一電極と、封止板における第一電極に対向する位置に設けられた第二電極と、を備える構成を採用してもよい。この第一電極及び第二電極は、振動子としての静電アクチュエーターを構成する。このような構成では、当該静電アクチュエーターを駆動することにより超音波を送信し、電極間の静電容量を検出することにより超音波を検出することができる。

上記各実施形態では、電子機器として、生体内の器官を測定対象とする超音波装置を例示したが、これに限定されない。例えば、各種構造物を測定対象として、当該構造物の欠陥の検出や老朽化の検査を行う測定機に、上記実施形態及び各変形例の構成を適用することができる。また、例えば、半導体パッケージやウェハ等を測定対象として、当該測定対象の欠陥を検出する測定機についても同様である。

上記各実施形態では、素子基板に超音波トランスデューサーが設けられる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、半導体ＩＣ等の電子部品、つまり機能素子が設けられた第一基板と、当該第一基板との間で電気的に接続される第二基板と、を備える実装構造体や、このような実装構造体を筐体内に備える画像表示装置や画像形成装置にも上記実施形態及び各変形例の構成を採用することができる。つまり、第一基板に設けられ、電子部品に接続される配線部と、第二基板に設けられ、配線部に接続する導通部とを、電子部品よりも第二基板側で接続することにより、機能素子と導通部とが干渉することを抑制することができ、第一基板と第二基板との間で適切かつ容易に配線接続を行うことができる。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。

１…超音波測定装置、２…超音波プローブ、１０…制御装置、２１…筐体、２２…超音波デバイス、２３…回路基板、２４…超音波センサー、４１…素子基板、４１Ａ…背面、４１Ｂ…作動面、４２…封止板、４２Ａ…内面、４２Ｂ…外面、４３…音響整合層、４４…保護膜、４５…超音波トランスデューサー、４５Ａ…超音波トランスデューサー群、４７…配線部、４８…第一導通部、４９…配線部、６０…超音波デバイス、６１…配線部、６２…第一導通部、４１１…基板本体部、４１１Ａ…開口部、４１１Ｂ…壁部、４１２…振動膜、４１２Ａ…可撓膜、４１３…圧電素子、４１３Ａ…下部電極、４１３Ｂ…圧電膜、４１３Ｃ…上部電極、４１３Ｄ…端部、４１４…下部電極連結線、４１５…配線部、４１５Ａ…本体部、４１５Ｂ…被覆部、４１５Ｃ…端部、４１６…上部電極引出線、４１６Ａ…引出部、４１６Ｂ…連結部、４１６Ｃ…接続部、４１７…接合部、４１７Ａ…第一接合部、４１７Ｂ…第二接合部、４１８…第一突出部、４１９…第二突出部、４２１…第一導通部、４２１Ａ…第一樹脂部、４２１Ｂ…第一導電膜、４２１Ｃ…湾曲部、４２２…第一貫通電極、４２３…下部電極配線、４２４…第二導通部、４２４Ａ…第二樹脂部、４２４Ｂ…第二導電膜、４２５…第二貫通電極、４２６…上部電極配線、４７１…樹脂部、４７２…導電膜、４８１…連結線、４８２…本体部、４８３…被覆部、６１１…本体部、６１２…被覆部、６２１…第一樹脂部、６２２…第一導電膜、ＡＬ…超音波アレイ、Ａｒ１…アレイ領域、Ａｒ２…配線領域、Ｃ１…第一接続領域、Ｃ２…第二接続領域、Ｒｚ…−Ｚ側端部。

Claims (16)

1. 機能素子が設けられる第一面を有する第一基板と、
   前記第一面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記機能素子に導通される配線部と、
   前記第一面に対向する第二面を有する第二基板と、
   前記第二面に設けられ、前記配線部に接続し、前記機能素子に導通される導通部と、を備え、
   前記機能素子と前記第二基板との最短距離は、前記配線部と前記導通部とが接続される位置と前記第二基板との最大距離より長く、
   前記配線部及び前記導通部の少なくとも一方は、樹脂部と、前記樹脂部を覆う導電部と、を有する
   ことを特徴とする実装構造体。
2. 請求項１に記載の実装構造体において、
   前記導通部と前記第二基板とが接合する領域の面積は、前記配線部と前記導通部とが接続する領域の面積より大きい
   ことを特徴とする実装構造体。
3. 請求項２に記載の実装構造体において、
   前記第一基板から前記第二基板に向かう第一方向において、前記導通部及び前記配線部の接続領域と重なる位置の前記樹脂部の厚さは、前記導電部の厚さよりも大きい
   ことを特徴とする実装構造体。
4. 請求項２又は請求項３に記載の実装構造体において、
   前記樹脂部は、前記導通部が弾性変形していない場合、前記第二面から突となる略半球状であり、
   前記樹脂部の前記第二基板側の端面の最大径をＬとして、前記第二基板から前記機能素子までの距離ｄは、ｄ＞Ｌ／２の関係を満たす
   ことを特徴とする実装構造体。
5. 請求項２に記載の実装構造体において、
   前記配線部及び前記導通部は、前記第一基板から前記第二基板に向かう第一方向の平面視において、互いに交差する
   ことを特徴とする実装構造体。
6. 請求項１に記載の実装構造体において、
   前記配線部及び前記導通部のうちの前記一方は、前記第一面に平行な第二方向を長手方向とし、
   前記配線部及び前記導通部のうちの他方は、前記第一面に平行かつ前記第二方向に交差する第三方向を長手方向とし、
   前記第二方向において、前記導電部の寸法は、前記他方の寸法よりも大きい
   ことを特徴とする実装構造体。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の実装構造体において、
   前記導通部は、樹脂部と、前記樹脂部を覆う導電部と、を有し、
   前記第一基板には、前記機能素子に接続し、前記第一基板から前記第二基板に向かう第一方向における厚さが前記配線部よりも小さい引出配線が設けられ、
   さらに、前記樹脂部よりも前記第一基板から前記第二基板に向かう第一方向における厚さが大きい第二の樹脂部と、前記第二の樹脂部を覆う第二の導電部と、を有し、前記引出配線に接続される第二の導通部を備える
   ことを特徴とする実装構造体。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の実装構造体において、
   前記配線部は、金属材料で形成され、前記第一面の面方向における幅に対する前記第一面の法線方向における高さの比が、０．１以上５以下である
   ことを特徴とする実装構造体。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の実装構造体において、
   前記機能素子は、前記第一基板から前記第二基板に向かう第一方向に沿って振動する振動子を有する
   ことを特徴とする実装構造体。
10. 請求項９に記載の実装構造体において、
    前記配線部と前記導通部とは、前記振動子の前記第一方向における振動範囲よりも前記第二基板側で接続されている
    ことを特徴とする実装構造体。
11. 請求項９又は請求項１０に記載の実装構造体において、
    前記機能素子は、前記第一基板に形成された可撓膜と、前記可撓膜に設けられた前記振動子と、を有する超音波トランスデューサーである
    ことを特徴とする実装構造体。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の実装構造体において、
    前記第一基板と前記第二基板とを接合する接合部を備え、
    前記第一基板は、複数の前記機能素子が形成された機能領域を有し、
    前記接合部は、前記機能領域内で前記第一基板及び前記第二基板を接合する
    ことを特徴とする実装構造体。
13. 振動子が設けられる第一面を有する第一基板と、
    前記第一面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記振動子に導通される配線部と、
    前記第一面に対向する第二面を有する第二基板と、
    前記第二面に設けられ、前記配線部に接続し、前記振動子に導通される導通部と、を備え、
    前記振動子と前記第二基板との最短距離は、前記配線部と前記導通部とが接続される位置と前記第二基板との最大距離より長く、
    前記配線部及び前記導通部の少なくとも一方は、樹脂部と、前記樹脂部を覆う導電部と、を有する
    ことを特徴とする超音波デバイス。
14. 振動子が設けられる第一面を有する第一基板と、
    前記第一面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記振動子に導通される配線部と、
    前記第一面に対向する第二面を有する第二基板と、
    前記第二面に設けられ、前記配線部に接続し、前記振動子に導通される導通部と、
    前記第一基板、前記配線部、前記第二基板、及び前記導通部を収納する筐体と、を備え、
    前記振動子と前記第二基板との最短距離は、前記配線部と前記導通部とが接続される位置と前記第二基板との最大距離より長く、
    前記配線部及び前記導通部の少なくとも一方は、樹脂部と、前記樹脂部を覆う導電部と、を有する
    ことを特徴とする超音波探触子。
15. 振動子が設けられる第一面を有する第一基板と、
    前記第一面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記振動子に導通される配線部と、
    前記第一面に対向する第二面を有する第二基板と、
    前記第二面に設けられ、前記配線部に接続し、前記振動子に導通される導通部と、
    前記振動子を制御する制御部と、を備え、
    前記振動子と前記第二基板との最短距離は、前記配線部と前記導通部とが接続される位
    置と前記第二基板との最大距離より長く、
    前記配線部及び前記導通部の少なくとも一方は、樹脂部と、前記樹脂部を覆う導電部と、を有する
    ことを特徴とする超音波装置。
16. 機能素子が設けられる第一面を有する第一基板と、
    前記第一面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記機能素子に導通される配線部と、
    前記第一面に対向する第二面を有する第二基板と、
    前記第二面に設けられ、前記配線部に接続し、前記機能素子に導通される導通部と、
    前記機能素子を制御する制御部と、を備え、
    前記機能素子と前記第二基板との最短距離は、前記配線部と前記導通部とが接続される位置と前記第二基板との最大距離より長く、
    前記配線部及び前記導通部の少なくとも一方は、樹脂部と、前記樹脂部を覆う導電部と、を有する
    ことを特徴とする電子機器。

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