KR20150007244A - 정전용량형 트랜스듀서, 프로브, 및 피검체 정보취득장치 - Google Patents

Abstract

정전용량형 트랜스듀서는, 제1 전극과, 상기 제1 전극으로부터 간극을 가로질러 형성된 제2 전극을 포함하는 진동막을 구비한, 셀을 각각 갖는 복수의 소자; 복수의 제1 배선을 갖는 제1 연성회로기판; 및 복수의 제2 배선을 갖는 제2 연성회로기판을 구비한다. 상기 복수의 소자 중 일부는 제1 소자군으로 집단화되고, 그 각 소자는 상기 제1 배선들의 다른 제1 배선에 전기적으로 접속된다. 상기 제1 소자군이외의 상기 복수의 소자 중 일부는 제2 소자군으로 집단화되고, 그의 각 소자는 상기 제2 배선들의 다른 제2 배선에 전기적으로 접속된다. 상기 복수의 제1 및 제2 배선 중 적어도 일부에서 인접하는 배선끼리의 간격은, 상기 복수의 소자에 상기 배선들이 접속된 접속측과는 반대측에서 상기 접속측보다 넓다.

Description

정전용량형 트랜스듀서, 프로브, 및 피검체 정보취득장치{ELECTROSTATIC CAPACITANCE TRANSDUCER, PROBE, AND SUBJECT INFORMATION ACQUIRING DEVICE}

본 발명은, 정전용량형 트랜스듀서, 프로브, 및 피검체 정보취득장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 음향파의 송신과 수신 중 적어도 어느 하나를 행하는 기술에 관한 정전용량형 트랜스듀서와, 그것을 구비한 프로브 및 피검체 정보취득장치에 관한 것이다.

정전용량형 트랜스듀서의 일 형태인 미세가공 정전용량형 초음파 트랜스듀서(ＣＭＵＴ)는, 압전소자의 대체물로서 연구되고 있다. "Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ:ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，" Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ, Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ, ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ, ｖｏｌ．52,ｎｏ． 12,ｐｐ． 2242-2258,Ｄｅｃ． 2005에 개시되어 있는 것 같이, ＣＭＵＴ는, 반도체 처리를 이용한 미세전자기계 시스템(ＭＥＭＳ) 프로세스를 사용해서 제작된다.

ＣＭＵＴ의 셀은, 캐비티인 간극을 가로질러 서로 대향하는 한 쌍의 전극 중 한쪽의 전극을 포함하는 진동막이 진동 가능하게 지지된 구성이다. 1개이상의 셀을 구비하고, 전기적으로 독립적인 하나의 구성단위를 소자라고 한다. 이 소자단위로 음향파(전형적으로는, 초음파)의 수신이나 송신이 행해진다.

구체적으로는, 2개의 전극간에 전위차가 있는 상태에서 음향파(전형적으로는 초음파)를 받으면, 진동막이 진동함에 의해, 2개의 전극간의 거리가 변화되어서, 정전용량의 변화가 생긴다. 정전유도에 의해 발생한 전류는, 각 소자로부터 수신 회로에 출력된다. 수신 회로는, 전류값을 전압값으로 변환하고, 수신 신호로서 출력한다.

또한, 2개의 전극간에 송신 회로로부터 소자마다 AC전압의 송신 신호가 인가되면, 진동막이 진동하여서, 각 소자로부터 음향파를 송신할 수 있다.

소자 어레이를 형성하도록 소자가 복수 배치된 구성에서, 송/수신회로와 전기적으로 접속하기 위한 배선이 소자마다 설치된다. 이러한 배선에는 연성회로기판(flexible printed circuit)이 종종 사용되고, 각 전극은, 소자들이 설치된 소자기판의 끝면에 있어서, 전극 패드에 의해 상기 연성회로기판의 배선과 접속된다. 연성회로기판을 사용함으로써 복수의 배선을 유연하게 인출할 수 있다.

그러나, 단순하게 소자 기판의 단부에 있어서 복수의 소자와 연성회로기판상의 복수의 배선을 접속하면, 인접하는 배선끼리의 간격이 좁아져서, 배선간의 기생 용량이 발생할 수 있다. 그 후, 이것에 의해 송/수신특성(변환 효율)이 보다 나빠질 수 있다.

배선간의 기생 용량을 저감하여서, 변환 효율의 저하를 억제한 정전용량형 트랜스듀서를 제공하는 것이 바람직하다는 것을 찾아냈다.

정전용량형 트랜스듀서는, 제1 전극과, 상기 제1 전극으로부터 간극을 가로질러 형성된 제2 전극을 포함하는 진동막을, 구비한 셀을 각각 갖는 복수의 소자; 복수의 제1 배선을 갖는 제1 연성회로기판; 및 복수의 제2 배선을 갖는 제2 연성회로기판을 구비한다. 상기 복수의 소자 중 일부는 제1 소자군으로 집단화되고, 상기 제1 소자군의 소자들과 상기 제1 배선들 각각은 전기적으로 접속된다. 상기 제1 소자군이외의 상기 복수의 소자 중 일부는 제2 소자군으로 집단화되고, 상기 제2 소자군의 소자들과 상기 제2 배선들 각각은 전기적으로 접속된다. 상기 복수의 제1 및 제2 배선 중 적어도 일부에서 인접하는 배선끼리의 간격은, 상기 소자들에 상기 배선들이 접속된 접속측과는 반대측에서 보다 넓다.

본 발명의 또 다른 특징들은, 첨부도면을 참조하여 이하의 예시적 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1a 내지 1c는 제1실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서를 설명하는 모식도다.
도 2a 및 2b는 소자의 구성을 나타내는 모식도다.
도 3a 내지 3d는 구동회로를 나타내는 회로도다.
도 4는 제1실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서를 설명하는 모식도다.
도 5a 내지 5c는 제2실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서를 설명하는 모식도다.
도 6은 제3실시예에 따른 연성회로기판을 설명하는 모식도다.
도 7은 제4실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서를 설명하는 모식도다.
도 8a 및 8b는 제5실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서를 설명하는 모식도다.
도 9는 제6실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서를 설명하는 모식도다.
도 10은 제7실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서를 설명하는 모식도다.
도 11은 제8실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서를 설명하는 모식도다.
도 12a 및 12b는 피검체 정보취득장치를 설명하는 모식도다.

도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 본 실시예들의 주요 특징은, 소자군마다 연성회로기판이 설치되고, 그 연성회로기판상의 배선끼리의 간격이 그 배선들이 그 소자에 접속하는 측으로부터 그 반대측상에서 보다 크다는 것이다.

제1실시예

정전용량형 트랜스듀서의 구성

우선, 도 1a 내지 1c를 참조하여 제1실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 전체적인 구성에 관하여 설명한다. 도 1a는, 정전용량형 트랜스듀서의 사시도이며, 도 1b 및 1c는 소자 칩의 사시도다. 본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서는, 음향파(전형적으로는 초음파)의 송신 및 수신 중 적어도 한쪽을 행하는 것이 가능하다.

본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서는, 소자 칩(101), 제1 연성회로기판(102) 및 제2 연성회로기판(103)을 구비한다. 소자 칩(101)은, 기판(2) 위에 설치된 복수의 소자(201)를 구비한다. 복수의 소자(201)는, 도 1b에 나타나 있는 바와 같이 2차원 어레이로 배치되어도 되거나, 도 1c에 나타나 있는 바와 같이 1차원 어레이로 배치되어도 된다. 복수의 소자(201)는, 제1 전극 패드(203)에 연결되는 제1 소자군(도 1a 상측의 11개의 소자)과, 제1 전극 패드(204)에 연결되는 제2 소자군(도 1a 하측의 11개의 소자)을 구비한다. 소자(201)의 상세한 구성은, 도 2a 및 2b를 참조하여 후술한다.

소자 칩(101) 위의 제1 전극 패드(203)와, 제1 연성회로기판(102) 위의 배선 패드(211)는 와이어(205)에 의해 전기적으로 접속된다. 또한, 소자 칩(101) 위의 제2 전극 패드(204)와 제2 연성회로기판(103) 위의 배선 패드(211)는, 와이어(205)에 의해 전기적으로 접속된다. 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103)의 한쪽의 단부는, 소자 칩(101)이 고정된 지지부재(1000 위에 고정되어 있다.

제1 연성회로기판(102)은, 복수의 배선 패드(211)에 연결된 복수의 제1 배선(212)을 갖는다. 제1 배선(212)은, 제1 회로기판(104)에 설치된 커넥터(221)에 배선 패드(214)를 거쳐 삽입된다. 제1 배선(212)은 배선 패드(214)를 거쳐 제1 회로기판(104)에 설치된 커넥터(221)에 접속된다. 제2 연성회로기판(103)은, 복수의 배선 패드(211)에 연결된 복수의 제2 배선(224)을 갖는다. 제2 배선(224)은, 제2 회로기판(106)에 설치된 커넥터(221)에 배선 패드(214)를 거쳐 삽입된다. 제2 배선(224)은, 배선 패드(214)를 거쳐제1 회로기판(104)에 설치된 커넥터(221)에 접속된다. 제1 배선(212) 및 제2 배선(224)은 절연재료에 의해 둘러싸여져, 인접하는 배선끼리는 절연되어 있다.

제1 회로기판(104)에는 제1 구동회로로서 제1 송/수신회로(223)가 설치되어 있고, 제2 회로기판(106)에는 제2 구동회로로서 제2 송/수신회로(225)가 설치된다. 제1 및 제2 송/수신회로(223, 225)는, 각각, 배선(222)에 의해 상기 커넥터(221)에 접속되어 있다.

이와 같이, 소자 칩 위의 복수의 소자(201)를 제1 및 제2 소자군으로 나누고, 소자군마다 연성회로기판이 접속된다. 제1 연성회로기판(102) 위의 인접한 제1 배선(212)과 제2 연성회로기판(103) 위의 제2 배선(224)간의 간격은, 소자 칩(101)과 비교하여 회로기판(104, 106)에서 보다 넓다. 이러한 구성에 의해, 소자 칩(101)에서와 같은 간격으로 배선을 배치하는 구성과 비교하여, 배선간의 기생 용량을 저감할 수 있다.

소자 칩(101) 위의 복수의 소자(201)를 제1 및 제2 소자군으로 나누지 않고, 복수의 소자(201)에 대하여 1개의 연성회로기판을 설치하고, 각 소자(201)를 연성회로기판 위의 배선과 접속하도록 구성해도 된다. 이 경우에도, 그 연성회로기판 위의 배선이, 소자 칩(101)에서와 비교하여 간격이 보다 넓게 배치되어 있으면, 배선간의 기생 용량 저감의 효과는 얻을 수 있다.

소자의 구성

본 실시예에 따른 소자(201)의 구성에 대해서 도 2a 및 2b를 참조하여 설명한다. 도 2a는, 소자 칩(101)내의 일부의 소자(201)를 나타내는 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 선IIB-IIB를 따라 자른 단면도다. 본 실시예에 따른 소자(201)는, 서로 전기적으로 접속된 셀(1)을 복수 구비한다. 도 2a는 셀(1)의 수가 9개인 것으로서 나타내고 있지만, 그 수는 단지 1개이어도 되거나, 임의의 수이어도 된다. 소자(201)의 수는, 2개이상이기만 하면 임의의 수이어도 된다. 상기 셀의 형상은, 도 2a에서는 원형으로서 도시되어 있지만, 대신에 사각형, 육각형 또는 임의의 다른 형상이어도 된다. 또한, 도 2a에서는, 셀끼리와 소자끼리를 접속하는 배선이나 전극 패드 등은 생략되어 있다.

각 셀(1)은, 캐비티인 간극을 가로질러 서로 대향하는 한 쌍의 전극 중 한쪽의 전극을 포함하는 진동막이 진동 가능하게 지지된 최소단위의 구조다. 구체적으로, 도 2b에서는, 셀(1)은, 제1 전극(5)과, 간극을 가로질러 상기 제1 전극(5)에 대향하는 제2 전극(4)을 구비한다. 제1 전극(5)은 소자기판(2) 위에 형성되어 있고, 제1 전극(5) 위에는 절연막(7)이 형성되어 있다. 제2 전극(4)은, 멤브레인(6)과 함께 진동막으로서 기능한다. 멤브레인(6)은, 멤브레인 지지부재(8)에 의해 지지되고, 절연막(7)으로부터 캐비티(3)를 가로질러 배치되어 있다.

각 소자(201)는, 1개이상의 셀을 구비한 전기적으로 독립적인 구성단위다. 즉, 1개의 셀을 1개의 용량이라고 생각했을 경우, 소자내의 복수 셀의 용량은 병렬로 접속되어 있고, 이 소자단위로 신호들이 입력 및 출력된다. 복수의 소자(201)는, 멤브레인(6)에는 절연 특성을 가진 절연막을 사용해서 서로 전기적으로 분리되어 있다.

본 실시예에서는, 소자기판측의 제1 전극(5)이, 복수의 소자간에 전기적으로 접속된 공통 전극으로서 기능하고, 진동막측의 제2 전극(4)은 소자마다 전기적으로 분리되어서, 각 소자로부터의 출력이 추출되는 개별전극으로서 기능한다. 이때, 그렇지만, 본 발명에 있어서는, 제1 전극(5)을, 개별전극이 되도록 소자마다 전기적으로 분리하고, 진동막측에서의 제2 전극(4)을 소자간에 도통하는 공통 전극으로서의 역할을 한다.

그 진동막은, 도 2에서는 멤브레인(6)과 제2 전극(4)으로 구성되어 있지만, 그 진동막은 적어도 제2 전극(4)을 가져 진동가능한 구성이어도 된다. 예를 들면, 제2 전극(4)만으로 진동막을 구성해도 좋거나, 복수의 멤브레인 사이에 제2 전극(4)이 끼워진 구성이어도 된다.

또한, 본 실시예에서는 제1 전극(5)은 기판(2) 위에 직접 설치되어 있지만, 제1 전극(5)과 상기 기판(2)의 사이에 절연막을 설치한 구성이어도 된다. 또한, 본 실시예에서는 제1 전극(5) 위에 절연막(7)이 설치되지만, 절연막(7)을 설치하지 않고 제1 전극(5)이 노출된 구성이어도 된다.

소자기판(2)으로서는, 실리콘 기판, 유리 기판등을 사용할 수 있다. 제1 전극(5) 및 제2 전극(4)으로서는, 티타늄, 알루미늄 등의 금속이나, 알루미늄 실리콘 합금등을 사용할 수 있다. 절연막(7)과 멤브레인(6)으로서는, 실리콘 질화막이나, 실리콘 산화막 등을 사용할 수 있다. 소자(201)는, 희생층을 에칭 함에 의해 캐비티를 형성하는 희생층형 에칭이나, 실리콘 온 인슐레이터(ＳＯＩ)기판의 활성층을 멤브레인으로서 사용하는 접합형 에칭등의 공지의 방법을 사용하여 제작될 수 있다.

정전용량형 트랜스듀서의 구동

도 1a 내지 1c에 되돌아가서, 본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 구동원리에 관해 설명한다. 본 실시예에서는, 제1 송/수신회로(223)와, 소자 칩(101) 위의 제1 소자군과의 사이에서 신호들이 교환된다. 또한, 제2 송/수신회로(225)와, 제2 소자군과의 사이에서 신호들이 교환된다. 이하, 초음파의 송신 및 수신시의 구동방법에 대해서 상세하게 설명한다.

정전용량형 트랜스듀서에서 초음파를 수신할 경우, 제1 전극(5)과 제2 전극(4)을 각각 소정의 전압값에 고정하고, 제1 및 제2 전극간에 전위차를 생기게 한다. 구체적으로는, 공통 전극인 제1 전극(5)에 DC전압Ｖａ가 인가되고, 제2 전극(4)에는 그라운드 전위Ｖｇ가 인가된다. 또한, 본 발명에 있어서 그라운드 전위Ｖｇ는, 송/수신회로가 갖는 DC 기준전압을 나타낸다. 이에 따라 제1 및 제2 전극간에 Ｖｂｉａｓ=Ｖａ-Ｖｇ의 전위차가 발생한다. 이 상태에서 초음파를 수신하면, 독립적 전극인 제2 전극(4)을 갖는 진동막이 진동한다. 이러한 진동에 의해, 제2 전극(4)과 제1 전극(5)과의 사이의 거리가 바뀌고, 이에 따라 정전용량이 변화된다. 이 정전용량변화에 따라, 제2 전극(4)으로부터 소자마다 신호(전류)가 출력된다.

이 전류가, 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103) 위의 제1 및 제2 배선(212, 224)을 거쳐, 제1 및 제2 송/수신회로(223, 225)에 입력된다. 제1 및 제2 송/수신회로(223, 225)는, 전류를 전압으로 변환하여, 수신 신호로서 외부의 신호 처리부에 송신된다.

초음파를 송신하는 경우에는, 제1 전극(5)과 제2 전극(4)과의 사이에 전위차가 발생된 상태에서, 송/수신회로(223, 225)로부터 제2 전극(4)에 송신 신호인 AC전압을 공급한다. 혹은, 송/수신회로(223, 225)로부터 제2 전극(4)에 DC전압에 AC전압을 중첩한 전압(즉, 정/부가 반전하지 않는 AC전압)을 송신 신호로서 공급한다. 이 AC전압의 정전기력에 의해 진동막이 진동하여서, 정전용량형 트랜스듀서는, 소자(201)마다 독립적으로 초음파를 송신할 수 있다.

도 1a에서는 제2 전극(4)에 연결되는 배선과 전극 패드만 나타나 있지만, 소자 칩(101)은 실제로는 제1 전극(5)에 DC전압을 연결하는 배선과 전극 패드도 구비한다. 또한, 연성회로기판(102, 103)은, 제1 및 제2 배선과 아울러, 회로기판상 또는 외부에 설치된 DC전압공급부(도면에서 생략됨)로부터 제1 전극(5)에 DC전압을 공급하기 위한 제3 배선을 구비하여도 된다.

다음에, 본 실시예에서 구동회로로서 사용된 송/수신회로의 예를 설명한다. 이때, 본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서는, 초음파의 송신 및 수신 중 적어도 한쪽을 행할 수 있다. 이에 따라, 소자를 구동하는 구동회로로서 송/수신회로의 예를 설명하지만, 본 실시예는 이것에 한정되지 않는다. 구체적으로는, 그 회로는, 송신만 행하는 회로나, 수신만 행하는 회로이어도 된다.

송/수신회로

도 3a 내지 3d는, 송/수신회로의 구체적인 구성 예를 나타낸다. 도 3a 및 3b는, 송신 신호인 AC전압을 외부적으로 공급하는 구성의 회로다.

우선, 송신 동작에 관해 설명한다. 외부적으로 송/수신회로에(도면에서 단자로부터 오른쪽 단부에) 송신 신호가 입력된다. 보호 회로(12, 13)는, 통상적으로 입/출력 배선을 접속하고(온) 하고 있지만, 수V이상의 전압이 인가되면, 보호 회로(12, 13)는 입/출력 배선을 비접속(오프)하는 특성을 가지고 있다. 송신 신호는, 수십 볼트로부터 수백 볼트정도의 고전압의 AC전압이어서, 보호 회로(13)는 오프하여, 수신 회로측에 고전압이 인가되어 파손하는 일은 없다. 한편, 다이오드(11)는, 다이오드가 갖는 역치전압이상의 전압이 인가되면 온 하여서, 소자 칩측에 송신 신호를 송신한다. 보호 회로(12)는, 고전압의 AC전압의 송신 신호를 검출하고, 오프가 된다.

다음에, 수신 동작을 설명한다. 송/수신회로에는, 소자 칩측으로부터(도면에서 좌측의 단자로부터) 미소 전류가 입력된다. 소자 칩측의 단자의 전위는, 다이오드가 갖는 역치보다 낮기 때문에 오프이고, 보호 회로(12)도 온 하고 있기 때문에, 전류는 수신 회로에 입력된다. 도 3a는, 저항Ｒｉｎ과 전계효과 트랜지스터(ＦＥＴ) 증폭회로를 사용하여, 입력된 전류를 전압으로 변환해서 출력하는 구성을 나타낸다. 이 수신 회로로서는, 도 3b에 나타낸, 연산 증폭기(18)를 이용한 트랜스 임피던스 증폭 회로에 의한, 전압전류 변환 회로를 사용하여도 된다.

송신 신호인 AC전압을 외부적으로 공급하는 경우에 관하여 도 3a 및 3b로 설명했지만, 도 3c 및 3d에서 나타나 있는 바와 같이 송신 신호인 AC전압을 내부적으로 생성하는 구성을 사용할 수도 있다. 도 3c 및 3d에 있어서, 참조번호 19, 20은 고내압 스위치다. 송신시는, 고내압 스위치 20을 오프하고, 고내압 스위치 19를 온 하여, 고전압Ｖｈｉｇｈ에 접속한 후, 고내압 스위치 19를 오프하고, 고내압 스위치 20을 온 함으로써, 펄스형의 AC전압을 발생시킬 수 있다. 이때, 보호 회로(12)는 고전압이 발생하고 있는 기간동안 오프되기 때문에, 수신 회로측에 고전압이 인가되어 파손할 일은 없다.

수신시는, 고내압 스위치(19, 20)가 오프되기 때문에, 입력된 전류는 보호 회로(12)를 통과하고, 수신 회로에 입력된다. 이 수신 회로로서는, 도 3a 및 3b에 나타낸 저항Ｒｉｎ과 ＦＥＴ증폭회로를 사용한 전류전압 변환회로나, 연산 증폭기(18)를 이용한 트랜스임피던스 증폭기 회로를 사용하여도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 소자 칩(101)은 복수의 소자군을 구비하고, 소자군마다 연성회로기판이 접속된다. 연성회로기판 위의 배선은, 인접하는 배선끼리의 간격이, 소자 칩(101)과 비교하여 회로기판(104, 106)에서 보다 넓도록 설치된다. 배선간의 거리가 작을수록, 배선간의 용량은 커지기 때문에, 배선 피치를 도중으로부터 넓힌 이러한 구성에 의해 배선간의 평균적인 거리를 길게 할 수 있다.

따라서, 예를 들면, 이러한 구성에 의해, 소자 칩(101) 위의 소자들을 소자군으로 집단화하지 않고, 그 배선을 단순하게 복수의 소자로부터 단일의 연성회로기판까지 소자 칩(101)에 같은 배선 간격으로 연장하는 경우와 비교하여, 배선간의 기생 용량을 저감할 수 있다. 그 연성회로기판측의 모든 장소에서 보다 넓은 배선 간격은 연성회로기판 위의 배선들에 대해 바람직하지만, 일부를 넓게 하는 것도 기생 용량 저감의 효과를 산출한다.

또한, 본 실시예에서는 도 1a에 나타나 있는 바와 같이, 연성회로기판끼리가, 회로기판측의 영역의 적어도 일부에 있어서, 연성회로기판의 두께 방향으로 중첩되어 있다. 이 구성에 대해서 상세하게 설명한다.

소자로부터 배선을 인출할 수 있는 폭은, 소자가 배열되어 있는 소자기판(2)의 폭과 배치된 소자수에 의해 제한된다. 그렇지만, 기생 용량을 저감하기 위해서, 단순하게 연성회로기판 위의 배선 간격을 넓히는 것은, 정전용량형 트랜스듀서 전체의 사이즈가 커질 것이다. 이에 따라, 본 실시예에서는 회로기판측의 영역에 있어서, 복수의 연성회로기판끼리를 포개는 것에 의해, 회로기판측의 폭을 넓히지 않고, 배선 간격을 넓힐 수 있다. 이것에 의해, 소자 칩(101)의 표면상의 한변에 접속된 연성회로기판의 수가 N이면, 회로기판측의 배선 간격을 소자 칩측의 배선 간격의 약 N배로 할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 연성회로기판을 형상에 맞춰서 유연하게 구부려서(소자 칩 표면에 대하여, 연성회로기판이 각도를 이루도록) 배치할 수 있다. 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103)은, 구부려진 영역(소자 칩 표면에 대하여, 연성회로기판이 연속적으로 각도 변화를 갖는 영역)에서는 겹치지 않고 있다. 이러한 구성에 의해, 구부려진 영역이 두꺼워지지 않고, 유연하게 구부릴 수 있기 때문에, 보다 소형의 정전용량형 트랜스듀서를 제공할 수 있다.

소자 칩(101)에 설치될 수 있는 소자군의 수는, 2개에 한정되지 않고, 복수이면 어떠한 수이어도 된다. 연성회로기판의 수는, 소자군의 수에 대응하여도 된다. 한층 더, 연성회로기판은, 소자 칩(101)의 양측으로부터 연장되어도 되고, 단지 일단(일측)인 것만은 아니다.

제2실시예

제2실시예에 대해서 도 5를 참조하여 설명한다. 본 실시예는, 소자 칩과 연성회로기판과의 사이의 전기적 접속의 구성에 관한 것이다. 그 이외의 구성은, 제1실시예와 같기 때문에, 설명을 생략한다.

본 실시예의 특징은, 소자 칩(101)과 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)이 이방성 도전막(ＡＣＦ)을 사용해 전기적으로 접속되어 있는 것이다. 도 5a는 본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 모식도이며, 도 5b 및 5c는 소자 칩(101)의 평면도다.

본 실시예에서는 소자 칩(101)과 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)은, 소자 칩(101)의 단부에서 접속되어 있다. 소자 칩(101)의 단부에 배열된 제1 및 제2 전극 패드(203, 204)는, ＡＣＦ(301)를 거쳐 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103) 위의 배선 패드(211)와 전기적으로 접속되어 있다.

ＡＣＦ는, 미세한 도전성 금속입자를 함유하고 있는 절연성의 열경화성 수지이며, 전극에서 잡기 압력을 가함으로써 전극간을 전기적으로 접속할 수 있다. 즉, ＡＣＦ(301)가 제1 및 제2 전극 패드(203, 204)와 배선 패드(211)와의 사이에 상하로 끼워져 있는 부분에서, 그 제1 및 제2 전극 패드(203, 204)와 배선 패드(211)는 전기적으로 접속되지만, 끼워지지 않고 있는 부분(즉, 전극 패드간)은, ＡＣＦ(301)의 절연성에 의해 전기적으로 절연되어 있다. 이 상태에서 전극부근에 열을 가하는 것에 의해, ＡＣＦ가 경화하고, 전극끼리의 접속 상태를 유지한다.

이 ＡＣＦ(301)을 사용해서 전기적으로 접속을 행함으로써, 와이어를 사용한 구성과 비교하여, 전기 접속부의 높이를 낮게 할 수 있다. 이에 따라, 소자 칩(101)상의 전기 접속부의 높이가 보다 낮아져, 소형의 정전용량형 트랜스듀서를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103)을, 교호하면서 고정되는 것에 제한받지 않고, 독립적으로 소자 칩(101)과 접속할 수 있다. 이에 따라, 상기 연성회로기판은 개별적으로, 소자 칩(101)상의 전극 패드(203, 204)에 쉽고 정확하게 위치될 수 있어서, 배선 접속부가 신뢰성이 높을 수 있다.

물론, 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)을, 먼저 일체로 고정한 후, 소자 칩(101)과 접속하는 구성도 가능하다. 그러나, 이 경우에, 제1 및 제2 배선층과, 소자 칩(101) 위에 배열된 전극 패드(203)를 위치 편차없이, 정밀하게 접속하는 것이 곤란하다.

또한, 서로 접속되지 않고 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)을 소자 칩(101)에 접속하고 있기 때문에, 형상에 맞춰서 유연하게 구부려서 배치할 수 있다. 이것에 의하여, 보다 소형의 정전용량형 트랜스듀서를 실현할 수 있다.

이제, 전기적 접속을 위한 공정을 설명한다. 우선, 소자 칩(101) 위에 배열된 제2 전극 패드(204) 위에 ＡＣＦ(301)를 배치한다. 다음에, 제2 연성회로기판(103)의 배선 패드(211)와, 소자 칩(101)상의 제2 전극 패드(204)를 위치 결정하고, 임시로 고정한다. 그 후, 이것은, 제1 연성회로기판(102)에 대해서도 마찬가지로 행한다. 다음에, 압력과 온도를 가한다. 이 공정에 의해, 전극 패드(203, 204)와 배선 패드(211) 사이에 끼워진 ＡＣＦ(301)는 쭈그러져, 전극 패드(203, 204)와 배선 패드(211)가 전기적으로 접속된다. 한편, 인접하는 전극 패드(203) 사이나 전극 패드(204) 사이의 ＡＣＦ(301)는 쭈그러지지 않기 때문에, ＡＣＦ자체가 갖는 절연성에 의해 전기적으로 절연되어 있다. 이 가열에 의해, 수지가 경화하고, 상기 부재의 위치 관계가 유지된다. 이상과 같이, 본 실시예를 사용함으로써, 복수의 연성회로기판을 간단한 공정으로, 소자 칩(101)상의 전극 패드와 전기적으로 접속할 수 있다.

본 실시예에서는, 도 5b에 나타나 있는 바와 같이, 소자 칩(101)의 단부에 배열된 전극 패드(203, 204)는, 직선으로 되어 있다. 같은 연성회로기판에 접속된 전극 패드203과 전극 패드204는, 같은 간격X로 배치되어 있고, 다른 소자군에 접속된 전극 패드203과 전극 패드204는, X보다 큰 간격Y로 배치되어 있다. 이에 따라, 복수의 연성회로기판을 배열한 경우에도, 연성회로기판의 단부의 절연 영역끼리가 상호 간섭하지 않고, ＡＣＦ접속을 행할 수 있다.

그러나, 이때, 본 실시예는 이와 같이 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 5c에 나타나 있는 바와 같이, 다른 전극 패드(203, 204)를, 배선의 인출 방향으로 위치적으로 어긋나도 된다. 이에 따라, 도 5b에 나타낸 간격X보다 넓은 간격Y를 위한 스페이스가 필요없어, 전극 패드(203, 204)가 배열되는 폭을 억제할 수 있고, 소형의 정전용량형 트랜스듀서를 제공할 수 있다.

제3실시예

제3실시예에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다. 본 실시예는, 복수의 연성회로기판 위의 배선에 관한 것이다. 그 이외의 구성은, 상기 제1실시예와 상기 제2실시예와 같기 때문에, 그에 대한 설명은 생략한다.

본 실시예의 특징은, 제1 연성회로기판(102)의 제1 배선(241)과 제2 연성회로기판(103)의 제2 배선(242)이 제1 및 제2 연성회로기판의 두께 방향에서 보았을 경우에 어긋남(offset) 영역에 있는 것이다. 도 6은, 복수의 연성회로기판을 연성회로기판의 상부로부터 본 투시도다.

도 6에서는, 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103)이 회로기판측의 영역에 있어서 겹쳐 있다. 회로기판측의 이 영역내에서, 제1 연성회로기판(102) 위의 제1 배선(241)에 대하여, 제2 연성회로기판(103) 위의 제2 배선(242)이, 배선 패드(214)가 배열되는 방향으로, 배선 간격의 절반정도만큼 어긋나 있다. 즉, 제2 연성회로기판(103)에의 제1 배선(241)의 정사영은, 인접하는 제2 배선(242)의 정사영끼리의 사이에 위치하도록 위치되어 있다. 제1 배선(241)의 정사영과 제2 배선(242)의 정사영은, 제1 배선(241)과 제2 배선(242)이 교대로 배열되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 제1 배선(241)과 제2 배선(242) 사이의 거리를 떨어지게 할 수 있어, 제1 및 제2 연성회로기판간에 있어서의 기생 용량을 저감할 수 있다.

또한, 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103)과 아울러, 제3 연성회로기판 또는 그보다 더 많은 연성회로기판이 있는 경우에는, 배선들의 위치는, 적어도 인접한 연성회로기판간에 어긋나 있는 것이 바람직하다.

본 실시예는 상기 제2실시예와 조합되는 것이 바람직하다. 제2 실시예에서는 소자 칩(101)상의 전극 패드(203, 204)에, 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)의 배선 패드(211)를 위치시킬 수 있어서, 고정밀도로 위치 관계를 설정할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)의 배선 패드(211)간의 위치 관계를, 고정밀도로 위치 결정할 수 있어, 제1 및 제2 배선(241, 242) 사이의 기생 용량을 저감할 수 있다.

제4실시예

제4실시예에 대해서 도 7을 참조하여 설명한다. 본 실시예의 특징은, 복수의 연성회로기판의 사이에 절연성 시트(sheet)가 설치되는 것이다. 그 이외의 구성은, 상기 제1 내지 제3실시예와 같기 때문에, 그에 대한 설명은 생략한다.

도 7은 본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 모식도다. 도 7에서는, 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103)의 사이에, 절연성 시트(스페이서401)가 배치되어 있다. 이 스페이서(401)는, 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103)의 사이의 거리(스페이스)를, 스페이서(401)의 두께이상인 일정한 거리로 유지할 수 있다. 따라서, 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103)에 각각 설치된 배선간의 기생 용량을 작은 값으로 억제할 수 있다.

또한, 스페이서(401)는, 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103) 중 어느 한쪽에만 고정되는 것이 바람직하다. 한쪽의 연성회로기판에만 고정되어 있는 것에 의해, 위치 어긋남을 쉽게 흡수하고, 또한, 연성회로기판을 보다 유연하게 구부릴 수 있다.

제5실시예

제5실시예에 대해서 도 8a 및 8b를 참조하여 설명한다. 본 실시예의 특징은, 복수의 연성회로기판이 1개의 회로기판에 접속되는 것이다. 그 이외의 구성은, 상기 제1 내지 상기 제4실시예와 같기 때문에, 그에 대한 설명은 생략한다.

도 8a 및 8b는, 본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 모식도다. 도 8a는, 회로기판(104)의 양면에 전기적으로 접속된 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)을 나타낸다. 회로기판(104)은, 연성회로기판과 접속하기 위한 커넥터(221, 226)이 서로 다른 면에 형성되어 있다. 제1 연성회로기판(102)은, 회로기판(104)의 한쪽의 면(표면)에 형성된 커넥터(221)에 배선 패드(214)를 거쳐 전기적으로 접속되어 있다. 제2 연성회로기판(103)은, 회로기판(104)의 다른쪽의 면(이면)에 형성된 커넥터(226)에, 배선 패드(214)를 거쳐 전기적으로 접속되어 있다. 이러한 구성에 의해, 연성회로기판마다 회로기판을 설치하는 구성과 비교하여, 회로기판(104)의 두께를 저감할 수 있고, 보다 소형의 정전용량형 트랜스듀서를 제공할 수 있다.

본 실시예의 다른 예를 도 8b를 참조하여 설명한다. 도 8b가 회로기판(104)의 한 면에 2행으로 배열된 커넥터(221, 227)를 나타내므로, 배선이 연장되는 방향에 직교하는 방향으로 2행의 배선 패드가 배열되어 있다. 커넥터221, 227은, 배선이 연장되는 방향으로 배열되어 있다. 커넥터(221)는, 커넥터(221)가 설치된 면에 배선(222)을 거쳐 송/수신회로(223)에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 커넥터(227)는, 커넥터(227)가 설치된 면으로부터 관통 배선을 거쳐서 이면측에 미도시된 송/수신회로에 전기적으로 접속되어 있다.

이러한 구성에 의해, 회로기판(104)과 연성회로기판 사이의 접속부를 한 면에만 위치시키는 것이 가능해진다. 이에 따라 양면에 커넥터를 형성하는 도 8a에 나타낸 구성과 비교하여, 커넥터 부분의 높이를 낮게 할 수 있음에 따라, 보다 소형의 정전용량형 트랜스듀서를 제공할 수 있다. 또한, 회로기판(104)의 한 면에 상기 커넥터들을 배치하기 때문에, 조립이 용이해져, 회로기판에 관한 배치의 제약이 적은 정전용량형 트랜스듀서를 제공할 수 있다.

본 실시예는 회로기판(104)과 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103) 사이에 전기적으로 접속하기 위한 커넥터들을 사용한 구성에 대해서 설명했지만, 본 실시예는 이와 같이 한정되지 않고, ＡＣＦ나 와이어에 의한 접속도 행할 수 있다. 와이어를 사용하는 경우에는, 회로기판(104)과 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)의 접속부의 높이를 낮게 할 수 있다. ＡＣＦ를 사용하는 것은, 한층 더, 회로기판(104)과 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)의 접속부의 높이를 대폭 낮게 할 수 있으므로, 보다 소형의 정전용량형 트랜스듀서를 제공할 수 있다.

제6실시예

제6 실시예에 대해서 도 9를 참조하여 설명한다. 본 실시예의 특징은, 제1 및 제2 연성회로기판과는 다른, 제3 연성회로기판의 존재다. 그 이외의 구성은, 상기 제1 내지 상기 제5실시예와 같기 때문에, 그에 대한 설명은 생략한다.

도 9는, 본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 모식도다. 도 9는, 제1 및 제2 연성회로기판 밑에 배치된 제3 연성회로기판(105)을 나타낸다. 제3 연성회로기판(105) 위의 제3 배선(230)은, 배선 패드(215)를 거쳐 소자 칩(101)의 공통 전극인 제2 전극(4)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제3 연성회로기판(105) 위의 제3 배선(230)은, 배선 패드(232)를 거쳐 회로기판(104) 또는 외부적으로 구비된 미도시된 DC전압공급부에 접속된 커넥터(231)에 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 제3 배선(230)은, 소자 칩(101)의 공통 전극에 DC전압Ｖａ를 공급한다.

또한, 제1 및 제2 배선(212, 224)에 송/수신신호(송신 신호와 수신 신호 중 한쪽)가 도달할 때, 제3 배선(230)에는, 송/수신신호에 대응한 리턴 신호가 입력된다. 송/수신신호를 열화하지 않고 전송되기 위해서는, 이 송/수신신호를 전해주는 제1 및 제2 배선(212, 224)과, 리턴 신호 배선으로서 기능하는 제3 배선(230)은, 서로에게서 멀리 떨어져 배치되는 것이 바람직하다.

본 실시예의 구성에 의해, 송/수신신호가 통과하는 제1 및 제2 배선(212, 224)에 제3 배선(230)을 대향시켜서 배치시킬 수 있다. 따라서, 소자 칩(101)과 송/수신회로(223, 225)와의 사이에 있어서의 송/수신신호의 전달 특성의 열화를 억제할 수 있다.

제3 연성회로기판(105)의 위치는, 도 9에는 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)의 밑에 있는 것으로서 도시되어 있지만, 본 실시예는 이와 같이 한정되지 않는다. 제3 연성회로기판(105)은, 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)보다 위에 배치되어도 되거나, 제1 및 제2 연성회로기판(102, 103)의 사이에 배치되어도 된다.

제7실시예

제7 실시예에 대해서 도 10을 참조하여 설명한다. 본 실시예는, 제1 및 제2 연성회로기판간에 제4 연성회로기판을 가진다. 그 이외의 구성은, 상기 제1 내지 상기 제6 실시예와 같기 때문에, 그에 대한 설명은 생략한다.

도 10은, 본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 모식도다. 도 10은, 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103) 사이의 제4 연성회로기판(107)을 나타낸다. 제4 연성회로기판(107)은, 전체면을 덮는 동전위의 제4 배선(237)을 갖고, 절연막으로 덮어져 있다.

제4 연성회로기판(107) 위의 제4 배선(237)은, 소자 칩(101)의 패드(217)를 통해 소자기판에 접속되어 있다. 제4 배선(237)은, 배선 패드(247)와 커넥터(257)를 거쳐서, 제1 회로기판(104)의 소정의 기준전위(전형적으로는, 그라운드 전위Ｖｇ)에 접속되어 있다.

이러한 제4 연성회로기판(107)은, 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103)의 사이에서, 소정의 기준전위에 고정된 제4 배선(237)에 의해 정전기적으로 차폐한다. 이에 따라, 제1 연성회로기판(102) 위의 제1 배선(212)과, 제2 연성회로기판(103) 위의 제2 배선(224)의 사이에서 발생하는 기생 용량을 거의 완전히 없앨 수 있다. 따라서, 소자 칩(101)과 송/수신회로(223, 225)와의 사이에 있어서의 송/수신신호의 전달 특성의 열화를 억제할 수 있다.

제8실시예

제8 실시예에 대해서 도 11을 참조하여 설명한다. 본 실시예는, 제1 연성회로기판(102)과 제2 연성회로기판(103)이 소자 칩(101)의 다른 단면(측면)에 배치되어 있다는 점에서 상기 제1 내지 제7 실시예와 다르다. 그 이외의 구성은, 상기 제1 내지 제7 실시예와 같기 때문에, 그에 대한 설명은 생략한다.

도 11은, 본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 모식도다. 도 11에 나타낸 것처럼, 제1 연성회로기판(102)의 제1 배선(212)은, 소자 칩(101)의 제1 단면측에 있어서 제1 소자군의 제1 전극 패드(203)와 전기적으로 접속되어 있다. 마찬가지로, 제2 연성회로기판(103)의 제2 배선(224)은, 소자 칩(101)의 제2 단면측에 있어서 제2 소자군의 제2 전극 패드(204)와 전기적으로 접속되어 있다.

본 실시예에 있어서도, 제1 배선(212)끼리와 제2 배선(224)끼리의 간격을 넓혀서, 배선간의 기생 용량을 저감할 수 있다. 한층 더, 전극 패드(203, 204)가 배열되는 방향으로 회로기판의 폭을 작게할 수 있어서, 소형의 정전용량형 트랜스듀서를 제공할 수 있다.

제9실시예

상기 제1 내지 제8 실시예에서 설명한 정전용량형 트랜스듀서는, 초음파를 포함하는 음향파를 사용한 피검체 정보취득장치에 적용할 수 있다. 피검체로부터의 음향파를 정전용량형 트랜스듀서에서 수신하고, 정전용량형 트랜스듀서로부터 출력된 전기신호를 사용하여 피검체 정보를 취득한다. 취득 가능한 피검체 정보는, 광흡수계수등의 피검체의 광학특성값을 반영한 정보나, 음향 임피던스의 차이를 반영한 정보를 포함한다.

도 12a는, 광음향 효과를 이용한 피검체 정보취득장치를 나타낸 모식도다. 광원(2010)으로부터 방출된 펄스 광은, 렌즈, 미러, 광파이버 등의 광학부재(2012)를 통과하여, 피검체(2014)에 조사된다. 피검체(2014)의 내부에 있는 광흡수체(2016)는, 펄스 광의 에너지를 흡수하고, 음향파인 광음향파(2018)를 발생한다.

정전용량형 트랜스듀서(2020)는, 광음향파(2018)를 수신한다. 이때, 정전용량형 트랜스듀서(2020)는 하우징(2022)내에 수납되고, 프로브(probe)는 적어도 상기 하우징(2022)과 정전용량형 트랜스듀서(2020)를 구비하여 구성된다. 상기 프로브는 신호 처리부(2024)에 접속되어 있다. 정전용량형 트랜스듀서(2020)로부터 출력된 전기신호가 신호 처리부(2024)에 송신된다.

신호 처리부(2024)는, 입력된 전기신호에 대하여, A/D변환 등의 신호 처리를 행하고, 데이터 처리부(2026)에 출력한다. 데이터 처리부(2026)는, 입력된 신호를 사용해서 피검체 정보(광흡수계수등의 피검체의 광학특성값을 반영한 특성정보)를 화상 데이터로서 취득한다. 이때, 신호 처리부(2024)와 데이터 처리부(2026)를, 총칭하여 "처리부"라고 하기도 한다. 표시부(2028)는, 데이터 처리부(2026)로부터 입력된 화상 데이터에 의거하여 화상을 표시한다.

도 12b는, 음향파의 반사를 이용한 초음파 에코 진단 장치등의 피검체 정보취득장치를 나타낸다. 신호 처리부(2124)로부터의 송신 신호에 의거하여 프로브내의 정전용량형 트랜스듀서(2120)로부터 피검체(2114)에 송신된 음향파는, 반사체(2116)에 의해 반사된다. 정전용량형 트랜스듀서(2120)는, 반사된 음향파(2118)를 수신해서 전기신호로 변환하고, 신호 처리부(2124)에 출력한다. 신호 처리부(2124)는, 입력된 전기신호에 대하여, A/D변환이나 증폭 등의 신호 처리를 행하고, 그 처리된 신호를 데이터 처리부(2126)에 출력한다. 데이터 처리부(2126)는, 입력된 신호를 사용해서 피검체 정보(음향 임피던스의 차이를 반영한 특성정보)를 화상 데이터로서 취득한다. 이때, 신호 처리부(2124)와 데이터 처리부(2126)를, 총칭하여 "처리부"라고 하기도 한다. 표시부(2128)는, 데이터 처리부(2126)로부터 입력된 화상 데이터에 의거하여 화상을 표시한다.

프로브는, 기계적 주사형이나, 의사나 기사등의 유저가 피검체에 대하여 이동시키는 핸드헬드형 중 어느 한쪽이어도 된다. 도 12b의 경우와 같이 반사파를 사용하는 경우에, 음향파를 송신하는 프로브는 수신하는 프로브와 별도로 설치되어도 된다.

한층 더, 도 12a와 도 12b에 나타낸 장치들의 양쪽 기능을 겸비한 구성으로 할 수 있어서, 피검체의 음향특성값을 반영한 피검체 정보와, 음향 임피던스의 차이를 반영한 피검체 정보 양쪽을 취득할 수 있다. 이 경우, 도 12a에 나타낸 정전용량형 트랜스듀서(2020)는 광음향파의 수신뿐만아니라, 음향파의 송신과 반사파의 수신을 하여도 된다.

이에 따라서, 상기 제1 내지 제8 실시예의 정전용량형 트랜스듀서는, 광음향 효과와 초음파 에코를 이용한 장치에 적용될 수 있다. 제1 내지 제8 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서로부터 송수신된 신호의 특성열화가 억제되어 있기 때문에, 고정밀의 피검체 정보를 취득할 수 있다.

프로브가 소형화되기 때문에, 다루기와 조작성이 좋고, 사용하기 쉬운 피검체 정보취득장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 의해, 배선간의 기생 용량을 저감하고, 변환 효율의 저하를 억제한 정전용량형 트랜스듀서를 제공할 수 있다.

본 발명을 예시적 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 예시적 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형예와, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 폭 넓게 해석해야 한다.

Claims (20)

1. 제1 전극과,
   상기 제1 전극으로부터 간극을 가로질러 형성된 제2 전극을 포함하는 진동막을 구비한, 셀을 각각 갖는 복수의 소자;
   복수의 제1 배선을 갖는 제1 연성회로기판; 및
   복수의 제2 배선을 갖는 제2 연성회로기판을 구비하는, 정전용량형 트랜스듀서로서,
   상기 복수의 소자 중 일부는 제1 소자군으로 집단화되고, 상기 제1 소자군의 소자들의 각 소자는 상기 제1 배선들의 다른 제1 배선에 전기적으로 접속되고;
   상기 제1 소자군이외의 상기 복수의 소자 중 일부는 제2 소자군으로 집단화되고, 상기 제2 소자군의 소자들의 각 소자는 상기 제2 배선들의 다른 제2 배선에 전기적으로 접속되고;
   상기 복수의 제1 및 제2 배선 중 적어도 일부에서 인접하는 배선끼리의 간격은, 상기 소자들에 상기 배선들이 접속된 접속측과는 반대측에서 상기 접속측보다 넓은, 정전용량형 트랜스듀서.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 연성회로기판의 상기 반대측에서의 영역들 중 적어도 일부가, 상기 제1 및 제2 연성회로기판의 두께 방향으로 겹쳐 있는, 정전용량형 트랜스듀서.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 연성회로기판은 구부려진 영역을 갖고,
   상기 제1 및 제2 연성회로기판은, 상기 구부려진 영역에서 상기 두께 방향으로 겹치지 않고 있는, 정전용량형 트랜스듀서.
   
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 배선의 상기 제2 연성회로기판에의 정사영과 상기 제2 배선의 상기 제2 연성회로기판에의 정사영은, 상기 반대측의 영역의 적어도 일부에 있어서, 상기 제1 배선이 상기 제2 배선들의 사이에 위치하도록, 위치되어 있는, 정전용량형 트랜스듀서.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 연성회로기판과 상기 제2 연성회로기판의 사이에 배치된 절연성 시트를 더 구비한, 정전용량형 트랜스듀서.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 소자가 설치된 소자기판을 더 구비하고,
   상기 제1 연성회로기판은 상기 소자기판의 제1 단면측에 접속되고, 상기 제2 연성회로기판은 상기 소자기판의 상기 제1 단면측과는 다른 상기 소자기판의 제2 단면측에 접속되는, 정전용량형 트랜스듀서.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 전극 중 한쪽의 전극은, 소자마다 전기적으로 분리된 개별전극이며,
   상기 제1 및 제2 전극 중 다른쪽의 전극은, 소자간에 전기적으로 접속된 공통 전극인, 정전용량형 트랜스듀서.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 연성회로기판 중 적어도 한쪽이, 상기 공통 전극에 DC전압을 공급하기 위한 제3 배선을 더 구비하는, 정전용량형 트랜스듀서.
   
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 공통 전극에 DC전압을 공급하기 위한 제3 배선을 갖는 제3 연성회로기판을 더 구비하는, 정전용량형 트랜스듀서.
   
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 연성회로기판과 상기 제2 연성회로기판과의 사이에 배치되어, 상기 복수의 소자가 설치된 소자기판을 그라운드 전위에 접속하기 위한 제4 배선을 갖는 제4 연성회로기판을 더 구비하는, 정전용량형 트랜스듀서.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 소자군 및 상기 복수의 제1 배선과, 상기 제2 소자군 및 상기 복수의 제2 배선이, 이방성 도전막 또는 와이어에 의해 전기적으로 접속되는, 정전용량형 트랜스듀서.
    
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 배선에 전기적으로 접속된 제1 구동회로;
    상기 복수의 제2 배선에 전기적으로 접속된 제2 구동회로; 및
    상기 제1 및 제2 구동회로가 설치된 회로기판을 더 구비하고,
    상기 회로기판은, 상기 소자기판의 상기 소자가 배치된 면의 이면측에 배치되는, 정전용량형 트랜스듀서.
    
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 회로기판의 한쪽의 표면에 상기 제1 구동회로가 배치되고, 상기 회로기판의 다른쪽의 표면에 상기 제2 구동회로가 배치되는, 정전용량형 트랜스듀서.
    
14. 제1 전극과,
    상기 제1 전극으로부터 간극을 가로질러 형성된 제2 전극을 포함하는 진동막을, 구비한 셀을 각각 갖는 복수의 소자; 및
    복수의 배선을 갖는 연성회로기판을 구비하는, 정전용량형 트랜스듀서로서,
    상기 복수의 소자의 각 소자는 상기 복수의 배선의 다른 배선에 전기적으로 접속되고,
    상기 복수의 배선 중 적어도 일부에서 인접하는 배선끼리의 간격은, 상기 소자들에 상기 배선들이 접속된 접속측과는 반대측에서 상기 접속측보다 넓은, 정전용량형 트랜스듀서.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 한쪽의 전극은, 소자마다 전기적으로 분리된 개별전극이며,
    상기 제1 및 제2 전극 중 다른쪽의 전극은, 상기 소자간에 전기적으로 접속된 공통 전극인, 정전용량형 트랜스듀서.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 연성회로기판이, 상기 공통 전극에 DC전압을 공급하기 위한 배선을 더 구비하는, 정전용량형 트랜스듀서.
    
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 연성회로기판과는 별도로, 상기 공통 전극에 DC전압을 공급하기 위한 배선을 갖는 연성회로기판을 더 구비한, 정전용량형 트랜스듀서.
    
18. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 배선에 전기적으로 접속된 구동회로; 및
    상기 구동회로가 설치된 회로기판을 더 구비하고,
    상기 회로기판은, 상기 소자기판의 상기 소자가 배치된 면의 이면측에 배치되는, 정전용량형 트랜스듀서.
    
19. 청구항 1에 따른 정전용량형 트랜스듀서; 및
    상기 정전용량형 트랜스듀서를 수납하는 하우징을 구비한, 프로브로서,
    상기 복수의 소자가 초음파의 송신과 수신 중 적어도 하나를 행하는, 프로브.
    
20. 청구항 19에 따른 프로브; 및
    처리부를 구비한, 피검체 정보취득장치로서,
    상기 처리부는, 상기 정전용량형 트랜스듀서로부터 출력된 전기신호를 사용해서 피검체의 정보를 취득하는, 피검체 정보취득장치.

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