超声波探头制造技术

一种超声波探头，具备超声波振子阵列和层叠体，上述层叠体用于从各电极引出电布线，多个超声波振子至少被分类为第1组和第2组，层叠体至少具有层叠超声波振子阵列的第1FPC层和层叠该第1FPC层的第2FPC层。第1以及第2FPC层FPC在与各超声波振子在空间上对应的位置处，具有维持均匀的水平的上表面连接垫片以及下表面电极垫片。构成FPC层叠体22的多个FPC层彼此在与超声波振子阵列的宽度对应的区域粘接，成为一体构造，另一方面，在与超声波振子阵列的宽度对应的区域以外不被粘接而分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及超声波探头。
技术介绍
在超声波诊断装置等中使用的超声波探头使用排列多个超声波振子而构成的阵列型超声波探头。近年来，特别地，出现将多个超声波振子二维状地排列而构成的二维阵列探头，能够对被检体的诊断对象部位进行三维扫描。在这样的二维阵列探头中，元件数变得庞大，因此，一般在探头把持部内内置用于进行发送接收的电子电路。作为一个例子，通常将由诊断装置主体进行的发送接收的一部分作为功能嵌入探头内部的电子电路中。当使用这样的二维阵列探头时，超声波振子的数量(即通道数)变得庞大，因此发送接收所需的超声波探头与超声波诊断装置主体之间的布线数也容易变为大规模。为了防止该情况，例如实施以下措施，即不将产生发送脉冲的电子电路设置于超声波诊断装置主体，而设置在超声波探头内，在超声波探头内使接收信号成为规定的信号数之后，向超声波诊断装置主体送出等。另外，还提出了通过连接图案可变的开关共同连接多个超声波振子，将多个振子一起与诊断装置主体的发送接收电路连接的技术、通过减少进行动作的元件数并减少连接线数或电子电路规模，从而提高可行性的稀疏技术等。(图10参照)。另外，针对连接设置在超声波探头内的电子电路与各超声波振子的方法，以往提出了几个方法。典型的情况能够列举以下的3个方法。(I)在超声波振子(元件)背面设置FPC，根据FPC的图案在横向引出信号线，在FPC上直接安装电子电路(1C)，或者与安装了 IC的基板进行多连接点的连接。(2)在背衬内纵向通过信号线，与设置于背衬的背面、侧面的IC连接。(3)在超声波振子背面，通过凸起等直接连接1C，从电子电路的背面与FPCZgIi内的布线连接。作为超声波探头的构造，上述(I)的方法能够简单、廉价地实现，IC的自由度也高。因此，能够较低地抑制开发成本。另一方面，由于FPC的图案间距的界限，特别地，不能使来自阵列中央部的元件的信号通过阵列端部的元件的通孔间。图8表示在相邻的通孔间通过5条布线图案的情况。然而，当使用上述⑴的方法时，例如如果将元件间距设为0.4mmX0.4mm、通孔的最小垫片直径设为0.1mm，则垫片间的间隙成为0.3mm。在此，例如，当以布线间距40 μπι进行布线时，只能通过7条图案。另外，在该例子中，如果向阵列的两方向引出图案，则只能取出16列的振子的布线。在16列的振子中，口径为6.4mm，不能得到足够的口径。作为FPC的构造，还能够采用在内层设置布线层，通过由通孔来连接表面层和各层的层叠FPC。然而，层叠FPC的制造工艺复杂，成本高，在内层对细微的图案进行布线存在极限。另外，由于FPC本身的柔软性恶化而难以在探头把持部内迂回，与电子电路基板的连接部被限定于一面，因此存在导致振子阵列与电子电路基板的连接面积增大的问题。为了解决该问题，如图9所示，有时采用如下构造:将阵列整体分割成多个模块，对每个模块设置FPC，在模块间夹着FPC(在上述的例子中，例如，如果由2个模块来构成阵列，则形成32列的振子)。此时，模块间的元件间距与本来的间距相比较增大，产生旁瓣。另外，如果模块相互的位置精度差，则延迟的精度恶化，对图像带来不良影响。特别地，良好地保持声发射面的面精度极其困难。另外，由于模块分割，零件、工序增加，成本上升。在上述(2)的方法中，纵向间距狭窄、且使庞大的条数的信号线贯穿的背衬材料的制造困难且昂贵，另外，在具有那样的构造的背衬材料中，由于声音的共振，波形的收敛性恶化，对图像带来不良影响。另外，在背衬材料那样的柔软的材质中即使进行研磨也不能得到足够的平面度，存在与IC芯片的电极的连接可靠性劣化的问题。在上述(3)的方法中，电子电路的两面需要垫片，在通常的半导体工艺中难以实现。这样的构造使用被称为硅通电极的半导体工艺来形成，是特殊的工艺，因此昂贵。在(3)的方法中不使用硅通电极，作为单面电极露出，还能够考虑从IC端部通过引线结合等来取出电极，但需要1C、基板双方的结合垫片以及布线空间，声音的无效部分增大，不可避免探头外形的大型化。另外，为了使IC(硅半导体)在声学上不会产生不良影响，需要将IC芯片本身研磨成极薄(约100 μπι以下)，安装裸芯片，但在那样的情况下，难以对IC进行处理，同时在硅通电极的情况下，也难以制造那样极薄的芯片。另外，需要具有与元件排列对应的电路规模的专用1C，因此，IC的单价变得昂贵，同时每个阵列使用必须开发专用IC(ASIC)，开发成本的增加也是问题。另外，在图10所示的稀疏技术中，除去元件，因此对声场、灵敏度带来不良影响。另外，还提出了具有图11、图12所示的那样的结构的超声波探头。然而，需要制成FPC的台阶的工序和设置厚度不同的导电层，其制造方法复杂。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-56504号公报专利文献2:日本特开2004-112326号公报专利文献3:日本特开2011-250119号公报专利文献4:美国专利申请公开US2007/0244392A1
技术实现思路
如上述那样，连接在超声波探头内设置的电子电路和各超声波振子的以往的方法在制造成本、产品的可靠性方面有时不令人满意。鉴于上述问题，目的在于提供一种电子电路安装的自由度高且能够以现有的布线技术水平简单且低成本地实现从超声波振子引出电布线的超声波探头。本实施方式所涉及的超声波探头具备:超声波振子阵列，在端面排列设置有电极的多个超声波振子而形成；以及层叠体，用于从上述各电极引出电布线，其特征在于，上述多个超声波振子至少被分类为第I组和第2组，上述层叠体至少具有层叠上述超声波振子阵列的第IFPC层和层叠该第IFPC层的第2FPC层，上述第IFPC层至少具有:多个第I上表面连接部，被设置成在层叠上述超声波振子阵列的上表面与上述多个超声波振子在空间上对应，并与上述多个电极进行电连接；多个第I下表面连接部，被设置成在上述上表面的相反侧的下表面与上述多个超声波振子在空间上对应；多个第I通孔，从上述上表面到上述下表面而形成，将与至少属于上述第2组的超声波振子的上述电极连接的上述多个第I上表面连接部和上述多个第I下表面连接部进行电连接；以及上述第I信号布线，从与属于上述第I组的超声波振子的上述电极连接的上述第I上表面连接部来引出电布线，上述第2FPC层至少具有:多个第2上表面连接部，被设置成在层叠上述第IFPC层的上表面与上述多个超声波振子在空间上对应，并与上述多个第I下表面连接部进行电连接；多个第2下表面连接部，被设置成在上述上表面的相反侧的下表面与上述多个超声波振子在空间上对应；以及第2信号布线，从与属于上述第2组的超声波振子的上述电极连接的上述第2上表面连接部来引出电布线。【附图说明】图1是表示本实施方式所涉及的设置有超声波探头的超声波诊断装置I的框结构图。图2是从超声波照射面侧(从图3的箭头A)来观察本实施方式所涉及的超声波探头2的俯视图。图3是本实施方式所涉及的超声波探头2的侧视图。图4是从超声波照射面侧(从图3的箭头A)来观察应用具有4个FPC层的FPC层叠体22的超声波探头2的俯视图。图5是图4所示的超声波探头2的侧视图，示例出具有4个FPC层的FPC层叠体22。图6是用于说明本实施方式所涉及的超声波探头的效果的图。图7是表示将属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波探头，具备：超声波振子阵列，在端面排列设置有电极的多个超声波振子而形成；以及层叠体，用于从各上述电极引出电布线，其特征在于，上述多个超声波振子至少被分类成第1组和第2组，上述层叠体至少具有层叠上述超声波振子阵列的第1FPC层和层叠该第1FPC层的第2FPC层，上述第1FPC层至少具有：多个第1上表面连接部，被设置成在层叠上述超声波振子阵列的上表面与上述多个超声波振子在空间上对应，并与上述多个电极进行电连接；多个第1下表面连接部，被设置成在与上述上表面相反侧的下表面与上述多个超声波振子在空间上对应；多个第1通孔，从上述上表面到上述下表面而形成，将与至少属于上述第2组的超声波振子的上述电极连接的上述多个第1上表面连接部和上述多个第1下表面连接部进行电连接；以及上述第1信号布线，从与属于上述第1组的超声波振子的上述电极连接的上述第1上表面连接部引出电布线，上述第2FPC层至少具有：多个第2上表面连接部，被设置成在层叠上述第1FPC层的上表面与上述多个超声波振子在空间上对应，并与上述多个第1下表面连接部进行电连接；多个第2下表面连接部，被设置成在与上述上表面相反侧的下表面与上述多个超声波振子在空间上对应；以及第2信号布线，从与属于上述第2组的超声波振子的上述电极连接的上述第2上表面连接部引出电布线。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾名康裕，四方浩之，手塚智，朝桐智，大石美智子，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP