JP2018079042A - 超音波トランスデューサーデバイス、超音波プローブおよび超音波装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波トランスデューサーデバイス1は行列状に配列する複数の超音波素子8と、超音波素子8を複数の直列として電気的に接続した第1配線5と、を有する第1基板2と、第1基板2と重ねて設置され、第1基板2の厚み方向から平面視して第1配線5と交差する複数の第2配線7と、第1配線5と第2配線7とを電気的に接続する第3配線31と、を有する第2基板3と、を備えることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。
【選択図】図2
Description
本適用例にかかる超音波トランスデューサーデバイスであって、行列状に配列する複数の超音波トランスデューサー素子と、前記超音波トランスデューサー素子を複数の直列として電気的に接続した第1配線と、を有する第1基板と、前記第1基板と重ねて設置され、前記第1基板の厚み方向から平面視して前記第1配線と交差する複数の第2配線と、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する第3配線と、を有する第2基板と、を備えることを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波トランスデューサーデバイスにおいて、前記第3配線は前記第2基板を貫通し前記第2配線と接続する貫通電極と、前記貫通電極と前記第1配線とを接続する導電性の凸部とを備えることを特徴とする。
本適用例にかかる超音波トランスデューサーデバイスであって、基板と、前記基板上に設置された複数の第2配線と、前記第2配線に重ねて設置された絶縁膜と、前記絶縁膜上に設置され行列状に配列する複数の超音波トランスデューサー素子と、前記超音波トランスデューサー素子を複数の直列として電気的に接続し前記基板の厚み方向から平面視して前記第2配線と交差する複数の第1配線と、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する第3配線と、を備えることを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波トランスデューサーデバイスにおいて、前記超音波トランスデューサー素子が前記直列として電気的に接続される数は2つ以上5つ以下であることを特徴とする。
本適用例にかかる超音波トランスデューサーデバイスであって、複数の超音波トランスデューサー素子が直列接続された超音波トランスデューサー素子ユニットが行列状に配列する超音波トランスデューサー素子群と、前記超音波トランスデューサー素子ユニットが有する第1端子と接続され第1方向に延びる第1配線と、前記超音波トランスデューサー素子ユニットが有する第2端子と接続され第2方向に延びる第2配線と、を備え、前記第1配線と前記第2配線とは離れて交差することを特徴とする。
本適用例にかかる超音波プローブであって、超音波を受信し電気信号を出力する超音波トランスデューサーデバイスを備え、前記超音波トランスデューサーデバイスが上記のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサーデバイスであることを特徴とする。
本適用例にかかる超音波装置であって、超音波を受信し電気信号を出力する超音波トランスデューサーデバイスと、前記超音波トランスデューサーデバイスが出力する電気信号をデータ信号に変換する変換部と、前記データ信号を表示する表示部と、を備え、前記超音波トランスデューサーデバイスが上記のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサーデバイスであることを特徴とする。
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
本実施形態では、超音波トランスデューサーデバイスと、この超音波トランスデューサーデバイスの製造方法との特徴的な例について、図に従って説明する。第1の実施形態にかかわる超音波トランスデューサーデバイスについて図1〜図23に従って説明する。
(1)本実施形態によれば、超音波トランスデューサーデバイス1は第1基板2と第2基板3とを備えている。第1基板2と第2基板3とは重ねて設置されている。第1基板2には複数の超音波素子8が行列状に配列されている。この超音波素子8は第1配線5により電気的に直列接続され、この第1配線5が複数設置されている。
次に、超音波トランスデューサーデバイスの一実施形態について図24の超音波トランスデューサーデバイスの構成を示す要部模式側断面図を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、第2基板3には超音波素子8と対向する場所に貫通孔が設置されている点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、超音波トランスデューサーデバイスの一実施形態について図25及び図26を用いて説明する。図25は超音波トランスデューサーデバイスの構成を示す要部模式側断面図である。図26は超音波トランスデューサーデバイスの構成を示す要部模式平面図である。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、第1ベース板11の内部に第2配線7に相当する配線が設置されている点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(1)本実施形態によれば、超音波トランスデューサーデバイス50は下基板52を備え、下基板52上に第2配線55が設置されている。そして、第2配線55に重ねて絶縁膜12が設置されている。絶縁膜12上には複数の超音波素子8が設置され、超音波素子8は行列状に配列する。超音波素子8は第1配線5により複数の直列として電気的に接続されている。そして、下基板52の厚み方向から平面視して第2配線55と第1配線5とが交差する。この第1配線5及び第2配線55は複数設置されている。貫通電極58は第1配線5と第2配線55とを電気的に接続する。
次に、超音波トランスデューサーデバイスが搭載された超音波プローブを備えた超音波装置の一実施形態について図27の超音波装置の構成を示す概略斜視図を用いて説明する。本実施形態における超音波プローブ及び超音波装置に搭載された超音波トランスデューサーデバイスは第1の実施形態〜第3の実施形態に記載の超音波トランスデューサーデバイスである。尚、第1の実施形態〜第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(1)本実施形態によれば、超音波プローブ63は反射波34を受信し電気信号を出力する超音波トランスデューサーデバイス64を備えている。そして、超音波トランスデューサーデバイス64は上記に記載の超音波トランスデューサーデバイス1、超音波トランスデューサーデバイス44または超音波トランスデューサーデバイス50のいずれかである。上記に記載の超音波トランスデューサーデバイス1、超音波トランスデューサーデバイス44または超音波トランスデューサーデバイス50は感度良く電気信号を出力でき、異なる方向に並ぶ配線から電気信号を伝送することができる。従って、超音波プローブ63は感度の良い信号を取得でき、異なる方向に並ぶ配線から電気信号を伝送することができる超音波トランスデューサーデバイス64を備えた装置とすることができる。
(変形例1)
前記第1の実施形態では、超音波素子ユニット9は直列接続された超音波素子8が2つ並列接続された構成になっていた。超音波素子ユニット9は直列接続された超音波素子8が1つでも良く、3つ以上並列接続された構成にしても良い。並列にする列数が少ないと空間分解能の高い超音波画像を得ることができる。並列にする列数が多いと反射波34を平均化するのでノイズの少ない超音波画像を得ることができる。また、多くの超音波素子8が1つの素子として電圧波形を出力するので感度良く反射波34を受信することができる。
前記第1の実施形態では、凸部30の材料に金属を用いた。凸部30を樹脂材料にして凸部30の表面に金属の膜を設置してもよい。凸部30が弾力性を有するので接続の信頼性を高くすることができる。
Claims (7)
- 行列状に配列する複数の超音波トランスデューサー素子と、前記超音波トランスデューサー素子を複数の直列として電気的に接続した第1配線と、を有する第1基板と、
前記第1基板と重ねて設置され、前記第1基板の厚み方向から平面視して前記第1配線と交差する複数の第2配線と、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する第3配線と、を有する第2基板と、を備えることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 請求項1に記載の超音波トランスデューサーデバイスであって、
前記第3配線は前記第2基板を貫通し前記第2配線と接続する貫通電極と、前記貫通電極と前記第1配線とを接続する導電性の凸部とを備えることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 基板と、
前記基板上に設置された複数の第2配線と、
前記第2配線に重ねて設置された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設置され行列状に配列する複数の超音波トランスデューサー素子と、
前記超音波トランスデューサー素子を複数の直列として電気的に接続し前記基板の厚み方向から平面視して前記第2配線と交差する複数の第1配線と、
前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する第3配線と、を備えることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサーデバイスであって、
前記超音波トランスデューサー素子が前記直列として電気的に接続される数は2つ以上5つ以下であることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 複数の超音波トランスデューサー素子が直列接続された超音波トランスデューサー素子ユニットが行列状に配列する超音波トランスデューサー素子群と、
前記超音波トランスデューサー素子ユニットが有する第1端子と接続され第1方向に延びる第1配線と、
前記超音波トランスデューサー素子ユニットが有する第2端子と接続され第2方向に延びる第2配線と、を備え、
前記第1配線と前記第2配線とは離れて交差することを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 超音波を受信し電気信号を出力する超音波トランスデューサーデバイスを備え、
前記超音波トランスデューサーデバイスが請求項1〜5のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサーデバイスであることを特徴とする超音波プローブ。 - 超音波を受信し電気信号を出力する超音波トランスデューサーデバイスと、
前記超音波トランスデューサーデバイスが出力する電気信号をデータ信号に変換する変換部と、
前記データ信号を表示する表示部と、を備え、
前記超音波トランスデューサーデバイスが請求項1〜5のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサーデバイスであることを特徴とする超音波装置。
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