超聲波器件及其制造方法、探測器、測量裝置、電子設(shè)備的制造方法
【專利說明】超聲波器件及其制造方法、探測器、測量裝置、電子設(shè)備
[0001]相關(guān)申請的交叉參照
[0002]本申請基于并要求于2014年8月29日提交的日本專利申請第2014-175113號的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其全部公開結(jié)合于此作為參照。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及超聲波器件、超聲波器件的制造方法使用了該超聲波器件的超聲波探測器、超聲波測量裝置、電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]作為超聲波器件，已公開一種超聲波換能器元件芯片，其具有超聲波換能器元件，設(shè)置于以陣列狀配置于基板的第一面的開口上；以及加強部件，固定于基板的與第一面相反側(cè)的第二面上，其中在加強部件上具有使上述開口與外部空間連通的直線狀槽部。此外，已公開一種具備搭載了該超聲波換能器元件芯片的超聲波探測器的超聲波診斷裝置。
[0005]在上述超聲波診斷裝置中，上述超聲波換能器元件芯片經(jīng)由柔性印刷基板(以后稱為FPC)而與用于使超聲波從上述超聲波換能器元件發(fā)射或者用于由上述超聲波換能器元件接收該超聲波的反射波的發(fā)送接收電路電連接。
[0006]然而，為使包括發(fā)送接收電路的至少一部分的配線基板與超聲波換能器元件芯片電連接而使用FPC等中繼基板，由于中繼基板本身的配線電阻和與中繼基板的連接中的連接電阻等，引起在發(fā)送接收電路與超聲波換能器元件之間所發(fā)送接收的電信號的電壓下降。此外，具有噪聲容易從外部進入中繼基板這樣的問題。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2013-211604號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明為解決上述問題的至少一部分而做出，能夠作為以下的方式或應(yīng)用例而實現(xiàn)。
[0011][應(yīng)用例]本應(yīng)用例所涉及的超聲波器件的特征在于，具備:元件基板，其包括配置于第一面上的超聲波元件和連接于所述超聲波元件的元件配線端子；以及配線基板，其包括以內(nèi)包所述超聲波元件所配置的區(qū)域的大小在厚度方向上貫通而開口的開口部和設(shè)置于所述開口部外的安裝面上的配線端子，所述第一面的所述超聲波元件與所述開口部相對配置，所述元件配線端子與所述配線端子相對而連接。
[0012]根據(jù)本應(yīng)用例，與使用中繼基板而將元件基板和配線基板電連接的情況相比，由于將元件基板面朝下(face down)安裝于配線基板上，因此難以受到起因于中繼基板的配線電阻、連接電阻的電信號衰減和來自外部的噪聲的影響，能夠提供具有高連接可靠性并且薄型的超聲波器件。
[0013]上述應(yīng)用例所述的超聲波器件優(yōu)選具備在所述開口部中從所述元件基板側(cè)依次層疊的聲匹配層和聲透鏡。
[0014]根據(jù)該構(gòu)成，通過聲阻抗在超聲波元件與不同的對象物的例如人體之間經(jīng)由聲透鏡和聲匹配層，從而能夠?qū)某暡ㄔl(fā)射的超聲波有效地照射至人體。此外，能夠由超聲波元件有效地接收例如從作為超聲波照射的對象物的例如人體反射的超聲波。
[0015]在上述應(yīng)用例所述的超聲波器件中，優(yōu)選具有填充于所述開口部與所述聲透鏡的間隙中的密封部件。
[0016]根據(jù)該構(gòu)成，通過密封部件而能夠防止水分等從開口部與聲透鏡的間隙浸入。即，通過密封部件，能夠防止由于水分等而使聲匹配層或元件基板的特性和功能下降或者喪失。
[0017]在上述應(yīng)用例所述的超聲波器件中，可以具備:掩埋所述開口部并接觸于所述元件基板的聲匹配層和以在與所述開口部重疊的位置與所述聲匹配層接觸的方式安裝于所述配線基板上的聲透鏡。
[0018]根據(jù)該構(gòu)成，通過調(diào)整具有開口部的配線基板的厚度，從而能夠高精度地確保聲匹配層的層厚。由于聲匹配層的層厚影響到聲阻抗，因此能夠?qū)崿F(xiàn)可根據(jù)對象物而有效地傳遞超聲波的超聲波器件。
[0019]在上述應(yīng)用例所述的超聲波器件中，所述聲透鏡的與所述聲匹配層接觸的一側(cè)的面比所述開口部大。
[0020]根據(jù)該構(gòu)成，通過聲透鏡堵塞配線基板的開口部，水分等難以從開口部浸入，因此能夠?qū)崿F(xiàn)具有高連接可靠性的超聲波器件。
[0021][應(yīng)用例]本應(yīng)用例所涉及的超聲波器件制造方法的特征在于，具備:準(zhǔn)備元件基板和配線基板的工序，該元件基板包括配置于第一面上的超聲波元件和連接于所述超聲波元件的元件配線端子，該配線基板包括以內(nèi)包所述超聲波元件所配置的區(qū)域的大小在厚度方向上貫通而開口的開口部和設(shè)置于所述開口部外的安裝面上的配線端子；以及以所述第一面的所述超聲波元件與所述開口部相對的方式將所述元件基板安裝于所述配線基板并將所述元件配線端子與所述配線端子連接的工序。
[0022]根據(jù)本應(yīng)用例，與使用中繼基板而將元件基板和配線基板電連接的情況相比，由于將元件基板面朝下(face down)安裝于配線基板，因此難以受到起因于中繼基板的連接電阻的電信號衰減和來自外部的噪聲的影響，能夠制造具有高連接可靠性并且薄型的超聲波器件。
[0023]在上述應(yīng)用例所述的超聲波器件制造方法中，優(yōu)選，包括:在具有凸?fàn)畹耐哥R面和與所述透鏡面相對的平面的聲透鏡的所述平面上形成聲匹配層的工序以及把形成有所述聲匹配層的所述聲透鏡以所述聲匹配層與所述元件基板接觸的方式組裝入所述配線基板的所述開口部中的工序。
[0024]根據(jù)該方法，通過聲阻抗在超聲波元件與不同的對象物的例如人體之間經(jīng)由聲透鏡和聲匹配層，從而能夠制造能將從超聲波元件發(fā)射的超聲波有效地照射至人體并能由超聲波元件有效地接收從超聲波照射的對象物的例如人體反射的超聲波的超聲波器件。
[0025]在上述應(yīng)用例所述的超聲波器件制造方法中，優(yōu)選包括將密封部件填充于所述開口部與所述聲透鏡的間隙的工序。
[0026]根據(jù)這種方法，通過密封部件而能夠防止水分等從開口部與聲透鏡的間隙浸入。即，通過密封部件，能夠制造防止由于水分等而使聲匹配層或元件基板的特性和功能下降或喪失、具有更高連接可靠性的超聲波器件。
[0027]在上述應(yīng)用例所述的超聲波器件制造方法中，可以包括:以掩埋安裝有所述元件基板的所述配線基板的所述開口部的方式填充所述聲匹配層形成部件的工序、除去從所述配線基板的與所述安裝面相反一側(cè)的面溢出的所述聲匹配層形成部件的工序以及在所述配線基板的所述相反側(cè)的面的與所述開口部重疊的位置上配置聲透鏡的工序。
[0028]根據(jù)該方法，通過除去從配線基板溢出的聲匹配層形成部件，從而通過具有開口部的配線基板的厚度而能夠高精度地規(guī)定聲匹配層的層厚。由于聲匹配層的層厚影響到聲阻抗，因此能夠制造可根據(jù)對象物而有效地傳遞超聲波的超聲波器件。
[0029]在上述應(yīng)用例所述的超聲波器件制造方法中，優(yōu)選，包括在所述聲透鏡的外周部配置密封部件而將所述聲透鏡固定于所述配線基板的所述相反側(cè)的面上的工序。
[0030]根據(jù)該方法，能夠?qū)⒙曂哥R固定成在配線基板與聲透鏡之間不產(chǎn)生間隙，并且能夠防止水分等從外部浸入聲匹配層和元件基板的第一面。即，能夠制造具有更高連接可靠性的超聲波器件。
[0031][應(yīng)用例]本應(yīng)用例所涉及的超聲波探測器的特征在于，具有上述應(yīng)用例中所述的超聲波器件。
[0032][應(yīng)用例]本應(yīng)用例所涉及的超聲波探測器的特征在于，具有使用上述應(yīng)用例中所述的超聲波器件制造方法而制造出的超聲波器件。
[0033]根據(jù)這些應(yīng)用例，能夠提供比以前薄型、具有高連接可靠性的超聲波探測器。
[0034][應(yīng)用例]本應(yīng)用例所涉及的超聲波測量裝置的特征在于，具備:上述應(yīng)用例中所述的超聲波探測器、處理來自所述超聲波探測器的超聲波器件的輸出進而形成圖像的處理部以及顯示所述圖像的顯示部。
[0035]根據(jù)本應(yīng)用例，能夠提供一種可以將超聲波探測器抵接作為測量對象例如人體的特定部位，進而由超聲波器件接收從超聲波器件發(fā)射的超聲波的反射波而將該特定部位內(nèi)部的狀況在顯示部顯示為圖像，并具有高連接可靠性的超聲波測量裝置。
[0036][應(yīng)用例]本應(yīng)用例所涉及的電子設(shè)備的特征在于，具有上述應(yīng)用例中所述的超聲波器件。
[0037][應(yīng)用例]本應(yīng)用例所涉及的電子設(shè)備的特征在于，具有使用上述應(yīng)用例中所述的超聲波器件制造方法而制造出的超聲波器件。
[0038]根據(jù)這些應(yīng)用例，能夠提供具備薄型、具有高連接可靠性的超聲波器件的電子設(shè)備。
【附圖說明】
[0039]圖1是示出超聲波測量裝置的構(gòu)成的立體圖。
[0040]圖2是示出超聲波測量裝置的電學(xué)上構(gòu)成的框圖。
[0041]圖3是示出第一實施方式的超聲波器件單元的構(gòu)成的概略俯視圖。
[0042]圖4的(a)是示出元件基板的構(gòu)成的概略俯視圖，圖4的(b)是示出沿圖4的