超聲波器件、探測器、電子機器以及超聲波圖像裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及超聲波器件、利用他的探測器、電子機器以及超聲波圖像裝置等。
【背景技術】
[0002]如專利文獻I所示，一般公知有超聲波診斷裝置這樣的超聲波圖像裝置。超聲波圖像裝置具備被配置為陣列狀的多個超聲波換能器元件。超聲波換能器元件由所謂的cMUT(靜電電容型)振子形成。聲透鏡覆蓋超聲波換能器元件的陣列。聲透鏡通過粘結劑與超聲波換能器元件的陣列粘結。聲透鏡由硅橡膠形成。
[0003]【在先技術文獻】
[0004]【專利文獻】
[0005]專利文獻1:日本特開號公報
[0006]當與生物體匹配時，聲透鏡具有接近生物體的聲音阻抗。因此，聲透鏡具有與生物體相同程度的柔軟性。聲透鏡抵碰于生物體，按壓力朝向超聲波換能器元件的陣列地作用于聲透鏡。聲透鏡被壓縮。這樣，如果聲透鏡歪斜，則在聲透鏡的焦點位置發生偏差。無法獲得鮮明的超聲波圖像。

【發明內容】

[0007]并且，希望提供可以在被按壓至生物體時抑制聲透鏡的歪斜的超聲波換能器設備、探測器、電子機器以及超聲波圖像裝置。
[0008](I)本發明第一方面的超聲波器件具備:基板，具有元件陣列，所述元件陣列包括配置為陣列狀的多個薄膜型超聲波換能器元件；聲整合層，覆蓋所述元件陣列；聲透鏡，配置在所述聲整合層上；以及構造體，配置在所述聲透鏡以及所述基板之間，所述構造體具有比所述聲整合層的壓縮強度大的壓縮強度。
[0009]聲透鏡抵碰生物體時，在聲透鏡向基體作用按壓力。此時，保護膜具有比聲整合層的壓縮強度大的壓縮強度，所以在按壓力的方向上，聲透鏡在保護膜53被阻止。這樣，即使對聲透鏡施加按壓力，也可以防止聲透鏡的歪斜。在超聲波器件，針對按壓力可以充分抑制聲透鏡的歪斜。
[0010](2)所述構造體可以通過分別與所述聲透鏡的母線平行的所述聲整合層的側面接觸的兩個側面夾著所述聲整合層。在聲透鏡規定通過與一中心線平行的母線形成的部分圓筒面。部分圓筒面用于匯聚超聲波。通過部分圓筒面確定超聲波的焦點位置。構造體的側面在與母線交叉的方向上夾著聲整合層，所以沿與聲透鏡的母線平行的輪廓，聲透鏡被構造體所支撐。一般地，聲透鏡在與母線交叉的方向相比，在與母線平行的方向上較長。因此，夾著聲整合層的構造體彼此之間的間隔狹窄。這樣，可以有效地抑制聲透鏡的歪斜。
[0011](3)所述構造體可以通過分別與所述聲透鏡的母線交叉的所述聲整合層的側面接觸的兩個側面夾著所述聲整合層。這里，構造體的側面在沿聲透鏡的母線的方向上夾著聲整合層，所以沿與聲透鏡的母線交叉的方向的輪廓，聲透鏡被構造體所支撐。這樣，可以進一步有效地抑制聲透鏡的歪斜。
[0012](4)所述構造體可以沿所述基板的表面包圍所述聲整合層。即使按壓力作用于聲整合層，也可以通過構造體防止聲整合層的損壞。可以防止聲整合層的變形。聲透鏡被構造體以及聲整合層有效地支撐。可以抑制聲透鏡的歪斜。
[0013](5)所述聲透鏡可以具有從面對所述基板的面朝向所述基板突出的柱狀部，所述聲整合層可以具有與所述柱狀部接觸的內側面。根據這樣的構造體，可以在沿聲透鏡以及聲整合層之間的界面剪斷的方向上防止聲透鏡以及聲整合層的偏移。聲透鏡以及聲整合層堅固地重疊且構成層疊體。這樣的層疊體進一步強化聲透鏡的歪斜的抑制。
[0014](6)超聲波器件還可以具備柔性印刷配線板，所述柔性印刷配線板在從所述基板的厚度方向俯視時，在所述聲整合層的輪廓的外側與所述基板結合。此時，所述構造體可以在所述聲整合層和所述柔性印刷配線板之間覆蓋所述基板上的導電體。元件陣列和柔性印刷配線板通過基板上的導電體相互電連接。導電體在聲整合層和柔性印刷配線板之間被構造體覆蓋，所以可以避免導電體的露出。這樣，基板上的導電體被保護。
[0015](7)所述構造體可以被配置在所述柔性印刷配線板上。構造體增強柔性印刷配線板的固定強度。
[0016](8)超聲波器件可以被組裝入探測器加以利用。此時，探測器可以具備超聲波器件、以及支撐所述超聲波器件的框體。
[0017](9)在探測器中，所述構造體可以被固定于所述框體。當制造探測器時，超聲波器件被收容在框體內。在框體內，構造體防止超聲波器件移動。聲透鏡可以可靠地固定于框體。
[0018](10)超聲波器件可以被組裝入電子設備加以利用。此時，電子設備可以具備超聲波器件、以及與所述超聲波器件連接且處理所述超聲波器件的輸出的處理部。
[0019](11)超聲波器件可以被組裝入超聲波圖像裝置加以利用。此時，超聲波圖像裝置可以具備超聲波器件、與所述超聲波器件連接，處理所述超聲波器件的輸出，生成圖像的處理部；以及顯示裝置，顯示所述圖像。
[0020](12)本發明另一方面的超聲波器件具備:基板，具有元件陣列，所述元件陣列包括配置為陣列狀的多個薄膜型超聲波換能器元件；聲整合層，覆蓋所述元件陣列，具有第一壓縮強度；以及聲透鏡，配置在所述聲整合層上，具有比第一所述壓縮強度小的第二壓縮強度。
[0021]當將聲透鏡抵碰生物體時，朝向基體的按壓力作用于聲透鏡。此時，在按壓力的方向上，聲透鏡被聲整合層阻止。在與聲整合層具有與聲透鏡相等的壓縮強度的情況相比，可以防止聲整合層的損壞。這樣，即使對聲透鏡施加按壓力，也可以防止聲透鏡的歪斜。在超聲波器件針對按壓力可以充分地抑制聲透鏡的歪斜。
[0022](13)所述聲整合層可以是單一層。其結果，與聲整合層由多層形成的情況相比，可以簡化聲整合層的形成工序。并且，能以高精度控制聲整合層的膜厚。
[0023](14)所述聲整合層的聲音阻抗可以是2Mrayls以下。在聲透鏡和薄膜型換能器元件之間可以確立聲音阻抗的整合。例如，與大型換能器元件相比，聲整合層被薄膜化。
[0024](15)所述聲整合層的膜厚可以是100 μπι以下。根據薄膜化可以抑制聲整合層的變形。此外，可以使超聲波器件小型化。
[0025](16)本發明其他方面的超聲波器件的制造方法包括:在具有元件陣列的基板上，在所述基板的厚度方向俯視時，在配置有所述元件陣列的區域的兩側配置掩膜材料的步驟，其中，所述元件陣列包括配置為陣列狀的多個薄膜型超聲波換能器元件；在所述掩膜材料之間在所述元件陣列上配置聲整合層和聲透鏡，在所述聲透鏡以及所述基板之間夾著所述掩膜材料的步驟；以及去除所述掩膜材料，形成構造體的步驟，所述構造體配置在所述聲透鏡以及所述基板之間，具有比所述聲整合層的壓縮強度大的壓縮強度。這樣，可以制造上述的超聲波器件。
[0026](17)超聲波器件的制造方法還可以包括:在去除所述掩膜材料之后，在所述區域的兩側，在所述區域和所述基板的邊緣之間結合柔性印刷配線板的步驟；以及在所述聲整合層以及所述柔性印刷配線層之間流入具有流動性的樹脂材料，使該樹脂材料固化而形成所述構造體的步驟。
[0027]元件陣列和柔性印刷配線板通過基板上的導電體相互電連接。導電體在聲整合層以及柔性印刷配線板之間被構造體覆蓋，所以可以避免導電體的露出。當形成構造體時，樹脂材料流入聲整合層以及柔性印刷配線板之間的空間。樹脂材料可以可靠地覆蓋導電體。另一方面，在例如滴下的樹脂材料被其他部件按壓且在空間內填充樹脂材料的情況下，樹脂材料可以充分地遍及在空間的角落。
[0028](18)在超聲波器件的制造方法中，在配置所述聲透鏡時，所述掩膜材料可以從兩側定位所述聲透鏡。由于掩膜材料的作用，能以高精度相對于元件陣列定位聲透鏡。
[0029](19)所述掩膜材料可以具有開口，所述掩膜材料可以從四方對開口內的所述聲透鏡實施定位。由于掩膜材料的作用，能以高精度相對于元件陣列定位聲透鏡。
[0030](20)在配置所述聲整合層時，在所述開口流入具有流動性的樹脂材料，所述樹脂材料的厚度可以由所述掩膜材料的厚度所控制。開口在基材上劃分包圍元件陣列的框體。聲整合層的樹脂材料流入框體。樹脂材料的流動被阻止(堰§止? )。這樣，可以整合聲整合層的形狀。從而，可以確定聲整合層的厚度。
【附圖說明】
[0031]圖1是簡要示出一個實施方式涉及的電子機器的一個具體例即超聲波診斷裝置的外觀圖。
[0032]圖2是超聲波探測器的放大正視圖。
[0033]圖3是第一實施方式涉及的超聲波器件的放大俯視圖。
[0034]圖4是沿圖3的A-A線的截面圖。
[0035]圖5是超聲波器件的立體圖。
[0036]圖6是沿圖5的B-B線的截面圖。
[0037]圖7是表示超聲波器件的制造方法的圖，其是簡要示出形成于基板上的掩膜材料(masking material)的部分放大截面圖。
[0038]圖8是表示超聲波器件的制造方法的圖，其是簡要示出流入元件陣列上的樹脂材料的部分放大截面圖。
[0039]圖9是表示超聲波器件的制造方法的圖，其是簡要示出設置于掩膜材料的開口的聲透鏡的部分放大截面圖。
[0040]圖10是表示超聲波器件的制造方法的圖，其是簡要示出去除掩膜材料后與基板結合的第一配線板及第二配線板的部分放大截面圖。
[0041]圖11是表示超聲波器件的制造方法的圖，其是簡要示出形成于基板上的保護膜的部分放大截面圖。
[0042]圖12是簡要示出第一變形例涉及的超聲波器件的垂直截面圖。
[0043]圖13是與圖4相對應地簡要示出第二變形例涉及的超聲波器件的截面圖。
[0044]圖14是與圖4相對應地簡要示出第三變形例涉及的超聲波器件的截面圖。
[0045]圖15是一實施方式涉及的超聲波器件的制造方法的流程圖。
[0046]符號說明
[0047]11作為電子機器以及超聲波圖像裝置的超聲波診斷裝置
[0048]12處理部(裝置終端)13探測器(超聲波探測器)
[0049]15顯示裝置(顯示面板)16框體
[0050]17超聲波器件17