超声波器件、探测器、电子机器以及超声波图像装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声波器件、利用他的探测器、电子机器以及超声波图像装置等。
【背景技术】
[0002]如专利文献I所示，一般公知有超声波诊断装置这样的超声波图像装置。超声波图像装置具备被配置为阵列状的多个超声波换能器元件。超声波换能器元件由所谓的cMUT(静电电容型)振子形成。声透镜覆盖超声波换能器元件的阵列。声透镜通过粘结剂与超声波换能器元件的阵列粘结。声透镜由硅橡胶形成。
[0003]【在先技术文献】
[0004]【专利文献】
[0005]专利文献1:日本特开2008-193357号公报
[0006]当与生物体匹配时，声透镜具有接近生物体的声音阻抗。因此，声透镜具有与生物体相同程度的柔软性。声透镜抵碰于生物体，按压力朝向超声波换能器元件的阵列地作用于声透镜。声透镜被压缩。这样，如果声透镜歪斜，则在声透镜的焦点位置发生偏差。无法获得鲜明的超声波图像。
【发明内容】
[0007]并且，希望提供可以在被按压至生物体时抑制声透镜的歪斜的超声波换能器设备、探测器、电子机器以及超声波图像装置。
[0008](I)本发明第一方面的超声波器件具备:基板，具有元件阵列，所述元件阵列包括配置为阵列状的多个薄膜型超声波换能器元件；声整合层，覆盖所述元件阵列；声透镜，配置在所述声整合层上；以及构造体，配置在所述声透镜以及所述基板之间，所述构造体具有比所述声整合层的压缩强度大的压缩强度。
[0009]声透镜抵碰生物体时，在声透镜向基体作用按压力。此时，保护膜具有比声整合层的压缩强度大的压缩强度，所以在按压力的方向上，声透镜在保护膜53被阻止。这样，即使对声透镜施加按压力，也可以防止声透镜的歪斜。在超声波器件，针对按压力可以充分抑制声透镜的歪斜。
[0010](2)所述构造体可以通过分别与所述声透镜的母线平行的所述声整合层的侧面接触的两个侧面夹着所述声整合层。在声透镜规定通过与一中心线平行的母线形成的部分圆筒面。部分圆筒面用于汇聚超声波。通过部分圆筒面确定超声波的焦点位置。构造体的侧面在与母线交叉的方向上夹着声整合层，所以沿与声透镜的母线平行的轮廓，声透镜被构造体所支撑。一般地，声透镜在与母线交叉的方向相比，在与母线平行的方向上较长。因此，夹着声整合层的构造体彼此之间的间隔狭窄。这样，可以有效地抑制声透镜的歪斜。
[0011](3)所述构造体可以通过分别与所述声透镜的母线交叉的所述声整合层的侧面接触的两个侧面夹着所述声整合层。这里，构造体的侧面在沿声透镜的母线的方向上夹着声整合层，所以沿与声透镜的母线交叉的方向的轮廓，声透镜被构造体所支撑。这样，可以进一步有效地抑制声透镜的歪斜。
[0012](4)所述构造体可以沿所述基板的表面包围所述声整合层。即使按压力作用于声整合层，也可以通过构造体防止声整合层的损坏。可以防止声整合层的变形。声透镜被构造体以及声整合层有效地支撑。可以抑制声透镜的歪斜。
[0013](5)所述声透镜可以具有从面对所述基板的面朝向所述基板突出的柱状部，所述声整合层可以具有与所述柱状部接触的内侧面。根据这样的构造体，可以在沿声透镜以及声整合层之间的界面剪断的方向上防止声透镜以及声整合层的偏移。声透镜以及声整合层坚固地重叠且构成层叠体。这样的层叠体进一步强化声透镜的歪斜的抑制。
[0014](6)超声波器件还可以具备柔性印刷配线板，所述柔性印刷配线板在从所述基板的厚度方向俯视时，在所述声整合层的轮廓的外侧与所述基板结合。此时，所述构造体可以在所述声整合层和所述柔性印刷配线板之间覆盖所述基板上的导电体。元件阵列和柔性印刷配线板通过基板上的导电体相互电连接。导电体在声整合层和柔性印刷配线板之间被构造体覆盖，所以可以避免导电体的露出。这样，基板上的导电体被保护。
[0015](7)所述构造体可以被配置在所述柔性印刷配线板上。构造体增强柔性印刷配线板的固定强度。
[0016](8)超声波器件可以被组装入探测器加以利用。此时，探测器可以具备超声波器件、以及支撑所述超声波器件的框体。
[0017](9)在探测器中，所述构造体可以被固定于所述框体。当制造探测器时，超声波器件被收容在框体内。在框体内，构造体防止超声波器件移动。声透镜可以可靠地固定于框体。
[0018](10)超声波器件可以被组装入电子设备加以利用。此时，电子设备可以具备超声波器件、以及与所述超声波器件连接且处理所述超声波器件的输出的处理部。
[0019](11)超声波器件可以被组装入超声波图像装置加以利用。此时，超声波图像装置可以具备超声波器件、与所述超声波器件连接，处理所述超声波器件的输出，生成图像的处理部；以及显示装置，显示所述图像。
[0020](12)本发明另一方面的超声波器件具备:基板，具有元件阵列，所述元件阵列包括配置为阵列状的多个薄膜型超声波换能器元件；声整合层，覆盖所述元件阵列，具有第一压缩强度；以及声透镜，配置在所述声整合层上，具有比第一所述压缩强度小的第二压缩强度。
[0021]当将声透镜抵碰生物体时，朝向基体的按压力作用于声透镜。此时，在按压力的方向上，声透镜被声整合层阻止。在与声整合层具有与声透镜相等的压缩强度的情况相比，可以防止声整合层的损坏。这样，即使对声透镜施加按压力，也可以防止声透镜的歪斜。在超声波器件针对按压力可以充分地抑制声透镜的歪斜。
[0022](13)所述声整合层可以是单一层。其结果，与声整合层由多层形成的情况相比，可以简化声整合层的形成工序。并且，能以高精度控制声整合层的膜厚。
[0023](14)所述声整合层的声音阻抗可以是2Mrayls以下。在声透镜和薄膜型换能器元件之间可以确立声音阻抗的整合。例如，与大型换能器元件相比，声整合层被薄膜化。
[0024](15)所述声整合层的膜厚可以是100 μπι以下。根据薄膜化可以抑制声整合层的变形。此外，可以使超声波器件小型化。
[0025](16)本发明其他方面的超声波器件的制造方法包括:在具有元件阵列的基板上，在所述基板的厚度方向俯视时，在配置有所述元件阵列的区域的两侧配置掩膜材料的步骤，其中，所述元件阵列包括配置为阵列状的多个薄膜型超声波换能器元件；在所述掩膜材料之间在所述元件阵列上配置声整合层和声透镜，在所述声透镜以及所述基板之间夹着所述掩膜材料的步骤；以及去除所述掩膜材料，形成构造体的步骤，所述构造体配置在所述声透镜以及所述基板之间，具有比所述声整合层的压缩强度大的压缩强度。这样，可以制造上述的超声波器件。
[0026](17)超声波器件的制造方法还可以包括:在去除所述掩膜材料之后，在所述区域的两侧，在所述区域和所述基板的边缘之间结合柔性印刷配线板的步骤；以及在所述声整合层以及所述柔性印刷配线层之间流入具有流动性的树脂材料，使该树脂材料固化而形成所述构造体的步骤。
[0027]元件阵列和柔性印刷配线板通过基板上的导电体相互电连接。导电体在声整合层以及柔性印刷配线板之间被构造体覆盖，所以可以避免导电体的露出。当形成构造体时，树脂材料流入声整合层以及柔性印刷配线板之间的空间。树脂材料可以可靠地覆盖导电体。另一方面，在例如滴下的树脂材料被其他部件按压且在空间内填充树脂材料的情况下，树脂材料可以充分地遍及在空间的角落。
[0028](18)在超声波器件的制造方法中，在配置所述声透镜时，所述掩膜材料可以从两侧定位所述声透镜。由于掩膜材料的作用，能以高精度相对于元件阵列定位声透镜。
[0029](19)所述掩膜材料可以具有开口，所述掩膜材料可以从四方对开口内的所述声透镜实施定位。由于掩膜材料的作用，能以高精度相对于元件阵列定位声透镜。
[0030](20)在配置所述声整合层时，在所述开口流入具有流动性的树脂材料，所述树脂材料的厚度可以由所述掩膜材料的厚度所控制。开口在基材上划分包围元件阵列的框体。声整合层的树脂材料流入框体。树脂材料的流动被阻止(堰§止? )。这样，可以整合声整合层的形状。从而，可以确定声整合层的厚度。
【附图说明】
[0031]图1是简要示出一个实施方式涉及的电子机器的一个具体例即超声波诊断装置的外观图。
[0032]图2是超声波探测器的放大正视图。
[0033]图3是第一实施方式涉及的超声波器件的放大俯视图。
[0034]图4是沿图3的A-A线的截面图。
[0035]图5是超声波器件的立体图。
[0036]图6是沿图5的B-B线的截面图。
[0037]图7是表示超声波器件的制造方法的图，其是简要示出形成于基板上的掩膜材料(masking material)的部分放大截面图。
[0038]图8是表示超声波器件的制造方法的图，其是简要示出流入元件阵列上的树脂材料的部分放大截面图。
[0039]图9是表示超声波器件的制造方法的图，其是简要示出设置于掩膜材料的开口的声透镜的部分放大截面图。
[0040]图10是表示超声波器件的制造方法的图，其是简要示出去除掩膜材料后与基板结合的第一配线板及第二配线板的部分放大截面图。
[0041]图11是表示超声波器件的制造方法的图，其是简要示出形成于基板上的保护膜的部分放大截面图。
[0042]图12是简要示出第一变形例涉及的超声波器件的垂直截面图。
[0043]图13是与图4相对应地简要示出第二变形例涉及的超声波器件的截面图。
[0044]图14是与图4相对应地简要示出第三变形例涉及的超声波器件的截面图。
[0045]图15是一实施方式涉及的超声波器件的制造方法的流程图。
[0046]符号说明
[0047]11作为电子机器以及超声波图像装置的超声波诊断装置
[0048]12处理部(装置终端)13探测器(超声波探测器)
[0049]15显示装置(显示面板)16框体
[0050]17超声波器件17