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超聲波器件、超聲波組件、電子設備以及超聲波測定裝置的制作方法

文檔序號:11115589閱讀:971來源:國知局
超聲波器件、超聲波組件、電子設備以及超聲波測定裝置的制造方法

本發(fā)明涉及超聲波器件、超聲波組件、電子設備以及超聲波測定裝置。



背景技術:

以往,已知具備可動膜并通過使該可動膜振動而輸出超聲波的超聲波器件(例如,參照專利文獻1)。

專利文獻1的超聲波探頭的超聲波收發(fā)部具備支承部件、設置于支承部件中的與超聲波的放射方向相反側的隔膜(可動膜)和設置于支承部件的所述相反側并密封隔膜的密封部件。然后,在支承部件的所述相反側的面設置有與構成隔膜的電極層電連接的端子部,該端子部經由焊接凸點連接于設置在密封部件的貫穿電極的一端部。據此,將貫穿電極的另一端部連接在布線基板上,從而能夠將超聲波收發(fā)部安裝在布線基板上。

專利文獻1:日本專利特開2011-259274號公報



技術實現要素:

但是,作為將超聲波收發(fā)部安裝在布線基板的其他的方法,可考慮例如使用FPC(Flexible Printed Circuits:柔性印刷電路)的方法。

在該方法中,在密封部件上設置有使設置于支承部件的端子部露出的通孔,FPC被插入在該通孔,FPC的電極與端子部連接。然后,位于通孔之外的FPC的其他的電極連接于布線基板,從而能夠將超聲波收發(fā)部安裝在布線基板上。這種情況下,為了保護從密封部件露出的端子部,由樹脂等的保護部件覆蓋端子部。

然而,根據該構成,保護部件由例如將超聲波收發(fā)部安裝在布線基板時的熱而軟化,這之后,在硬化時發(fā)生收縮。然后,伴隨該收縮的應力施加到支承部件。在薄膜狀的超聲波換能器中,由于使用薄型的支承部件,因此對支承部件施加應力時,支承部件發(fā)生翹曲。

本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制翹曲的超聲波器件、超聲波組件、電子設備以及超聲波測定裝置。

本發(fā)明的一應用例的超聲波器件,其特征在于,具備:元件基板,具備將多個超聲波換能器配置為陣列狀的超聲波換能器陣列,并具有第一面以及與所述第一面相反側的第二面;端子部,設置于所述元件基板的所述第一面并且在從所述第一面的法線方向觀察的俯視下比所述超聲波換能器陣列靠外側處,并且與所述超聲波換能器進行電連接;以及加固板,設置于所述元件基板的所述第二面并在所述俯視下設置于與所述端子部重疊的區(qū)域,彎曲剛性比所述元件基板大。

超聲波器件例如使用FPC而被安裝在布線基板上。這種情況下,端子部連接于FPC的電極,進一步地,由樹脂等的保護部件覆蓋。然后,通過將FPC的其他的電極連接于布線基板,從而使超聲波器件安裝在布線基板。此時,保護部件由例如安裝時的熱而軟化,這之后,在硬化時發(fā)生收縮。然后,伴隨該收縮的應力被施加到元件基板。作為超聲波器件向布線基板的安裝方法,另外,可考慮例如使用焊錫等將設置于元件基板的端子部直接連接在布線基板等,即使在這種情況下,也存在伴隨焊錫的收縮的應力被施加到元件基板或由將熔融狀態(tài)的焊接抵接在端子部時的熱而使元件基板本身發(fā)生收縮的情況。

在此,在本應用例中,如上述那樣,在元件基板的第二面且在所述俯視下與端子部重疊的區(qū)域設置有彎曲剛性比元件基板大的(硬的)加固板。根據該構成,例如,在將FPC連接在元件基板的端子部并由保護部件覆蓋該連接部分的情況下,即使由保護部件的收縮產生的應力施加在了元件基板,由于與元件基板的端子部對應的區(qū)域由加固板增強,因此能夠抑制元件基板的翹曲。

在本應用例的超聲波器件中,優(yōu)選的是,所述超聲波器件具備設置于所述元件基板的所述第一面?zhèn)鹊拿芊獍澹谒雒芊獍迳显谒龈┮曄屡c所述端子部重疊的區(qū)域設置有在厚度方向上貫穿所述密封板的通孔,所述加固板設置于在所述俯視下與所述通孔重疊的區(qū)域。

通過將通孔設置在密封板,從而使設置于元件基板的端子部從該通孔露出。因此,在通孔中例如插入FPC,將該FPC的電極與端子部連接,將該FPC的其他的電極與布線基板連接,從而能夠將超聲波器件安裝在布線基板。此時,即使在使保護FPC與端子部的連接部分的例如樹脂等的保護部件填充在密封板的通孔內的情況下,由于加固板被設置在與通孔重疊的區(qū)域,因此也能夠緩和由保護部件的收縮產生的應力,能夠抑制元件基板的翹曲。另外,通過在通孔內填充保護部件,從而保護部件不會在未設置加固板的區(qū)域擴散。也就是說,能夠在由加固板使相對于應力的彎曲剛性被強化的部分配置保護部件,即使在這一點上,也能夠抑制元件基板的翹曲。

在本應用例的超聲波器件中,優(yōu)選的是,所述元件基板具有基準厚度部和薄厚度部,該基準厚度部具有預定的基準厚度尺寸,該薄厚度部的厚度尺寸比所述基準厚度部小,所述元件基板中的被設置所述加固板的區(qū)域是所述薄厚度部,并且所述元件基板中的被設置所述加固板的區(qū)域處的所述第二面位于比所述基準厚度部處的所述第二面靠所述第一面?zhèn)忍帯?/p>

根據本應用例,加固板設置于元件基板的厚度尺寸小的薄厚度部,且設置該加固板的薄厚度部的第二面位于比基準厚度部中的第二面靠第一面?zhèn)?。即,元件基板的設置加固板的區(qū)域(以下,稱為增強區(qū)域)在第一面?zhèn)葹榘紶罨蛘唠A梯狀。因此,在成為這樣的凹狀或者階梯狀的部分配置加固板,從而與例如將加固板設置在和基準厚度部同一厚度尺寸的區(qū)域的情況相比,能夠減小元件基板和加固板的合計厚度尺寸,能夠促進超聲波器件的薄型化。

在本應用例的超聲波器件中,優(yōu)選的是,所述元件基板具備:開口部,與多個所述超聲波換能器分別對應;以及振動部,堵塞所述開口部的所述第一面?zhèn)?,所述元件基板的被設置所述加固板的區(qū)域處的所述第二面與所述振動部的面對所述開口部的面是同一平面。

在本應用例中,元件基板具備與多個超聲波換能器分別對應的開口部和堵塞開口部的第一面?zhèn)鹊恼駝硬?。根據該構成,通過使超聲波換能器驅動并使振動部振動,從而能夠送出超聲波,另外,通過檢測由振動部的振動產生的超聲波換能器的變形,從而能夠接收超聲波。

另外,開口部、元件基板中的增強區(qū)域例如能夠通過針對平坦的基板進行蝕刻而形成。

這種情況下,根據本應用例,由于只要在開口部和增強區(qū)域進行相同深度的蝕刻即可,因此與進行各自的深度的蝕刻的情況相比,能夠簡單地形成開口部以及增強區(qū)域。

在本應用例的超聲波器件中,優(yōu)選的是,所述超聲波換能器陣列具有沿相對于第一方向交叉的第二方向配置多個超聲波換能器組的陣列構造,所述超聲波換能器組由沿所述第一方向排列并且通過同一信號線連接的多個所述超聲波換能器構成,所述端子部配置于各所述超聲波換能器組的所述第一方向的兩端之中的至少一端側,所述加固板在所述超聲波換能器陣列的所述第一方向的兩端之中的至少所述一端側沿所述第二方向配置。

在本應用例中,由沿第一方向排列的超聲波換能器構成超聲波換能器組,能夠使一個超聲波換能器組作為超聲波收發(fā)中的一通道而發(fā)揮功能。通過沿第二方向配置多個這樣的超聲波換能器組,從而在本應用例中構成一維超聲波陣列。這種情況下,與相對一維陣列配置的超聲波換能器的各個單獨地布線信號線的情況相比,可謀求布線的簡化和謀求超聲波器件的小型化。此時,將端子部的位置作為第一方向的兩端之中的至少一端側,沿第二方向排列與各超聲波換能器組對應的端子部。然后,在超聲波換能器陣列中的第一方向的兩端之中的至少所述一端側并沿第二方向配置縱長的加固板,從而能夠容易地將與各端子部對應的區(qū)域由加固板覆蓋。即,無需與各端子部的各個對應地設置加固板,而能夠橫跨在第二方向排列的多個端子部配置加固板,可謀求構成的簡化。

在本應用例的超聲波器件中,優(yōu)選的是,所述加固板在所述俯視下形成為框狀,并且包圍所述超聲波換能器陣列。

根據本應用例,例如,在超聲波換能器陣列構成上述陣列構造的情況下,與只在超聲波換能器陣列的第一方向的兩端側設置有加固板的情況相比,能夠更加堅固地加固元件基板,因此能夠抑制元件基板的翹曲。

在本應用例的超聲波器件中,優(yōu)選的是,所述超聲波換能器陣列具有沿相對于第一方向交叉的第二方向配置多個超聲波換能器組的陣列構造,所述超聲波換能器組由沿所述第一方向排列并且通過同一信號線連接的多個所述超聲波換能器構成,在所述元件基板上在所述超聲波換能器陣列的所述第二方向的兩端側設置有沿所述第一方向排列的多個評價用超聲波換能器,所述端子部分別配置于各所述超聲波換能器組的所述第一方向的兩端側,所述加固板具備端子區(qū)域加固部和評價元件區(qū)域加固部,該端子區(qū)域加固部在所述超聲波換能器陣列中的所述第一方向的兩端側沿所述第二方向配置,該評價元件區(qū)域加固部在所述超聲波換能器陣列中的所述第二方向的兩端側且在所述俯視下與多個所述評價用超聲波換能器重疊的區(qū)域沿所述第一方向配置。

并且,評價用超聲波換能器是例如用于產品的檢查用的元件,檢查結束后配置加固板,因此不用于通常的超聲波的收發(fā)。

根據本應用例,將端子部的位置作為各超聲波換能器組的第一方向的兩端側,沿第二方向排列與各超聲波換能器組對應的端子部。然后,在超聲波換能器陣列中的第一方向的兩端側并沿第二方向配置縱長的加固板,從而能夠容易地將與各端子部對應的區(qū)域由加固板覆蓋。

另外,在超聲波換能器陣列中的第二方向的兩端側并沿第一方向配置縱長的評價元件區(qū)域加固部,從而能夠容易地將與各評價用超聲波換能器對應的元件基板的區(qū)域由加固板覆蓋。然后,將該區(qū)域由加固板覆蓋,從而在給與超聲波器件沖擊時等,能夠抑制在該區(qū)域中在元件基板產生裂紋等,能夠抑制評價用超聲波換能器的損壞。

在本應用例的超聲波器件中,優(yōu)選的是,所述元件基板具備:開口部,與多個所述超聲波換能器的各個分別對應;振動部,堵塞所述開口部的所述第一面?zhèn)?,所述加固板中的未與所述元件基板接合的面,位于與所述開口部的開口面同一平面,或者位于相對于所述開口面更遠離所述第一面的方向處。

通常,在超聲波器件中,在超聲波換能器陣列中的超聲波的發(fā)送或者接收方向設置聲匹配層,該聲匹配層用于緩和超聲波換能器陣列與作為超聲波的發(fā)送目標(在超聲波接收的情況下,是超聲波的發(fā)出(發(fā)射)目標)的對象物的聲阻抗的差。在此,聲阻抗大的空氣層介于聲匹配層與超聲波換能器陣列之間時,由于在其邊界超聲波被反射,因此以完全地填埋元件基板中的開口部的方式將聲匹配層填充在開口部內。

此時,在本應用例中,加固板的不與元件基板接合的面(加固板表面),位于與開口部中的開口面同一平面或者相對開口面從第一面遠離的方向。因此,在形成聲匹配層時,例如,在開口部內填充用于形成聲匹配層的材料(例如硅等)之后,將該材料沿加固板表面磨耗,從而能夠將加固板表面作為基準而形成均勻的厚度尺寸的聲匹配層。另外,在使加固板為框狀的情況下,也能夠由加固板阻止所述材料。

在本應用例的超聲波器件中,優(yōu)選的是,所述加固板在所述俯視下具備:端子區(qū)域加固部,設置于與所述端子部重疊的區(qū)域;以及元件間區(qū)域加固部,配置于所述超聲波換能器間,。

根據本應用例,與在元件基板中的、在所述俯視下與超聲波換能器陣列重疊的部分未配置加固板的情況相比,能夠更加堅固地加固元件基板,因此能夠抑制元件基板的翹曲。另外,也能夠降低超聲波換能器間的串擾。

本發(fā)明的一應用例的超聲波組件,其特征在于,具備:元件基板,具備將多個超聲波換能器配置為陣列狀的超聲波換能器陣列,并具有第一面以及與所述第一面相反側的第二面;端子部,設置于所述元件基板的所述第一面并且在從所述第一面的法線方向觀察的俯視下比所述超聲波換能器陣列靠外側處,并與所述超聲波換能器進行電連接;加固板,設置于所述元件基板的所述第二面并在所述俯視下與所述端子部重疊的區(qū)域,并且彎曲剛性比所述元件基板大;連接部件,連接于所述端子部;保護部件,覆蓋所述端子部;以及布線基板,連接于所述連接部件。

本應用例的超聲波組件,與上述超聲波器件同樣地,由于在元件基板的第二面且在所述俯視下與端子部重疊的區(qū)域設置有彎曲剛性比元件基板大的加固板,因此在對元件基板施加了例如伴隨保護部件的收縮的應力的情況下,能夠抑制元件基板的翹曲。

本發(fā)明的一應用例的電子設備,其特征在于,具備;元件基板,具備將多個超聲波換能器配置為陣列狀的超聲波換能器陣列,并具有第一面以及與所述第一面相反側的第二面;端子部,設置于所述元件基板的所述第一面并且在從所述第一面的法線方向觀察的俯視下比所述超聲波換能器陣列靠外側處,并與所述超聲波換能器進行電連接;加固板,設置于所述元件基板的所述第二面并在所述俯視下與所述端子部重疊的區(qū)域,并且彎曲剛性比所述元件基板大;連接部件,連接于所述端子部;保護部件,覆蓋所述端子部;布線基板,連接于所述連接部件;以及控制部,控制所述超聲波換能器。

在本應用例的電子設備中,與上述超聲波器件、超聲波組件同樣地,由于在元件基板的第二面且在所述俯視下與端子部重疊的區(qū)域設置有彎曲剛性比元件基板大的加固板,因此在對元件基板施加了例如伴隨保護部件的收縮的應力的情況下,能夠抑制元件基板的翹曲。

因此,在組裝有這樣的超聲波器件、超聲波組件的電子設備中,能夠起到上述作用效果,且能夠進行高精度的超聲波的收發(fā)。

本發(fā)明的一應用例的超聲波測定裝置,其特征在于,具備:元件基板,具備將多個超聲波換能器配置為陣列狀的超聲波換能器陣列,并具有第一面以及與所述第一面相反側的第二面;端子部,設置于所述元件基板的所述第一面并且在從所述第一面的法線方向觀察的俯視下比所述超聲波換能器陣列靠外側處,并與所述超聲波換能器進行電連接;加固板,設置于所述元件基板的所述第二面并在所述俯視下與所述端子部重疊的區(qū)域,并且彎曲剛性比所述元件基板大;連接部件,連接于所述端子部;保護部件,覆蓋所述端子部;布線基板,連接于所述連接部件;以及測定控制部,控制來自所述超聲波換能器陣列的超聲波的發(fā)送以及被反射的超聲波的接收,根據超聲波的收發(fā)定時來測定被測定物。

在本應用例的超聲波測定裝置中,與上述超聲波器件、超聲波組件同樣地,由于在元件基板的第二面且在所述俯視下與端子部重疊的區(qū)域設置有彎曲剛性比元件基板大的加固板,因此在對元件基板施加了例如伴隨保護部件的收縮的應力的情況下,能夠抑制元件基板的翹曲。

因此,在組裝有這樣的超聲波器件、超聲波組件的超聲波測定裝置中,能夠起到上述作用效果,且能夠進行高精度的超聲波的收發(fā),能夠實施利用超聲波進行的對象物的高精度的測定處理。

附圖說明

圖1是示出第一實施方式的超聲波測定裝置的簡要構成的立體圖。

圖2是示出第一實施方式的超聲波測定裝置的簡要構成的框圖。

圖3是示出第一實施方式的超聲波探測器中的超聲波傳感器的簡要構成的俯視圖。

圖4是從密封板側觀察第一實施方式的超聲波傳感器的元件基板的俯視圖。

圖5是第一實施方式的超聲波傳感器的剖面圖。

圖6是從聲透鏡側觀察第一實施方式的超聲波器件的俯視圖。

圖7是示出第一實施方式中的超聲波器件向布線基板的安裝方法的圖。

圖8是從聲透鏡側觀察第二實施方式的超聲波器件的俯視圖。

圖9是第三實施方式的超聲波傳感器的剖面圖。

圖10是從聲透鏡側觀察第三實施方式的超聲波器件的俯視圖。

圖11是示出其他的實施方式中的電子設備的一例的圖。

附圖標記說明:

1超聲波測定裝置;2超聲波探測器;22、22H、22I超聲波器件;23布線基板;24、24I超聲波傳感器(超聲波組件);41、41I元件基板;411基板主體部;411A開口部;411B分隔壁部;412振動膜;412A振動部;412B、412C、412D、412E延伸部;414P第一電極焊盤(端子部);416P第二電極焊盤(端子部);41A背面(第一面);41B動作面(第二面);41C基準厚度部;42密封板;422通孔;43聲匹配層;45加固板;451端子區(qū)域加固部;452評價元件區(qū)域加固部;453元件間區(qū)域加固部;46FPC;47保護部件;50超聲波換能器陣列;51超聲波換能器;51T評價用超聲波換能器;8超聲波洗凈機(電子設備);Ar1陣列區(qū)域;Ar2端子區(qū)域。

具體實施方式

以下,基于附圖說明作為本發(fā)明的實施方式的電子設備的超聲波測定裝置。

[第一實施方式]

[超聲波測定裝置1的構成]

圖1是示出本實施方式的超聲波測定裝置1的簡要構成的立體圖。圖2是示出超聲波測定裝置1的簡要構成的框圖。

如圖1所示,本實施方式的超聲波測定裝置1具備超聲波探測器2和經由電纜3電連接于超聲波探測器2的控制裝置10。

該超聲波測定裝置1使超聲波探測器2與生物體(例如人體)的表面抵接,從超聲波探測器2向生物體內送出超聲波。另外,被生物體內的器官反射出的超聲波由超聲波探測器2接收,基于該接收信號,例如取得生物體內的內部斷層圖像,或測定生物體內的器官的狀態(tài)(例如血流等)。

[超聲波探測器2的構成]

圖3是示出超聲波探測器2中的超聲波傳感器24的簡要構成的俯視圖。

如圖1~圖3所示,超聲波探測器2具備殼體21、設置于殼體21內部的超聲波器件22和設置有用于控制超聲波器件22的驅動電路等的布線基板23。并且,由超聲波器件22和布線基板23構成超聲波傳感器24,該超聲波傳感器24構成本發(fā)明的超聲波組件。

如圖1所示,殼體21形成為俯視下矩形形狀的箱狀,在與厚度方向正交的一面(傳感器面21A)設置有傳感器窗21B,超聲波器件22的一部分露出。另外,在殼體21的一部分(在圖1示出的例子中是側面)上設置有電纜3的通過孔21C,電纜3從通過孔21C連接于殼體21的內部的布線基板23。另外,電纜3與通過孔21C的間隙通過填充例如樹脂材料等,從而確保了防水性。

并且,在本實施方式中,示出使用電纜3連接超聲波探測器2和控制裝置10的構成例,但不限定于此,例如可以由無線通信連接超聲波探測器2和控制裝置10,也可以在超聲波探測器2內設置有控制裝置10的各種構成。

[超聲波器件22的構成]

圖4是從密封板42側觀察超聲波器件22中的元件基板41的俯視圖。圖5是由圖4中的B-B線所切割的超聲波傳感器24的剖面圖。圖6是從聲透鏡44側觀察超聲波器件22的俯視圖。并且,在圖6中,省略了聲匹配層43以及聲透鏡44的圖示。

如圖5所示,構成超聲波傳感器24的超聲波器件22由元件基板41、密封板42、聲匹配層43、聲透鏡44和加固板45構成。

(元件基板41的構成)

如圖5、圖6所示,元件基板41在從厚度方向觀察的俯視觀察(從法線方向觀察的俯視觀察)中形成為長方形形狀。元件基板41具備基板主體部411、層疊于基板主體部411的振動膜412和層疊于振動膜412的壓電元件413。

然后,在所述俯視下,在元件基板41的中心區(qū)域設置有后述的多個超聲波換能器51被配置為陣列狀的超聲波換能器陣列50(參照圖4)。以下,將設置該超聲波換能器陣列50的區(qū)域稱為陣列區(qū)域Ar1。

并且,在以下的說明中,在所述俯視下,將沿元件基板41的縱長方向的方向作為X方向,與X方向正交的方向作為Y方向。另外,將與X方向以及Y方向正交的方向作為Z方向。并且,將X方向中的一方向作為+X方向,與+X方向相反方向作為-X方向。另外,將Y方向中的一方向作為+Y方向,與+Y方向相反方向作為-Y方向。另外,將從Z方向中的密封板42朝向聲透鏡44的方向作為+Z方向,與+Z方向相反方向作為-Z方向。

在此,X方向相當于本發(fā)明的第一方向,Y方向相當于本發(fā)明的第二方向。另外,元件基板41的-Z側的背面41A為本發(fā)明中的第一面,與背面41A相反側的動作面41B為本發(fā)明中的第二面。

基板主體部411是例如Si等的半導體基板。在該基板主體部411的陣列區(qū)域Ar1內設置有與各個超聲波換能器51對應的開口部411A。另外,各開口部411A由設置于基板主體部411的-Z側的振動膜412堵塞。

振動膜412由例如SiO2、SiO2和ZrO2的層疊體等構成。另外,振動膜412具有在所述俯視下與陣列區(qū)域Ar1重疊且覆蓋基板主體部411的各開口部411A的振動部412A。進一步地,振動膜412具有在所述俯視下從振動部412A的+Y方向的端緣向外側延伸的延伸部412B(參照圖6)和從振動部412A的-Y方向的端緣向外側延伸的延伸部412C(參照圖6)。進一步地,振動膜412具有在所述俯視下從振動部412A以及延伸部412B、412C的+X方向的端緣向外側延伸的延伸部412D、和從振動部412A以及延伸部412B、412C的-X方向的端緣向外側延伸的延伸部412E。

在此,振動部412A以及延伸部412B、412C、412D、412E的+Z側的面位于同一平面上。另外,延伸部412B、412C在所述俯視下與基板主體部411重疊,延伸部412D、412E與基板主體部411未重疊(從基板主體部411露出)。

該振動膜412的厚度尺寸為相對基板主體部411充分小的厚度尺寸。在基板主體部411由Si構成并且振動膜412由SiO2構成的情況下,例如對基板主體部411的-Z側的面進行氧化處理,從而能夠容易地形成希望的厚度尺寸的振動膜412。另外,這種情況下,將SiO2的振動膜412作為蝕刻停止層而對基板主體部411進行蝕刻處理,從而能夠容易地形成開口部411A,同時使振動膜412中的延伸部412D、412E從基板主體部411露出。

在此,在元件基板41中,在與振動膜412和基板主體部411在厚度方向重疊的部分且未設置開口部411A的部分,構成具有預定的基準厚度尺寸的本發(fā)明的基準厚度部41C。另外,從基板主體部411露出的延伸部412D、412E構成具有比基準厚度部41C小的厚度尺寸的本發(fā)明的薄厚度部。并且,基準厚度部41C的厚度尺寸在本實施方式中是80μm左右。

另外,在振動部412A上設置有壓電元件413,該壓電元件413分別為下部電極414、壓電膜415以及上部電極416的層疊體。在此,由振動部412A以及壓電元件413構成本發(fā)明的超聲波換能器51。

在這樣的超聲波換能器51中,在下部電極414以及上部電極416之間施加預定頻率的矩形波電壓,從而能夠使開口部411A的開口區(qū)域內的振動部412A振動并送出超聲波。另外,由從對象物反射出的超聲波使振動部412A振動時,在壓電膜415的上下產生電位差。因此,檢測在下部電極414以及上部電極416間產生的所述電位差,從而能夠檢測接收到的超聲波。

另外,在本實施方式中,如圖4所示,在元件基板41的陣列區(qū)域Ar1內沿X方向以及Y方向配置有多個上述那樣的超聲波換能器51。

在此,下部電極414(本發(fā)明的信號線)形成為沿X方向的直線狀。即,下部電極414橫跨沿X方向排列的多個超聲波換能器51而設置,由位于壓電膜415與振動膜412之間的下部電極主體414A、連結相鄰的下部電極主體414A的下部電極線414B、以及被引出到陣列區(qū)域Ar1外并位于延伸部412D、412E的端子區(qū)域Ar2的下部端子電極線414C構成。因此,在X方向排列的超聲波換能器51中,下部電極414為同電位。

另外,下部端子電極線414C延伸至陣列區(qū)域Ar1外的端子區(qū)域Ar2,在端子區(qū)域Ar2中,構成與后述的FPC46的電極連接的第一電極焊盤414P。

另一方面,上部電極416具有橫跨沿Y方向排列的多個超聲波換能器51而設置的元件電極部416A和將相互平行的元件電極部416A的端部彼此連結的公共電極部416B。元件電極部416A具有層疊于壓電膜415上的上部電極主體416C、連結相鄰的上部電極主體416C的上部電極線416D和從配置于Y方向的兩端部的超聲波換能器51沿Y方向在外側延伸的上部端子電極416E。

公共電極部416B分別設置于陣列區(qū)域Ar1的+Y方向的端部以及-Y方向的端部。+Y側的公共電極部416B將從沿Y方向設置的多個超聲波換能器51之中的設置于+Y側的端部的超聲波換能器51向+Y方向延伸的上部端子電極416E彼此連接。-Y側的公共電極部416B將向-Y側延伸的上部端子電極416E彼此連接。因此,在陣列區(qū)域Ar1內的各超聲波換能器51中,上部電極416為同電位。另外,這些一對公共電極部416B沿X方向設置,其端部從陣列區(qū)域Ar1被引出至端子區(qū)域Ar2。然后,公共電極部416B在端子區(qū)域Ar2中構成與后述的FPC46的電極連接的第二電極焊盤416P。在此,第二電極焊盤416P以及上述第一電極焊盤414P構成本發(fā)明的端子部。

在上述那樣的超聲波換能器陣列50中,通過由下部電極414所連結的在X方向排列的超聲波換能器51構成作為一通道而發(fā)揮功能的一個超聲波換能器組51A,構成沿Y方向排列多個該超聲波換能器組51A的一維陣列構造。即,X方向相當于超聲波換能器陣列50的切片方向,Y方向相當于超聲波換能器陣列50的掃描方向。

(密封板42的構成)

如圖5所示,密封板42形成為從厚度方向觀察時的平面形狀例如與元件基板41同形狀,由硅基板等的半導體基板、絕緣體基板構成。并且,由于密封板42的材質、厚度對超聲波換能器51的頻率特性帶來影響,因此優(yōu)選基于由超聲波換能器51收發(fā)的超聲波的中心頻率進行設定。

然后,該密封板42在與元件基板41的陣列區(qū)域Ar1相對的區(qū)域形成有與元件基板41的開口部411A對應的多個凹槽421。由此,振動部412A之中、在由超聲波換能器51引起振動的區(qū)域(開口部411A內),在與元件基板41之間設置預定尺寸的空隙421A,從而振動部412A的振動不被阻礙。另外,能夠抑制來自一個超聲波換能器51的背面波入射到其他的鄰接的超聲波換能器51的障礙(串擾)。

另外,振動部412A振動時,除了開口部411A側之外,也向密封板42側釋放作為背面波的超聲波。該背面波由密封板42反射,再次經由空隙421A被釋放到振動膜412側。此時,反射背面波與從振動膜412釋放到動作面41B側的超聲波的相位偏移時,超聲波發(fā)生衰減。因此,在本實施方式中,以空隙421A中的聲性距離成為超聲波的波長λ的四分之一(λ/4)的奇數倍的方式設定了各凹槽421的槽深度。換言之,考慮從超聲波換能器51發(fā)出的超聲波的波長λ來設定元件基板41、密封板42的各部分的厚度尺寸。

另外,在密封板42上,在與元件基板41的端子區(qū)域Ar2相對的位置,設置有在厚度方向貫穿密封板42并使設置于元件基板41的端子區(qū)域Ar2的各電極焊盤414P、416P露出的通孔422。然后,各電極焊盤414P、416P連接于被插入在通孔422內的后述的FPC46的電極。

(FPC46的構成)

FPC46在具有可撓性的薄膜上設置有布線圖案而構成。FPC46的一端部被插入在密封板42的通孔422內,設置于該一端部的電極由例如焊錫等的導電性的接合部件461與元件基板41的各電極焊盤414P、416P接合。

另外,FPC46的另一端部位于通孔422之外,設置于該另一端部的電極由例如焊錫等的導電性的接合部件462與后述的布線基板23的布線端子部231接合。由此,電極焊盤414P、416P與布線端子部231電連接。在此,FPC46構成本發(fā)明的連接部件。

另外,電極焊盤414P、電極焊盤416P與FPC46的連接部分由填充于密封板42的通孔422的、保護連接部分的例如樹脂等的保護部件47覆蓋。由此,能夠防止該連接部分的剝離、電腐蝕。

(加固板45的構成)

如圖5、圖6所示,加固板45覆蓋元件基板41的延伸部412D、412E的+Z側的面而設置。即,加固板45在所述俯視下在陣列區(qū)域Ar1的X方向的兩端側沿Y方向配置。由此,加固板45在所述俯視下與元件基板41的各電極焊盤414P、416P以及設置于密封板42的通孔422重疊。

另外,加固板45的彎曲剛性比元件基板41(基板主體部411以及振動膜412)大(硬)。在本實施方式中,加固板45由例如42合金等的金屬板構成。并且,只要在加固板45中彎曲剛性比元件基板41大,即可使用金屬板以外的板、例如陶瓷板等。

另外,加固板45的厚度尺寸比元件基板41的基準厚度部41C的厚度尺寸大。因此,加固板45的+Z側的面(加固板表面)相對基板主體部411的+Z側的面(與開口部411A的開口面為同一面)位于+Z側。

并且,加固板45在將密封板42設置于元件基板41之后,相對設置有密封板42的元件基板41而安裝。

(聲匹配層43以及聲透鏡44的構成)

聲匹配層43填充于元件基板41的開口部411A內,且從基板主體部411的+Z側的面以預定的厚度尺寸形成。在此,聲匹配層43的+Z側的面與加固板45的+Z側的面(加固板表面)位于同一平面上。

聲透鏡44設置于聲匹配層43的+Z側的面,如圖1所示,從殼體21的傳感器窗21B露出在外部。

這些聲匹配層43、聲透鏡44使從超聲波換能器51發(fā)送出的超聲波高效地傳送到作為測定對象的生物體,另外,使由生物體內反射的超聲波高效地傳送到超聲波換能器51。因此,聲匹配層43以及聲透鏡44被設定為元件基板41的超聲波換能器51的聲阻抗與生物體的聲阻抗的中間的聲阻抗。

[布線基板23的構成]

如圖5所示,布線基板23具有與FPC46的電極對應的布線端子部231,使FPC46的電極相對該布線端子部231由例如焊接等的導電性的接合部件462接合。

另外,布線基板23設置有用于驅動超聲波器件22的驅動電路等。具體地,如圖2、圖3所示,布線基板23具備選擇電路233、發(fā)送電路234、接收電路235以及連接器部236。

選擇電路233基于控制裝置10的控制,對連接超聲波器件22和發(fā)送電路234的發(fā)送連接、以及連接超聲波器件22和接收電路235的接收連接進行切換。

發(fā)送電路234在由控制裝置10的控制切換到發(fā)送連接時,經由選擇電路233向超聲波器件22輸出發(fā)出超聲波的命令的發(fā)送信號。

接收電路235在由控制裝置10的控制切換到接收連接時,經由選擇電路233將從超聲波器件22所輸入的接收信號輸出到控制住裝置10。接收電路235包含例如低噪音放大器、電壓控制衰減器、可編程增益放大器、低通濾波器、A/D轉換器等而構成,實施接收信號向數字信號的轉換、噪聲成分的去除、向希望信號電平的放大等的各信號處理之后,將處理后的接收信號輸出到控制裝置10。

連接器部236連接于發(fā)送電路234、接收電路235。另外,電纜3連接于連接器部236,如上述那樣,該電纜3從殼體21的通過孔21C被引出并連接于控制裝置10。

[超聲波器件22向布線基板23的安裝方法]

圖7是示出本實施方式中的超聲波器件22向布線基板23的安裝方法的圖。

首先,如圖7(A)所示,針對設置聲匹配層43以及聲透鏡44之前的超聲波器件22,將FPC46的一端部插入密封板42的通孔422,使該一端部的電極通過接合部件461與元件基板41的各電極焊盤414P、416P接合。此時,存在接合部件461由于熱而收縮并向元件基板41施加應力的情況?;蛘?,也存在由于將熔融狀態(tài)的接合部件461抵接到各電極焊盤414P、416P時的熱而使元件基板41本身發(fā)生收縮的情況。即使在這樣的情況下,由設置于元件基板41的加固板45也可抑制元件基板41的翹曲。

接下來,如圖7(B)所示,在密封板42的通孔422內填充由熱而呈軟化的狀態(tài)的保護部件47。這之后,保護部件47在溫度下降的同時硬化而收縮。此時,伴隨保護部件47的收縮對元件基板41施加應力。即使在這種情況下,由加固板45也可抑制元件基板41的翹曲。

接下來,如圖7(C)所示,將FPC46的另一電極通過接合部件462與布線基板23的布線端子部231接合。此時,給與FPC46的熱進行熱傳遞,存在使接合部件461、保護部件47、元件基板41本身發(fā)生收縮的情況。即使在這樣的情況下,由設置于元件基板41的加固板45也可抑制元件基板41的翹曲。

這之后,如圖7(D)所示,在元件基板41的開口部411A內填充用于形成聲匹配層43的材料(例如硅等)。然后,將填充的所述材料沿加固板45的+Z側的面(加固板表面)磨耗,從而將加固板表面作為基準而形成均勻的厚度尺寸的聲匹配層43。然后,使聲透鏡44緊貼在聲匹配層43的+Z側的面。

[控制裝置10的構成]

如圖1、圖2所示,控制裝置10具備例如操作部11、顯示部12、存儲部13和運算部14而構成。該控制裝置10可以使用例如平板終端、智能手機、個人電腦等的終端裝置,也可以是用于操作超聲波探測器2的專用終端裝置。

操作部11是用于用戶操作超聲波測定裝置1的UI(User Interface:用戶接口),能夠由例如設置于顯示部12上的觸摸屏、或者操作按鈕、鍵盤、鼠標等構成。

顯示部12由例如液晶顯示器等構成,顯示圖像。

存儲部13存儲用于控制超聲波測定裝置1的各種程序、各種數據。

運算部14由例如CPU(Central Processing Unit:中央處理器)等的運算電路、存儲器等的存儲電路構成。然后,運算部14讀取并執(zhí)行存儲于存儲部13的各種程序,從而針對發(fā)送電路234進行發(fā)送信號的生成以及輸出處理的控制,針對接收電路235進行接收信號的頻率設定、增益設定等的控制。

[第一實施方式的作用效果]

在本實施方式中,在元件基板41的延伸部412D、412E的+Z側的面且在所述俯視下與各電極焊盤414P、416P重疊的區(qū)域,設置有彎曲剛性比元件基板41大的加固板45。據此,如上述那樣,即使在安裝時對元件基板41施加了應力,由于與元件基板41的各電極焊盤414P、416P對應的區(qū)域由加固板45增強,因此能夠抑制元件基板41的翹曲。由此,能夠降低在元件基板41產生裂紋等的可能性。

在本實施方式中,由于加固板45在所述俯視下被設置在與通孔422重疊的區(qū)域,因此能夠緩和由填充在通孔422內的保護部件47的收縮產生的應力,能夠抑制元件基板41的翹曲。另外,在通孔422內填充保護部件47,從而保護部件47不會在未設置加固板45的區(qū)域擴散。也就是說,能夠在由加固板45使相對于應力的彎曲剛性被強化的部分配置保護部件47,即使在這一點上,也能夠抑制元件基板41的翹曲。

在本實施方式中,加固板45設置于元件基板41的厚度尺寸小的延伸部412D、412E,且設置該加固板45的延伸部412D、412E的+Z側的面位于比基準厚度部41C中的+Z側的面靠-Z側。即,元件基板41的設置加固板45的區(qū)域在-Z側為階梯狀。因此,在成為這樣的階梯狀的部分配置加固板45,從而與例如將加固板45設置在和基準厚度部41C同一厚度尺寸的區(qū)域的情況相比,能夠減小元件基板41和加固板45的合計厚度尺寸,能夠促進超聲波器件22的薄型化。

在本實施方式中,設置加固板45的薄厚度部(延伸部412D、412E)的+Z側的面與振動部412A的面對開口的面是同一平面。據此,在針對用于形成元件基板41的平坦的基板進行蝕刻而形成開口部411A以及薄厚度部的情況下,只要在開口部411A和薄厚度部進行相同深度的蝕刻即可。據此,與在開口部411A和薄厚度部進行各自的深度的蝕刻的情況相比,能夠簡單地形成開口部411A以及薄厚度部。

在本實施方式中,在陣列區(qū)域Ar1的X方向的兩端側并沿Y方向配置有縱長的加固板45,因此能夠容易地用加固板覆蓋與元件基板41的各電極焊盤414P、416P對應的區(qū)域加固板。即,無需與各電極焊盤414P、416P分別對應地設置加固板45,而能夠橫跨在Y方向排列的多個端子部配置加固板45,可謀求構成的簡化。

在本實施方式中,加固板45的+Z側的面(加固板表面)相對開口部411A中的開口面位于+Z側。因此,在形成聲匹配層43時,在開口部411A內填充用于形成聲匹配層43的材料之后,將該材料沿加固板表面磨耗,從而能夠將加固板表面作為基準而形成均勻的厚度尺寸的聲匹配層43。

[第二實施方式]

接下來,說明本發(fā)明的第二實施方式。

在第一實施方式的超聲波器件22中,元件基板41的薄厚度部設置于X方向的兩端側,加固板45設置于該薄厚度部。與此相對,在第二實施方式的超聲波器件22H中,薄厚度部也設置于元件基板的Y方向的兩端側,主要不同點在于以覆蓋薄厚度部整體的方式設置框狀的加固板45。

并且,在以下的說明中,對與第一實施方式同樣的構成標注相同標記并省略或者簡化其說明。

圖8是從聲透鏡44側觀察第二實施方式的超聲波器件22H的俯視圖。

如圖8所示,在超聲波器件22H中,在所述俯視下,在元件基板中的陣列區(qū)域Ar1的+Y方向的外側以及-Y方向的外側沿X方向排列設置有多個評價用超聲波換能器51T(TEG:Test Element Group),該評價用超聲波換能器51T是用于產品的檢查用的元件。評價用超聲波換能器51T包含例如振動部、壓電元件和電極而構成,使用于壓電元件的驅動評價、通電評價等。

另外,基板主體部411在所述俯視下以只與陣列區(qū)域Ar1重疊的方式形成。即,在所述俯視下,不僅振動膜412的延伸部412D、412E,而且延伸部412B、412C也未與基板主體部411重疊(從基板主體部411露出)。

然后,加固板45在所述俯視下形成為框狀,包圍元件基板的陣列區(qū)域Ar1而形成。

具體地,加固板45具有端子區(qū)域加固部451和評價元件區(qū)域加固部452。

端子區(qū)域加固部451在所述俯視下在陣列區(qū)域Ar1的X方向的兩端側并沿Y方向配置,與振動膜412的延伸部412D、412E重疊。由此,端子區(qū)域加固部451在所述俯視下與元件基板的各電極焊盤414P、416P以及設置于密封板42的通孔422重疊。

評價元件區(qū)域加固部452在所述俯視下在陣列區(qū)域Ar1的Y方向的兩端側并沿X方向配置,與延伸部412B、412C重疊。由此,評價元件區(qū)域加固部452在所述俯視下與元件基板的評價用超聲波換能器51T重疊。

[第二實施方式的作用效果]

根據本實施方式,由與第一實施方式同樣的構成,能夠獲得同樣的作用效果。

另外,在本實施方式中,加固板45在所述俯視下形成為框狀,且包圍陣列區(qū)域Ar1。根據該構成,與例如只在陣列區(qū)域Ar1的X方向的兩端側設置有加固板45的情況相比,能夠更加堅固地增強元件基板,因此能夠更好地抑制元件基板的翹曲。例如,能夠更加抑制元件基板沿作為切片方向的X方向發(fā)生彎曲。

在本實施方式中,在陣列區(qū)域Ar1的Y方向的兩端側并沿X方向配置縱長的評價元件區(qū)域加固部452,從而能夠容易地用加固板45覆蓋與各評價用超聲波換能器51T對應的元件基板的區(qū)域加固板。然后,將該區(qū)域由加固板45覆蓋,從而在給與超聲波器件22H沖擊時等,能夠抑制在該區(qū)域中在元件基板產生裂紋等,能夠抑制評價用超聲波換能器51T的損壞。

在本實施方式中,由于加固板45形成為框狀,因此在開口部411A內填充用于形成聲匹配層43的材料時,能夠由加固板45擋住所述材料。由此,能夠容易地形成聲匹配層43。

[第三實施方式]

接下來,說明本發(fā)明的第三實施方式。

在第二實施方式的超聲波器件22H中,薄厚度部除了設置在元件基板的X方向的兩端側外還設置在在Y方向的兩端側設置薄厚度部,以覆蓋薄厚度部整體的方式設置有框狀的加固板45。與此相對,在第三實施方式的超聲波器件22I中,主要不同點在于以除了薄厚度部整體外還覆蓋基準厚度部41C的方式設置有加固板45。

并且,在以下的說明中,對與第一實施方式同樣的構成標注相同標記并省略或者簡化其說明。

圖9是第三實施方式的超聲波傳感器24I的剖面圖。圖10是從聲透鏡44側觀察第三實施方式的超聲波器件22I的俯視圖。

如圖10所示,在超聲波器件22I中,與第二實施方式的超聲波器件22H同樣地,在所述俯視下,在元件基板41I中的陣列區(qū)域Ar1的+Y方向的外側以及-Y方向的外側沿X方向排列設置有多個評價用超聲波換能器51T。

另外,如圖9、圖10所示,在超聲波器件22I中,基板主體部411在所述俯視下形成為與振動膜412同一形狀以及同一尺寸。即,基板主體部411在所述俯視下不僅與振動膜412的延伸部412B、412C而且也與延伸部412D、412E重疊。

然后,加固板45設置于基板主體部411的+Z側的面。具體地,加固板45與第二實施方式的超聲波器件22H同樣地,在所述俯視下,具有與振動膜412的延伸部412D、412E重疊的端子區(qū)域加固部451和與延伸部412B、412C重疊的評價元件區(qū)域加固部452。

進一步地,加固板45具有元件間區(qū)域加固部453,該元件間區(qū)域加固部453覆蓋作為基板主體部411中的開口部411A間的部分的分隔壁部411B之中、沿X方向的分隔壁部411B。即,元件間區(qū)域加固部453在所述俯視下配置于在Y方向排列的超聲波換能器51之間。

[第三實施方式的作用效果]

根據本實施方式,由與第一、第二實施方式同樣的構成,能夠獲得同樣的作用效果。

另外,在本實施方式中,加固板45具有元件間區(qū)域加固部453,該元件間區(qū)域加固部453在所述俯視下配置于在Y方向排列的超聲波換能器51之間。據此,與在和陣列區(qū)域Ar1重疊的部分未配置加固板45的情況相比,能夠更加堅固地增強元件基板41I,因此能夠更好地抑制元件基板41I的翹曲。特別是,由于能夠抑制超聲波換能器陣列50沿作為切片方向的X方向發(fā)生彎曲,因此在構成超聲波換能器組51A的各超聲波換能器51間,能夠將發(fā)射的超聲波的方向統(tǒng)一在預定的方向。另外,也能夠降低在Y方向排列的超聲波換能器51間、即超聲波換能器組51A間的串擾。

[變形例]

并且,本發(fā)明并不限定于上述的各實施方式,通過適當地組合在能夠達成本發(fā)明的目的的范圍內的變形、改良以及各實施方式等而獲得的構成包含于本發(fā)明。

在上述各實施方式中,例示出了由伴隨保護部件47的收縮而施加到元件基板的應力使該元件基板翹曲,但也可以是例如無保護部件47的構成,只要是向元件基板的各電極焊盤414P、416P的附近施加應力的構成,通過應用本發(fā)明,即能夠抑制元件基板的翹曲。例如,在使用焊錫等將各電極焊盤414P、416P直接連接在布線基板23的情況下,也存在伴隨焊錫的收縮的應力被施加到元件基板或由將熔融狀態(tài)的焊錫抵接到各電極焊盤414P、416P時的熱而使元件基板本身發(fā)生收縮的情況。這種情況下,通過應用本發(fā)明,也能夠抑制元件基板的翹曲。

在上述各實施方式中,加固板45在所述俯視下與密封板42的通孔422重疊,但本發(fā)明不限定于此。即,加固板45在所述俯視下只要至少與各電極焊盤414P、416P重疊即可。

在上述各實施方式中,元件基板的設置加固板45的區(qū)域(增強區(qū)域)的+Z側的面是振動部412A的面對開口部411A的面,或者與開口部411A的開口面是同一平面,但本發(fā)明不限定于此。例如,增強區(qū)域的+Z側的面可以位于面對振動部412A的開口部411A的面與開口部411A的開口面之間,也可以相對該開口面位于+Z側。

在上述各實施方式中,各電極焊盤414P、416P設置于陣列區(qū)域Ar1的X方向的兩端側,但本發(fā)明不限定于此。例如,各電極焊盤414P、416P也可以只設置于陣列區(qū)域Ar1的+X側以及-X側的任一側。

在上述第二以及第三實施方式中,在陣列區(qū)域Ar1的Y方向的兩端側設置有評價用超聲波換能器51T,但本發(fā)明不限定于此。即,也可以不設置評價用超聲波換能器51T。

另外,在第二實施方式中,也可以在所述俯視下以與振動膜412的延伸部412B、412C重疊的方式形成基板主體部411,在與該延伸部412B、412C重疊的區(qū)域設置開口部,包含振動部、壓電元件、電極和開口部而構成評價用超聲波換能器51T。這種情況下,不僅能夠對壓電元件的通電評價,而且也能夠對是否從超聲波換能器發(fā)射出超聲波或者是否能夠接收超聲波進行評價。

這種情況下,采用有別于端子區(qū)域加固部451的部件構成評價元件區(qū)域加固部452,并設置在基板主體部411上的構成?;蛘?,也可以采用以下構成:以與基板主體部411的厚度相應的量使加固板45彎曲或折彎而形成階梯狀,評價元件區(qū)域加固部452載于基板主體部411的構成。

并且,如第二實施方式那樣,在評價用超聲波換能器51T不具備設置于基板主體部411的開口部的情況下,由于能夠將評價元件區(qū)域加固部452直接設置在延伸部412B、412C,因此能夠將具有框狀的平的板子使用于加固板45。

另外,在第三實施方式中同樣地,也可以在與基板主體部411的延伸部412B、412C重疊的區(qū)域設置開口部,包含振動部、壓電元件、電極和開口部而構成評價用超聲波換能器51T。并且,這種情況下,在第三實施方式中,也能夠將具有框狀的平的板子使用于加固板45。

在上述各實施方式中,加固板45的+Z側的面(加固板表面)相對開口部411A的開口面位于+Z側,但本發(fā)明不限定于此。即,加固板表面也可以相對所述開口面位于同一平面上或者-Z側。并且,在加固板表面相對所述開口面位于同一平面上的情況下,與上述各實施方式同樣地,能夠將加固板表面作為基準而形成均勻的厚度尺寸的聲匹配層43。

在上述第三實施方式中,加固板45的元件間區(qū)域加固部453覆蓋基板主體部411的分隔壁部411B之中、沿X方向的分隔壁部411B,但本發(fā)明不限定于此。即,元件間區(qū)域加固部453也可以以覆蓋沿Y方向的分隔壁部411B的方式形成。另外,元件間區(qū)域加固部453也可以形成為格子狀,并以覆蓋沿X方向的分隔壁部411B以及沿Y方向的分隔壁部411B的方式形成。

并且,元件間區(qū)域加固部453以覆蓋沿Y方向的分隔壁部411B方式形成,從而能夠抑制超聲波換能器陣列50沿作為掃描方向的Y方向發(fā)生彎曲,因此在各超聲波換能器組51A間,能夠將發(fā)射的超聲波的方向統(tǒng)一在預定的方向。另外,也能夠降低在X方向排列的超聲波換能器51間的串擾。

另外,在上述第三實施方式中,加固板45的端子區(qū)域加固部451以及評價元件區(qū)域加固部452設置于基板主體部411,但本發(fā)明不限定于此。也可以采用例如延伸部412B、412C、412D、412E從基板主體部411露出,端子區(qū)域加固部451以及評價元件區(qū)域加固部452直接設置于延伸部412B、412C、412D、412E的構成。這種情況下,采用由有別于端子區(qū)域加固部451以及評價元件區(qū)域加固部452的部件構成元件間區(qū)域加固部453,并設置在基板主體部411上的構成?;蛘?,也可以采用以下構成:使加固板45彎曲或折彎而形成階梯狀,元件間區(qū)域加固部453載于基板主體部411的構成。

在上述各實施方式中,作為加固板45的材料,例示出了42合金,但本發(fā)明不限定于此。例如,在加固板45的材料中使用熱傳導率比較低的材料(例如鈦等),從而在安裝時由于熱難以傳遞到保護部件47,因此能夠降低施加到元件基板的應力。

在上述各實施方式中,使用FPC46將超聲波器件安裝在布線基板23上,但本發(fā)明不限定于此。例如,也可以在密封板42上設置在厚度方向貫穿密封板42的貫穿電極,使該貫穿電極的+Z方向的端部連接在元件基板的各電極焊盤414P、416P,使-Z方向的端部連接在布線基板23的布線端子部231,從而將超聲波器件安裝在布線基板23上。這種情況下,也存在在安裝時等向元件基板的各電極焊盤414P、416P附近施加應力的可能性,但在上述各實施方式中,由于在元件基板中的俯視下與各電極焊盤414P、416P重疊的位置設置有加固板45,因此能夠抑制元件基板的翹曲。

在上述各實施方式中,采用了在元件基板設置開口部411A的構成,但也可以采用例如在元件基板不設置開口部411A,而通過超聲波換能器51使元件基板本身振動來送出超聲波,通過元件基板的振動來檢測超聲波的接收的構成等。

另外,例示出了在開口部411A的-Z側設置振動部412A的構成,但也可以采用例如在開口部411A的+Z側設置振動部,在該振動部的-Z側設置構成超聲波換能器51的壓電元件的構成。

在上述各實施方式中,采用了在設置有開口部411A的基板主體部411的-Z側設置振動膜412的構成,但本發(fā)明不限定于此。也可以采用例如在基板主體部411的+Z側設置與各超聲波換能器51對應的多個凹槽,將該凹槽的底面作為振動膜的構成。

在上述各實施方式中,例示出了作為壓電元件由將下部電極、壓電膜、上部電極在厚度方向層疊的層疊體構成的例子,但不限定于此。也可以采用例如在與壓電膜的厚度方向正交的一面?zhèn)仁挂粚﹄姌O相互對置地配置的構成等。另外,也可以在沿壓電膜的厚度方向的側面以夾入壓電膜的方式配置電極。

在上述各實施方式中,例示出了作為超聲波測定裝置用于測定生物體的內部斷層構造的構成,但此外,也能夠作為例如用于檢查混凝土建筑物等的混凝土內部構造的測定機等使用。

另外,例示出了具備超聲波器件的超聲波測定裝置,但針對其他的電子設備也能夠應用。例如,能夠使用于針對洗凈對象送出超聲波并將洗凈對象進行超聲波洗凈的超聲波洗凈機等。

圖11是示出超聲波洗凈機的簡要構成的圖。

圖11示出的超聲波洗凈機8具備洗凈槽81和設置于洗凈槽81的例如底面的超聲波組件82。

超聲波組件82具備與上述各實施方式同樣的超聲波器件22和控制超聲波器件22的布線基板83。即,超聲波器件22具備,動作面41B面對洗凈槽81的內面的元件基板41,和設置于元件基板41的背面41A側的密封板42,在元件基板41的背面41A側具備,由多個超聲波換能器51(在圖11中省略圖示)構成的超聲波換能器陣列50(在圖11中省略圖示),和被引出至超聲波換能器陣列50的陣列區(qū)域Ar1(在圖11中省略圖示)的外側的電極線。然后,電極線在陣列區(qū)域Ar1外的端子區(qū)域Ar2中連接于插入在密封板42的通孔422的FPC46的電極,經由FPC46電連接于設置在布線基板83的布線端子部(省略圖示)。

在這樣的構成中,能夠相對布線基板83采用面朝下安裝的方式容易地安裝超聲波器件22。另外,由于元件基板41的動作面41B側面向洗凈槽81側,因此能夠提高設置于背面41A側的超聲波換能器51、電極線的防水性。

另外,本發(fā)明實施時的具體的構造,可以在達成本發(fā)明的目的的范圍內通過適當地組合上述各實施方式以及變形例而構成,另外也可以適當地變更為其他的構成等。

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