JP2015181681A

JP2015181681A - Ultrasonic device unit, probe, electronic apparatus and ultrasonic image device

Info

Publication number: JP2015181681A
Application number: JP2014060437A
Authority: JP
Inventors: 一輝吉田; Kazuteru Yoshida
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2015-10-22

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic device unit capable of enhancing durability of an acoustic lens.SOLUTION: An ultrasonic device unit DV comprises: a device substrate 21 which supports an element array including a plurality of thin-film type ultrasonic transducer elements arranged in an array shape with a first surface; a substrate 55 which is coupled to the second surface of the device substrate 21 on the side opposite to the first surface to support the device substrate 21; and an acoustic lens 18 which is coupled to the first surface of the device substrate 21, extends to the outer side of the device substrate 21 in a plan view from the viewpoint orthogonal to the first surface and is overlapped with the substrate 55 on the outer side of the device substrate 21.

Description

本発明は、超音波デバイスユニット、並びに、それを利用したプローブ、電子機器および超音波画像装置等に関する。 The present invention relates to an ultrasonic device unit, and a probe, an electronic apparatus, an ultrasonic imaging apparatus, and the like using the ultrasonic device unit.

いわゆるｃＭＵＴ（静電容量型マイクロ超音波トランスデューサー）といった薄膜型超音波トランスデューサー素子を備える超音波デバイスユニットは一般に知られる。例えば、特許文献１に開示される超音波デバイスでは、ｃＭＵＴを支持するデバイス基板はバッキング材に接着され、ｃＭＵＴの素子アレイには部分円筒面の周囲に薄板部を有する音響レンズが結合される。 An ultrasonic device unit including a thin film type ultrasonic transducer element such as a so-called cMUT (capacitive micro ultrasonic transducer) is generally known. For example, in the ultrasonic device disclosed in Patent Document 1, a device substrate that supports a cMUT is bonded to a backing material, and an acoustic lens having a thin plate portion around a partial cylindrical surface is coupled to the element array of the cMUT.

国際公開第２００８／１１４５８２号International Publication No. 2008/114582

特許文献１ではｃＭＵＴの外側でデバイス基板に端子が配置され、端子はワイヤボンディングでバッキング材上のフレキシブルプリント板に接続される。ワイヤボンディングの配置にあたって音響レンズの薄板部とデバイス基板との間には空間が区画される。この空間の厚みだけ音響レンズの薄板部はデバイス基板の表面から遠ざかってしまう。超音波デバイスユニットが被検体に押し当てられる際に音響レンズの薄板部に外力が作用するので音響レンズの破損のリスクが生じていた。 In Patent Document 1, terminals are arranged on the device substrate outside the cMUT, and the terminals are connected to a flexible printed board on the backing material by wire bonding. In arranging wire bonding, a space is defined between the thin plate portion of the acoustic lens and the device substrate. The thin plate portion of the acoustic lens is moved away from the surface of the device substrate by the thickness of this space. When the ultrasonic device unit is pressed against the subject, an external force acts on the thin plate portion of the acoustic lens, so that there is a risk of damage to the acoustic lens.

こうした実情に鑑み、音響レンズの耐久性を高めることができる超音波デバイスユニットが望まれた。 In view of such circumstances, an ultrasonic device unit that can enhance the durability of an acoustic lens has been desired.

（１）本発明の一態様は、アレイ状に配置された複数の薄膜型超音波トランスデューサー素子を含む素子アレイを第１面に有するデバイス基板と、前記デバイス基板の善基第１面の反対側の第２面に結合されている基板と、前記デバイス基板の前記第１面に結合されて、前記第１面に直交する方向の平面視で前記デバイス基板より大きい面積を有する音響レンズとを備え、前記音響レンズは、前記平面視で前記デバイス基板の外側領域で前記基板と重ねられている音響レンズとを備える超音波デバイスユニットに関する。 (1) In one aspect of the present invention, a device substrate having an element array including a plurality of thin film ultrasonic transducer elements arranged in an array on a first surface, and a good substrate first surface opposite to the device substrate A substrate coupled to the second surface on the side, and an acoustic lens coupled to the first surface of the device substrate and having a larger area than the device substrate in a plan view in a direction orthogonal to the first surface. And the acoustic lens relates to an ultrasonic device unit including an acoustic lens superimposed on the substrate in an outer region of the device substrate in the plan view.

音響レンズはデバイス基板の外側で基板に重ねられる。したがって、超音波デバイスユニットが被検体に押し当てられる際にデバイス基板の外側で音響レンズに外力が作用しても、音響レンズは基板で支持されることができる。外力は基板で支持される。音響レンズが薄く形成されても、音響レンズの湾曲は回避される。こうして音響レンズの耐久性は高められる。 The acoustic lens is superimposed on the substrate outside the device substrate. Therefore, even when an external force acts on the acoustic lens outside the device substrate when the ultrasonic device unit is pressed against the subject, the acoustic lens can be supported by the substrate. The external force is supported by the substrate. Even if the acoustic lens is thinly formed, the curvature of the acoustic lens is avoided. Thus, the durability of the acoustic lens is enhanced.

（２）超音波デバイスユニットは、前記音響レンズと前記基板との間に挟まれて前記基板に前記音響レンズを固着する接着層を備えることができる。こうして音響レンズは基板に固定される。音響レンズと基板との間で相対移動は抑制される。その結果、音響レンズの耐久性はさらに向上する。 (2) The ultrasonic device unit may include an adhesive layer that is sandwiched between the acoustic lens and the substrate and fixes the acoustic lens to the substrate. Thus, the acoustic lens is fixed to the substrate. Relative movement between the acoustic lens and the substrate is suppressed. As a result, the durability of the acoustic lens is further improved.

（３）前記接着層は、前記音響レンズと前記素子アレイとの間に挟まれて前記素子アレイに前記音響レンズを固定する音響整合層から連続する層であればよい。音響整合層は素子アレイに音響レンズを固定する。音響整合層は個々の薄膜型超音波トランスデューサー素子と音響レンズとの間で超音波振動を伝達する。接着層は音響整合層と同時に形成されることができる。 (3) The adhesive layer may be a layer continuous from an acoustic matching layer that is sandwiched between the acoustic lens and the element array and fixes the acoustic lens to the element array. The acoustic matching layer fixes the acoustic lens to the element array. The acoustic matching layer transmits ultrasonic vibrations between the individual thin film ultrasonic transducer elements and the acoustic lens. The adhesive layer can be formed simultaneously with the acoustic matching layer.

（４）前記基板は平面部と前記平面部から窪んだ第１凹部を有し、当該第１凹部に前記デバイス基板は結合されることができる。デバイス基板は第１凹部に受け入れられる。デバイス基板は平面から沈んで基板上に配置される。こうして沈んだデバイス基板では、デバイス基板が平面上に配置される場合に比べて高さが抑制される。こうして超音波デバイスユニットの薄型化は実現される。 (4) The substrate may include a flat portion and a first recess recessed from the flat portion, and the device substrate may be coupled to the first recess. The device substrate is received in the first recess. The device substrate sinks from the plane and is placed on the substrate. In the device substrate thus sunk, the height is suppressed as compared with the case where the device substrate is arranged on a plane. In this way, the ultrasonic device unit can be thinned.

（５）超音波デバイスユニットは、一端が前記超音波デバイス基板の前記第１面の一部に重ねられて接続され、他端が前記平面部の一部に重ねられて接続されるフレキシブルプリント板を備えることができる。超音波デバイス基板の前記第１面は、前記平面部を含む平面内、あるいは前記第１凹部の外側の平面内に位置することができる。こうして音響レンズはデバイス基板の外側で基板に受け止められることができる。しかも、フレキシブルプリント板の湾曲は最小限に抑えられることから、ワイヤボンディングに比べて出っ張りは抑制される。ワイヤボンディングに比べて超音波デバイスユニットの薄型化は実現される。ここで、「平面内に位置する」とは、第１面が厳密に平面に一致することのみをいうのではなく、その効果を有する範囲で平面の位置は幅を有してもよい。 (5) A flexible printed board in which one end of the ultrasonic device unit is overlapped and connected to a part of the first surface of the ultrasonic device substrate, and the other end is overlapped and connected to a part of the flat part. Can be provided. The first surface of the ultrasonic device substrate may be located in a plane including the plane portion or in a plane outside the first recess. Thus, the acoustic lens can be received by the substrate outside the device substrate. In addition, since the bending of the flexible printed board is minimized, the protrusion is suppressed as compared with wire bonding. The ultrasonic device unit can be made thinner than wire bonding. Here, “located in a plane” does not only mean that the first surface exactly matches the plane, but the position of the plane may have a width within a range where the effect is obtained.

（６）超音波デバイスユニットは、前記フレキシブルプリント板に貫通ビアで接続されるコネクターを備えることができる。超音波デバイスユニットの外部接続にあたって基板の裏側にコネクターは搭載されることができる。こうして基板の表側では部品の出っ張りは回避される。音響レンズは基板に重なることができる。出っ張りの回避は超音波デバイスユニットの薄型化に寄与する。 (6) The ultrasonic device unit may include a connector connected to the flexible printed board with a through via. A connector can be mounted on the back side of the substrate for external connection of the ultrasonic device unit. In this way, protruding parts are avoided on the front side of the board. The acoustic lens can overlap the substrate. Avoiding the protrusion contributes to the thinning of the ultrasonic device unit.

（７）前記音響レンズは、前記デバイス基板の外側で前記基板に向き合う面に、前記基板に形成される複数の第２凹部に個別に嵌合している複数の凸部を有してもよい。超音波デバイスユニットの使用にあたって音響レンズは被検体に押し当てられる。押し当てられた音響レンズは被検体に沿って動かされることができる。このとき、音響レンズには面内方向に剪断力が作用する。凸部は基板に対してアンカー効果を発揮する。こうして基板上で音響レンズのずれは防止されることができる。 (7) The acoustic lens may have a plurality of convex portions that are individually fitted into a plurality of second concave portions formed on the substrate on a surface facing the substrate outside the device substrate. . When the ultrasonic device unit is used, the acoustic lens is pressed against the subject. The pressed acoustic lens can be moved along the subject. At this time, a shearing force acts on the acoustic lens in the in-plane direction. The convex portion exhibits an anchor effect with respect to the substrate. In this way, displacement of the acoustic lens on the substrate can be prevented.

（８）前記複数の凸部の少なくとも一部および前記複数の第２凹部の少なくとも一部は、前記平面視で前記音響レンズの円筒面に対して円筒面の母線に直交する線上の位置に配置されればよい。音響レンズの円筒面は超音波の焦点位置を決定する。凸部および第２凹部は円筒面の母線に直交する方向に配置されることから、基板に搭載されたデバイス基板に対して音響レンズは円筒面の母線に直交する方向に位置決めされることができる。こうしてデバイス基板上の素子アレイに対して音響レンズは位置合わせされる。超音波の焦点位置は規定の位置に配置される。こうして凸部および第２凹部は鮮明な画像の形成に寄与することができる。 (8) At least a part of the plurality of convex portions and at least a part of the plurality of second concave portions are arranged at positions on a line perpendicular to the generatrix of the cylindrical surface with respect to the cylindrical surface of the acoustic lens in the plan view. It only has to be done. The cylindrical surface of the acoustic lens determines the focal position of the ultrasonic wave. Since the convex portion and the second concave portion are arranged in a direction orthogonal to the generatrix of the cylindrical surface, the acoustic lens can be positioned in a direction orthogonal to the generatrix of the cylindrical surface with respect to the device substrate mounted on the substrate. . Thus, the acoustic lens is aligned with the element array on the device substrate. The focal position of the ultrasonic wave is arranged at a specified position. Thus, the convex portion and the second concave portion can contribute to the formation of a clear image.

（９）前記複数の凸部の少なくとも一部および前記複数の第２凹部の少なくとも一部は１以上の対を形成すればよく、少なくとも１対の前記凸部および前記第２凹部は前記平面視で前記母線に直交する線上の前記円筒面を挟む位置に配置されればよい。こうして音響レンズは円筒面の両側でアンカー効果を達成することができる。音響レンズのずれは確実に防止されることができる。 (9) At least a part of the plurality of convex portions and at least a part of the plurality of second concave portions may form one or more pairs, and the at least one pair of the convex portions and the second concave portion are in the plan view. In other words, it may be arranged at a position sandwiching the cylindrical surface on a line orthogonal to the bus. Thus, the acoustic lens can achieve the anchor effect on both sides of the cylindrical surface. The displacement of the acoustic lens can be reliably prevented.

（１０）前記複数の凸部の少なくとも一部および前記複数の第２凹部の少なくとも一部は前記円筒面の母線に並列に複数配置されればよい。凸部同士の間には間隙が形成される。こうした間隙は音響レンズの接着時に接着剤の通路として機能することができる。したがって、凸部は接着剤の広がりを妨げない。凸部に邪魔されずに接着剤は広い範囲に広がることができる。 (10) At least a part of the plurality of protrusions and at least a part of the plurality of second recesses may be arranged in parallel to the generatrix of the cylindrical surface. A gap is formed between the convex portions. Such a gap can function as an adhesive passage when the acoustic lens is bonded. Therefore, the convex portion does not hinder the spread of the adhesive. The adhesive can spread over a wide range without being disturbed by the convex portions.

（１１）前記複数の凸部の一部および前記複数の第２凹部の一部は、前記音響レンズの前記円筒面に対して前記母線の延長線上の位置に配置されればよい。デバイス基板上の素子アレイに対して音響レンズは円筒面の母線の方向に位置合わせされる。 (11) A part of the plurality of convex portions and a part of the plurality of second concave portions may be disposed at positions on an extension line of the bus bar with respect to the cylindrical surface of the acoustic lens. The acoustic lens is aligned with the element array on the device substrate in the direction of the generatrix of the cylindrical surface.

（１２）前記複数の凸部の一部および前記複数の第２凹部の一部は１以上の対を形成し、少なくとも１対の前記凸部および前記第２凹部は前記平面視で前記母線に沿った線上の前記円筒面を挟む位置に配置されればよい。こうして音響レンズは円筒面の両側でアンカー効果を達成することができる。音響レンズのずれは確実に防止されることができる。 (12) A part of the plurality of convex parts and a part of the plurality of second concave parts form one or more pairs, and at least one pair of the convex parts and the second concave parts are formed on the bus in the plan view. What is necessary is just to arrange | position in the position which pinches | interposes the said cylindrical surface on the line along. Thus, the acoustic lens can achieve the anchor effect on both sides of the cylindrical surface. The displacement of the acoustic lens can be reliably prevented.

（１３）超音波デバイスユニットはプローブに組み込まれて利用されてもよい。このとき、プローブは、超音波デバイスユニットと、前記超音波デバイスユニットを支持する筐体とを備えればよい。 (13) The ultrasonic device unit may be used by being incorporated in a probe. At this time, the probe may include an ultrasonic device unit and a housing that supports the ultrasonic device unit.

（１４）超音波デバイスユニットは電子機器に組み込まれて利用されてもよい。このとき、電子機器は、超音波デバイスユニットと、前記超音波デバイスユニットに接続されて、前記超音波デバイスユニットの出力を処理する処理部とを備えることができる。 (14) The ultrasonic device unit may be used by being incorporated in an electronic apparatus. In this case, the electronic apparatus can include an ultrasonic device unit and a processing unit that is connected to the ultrasonic device unit and processes the output of the ultrasonic device unit.

（１５）超音波デバイスユニットは超音波画像装置に組み込まれて利用されてもよい。このとき、超音波画像装置は、超音波デバイスユニットと、前記超音波デバイスユニットに接続されて、前記超音波デバイスユニットの出力を処理し、画像を生成する処理部と、前記画像を表示する表示装置とを備えることができる。 (15) The ultrasonic device unit may be used by being incorporated in an ultrasonic imaging apparatus. At this time, the ultrasonic imaging apparatus is connected to the ultrasonic device unit, the processing unit that processes the output of the ultrasonic device unit and generates an image, and the display that displays the image Apparatus.

一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置を概略的に示す外観図である。1 is an external view schematically showing a specific example of an electronic apparatus according to an embodiment, that is, an ultrasonic diagnostic apparatus. 一実施形態に係る超音波デバイスの拡大平面図である。It is an enlarged plan view of an ultrasonic device according to an embodiment. 図１のＡ−Ａ線に沿った一実施形態に係る超音波デバイスユニットの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the ultrasonic device unit concerning one embodiment along the AA line of Drawing 1. 超音波デバイスユニットの部分平面図である。It is a partial top view of an ultrasonic device unit. 図１のＡ−Ａ線に沿った一実施形態に係る超音波デバイスユニットの断面図である。It is sectional drawing of the ultrasonic device unit which concerns on one Embodiment along the AA of FIG. 超音波デバイスユニットの全体平面図である。It is a whole top view of an ultrasonic device unit.

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are essential as means for solving the present invention. Not necessarily.

（１）超音波診断装置の全体構成
図１は本発明の一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置（超音波画像装置）１１の構成を概略的に示す。超音波診断装置１１は装置端末（処理部）１２と超音波プローブ（プローブ）１３とを備える。装置端末１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４で相互に接続される。装置端末１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４を通じて電気信号をやりとりする。装置端末１２にはディスプレイパネル（表示装置）１５が組み込まれる。ディスプレイパネル１５の画面は装置端末１２の表面で露出する。装置端末１２では、超音波プローブ１３で検出された超音波に基づき画像が生成される。画像化された検出結果がディスプレイパネル１５の画面に表示される。 (1) Overall Configuration of Ultrasonic Diagnostic Apparatus FIG. 1 schematically shows a specific example of an electronic apparatus, that is, an ultrasonic diagnostic apparatus (ultrasonic imaging apparatus) 11 according to an embodiment of the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus 11 includes an apparatus terminal (processing unit) 12 and an ultrasonic probe (probe) 13. The apparatus terminal 12 and the ultrasonic probe 13 are connected to each other by a cable 14. The apparatus terminal 12 and the ultrasonic probe 13 exchange electric signals through the cable 14. A display panel (display device) 15 is incorporated in the device terminal 12. The screen of the display panel 15 is exposed on the surface of the device terminal 12. In the device terminal 12, an image is generated based on the ultrasonic wave detected by the ultrasonic probe 13. The imaged detection result is displayed on the screen of the display panel 15.

超音波プローブ１３は筐体１６を有する。筐体１６には超音波デバイスユニットＤＶが嵌め込まれる。超音波デバイスユニットＤＶは超音波デバイス１７を備える。超音波デバイス１７は音響レンズ１８を備える。音響レンズ１８の外表面には部分円筒面１８ａが形成される。部分円筒面１８ａは平板部１８ｂで囲まれる。平板部１８ｂの外周は全周で途切れなく筐体１６に結合される。こうして平板部１８ｂは筐体の一部として機能する。音響レンズ１８は例えばシリコーン樹脂から形成される。音響レンズ１８は生体の音響インピーダンスに近い音響インピーダンスを有する。超音波デバイス１７は表面から超音波を出力するとともに超音波の反射波を受信する。 The ultrasonic probe 13 has a housing 16. An ultrasonic device unit DV is fitted into the housing 16. The ultrasonic device unit DV includes an ultrasonic device 17. The ultrasonic device 17 includes an acoustic lens 18. A partial cylindrical surface 18 a is formed on the outer surface of the acoustic lens 18. The partial cylindrical surface 18a is surrounded by a flat plate portion 18b. The outer periphery of the flat plate portion 18b is coupled to the housing 16 without interruption throughout the entire periphery. Thus, the flat plate portion 18b functions as a part of the housing. The acoustic lens 18 is made of, for example, a silicone resin. The acoustic lens 18 has an acoustic impedance close to that of a living body. The ultrasonic device 17 outputs an ultrasonic wave from the surface and receives a reflected wave of the ultrasonic wave.

図２は超音波デバイス１７の平面図を概略的に示す。超音波デバイス１７は基体（デバイス基板）２１を備える。基体２１の表面（第１面）には素子アレイ２２が形成される。素子アレイ２２はアレイ状に配置された薄膜型超音波トランスデューサー素子（以下「素子」という）２３の配列で構成される。配列は複数行複数列のマトリクスで形成される。その他、配列では千鳥配置が確立されてもよい。千鳥配置では偶数列の素子２３群は奇数列の素子２３群に対して行ピッチの２分の１でずらされればよい。奇数列および偶数列の一方の素子数は他方の素子数に比べて１つ少なくてもよい。 FIG. 2 schematically shows a plan view of the ultrasonic device 17. The ultrasonic device 17 includes a base (device substrate) 21. An element array 22 is formed on the surface (first surface) of the base 21. The element array 22 includes an array of thin film ultrasonic transducer elements (hereinafter referred to as “elements”) 23 arranged in an array. The array is formed of a matrix having a plurality of rows and a plurality of columns. In addition, a staggered arrangement may be established in the array. In the staggered arrangement, the even-numbered element groups 23 need only be shifted by half the row pitch with respect to the odd-numbered element groups 23. The number of elements in one of the odd and even columns may be one less than the number of the other element.

個々の素子２３は振動膜２４を備える。図２では振動膜２４の膜面に直交する方向の平面視（基板の厚み方向からの平面視）で振動膜２４の輪郭が点線で描かれる。振動膜２４上には圧電素子２５が形成される。圧電素子２５は上電極２６、下電極２７および圧電体膜２８で構成される。個々の素子２３ごとに上電極２６および下電極２７の間に圧電体膜２８が挟まれる。これらは下電極２７、圧電体膜２８および上電極２６の順番で重ねられる。超音波デバイス１７は１枚の超音波トランスデューサー素子チップ（基板）として構成される。 Each element 23 includes a vibration film 24. In FIG. 2, the outline of the vibration film 24 is drawn with a dotted line in a plan view in a direction orthogonal to the film surface of the vibration film 24 (a plan view from the thickness direction of the substrate). A piezoelectric element 25 is formed on the vibration film 24. The piezoelectric element 25 includes an upper electrode 26, a lower electrode 27, and a piezoelectric film 28. A piezoelectric film 28 is sandwiched between the upper electrode 26 and the lower electrode 27 for each element 23. These are stacked in the order of the lower electrode 27, the piezoelectric film 28 and the upper electrode 26. The ultrasonic device 17 is configured as a single ultrasonic transducer element chip (substrate).

基体２１の表面には複数本の第１導電体２９が形成される。第１導電体２９は配列の行方向に相互に平行に延びる。１行の素子２３ごとに１本の第１導電体２９が割り当てられる。１本の第１導電体２９は配列の行方向に並ぶ素子２３の圧電体膜２８に共通に接続される。第１導電体２９は個々の素子２３ごとに上電極２６を形成する。第１導電体２９の両端は１対の引き出し配線３１にそれぞれ接続される。引き出し配線３１は配列の列方向に相互に平行に延びる。したがって、全ての第１導電体２９は同一長さを有する。こうしてマトリクス全体の素子２３に共通に上電極２６は接続される。第１導電体２９は例えばイリジウム（Ｉｒ）で形成されることができる。ただし、第１導電体２９にはその他の導電材が利用されてもよい。 A plurality of first conductors 29 are formed on the surface of the base 21. The first conductors 29 extend parallel to each other in the row direction of the array. One first conductor 29 is assigned to each row of the elements 23. One first conductor 29 is commonly connected to the piezoelectric film 28 of the elements 23 arranged in the row direction of the array. The first conductor 29 forms the upper electrode 26 for each element 23. Both ends of the first conductor 29 are connected to a pair of lead wires 31 respectively. The lead wires 31 extend parallel to each other in the column direction of the array. Accordingly, all the first conductors 29 have the same length. Thus, the upper electrode 26 is connected in common to the elements 23 of the entire matrix. The first conductor 29 can be formed of iridium (Ir), for example. However, other conductive materials may be used for the first conductor 29.

基体２１の表面には複数本の第２導電体３２が形成される。第２導電体３２は配列の列方向に相互に平行に延びる。１列の素子２３ごとに１本の第２導電体３２が割り当てられる。１本の第２導電体３２は配列の列方向に並ぶ素子２３の圧電体膜２８に共通に配置される。第２導電体３２は個々の素子２３ごとに下電極２７を形成する。第２導電体３２には例えばチタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）およびチタン（Ｔｉ）の積層膜が用いられることができる。ただし、第２導電体３２にはその他の導電材が利用されてもよい。 A plurality of second conductors 32 are formed on the surface of the base 21. The second conductors 32 extend parallel to each other in the column direction of the array. One second conductor 32 is assigned to each element 23 in one row. One second conductor 32 is disposed in common on the piezoelectric film 28 of the elements 23 arranged in the column direction of the array. The second conductor 32 forms a lower electrode 27 for each element 23. For example, a laminated film of titanium (Ti), iridium (Ir), platinum (Pt), and titanium (Ti) can be used for the second conductor 32. However, other conductive materials may be used for the second conductor 32.

列ごとに素子２３の通電は切り替えられる。こうした通電の切り替えに応じてリニアスキャンやセクタースキャンは実現される。１列の素子２３は同時に超音波を出力することから、１列の個数すなわち配列の行数は超音波の出力レベルに応じて決定されることができる。行数は例えば１０〜１５行程度に設定されればよい。図中では省略されて５行が描かれる。配列の列数はスキャンの範囲の広がりに応じて決定されることができる。列数は例えば１２８列や２５６列に設定されればよい。図中では省略されて８列が描かれる。上電極２６および下電極２７の役割は入れ替えられてもよい。すなわち、マトリクス全体の素子２３に共通に下電極が接続される一方で、配列の列ごとに共通に素子２３に上電極が接続されてもよい。 Energization of the element 23 is switched for each column. Linear scan and sector scan are realized according to such switching of energization. Since the elements 23 in one column output ultrasonic waves simultaneously, the number of columns, that is, the number of rows in the array, can be determined according to the output level of the ultrasonic waves. For example, the number of lines may be set to about 10 to 15 lines. In the figure, five lines are drawn without illustration. The number of columns in the array can be determined according to the spread of the scanning range. The number of columns may be set to 128 columns or 256 columns, for example. In the figure, there are omitted and 8 columns are drawn. The roles of the upper electrode 26 and the lower electrode 27 may be interchanged. That is, while the lower electrode is commonly connected to the elements 23 of the entire matrix, the upper electrode may be commonly connected to the elements 23 for each column of the array.

基体２１の輪郭は、相互に平行な１対の直線で仕切られて対向する第１辺２１ａおよび第２辺２１ｂを有する。第１辺２１ａと素子アレイ２２の輪郭との間に１ラインの第１端子アレイ３３ａが配置される。第２辺２１ｂと素子アレイ２２の輪郭との間に１ラインの第２端子アレイ３３ｂが配置される。第１端子アレイ３３ａは第１辺２１ａに平行に１ラインを形成することができる。第２端子アレイ３３ｂは第２辺２１ｂに平行に１ラインを形成することができる。第１端子アレイ３３ａは１対の上電極端子３４および複数の下電極端子３５で構成される。同様に、第２端子アレイ３３ｂは１対の上電極端子３６および複数の下電極端子３７で構成される。１本の引き出し配線３１の両端にそれぞれ上電極端子３４、３６は接続される。引き出し配線３１および上電極端子３４、３６は素子アレイ２２を二等分する垂直面で面対称に形成されればよい。１本の第２導電体３２の両端にそれぞれ下電極端子３５、３７は接続される。第２導電体３２および下電極端子３５、３７は素子アレイ２２を二等分する垂直面で面対称に形成されればよい。ここでは、基体２１の輪郭は矩形に形成される。基体２１の輪郭は正方形であってもよく台形であってもよい。 The outline of the base body 21 has a first side 21a and a second side 21b that are partitioned by a pair of parallel lines and face each other. One line of the first terminal array 33 a is arranged between the first side 21 a and the outline of the element array 22. One line of the second terminal array 33 b is arranged between the second side 21 b and the outline of the element array 22. The first terminal array 33a can form one line parallel to the first side 21a. The second terminal array 33b can form one line parallel to the second side 21b. The first terminal array 33 a includes a pair of upper electrode terminals 34 and a plurality of lower electrode terminals 35. Similarly, the second terminal array 33 b includes a pair of upper electrode terminals 36 and a plurality of lower electrode terminals 37. Upper electrode terminals 34 and 36 are connected to both ends of one lead-out wiring 31, respectively. The lead wiring 31 and the upper electrode terminals 34 and 36 may be formed symmetrically on a vertical plane that bisects the element array 22. Lower electrode terminals 35 and 37 are connected to both ends of one second conductor 32, respectively. The second conductor 32 and the lower electrode terminals 35 and 37 may be formed symmetrically on a vertical plane that bisects the element array 22. Here, the outline of the base 21 is formed in a rectangular shape. The outline of the base 21 may be square or trapezoidal.

基体２１には第１フレキシブルプリント配線板（以下「第１配線板」という）３８が連結される。第１配線板３８は第１端子アレイ３３ａに覆い被さる。第１配線板３８の一端には上電極端子３４および下電極端子３５に個別に対応して導電線すなわち第１信号線３９が形成される。第１信号線３９は上電極端子３４および下電極端子３５に個別に向き合わせられ個別に接合される。同様に、基体２１には第２フレキシブルプリント配線板（以下「第２配線板」という）４１が覆い被さる。第２配線板４１は第２端子アレイ３３ｂに覆い被さる。第２配線板４１の一端には上電極端子３６および下電極端子３７に個別に対応して導電線すなわち第２信号線４２が形成される。第２信号線４２は上電極端子３６および下電極端子３７に個別に向き合わせられ個別に接合される。 A first flexible printed wiring board (hereinafter referred to as “first wiring board”) 38 is connected to the base body 21. The first wiring board 38 covers the first terminal array 33a. Conductive lines, that is, first signal lines 39 are formed at one end of the first wiring board 38 individually corresponding to the upper electrode terminal 34 and the lower electrode terminal 35. The first signal lines 39 are individually faced and joined to the upper electrode terminal 34 and the lower electrode terminal 35, respectively. Similarly, the base 21 is covered with a second flexible printed wiring board (hereinafter referred to as “second wiring board”) 41. The second wiring board 41 covers the second terminal array 33b. Conductive lines, that is, second signal lines 42 are formed at one end of the second wiring board 41 so as to individually correspond to the upper electrode terminal 36 and the lower electrode terminal 37. The second signal line 42 is individually faced and joined to the upper electrode terminal 36 and the lower electrode terminal 37.

（２）第１実施形態に係る超音波デバイスユニットの構成
図３に示されるように、基体２１は基板４４および被覆膜４５を備える。基板４４の表面に被覆膜４５が一面に形成される。基板４４には個々の素子２３ごとに開口部４６が形成される。開口部４６は基板４４に対してアレイ状に配置される。個々の開口部４６は素子２３ごとに裏側（反対側）の面（第２面）に開口する。開口部４６が配置される領域の輪郭は素子アレイ２２の輪郭に相当する。隣接する２つの開口部４６の間には仕切り壁４７が区画される。隣接する開口部４６は仕切り壁４７で仕切られる。仕切り壁４７の壁厚みは開口部４６の間隔に相当する。仕切り壁４７は相互に平行に広がる平面内に２つの壁面を規定する。壁厚みは２つの壁面の距離に相当する。すなわち、壁厚みは壁面に直交して壁面の間に挟まれる垂線の長さで規定されることができる。基板４４は例えばシリコン基板で形成されればよい。 (2) Configuration of Ultrasonic Device Unit According to First Embodiment As shown in FIG. 3, the base 21 includes a substrate 44 and a coating film 45. A coating film 45 is formed on the entire surface of the substrate 44. An opening 46 is formed in the substrate 44 for each element 23. The openings 46 are arranged in an array with respect to the substrate 44. Each opening 46 opens on the back side (opposite side) surface (second surface) of each element 23. The contour of the region where the opening 46 is disposed corresponds to the contour of the element array 22. A partition wall 47 is defined between two adjacent openings 46. Adjacent openings 46 are partitioned by a partition wall 47. The wall thickness of the partition wall 47 corresponds to the interval between the openings 46. The partition wall 47 defines two wall surfaces in a plane extending parallel to each other. The wall thickness corresponds to the distance between the two wall surfaces. That is, the wall thickness can be defined by the length of a perpendicular line sandwiched between the wall surfaces perpendicular to the wall surfaces. The substrate 44 may be formed of a silicon substrate, for example.

被覆膜４５は、基板４４の表面に積層される酸化シリコン（ＳｉＯ_２）層４８と、酸化シリコン層４８の表面に積層される酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）層４９とで構成される。被覆膜４５は開口部４６の空間を塞ぐ。こうして開口部４６の輪郭に対応して被覆膜４５の一部が振動膜２４を形成する。振動膜２４は、被覆膜４５のうち、開口部４６に臨むことから基板４４の厚み方向に膜振動することができる部分である。酸化シリコン層４８の膜厚は共振周波数に基づき決定されることができる。 The covering film 45 includes a silicon oxide (SiO ₂ ) layer 48 stacked on the surface of the substrate 44 and a zirconium oxide (ZrO ₂ ) layer 49 stacked on the surface of the silicon oxide layer 48. The coating film 45 closes the space of the opening 46. Thus, a part of the coating film 45 forms the vibration film 24 corresponding to the outline of the opening 46. The vibration film 24 is a portion of the coating film 45 that can vibrate in the thickness direction of the substrate 44 because it faces the opening 46. The film thickness of the silicon oxide layer 48 can be determined based on the resonance frequency.

振動膜２４の表面に下電極２７、圧電体膜２８および上電極２６が順番に積層される。圧電体膜２８は例えばジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）で形成されることができる。圧電体膜２８にはその他の圧電材料が用いられてもよい。ここでは、第１導電体２９の下で圧電体膜２８は完全に第２導電体３２を覆う。圧電体膜２８の働きで第１導電体２９と第２導電体３２との間で短絡は回避されることができる。 A lower electrode 27, a piezoelectric film 28, and an upper electrode 26 are sequentially stacked on the surface of the vibration film 24. The piezoelectric film 28 can be formed of, for example, lead zirconate titanate (PZT). Other piezoelectric materials may be used for the piezoelectric film 28. Here, the piezoelectric film 28 completely covers the second conductor 32 under the first conductor 29. A short circuit between the first conductor 29 and the second conductor 32 can be avoided by the action of the piezoelectric film 28.

基体２１の表面には音響整合層５１が積層される。音響整合層５１は素子アレイ２２を覆う。音響整合層５１の膜厚は振動膜２４の共振周波数に応じて決定される。音響整合層５１には例えばシリコーン樹脂膜が用いられることができる。音響整合層５１上に音響レンズ１８が配置される。音響レンズ１８は部分円筒面１８ａの裏側の平面で音響整合層５１の表面に密着する。音響レンズ１８は音響整合層５１の働きで基体２１に接着される。部分円筒面１８ａの母線は第１導電体２９に平行に位置づけられる。部分円筒面１８ａの曲率は、１筋の第２導電体３３に接続される１列の素子２３から発信される超音波の焦点位置に応じて決定される。 An acoustic matching layer 51 is laminated on the surface of the base 21. The acoustic matching layer 51 covers the element array 22. The film thickness of the acoustic matching layer 51 is determined according to the resonance frequency of the vibration film 24. For example, a silicone resin film can be used for the acoustic matching layer 51. The acoustic lens 18 is disposed on the acoustic matching layer 51. The acoustic lens 18 is in close contact with the surface of the acoustic matching layer 51 on the plane behind the partial cylindrical surface 18a. The acoustic lens 18 is bonded to the base 21 by the action of the acoustic matching layer 51. The generatrix of the partial cylindrical surface 18 a is positioned in parallel to the first conductor 29. The curvature of the partial cylindrical surface 18a is determined according to the focal position of the ultrasonic wave transmitted from the one row of elements 23 connected to the single second conductor 33.

基体２１の裏面にはバッキング材としての補強板５３が結合される。補強板５３は平板形状に形成される。補強板５３の表面に基体２１の裏面が重ねられる。補強板５３には貫通口５４が形成される。補強板５３の表面は基体２１の裏面に接合される。こうした接合にあたって補強板５３は基体２１に接着剤で接着されてもよい。補強板５３は基体２１の剛性を補強する。補強板５３の働きで基体２１の表面では平面度は良好に確保される。補強板５３は例えばリジッドな基材を備えることができる。そうした基材は例えば４２アロイ（鉄ニッケル合金）といった金属材料から形成されればよい。 A reinforcing plate 53 as a backing material is coupled to the back surface of the base 21. The reinforcing plate 53 is formed in a flat plate shape. The back surface of the base 21 is overlaid on the surface of the reinforcing plate 53. A through hole 54 is formed in the reinforcing plate 53. The surface of the reinforcing plate 53 is joined to the back surface of the base body 21. In such joining, the reinforcing plate 53 may be bonded to the base 21 with an adhesive. The reinforcing plate 53 reinforces the rigidity of the base body 21. Due to the function of the reinforcing plate 53, a good flatness is secured on the surface of the base 21. The reinforcing plate 53 can include, for example, a rigid base material. Such a substrate may be formed of a metal material such as 42 alloy (iron nickel alloy).

貫通口５４は、基体２１の厚み方向からの平面視で少なくとも素子アレイ２２の輪郭を収容する広がりを有する。そして、貫通口５４は素子アレイ２２に含まれる素子２３の開口部４６から連続する。ここでは、開口部４６および貫通口５４は空気で満たされる。振動膜２４からの空気の厚みは超音波の波長λの４分の１（λ／４）の奇数倍に設定される。こうした空気の厚みは基板４４および補強板５３の板厚に基づき設定されることができる。 The through-hole 54 has a width that accommodates at least the outline of the element array 22 in plan view from the thickness direction of the base 21. The through hole 54 continues from the opening 46 of the element 23 included in the element array 22. Here, the opening 46 and the through-hole 54 are filled with air. The thickness of the air from the vibration film 24 is set to an odd multiple of one quarter (λ / 4) of the wavelength λ of the ultrasonic wave. Such air thickness can be set based on the thickness of the substrate 44 and the reinforcing plate 53.

超音波デバイスユニットＤＶは配線基板５５を備える。配線基板５５は超音波デバイス１７に結合される。配線基板５５は、平面ＰＬ内で広がる平面部５５ａと、平面部５５ａから窪んだ第１凹部５６とを有する。第１凹部５６は平面視で基体２１の輪郭を象る。第１凹部５６は、平面ＰＬに平行に広がる底面５６ａと、底面５６ａの輪郭で底面５６ａから垂直に立ち上がる壁面５６ｂとで区画される。第１凹部５６に超音波デバイス１７は受け入れられる。ここでは、超音波デバイス１７の平面部５５ａは配線基板５５の平面ＰＬ内に含まれる。こうして超音波デバイス１７は平面ＰＬに面一に合わせ込まれる。超音波デバイス１７は配線基板５５に樹脂材で固定されてもよい。超音波デバイス１７が配線基板５５の平面ＰＬ上に設置される場合に比べて超音波デバイスユニットＤＶの厚みは減少する。超音波デバイス１７の平面部５５ａは、厳密に平面ＰＬに一致する必要はなく、その効果を奏する範囲で平面部５５ａの位置はずれてもよい。 The ultrasonic device unit DV includes a wiring board 55. The wiring board 55 is coupled to the ultrasonic device 17. Wiring substrate 55 includes a flat portion 55a that expands in plane PL, and a first recess 56 that is recessed from flat portion 55a. The first concave portion 56 represents the outline of the base body 21 in plan view. The first recess 56 is defined by a bottom surface 56a that extends parallel to the plane PL, and a wall surface 56b that rises perpendicularly from the bottom surface 56a along the contour of the bottom surface 56a. The ultrasonic device 17 is received in the first recess 56. Here, the planar portion 55 a of the ultrasonic device 17 is included in the plane PL of the wiring board 55. Thus, the ultrasonic device 17 is flush with the plane PL. The ultrasonic device 17 may be fixed to the wiring board 55 with a resin material. Compared with the case where the ultrasonic device 17 is installed on the plane PL of the wiring board 55, the thickness of the ultrasonic device unit DV is reduced. The flat surface portion 55a of the ultrasonic device 17 does not need to exactly coincide with the flat surface PL, and the position of the flat surface portion 55a may be deviated within a range where the effect is achieved.

配線基板５５には配線パターン５７が形成される。超音波デバイス１７の第１配線板３８および第２配線板４１は配線パターン５７に接続される。配線パターン５７は第１導電パッド（端子）５８ａおよび第２導電パッド（端子）５８ｂを備える。第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂは配線基板５５の平面ＰＬに形成される。個々の第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂは個々の第１信号線３９および第２信号線４２に対応して配置される。第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂは例えば銅といった導電材から形成されればよい。個々の第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂには対応の第１信号線３９および第２信号線４２が接合される。 A wiring pattern 57 is formed on the wiring substrate 55. The first wiring board 38 and the second wiring board 41 of the ultrasonic device 17 are connected to the wiring pattern 57. The wiring pattern 57 includes a first conductive pad (terminal) 58a and a second conductive pad (terminal) 58b. The first conductive pads 58a and the second conductive pads 58b are formed on the plane PL of the wiring board 55. The individual first conductive pads 58 a and the second conductive pads 58 b are arranged corresponding to the individual first signal lines 39 and the second signal lines 42. The first conductive pad 58a and the second conductive pad 58b may be formed of a conductive material such as copper. Corresponding first signal lines 39 and second signal lines 42 are joined to the respective first conductive pads 58a and second conductive pads 58b.

第１配線板３８の一端は配線基板５５の平面ＰＬよりも高い位置で超音波デバイス１７に重ねられ接続される。第１配線板３８は上電極端子３４および下電極端子３５の厚み分で平面ＰＬよりも高く位置する。第１配線板３８は超音波デバイス１７上の一端から第１方向ＤＲ１に延びる。第１配線板３８の他端は配線基板５５の平面ＰＬに重ねられ接続される。第１配線板３８は第１導電パッド５８ａの厚み分を挟んで平面ＰＬに重なる。同様に、第２配線板４１の一端は配線基板５５の平面ＰＬよりも高い位置で超音波デバイス１７に重ねられ接続される。第２配線板４１は上電極端子３６および下電極端子３７の厚み分で平面ＰＬよりも高く位置する。第２配線板４１は超音波デバイス１７上の一端から第２方向ＤＲ２に延びる。第２方向ＤＲ２が第１方向ＤＲ１に逆向きである。第２配線板４１の他端は配線基板５５の平面ＰＬに重ねられ接続される。第２配線板４１は第２導電パッド５８ｂの厚み分を挟んで平面ＰＬに重なる。ここでは、超音波デバイス１７は平面ＰＬに面一に合わせ込まれることから、第１配線板３８および第２配線板４１の湾曲は回避される。 One end of the first wiring board 38 is overlapped and connected to the ultrasonic device 17 at a position higher than the plane PL of the wiring board 55. The first wiring board 38 is positioned higher than the plane PL by the thickness of the upper electrode terminal 34 and the lower electrode terminal 35. The first wiring board 38 extends from one end on the ultrasonic device 17 in the first direction DR1. The other end of the first wiring board 38 is overlapped and connected to the plane PL of the wiring board 55. The first wiring board 38 overlaps the plane PL with the thickness of the first conductive pad 58a interposed therebetween. Similarly, one end of the second wiring board 41 is overlapped and connected to the ultrasonic device 17 at a position higher than the plane PL of the wiring board 55. Second wiring board 41 is positioned higher than plane PL by the thickness of upper electrode terminal 36 and lower electrode terminal 37. The second wiring board 41 extends from one end on the ultrasonic device 17 in the second direction DR2. The second direction DR2 is opposite to the first direction DR1. The other end of the second wiring board 41 is overlapped and connected to the plane PL of the wiring board 55. Second wiring board 41 overlaps plane PL with the thickness of second conductive pad 58b interposed therebetween. Here, since the ultrasonic device 17 is flush with the plane PL, the bending of the first wiring board 38 and the second wiring board 41 is avoided.

配線基板５５の裏面には第１コネクター５９ａおよび第２コネクター５９ｂが配置される。第１コネクター５９ａは第１導電パッド５８ａにビア６１ａで接続される。第２コネクター５９ｂは第２導電パッド５８ｂにビア６１ｂで接続される。ビア６１ａ、６１ｂは配線基板５５の表面から裏面に貫通する。第１コネクター５９ａおよび第２コネクター５９ｂにそれぞれ接続される配線６２ａ、６２ｂでケーブル１４は形成される。 A first connector 59 a and a second connector 59 b are disposed on the back surface of the wiring board 55. The first connector 59a is connected to the first conductive pad 58a by a via 61a. The second connector 59b is connected to the second conductive pad 58b by a via 61b. The vias 61 a and 61 b penetrate from the front surface to the back surface of the wiring board 55. The cable 14 is formed by wirings 62a and 62b connected to the first connector 59a and the second connector 59b, respectively.

配線基板５５の第１凹部５６には貫通孔６３が形成される。貫通孔６３は第１凹部５６の底面５６ａに位置し、配線基板５５を貫通する。貫通孔６３は第１凹部５６の底面５６ａで超音波デバイス１７の貫通口５４に接続される。超音波デバイス１７の開口部４６の空間は貫通口５４および貫通孔６３を通じて配線基板５５の外部空間に通じる。 A through hole 63 is formed in the first recess 56 of the wiring board 55. The through hole 63 is located on the bottom surface 56 a of the first recess 56 and penetrates the wiring board 55. The through hole 63 is connected to the through hole 54 of the ultrasonic device 17 at the bottom surface 56 a of the first recess 56. The space of the opening 46 of the ultrasonic device 17 communicates with the external space of the wiring board 55 through the through hole 54 and the through hole 63.

図４に示されるように、第１凹部５６は相互に交差する２垂直面で仕切られる壁面５６ｂ（６４ａ、６４ｂ）を有する。２つの壁面６４ａ、６４ｂは直交する。２つの壁面６４ａ、６４ｂに超音波デバイス１７は突き当てられる。したがって、２つの壁面６４ａ、６４ｂに対して基体２１上の上電極端子３４、３６および下電極端子３５、３７は位置決めされる。２つの壁面６４ａ、６４ｂに対して予め第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂは位置決めされる。ここでは、超音波デバイス１７と残余の壁面５６ｂとの間には空隙６５が形成される。空隙６５には超音波デバイス１７を固定する樹脂材が配置されてもよい。 As shown in FIG. 4, the first recess 56 has wall surfaces 56 b (64 a and 64 b) partitioned by two vertical surfaces that intersect each other. The two wall surfaces 64a and 64b are orthogonal. The ultrasonic device 17 is abutted against the two wall surfaces 64a and 64b. Therefore, the upper electrode terminals 34 and 36 and the lower electrode terminals 35 and 37 on the base 21 are positioned with respect to the two wall surfaces 64a and 64b. The first conductive pad 58a and the second conductive pad 58b are positioned in advance with respect to the two wall surfaces 64a and 64b. Here, a gap 65 is formed between the ultrasonic device 17 and the remaining wall surface 56b. A resin material that fixes the ultrasonic device 17 may be disposed in the gap 65.

図５に示されるように、音響レンズ１８は、基体２１の表面（第１面）に直交する方向の平面視で基体２１より大きい面積を有し、基体２１の外側まで広がって基体２１の外側領域で配線基板５５に重ねられる。重ね合わせにあたって音響レンズ１８の平板部１８ｂと配線基板５５の表面との間には接着層６８が挟まれる。接着層６８は例えば第１配線板３８および第２配線板４１に被さってもよい。ここでは、接着層６８は音響整合層５１から連続する。接着層６８は音響整合層５１と同一の素材で形成されればよい。接着層６８は配線基板５５に音響レンズ１８の平板部１８ｂを固定する。 As shown in FIG. 5, the acoustic lens 18 has an area larger than the base 21 in a plan view in a direction perpendicular to the surface (first surface) of the base 21, spreads outside the base 21, and extends outside the base 21. Overlaid on the wiring board 55 in the region. An adhesive layer 68 is sandwiched between the flat plate portion 18 b of the acoustic lens 18 and the surface of the wiring substrate 55 in superposition. For example, the adhesive layer 68 may cover the first wiring board 38 and the second wiring board 41. Here, the adhesive layer 68 continues from the acoustic matching layer 51. The adhesive layer 68 may be formed of the same material as the acoustic matching layer 51. The adhesive layer 68 fixes the flat plate portion 18 b of the acoustic lens 18 to the wiring board 55.

音響レンズ１８の平板部１８ｂには、基体２１の外側で配線基板５５に向き合わせられる面に、配線基板５５の第２凹部６９に個別に嵌め合わせられる複数の凸部７１が形成される。凸部７１は平らな面から配線基板５５に向かって突出する。凸部７１は音響レンズ１８に一体に形成されればよい。 On the flat plate portion 18 b of the acoustic lens 18, a plurality of convex portions 71 that are individually fitted into the second concave portions 69 of the wiring substrate 55 are formed on the surface that faces the wiring substrate 55 outside the base 21. The protrusion 71 protrudes from the flat surface toward the wiring board 55. The convex portion 71 may be formed integrally with the acoustic lens 18.

図５から明らかなように、筐体１６は配線基板５５を囲む壁７２を備える。壁７２で囲まれる空間に配線基板５５は嵌め込まれる。壁７２の上端と音響レンズ１８の表面とは面一に合わせ込まれる。音響レンズ１８の平板部１８ｂは壁７２に結合される。音響レンズ１８と壁７２との間には例えば封止材が注入されればよい。ここでは、音響レンズ１８は配線基板５５の全面にわたって広がる。平板部１８ｂの外周端は配線基板５５の端面に面一に合わせ込まれる。したがって、配線基板５５は、壁７２で囲まれる開口を塞ぐ蓋として機能する。 As is apparent from FIG. 5, the housing 16 includes a wall 72 that surrounds the wiring board 55. The wiring board 55 is fitted into the space surrounded by the wall 72. The upper end of the wall 72 and the surface of the acoustic lens 18 are flush with each other. The flat plate portion 18 b of the acoustic lens 18 is coupled to the wall 72. For example, a sealing material may be injected between the acoustic lens 18 and the wall 72. Here, the acoustic lens 18 extends over the entire surface of the wiring board 55. The outer peripheral end of the flat plate portion 18 b is flush with the end surface of the wiring board 55. Therefore, the wiring board 55 functions as a lid that closes the opening surrounded by the wall 72.

図６に示されるように、凸部７１（第２凹部６９との組み合わせ）は第１群ＦＲに属するものと第２群ＳＤに属するものとに分けられる。第１群ＦＲに属する凸部７１（＝７３ａ）は音響レンズ１８の部分円筒面１８ａに対して部分円筒面１８ａの母線７４に直交する方向に配置される。ここでは、凸部７３ａは母線７４に直交する方向に部分円筒面１８ａを挟む位置に配置される。第１群ＦＲに属する凸部７３ａは部分円筒面１８ａの母線７４に並列に複数配置される。第２群ＳＤに属する凸部７１（＝７３ｂ）は音響レンズ１８の部分円筒面１８ａに対して部分円筒面１８ａの母線７４の延長線（の領域）に配置される。ここでは、凸部７３ｂは母線７４に沿った方向に部分円筒面１８ａを挟む位置に配置される。第２群ＳＤに属する凸部７３ｂは部分円筒面１８ａの母線７４に直交する方向に複数配置される。 As shown in FIG. 6, the convex portion 71 (in combination with the second concave portion 69) is divided into those belonging to the first group FR and those belonging to the second group SD. The convex portions 71 (= 73a) belonging to the first group FR are arranged in a direction perpendicular to the generatrix 74 of the partial cylindrical surface 18a with respect to the partial cylindrical surface 18a of the acoustic lens 18. Here, the convex part 73a is arrange | positioned in the position which pinches | interposes the partial cylindrical surface 18a in the direction orthogonal to the bus-line 74. FIG. A plurality of convex portions 73a belonging to the first group FR are arranged in parallel to the bus 74 of the partial cylindrical surface 18a. The convex portion 71 (= 73b) belonging to the second group SD is arranged in an extension line (region) of the generatrix 74 of the partial cylindrical surface 18a with respect to the partial cylindrical surface 18a of the acoustic lens 18. Here, the convex part 73b is arrange | positioned in the position which pinches | interposes the partial cylindrical surface 18a in the direction along the bus-line 74. FIG. A plurality of convex portions 73b belonging to the second group SD are arranged in a direction perpendicular to the generatrix 74 of the partial cylindrical surface 18a.

（３）超音波診断装置の動作
次に超音波診断装置１１の動作を簡単に説明する。超音波の送信にあたって圧電素子２５にはパルス信号が供給される。パルス信号は下電極端子３５、３７および上電極端子３４、３６を通じて列ごとに素子２３に供給される。個々の素子２３では下電極２７および上電極２６の間で圧電体膜２８に電界が作用する。圧電体膜２８は超音波の周波数で振動する。圧電体膜２８の振動は振動膜２４に伝わる。こうして振動膜２４は超音波振動する。その結果、被検体（例えば人体の内部）に向けて所望の超音波ビームは発せられる。 (3) Operation of Ultrasonic Diagnostic Device Next, the operation of the ultrasonic diagnostic device 11 will be briefly described. A pulse signal is supplied to the piezoelectric element 25 in transmitting ultrasonic waves. The pulse signal is supplied to the element 23 for each column through the lower electrode terminals 35 and 37 and the upper electrode terminals 34 and 36. In each element 23, an electric field acts on the piezoelectric film 28 between the lower electrode 27 and the upper electrode 26. The piezoelectric film 28 vibrates at an ultrasonic frequency. The vibration of the piezoelectric film 28 is transmitted to the vibration film 24. In this way, the vibrating membrane 24 vibrates ultrasonically. As a result, a desired ultrasonic beam is emitted toward the subject (for example, inside the human body).

超音波の反射波は振動膜２４を振動させる。振動膜２４の超音波振動は所望の周波数で圧電体膜２８を超音波振動させる。圧電素子２５の圧電効果に応じて圧電素子２５から電圧が出力される。個々の素子２３では上電極２６と下電極２７との間で電位が生成される。電位は下電極端子３５、３７および上電極端子３４、３６から電気信号として出力される。こうして超音波は検出される。 The ultrasonic reflected wave vibrates the vibration film 24. The ultrasonic vibration of the vibration film 24 causes the piezoelectric film 28 to vibrate at a desired frequency. A voltage is output from the piezoelectric element 25 according to the piezoelectric effect of the piezoelectric element 25. In each element 23, a potential is generated between the upper electrode 26 and the lower electrode 27. The potential is output as an electrical signal from the lower electrode terminals 35 and 37 and the upper electrode terminals 34 and 36. In this way, ultrasonic waves are detected.

超音波の送信および受信は繰り返される。その結果、リニアスキャンやセクタースキャンは実現される。スキャンが完了すると、出力信号のデジタル信号に基づき画像が形成される。形成された画像はディスプレイパネル１５の画面に表示される。 Transmission and reception of ultrasonic waves are repeated. As a result, linear scan and sector scan are realized. When the scan is completed, an image is formed based on the digital signal of the output signal. The formed image is displayed on the screen of the display panel 15.

前述のように、音響レンズ１８は基体２１の外側で配線基板５５に重ねられる。したがって、超音波デバイスユニットＤＶが被検体に押し当てられる際に基体２１の外側で音響レンズ１８の平板部１８ｂに外力が作用しても、音響レンズ１８の平板部１８ｂは配線基板５５で支持されることができる。外力は配線基板５５で支持される。音響レンズ１８の平板部１８ｂが薄く形成されても、音響レンズ１８の湾曲は回避される。こうして音響レンズ１８の耐久性は高められる。しかも、音響レンズ１８の平板部１８ｂは配線基板５５に接着層６８で固着される。音響レンズ１８は配線基板５５に固定される。音響レンズ１８と配線基板５５との間で相対移動は抑制される。その結果、音響レンズ１８の耐久性はさらに向上する。接着層６８は音響整合層５１と同時に形成されることができる。 As described above, the acoustic lens 18 is overlaid on the wiring board 55 outside the base 21. Therefore, even if an external force acts on the flat plate portion 18b of the acoustic lens 18 outside the base 21 when the ultrasonic device unit DV is pressed against the subject, the flat plate portion 18b of the acoustic lens 18 is supported by the wiring board 55. Can. The external force is supported by the wiring board 55. Even if the flat plate portion 18b of the acoustic lens 18 is formed thin, the acoustic lens 18 is prevented from being curved. Thus, the durability of the acoustic lens 18 is enhanced. In addition, the flat plate portion 18 b of the acoustic lens 18 is fixed to the wiring substrate 55 with the adhesive layer 68. The acoustic lens 18 is fixed to the wiring board 55. Relative movement between the acoustic lens 18 and the wiring board 55 is suppressed. As a result, the durability of the acoustic lens 18 is further improved. The adhesive layer 68 can be formed simultaneously with the acoustic matching layer 51.

超音波デバイス１７の基体２１は第１凹部５６に受け入れられる。基体２１は平面ＰＬから沈んで配線基板５５上に配置される。こうして沈んだ超音波デバイス１７では、基体２１が平面ＰＬ上に配置される場合に比べて高さが抑制される。こうして超音波デバイスユニットＤＶの薄型化は実現される。ここでは、第１配線板３８および第２配線板４１は基体２１の表面や配線基板５５の表面に重なることができる。第１配線板３８および第２配線板４１は、平面ＰＬと、平面ＰＬに面一に合わせ込まれる超音波デバイス１７とに重ねられる。湾曲は最小限に抑えられワイヤボンディングに比べて出っ張りは抑制される。第１配線板３８の接続にあたって第１配線板３８の長さは最大限に短縮されることができる。したがって、ワイヤボンディングに比べて超音波デバイスユニットＤＶの薄型化は実現される。しかも、超音波デバイスユニットＤＶの接続にあたって基体２１の裏側に第１コネクター５９ａおよび第２コネクター５９ｂは搭載される。こうして基体２１の表側では部品の出っ張りは回避される。こうした出っ張りの回避は超音波デバイスユニットＤＶの薄型化に寄与する。 The base 21 of the ultrasonic device 17 is received in the first recess 56. Substrate 21 sinks from plane PL and is arranged on wiring board 55. In the ultrasonic device 17 sunk in this way, the height is suppressed as compared with the case where the base 21 is disposed on the plane PL. In this way, the ultrasonic device unit DV can be thinned. Here, the first wiring board 38 and the second wiring board 41 can overlap the surface of the base 21 and the surface of the wiring board 55. The first wiring board 38 and the second wiring board 41 are overlaid on the plane PL and the ultrasonic device 17 that is flush with the plane PL. Curvature is minimized and bulge is suppressed compared to wire bonding. When connecting the first wiring board 38, the length of the first wiring board 38 can be shortened to the maximum. Therefore, the ultrasonic device unit DV can be made thinner than wire bonding. Moreover, the first connector 59a and the second connector 59b are mounted on the back side of the base body 21 when the ultrasonic device unit DV is connected. Thus, protruding parts are avoided on the front side of the base 21. Such avoidance of the protrusion contributes to thinning of the ultrasonic device unit DV.

配線基板５５では平面ＰＬ上の第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂに対して第１凹部５６の壁面６４ａ、６４ｂは精度よく位置することができる。したがって、第１凹部５６に受け入れられた超音波デバイス１７が２つの壁面６４ａ、６４ｂに突き当てられると、平面ＰＬ上の第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂに対して超音波デバイス１７は精度よく位置決めされる。こうして配線基板５５および超音波デバイス１７に対して確実な第１配線板３８および第２配線板４１の接続は実現される。超音波デバイスユニットＤＶの製造にあたって、第１凹部５６内で超音波デバイス１７を固定した後に超音波デバイス１７上の上電極端子３４、３６および下電極端子３５、３７並びに配線基板５５上の第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂに第１配線板３８および第２配線板４１を接合してもよく、あるいは、超音波デバイス１７上の上電極端子３４、３６および下電極端子３５、３７に第１配線板３８および第２配線板４１を接合した後に第１凹部５６の壁面６４ａ、６４ｂに超音波デバイス１７を突き当てながら配線基板５５上の第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂに第１配線板３８および第２配線板４１を接合してもよい。その一方で、突き当てが形成されずに平面ＰＬ上に超音波デバイス１７が配置される場合には、配線基板５５上で第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂに対して超音波デバイス１７は精度よく位置決めされることができなかった。その結果、予め第１配線板３８および第２配線板４１が超音波デバイス１７に接合された後でなければ配線基板５５上の第１導電パッド５８ａおよび第２導電パッド５８ｂに対して第１配線板３８および第２配線板４１は精度よく位置決めされることができなかった。 In the wiring board 55, the wall surfaces 64a and 64b of the first recess 56 can be accurately positioned with respect to the first conductive pad 58a and the second conductive pad 58b on the plane PL. Therefore, when the ultrasonic device 17 received in the first recess 56 is abutted against the two wall surfaces 64a and 64b, the ultrasonic device 17 is against the first conductive pad 58a and the second conductive pad 58b on the plane PL. Positioned with high accuracy. Thus, reliable connection of the first wiring board 38 and the second wiring board 41 to the wiring board 55 and the ultrasonic device 17 is realized. In manufacturing the ultrasonic device unit DV, after fixing the ultrasonic device 17 in the first recess 56, the upper electrode terminals 34 and 36 and the lower electrode terminals 35 and 37 on the ultrasonic device 17 and the first on the wiring board 55. The first wiring board 38 and the second wiring board 41 may be joined to the conductive pad 58a and the second conductive pad 58b, or the upper electrode terminals 34 and 36 and the lower electrode terminals 35 and 37 on the ultrasonic device 17 may be joined. After joining the first wiring board 38 and the second wiring board 41, the ultrasonic device 17 is abutted against the wall surfaces 64 a and 64 b of the first recess 56, and the first conductive pad 58 a and the second conductive pad 58 b on the wiring board 55 are contacted. The first wiring board 38 and the second wiring board 41 may be joined. On the other hand, in the case where the ultrasonic device 17 is arranged on the plane PL without forming an abutment, the ultrasonic device 17 with respect to the first conductive pad 58a and the second conductive pad 58b on the wiring board 55. Could not be positioned accurately. As a result, if the first wiring board 38 and the second wiring board 41 are not joined to the ultrasonic device 17 in advance, the first wiring with respect to the first conductive pad 58a and the second conductive pad 58b on the wiring board 55 is obtained. The board 38 and the second wiring board 41 could not be positioned with high accuracy.

超音波の発信時に素子２３が振動膜２４を超音波振動させると、超音波は振動膜２４から表側に伝わり基体２１の第１面から出射される。このとき、超音波は同様に振動膜２４から裏側に伝わる。超音波は開口部４６内を伝わる。開口部４６は貫通口５４に連続することから、超音波の伝搬経路の長さは増大する。伝播経路の長さの増大に伴い超音波は減衰する。こうして振動膜２４から裏側に伝わる超音波の影響は抑制される。このとき、開口部４６の内部空間は貫通口５４および貫通孔６３を通じて配線基板５５の外部空間に通じる。開口部４６の内部空間と配線基板５５の外部空間との間で通気は確保される。したがって、開口部４６の内部空間は密閉されない。開口部４６の内部空間は周囲の圧力変動に容易に追従することができる。こうして素子２３の破損は確実に回避されることができる。仮に開口部４６の内部空間が気密に密閉されてしまうと、圧力変動に起因して素子２３の破損が懸念されてしまう。 When the element 23 ultrasonically vibrates the vibration film 24 during transmission of ultrasonic waves, the ultrasonic waves are transmitted from the vibration film 24 to the front side and emitted from the first surface of the base 21. At this time, the ultrasonic wave is similarly transmitted from the vibrating membrane 24 to the back side. The ultrasonic wave is transmitted through the opening 46. Since the opening 46 is continuous with the through-hole 54, the length of the ultrasonic wave propagation path increases. The ultrasonic wave attenuates as the length of the propagation path increases. Thus, the influence of ultrasonic waves transmitted from the vibration film 24 to the back side is suppressed. At this time, the internal space of the opening 46 communicates with the external space of the wiring board 55 through the through hole 54 and the through hole 63. Ventilation is ensured between the internal space of the opening 46 and the external space of the wiring board 55. Therefore, the internal space of the opening 46 is not sealed. The internal space of the opening 46 can easily follow ambient pressure fluctuations. In this way, damage to the element 23 can be avoided reliably. If the internal space of the opening 46 is hermetically sealed, the element 23 may be damaged due to pressure fluctuation.

超音波デバイスユニットＤＶでは配線基板５５の第２凹部６９に音響レンズ１８の凸部７１が嵌め込まれる。したがって、被検体に押し当てられた音響レンズ１８が被検体に沿って動かされても、音響レンズ１８の作用する面内方向の剪断力に抗して、凸部７１は配線基板５５に対してアンカー効果を発揮する。こうして配線基板５５上で音響レンズ１８のずれは防止されることができる。 In the ultrasonic device unit DV, the convex portion 71 of the acoustic lens 18 is fitted into the second concave portion 69 of the wiring board 55. Therefore, even when the acoustic lens 18 pressed against the subject is moved along the subject, the convex portion 71 is against the wiring board 55 against the shearing force in the in-plane direction on which the acoustic lens 18 acts. Demonstrate the anchor effect. Thus, the displacement of the acoustic lens 18 on the wiring board 55 can be prevented.

音響レンズ１８の部分円筒面１８ａは超音波の焦点位置を決定する。第１群ＦＲに属する凸部７３ａおよび第２凹部６９は部分円筒面１８ａの母線７４に直交する方向に配置されることから、配線基板５５に搭載された基体２１に対して音響レンズ１８は部分円筒面１８ａの母線７４に直交する方向に位置決めされることができる。こうして基体２１上の素子アレイ２２に対して音響レンズ１８は位置合わせされる。超音波の焦点位置は規定の位置に配置される。こうして凸部７３ａおよび第２凹部６９は鮮明な画像の形成に寄与することができる。凸部７３ａおよび第２凹部６９は複数組であって、部分円筒面１８ａの母線７４に直交する方向に部分円筒面１８ａを挟む位置に配置されることから、音響レンズ１８は部分円筒面１８ａの両側でアンカー効果を達成することができる。音響レンズ１８のずれは確実に防止されることができる。 The partial cylindrical surface 18a of the acoustic lens 18 determines the focal position of the ultrasonic wave. Since the convex portion 73a and the second concave portion 69 belonging to the first group FR are arranged in a direction orthogonal to the generatrices 74 of the partial cylindrical surface 18a, the acoustic lens 18 is a part of the base body 21 mounted on the wiring board 55. It can be positioned in a direction perpendicular to the generatrix 74 of the cylindrical surface 18a. Thus, the acoustic lens 18 is aligned with the element array 22 on the base 21. The focal position of the ultrasonic wave is arranged at a specified position. Thus, the convex portion 73a and the second concave portion 69 can contribute to the formation of a clear image. Since the convex portion 73a and the second concave portion 69 are a plurality of sets and are arranged at a position sandwiching the partial cylindrical surface 18a in a direction orthogonal to the generatrix 74 of the partial cylindrical surface 18a, the acoustic lens 18 is provided on the partial cylindrical surface 18a. Anchor effect can be achieved on both sides. The displacement of the acoustic lens 18 can be reliably prevented.

一方で、第２群ＳＤに属する凸部７３ｂおよび第２凹部６９は音響レンズ１８の部分円筒面１８ａに対して母線７４の延長線（の領域）に配置される。基体２１上の素子アレイ２２に対して音響レンズ１８は部分円筒面１８ａの母線７４の方向に位置合わせされる。加えて、凸部７３ｂおよび第２凹部６９は複数組であって、母線７４に沿った方向に部分円筒面１８ａを挟む位置に配置される。したがって、音響レンズ１８は部分円筒面１８ａの両側でアンカー効果を達成することができる。音響レンズ１８のずれは確実に防止されることができる。 On the other hand, the convex portion 73 b and the second concave portion 69 belonging to the second group SD are arranged in an extension line (region) of the bus 74 with respect to the partial cylindrical surface 18 a of the acoustic lens 18. The acoustic lens 18 is aligned with the element array 22 on the base 21 in the direction of the generatrix 74 of the partial cylindrical surface 18a. In addition, the convex portion 73 b and the second concave portion 69 are a plurality of sets, and are arranged at positions sandwiching the partial cylindrical surface 18 a in the direction along the bus 74. Therefore, the acoustic lens 18 can achieve the anchor effect on both sides of the partial cylindrical surface 18a. The displacement of the acoustic lens 18 can be reliably prevented.

ここでは、凸部７３ａおよび第２凹部６９は部分円筒面１８ａの母線７４に並列に複数配置される。凸部７３ｂおよび第２凹部６９は部分円筒面１８ａの母線７４に直交して部分円筒面１８ａを仕切る平面に並列に複数配置される。凸部７３ａ、７３ｂ同士の間には間隙が形成される。こうした間隙は音響レンズ１８の接着時に接着剤の通路として機能することができる。したがって、凸部７１は接着剤の広がりを妨げない。凸部７１に邪魔されずに接着剤は広い範囲に広がることができる。 Here, a plurality of convex portions 73a and second concave portions 69 are arranged in parallel to the bus 74 of the partial cylindrical surface 18a. A plurality of the convex portions 73b and the second concave portions 69 are arranged in parallel on a plane that partitions the partial cylindrical surface 18a perpendicularly to the generatrix 74 of the partial cylindrical surface 18a. A gap is formed between the convex portions 73a and 73b. Such a gap can function as an adhesive passage when the acoustic lens 18 is bonded. Therefore, the convex portion 71 does not hinder the spread of the adhesive. The adhesive can spread over a wide range without being obstructed by the convex portion 71.

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、超音波診断装置１１や装置端末１２、超音波プローブ１３、ディスプレイパネル１５、筐体１６、音響レンズ１８、基体２１、素子２３、第１および第２配線板３８、４１、音響整合層５１等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。 Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Therefore, all such modifications are included in the scope of the present invention. For example, a term described with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus 11, the apparatus terminal 12, the ultrasonic probe 13, the display panel 15, the housing 16, the acoustic lens 18, the base 21, the element 23, the first and second wiring boards 38 and 41, and the acoustic matching layer 51 Such a configuration and operation are not limited to those described in the present embodiment, and various modifications are possible.

１１電子機器としての超音波画像装置（超音波診断装置）、１２処理部（装置端末）、１３プローブ（超音波プローブ）、１５表示装置（ディスプレイパネル）、１６筐体、１７超音波デバイス、１８音響レンズ、１８ａ円筒面（部分円筒面）、２１デバイス基板（基体）、２２素子アレイ、２３薄膜型超音波トランスデューサー素子、３８フレキシブルプリント板（第１フレキシブルプリント配線板）、４１フレキシブルプリント板（第２フレキシブルプリント配線板）、５６第１凹部、５９ａ第１コネクター、５９ｂ第２コネクター、６１ａビア、６１ｂビア、６８接着層、６９第２凹部、７１凸部、７３ａ凸部、７３ｂ凸部、７４母線、ＤＲ１第１方向、ＤＲ２第２方向、ＤＶ超音波デバイスユニット、ＰＬ平面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Ultrasonic imaging apparatus (ultrasonic diagnostic apparatus) as an electronic device, 12 processing part (apparatus terminal), 13 probe (ultrasonic probe), 15 display apparatus (display panel), 16 housing | casing, 17 ultrasonic device, 18 Acoustic lens, 18a cylindrical surface (partial cylindrical surface), 21 device substrate (substrate), 22 element array, 23 thin film ultrasonic transducer element, 38 flexible printed board (first flexible printed wiring board), 41 flexible printed board ( Second flexible printed wiring board), 56 first concave portion, 59a first connector, 59b second connector, 61a via, 61b via, 68 adhesive layer, 69 second concave portion, 71 convex portion, 73a convex portion, 73b convex portion, 74 bus, DR1 first direction, DR2 second direction, DV ultrasonic device Tsu door, PL plane.

Claims

アレイ状に配置された複数の薄膜型超音波トランスデューサー素子を含む素子アレイを第１面に有するデバイス基板と、
前記デバイス基板の前記第１面の反対側の第２面に結合されている基板と、
前記デバイス基板の前記第１面に結合されて、前記第１面に直交する方向の平面視で前記デバイス基板より大きい面積を有する音響レンズと、
を備え、
前記音響レンズは、前記平面視で前記デバイス基板の外側領域で前記基板と重ねられている
ことを特徴とする超音波デバイスユニット。 A device substrate having an element array including a plurality of thin film type ultrasonic transducer elements arranged in an array on a first surface;
A substrate coupled to a second surface opposite to the first surface of the device substrate;
An acoustic lens coupled to the first surface of the device substrate and having an area larger than the device substrate in a plan view in a direction orthogonal to the first surface;
With
The ultrasonic device unit, wherein the acoustic lens is overlapped with the substrate in an outer region of the device substrate in the plan view.

請求項１に記載の超音波デバイスユニットにおいて、前記音響レンズと前記基板との間に挟まれて前記基板に前記音響レンズを固着する接着層を備えることを特徴とする超音波デバイスユニット。 2. The ultrasonic device unit according to claim 1, further comprising an adhesive layer that is sandwiched between the acoustic lens and the substrate and fixes the acoustic lens to the substrate.

請求項２に記載の超音波デバイスユニットにおいて、前記接着層は、前記音響レンズと前記素子アレイとの間に挟まれて前記素子アレイに前記音響レンズを固定する音響整合層から連続する層であることを特徴とする超音波デバイスユニット。 3. The ultrasonic device unit according to claim 2, wherein the adhesive layer is a layer continuous from an acoustic matching layer that is sandwiched between the acoustic lens and the element array and fixes the acoustic lens to the element array. An ultrasonic device unit characterized by that.

請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波デバイスユニットにおいて、前記基板は平面部と前記平面部から窪んだ第１凹部を有し、当該第１凹部に前記デバイス基板は結合されることを特徴とする超音波デバイスユニット。 4. The ultrasonic device unit according to claim 1, wherein the substrate has a flat portion and a first concave portion that is recessed from the flat portion, and the device substrate is coupled to the first concave portion. An ultrasonic device unit characterized by that.

請求項４に記載の超音波デバイスユニットにおいて、一端が前記超音波デバイス基板の前記第１面の一部に重ねられて接続され、他端が前記平面部の一部に重ねられて接続されるフレキシブルプリント板を備え、超音波デバイス基板の前記第１面は、前記平面部を含む平面内、あるいは前記第１凹部の外側の平面内に位置することを特徴とする超音波デバイスユニット。 5. The ultrasonic device unit according to claim 4, wherein one end is overlapped and connected to a part of the first surface of the ultrasonic device substrate, and the other end is overlapped and connected to a part of the plane part. An ultrasonic device unit comprising a flexible printed board, wherein the first surface of the ultrasonic device substrate is located in a plane including the plane portion or in a plane outside the first recess.

請求項５に記載の超音波デバイスユニットにおいて、前記フレキシブルプリント板に貫通ビアで接続されるコネクターを備えることを特徴とする超音波デバイスユニット。 6. The ultrasonic device unit according to claim 5, further comprising a connector connected to the flexible printed board by a through via.

請求項１〜６のいずれか１項に記載の超音波デバイスユニットにおいて、前記音響レンズは、前記デバイス基板の外側で前記基板に向き合う面に、前記基板に形成される複数の第２凹部に個別に嵌合している複数の凸部を有することを特徴とする超音波デバイスユニット。 The ultrasonic device unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the acoustic lens is individually provided in a plurality of second recesses formed on the substrate on a surface facing the substrate outside the device substrate. An ultrasonic device unit having a plurality of protrusions fitted to the head.

請求項７に記載の超音波デバイスユニットにおいて、前記複数の凸部の少なくとも一部および前記複数の第２凹部の少なくとも一部は、前記平面視で前記音響レンズの円筒面に対して円筒面の母線に直交する線上の位置に配置されることを特徴とする超音波デバイスユニット。 8. The ultrasonic device unit according to claim 7, wherein at least some of the plurality of convex portions and at least some of the plurality of second concave portions are cylindrical surfaces with respect to the cylindrical surface of the acoustic lens in the plan view. An ultrasonic device unit, wherein the ultrasonic device unit is arranged at a position on a line orthogonal to the bus.

請求項８に記載の超音波デバイスユニットにおいて、前記複数の凸部の少なくとも一部および前記複数の第２凹部の少なくとも一部は１以上の対を形成し、少なくとも１対の前記凸部及び前記第２凹部は前記平面視で前記母線に直交する線上の前記円筒面を挟む位置に配置されることを特徴とする超音波デバイスユニット。 The ultrasonic device unit according to claim 8, wherein at least a part of the plurality of convex portions and at least a part of the plurality of second concave portions form one or more pairs, and at least one pair of the convex portions and the The ultrasonic device unit, wherein the second recess is disposed at a position sandwiching the cylindrical surface on a line orthogonal to the generatrix in the plan view.

請求項８または９に記載の超音波デバイスユニットにおいて、前記複数の凸部の少なくとも一部および前記複数の第２凹部の少なくとも一部は前記円筒面の母線に並列に複数配置されることを特徴とする超音波デバイスユニット。 10. The ultrasonic device unit according to claim 8, wherein at least a part of the plurality of convex portions and at least a part of the plurality of second concave portions are arranged in parallel to the generatrix of the cylindrical surface. Ultrasonic device unit.

請求項８〜１０のいずれか１項に記載の超音波デバイスユニットにおいて、前記複数の凸部の一部および前記複数の第２凹部の一部は、前記音響レンズの前記円筒面に対して前記母線の延長線上の位置に配置されることを特徴とする超音波デバイスユニット。 The ultrasonic device unit according to any one of claims 8 to 10, wherein a part of the plurality of convex portions and a part of the plurality of second concave portions are arranged with respect to the cylindrical surface of the acoustic lens. An ultrasonic device unit, wherein the ultrasonic device unit is disposed at a position on an extended line of a bus.

請求項１１に記載の超音波デバイスユニットにおいて、前記複数の凸部の一部および前記複数の第２凹部の一部は１以上の対を形成し、少なくとも１対の前記凸部及び前記第２凹部は前記平面視で前記母線に沿った線上の前記円筒面を挟む位置に配置されることを特徴とする超音波デバイスユニット。 The ultrasonic device unit according to claim 11, wherein a part of the plurality of convex portions and a part of the plurality of second concave portions form one or more pairs, and at least one pair of the convex portions and the second portion. The ultrasonic device unit, wherein the concave portion is arranged at a position sandwiching the cylindrical surface on a line along the generatrix in the plan view.

請求項１〜１２のいずれか１項に記載の超音波デバイスユニットと、前記超音波デバイスユニットを支持する筐体とを備えることを特徴とするプローブ。 A probe comprising: the ultrasonic device unit according to claim 1; and a housing that supports the ultrasonic device unit.

請求項１〜１２のいずれか１項に記載の超音波デバイスユニットと、前記超音波デバイスユニットに接続されて、前記超音波デバイスユニットの出力を処理する処理部とを備えることを特徴とする電子機器。 An electronic device comprising: the ultrasonic device unit according to claim 1; and a processing unit connected to the ultrasonic device unit and processing an output of the ultrasonic device unit. machine.

請求項１〜１２のいずれか１項に記載の超音波デバイスユニットと、前記超音波デバイスユニットに接続されて、前記超音波デバイスユニットの出力を処理し、画像を生成する処理部と、前記画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする超音波画像装置。 The ultrasonic device unit according to any one of claims 1 to 12, a processing unit connected to the ultrasonic device unit, processing an output of the ultrasonic device unit, and generating an image, and the image An ultrasonic imaging apparatus comprising: a display device that displays