(57)【要約】【課題】生産の効率を高めることを可能とした超音波プローブの製造方法を提供する。【解決手段】表面１１Ｆを有し、複数の圧電素子を形成するための圧電素子基板１１を準備することと、表面１１Ｆに位置するバッキング層１２と、バッキング層１２を貫通し、圧電素子基板１１のなかで各圧電素子となる領域に１本ずつ接続される複数の埋込配線１３とを含む配線層を形成することと、圧電素子基板１１と配線層とから形成される積層体を、各素子構造体が１つの圧電素子および１本の埋込配線１３を含むように複数の素子構造体に分割することと、を含む。【選択図】図４
2020120326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を有し、複数の圧電素子を形成するための圧電素子基板を準備することと、
前記表面に位置するバッキング層と、前記バッキング層を貫通し、前記圧電素子基板のなかで各圧電素子となる領域に１本ずつ接続される複数の配線とを含む配線層を形成することと、
前記圧電素子基板と前記配線層とから形成される積層体を、各素子構造体が１つの前記圧電素子および１本の前記配線を含むように複数の素子構造体に分割することと、を含む
超音波プローブの製造方法。
【請求項２】
音響整合層を準備することと、
前記音響整合層に間隔を空けて前記複数の素子構造体を配置することと、を備える
請求項１に記載の超音波プローブの製造方法。
【請求項３】
支持基板を準備することと、
前記支持基板に間隔を空けて前記複数の素子構造体を配置することと、
各素子構造体を覆い、かつ、互いに隣り合う前記素子構造体間の隙間を埋めるように音響整合層を形成することと、を備える
請求項１に記載の超音波プローブの製造方法。
【請求項４】
前記配線層を形成することは、
前記表面に前記バッキング層を形成することと、
前記表面に位置する前記バッキング層に、前記表面と対向する平面視において、前記圧電素子基板のなかで各圧電素子となる領域と重なる部位に貫通孔を形成することと、
前記貫通孔を埋める配線を形成することと、を含む
請求項１から３のいずれか一項に記載の超音波プローブの製造方法。
【請求項５】
前記配線層を形成することは、
前記表面にワイヤーを配置することと、
前記表面に、前記ワイヤーを埋めるように前記バッキング層を形成することと、を含む
請求項１から３のいずれか一項に記載の超音波プローブの製造方法。
【請求項６】
前記配線層を形成することは、
前記表面に直交する平面と対向する方向から見て、弧状を有した前記ワイヤーを準備することと、
前記ワイヤーの両端部を前記表面に配置することによって、前記ワイヤーを前記表面上に自立させることと、
前記ワイヤーのほぼ全体を埋める厚さを有した前記バッキング層を形成することと、を含み、
前記バッキング層において、前記圧電素子基板に接する面とは反対側の面が表面であり、
前記バッキング層を前記表面から研削して、前記ワイヤーの一部を前記バッキング層の一部とともに研削し、１本の前記ワイヤーから２本の前記配線を形成すること、を含む
請求項５に記載の超音波プローブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波プローブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルスエコー法を用いて橈骨動脈などの血管径を計測する超音波プローブが知られている。超音波プローブは、例えば複数のドライフィルムレジストを用いて形成される。超音波プローブを形成する際には、まず、ドライフィルムレジストを露光および現像することによって、圧電素子を実装することが可能な実装空間を区画する。次いで、実装空間を形成するための表面などに圧電素子に接続される配線を形成した後に、実装空間に圧電素子を実装する。そして、圧電素子を覆うようにドライフィルムを配置し、ドライフィルムを露光および現像することによって、ドライフィルムレジストによって圧電素子を固定する。続いて、圧電素子の表面などに圧電素子に接続される配線を形成した後に、圧電素子に接するバッキング層を形成する（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６２６５５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、超音波プローブの製造方法には、生産の効率を高めることを目的として、新たな製造方法の提案が望まれている。
本発明は、生産の効率を高めることを可能とした超音波プローブの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための超音波プローブの製造方法は、表面を有し、複数の圧電素子を形成するための圧電素子基板を準備することと、前記表面に位置するバッキング層と、前記バッキング層を貫通し、前記圧電素子基板のなかで各圧電素子となる領域に１本ずつ接続される複数の配線とを含む配線層を形成することと、前記圧電素子基板と前記配線層とから形成される積層体を、各素子構造体が１つの前記圧電素子および１本の前記配線を含むように複数の素子構造体に分割することと、を含む。
【０００６】
上記構成によれば、複数の素子構造体を形成することが可能な圧電素子基板と配線層との積層体を一括して形成する。そのため、素子構造体ごとに圧電素子を準備したり、バッキング層を形成したりする場合に比べて、超音波プローブを製造の必要な工数を削減でき、結果として、超音波プローブの生産における効率を高めることができる。
【０００７】
上記超音波プローブの製造方法において、音響整合層を準備することと、前記音響整合層に間隔を空けて前記複数の素子構造体を配置することと、を備えてもよい。上記構成によれば、１つの音響整合層を複数の素子構造体によって共有する。そのため、素子構造体ごとに音響整合層を形成する場合に比べて、超音波プローブの製造に必要な工数を削減することができる。
【０００８】
上記超音波プローブの製造方法において、支持基板を準備することと、前記支持基板に間隔を空けて前記複数の素子構造体を配置することと、各素子構造体を覆い、かつ、互いに隣り合う前記素子構造体間の隙間を埋めるように音響整合層を形成することと、を備えてもよい。上記構成によれば、互いに隣り合う素子構造体間を音響整合層が埋めるため、音響整合層によって、互いに隣り合う圧電素子間の間隔を維持することが可能である。
【０００９】
上記超音波プローブの製造方法において、前記配線層を形成することは、前記表面に前記バッキング層を形成することと、前記表面に位置する前記バッキング層に、前記表面と対向する平面視において、前記圧電素子基板のなかで各圧電素子となる領域と重なる部位に貫通孔を形成することと、前記貫通孔を埋める配線を形成することと、を含んでもよい。
【００１０】
上記構成によれば、バッキング層を形成した後に、貫通孔および貫通孔を埋める配線を形成するため、圧電素子となる領域に対する貫通孔の位置、および、貫通孔の形状によって、圧電素子に対する配線の位置、および、配線の形状を決めることができる。
【００１１】
上記超音波プローブの製造方法において、前記配線層を形成することは、前記表面にワイヤーを配置することと、前記表面に、前記ワイヤーを埋めるように前記バッキング層を形成することと、を含んでもよい。
【００１２】
上記構成によれば、圧電素子基板に配置されたワイヤーをバッキング層で埋めることによってバッキング層と、バッキング層に埋め込まれた配線とを形成することが可能である。そのため、バッキング層を形成した後に、バッキング層に貫通孔を形成し、次いで、貫通孔内に配線を形成する場合に比べて、配線層を形成するために必要な工程が削減できる。また、配線層を形成するために必要な工程の困難さを低減することができる。
【００１３】
上記超音波プローブの製造方法において、前記配線層を形成することは、前記表面に直交する平面と対向する方向から見て、弧状を有した前記ワイヤーを準備することと、前記ワイヤーの両端部を前記表面に配置することによって、前記ワイヤーを前記表面上に自立させることと、前記ワイヤーのほぼ全体を埋める厚さを有した前記バッキング層を形成することと、を含み、前記バッキング層において、前記圧電素子基板に接する面とは反対側の面が表面であり、前記バッキング層を前記表面から研削して、前記ワイヤーの一部を前記バッキング層の一部とともに研削し、１本の前記ワイヤーから２本の前記配線を形成すること、を含んでもよい。
【００１４】
上記構成によれば、１本のワイヤーから２本の貫通配線を形成することが可能であるため、１本の配線を形成するために１本のワイヤーを準備する場合に比べて、所定の長さを有したワイヤーを準備したり、ワイヤーを圧電素子基板の表面に配置したりする際の手間が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図２】第１実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図３】第１実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図４】第１実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図５】第１実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図６】第１実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図７】第１実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図８】第１実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図９】第１実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図１０】第２実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図１１】第２実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図１２】第２実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図１３】第２実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図１４】第３実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図１５】第３実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図１６】第３実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図１７】第３実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図１８】第３実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図１９】第３実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図２０】第３実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図２１】第３実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図２２】第３実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【図２３】第３実施形態における超音波プローブの製造方法を説明するための工程図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１実施形態］
図１から図９を参照して、超音波プローブの製造方法における第１実施形態を説明する。図１から図９は、超音波プローブの製造方法に含まれる各工程を説明するための工程図である。各図には、超音波プローブの製造過程における各構造体の断面構造が示されている。
【００１７】
超音波プローブの製造方法は、圧電素子基板を準備すること、配線層を形成すること、および、圧電素子基板と配線層とから形成される積層体を複数の素子構造体に分割することを含む。圧電素子基板を準備することでは、表面を有し、複数の圧電素子を形成するための圧電素子基板を準備する。配線層を形成することでは、圧電素子基板の表面に位置するバッキング層と、バッキング層を貫通し、圧電素子基板のなかで各圧電素子となる領域に１本ずつ接続される複数の配線とを含む配線層を形成する。積層体を複数の素子構造体に分割することでは、圧電素子基板と配線層とから形成される積層体を、各素子構造体が１つの圧電素子および１本の配線を含むように複数の素子構造体に分割する。以下、図面を参照して、超音波プローブの製造方法をより詳しく説明する。
【００１８】
図１が示すように、超音波プローブを製造する際には、まず、圧電素子基板１１を準備する。圧電素子基板１１は、表面１１Ｆを有している。圧電素子基板１１は、超音波プローブが備える複数の圧電素子を形成するための基板である。本実施形態において、圧電素子基板１１は、圧電体層１１ａと、一対の配線層１１ｂとを備えている。一対の配線層１１ｂは、圧電体層１１ａの厚さ方向において、圧電体層１１ａを挟んでいる。一対の配線層１１ｂのなかで、一方の配線層１１ｂが、圧電素子基板１１の表面１１Ｆを含んでいる。
【００１９】
圧電体層１１ａは、例えば、ニオブ酸鉛マグネシウム‐チタン酸鉛（ＰＭＮ‐ＰＴ：Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３‐ＰｂＴｉＯ３）から形成されている。なお、圧電体層１１ａは、ニオブ酸鉛マグネシウム‐チタン酸鉛以外の材料から形成されてもよい。圧電体層１１ａは、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）から形成されてもよい。
【００２０】
各配線層１１ｂは、例えば金またはクロムなどによって形成されている。各配線層１１ｂは、例えば、スパッタ法または真空蒸着法などによって、圧電体層１１ａが有する一対の面の各々に形成される。
【００２１】
圧電素子基板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、圧電素子基板１１は、例えば円板状を有している。なお、圧電素子基板１１は円板状に限らず、他の形状を有してもよい。圧電素子基板１１は、圧電素子基板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、例えば矩形板状を有してもよい。
【００２２】
図２が示すように、圧電素子基板１１の表面１１Ｆにバッキング層１２を形成する。これにより、複数の素子構造体を形成することが可能な圧電素子基板１１と配線層との積層体を一括して形成する。そのため、素子構造体ごとに圧電素子を準備したり、バッキング層１２を形成したりする場合に比べて、超音波プローブの製造に必要な工数を削減でき、結果として、超音波プローブの生産における効率を高めることができる。
【００２３】
バッキング層１２は、圧電素子の余分な振動を抑えるための層である。バッキング層１２は、例えば、合成樹脂と金属の粉体との混合物によって形成される。バッキング層１２は、例えば、エポキシ樹脂とタングステンの粉体との混合物によって形成される。
【００２４】
図３が示すように、圧電素子基板１１の表面１１Ｆに位置するバッキング層１２に、表面１１Ｆと対向する平面視において、圧電素子基板１１のなかで各圧電素子となる領域と重なる部位に貫通孔１２ｈを形成する。貫通孔１２ｈの形成は、例えば、貫通孔１２ｈを形成するためのマスクを用いたドライエッチングによって行われる。
【００２５】
図４が示すように、貫通孔１２ｈを埋める埋込配線１３を形成する。このように、バッキング層１２を形成した後に、貫通孔１２ｈおよび貫通孔１２ｈを埋める埋込配線１３を形成するため、圧電素子に対する貫通孔１２ｈの位置、および、貫通孔１２ｈの形状によって、圧電素子に対する埋込配線１３の位置、および、埋込配線１３の形状を決めることができる。
【００２６】
埋込配線１３は、例えば金またはクロムなどによって形成される。埋込配線１３は、例えばスパッタ法または真空蒸着法などによって形成される。埋込配線１３は、スパッタ法または真空蒸着法と、めっき法とを用いて形成されてもよい。これにより、バッキング層１２と、バッキング層１２を貫通する複数の埋込配線１３を含む配線層が形成される。
【００２７】
バッキング層１２において、圧電素子基板１１に接する面とは反対側の面が表面１２Ｆである。本実施形態では、埋込配線１３が形成されるときに、バッキング層１２の表面１２Ｆに沿う表面配線１４も形成される。複数の埋込配線１３は、表面配線１４に接続されている。
【００２８】
図５が示すように、圧電素子基板１１と配線層とから形成される積層体を複数の素子構造体１０Ａに分割する。この際に、各素子構造体１０Ａが、１つの圧電素子１１ａ１、および、１本の埋込配線１３を含むように、圧電素子基板１１と配線層とから形成される積層体が分割される。各素子構造体１０Ａは、圧電素子基板１１の一部である圧電素子１１ａ１、各配線層１１ｂの一部である配線層１１ｂ１、バッキング層１２の一部であるバッキング層１２ａ、１本の埋込配線１３、および、表面配線１４の一部である表面配線１４ａを備えている。
【００２９】
図６が示すように、音響整合層１５を準備する。本実施形態では、音響整合層１５が有する１つの面におけるほぼ全体に配線１６を形成する。次いで、音響整合層１５に間隔を空けて複数の素子構造体１０Ａを配置する。これにより、１つの音響整合層１５を複数の素子構造体１０Ａによって共有する。そのため、素子構造体１０Ａごとに音響整合層１５を形成する場合に比べて、超音波プローブの製造に必要な工数を削減することができる。
【００３０】
本実施形態では、素子構造体１０Ａが有する一方の配線層１１ｂ１に配線１６を電気的に接合する必要があるため、複数の素子構造体１０Ａは、配線１６を介して音響整合層１５上に配置される。なお、各素子構造体１０Ａは、直に音響整合層１５上に配置されてもよい。言い換えれば、超音波プローブは、配線１６を備えなくてもよい。
【００３１】
音響整合層１５は、圧電素子１１ａ１の音響インピーダンスと、超音波の入射対象における音響インピーダンスとを整合させるための層である。音響整合層１５は、例えばポリフッ化ビニリデンなどの合成樹脂によって形成される。なお、素子構造体１０Ａは、例えば可撓性を有した導電性接着剤などによって配線１６に接合される。
【００３２】
図７が示すように、配線基板１７を準備する。配線基板１７は、配線１７ａと、配線１７ａを支持する可撓性の基板１７ｂとを有する。基板１７ｂは、例えばポリイミドなどの合成樹脂によって形成される。なお、素子構造体１０Ａは、例えば可撓性を有した導電性接着剤などによって配線１７ａに接合される。
【００３３】
図８が示すように、音響整合層１５と配線基板１７とに挟まれる領域のなかで、素子構造体１０Ａが位置しない部位を埋める埋込層１８を形成する。埋込層１８は、素子構造体１０Ａのなかで、配線基板１７の外縁に沿って位置する素子構造体１０Ａを覆っている。埋込層１８は、例えばシリコーン樹脂などの合成樹脂によって形成される。埋込層１８を形成する際には、音響整合層１５と配線基板１７との間に複数の素子構造体１０Ａを挟んだ構造体を真空雰囲気に位置する。そして、音響整合層１５と配線基板１７とに挟まれる領域に合成樹脂を充填する。
【００３４】
図９が示すように、音響整合層１５上に形成された配線１６、および、配線基板１７が備える配線１７ａの各々に、超音波プローブを外部電源などに接続するための配線１９を接続する。これにより、超音波プローブ１０を得ることができる。
【００３５】
以上説明したように、超音波プローブの製造方法における第１実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）複数の素子構造体１０Ａを形成することが可能な圧電素子基板１１と配線層との積層体を一括して形成する。そのため、素子構造体１０Ａごとに圧電素子を準備したり、バッキング層１２を形成したりする場合に比べて、超音波プローブ１０の製造に必要な工数を削減でき、結果として、超音波プローブ１０の生産における効率を高めることができる。
【００３６】
（２）１つの音響整合層１５を複数の素子構造体１０Ａによって共有する。そのため、素子構造体１０Ａごとに音響整合層１５を形成する場合に比べて、超音波プローブ１０の製造に必要な工数を削減することができる。
【００３７】
（３）バッキング層１２を形成した後に、貫通孔１２ｈおよび貫通孔１２ｈを埋める埋込配線１３を形成するため、圧電素子１１ａ１となる領域に対する貫通孔１２ｈの位置、および、貫通孔１２ｈの形状によって、圧電素子１１ａ１に対する埋込配線１３の位置、および、埋込配線１３の形状を決めることができる。
【００３８】
なお、上述した第１実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［音響整合層］
・音響整合層１５は以下の方法で形成してもよい。すなわち、音響整合層を形成する際には、まず、複数の素子構造体１０Ａを支持する支持基板を準備する。次いで、間隔を空けて複数の素子構造体１０Ａを支持基板に配置する。そして、各素子構造体１０Ａを覆い、かつ、互いに隣り合う素子構造体１０Ａ間の隙間を埋めるように音響整合層を形成する。
【００３９】
上述した方法によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（４）互いに隣り合う素子構造体１０Ａ間を音響整合層が埋めるため、音響整合層によって、互いに隣り合う圧電素子１１ａ１間の間隔を維持することが可能である。
【００４０】
［第２実施形態］
図１０から図１３を参照して、超音波プローブの製造方法における第２実施形態を説明する。第２実施形態における超音波プローブの製造方法では、第１実施形態における超音波プローブの製造方法と比べて、配線層の形成方法が異なっている。そのため以下では、第２実施形態における超音波プローブの製造方法が含む配線層の形成方法を詳しく説明する一方で、第１実施形態における超音波プローブの製造方法と共通する工程の説明を省略する。
【００４１】
本実施形態における超音波プローブの製造方法では、配線層を形成することが、圧電素子基板の表面にワイヤーを配置することと、圧電素子基板の表面に、ワイヤーを埋めるようにバッキング層を形成することとを含む。以下、図面を参照して、本実施形態における超音波プローブの製造方法をより詳しく説明する。
【００４２】
図１０が示すように、第１実施形態における超音波プローブの製造方法と同様、圧電素子基板１１を準備する。次いで、圧電素子基板１１の表面１１Ｆにワイヤー２１を配置する。この際に、圧電素子基板１１の表面１１Ｆに直交する平面と対向する方向から見て、弧状を有したワイヤー２１を準備する。そして、ワイヤー２１の両端部を圧電素子基板１１の表面１１Ｆに配置することによって、ワイヤー２１を圧電素子基板１１の表面１１Ｆ上に自立させる。ワイヤー２１は、例えば金またはクロムなどによって形成される。
【００４３】
図１１が示すように、圧電素子基板１１の表面１１Ｆに、ワイヤー２１のほぼ全体を埋める厚さを有したバッキング層２２を形成する。バッキング層２２の厚さは、ワイヤー２１の全体を埋めることが可能な厚さでもよいし、ワイヤー２１における屈曲部の一部を露出させる厚さでもよい。バッキング層２２は、第１実施形態のバッキング層１２と同様、例えば、合成樹脂と金属の粉体との混合物によって形成される。バッキング層２２は、例えば、エポキシ樹脂とタングステンの粉体との混合物によって形成される。バッキング層２２において、圧電素子基板１１に接する面とは反対側の面が表面２２Ｆである。
【００４４】
図１２が示すように、バッキング層２２を表面２２Ｆから研削して、ワイヤー２１の一部をバッキング層２２の一部とともに研削する。これによって、１本のワイヤー２１から２本の貫通配線２３を形成する。上述したように、ワイヤー２１は、圧電素子基板１１の表面１１Ｆに直交する平面と対向する方向から見て弧状を有する。そのため、バッキング層２２を表面２２Ｆから研削する際に、ワイヤー２１のなかで、一方の端部と他方の端部との間に位置する部分をバッキング層２２とともに研削することが可能である。これにより、１本のワイヤー２１から２本の貫通配線２３を形成することができる。貫通配線２３は、研削後のバッキング層２２を貫通する。これにより、バッキング層２２と貫通配線２３とによって、配線層を形成することができる。
【００４５】
本実施形態によれば、圧電素子基板１１に配置されたワイヤー２１をバッキング層２２で埋めた後、バッキング層２２の一部、および、ワイヤー２１の一部を研削することによって配線層を形成することが可能である。そのため、バッキング層２２を形成した後に、バッキング層２２に貫通孔を形成し、次いで、貫通孔内に配線を形成する場合に比べて、配線層を形成するために必要な工程が削減でき、また、配線層を形成するために必要な工程の困難さを低減することができる。
【００４６】
また、１本のワイヤー２１から２本の貫通配線２３を形成することが可能であるため、１本の配線を形成するために１本のワイヤーを準備する場合に比べて、所定の長さを有したワイヤー２１を準備したり、ワイヤー２１を圧電素子基板１１の表面１１Ｆに配置したりする際の手間が軽減される。
【００４７】
バッキング層２２の表面２２Ｆを研削した後に、新たな表面２２Ｆ１を得ることができる。そして、表面２２Ｆ１のほぼ全体に沿う表面配線２４を形成する。貫通配線２３における一方の端部は表面２２Ｆ１に露出しているため、表面２２Ｆ１に沿って表面配線２４が形成されることによって、各貫通配線２３が、表面配線２４に電気的に接続される。
【００４８】
図１３が示すように、圧電素子基板１１と配線層とから形成される積層体を複数の素子構造体２０Ａに分割する。この際に、各素子構造体２０Ａが、１つの圧電素子１１ａ１と１本の貫通配線２３とを含むように、圧電素子基板１１と配線層とから形成される積層体を分割する。また、各素子構造体２０Ａは、表面配線２４の一部である表面配線２４ａ、および、バッキング層２２の一部であるバッキング層２２ａを含む。次いで、図６から図９を参照して先に説明した工程を実施することによって、複数の素子構造体２０Ａを備える超音波プローブを得ることができる。
【００４９】
以上説明したように、超音波プローブの製造方法における第２実施形態によれば、上述した（１）および（２）に記載の効果に加えて、以下に記載の効果を得ることができる。
（５）圧電素子基板１１に配置されたワイヤー２１をバッキング層２２で埋めることによってバッキング層と、バッキング層に埋め込まれた配線とを形成することが可能である。そのため、バッキング層２２を形成した後に、バッキング層２２に貫通孔を形成し、次いで、貫通孔内に配線を形成する場合に比べて、配線層を形成するために必要な工程が削減でき、また、配線層を形成するために必要な工程の困難さを低減することができる。
【００５０】
（６）１本のワイヤー２１から２本の貫通配線２３を形成することが可能であるため、１本の配線を形成するために１本のワイヤーを準備する場合に比べて、所定の長さを有したワイヤー２１を準備したり、ワイヤー２１を圧電素子基板１１の表面１１Ｆに配置したりする際の手間が軽減される。
【００５１】
なお、上述した第２実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［ワイヤー］
・１本のワイヤー２１から１本の貫通配線２３を形成してもよい。
【００５２】
・ワイヤーは、直線状を有してもよい。この場合には、例えば、導電性接着剤などによってワイヤーにおける一方の端部を圧電素子基板１１の表面１１Ｆに接合する。これにより、圧電素子基板１１の表面１１Ｆにワイヤーを自立させることが可能である。
【００５３】
［第３実施形態］
図１４から図２３を参照して、超音波プローブの製造方法における第３実施形態を説明する。第３実施形態における超音波プローブの製造方法は、第１実施形態における超音波プローブの製造方法と比べて、バッキング層の形成、および、音響整合層の形成よりも前に、圧電素子基板を分割する点が異なっている。そのため、以下では、第１実施形態における超音波プローブの製造方法と、第３実施形態における超音波プローブの製造方法との相違点を詳しく説明する。
【００５４】
図１４が示すように、本実施形態における超音波プローブの製造方法では、まず、第１実施形態の超音波プローブの製造方法と同様、圧電素子基板１１を準備する。次いで、各配線層１１ｂをパターニングすることによって、複数の配線層１１ｂ１に分割する。なお、各配線層１１ｂから形成された複数の配線層１１ｂ１の各々は、圧電素子基板１１から形成される複数の圧電素子１１ａ１のうちの１つのみに接続される配線である。次いで、圧電素子基板１１を複数の圧電素子１１ａ１に分割する。これにより、圧電素子１１ａ１と、一対の配線層１１ｂ１とを備える素子構造体３０Ａを複数形成する。
【００５５】
図１５が示すように、第１支持体３１と、第１支持体３１上に位置する第１剥離シート３２とを含む第１支持基板を準備する。次いで、複数の素子構造体３０Ａを第１剥離シート３２上に間隔を空けて配置する。
【００５６】
図１６が示すように、各素子構造体３０Ａにおいて、一対の配線層１１ｂ１のなかで、第１剥離シート３２に接する配線層１１ｂ１と対向する配線層１１ｂ１上に、レジストマスクＲを形成する。レジストマスクＲを形成する際には、各配線層１１ｂ１のなかで、配線層１１ｂ１に接続される埋込配線を形成する位置に、レジストマスクＲを配置する。
【００５７】
図１７が示すように、音響整合層を形成するための合成樹脂３３ＲＳを第１剥離シート３２上に滴下する。この際に、合成樹脂３３ＲＳとして、第１剥離シート３２上に滴下した場合に第１剥離シート３２上に留まることが可能な程度の粘度を有した合成樹脂を準備する。合成樹脂３３ＲＳは、例えばポリフッ化ビニリデンであってよい。
【００５８】
図１８が示すように、第２支持体３４と、第２支持体３４上に位置する第２剥離シート３５とを含む第２支持基板を準備する。次いで、第２剥離シート３５が合成樹脂３３ＲＳに接するように、第１支持体３１と第２支持体３４とによって合成樹脂３３ＲＳを挟む。これにより、各素子構造体３０Ａの全体を覆い、かつ、互いに隣り合う素子構造体３０Ａの間を埋めるように、合成樹脂３３ＲＳを延ばす。そして、合成樹脂３３ＲＳを第１支持体３１と第２支持体３４とによって挟んだ状態で、合成樹脂３３ＲＳを硬化させる。硬化した合成樹脂３３ＲＳにおいて、第１剥離シート３２に接する面が裏面３３Ｒであり、第２剥離シート３５に接する面が表面３３Ｆである。
【００５９】
図１９が示すように、硬化した合成樹脂３３ＲＳから第２剥離シート３５を剥離する。次いで、合成樹脂３３ＲＳが、圧電素子１１ａ１の音響インピーダンスと、超音波の入射対象における音響インピーダンスとを整合させる厚さを有するまで、合成樹脂３３ＲＳを表面３３Ｆから研削する。これにより、新たな表面３３Ｆ１を有した音響整合層３３を形成することができる。この際に、合成樹脂３３ＲＳとともに、合成樹脂３３ＲＳ内に埋め込まれたレジストマスクＲの一部も研削される。
【００６０】
このように、本実施形態における超音波プローブの製造方法は、第１実施形態の変形例と同様、以下の工程を含む。すなわち、超音波プローブの製造方法は、支持基板を準備することと、支持基板に間隔を空けて複数の素子構造体３０Ａを配置することと、各素子構造体３０Ａを覆い、かつ、互いに隣り合う素子構造体３０Ａ間の隙間を埋めるように音響整合層３３を形成することと、を備える。
【００６１】
なお、合成樹脂３３ＲＳを研削せずとも合成樹脂３３ＲＳが圧電素子１１ａ１の音響インピーダンスと、超音波の入射対象における音響インピーダンスとを製造させる厚さを有する場合には、合成樹脂３３ＲＳの研削を省略することが可能である。また、合成樹脂３３ＲＳの研削を省略する場合には、レジストマスクＲの端部が、合成樹脂３３ＲＳの表面３３Ｆから露出していることも必要である。
【００６２】
図２０が示すように、音響整合層３３の裏面３３Ｒから第１剥離シート３２を剥離する。次いで、音響整合層３３の裏面３３Ｒ上に、バッキング層３６を形成する。バッキング層３６は、例えば、エポキシ樹脂とタングステンの粉体との混合物によって形成される。
【００６３】
図２１が示すように、バッキング層３６をパターニングすることによって、各素子構造体３０Ａに１つずつ対応するように複数のバッキング層３６ａを形成する。
図２２が示すように、バッキング層３６ａの厚さ方向においてバッキング層３６ａを貫通する貫通孔を形成する。そして、素子構造体３０Ａにおける一方の配線層１１ｂ１に接続される埋込配線３７Ａを貫通孔に形成する。また、音響整合層３３内に埋め込まれたレジストマスクＲを除去する。次いで、レジストマスクＲを除去した後の貫通孔に素子構造体３０Ａにおける他方の配線層１１ｂ１に接続される埋込配線３７Ｂを形成する。各埋込配線３７Ａ，３７Ｂは、例えば銅またはアルミニウムによって形成される。なお、音響整合層３３内の埋込配線３７Ｂをバッキング層３６ａ内の埋込配線３７Ａよりも先に形成してもよい。
【００６４】
図２３が示すように、各埋込配線３７Ａのなかで、バッキング層３６ａから露出した端部に接続するバンプ３８Ａを形成する。また、各埋込配線３７Ｂのなかで、音響整合層３３から露出した端部に接続するバンプ３８Ｂを形成する。これにより、超音波プローブ３０を得ることができる。
【００６５】
なお、上述した第３実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［埋込配線］
・音響整合層３３内に埋め込まれる埋込配線３７Ｂを形成する工程は、合成樹脂３３ＲＳを研削することによって音響整合層３３を形成した後であれば、バッキング層３６，３６ａを形成する工程よりも前に行ってもよい。あるいは、埋込配線３７Ｂを形成する工程は、バッキング層３６ａ内に埋め込まれる埋込配線３７Ａに接続されるバンプ３８Ｂを形成する工程の後に行われてもよい。
【００６６】
・図１６を参照して先に説明した工程では、レジストマスクＲを形成する代わりに、各素子構造体３０Ａが備える配線層１１ｂ１上に音響整合層３３内に埋め込まれる埋込配線を形成してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０，３０…超音波プローブ、１０Ａ，２０Ａ，３０Ａ…素子構造体、１１…圧電素子基板、１１ａ…圧電体層、１１ａ１…圧電素子、１１ｂ，１１ｂ１…配線層、１１Ｆ，１２Ｆ，２２Ｆ，２２Ｆ１，３３Ｆ…表面、１２，１２ａ，２２，２２ａ，３６，３６ａ…バッキング層、１２ｈ…貫通孔、１３，３７Ａ，３７Ｂ…埋込配線、１４，１４ａ，２４，２４ａ…表面配線、１５，３３…音響整合層、１６，１７ａ，１９…配線、１７…配線基板、１７ｂ…基板、１８…埋込層、２１…ワイヤー、２３…貫通配線、３１…第１支持体、３２…第１剥離シート、３３Ｒ…裏面、３３ＲＳ…合成樹脂、３４…第２支持体、３５…第２剥離シート、３８Ａ，３８Ｂ…バンプ、Ｒ…レジストマスク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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