(57)【要約】【課題】所望の音響特性が得られる超音波素子及び超音波装置を提供すること。【解決手段】超音波素子は、第一面、及び第一面と表裏を為す第二面と、第一面から第二面までを貫通する開口部と、開口部を囲う隔壁部とを有する素子基板と、素子基板の第一面に設けられて開口部を覆い、開口部に臨む第三面と、第三面と表裏を為す第四面とを有する支持膜と、支持膜の第四面に設けられ、第三面から第四面に向かう膜厚方向から見た平面視において、支持膜の開口部と重なる領域に配置される圧電素子と、支持膜の第四面に対向して設けられ、支持膜に向かって突出する梁部を介して、支持膜に接着部材により接合される封止板と、支持膜の第四面に設けられ、梁部と圧電素子との間において、封止板に向かって突出して設けられる壁部と、を備える。【選択図】図３
2020068455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一面、及び前記第一面と表裏を為す第二面と、前記第一面から前記第二面までを貫通する開口部と、前記開口部を囲う隔壁部とを有する素子基板と、
前記素子基板の前記第一面に設けられて前記開口部を覆い、前記開口部に臨む第三面と、前記第三面と表裏を為す第四面とを有する支持膜と、
前記支持膜に設けられ、前記第三面から前記第四面に向かう膜厚方向から見た平面視において、前記支持膜の前記開口部と重なる領域に配置される圧電素子と、
前記支持膜の前記第四面に対向して設けられ、前記支持膜に向かって突出する梁部を介して、前記支持膜に接着部材により接合される封止板と、
前記支持膜の前記第四面に設けられ、前記梁部と前記圧電素子との間において、前記封止板に向かって突出して設けられる壁部と、を備える
ことを特徴とする超音波素子。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波素子において、
前記接着部材は、前記梁部から前記壁部に亘って配置される
ことを特徴とする超音波素子。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波素子において、
前記支持膜の前記第四面に設けられ、前記梁部に向かって突出する支持壁を備え、
前記梁部と前記支持壁とが前記接着部材により接合される
ことを特徴とする超音波素子。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波素子において、
前記圧電素子に接続されるバイパス配線を備え、
前記壁部は前記バイパス配線の一部により構成される
ことを特徴とする超音波素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超音波素子と、
前記圧電素子に対して駆動信号を入力する駆動回路と、
を備えることを特徴とする超音波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波素子、及び超音波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、開口部を有する基板の一面側に開口部を覆う支持膜を設け、開口部に対応する位置の支持膜上に圧電素子を配置した超音波素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の超音波素子では、支持膜の基板とは反対側の面に、梁部を介して封止板が接合されている。これにより、支持膜、梁部及び封止板によりキャビティを形成することで、圧電素子を振動させる領域を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１１０３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の超音波素子では、封止板の梁部と支持膜とを接着剤により接合する際に、接着剤が流れ出して圧電素子に至ることがある。圧電素子に接着剤が付着すると、圧電素子の振動特性が変化してしまうことから、所望する音響特性が得られないといった問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一適用例に係る超音波素子は、第一面、及び前記第一面と表裏を為す第二面と、前記第一面から前記第二面までを貫通する開口部と、前記開口部を囲う隔壁部とを有する素子基板と、前記素子基板の前記第一面に設けられて前記開口部を覆い、前記開口部に臨む第三面と、前記第三面と表裏を為す第四面とを有する支持膜と、前記支持膜に設けられ、前記第三面から前記第四面に向かう膜厚方向から見た平面視において、前記支持膜の前記開口部と重なる領域に配置される圧電素子と、前記支持膜の前記第四面に対向して設けられ、前記支持膜に向かって突出する梁部を介して、前記支持膜に接着部材により接合される封止板と、前記支持膜の前記第四面に設けられ、前記梁部と前記圧電素子との間において、前記封止板に向かって突出して設けられる壁部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本適用例の超音波素子において、前記接着部材は、前記梁部から前記壁部に亘って配置されることが好ましい。
【０００８】
本適用例の超音波素子において、前記支持膜の前記第四面に設けられ、前記梁部に向かって突出する支持壁を備え、前記梁部と前記支持壁とが前記接着部材により接合されることが好ましい。
【０００９】
本適用例の超音波素子において、前記圧電素子に接続されるバイパス配線を備え、前記壁部は前記バイパス配線の一部により構成されることが好ましい。
【００１０】
本発明の一適用例に係る超音波装置は、上述した適用例の超音波素子と、前記圧電素子に対して駆動信号を入力する駆動回路と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施形態の超音波装置の一例である距離測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第一実施形態の超音波素子の構成を模式的に示す平面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線で切断した超音波素子を模式的に示す断面図。
【図４】第一実施形態の超音波素子の概略を模式的に示す断面斜視図。
【図５】第一実施形態の超音波素子の製造工程の概略を示す図。
【図６】第二実施形態の超音波素子の概略を模式的に示す断面図。
【図７】第三実施形態の超音波素子における超音波トランスデューサーのうちの１つを拡大した平面図。
【図８】図７におけるＢ−Ｂ線で切断した超音波素子を模式的に示すの断面図。
【図９】変形例の超音波素子における超音波トランスデューサーを拡大した平面図。
【図１０】図９におけるＣ−Ｃ線で切断した超音波素子を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態の超音波装置の一例である距離測定装置１の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の距離測定装置１は、超音波素子１０と、超音波素子１０を制御する制御部２０とを備える。この距離測定装置１では、制御部２０は、駆動回路３０を介して超音波素子１０を制御し、超音波素子１０から超音波を送信する。そして、対象物により超音波が反射され、超音波素子１０により反射波が受信されると、制御部２０は、超音波の送信タイミングから超音波の受信タイミングの時間に基づいて、超音波素子１０から対象物までの距離を算出する。
以下、このような距離測定装置１の構成について、具体的に説明する。
【００１３】
［超音波素子１０の構成］
図２は、超音波素子１０の概略を模式的に示す平面図である。
図２に示すように、超音波素子１０には、互いに交差するＸ方向及びＹ方向に沿って、複数の超音波トランスデューサー５０が２次元アレイ状に配置されている。なお、図２では、Ｘ方向とＹ方向とが直交する場合を例示している。なお、図２において、封止板４５の図示は省略している。
本実施形態では、Ｙ方向に配置された複数の超音波トランスデューサー５０により、１チャネルの送受信列素子群が構成される。また、当該１チャネルの送受信列素子群がＹ方向に沿って複数並んで配置されることで、１次元アレイ構造の超音波素子１０が構成される。ここで、超音波トランスデューサー５０が配置される領域をアレイ領域Ａｒとする。
なお、図２は、説明の便宜上、超音波トランスデューサー５０の配置数を減らしているが、実際には、より多くの超音波トランスデューサー５０が配置されている。
【００１４】
図３は、図２におけるＡ−Ａ線で切断した超音波素子１０を模式的に示す断面図であり、図４は、超音波素子１０の概略を模式的に示す断面斜視図である。
図３及び図４に示すように、超音波素子１０は、素子基板４１と、支持膜４２と、圧電素子４３と、壁部４４と、封止板４５と、を含んで構成されている。
【００１５】
［素子基板４１の構成］
素子基板４１は、第一面４１１、及び第一面４１１と表裏を為す第二面４１２を有し、例えばＳｉ等の半導体基板により構成されている。本実施形態では、素子基板４１には、Ｙ方向に長手となる開口部４１Ａが、Ｘ方向に複数設けられている。
各開口部４１Ａは、素子基板４１の第一面４１１から第二面４１２までを貫通する貫通孔であり、当該貫通孔の第一面４１１側に支持膜４２が設けられる。すなわち、支持膜４２により開口部４１Ａの第一面４１１側が覆われている。なお、開口部４１Ａには、クロストークの影響を抑制するために、樹脂等が充填されて振動抑制層が形成されていてもよい。
ここで、素子基板４１の支持膜４２と接合される部分は隔壁部４１Ｂであり、開口部４１Ａは、隔壁部４１Ｂにより、±Ｘ側及び±Ｙ側の四方が囲われることで形成される。よって、±Ｘ側の隔壁部４１Ｂは、Ｘ方向で互いに対向し、±Ｙ側の隔壁部４１ＢはＹ方向で互いに対向する。
【００１６】
［支持膜４２の構成］
支持膜４２は、例えばＳｉＯ２及びＺｒＯ２の積層体等より構成され、素子基板４１の開口部４１Ａに臨む第三面４２１及び当該第三面４２１の裏面である第四面４２２を有する。すなわち、支持膜４２は、開口部４１Ａを構成する隔壁部４１Ｂにより支持され、開口部４１Ａの第一面４１１側を覆う。この支持膜４２の厚み寸法は、素子基板４１に対して十分小さい厚み寸法となる。
【００１７】
［封止板４５の構成］
封止板４５は、素子基板４１を補強する機能を有する。この封止板４５は、厚み方向から見た際の平面形状が例えば素子基板４１と同形状に形成され、Ｓｉ等の半導体基板や、絶縁体基板により構成される。この封止板４５には、素子基板４１と対向する面から、支持膜４２に向かって突出する梁部４５１が設けられており、当該梁部４５１を介して支持膜４２に接着部材Ｐにより接合される。梁部４５１は、例えば、エッチング等により封止板４５と一体に形成されており、アレイ領域Ａｒ内において、±Ｘ側端部間に亘って設けられている。
【００１８】
［壁部４４の構成］
壁部４４は、支持膜４２と梁部４５１とを接合させる接着部材Ｐが、支持膜４２の第四面４２２に沿って流れ出した場合に、接着部材Ｐが圧電素子４３に至ることを抑制する。本実施形態では、接着部材Ｐは、梁部４５１から壁部４４に亘って配置されている。これにより、梁部４５１と壁部４４との間の領域では、接着部材Ｐが固化されるので支持膜４２の振動が抑制される。
また、壁部４４は、例えば樹脂により構成されており、エッチング等により支持膜４２の第四面４２２側において、梁部４５１と圧電素子４３との間に、封止板４５に向かって突出して設けられている。このような壁部４４は、Ｘ方向が長手方向とされ、Ｙ方向に複数設けられる。本実施形態では、壁部４４は、アレイ領域Ａｒ内において、±Ｘ側端部間に亘って形成されている。
【００１９】
このような構成では、素子基板４１の開口部４１Ａを覆う支持膜４２は、第三面４２１から第四面４２２に向かう膜厚方向から見た平面視において、開口部４１Ａを構成する隔壁部４１Ｂの縁４５２と、壁部４４の圧電素子４３側の縁４４１とにより、複数の振動領域としての振動部４２３に区画される。
具体的には、開口部４１Ａの±Ｙ側端部においては、支持膜４２のうち、Ｘ方向に延びる１つの隔壁部４１Ｂの縁４５２と、Ｙ方向に延びる一対の隔壁部４１Ｂの互いに向かい合う２つの縁４５２と、Ｘ方向に延びる１つの壁部４４の縁４４１とにより囲われる領域が振動部４２３となる。また、開口部４１Ａの端部以外においては、支持膜４２のうち、Ｙ方向に延びる一対の隔壁部４１Ｂの互いに向かい合う２つの縁４５２と、Ｘ方向に延びる一対の壁部４４の互いに向かい合う２つの縁４４１とにより囲われる領域が振動部４２３となる。
【００２０】
［圧電素子４３の構成］
圧電素子４３は、支持膜４２の第四面４２２側において、各振動部４２３にそれぞれ設けられている。この圧電素子４３は、例えば、支持膜４２側から順に下部電極４３１、圧電膜４３２、及び上部電極４３３を積層した積層体により構成されている。すなわち、圧電素子４３は、支持膜４２の第三面４２１から第四面４２２に向かう膜厚方向から見た平面視において、支持膜４２の前記開口部４１Ａと重なる領域に配置される。なお、下部電極４３１は、第一電極の一例であり、上部電極４３３は第二電極の一例である。
このような超音波トランスデューサー５０では、下部電極４３１及び上部電極４３３の間に所定周波数の矩形波電圧、つまり駆動信号が印加されることで、圧電膜４３２が撓んで振動部４２３が振動して超音波が送出される。また、被検体から反射された超音波により振動部４２３が振動されると、圧電膜４３２の上下で電位差が発生する。これにより、下部電極４３１及び上部電極４３３の間に発生する電位差を検出することで、受信した超音波を検出することが可能となる。
【００２１】
本実施形態では、図２に示すように、下部電極４３１は、Ｙ方向に沿って直線状に形成されており、１チャネルの送受信列素子群を構成する複数の超音波トランスデューサー５０を接続する。この下部電極４３１の両端部には、駆動端子４３１Ａが設けられる。
また、上部電極４３３は、Ｘ方向に沿って直線状に形成されており、Ｘ方向に並ぶ超音波トランスデューサー５０を接続する。そして、上部電極４３３の±Ｙ側端部は共通電極線４３３Ａに接続される。この共通電極線４３３Ａは、Ｘ方向に複数配置された各上部電極４３３同士を結線し、その端部には、回路基板に電気接続される共通端子４３３Ｂが設けられている。
この駆動端子４３１Ａ及び共通端子４３３Ｂは、それぞれ駆動回路３０に接続され、駆動端子４３１Ａには、駆動回路３０から駆動信号が入力され、共通端子４３３Ｂには、所定の共通電位、例えば、−３Ｖが印加される。
【００２２】
超音波素子１０から超音波を送信する際、上述のように、上部電極４３３に共通電位が印加され、下部電極４３１に駆動信号が入力される。図２に示すように、各送受信部素子群のそれぞれに対応して駆動端子４３１Ａが設けられているので、各送受信部素子群に対して独立して駆動信号を入力することができる。このため、駆動回路３０から駆動信号を入力する駆動端子４３１Ａを選択することで、各送受信部素子群を遅延駆動させたり、同時駆動させたり、個別駆動させたりすることができる。
【００２３】
［制御部２０の構成］
制御部２０は、超音波素子１０を駆動させる駆動回路３０と、演算部４０とを含んで構成されている。また、制御部２０には、その他、距離測定装置１を制御するための各種データや各種プログラム等を記憶した記憶部を備えていてもよい。
【００２４】
駆動回路３０は、超音波素子１０の駆動を制御するためのドライバー回路であり、例えば図１に示すように、基準電位回路３１、切替回路３２、送信回路３３、及び受信回路３４等を備える。
基準電位回路３１は、超音波素子１０の上部電極４３３の共通端子４３３Ｂに接続され、上部電極４３３に基準電位、例えば−３Ｖ等を印加する。
切替回路３２は、アレイ領域Ａｒに配置された各超音波トランスデューサー５０の下部電極４３１の駆動端子４３１Ａと、送信回路３３と、受信回路３４とに接続される。この切替回路３２は、スイッチング回路により構成されており、各駆動端子４３１Ａのそれぞれと送信回路３３とを接続する送信接続、及び、各駆動端子４３１Ａのそれぞれと受信回路３４とを接続する受信接続を切り替える。
【００２５】
送信回路３３は、切替回路３２及び演算部４０に接続され、切替回路３２が送信接続に切り替えられた際に、演算部４０の制御に基づいて、アレイ領域Ａｒ内の各超音波トランスデューサー５０にパルス波形の駆動信号を出力し、超音波素子１０から超音波を送信させる。
【００２６】
［超音波素子１０の製造方法］
次に、上述のような超音波素子１０の製造方法について説明する。
図５は、本実施形態における超音波素子１０の製造工程の概略を示す図である。
図５に示すように、超音波素子１０を製造するには、先ず、素子基板４１及び封止板４５を製造する。
具体的には、Ｓｉの半導体基板の一方の面側を熱酸化処理し、半導体基板の表面にＳｉＯ２膜を形成する。さらに、ＳｉＯ２膜上にＺｒ層を形成し、これを熱酸化処理して、ＺｒＯ２層を形成する。これらのＳｉＯ２及びＺｒＯ２の積層体により支持膜４２を形成する。そして、支持膜４２上に圧電素子４３及び壁部４４を形成し、その後、半導体基板の他方の面側をエッチングすることにより、開口部４１Ａを有する素子基板４１を形成する。
また、別の半導体基板をエッチングすることにより、梁部４５１を有する封止板４５を形成する。
【００２７】
次に、梁部４５１の支持膜４２と対向する面に接着部材Ｐを転写し、当該接着部材Ｐにより、梁部４５１と支持膜４２とを接合する。
この際、図５に示すように、接着部材Ｐが支持膜４２の第四面４２２に沿って流れ出したとしても、当該接着部材Ｐは壁部４４によって堰き止められる。つまり、接着部材Ｐは、梁部４５１と壁部４４との間に配置される。これにより、流れ出した接着部材Ｐが圧電素子４３に至ることを抑制できるので、圧電素子４３に接着部材Ｐが付着して、圧電素子４３の振動特性が変化してしまうことを抑制できる。
【００２８】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の超音波素子１０は、第一面４１１及び第二面４１２と、第一面４１１から第二面４１２までを貫通する開口部４１Ａと、開口部４１Ａを囲う隔壁部４１Ｂとを有する素子基板４１を備える。素子基板４１の第一面４１１には、開口部４１Ａを覆い、開口部４１Ａに臨む第三面４２１及び第三面４２１と表裏を為す第四面４２２を有する支持膜４２が設けられている。支持膜４２の第四面４２２には、封止板４５から支持膜４２に向かって突出した梁部４５１が接着部材Ｐにより接合されている。そして、支持膜４２の第四面４２２において、梁部４５１と圧電素子４３との間には、封止板４５に向かって突出した壁部４４が設けられている。これにより、梁部４５１と支持膜４２とを接着部材Ｐにより接合させる際に、接着部材Ｐが支持膜４２の第四面４２２に沿って流れ出したとしても、接着部材Ｐは、壁部４４により堰き止められる。そのため、流れ出した接着部材Ｐが圧電素子４３に至ることを抑制でき、圧電素子４３に接着部材Ｐが付着して所望する音響特性が得られなくなってしまうことを抑制できる。
【００２９】
本実施形態では、接着部材Ｐは、梁部４５１から壁部４４に亘って配置される。
ここで、接着部材Ｐが壁部４４まで到達せず、梁部４５１と壁部４４との間で止まる場合、超音波トランスデューサー５０の周波数は、流れ出た接着部材Ｐの端部位置によって変動する。つまり、接着部材Ｐが固化すると、支持膜４２の振動が抑制されるので、接着部材Ｐが付着していない部分により超音波トランスデューサー５０の周波数特性が決定する。しかし、梁部４５１を支持膜４２に接着する際に、僅かなアライメント誤差によって、梁部４５１と壁部４４との間に流れ出る接着部材Ｐの量が変動する。このため、各超音波トランスデューサー５０の周波数特性がそれぞれ異なる特定となってしまう。
これに対して、本実施形態では、接着部材Ｐは梁部４５１から壁部４４に亘って配置される、つまり、接着部材Ｐが壁部４４まで到達して固化される。これにより、壁部４４の縁４４１により振動領域を規定とすることができ、各超音波トランスデューサー５０の周波数特性を均一にできる。
【００３０】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
上述した第一実施形態では、梁部４５１と支持膜４２とが接着部材Ｐにより接合される例を示した。これに対して、第二実施形態では、梁部４５１に向かって突出する支持壁４６が支持膜４２の第四面４２２に設けられ、当該支持壁４６と梁部４５１とが接着部材Ｐにより接合される点で、上記第一実施形態と相違する。
【００３１】
図６は、第二実施形態の超音波素子１０を模式的に示す断面図である。
図６に示すように、本実施形態では、支持膜４２の第四面４２２側に、梁部４５１に向かって突出する支持壁４６が形成される。
支持壁４６は、例えば樹脂により構成されており、エッチング等により支持膜４２の第四面４２２側に設けられている。このような、支持壁４６は、Ｘ方向が長手方向とされ、Ｙ方向に複数設けられる。本実施形態では、支持壁４６は、アレイ領域Ａｒ内において、±Ｘ側端部間に亘って形成されている。そして、支持壁４６と梁部４５１とが、接着部材Ｐにより接合される。
【００３２】
このような構成では、支持壁４６と梁部４５１とを接合させる際に、接着部材Ｐが流れ出した場合、流れ出した接着部材Ｐは、支持壁４６の壁面を伝って移動し、その後、支持膜４２の第四面４２２に沿って移動した後、壁部４４によって堰き止められる。すなわち、流れ出した接着部材Ｐは、支持壁４６の壁面、及び支持壁４６と壁部４４との間に配置される。そのため、流れ出した接着部材Ｐが圧電素子４３に至ることをより確実に抑制することができる。
【００３３】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の超音波素子１０は、支持膜４２の第四面４２２に設けられ、梁部４５１に向かって突出する支持壁４６を備える。そして、当該支持壁４６と梁部４５１とが、接着部材Ｐにより接合される。この場合、接着部材Ｐは、支持壁４６の壁面を伝って移動し、その後、支持膜４２の第四面４２２に沿って移動した後、壁部４４に至る。そのため、流れ出した接着部材Ｐが壁部４４よりも圧電素子４３側に流れ出ることをより確実に抑制することができる。
【００３４】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について説明する。
上述した第一実施形態及び第二実施形態では、支持膜４２の第四面４２２側に、封止板４５に向かって突出する壁部４４が設けられる例を示した。これに対して、第三実施形態では、壁部４４が、下部電極連結配線４３１Ｃの一部として構成される点で、上記第一実施形態及び第二実施形態と相違する。
【００３５】
図７は、第三実施形態の超音波素子１０における超音波トランスデューサー５０のうちの１つを拡大した平面であり、図８は、図７におけるＢ−Ｂ線で切断した超音波素子１０を模式的に示す断面図である。
図７及び図８に示すように、下部電極４３１には、下部電極引出配線４３１Ｂ、下部電極連結配線４３１Ｃ、及び下部電極接続配線４３１Ｄが接続されている。これにより、各超音波トランスデューサー５０のそれぞれの下部電極４３１は、下部電極引出配線４３１Ｂ、下部電極連結配線４３１Ｃ、及び下部電極接続配線４３１Ｄを介して、電気的に接続されている。
【００３６】
下部電極引出配線４３１Ｂは、導電性材料で形成され、下部電極４３１から＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に延出されている。
下部電極連結配線４３１Ｃは、導電性材料で形成され、下部電極引出配線４３１Ｂ及び下部電極接続配線４３１Ｄに接続される。下部電極連結配線４３１Ｃは、各圧電素子４３の＋Ｙ側及び−Ｙ側において、Ｘ方向に延出されている、すなわち、Ｙ方向において、圧電素子４３を挟んで、互いに対向して配置されている。また、下部電極連結配線４３１Ｃは、複数の配線が束ねられた束配線として構成される。本実施形態では、下部電極連結配線４３１Ｃは、３本の配線が束ねられて構成される。
下部電極接続配線４３１Ｄは、導電性材料で形成され、下部電極連結配線４３１Ｃに接続される。下部電極接続配線４３１Ｄは、複数の配線が束ねられた束配線として構成され、本実施形態では、３本の配線が束ねられて構成される。また、下部電極接続配線４３１Ｄは、±Ｙ方向の端部において、駆動端子４３１Ａに接続する。
【００３７】
また、図８に示すように、Ｘ方向から見た断面視において、３本の配線で構成される下部電極連結配線４３１Ｃのうち、±Ｙ方向の両側に配置された下部電極連結配線４３１Ｃは、梁部４５１と圧電素子４３との間に配置される。これにより、梁部４５１と支持膜４２とを接着部材Ｐにより接合させる際に、接着部材Ｐが支持膜４２の第四面４２２に沿って流れ出したとしても、接着部材Ｐは下部電極連結配線４３１Ｃにより堰き止められる。このように、本実施形態では、流れ出した接着部材Ｐを堰き止める壁部４４が、下部電極連結配線４３１Ｃの一部として構成される。すなわち、下部電極連結配線４３１Ｃは、バイパス配線の一例である。
【００３８】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の超音波素子１０は、圧電素子４３が、支持膜４２から積層される下部電極４３１、圧電膜４３２、及び上部電極４３３を有する。そして、梁部４５１と圧電素子４３との間に配置され、下部電極４３１と電気的に接続される下部電極連結配線４３１Ｃの一部が、壁部４４として構成される。これにより、例えば、樹脂をエッチングする等して壁部４４を設けなくても、流れ出した接着部材Ｐが圧電素子４３に至ることを抑制することができるので、超音波素子１０の製造を容易にすることができる。
【００３９】
［変形例］
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
【００４０】
上記第一実施形態及び第二実施形態において、圧電素子４３は、支持膜４２の第四面４２２側に設けられる例を示したが、これに限定されない。例えば、圧電素子４３は、支持膜４２の第三面４２１側に設けられていてもよい。
【００４１】
上記第三実施形態において、下部電極連結配線４３１Ｃの一部が、壁部４４として構成される例を示したが、これに限定されない。
図９は、変形例の超音波素子１０における超音波トランスデューサー５０を拡大した平面であり、図１０は、図９におけるＣ−Ｃ線で切断した超音波素子１０を模式的に示す断面図である。
例えば、図９及び図１０に示すように、上部電極４３３は、上部電極引出配線４３３Ｃ及び上部電極接続配線４３３Ｄが接続されていてもよい。そして、上部電極接続配線４３３Ｄは、導電性材料で形成され、３本の配線が束ねられた束配線として構成され、Ｙ方向から見た断面視において、±Ｘ方向の両側に配置された上部電極接続配線４３３Ｄは、梁部４５１と圧電素子４３との間に配置される。また、同様に、３本の配線で構成される下部電極接続配線４３１Ｄのうち、±Ｘ方向の両側に配置された下部電極接続配線４３１Ｄは、梁部４５１と圧電素子４３との間に配置される。つまり、流れ出した接着部材Ｐを堰き止める壁部４４が、バイパス配線としての上部電極接続配線４３３Ｄ及び下部電極接続配線４３１Ｄの一部として構成されていてもよい。
【００４２】
上記各実施形態において、アレイ領域Ａｒ内において、梁部４５１が±Ｘ側端部間に亘って設けられる構成を例示したが、これに限定されない。
すなわち、Ｘ方向に複数設けられる開口部４１Ａのうち、所定数の開口部４１Ａを跨いでＸ方向に長手に設けられる構成とすればよい。
例えば、１つの開口部４１Ａの−Ｘ側に配置される隔壁部４１Ｂから、当該開口部４１Ａの＋Ｘ側に配置される隔壁部４１Ｂまでに亘って梁部４５１が設けられる構成としてもよい。この場合、Ｘ方向に対して複数の梁部４５１が設けられる構成となる。
【００４３】
上記各実施形態では、超音波装置の一例として距離測定装置１を例示したが、これに限定されない。例えば、超音波の送受信結果に応じて、構造体の内部断層像を測定する超音波測定装置等に適用することもできる。
【００４４】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…距離測定装置（超音波装置）、１０…超音波素子、２０…制御部、３０…駆動回路、４１…素子基板、４１Ａ…開口部、４１Ｂ…隔壁部、４２…支持膜、４３…圧電素子、４４…壁部、４５…封止板、４６…支持壁、５０…超音波トランスデューサー、４１１…第一面、４１２…第二面、４２１…第三面、４２２…第四面、４２３…振動部、４３１…下部電極、４３１Ａ…駆動端子、４３１Ｂ…下部電極引出配線、４３１Ｃ…下部電極連結配線（バイパス配線）、４３１Ｄ…下部電極接続配線、４３２…圧電膜、４３３…上部電極、４３３Ａ…共通電極線、４３３Ｂ…共通端子、４５１…梁部、Ａｒ…アレイ領域、Ｐ…接着部材。
【図１】
2020068455.tif 000003
【図２】
2020068455.tif 000004
【図３】
2020068455.tif 000005
【図４】
2020068455.tif 000006
【図５】
2020068455.tif 000007
【図６】
2020068455.tif 000008
【図７】
2020068455.tif 000009
【図８】
2020068455.tif 000010
【図９】
2020068455.tif 000011
【図１０】
2020068455.tif 000012