(57)【要約】【課題】圧電材料として樹脂や、樹脂とセラミックスとの複合材料や、セラミックスのみを用いる場合においても、圧電素子とフレキシブルプリント配線板との接続を容易且つ強固に行うことができると共に、製造効率の良い振動素子及び該振動素子を用いた超音波機器並びに該振動素子の製造方法の提供を課題とする。【解決手段】圧電素子１１０と、フレキシブルプリント配線板１２０とから構成される振動素子１００であって、圧電素子１１０と、フレキシブルプリント配線板１２０とを異方性導電性フィルム１３０を介して接合することを特徴とする振動素子１００。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子と、配線体とを、相互の電極部で接合してある振動素子であって、前記圧電素子と前記配線体の相互の電極部間での接合を異方性導電フィルムを介して接合させてあると共に、前記圧電素子の電極部には、異方性導電フィルムの侵入を許容する凹所を設けてあることを特徴とする振動素子。
【請求項２】
前記凹所は、線状であることを特徴とする請求項１に記載の振動素子。
【請求項３】
前記配線体は、フレキシブルプリント配線板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動素子。
【請求項４】
前記圧電素子は、セラミックスと樹脂との複合体で形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の振動素子。
【請求項５】
前記圧電素子における配線体との接続部分は、セラミックスのみで形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の振動素子。
【請求項６】
前記異方性導電フィルムは、針状の導電粒子で構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の振動素子。
【請求項７】
振動子が、請求項１〜６の何れか１項に記載の振動素子で構成されていることを特徴とする超音波機器。
【請求項８】
圧電素子と、配線体とを、相互の電極部で接合させるようにした振動素子の製造方法であって、前記圧電素子に異方性導電フィルムの侵入を許容する凹所を形成した電極部を形成する凹所電極部形成工程と、前記圧電素子の凹所電極部と、前記配線体の電極部との間に異方性導電フィルムを介在させる異方性導電フィルム介在工程と、前記圧電素子の凹所電極部と、前記配線体の電極部との間に異方性導電フィルムを介在させた状態で加熱させながら加圧することで、前記圧電素子と、前記配線体とを接合させると共に、軟化させた異方性導電フィルムを前記凹所に侵入させることで、前記圧電素子の凹所電極部と、前記配線体の電極部との電気接合を完成する加熱加圧工程とを有することを特徴とする振動素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動素子及び該振動素子を用いた超音波機器並びに該振動素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用超音波診断装置や非破壊検査機器の分野においては、対象物の内部状態を画像化するために、超音波を対象物に向けて照射し、その対象物における音響インピーダンスの異なる界面からの反射エコーを受信する超音波プローブが用いられている。
一般的な超音波プローブは、主としてセラミックスよりなる圧電素子と、圧電素子の前面に配置される整合層及び音響レンズと、圧電素子の背面に配置されるバッキング材と、圧電素子に接続される配線体とから構成されている。配線体は多くの場合、フレキシブルプリント配線板が用いられる。
従来、超音波プローブの実装において、セラミックスよりなる圧電素子とフレキシブルプリント配線板との接続は、半田付けにより行われていた。そのようなものとして、下記特許文献１がある。
下記特許文献１に示す超音波プローブは、振動子電極に接続される接続導体の部品点数を減少でき、これに伴い所定の接合工程を削減でき、製造性を向上できるメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１５１２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１で示す超音波プローブは、振動子電極と接続導体との接続を半田付けで行うものである。よって振動子を構成する圧電材料として樹脂や、樹脂とセラミックスとの複合材料を用いる場合、樹脂が半田付けする温度に耐えることができず、振動子電極と接続導体との接続を行うことができないという問題があった。
また振動子を構成する圧電材料としてセラミックスのみを用いる場合、薄肉な圧電材料を半田付けする際、半田が圧電材料の裏面に回り込むことで導通してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は上記従来における問題点を解決し、圧電材料として樹脂や、樹脂とセラミックスとの複合材料や、セラミックスのみを用いる場合においても、圧電素子とフレキシブルプリント配線板との接続を容易且つ強固に行うことができると共に、製造効率の良い振動素子及び該振動素子を用いた超音波機器並びに該振動素子の製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の振動素子は、圧電素子と、配線体とを、相互の電極部で接合してある振動素子であって、前記圧電素子と前記配線体の相互の電極部間での接合を異方性導電フィルムを介して接合させてあると共に、前記圧電素子の電極部には、異方性導電フィルムの侵入を許容する凹所を設けてあることを第１の特徴としている。
【０００７】
上記本発明の第１の特徴によれば、圧電素子と、配線体とを、相互の電極部で接合してある振動素子であって、前記圧電素子と前記配線体の相互の電極部間での接合を異方性導電フィルムを介して接合させてあると共に、前記圧電素子の電極部には、異方性導電フィルムの侵入を許容する凹所を設けてある構成としてあることから、加熱によって軟化した異方性導電フィルムが、前記圧電素子と前記配線体との距離を縮めるための加圧に際して流動して薄くなって所定の範囲以上に拡散することがない。また圧電素子と配線体との距離が近くなりすぎると、接着に寄与しているフィルム厚が薄くなり、破壊しやすくなる。そのため接着力が低下すると懸念されるが、凹所があれば、凹所に厚くフィルムが残るため、全体としては接着強度を保つことができる。これらにより、圧電素子と配線体との接合を一段と強固に行うことができると共に、製造効率の良い振動素子とすることができる。
【０００８】
また本発明の圧電素子は、上記本発明の第１に記載の特徴に加えて、前記凹所は、線状であることを第２の特徴としている。
【０００９】
上記本発明の第２の特徴によれば、上記本発明の第１に記載の特徴による作用効果に加えて、凹所は、線状である構成としてあることから、凹所で大気をかみ込むことがない。それにより異方性導電フィルムを一段と十分に凹所に侵入させることができる。よって圧電素子と配線体との接合を一段と強固に行うことができる。
【００１０】
また本発明の圧電素子は、上記本発明の第１又は第２に記載の特徴に加えて、前記配線体は、フレキシブルプリント配線板であることを第３の特徴としている。
【００１１】
上記本発明の第３の特徴によれば、上記本発明の第１又は第２に記載の特徴による作用効果に加えて、配線体は、フレキシブルプリント配線板である構成としてあることから、圧電素子と配線体間の駆動信号や、受信信号の伝達を良好に行うことができると共に、信号ラインを狭ピッチなものとすることができ、且つ可撓性があるので、振動素子をコンパクトに形成できる。またフラットケーブル等、他の配線材よりも異方性導電フィルム接続における加熱プロセスに適している。
【００１２】
また本発明の圧電素子は、上記本発明の第１〜第３の何れか１項に記載の特徴に加えて、前記圧電素子は、セラミックスと樹脂との複合体で形成されていることを第４の特徴としている。
【００１３】
上記本発明の第４の特徴によれば、上記本発明の第１〜第３の何れか１項に記載の特徴による作用効果に加えて、圧電素子は、セラミックスと樹脂との複合体で形成されている構成としてあることから、圧電素子としてセラミックスと樹脂との複合体を用いることで、樹脂がダンパーの役割を果たし、振動素子の超音波発生後の自由振動を抑えることでパルス幅を短くすることができる。これにより分解能が向上する。また音響インピーダンスが生体に近い圧電素子とすることができ、音響ロスが減って感度が高くなる。これらにより高精細な振動素子とすることができる。
【００１４】
また本発明の圧電素子は、上記本発明の第１〜第４の何れか１項に記載の特徴に加えて、前記圧電素子における配線体との接続部分は、セラミックスのみで形成されていることを第５の特徴としている。
【００１５】
上記本発明の第５の特徴によれば、上記本発明の第１〜第４の何れか１項に記載の特徴による作用効果に加えて、圧電素子における配線体との接続部分は、セラミックスのみで形成されている構成としてあることから、圧電素子と配線体との接合時に圧力を一段と確実に加えて接合させることができ、接合強度を向上させることができる。よって製造効率の良い振動素子とすることができる。
【００１６】
また本発明の圧電素子は、上記本発明の第１〜第５の何れか１項に記載の特徴に加えて、前記異方性導電フィルムは、針状の導電粒子で構成されていることを第６の特徴としている。
【００１７】
上記本発明の第６の特徴によれば、上記本発明の第１〜第５の何れか１項に記載の特徴による作用効果に加えて、異方性導電フィルムは、針状の導電粒子で構成されていることから、圧電素子と配線体との接合を低圧力で行うことができると共に、圧電素子と配線体との導通を良好なものとすることができる。よって製造効率の良い振動素子とすることができる。
【００１８】
また本発明の超音波機器は、振動子が、請求項１〜６の何れか１項に記載の振動素子で構成されていることを第７の特徴としている。
【００１９】
上記本発明の第７の特徴によれば、超音波機器の振動子が、請求項１〜６の何れか１項に記載の振動素子で構成されていることから、振動子を構成する圧電素子と配線体との接合を容易且つ強固に行うことができると共に、製造効率の良い超音波機器とすることができる。
【００２０】
また本発明の圧電素子の製造方法は、圧電素子と、配線体とを、相互の電極部で接合させるようにした振動素子の製造方法であって、前記圧電素子に異方性導電フィルムの侵入を許容する凹所を形成した電極部を形成する凹所電極部形成工程と、前記圧電素子の凹所電極部と、前記配線体の電極部との間に異方性導電フィルムを介在させる異方性導電フィルム介在工程と、前記圧電素子の凹所電極部と、前記配線体の電極部との間に異方性導電フィルムを介在させた状態で加熱させながら加圧することで、前記圧電素子と、前記配線体とを接合させると共に、軟化させた異方性導電フィルムを前記凹所に侵入させることで、前記圧電素子の凹所電極部と、前記配線体の電極部との電気接合を完成する加熱加圧工程とを有することを第８の特徴としている。
【００２１】
上記本発明の第８の特徴によれば、圧電素子と、配線体とを、相互の電極部で接合させるようにした振動素子の製造方法であって、前記圧電素子に異方性導電フィルムの侵入を許容する凹所を形成した電極部を形成する凹所電極部形成工程と、前記圧電素子の凹所電極部と、前記配線体の電極部との間に異方性導電フィルムを介在させる異方性導電フィルム介在工程と、前記圧電素子の凹所電極部と、前記配線体の電極部との間に異方性導電フィルムを介在させた状態で加熱させながら加圧することで、前記圧電素子と、前記配線体とを接合させると共に、軟化させた異方性導電フィルムを前記凹所に侵入させることで、前記圧電素子の凹所電極部と、前記配線体の電極部との電気接合を完成する加熱加圧工程とを有する構成としてあることから、凹所電極部形成工程により、圧電素子に異方性導電フィルムの侵入を許容する凹所を形成した電極部を確実に形成することができる。また異方性導電フィルム介在工程により、圧電素子の凹所電極部と、配線体の電極部との間に異方性導電フィルムを確実に介在させることができる。また加熱加圧工程により、圧電素子と、配線体とを確実に接合させると共に、軟化させた異方性導電フィルムを凹所に侵入させることで、圧電素子の電極部と配線体の電極部との電気接合を確実に完成させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の振動素子及び該振動素子を用いた超音波機器並びに該振動素子の製造方法によれば、圧電材料として樹脂や、樹脂とセラミックスとの複合材料や、セラミックスのみを用いる場合においても、圧電素子とフレキシブルプリント配線板との接続を容易且つ強固に行うことができると共に、製造効率の良い振動素子及び該振動素子を用いた超音波機器並びに該振動素子の製造方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波プローブの概略図で、（ａ）は超音波プローブの使用状態を説明する平面図、（ｂ）は振動子の内部構造を簡略化して示す平面図である。
【図２】図１の（ｂ）の部分拡大斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る振動素子の構造を簡略化して示す図で、（ａ）は圧電体の部分拡大斜視図、（ｂ）は異方性導電フィルムの部分拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る振動素子の製造工程を簡略化して示す図で、（ａ）は圧電素子の斜視図、（ｂ）は異方性導線フィルムをフレキシブルプリント配線板に張り付けた状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る振動素子の製造工程を簡略化して示す図で、（ａ）は異方性導電フィルム介在工程を示す部分拡大斜視図、（ｂ）は加熱加圧工程を示す正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る振動素子の製造方法で製造された振動素子を示す正面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る振動素子の変形例を簡略化して示す図で、（ａ）は振動素子を構成する圧電素子の斜視図、（ｂ）は圧電素子とフレキシブルプリント配線板とを接合した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の図面を参照して、本発明の実施形態に係る振動素子及び該振動素子を用いた超音波機器並びに該振動素子の製造方法を説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は本発明の実施形態であって、特許請求の範囲に記載の内容を限定するものではない。
【００２５】
まず図１〜図３を参照して、本発明の実施形態に係る振動素子及び該振動素子を用いた超音波機器を説明する。
【００２６】
本発明の実施形態に係る振動素子は図１の（ａ）に示すように、主として振動子１０と、振動子１０の前面に配置される整合層２０及び音響レンズ３０と、振動子１０の背面に配置されるバッキング材４０及び同軸ケーブル５０とから構成される超音波プローブ１における振動子１０を構成するものである。
【００２７】
この超音波プローブ１は、医療用の超音波機器であり、図１の（ａ）に示すように、同軸ケーブル５０を介して振動子１０に電圧を印加することで、振動子１０内の圧電体が振動し、振動子１０から人体に向け超音波が放射される。この際、超音波は整合層２０により音響整合されると共に、音響レンズ３０により収束され、ビーム状に整形される。また振動子１０の背面側に伝播する超音波はバッキング材４０に吸収される。そして人体から反射した超音波が振動子１０内の圧電体を振動させ、振動子１０から電気信号が図示しない診断機に出力されることで医療診断を行うものである。
以下においては、本発明の主要部をなす振動子１０のみを詳細に説明することとし、超音波プローブ１において通常の構成をなす整合層２０、音響レンズ３０、バッキング材４０、同軸ケーブル５０の説明は省略する。
【００２８】
前記振動子１０は、図１の（ｂ）に示すように、主として圧電素子１１０と、フレキシブルプリント配線板１２０と、異方性導電性フィルム１３０とから構成される振動素子１００で構成される。
【００２９】
前記圧電素子１１０は、超音波の送受信素子として用いられるものである。
この圧電素子１１０は、図１の（ｂ）、図２に示すように、短冊形状（細長い直方体形状）に分割されたアレイ状をなす圧電体１１１と、圧電体１１１の上下面を被覆する電極部１１２とで構成される。つまり図２に示すように、送信時には、圧電体１１１の上下面を被覆する電極部１１２に電圧を印加することで、圧電体１１１を振動させ、圧電体１１１の前面１１１ａから超音波を発生させる。また受信時には、圧電体１１１の前面１１１ａに超音波が当たることによって圧電体１１１が振動し、電極部１１２から電気信号が出力される。
【００３０】
また図１の（ｂ）、図２に示すように、短冊形状（細長い直方体形状）に分割された圧電体１１１には、図１の（ｂ）に示すように、それぞれの圧電体１１１に別個の信号ライン１２１ａが接合されている。このような構成とすることで、入力する電圧の強度や位相を変化させることができると共に、個々の圧電体１１１毎に振動して発生した電気信号の強度や位相を読み取ることができ、より詳細な医療診断を行うことができる。
なお圧電素子１１０の厚みは圧電体１１１の周波数定数によって決まり、５ＭＨｚでは２４０〜３００μｍ、１０ＭＨｚでは１２０〜１５０μｍとすることが望ましい。
【００３１】
また圧電体１１１は、図３の（ａ）に示すように、エポキシ樹脂１１１ｂ中に圧電セラミックス１１１ｃが林立した構造である複合体で構成されている。このような圧電体１１１を用いることで、エポキシ樹脂１１１ｂがダンパーの役割を果たし、圧電素子１１０の超音波発生後の自由振動を抑えることでパルス幅を短くすることができる。これにより分解能が向上する。また音響インピーダンスが生体に近い圧電素子とすることができ、音響ロスが減って感度が高くなる。これらにより高精細な振動素子１００とすることができる。よって超音波プローブ１を高精度な超音波機器とすることができると共に、鮮明な画像を得ることができる。
なお圧電セラミックス１１１ｃとしては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）にニオブを添加した材料を用いることが望ましい。中心周波数を１０ＭＨｚとする場合は、直径５０μｍ以下、５ＭＨｚとする場合は１００μｍ以下とすることが望ましい。
【００３２】
また図１の（ｂ）に示すように、圧電体１１１におけるフレキシブルプリント配線板１２０との接合部分である電極部１１２には、圧電体１１１の長手方向と平行で、線状（細長い溝状）をした凹所１１１ｄが一定の間隔で設けられていると共に、凹所電極部１１２ａが被覆されている。
なお凹所１１１ｄの深さは２０μｍ、幅は０．２ｍｍ、隣接する凹所１１１ｄ間のピッチは０．５ｍｍ、本数は３本とすることが望ましい。また凹所１１１ｄの形状は必ずしも線状に限るものではなく、円形や多角形の穴、不連続な直線や曲線等、適宜変更可能である。
【００３３】
前記電極部１１２は、送信時には、圧電体１１１に電圧を印加し、受信時には圧電体１１１の振動を電気信号として出力するためのものである。
なお電極部１１２としてはＡｕ若しくはＡｇを用いることが望ましい。
【００３４】
前記フレキシブルプリント配線板１２０は、圧電素子１１０を実装するための配線体であり、図１の（ｂ）、図２に示すように、プリント配線部１２１と、電極部１２２とから構成される。
【００３５】
前記プリント配線部１２１は、信号ライン１２１ａを備えるもので、ポリイミドフィルムで構成されている。また信号ライン１２１ａは、図１の（ｂ）に示すように、短冊形状（細長い直方体形状）に分割されたアレイ状をなす圧電体１１１のピッチ毎に対応して形成されている。このような構成とすることで、圧電体１１１に入力する電圧の強度や位相を変化させることができると共に、個々の圧電体１１１毎に振動して発生した電気信号の強度や位相を読み取ることができ、より詳細な医療診断を行うことができる。
【００３６】
前記電極部１２２は、圧電体１１１の電極部１１２と接合されることで、送信時には、圧電体１１１の電極部１１２に電圧を印加し、受信時には圧電体１１１の振動を電気信号として図示しない診断機に出力するためのものである。電極部１２２としてはＣｕを用いることが望ましい。
このように配線体としてフレキシブルプリント配線板１２０を用いる構成とすることで、圧電素子１１０とフレキシブルプリント配線板１２０間の駆動信号や、受信信号の伝達を良好に行うことができると共に、信号ライン１２１ａを細ピッチなものとすることができる。
【００３７】
前記異方性導電フィルム１３０は、圧電体１１１とフレキシブルプリント配線板１２０とを電気接合させるためのものである。
この異方性導電フィルム１３０は、図３の（ｂ）に示すように、フィルム１３１中に導電粒子１３２を有している。加熱されることで柔らかくなり、同時に加圧することで圧電体１１１とフレキシブルプリント配線板１２０との距離が近付く。このとき、圧電体１１１とフレキシブルプリント配線板１２０との間に導電粒子１３２がかみ込んで導通する。加熱を続けることで、フィルム１３１が硬化し、圧電体１１１とフレキシブルプリント配線板１２０とを接着させる。
なおフィルム１３１としては、エポキシ樹脂、或いはアクリル樹脂を用いることが望ましく、導電粒子１３２としては、針状ニッケル粒子を用いることが望ましい。針状ニッケル粒子を用いることで、圧電素子１１０とフレキシブルプリント配線板１２０との相互の電極部での接合を低圧力で行うことができると共に、圧電素子１１０とフレキシブルプリント配線板１２０との導通を良好なものとすることができる。よって製造効率の良い振動素子１００とすることができる。また針状ニッケル粒子のアスペクト比は、５以上であることが望ましい。
ここで「アスペクト比」とは、粒子径に対する長さの比を意味するものである。
【００３８】
次に図２、図４〜図６を参照して、振動素子１００の製造方法を簡潔に説明する。
なお振動素子１００は、図２に示すように、圧電素子１１０における電極部１１２の上下両面にフレキシブルプリント配線板１２０を接合するものであるが、圧電素子１１０とフレキシブルプリント配線板１２０との接合方法は、圧電素子１１０の上面、下面において同様であることから、以下の説明においては、圧電素子１１０の上面におけるフレキシブルプリント配線板１２０との接合のみを説明することとする。
【００３９】
まず図４の（ａ）を参照して、圧電体１１１の上面に電極部１１２が被覆された圧電素子１１０を用意する。この圧電素子１１０には、図４（ａ）に示すように、凹所電極部１１２ａを備える凹所１１１ｄが一定の間隔で形成されている。この凹所電極部１１２ａを備える凹所１１１ｄは、図示しない凹所電極部形成工程により、圧電体１１１におけるフレキシブルプリント配線板１２０との接合部分に、圧電体１１１の長手方向と平行且つ同一長さで、線状（細長い溝状）をした凹所１１１ｄを形成した後、電極１１２を被覆することで形成される。
なお電極部１１２としては、Ａｕ若しくはＡｇを用いることが望ましい。また圧電体１１１に対する電極部１１２の被覆方法は、圧電素子に電極部を構成する方法として通常用いられるものであれば如何なる方法であってもよい。
【００４０】
なお中心周波数が１０ＭＨｚの振動素子を作製する場合、圧電素子１１０の長手方向の長さは４０ｍｍ、短手方向の長さは８ｍｍ、厚みは１２０μｍ〜１５０μｍとすることが望ましい。また凹所１１１ｄの深さは２０μｍ、幅は０．２ｍｍ、隣接する凹所１１１ｄ間のピッチは０．５ｍｍ、本数は３本とすることが望ましい。また凹所１１１ｄの形状は必ずしも線状に限るものではなく、円形や多角形の穴、不連続な直線や曲線等、適宜変更可能である。
【００４１】
そして図４の（ｂ）に示すように、異方性導電フィルム１３０を電極部１２２に貼り付けたフレキシブルプリント配線板１２０を用意する。フレキシブルプリント配線板１２０と異方性導電フィルム１３０との貼り付けは、図示しない異方性導電フィルム貼り付け工程において異方性導電フィルム１３０を７０℃に加熱することで行う。
また異方性導電フィルム１３０の長手方向の長さは４０ｍｍ、短手方向の長さは１．２ｍｍとすることが望ましい。つまり軟化した状態において、３本の凹所１１１ｄを密封できるだけの大きさであることが望ましい。
【００４２】
またフレキシブルプリント配線板１２０は、図４の（ｂ）に示すように、プリント配線部１２１における異方性導電フィルム１３０との接合面に電極部１２２を被覆することで形成されている。電極部１２２としてはＣｕを用いることが望ましい。またプリント配線部１２１に対する電極部１２２の被覆方法は、フレキシブルプリント配線板に電極部を構成する方法として通常用いられるものであれば如何なる方法であってもよい。
【００４３】
そして図５の（ａ）に示すように、異方性導電フィルム介在工程において、圧電素子１１０の凹所電極部１１２ａと、フレキシブルプリント配線板１２０の電極部１２２との間に異方性導電フィルム１３０を介在させた状態で、ゴムシート２００と、ヒートツール３００を用意する。ゴムシート２００としては、シリコンゴムシートを用いることが望ましい。
【００４４】
そして図５の（ｂ）に示すように、加熱加圧工程において、圧電素子１１０の凹所電極部１１２ａと、フレキシブルプリント配線板１２０の電極部１２２との間に異方性導電フィルム１３０を介在させた状態で、ゴムシート２００を介してヒートツール３００を２６０℃に設定し、異方性導電フィルム１３０を加熱する。このとき、異方性導電フィルム１３０の実温度は１８０℃であった。そして異方性導電フィルム１３０を軟化させた状態で、ヒートツール３００の荷重を８０Ｎに設定し、圧電素子１１０と、フレキシブルプリント配線板１２０と、異方性導電フィルム１３０とを加熱させながら加圧する。これにより、異方性導電フィルム１３０によって圧電素子１１０とフレキシブルプリント配線板１２０とを電気的且つ機械的に接続することができる。
【００４５】
以上の工程を経て、図６に示すように、圧電素子１１０とフレキシブルプリント配線板１２０とが相互の電極部１１２、１２２で接合されると共に、凹所電極部１１２ａとフレキシブルプリント配線板１２０の電極部１２２との接着が完成される。そして図示しないダイシングソーやカッティングソー等の切断機械を用いて圧電素子１１０及びフレキシブルプリント配線板１２０が短冊形状（細長い直方体形状）に分割されることで、振動素子１００が製造される。
【００４６】
上記の製造方法を用いて振動素子１００を製造することで、以下の効果を得ることができる。
まず圧電体１１１の凹所１１１ｄとフレキシブルプリント配線板１２０との間に異方性導電フィルム１３０を介在させた状態で圧電素子１１０と、フレキシブルプリント配線板１２０とを加熱させながら加圧することで、異方性導電フィルム１３０が溶融して圧電素子１１０とフレキシブルプリント配線板１２０との距離が近くなり、導電粒子１３２を介して導通させることができる。また加熱を所定の時間続けることで、異方性導電フィルム１３０は硬化し、圧電素子１１０とフレキシブルプリント配線板１２０とを機械的に接着させる。このとき、凹所１１１ｄがあるため、圧電素子１１０とフレキシブルプリント配線板１２０との接続に寄与する以外の溶融フィルムは凹所１１１ｄに入り、所定の範囲を超えて流出することがない。また凹所１１１ｄに入った異方性導電フィルム１３０が硬化して接着強度を保つことができる。
【００４７】
また図４に示すように、凹所１１１ｄは圧電体１１１の長手方向と平行且つ同一長さで、線状（細長い溝状）をした形状であり、異方性導電フィルム１３０の大きさは既述したように、軟化した状態において、３本の凹所１１１ｄを完全に密封できるだけの大きさである。よって加熱加圧工程において、３本の凹所１１１ｄに空気がかみ込むことを確実に防止することができる。
【００４８】
また既述したように、圧電体１１１は、エポキシ樹脂１１１ｂ中に圧電セラミックス１１１ｃが林立した構造である複合体で構成されている。よってエポキシ樹脂１１１ｂの耐熱温度は２００度以下であるところ、加熱加圧工程における加熱温度を１８０℃とすることで、圧電体１１１がエポキシ樹脂１１１ｂと圧電セラミックス１１１ｃとで構成される複合体である場合でも、圧電素子１１０とフレキシブルプリント配線板１２０との相互の電極部での接続を容易且つ確実に行うことができる。
【００４９】
また異方性導電フィルム１３０を用いることで、加熱加圧工程において、異方性導電フィルム１３０が圧電体１１１の裏面に回り込んだ場合でも、導通することを確実に防止することができる。これは異方性導電フィルム１３０では、圧力がかかった場所でしか電気的な導通がとれないためである。そのため厚さが薄い圧電素子１１０にフレキシブルプリント配線板１２０をつけることが容易である。
【００５０】
またゴムシート２００を介した状態で圧電素子１１０と、フレキシブルプリント配線板１２０と、異方性導電フィルム１３０とを加熱させながら加圧することで、加熱加圧工程における圧電素子１１０のたわみを防止することができる。
【００５１】
なお本実施形態においては、圧電素子１１０におけるフレキシブルプリント配線板１２０との接合部分は、エポキシ樹脂１１１ｂと圧電セラミックス１１１ｃとで構成される複合体である構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、適宜変更可能である。
例えば図７に示すように、圧電素子１１０におけるフレキシブルプリント配線板１２０との接合部分を圧電セラミックス１１１ｃのみで形成する構成とすることができる。このような構成とすることで、加熱加圧工程において、圧電素子１１０に熱や圧力を負荷した場合でも十分な耐久性を有する圧電素子１１０とすることができる。また圧電素子１１０におけるフレキシブルプリント配線板１２０との接合部分を薄肉なものとすることができ、異方性導電フィルム１３０への加圧を一段と容易且つ確実に行うことができる。よって製造効率の良い振動素子１００とすることができる。
【００５２】
また本実施形態においては、配線体としてフレキシブルプリント配線板１２０を用いる構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではない。例えばフラットケーブルを用いることができる。
また本実施形態においては、振動素子１００を医療用の超音波機器に用いる構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、圧電素子を有する振動素子を備える超音波機器であれば如何なるものに用いてもよい。例えば超音波探傷装置や非破壊検査機器に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は圧電素子を有する振動素子を備える超音波機器に利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１          超音波プローブ
１０        振動子
２０        整合層
３０        音響レンズ
４０        バッキング材
５０        同軸ケーブル
１００      振動素子
１１０      圧電素子
１１１      圧電体
１１１ａ    前面
１１１ｂ    エポキシ樹脂
１１１ｃ    圧電セラミックス
１１１ｄ    凹所
１１２      電極部
１１２ａ    凹所電極部
１２０      フレキシブルプリント配線板
１２１      プリント配線部
１２１ａ    信号ライン
１２２      電極部
１３０      異方性導電フィルム
１３１      フィルム
１３２      導電粒子
２００      ゴムシート
３００      ヒートツール
【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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