(57)【要約】【課題】十分な強度を有し、更に、基板開口内に生じる反射音波を抑制することができる超音波トランスデューサー装置を得る。【解決手段】厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、前記超音波トランスデューサー素子の共振周波数における空気中での超音波の波長をλ、平均山高さをＲｐｍ、平均谷高さをＲｖｍとするとき、前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面の前記開口に露出する開口面の少なくとも一部の表面粗さが、λ＞Ｒｐｍ＞λ／２かつλ＞Ｒｖｍ＞λ／２、の関係である超音波トランスデューサー装置。【選択図】図２
2014124430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、
前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、
前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、
前記超音波トランスデューサー素子の共振周波数における空気中での超音波の波長をλ、平均山高さをＲｐｍ、平均谷高さをＲｖｍとするとき、
前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面の前記開口に露出する開口面の少なくとも一部の表面粗さが、
λ＞Ｒｐｍ＞λ／２かつλ＞Ｒｖｍ＞λ／２
の関係である、
ことを特徴とする超音波トランスデューサー装置。
【請求項２】
厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、
前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、
前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、
前記被覆部材は、前記第２基板面に対向する被覆面の前記開口に露出する開口面において、前記基板の厚み方向の断面でＶ字形および／またはＵ字形の溝を少なくとも１本有している、
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波トランスデューサー装置。
【請求項３】
厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、
前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、
前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、
前記被覆部材は、前記第２基板面に対向する被覆面の前記開口に露出する開口面において、前記超音波トランスデューサー素子から出射される超音波を散乱させる超音波散乱部を備えている、
ことを特徴とする超音波トランスデューサー装置。
【請求項４】
厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、
前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、
前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、
前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する連通溝が少なくとも１本設けられ、
前記基板の外周に沿って配置される外周貫通孔に対応する前記被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する前記連通溝と、前記基板の外周面へ連通する外部連通溝と、を備え、前記連通溝と、前記外部連通溝と、を介して前記貫通孔が前記基板の外部と連通し、
前記超音波トランスデューサー素子の共振周波数における空気中での超音波の波長をλ、平均山高さをＲｐｍ、平均谷高さをＲｖｍとするとき、
前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面の前記開口に露出する開口面、前記連通溝の溝底部、前記外部連通溝の溝底部のうちの少なくとも一部の表面粗さが、
λ＞Ｒｐｍ＞λ／２かつλ＞Ｒｖｍ＞λ／２
の関係である、
ことを特徴とする超音波トランスデューサー装置。
【請求項５】
厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、
前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、
前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、
前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する連通溝が少なくとも１本設けられ、
前記基板の外周に沿って配置される外周貫通孔に対応する前記被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する前記連通溝と、前記基板の外周面へ連通する外部連通溝と、を備え、前記連通溝と、前記外部連通溝と、を介して前記貫通孔が前記基板の外部と連通し、
前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面は、前記被覆面の前記開口に露出する開口面、前記連通溝の溝底部、前記外部連通溝の溝底部のうちの少なくともいずれかにおいて前記基板の厚み方向の断面でＶ字形および／またはＵ字形の溝を少なくとも１本有している、
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波トランスデューサー装置。
【請求項６】
厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、
前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、
前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、
前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する連通溝が少なくとも１本設けられ、
前記基板の外周に沿って配置される外周貫通孔に対応する前記被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する前記連通溝と、前記基板の外周面へ連通する外部連通溝と、を備え、前記連通溝と、前記外部連通溝と、を介して前記貫通孔が前記基板の外部と連通し、
前記被覆部材の前記第２基板面に対向する前記被覆面は、前記被覆面の前記開口に露出する開口面、前記連通溝の溝底部、前記外部連通溝の溝底部のうちの少なくともいずれかにおいて、前記超音波トランスデューサー素子から出射される超音波を散乱させる超音波散乱部を備えている、
ことを特徴とする超音波トランスデューサー装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサー装置と、
前記超音波トランスデューサー装置を支持する筐体と、を備える、
ことを特徴とするプローブ。
【請求項８】
請求項７に記載のプローブと、
前記プローブが接続され、前記超音波トランスデューサー素子の駆動を制御する制御回路と、を備える、ことを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項７に記載のプローブと、
前記プローブが接続され、前記超音波トランスデューサー素子の駆動を制御する制御回路と、
前記超音波トランスデューサー素子の出力信号から画像を生成する画像処理回路と、
生成された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診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波トランスデューサー装置、プローブ、電子機器および超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波トランスデューサーは、特許文献１に示されているように、開口を有する基板上に形成された支持層と電極と圧電体とにより構成される積層体が、基板の開口部分においてダイアフラム部となり、圧電体を振動させることによりダイアフラム部が振動し超音波の送信を行い、および対象物からの反射超音波をダイアフラム部に受け、圧電体が振動することによりの受信信号を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８２６２４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、特許文献１に開示された超音波トランスデューサーでは、基板に複数の開口が形成されているため、基板の厚み方向の強度が不足する虞があった。また、超音波を設定されたダイアフラムの送信面側から出射する場合に、その送信面の裏側にも超音波が出射され、その裏側への出射波の反射波が受信されると受信ノイズとなってしまう虞があった。
【０００５】
そこで、十分な強度を有し、更に、送信面側の裏側に出射された超音波によって生じる反射音波を抑制することができる超音波トランスデューサー装置を得ることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
〔適用例１〕本適用例の超音波トランスデューサー装置は、厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、前記超音波トランスデューサー素子の共振周波数における空気中での超音波の波長をλ、平均山高さをＲｐｍ、平均谷高さをＲｖｍとするとき、前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面の前記開口に露出する開口面の少なくとも一部の表面粗さが、
λ＞Ｒｐｍ＞λ／２かつλ＞Ｒｖｍ＞λ／２
の関係であることを特徴とする。
【０００８】
本適用例の超音波トランスデューサー装置によれば、超音波トランスデューサー素子を薄く形成することにより生じる超音波トランスデューサー素子を構成する基板の強度不足を、被覆部材により超音波トランスデューサー素子を補強する。従って、超音波トランスデューサー装置としての必要な強度を確保しながらも、薄型化することができる。また、被覆部材の超音波トランスデューサー素子に対向する面の粗さを、超音波トランスデューサー素子の共振周波数における空気中での超音波の波長をλ、平均山高さをＲｐｍ、平均谷高さをＲｖｍとするとき、λ＞Ｒｐｍ＞λ／２かつλ＞Ｒｖｍ＞λ／２の関係で形成することにより、超音波トランスデューサー素子から出射される超音波のうち、基板の開口側、すなわち測定・検出側とは反対側、へ出射される超音波と、その超音波の被覆部材からの反射波と、による多重反射、いわゆる共鳴現象を抑制することができる。従って、高い精度の超音波トランスデューサー装置を得ることができる。
【０００９】
〔適用例２〕上述の適用例において、厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、前記被覆部材は、前記第２基板面に対向する被覆面の前記開口に露出する開口面において、前記基板の厚み方向の断面でＶ字形および／またはＵ字形の溝を少なくとも１本有していることを特徴とする。
【００１０】
上述の適用例によれば、反射波の反射方向軸が、超音波トランスデューサー素子からの出射される超音波の出射方向軸と異なる方向になり、多重反射を抑制することができる。
【００１１】
〔適用例３〕本適用例の超音波トランスデューサー装置は、厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、前記被覆部材は、前記第２基板面に対向する被覆面の前記開口に露出する開口面において、前記超音波トランスデューサー素子から出射される超音波を散乱させる超音波散乱部を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本適用例の超音波トランスデューサー装置によれば、超音波トランスデューサー素子を薄く形成することにより生じる超音波トランスデューサー素子を構成する基板の強度不足を、被覆部材により超音波トランスデューサー素子を補強する。従って、超音波トランスデューサー素子チップとしての必要な強度を確保しながらも、薄型化することができる。また、被覆部材の超音波トランスデューサー素子に対向する面に音波散乱部を備えることにより、超音波トランスデューサー素子から出射される超音波のうち、基板の開口側、すなわち測定・検出側とは反対側、へ出射される超音波と、その超音波の被覆部材からの反射波と、による多重反射、いわゆる共鳴現象を抑制することができる。従って、高い精度の超音波トランスデューサー装置を得ることができる。
【００１３】
〔適用例４〕本適用例の超音波トランスデューサー装置は、厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する連通溝が少なくとも１本設けられ、前記基板の外周に沿って配置される外周貫通孔に対応する前記被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する前記連通溝と、前記基板の外周面へ連通する外部連通溝と、を備え、前記連通溝と、前記外部連通溝と、を介して前記貫通孔が前記基板の外部と連通し、前記超音波トランスデューサー素子の共振周波数における空気中での超音波の波長をλ、平均山高さをＲｐｍ、平均谷高さをＲｖｍとするとき、前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面の前記開口に露出する開口面、前記連通溝の溝底部、前記外部連通溝の溝底部のうちの少なくとも一部の表面粗さが、
λ＞Ｒｐｍ＞λ／２かつλ＞Ｒｖｍ＞λ／２
の関係であることを特徴とする。
【００１４】
本適用例の超音波トランスデューサー装置によれば、超音波トランスデューサー素子を薄く形成することにより生じる超音波トランスデューサー素子を構成する基板の強度不足を、被覆部材により超音波トランスデューサー素子を補強し、超音波トランスデューサー装置としての必要な強度を確保しながらも、薄型化することができる。また、被覆部材の超音波トランスデューサー素子に対向する面の粗さを、超音波トランスデューサー素子の共振周波数における空気中での超音波の波長をλ、平均山高さをＲｐｍ、平均谷高さをＲｖｍとするとき、λ＞Ｒｐｍ＞λ／２かつλ＞Ｒｖｍ＞λ／２の関係で形成することにより、超音波トランスデューサー素子から出射される超音波のうち、基板の開口側、すなわち測定・検出側とは反対側、へ出射される超音波と、その超音波の被覆部材からの反射波と、による多重反射、いわゆる共鳴現象を抑制することができる。
【００１５】
更に、超音波トランスデューサー素子の振動によって生じる基板の開口内の圧力変動を、連通溝によって超音波トランスデューサー装置外部と通気させることができる。これにより、開口内の圧力変動による超音波トランスデューサー素子の損傷を抑制することができる。従って、高い精度と、信頼性の高い超音波トランスデューサー装置を得ることができる。
【００１６】
〔適用例５〕上述の適用例において、厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する連通溝が少なくとも１本設けられ、前記基板の外周に沿って配置される外周貫通孔に対応する前記被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する前記連通溝と、前記基板の外周面へ連通する外部連通溝と、を備え、前記連通溝と、前記外部連通溝と、を介して前記貫通孔が前記基板の外部と連通し、前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面は、前記被覆面の前記開口に露出する開口面、前記連通溝の溝底部、前記外部連通溝の溝底部のうちの少なくともいずれかにおいて前記基板の厚み方向の断面でＶ字形および／またはＵ字形の溝を少なくとも１本有していることを特徴とする。
【００１７】
上述の適用例によれば、音波散乱部からの反射波と、超音波トランスデューサー素子から出射される超音波と、は位相のずれが生じ、多重反射を抑制することができる。
【００１８】
〔適用例６〕本適用例の超音波トランスデューサー装置は、厚み方向に連通する複数の貫通孔がアレイ状に配置される基板と、前記基板の第１基板面に、前記複数の貫通孔に対応させて設けられる超音波トランスデューサー素子と、前記基板の前記第１基板面に対向する第２基板面に設けられ、前記第２基板面の前記貫通孔の開口を覆う被覆部材と、を備え、前記被覆部材の前記第２基板面に対向する被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する連通溝が少なくとも１本設けられ、前記基板の外周に沿って配置される外周貫通孔に対応する前記被覆面には、隣り合う前記貫通孔のいずれかと連通する前記連通溝と、前記基板の外周面へ連通する外部連通溝と、を備え、前記連通溝と、前記外部連通溝と、を介して前記貫通孔が前記基板の外部と連通し、前記被覆部材の前記第２基板面に対向する前記被覆面は、前記被覆面の前記開口に露出する開口面、前記連通溝の溝底部、前記外部連通溝の溝底部のうちの少なくともいずれかにおいて、前記超音波トランスデューサー素子から出射される超音波を散乱させる超音波散乱部を備えていることを特徴とする。
【００１９】
本適用例の超音波トランスデューサー装置によれば、被覆部材の超音波トランスデューサー素子に対向する面に音波散乱部を備えることにより、超音波トランスデューサー素子から出射される超音波のうち、基板の開口側、すなわち測定・検出側とは反対側、へ出射される超音波と、その超音波の被覆部材からの反射波と、による多重反射、いわゆる共鳴現象を抑制することができる。更に、超音波トランスデューサー素子の振動によって生じる基板の開口内の圧力変動を、連通溝によって超音波トランスデューサー装置外部と通気させることができる。これにより、開口内の圧力変動による超音波トランスデューサー素子の損傷を抑制することができる。従って、高い精度と、信頼性の高い超音波トランスデューサー装置を得ることができる。
【００２０】
〔適用例７〕本適用例のプローブは、上述の適用例の超音波トランスデューサー装置と、前記超音波トランスデューサー装置を支持する筐体と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本適用例のプローブによれば、高い精度と、信頼性の高い超音波トランスデューサー装置を備えることにより、高信頼、高精度の測定機器を構成することができる。
【００２２】
〔適用例８〕本適用例の電子機器は、上述の適用例のプローブと、前記プローブが接続され、前記超音波トランスデューサー素子の駆動を制御する制御回路と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
本適用例に電子機器によれば、高い精度と、信頼性の高い超音波トランスデューサー装置を備えるプローブを備えることにより、高信頼、高精度の測定ができる。
【００２４】
〔適用例９〕本適用例の超音波診断装置は、上述の適用例のプローブと、前記プローブが接続され、前記超音波トランスデューサー素子の駆動を制御する制御回路と、前記超音波トランスデューサー素子の入力信号から画像を生成する画像処理回路と、生成された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。
【００２５】
本適用例の超音波診断装置によれば、高い精度と、信頼性の高い超音波トランスデューサー装置を備えるプローブを備えることにより、高信頼、高精度の診断結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係る超音波トランスデューサー装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の平面図の部分拡大図。
【図２】第１実施形態に係る超音波トランスデューサー装置を示し、（ａ）は図１に示すＡ−Ａ´部の部分断面図、（ｂ）は図１に示すＢ−Ｂ´部の部分断面図。
【図３】第１実施形態に係る超音波トランスデューサー装置の音波散乱部の詳細を示す拡大断面図。
【図４】第１実施形態に係る超音波トランスデューサー装置の音波散乱部のその他の形態を示す断面図。
【図５】第２実施形態に係る超音波トランスデューサー装置の、（ａ）は図１（ａ）に示す素子チップ１００のＡ−Ａ´部と同じ断面線における概略断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ部の拡大図である。
【図６】第２実施形態に係る超音波トランスデューサー装置の連通溝の形態を示す平面図。
【図７】（ａ）は第３実施形態に係る超音波診断装置の外観図。（ｂ）は第３実施形態に係る超音波診断装置に備えるプローブの外観図。
【図８】第３実施形態に係る超音波診断装置の回路構成を示すブロック図。
【図９】第１実施形態に係る超音波トランスデューサー装置に備える補強板の製造工程を示すフローチャート。
【図１０】第１実施形態に係る超音波トランスデューサー装置に備える補強板の製造工程を示す断面図および平面図。
【図１１】第２実施形態に係る超音波トランスデューサー装置に備える補強板の製造工程を示すフローチャート。
【図１２】第２実施形態に係る超音波トランスデューサー装置に備える補強板の製造工程を示す断面図および平面図。
【図１３】第２実施形態に係る超音波トランスデューサー装置に備える補強板の製造工程を示す断面図および平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１実施形態）
図１および図２は、第１実施形態に係る超音波トランスデューサー装置を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の平面図の部分拡大図、図２（ａ）は図１に示すＡ−Ａ´部の部分断面図、図２（ｂ）は図１に示すＢ−Ｂ´部の部分断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る超音波トランスデューサー装置１００（以下、素子チップ１００という）は、基板１０を備える。基板１０は、図２にも示すように、第１基板面１０ａと第２基板面１０ｂと、を貫通する複数の貫通孔１０ｃを有し、複数の貫通孔１０ｃは、図１に示すようにアレイ状に配置されている。
【００２８】
図２（ａ），（ｂ）に示すように第１基板面１０ａには振動膜２０が形成されている。振動膜２０は、本実施形態に係る素子チップ１００では、第１基板面１０ａに形成される酸化シリコン（ＳｉＯ2）層２１と、酸化シリコン層２１の表層に形成される酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）層２２と、が積層されて形成される。振動膜２０は、基板１０の貫通孔１０ｃの第１基板面１０ａ側の開口において振動可能に形成され、酸化シリコン（ＳｉＯ2）層２１および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）層２２の膜厚は、所望の共振周波数により決定される。
【００２９】
振動膜２０の表面には下部電極３０が形成されている。下部電極３０は、図１に示すように、図示するＸ方向に、Ｘ方向に配置された貫通孔１０ｃを跨いで形成される下部電極配線３０ａと、下部電極配線３０ａの端部を接続する下部電極接続線３０ｂと、下部電極接続線３０ｂの両端に形成された下部電極端子３０ｃと、を備えている。下部電極３０は、例えばチタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）の単層膜もしくは積層膜により形成することができる。
【００３０】
下部電極３０の下部電極配線３０ａに重ねるように圧電体膜４０が形成される。圧電体膜４０は、図１に示す平面視において、基板１０の貫通孔１０ｃの開口領域内に形成される。圧電体膜４０は、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）により形成することができるが、これに限定されず、圧電性を有する材料であれば用いることができる。
【００３１】
圧電体膜４０の上層には、上部電極５０が形成されている。上部電極５０は、図１に示すように、図示するＹ方向に、Ｙ方向に配置された貫通孔１０ｃを跨いで形成される上部電極配線５０ａと、上部電極配線５０ａの両端に形成された上部電極端子５０ｂと、を備えている。上部電極５０は、例えばチタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）の単層膜もしくは積層膜により形成することができる。なお、下部電極３０および上部電極５０は、上述の材料に限定されず、その他の導電性を有する材料を用いることができる。
【００３２】
下部電極３０と上部電極５０は、図１に示す平面視で下部電極配線３０ａと上部電極配線５０ａと、が交差して配置されているが、図２に示すように絶縁体である圧電体膜４０を介して、下部電極配線３０ａと上部電極配線５０ａと、が交差させることにより、下部電極３０と上部電極５０との電気的な短絡（ショート）が回避されている。また、上部電極端子５０ｂおよび下部電極端子３０ｃは、基板１０のＹ方向の端部側にＸ方向にアレイ状に配置され、上部電極端子５０ｂ、および下部電極端子３０ｃによって第１端子アレイＣ１と第２端子アレイＣ２が構成される。第１端子アレイＣ１および第２端子アレイＣ２には、後述する電子機器における回路に備える集積回路との接続線である第１信号線２１０が第１端子アレイＣ１を構成する上部電極端子５０ｂおよび下部電極端子３０ｃと接続され、第２信号線２２０が第２端子アレイＣ２を構成する上部電極端子５０ｂおよび下部電極端子３０ｃと接続される。
【００３３】
上述したように、振動膜２０の表層に下部電極配線３０ａ、圧電体膜４０、そして上部電極配線５０ａと積層され、超音波トランスデューサー素子１００ａ（以下、素子１００ａという）が形成される。そして、素子１００ａが基板１０の貫通孔１０ｃの領域に対応してアレイ状に形成され、超音波トランスデューサー素子アレイ１００ｂ（以下、素子アレイ１００ｂという）が構成される。そして、少なくとも第１基板面１０ａ上に形成された素子アレイ１００ｂを覆うように保護膜６０が形成されている。
【００３４】
更に、図２に示すように、基板１０の第２基板面１０ｂには、少なくとも貫通孔１０ｃを覆うように被覆部材としての補強板７０が接着などの手段により基板１０の第２基板面１０ｂと固着され、素子チップ１００が形成される。補強板７０は、第２基板面１０ｂとの被覆面としての接合面７０ａに、基板１０の貫通孔１０ｃに露出する領域に音波散乱部７０ｂが形成されている。なお、本実施形態に係る素子チップ１００では、補強板７０は基板１０の外形と略同形状に形成されている。補強板７０は、例えばシリコン基板から形成される。
【００３５】
図３に音波散乱部７０ｂの詳細を示す。図３（ａ）は音波散乱部７０ｂ部の詳細を模式図的に示す断面図、図３（ｂ），（ｃ）は音波散乱部７０ｂの作用を説明する模式図である。図３（ａ）に示すように、音波散乱部７０ｂは、補強板７０の接合面７０ａの基板１０の貫通孔１０ｃに対応する領域に、微小な楔状の凹凸７０ｃによって接合面７０ａが荒らされた面領域である。素子１００ａから出射される超音波のうち、貫通孔１０ｃ側に出射される超音波の反射を散乱させる。図３（ａ）に示す音波散乱部７０ｂは楔状の凹凸７０ｃが形成された表面状態であるが、後述する凹凸形状であってもよい。
【００３６】
素子１００ａでは、素子１００ａによって生成し対象物へ出射される超音波Ｗｕと、超音波Ｗｕ出射と同時に基板１０の貫通孔１０ｃ内に出射されるキャビ内超音波ＷｕBが発生する。図３（ｂ）に示すように、補強板７０の貫通孔１０ｃに露出する接合面７０ａの領域が平滑面である場合、キャビ内超音波ＷｕBは接合面７０ａにより反射され、反射音波ＷｕRとなる。更に反射音波ＷｕRは振動膜２０により反射され、貫通孔１０ｃ内で多重反射、いわゆる共鳴現象が生じてしまう。この共鳴現象がキャビ内超音波ＷｕBにおける特定周波数に発生すると、その周波数成分が減衰あるいは増大することとなる。その結果、ドップラー効果を利用した周波数解析では、測定精度の低下を招いてしまう。
【００３７】
そこで、音波散乱部７０ｂを備えることにより、図３（ｃ）に示すように、キャビ内超音波ＷｕBは音波散乱部７０ｂの凹凸７０ｃ部によって散乱され、反射音波ＷｕR´および反射音波ＷｕR´´となる。従って、反射音波ＷｕR´および反射音波ＷｕR´´が振動膜２０によって反射されても多重反射、いわゆる共鳴現象には至らない。従って、測定精度を低下させることの無い素子チップ１００を得ることができる。
【００３８】
音波散乱部７０ｂの形成領域Ｐｒは、図３（ａ）に示すように貫通孔１０ｃの開口領域内であって、貫通孔１０ｃの第２基板面１０ｂの開口１０ｄの内側に接合面７０ａ（平滑面）領域Ｑが０以上であることが好ましい。また、音波散乱部７０ｂの表面粗さは、音波散乱部７０ｂの凹凸７０ｃの平均粗さＲａからの平均山高さをＲｐｍ、平均谷高さＲｖｍ、とした場合、超音波Ｗｕの空気中における波長がλであるとき、
λ＞Ｒｐｍ＞λ／２
λ＞Ｒｖｍ＞λ／２
であることが好ましい。このように音波散乱部７０ｂを形成することにより、多重反射（共鳴）を抑制し、超音波を利用した測定において、精度の高い測定結果を得ることができる。
【００３９】
図４は、素子チップ１００における音波散乱部７０ｂのその他の形態を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、補強板７１を備える音波散乱部７１ｂは、微小なＶ字断面溝７１ｃを複数形成し、音波を散乱させる音波散乱部７１ｂを構成してもよい。音波散乱部７１ｂの山に相当する部分には、接合面７１ａの一部が残り平面部７１ａ´を形成している。そしてＶ字断面溝７１ｃによる平均山高さＲｐｍは、平面部７１ａ´を山の頂点とし、平均粗さＲａからの同じ高さの山を構成していることから、
Ｒｐｍ＝Ｒａ
となる。従って、音波散乱部７１ｂをＶ字断面溝７１ｃで構成する場合であっても、
λ＞Ｒｐｍ＞λ／２
λ＞Ｒｖｍ＞λ／２
すなわち、
λ＞Ｒａ＞λ／２
λ＞Ｒｖｍ＞λ／２
であることが好ましい。
【００４０】
図４（ｂ）に示すように、補強板７２を備える音波散乱部７２ｂは、微小な矩形断面溝７２ｃを複数形成し、音波を散乱させる音波散乱部７２ｂを構成してもよい。音波散乱部７２ａの山に相当する部分には、接合面７２ａの一部が残り平面部７２ａ´を形成している。そして矩形断面溝７２ｃによる平均山高さＲｐｍは、平面部７１ａ´を山の頂点とし、平均粗さＲａからの同じ高さの山を構成していることから、
Ｒｐｍ＝Ｒａ
となる。従って、音波散乱部７２ｂを矩形断面溝７２ｃで構成する場合であっても、
λ＞Ｒｐｍ＞λ／２
λ＞Ｒｖｍ＞λ／２
すなわち、
λ＞Ｒａ＞λ／２
λ＞Ｒｖｍ＞λ／２
であることが好ましい。
【００４１】
図４（ｃ）に示すように、補強板７３を備える音波散乱部７３ｂは、微小な円弧状断面溝７３ｃを複数形成し、音波を散乱させる音波散乱部７３ｂを構成してもよい。円弧状断面溝７３ｃによって音波散乱部７３ｂを構成しても、
λ＞Ｒｐｍ＞λ／２
λ＞Ｒｖｍ＞λ／２
であることが好ましい。なお、円弧状断面溝７３ｃは矩形状断面溝の溝底部が円弧状となった円弧状断面溝、いわゆるＵ字断面溝７３ｃ´であってもよい。
【００４２】
上述した音波散乱部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂであっても、図３（ａ）に示す音波散乱部７０ｂ同様に、音波散乱部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂの表面粗さは、音波散乱部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂの表面粗さにおける平均粗さＲａからの平均山高さをＲｐｍ、平均谷高さＲｖｍ、とした場合、超音波Ｗｕの空気中における波長がλであるとき、
λ＞Ｒｐｍ＞λ／２
λ＞Ｒｖｍ＞λ／２
であることが好ましい。このように音波散乱部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂを形成することにより、多重反射（共鳴）を抑制し、超音波を利用した測定において、精度の高い測定結果を得ることができる。
【００４３】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る素子チップ１１０は、第１実施形態に係る素子チップ１００の補強板７０に、貫通孔１０ｃ内部と素子チップ１００の外部とを連通する連通溝を備える点で異なる。従って、第２実施形態に係る素子チップ１１０において第１実施形態に係る素子チップ１００と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００４４】
図５（ａ）は、第２実施形態に係る素子チップ１１０の図１（ａ）に示す素子チップ１００のＡ−Ａ´部と同じ断面線における概略断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＣ部の拡大図である。図５（ａ）に示すように、素子チップ１１０は、補強板７４の接合面７４ａに連通溝７４ｄが少なくとも１本形成されている。連通溝７４ｄは、振動膜２０と補強板７４によって密閉される基板１０の貫通孔１０ｃと、素子チップ１１０の外部、すなわち大気中と通気、連通するように形成されている。図５（ａ）に示す例では３本の連通溝７４ｄが形成されているが、詳細は後述するが、これに限定されない。
【００４５】
図５（ｂ）の拡大図に示すように、補強板７４の接合面７４ａの貫通孔１０ｃに露出する領域および連通溝７４ｄの底部に音波散乱部７４ｂが形成されている。音波散乱部７４ｂは微小な凹凸７４ｃにより表面が荒れた状態に形成されている。音波散乱部７４ｂの表面状態、すなわち表面粗さは、音波散乱部７４ｂの凹凸７４ｃの平均粗さＲａからの平均山高さをＲｐｍ、平均谷高さＲｖｍ、とした場合、超音波Ｗｕの空気中における波長がλであるとき、
λ＞Ｒｐｍ＞λ／２
λ＞Ｒｖｍ＞λ／２
であることが好ましい。このように音波散乱部７４ｂを形成することにより、多重反射（共鳴）を抑制し、超音波を利用した測定において、精度の高い測定結果を得ることができる。なお、凹凸７４ｃは第１実施形態に係るＶ字断面溝７１ｃ、矩形断面溝７２ｃ、円弧状断面溝７３ｃ、Ｕ字断面溝７３ｃ´等で形成してもよい。
【００４６】
図６に連通溝７４ｄの種々の形態を示す補強板７４の接合面７４ａの平面図を示す。図６（ａ）は連通溝７４ｄが直線状に配置された一例を示す。なお、本例では対応する基板１０の貫通孔１０ｃの領域に１本の連通溝が形成されているが、これに限定されず、複数本の連通溝が貫通孔１０ｃの領域に形成されてもよい。図６（ａ）に示すように、例えば一形態の連通溝７４ｄAは、補強板７４のＹ方向両端部まで１本の溝７４ｄAとして形成されている。また、他の形態としての連通溝７４ｄBは、連通溝７４ｄBの一方は、補強板７４のＹ方向一方の端部まで形成されている。
【００４７】
一方、連通溝７４ｄBの他方は、補強板７４のＹ方向他方の端部にまで形成されなく、貫通孔１０ｃの領域を連通している。更に、他の形態の連通溝７４ｄCは、補強板７４のＹ方向一方の端部まで形成された連通溝４ｄC1と、補強板７４のＹ方向他方の端部まで形成された連通溝４ｄC2と、が形成され、Ｙ方向に配置される貫通孔１０ｃは、連通溝７４ｄC1もしくは連通溝７４ｄC2のいずれかに連通するように形成されている。図６（ａ）に示す連通溝７４ｄはＹ方向に延設される形態を示したが、同様にＸ方向に延設させてもよく、またＹ方向とＸ方向に延設させ、いわゆる格子状に連通溝７４ｄを形成してもよい。
【００４８】
図６（ｂ）には、少なくとも貫通孔１０ｃの空間と、素子チップ１１０の外部、すなわち大気中とが通気可能に連通させるように連通溝７４ｄを配置するその他の例を示す。図６（ｂ）に示すように、例えば、連通溝７４ｄDは、Ｙ方向外縁の貫通孔１０ｃと素子チップ１１０の外部とを連通する外部連通溝７４ｄD1と、Ｙ方向外縁の貫通孔１０ｃ以外のＹ方向に隣り合う貫通孔１０ｃを連通する内部連通溝７４ｄD2と、が形成されている。これにより、貫通孔１０ｃにより形成される素子チップ１１０の空間と、素子チップ１１０の外部大気中とが通気される。
【００４９】
図６（ｂ）に示すその他の形態として、連通溝７４ｄEは、Ｙ方向外縁の貫通孔１０ｃと素子チップ１１０の外部とを連通する外部連通溝７４ｄE1と、Ｙ方向外縁の貫通孔１０ｃ以外のＹ方向およびＸ方向に隣り合う貫通孔１０ｃを連通する内部連通溝７４ｄE2と、が形成されている。これにより、貫通孔１０ｃにより形成される素子チップ１１０の空間と、素子チップ１１０の外部大気中とが通気される。
【００５０】
更に、図６（ｂ）に示すその他の形態として、連通溝７４ｄFは、Ｙ方向外縁の貫通孔１０ｃと素子チップ１１０の外部とを連通する外部連通溝７４ｄF1と、Ｙ方向外縁の貫通孔１０ｃ以外のＹ方向およびＸ方向に隣り合う貫通孔１０ｃを連通し、矩形状に形成された内部連通溝７４ｄF2と、が形成されている。これにより、貫通孔１０ｃにより形成される素子チップ１１０の空間と、素子チップ１１０の外部大気中とが通気される。
【００５１】
上述した図６（ｂ）に示す連通溝７４ｄDの場合には、図６（ａ）に示す連通溝７４ｄAと同じ通気連通経路を構成することができる。また、図６（ｂ）に示す連通溝７４ｄE，７４ｄFの形態とすることにより、貫通孔１０ｃにより形成される素子チップ１１０の空間の圧力変動を分散させながら大気中へ通気させることができ、素子１００ａの損傷を抑制する効果を高めることができる。
【００５２】
（第３実施形態）
第３実施形態として、上述の第１実施形態に係る素子チップ１００、もしくは第２実施形態に係る素子チップ１１０、を備える電子機器としての超音波診断装置を説明する。図７に、第３実施形態に係る超音波診断装置の外観図を示す。図７（ａ）に示すように、超音波診断装置１０００（以下、診断装置１０００という）は、装置端末１１００と超音波プローブ１２００（以下、プローブ１２００という）とを備える。装置端末１１００とプローブ１２００とはケーブル１３００により相互に接続される。装置端末１１００とプローブ１２００とはケーブル１３００を通じて電気信号をやりとりする。装置端末１１００には表示手段としてのディスプレイパネル１４００（以下、ディスプレイ１４００という）が組み込まれる。装置端末１１００は、プローブ１２００で検出された超音波に基づいた画像を生成し、画像化された検出結果をディスプレイ１４００に表示させる。
【００５３】
また、プローブ１２００は、図７（ｂ）に示すように、筐体１５００を有する。筐体１５００の内部には第１実施形態にかかる素子チップ１００もしくは第２実施形態に係る素子チップ１１０が収容される。プローブ１２００は、プローブ本体１２００ａと、素子チップ１００が組み込まれたプローブヘッド１２００ｂとで構成されている。プローブヘッド１２００ｂに組み込まれた素子チップ１００は、その表面をプローブヘッド１２００ｂから露出され、素子チップ１００の表面から超音波を出力するとともに、出力された超音波の反射波を素子チップ１００の表面で入力する。なお、プローブ１２００は、プローブ本体１２００ａとプローブヘッド１２００ｂとを着脱可能に連結することにより、直接測定対象物、例えば人体、に接触する素子チップの交換を容易にし、衛生管理を容易にすることができる。
【００５４】
診断装置１０００の処理手段として、素子チップ１００からの超音波出力の制御と、素子チップ１００に入力される反射波の信号の処理と、を実行する制御回路を備える図示しない回路基板１６００がプローブ１２００に備えられ、装置端末１１００には回路基板１６００への制御指示および回路基板１６００からの信号を画像処理しディスプレイ１４００に表示させる描画処理手段を備えている。図８は、診断装置１０００の回路構成を示すブロック図である。
【００５５】
図８に示されるように、回路基板１６００はマルチプレクサー１６１０および装置端末１１００との送受信を行う送受信回路１６２０を備える。マルチプレクサー１６１０は素子チップ１００側のポート群１６１０ａと送受信回路１６２０側のポート群１６１０ｂとを備える。素子チップ１００側のポート群１６１０ａには第１配線１６３０経由で第１信号線２１０および第２信号線２２０が接続され、ポート群１６１０ａと、素子チップ１００の素子アレイ１００ｂと、が接続される。また、送受信回路１６２０側のポート群１６１０ｂは、回路基板１６００内の規定数の第２配線１６４０が接続される。規定数はスキャンにあたって同時に出力される素子１００ａの列数に相当する。マルチプレクサー１６１０は、ポート群１６１０ａとポート群１６１０ｂとの間での相互接続を管理する。
【００５６】
回路基板１６００は、規定数の切り替えスイッチ１６５０を備え、個々の切り替えスイッチ１６５０は個々に対応させた個々の第２配線１６４０に接続される。また、回路基板１６００は切り替えスイッチ１６５０ごとに送信経路１６６１および受信経路１６６２を備え、送信経路１６６１と受信経路１６６２とが切り替えスイッチ１６５０に並列に接続される。切り替えスイッチ１６５０は、マルチプレクサー１６１０に送信経路１６６１または受信経路１６６２を選択的に接続する。送信経路１６６１にはパルサー１６７０が組み込まれる。パルサー１６７０は、素子１００ａに備える振動膜２０（図２参照）の共振周波数に応じた周波数でパルス信号を出力する。受信経路１６６２にはアンプ１６８０、ローパスフィルター１６９０（以下、ＬＰＦ１６９０という）およびアナログデジタル変換器１７００（以下、ＡＤＣ１７００という）が組み込まれ、個々の素子１００ａからの検出信号は増幅され、デジタル信号に変換されて受信経路１６６２を経て送受信回路１６２０に送られる。また、送受信回路１６２０は、スキャンの形態に応じてパルサー１６７０を制御する図示しない駆動回路を備えている。
【００５７】
装置端末１１００には処理回路１１１０が組み込まれる。処理回路１１１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やメモリーを備えることができる。診断装置１０００の全体動作は処理回路１１１０の処理に従って制御され、ユーザーから入力される指示に応じて処理回路１１１０は送受信回路１６２０を介してプローブ１２００による超音波の出力を制御する。また、処理回路１１１０は、素子チップ１００からの検出信号が変換されたデジタル信号を、送受信回路１６２０を介して取得し、取得信号に対応した画像を生成するための描画データを生成する。
【００５８】
装置端末１１００には描画回路１１２０が組み込まれる。描画回路１１２０は処理回路１１１０に接続され、描画回路１１２０にはディスプレイ１４００が接続される。描画回路１１２０は処理回路１１１０で生成された描画データに応じてディスプレイ１４００に備える液晶などの画像表示手段を駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号はディスプレイ１４００に送り込まれ、ディスプレイ１４００に画像が表示される。
【００５９】
上述の回路構成を備える診断装置１０００は、以下のように動作する。処理回路１１１０は送受信回路１６２０に超音波の送信および受信を指示する。送受信回路１６２０はマルチプレクサー１６１０に制御信号を供給するとともに個々のパルサー１６７０に駆動信号を供給する。パルサー１６７０は駆動信号の供給に応じてパルス信号を出力する。マルチプレクサー１６１０は制御信号の指示に従ってポート群１６１０ｂのポートにポート群１６１０ａのポートを接続する。パルス信号は、ポートの選択に応じて下部電極端子３０ｃおよび上部電極端子５０ｂを通じて列ごとに素子１００ａに供給され、パルス信号の供給に応じて振動膜２０は振動する。パルス信号に応じた振動膜２０の振動によって所望の超音波が発生し、対象物（例えば人体の内部）に向けて出射される。
【００６０】
超音波の出射の後、反射波がプローブ１２００に入射される。そこで、超音波の出射の後、反射の入射の前に、マルチプレクサー１６１０のポートの接続関係を維持した状態で、切り替えスイッチ１６５０が切り替えられる。切り替えスイッチ１６５０は送信経路１６１１および第２配線１６４０の接続に代えて、受信経路１６２２および第２配線１６４０の接続を確立する。超音波の反射波により振動膜２０は振動し、その振動により生成される素子１００ａの検出信号が素子チップ１００より出力される。検出信号はデジタル信号に変換されて送受信回路１６２０に送出される。
【００６１】
上述した超音波の送信および受信が繰り返されることにより、ラインスキャンやセクタースキャンが実現される。スキャンが完了すると、処理回路１１１０は検出されたデジタル信号に基づき画像データを生成し、生成された画像データにより描画回路１１２０は検出画像を形成する。形成された検出画像はディスプレイ１４００に表示される。
【００６２】
上述した診断装置１０００では、回路基板１６００が超音波プローブ１２００に備える形態であるが、これに限定されず、回路基板１６００の構成を装置端末１１００に備える形態とすることもできる。
【００６３】
上述した診断装置１０００では、第１実施形態に係る素子チップ１００もしくは第２実施形態に係る素子チップ１１０を、プローブ１２００に備えることにより、素子１００ａからの貫通孔１０ｃ内へのキャビ内超音波ＷｕBが、補強板７０の接合面７０ａに形成した音波散乱部７０ｂによって多重反射になることを抑制することができる。従って、測定精度が高く、ノイズの少ない診断画像が得られる診断装置１０００を得ることができる。
【００６４】
（第４実施形態）
第４実施形態として、第１実施形態に係る素子チップ１００に備える補強板７０および第２実施形態に係る補強板７４の製造方法の概略を説明する。図９は、素子チップ１００に備える補強板７０の製造工程を示すフローチャートである。
【００６５】
（基板準備工程）
先ず基板準備工程（Ｓ１）では、補強板７０を形成する基板ウエハー７０Ａを準備する。基板準備工程（Ｓ１）では、高い剛性を備える材料としてシリコンウエハーが好適に用いられ、両面を研削研磨によって平滑面を形成し、どちらか一方のウエハー面を接合面７０ａとする。更に、基板準備工程（Ｓ１）では、所定の洗浄により表面を清浄にする。
【００６６】
（第１マスキング工程）
基板準備工程（Ｓ１）で準備された基板ウエハー７０Ａは、図１０（ａ）に示すように、第１マスキング工程（Ｓ２）に移行し、レジスト材によってマスキング２０００が形成される。レジスト材は後述するエッチング工程におけるエッチング剤により侵食されなければ特に限定は無い。またマスキング２０００の形成方法は、スクリーン印刷、インクジェット印刷などの方法が用いられる。なお、図１０における左側に描画した図は、素子１００ａ部に相当する部分の断面図、右側がＭ方向矢視図である。
【００６７】
図１０（ａ）に示すように、マスキング２０００は、基板ウエハー７０Ａの接合面７０ａの面上に形成される。また、マスキング２０００には、図３に示す音波散乱部７０ｂの形成範囲であるＰｒ領域を露出するよう開口２０００ａが形成される。従って、開口２０００ａは、図３にも示したように基板１０の貫通孔１０ｃの開口１０ｄより内側となるように形成されている。また、接合面７０ａの反対の面も含み開口２０００ａを除く基板ウエハー７０Ａの表面の全面をマスキング２０００が覆っている。
【００６８】
（第２マスキング工程）
次に第２マスキング工程（Ｓ３）に移行する。第２マスキング工程（Ｓ３）は、図１０（ｂ）に示すように、少なくともマスキング２０００の開口２０００ａの範囲に点状マスキング２１００を形成する。点状マスキング２１００は、例えばスプレー吹付け、インクジェット印刷などの方法によって形成することができる。また、点状マスキング２１００はマスキング２０００の上面に重ねて形成されてもよい。すなわち、第２マスキング工程（Ｓ３）での点状マスキング２１００は補強板７０の全面に亘って形成されるようにしてもよい。また、第２マスキング工程（Ｓ３）は、第１マスキング工程（Ｓ２）と同時に実施しても良い。
【００６９】
（エッチング工程）
次にエッチング工程（Ｓ４）に移行する。第２マスキング工程（Ｓ３）においてマスキング２０００および点状マスキング２１００が形成された基板ウエハー７０Ａを、所定のエッチング液に浸漬、もしくは所定のエッチング用ガスに暴露させることで、接合面７０ａのマスキング２０００および点状マスキング２１００によって覆われていない部分がエッチング（侵食）される。このエッチング工程（Ｓ４）によって点状マスキング２１００部では、図１０（ｃ）に示すように、点状マスキング２１００を頂点とした剣山状に接合面７０ａがエッチングされ、凹凸７０ｃの集合としての音波散乱部７０ｂが形成される。その後、マスキング２０００および点状マスキング２１００を溶剤などで剥離し、図２あるいは図３に示す補強板７０を得ることができる。
【００７０】
次に、第２実施形態に係る素子チップ１１０に備える補強板７４の製造方法は、図１１に示すフローチャートにより製造される。
【００７１】
（基板準備工程）
先ず基板準備工程（Ｓ１１）では、補強板７４を形成する基板ウエハー７４Ａを準備する。基板準備工程（Ｓ１１）では、高い剛性を備える材料としてシリコンウエハーが好適に用いられ、両面を研削研磨によって平滑面を形成し、どちらか一方のウエハー面を接合面７４ａとする。更に、基板準備工程（Ｓ１１）では、所定の洗浄により表面を清浄にする。
【００７２】
（第１マスキング工程）
基板準備工程（Ｓ１１）で準備された基板ウエハー７４Ａは、図１２（ａ）に示すように、第１マスキング工程（Ｓ１２）に移行し、レジスト材によってマスキング３０００が形成される。なお、図１２における左側に描画した図は、素子１００ａ部に相当する部分の断面図、右側がＮ方向矢視図である。図１２（ａ）に示すように、マスキング３０００は、基板ウエハー７４Ａの接合面７４ａの面上に形成される。また、マスキング３０００には、図５に示す接合面７４ａの連通溝７４ｄに対応する領域を露出するよう開口３０００ａが形成される。また、接合面７４ａの反対の面も含み開口３０００ａを除く基板ウエハー７４Ａの表面の全面をマスキング３０００が覆っている。
【００７３】
（第１エッチング工程）
第１マスキング工程（Ｓ１２）によってマスキング３０００が形成された基板ウエハー７４Ａは、第１エッチング工程（Ｓ１３）に移行する。第１エッチング工程（Ｓ１３）では、マスキング３０００が形成された基板ウエハー７４Ａを所定のエッチング液に浸漬、もしくは所定のエッチング用ガスに暴露させ、基板ウエハー７４Ａのマスキング３０００の開口３０００ａ領域を選択的にエッチング（侵食）する。その結果、図１２（ｂ）に示すように連通溝７４ｄが形成される。
【００７４】
（第２マスキング工程）
次に第２マスキング工程（Ｓ１４）に移行する。第２マスキング工程（Ｓ１３）では、先ず第１マスキング工程（Ｓ１１）において形成されたマスキング３０００の接合面７４ａ側に形成された領域部分を剥離し、図１２（ｃ）に示すように、図５に示す音波散乱部７４ｂの形成範囲であるＰｒ領域を露出させた開口４０００ａを備えるマスキング４０００を基板ウエハー７４Ａの接合面７４ａ側に形成する。なお、マスキング３０００の剥離は、基板ウエハー７４Ａの接合面７４ａ側を除く領域に形成されたマスキングも剥離してもよい。その場合には、マスキング４０００によって、再度マスキングされる。
【００７５】
次に、図１３（ｄ）に示すように、少なくともマスキング４０００の開口４０００ａの範囲に点状マスキング４１００を形成する。点状マスキング４１００は、例えばスプレー吹付け、インクジェット印刷などの方法によって形成することができる。また、点状マスキング４１００はマスキング４０００の上面に重ねて形成されてもよい。すなわち、第２マスキング工程（Ｓ１４）での点状マスキング４１００は補強板７４の全面に亘って形成されるようにしてもよい。
【００７６】
上述で説明した第２マスキング工程（Ｓ１４）では、第１マスキング工程（Ｓ１１）において形成されたマスキング３０００を剥離することとしているが、例えば、マスキング３０００の音波散乱部７４ｂの形成範囲であるＰｒ領域だけを剥離し、その後に点状マスキング４１００を形成してもよい。
【００７７】
（第２エッチング工程）
第２マスキング工程（Ｓ１４）により点状マスキング４１００が形成された基板ウエハー７４Ａは第２エッチング工程（Ｓ１５）に移行する。第２エッチング工程（Ｓ１５）は、点状マスキング４１００が形成された基板ウエハー７４Ａを所定のエッチング液に浸漬、もしくは所定のエッチング用ガスに暴露させることで、点状マスキング４１００に覆われない部分がエッチングされる。点状マスキング４１００によるエッチングでは、第１実施形態に係る素子チップ１００の製造方法で説明した図１０（ｃ）に示すエッチング状態と同様に、音波散乱部７４ｂの拡大図である図１３（ｅ）に示すように点状マスキング４１００を頂点とする剣山上の凹凸７４ｃが形成される。そして、マスキング４０００を剥離し、図５に示す補強板７４を得ることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０…基板、２０…振動膜、３０…下部電極、４０…圧電体膜、５０…上部電極、６０…保護膜、７０…補強板、１００…超音波トランスデューサー装置。
【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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