(57)【要約】  血管内撮像アセンブリを製造する方法が提供される。一実施形態において、複数の超音波材料層間に交互パターンで配置される複数の犠牲材料層を有する積層構造を形成するステップ４１５と、それぞれが複数の超音波材料層によって画定される超音波素子のアレイ及び複数の犠牲材料層によって画定されるスペーサを含む複数の伸長ストリップを形成するように、積層構造をダイシングするステップ４２０と、複数の伸長ストリップのうちの第１の伸長ストリップを、フレキシブル回路基板に結合するステップ４３０と、フレキシブル回路基板から第１の伸長ストリップのスペーサを除去するステップ４３５とを含む。
2019530505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波材料層間に交互パターンで配置される複数の犠牲材料層を有する積層構造を形成するステップと、
それぞれが前記複数の超音波材料層によって画定される超音波素子のアレイ及び前記複数の犠牲材料層によって画定されるスペーサを含む複数の伸長ストリップを形成するように、前記積層構造をダイシングするステップと、
前記複数の伸長ストリップのうちの第１の伸長ストリップを、フレキシブル回路基板に結合するステップと、
前記フレキシブル回路基板から前記第１の伸長ストリップの前記スペーサを除去するステップと、
を含む、血管内撮像デバイスを製造する方法。
【請求項２】
前記積層構造をダイシングするステップは、第１の平面に沿って前記積層構造をダイシングするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記積層構造をダイシングするステップは、前記第１の平面に垂直な第２の平面に沿って前記積層構造をダイシングするステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ダイシング後、前記第１の平面に沿って前記積層構造全体に追加の犠牲層を形成するステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記フレキシブル回路基板から前記第１の伸長ストリップの前記スペーサを除去するステップは、前記スペーサを画定する前記複数の犠牲材料層をエッチング除去するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ポスト犠牲材料層が前記複数の伸長ストリップの前記第１の伸長ストリップ及び第２の伸長ストリップを一緒に保持することによって、複合ストリップを形成するステップと、
前記第１の伸長ストリップ及び前記第２の伸長ストリップが、前記フレキシブル回路基板に結合されるように、前記複合ストリップを前記フレキシブル回路基板に結合するステップと、
前記フレキシブル回路基板から前記複合ストリップの前記ポスト犠牲材料層及び前記第２の伸長ストリップのスペーサを除去するステップと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記フレキシブル回路基板を支持部材の周りに巻き付けるステップと、
前記フレキシブル回路基板を前記支持部材にしっかりと固定するステップと、
前記支持部材を血管内デバイスの遠位部に結合するステップと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
犠牲材料でできた基板に複数の凹部を形成するステップと、
前記基板の前記複数の凹部の少なくとも一部を、超音波材料で充填するステップと、
前記超音波材料によって画定される超音波素子のアレイ及び前記犠牲材料によって画定されるスペーサを含む伸長ストリップを形成するように、前記基板をダイシングするステップと、
前記伸長ストリップをフレキシブル回路基板に結合するステップと、
前記フレキシブル回路基板から前記伸長ストリップの前記スペーサを除去するステップと、
を含む、血管内撮像デバイスを製造する方法。
【請求項９】
前記基板をダイシングするステップは、前記伸長ストリップが、第２の超音波素子のアレイから離間された第１の超音波素子のアレイを含むように、前記基板をダイシングするステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の超音波素子のアレイの超音波素子は、前記第２の超音波素子のアレイの超音波素子と整列する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板に前記複数の凹部を形成するステップは、第２の一連の凹部と整列する第１の一連の凹部を形成するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の超音波素子のアレイの超音波素子は、前記第２の超音波素子のアレイの超音波素子に対してオフセットされている、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板に前記複数の凹部を形成するステップは、第１の一連の凹部を、第２の一連の凹部に対してオフセットさせて形成するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記フレキシブル回路基板から前記伸長ストリップの前記スペーサを除去するステップは、前記スペーサを画定する前記犠牲材料をエッチング除去するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
近位部及び遠位部を有するフレキシブル伸長部材と、
前記フレキシブル伸長部材の前記遠位部に結合される血管内撮像アセンブリと、
を含む、血管内撮像デバイスであって、
前記血管内撮像アセンブリは、
フレキシブル回路と、
前記フレキシブル回路上に配置される超音波トランスデューサアレイと、
を含み、
前記超音波トランスデューサアレイは、最小の所定信号分解能の血管内画像の作成を容易にするように、１０マイクロメートル未満のピッチ幅だけ離間された複数の超音波素子を含む、血管内撮像デバイス。
【請求項１６】
前記超音波トランスデューサアレイは、単一のアレイで構成される、請求項１５に記載の血管内撮像デバイス。
【請求項１７】
前記超音波トランスデューサアレイは、第２の超音波素子のアレイから離間された第１の超音波素子のアレイを含む、請求項１５に記載の血管内撮像デバイス。
【請求項１８】
前記第１の超音波素子のアレイの超音波素子は、前記第２の超音波素子のアレイの超音波素子と整列する、請求項１７に記載の血管内撮像デバイス。
【請求項１９】
前記第１の超音波素子のアレイの超音波素子は、前記第２の超音波素子のアレイの超音波素子に対してオフセットされている、請求項１７に記載の血管内撮像デバイス。
【請求項２０】
前記複数の超音波素子間の前記ピッチ幅は、前記複数の超音波素子間に配置される犠牲材料の除去によって画定されている、請求項１５に記載の血管内撮像デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、概して血管内超音波（ＩＶＵＳ）撮像に関し、特に固体ＩＶＵＳ撮像デバイスの血管内撮像アセンブリに関する。例えば血管内撮像アセンブリは、支持構造の周りに円周方向に配置されたフェーズドアレイトランスデューサを含む。フェーズドアレイトランスデューサの製造は、高解像度、高品質の画像の作成を容易にし、大量かつ高歩留まりの生産を可能にするようにデザインすることができる。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  血管内超音波（ＩＶＵＳ）撮像は、治療の必要性を判断し、介入を誘導し、及び／又は、その有効性を評価するために、人体内の動脈といった罹患血管を評価する診断手段として、介入心臓学において広く使用されている。１つ以上の超音波トランスデューサを含むＩＶＵＳデバイスが血管内を通され、撮像されるべき領域に案内される。トランスデューサは、関心血管の画像を作成するために、超音波エネルギーを放出する。超音波は、組織構造（血管壁の様々な層等）、赤血球及びその他の関心特徴から生じる不連続性によって部分的に反射される。反射波からのエコーは、トランスデューサによって受信され、ＩＶＵＳ撮像システムに送られる。撮像システムは、受信した超音波エコーを処理して、デバイスが置かれている血管の断面画像を生成する。
【０００３】
[0003]  今日、一般的に使用されているＩＶＵＳカテーテルには、２つのタイプ、即ち、回転式カテーテル及び固体（電子走査式）カテーテルがある。典型的な回転式ＩＶＵＳカテーテルでは、単一の超音波トランスデューサ素子が、関心血管に挿入されたプラスチックシース内で回転するフレキシブル駆動シャフトの先端に置かれる。トランスデューサ素子は、超音波ビームが、デバイスの軸にほぼ垂直に伝搬するように向けられている。流体で満たされたシースは、超音波信号がトランスデューサから組織内へ及びその逆方向に伝搬することを可能にしながら、血管組織を回転するトランスデューサ及び駆動シャフトから保護する。駆動シャフトが回転すると、トランスデューサは、高電圧パルスで周期的に励起され、短いバーストの超音波を放出する。同じトランスデューサが、様々な組織構造から反射されてくるエコーを聞く。ＩＶＵＳ撮像システムは、トランスデューサの一回転の間に発生する一連のパルス／取得サイクルから、血管断面の二次元表示を組み立てる。
【０００４】
[0004]  固体ＩＶＵＳカテーテルは、トランスデューサアレイに隣接して取り付けられる１つ以上の集積回路コントローラチップと共に、その周囲に分布した超音波トランスデューサのアレイを含む感知アセンブリ又はスキャナアセンブリを担持する。固体ＩＶＵＳカテーテルは、フェーズドアレイＩＶＵＳトランスデューサ又はフェーズドアレイＩＶＵＳデバイスとも呼ばれる。コントローラは、超音波パルスを送信するため及び超音波エコー信号を受信するために個々のトランスデューサ素子（又は素子群）を選択する。一連の送受信対をステップスルーすることによって、固体ＩＶＵＳシステムは、可動部品なしで機械的にスキャンされた超音波トランスデューサの効果を合成することができる（したがって、固体と示される）。回転する機械的要素がないので、トランスデューサアレイは、血管の外傷の危険性を最小限に抑えて、血液及び血管組織と直接接触して配置することができる。更に、回転要素がないので、電気的インターフェースが単純化される。固体スキャナは、回転式ＩＶＵＳデバイスに必要とされる複雑な回転式電気インターフェースではなく、単純な電気ケーブル及び標準的な取り外し可能な電気コネクタを用いて、撮像システムに直接配線することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0005]  人体内の生理機能を効率的に横断し、高解像度、高品質の血管画像を効果的に作成することができる血管内撮像デバイスを製造することは難しい。例えば一部のフェーズドアレイＩＶＵＳデバイスは、フェーズドアレイＩＶＵＳデバイスのサイズ及び製造によって、トランスデューサアレイ内に最大で約３２個又は６４個のトランスデューサを有することができる。そのため、フェーズドアレイＩＶＵＳデバイスから作成された画像は、限られた解像度及び／又は限られた品質を有する可能性がある。したがって、フェーズドアレイＩＶＵＳデバイスを形成する従来の方法は、それらの意図された目的には概して適切であるが、それらはあらゆる局面において完全に満足のいくものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006]  本開示の実施形態は、血管内超音波（ＩＶＵＳ）撮像に使用する改良型フェーズドアレイトランスデューサを提供する。フェーズドアレイトランスデューサは、適切な支持構造を用いて平坦構成又は巻かれた構成で使用することができる。フェーズドアレイトランスデューサは、層堆積及びスパッタ堆積といった半導体製造技術を利用して、トランスデューサアレイ内でのトランスデューサの寸法及び配置を正確に制御することによって製造することができる。このように、トランスデューサアレイは、より多数のより小型のトランスデューサを用いて製造することができ、また、トランスデューサは、従来の技術を使用する場合よりもサイズがより均一であり、より均一に分布することができる。したがって、開示される実施形態は、画像の解像度及び画質を向上させることができる。
【０００７】
[0007]  一実施形態において、血管内撮像アセンブリを製造する方法が提供される。当該方法は、複数の超音波材料層間に交互パターンで配置される複数の犠牲材料層を有する積層構造を形成するステップと、それぞれが複数の超音波材料層によって画定される超音波素子のアレイ及び複数の犠牲材料層によって画定されるスペーサを含む複数の伸長ストリップを形成するように、積層構造をダイシングするステップと、複数の伸長ストリップのうちの第１の伸長ストリップを、フレキシブル回路基板に結合するステップと、フレキシブル回路基板から第１の伸長ストリップのスペーサを除去するステップとを含む。
【０００８】
[0008]  幾つかの実施形態では、積層構造を形成するステップは、少なくとも３２個の超音波材料層を形成するステップを含む。幾つかの実施形態では、複数の犠牲材料層それぞれは、０．０１マイクロメートル（μｍ）乃至１２５μｍの厚さを有する。幾つかの実施形態では、複数の超音波材料層それぞれは、５マイクロメートル（μｍ）乃至１２５μｍの厚さを有する。幾つかの実施形態では、複数の犠牲材料層は、酸化シリコン、二酸化シリコン、アルミニウム、クロム、リンケイ酸ガラス又はホウリンケイ酸ガラスからなる犠牲材料の群からの材料を含む。幾つかの実施形態では、複数の超音波材料層は、圧電ジルコン酸トランスデューサ（ＰＺＴ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）又はＰＺＴ−ＰＶＤＦ複合材料からなる超音波材料の群からの材料を含む。幾つかの実施形態では、積層構造をダイシングするステップは、第１の平面に沿って積層構造をダイシングするステップを含む。幾つかの実施形態では、積層構造をダイシングするステップは、第１の平面に対して垂直な第２の平面に沿って積層構造をダイシングするステップを含む。幾つかの実施形態では、上記方法は、ダイシング後、第１の平面に沿って積層構造全体に追加の犠牲層を形成するステップを含む。幾つかの実施形態では、フレキシブル回路基板から第１の細長ストリップのスペーサを除去するステップは、スペーサを画定する複数の犠牲材料層をエッチング除去するステップを含む。幾つかの実施形態では、上記方法は、ポスト犠牲材料層が複数の伸長ストリップの第１の伸長ストリップ及び第２の伸長ストリップを一緒に保持することによって、複合ストリップを形成するステップと、第１の伸長ストリップ及び第２の伸長ストリップが、フレキシブル回路基板に結合されるように、複合ストリップをフレキシブル回路基板に結合するステップと、フレキシブル回路基板から複合ストリップのポスト犠牲材料層及び第２の伸長ストリップのスペーサを除去するステップとを含む。幾つかの実施形態では、複合ストリップを形成するステップは、ポスト犠牲材料層を堆積する前に、第１の細長ストリップの超音波素子のアレイが第２の細長ストリップの超音波素子のアレイと整列するように、第１の細長ストリップ及び第２の細長ストリップを配置するステップを含む。幾つかの実施形態では、複合ストリップを形成するステップは、第１の細長ストリップの超音波素子のアレイが第２の細長ストリップの超音波素子のアレイとオフセットするように、第１の細長ストリップ及び第２の細長ストリップを配置するステップを含む。幾つかの実施形態では、上記方法は、フレキシブル回路基板を支持部材の周りに巻き付けるステップと、フレキシブル回路基板を支持部材にしっかりと固定するステップと、支持部材を血管内デバイスの遠位部に結合するステップとを含む。
【０００９】
[0009]  一実施形態において、血管内撮像アセンブリを製造する方法が提供される。当該方法は、犠牲材料でできた基板に複数の凹部を形成するステップと、基板の複数の凹部の少なくとも一部を、超音波材料で充填するステップと、超音波材料によって画定される超音波素子のアレイ及び犠牲材料によって画定されるスペーサを含む伸長ストリップを形成するように、基板をダイシングするステップと、伸長ストリップをフレキシブル回路基板に結合するステップと、フレキシブル回路基板から伸長ストリップのスペーサを除去するステップとを含む。
【００１０】
[0010]  幾つかの実施形態では、基板をダイシングするステップは、伸長ストリップが、第２の超音波素子のアレイから離間された第１の超音波素子のアレイを含むように、基板をダイシングするステップを含む。幾つかの実施形態では、第１の超音波素子のアレイの超音波素子は、第２の超音波素子のアレイの超音波素子と整列している。幾つかの実施形態では、基板に複数の凹部を形成するステップは、第２の一連の凹部と整列する第１の一連の凹部を形成するステップを含む。幾つかの実施形態では、第１の超音波素子のアレイの超音波素子は、第２の超音波素子のアレイの超音波素子に対してオフセットされている。幾つかの実施形態では、基板に複数の凹部を形成するステップは、第１の一連の凹部を、第２の一連の凹部に対してオフセットさせて形成するステップを含む。幾つかの実施形態では、フレキシブル回路基板から細長ストリップのスペーサを除去するステップは、スペーサを画定する犠牲材料をエッチング除去するステップを含む。幾つかの実施形態では、上記方法は、フレキシブル回路基板を支持部材の周りに巻き付けるステップと、フレキシブル回路基板を支持部材にしっかりと固定するステップと、支持部材を血管内デバイスの遠位部に結合するステップとを含む。
【００１１】
[0011]  一実施形態において、血管内撮像デバイスが提供される。当該血管内撮像デバイスは、近位部及び遠位部を有するフレキシブル伸長部材と、フレキシブル伸長部材の遠位部に結合される血管内撮像アセンブリとを含む。血管内撮像アセンブリは、フレキシブル回路と、フレキシブル回路上に配置される超音波トランスデューサアレイとを含む。超音波トランスデューサアレイは、最小の所定信号分解能の血管内画像の作成を容易にするように、１０マイクロメートル（μｍ）未満のピッチ幅だけ離間される複数の超音波素子を含む。
【００１２】
[0012]  幾つかの実施形態では、超音波トランスデューサアレイは、単一のアレイで構成される。幾つかの実施形態では、超音波トランスデューサアレイは、第２の超音波素子のアレイから離間された第１の超音波素子アレイを含む。幾つかの実施形態では、第１の超音波素子のアレイの超音波素子は、第２の超音波素子のアレイの超音波素子と整列している。幾つかの実施形態では、第１の超音波素子のアレイの超音波素子は、第２の超音波素子のアレイの超音波素子に対してオフセットされている。幾つかの実施形態では、複数の超音波素子間のピッチ幅は、複数の超音波素子間に配置された犠牲材料を除去することによって画定される。
【００１３】
[0013]  本開示の更なる態様、特徴及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
[0014]  本開示の例示的な実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１５】
【図１】[0015]  図１は、本開示の態様による血管内超音波（ＩＶＵＳ）撮像システムの概略図である。
【図２】[0016]  図２は、本開示の態様に従って、平坦構成にあるＩＶＵＳ撮像アセンブリの一部の概略上面図である。
【図３】[0017]  図３は、本開示の態様に従って、支持部材の周りに巻かれた構成のフレックス回路を含むＩＶＵＳ撮像アセンブリの概略側面図である。
【図４】[0018]  図４は、本開示の態様に従って、本明細書に説明される半導体製造技術を利用して血管内撮像アセンブリを製造する方法のフロー図である。
【図５Ａ】[0019]  図５Ａは、本開示の態様に従って、製造段階における犠牲材料層の概略上面図である。
【図５Ｂ】[0020]  図５Ｂは、本開示の態様に従って、製造段階における犠牲材料層の概略断面図である。
【図６Ａ】[0021]  図６Ａは、本開示の態様に従って、製造段階における犠牲層及び超音波材料層を含む構造化層の概略上面図である。
【図６Ｂ】[0022]  図６Ｂは、本開示の態様に従って、製造段階における構造化層の概略断面図である。
【図７】[0023]  図７は、本開示の態様に従って、製造段階における複数の構造化層を含む積層構造の概略斜視図である。
【図８】[0024]  図８は、本開示の態様に従って、製造段階における第１のダイシング下の積層構造の概略斜視図である。
【図９】[0025]  図９は、本開示の態様に従って、製造段階におけるダイシングされた構造の概略斜視図である。
【図１０】[0026]  図１０は、本開示の態様に従って、製造段階における第２のダイシング下のダイシングされた構造の概略斜視図である。
【図１１】[0027]  図１１は、本開示の態様に従って、製造段階における伸長ストリップの一部の概略上面図である。
【図１２】[0028]  図１２は、本開示の態様に従って、製造段階における伸長ストリップを含むフレックス回路の一部の概略上面図である。
【図１３】[0029]  図１３は、本開示の態様に従って、製造段階における伸長ストリップから形成されたトランスデューサアレイを含むフレックス回路の一部の概略上面図である。
【図１４】[0030]  図１４は、本開示の態様に従って、本明細書に説明される半導体製造技術を利用して血管内撮像アセンブリを製造する方法のフロー図である。
【図１５Ａ】[0031]  図１５Ａは、本開示の態様に従って、製造段階における基板の概略上面図である。
【図１５Ｂ】[0032]  図１５Ｂは、本開示の態様に従って、製造段階における基板の概略断面図である。
【図１６Ａ】[0033]  図１６Ａは、本開示の態様に従って、製造段階におけるパターン化凹部を有する基板の一部の概略上面図である。
【図１６Ｂ】[0034]  図１６Ｂは、本開示の態様に従って、製造段階におけるパターン化凹部を有する基板の一部の概略断面図である。
【図１７】[0035]  図１７は、本開示の態様に従って、製造段階における充填基板の一部の概略断面図である。
【図１８】[0036]  図１８は、本開示の態様に従って、製造段階におけるダイシング中の充填基板の一部の概略断面図である。
【図１９Ａ】[0037]  図１９Ａは、本開示の態様による整列凹部を含む基板の一部の概略上面図である。
【図１９Ｂ】[0038]  図１９Ｂは、本開示の態様による整列凹部を含む基板の一部の概略断面図である。
【図２０Ａ】[0039]  図２０Ａは、本開示の態様による充填基板の一部の概略上面図である。
【図２０Ｂ】[0040]  図２０Ｂは、本開示の態様による充填基板の一部の概略断面図である。
【図２１】[0041]  図２１は、本開示の態様によるダイシング下の充填基板の一部の概略上面図である。
【図２２Ａ】[0042]  図２２Ａは、本開示の態様によるオフセット凹部を含む基板の一部の概略上面図である。
【図２２Ｂ】[0043]  図２２Ｂは、本開示の態様によるオフセット凹部を有する基板の一部の概略断面図である。
【図２３Ａ】[0044]  図２３Ａは、本開示の態様による充填基板の一部の概略上面図である。
【図２３Ｂ】[0045]  図２３Ｂは、本開示の態様による充填基板の一部の概略断面図である。
【図２４】[0046]  図２４は、本開示の態様によるダイシング下の充填基板の一部の概略上面図である。
【図２５】[0047]  図２５は、本開示の態様による伸長ストリップの一部の概略上面図である。
【図２６】[0048]  図２６は、本開示の態様による伸長ストリップを含むフレックス回路の一部の概略上面図である。
【図２７】[0049]  図２７は、本開示の態様による伸長ストリップから形成されるトランスデューサアレイを含むフレックス回路の一部の概略上面図である。
【図２８】[0050]  図２８は、本開示の態様に従って、製造段階におけるオフセット構成に配置された２つの伸長ストリップを含む複合ストリップの一部の概略上面図である。
【図２９】[0051]  図２９は、本開示の態様に従って、製造段階における２つの伸長ストリップを含む複合ストリップの概略断面図である。
【図３０】[0052]  図３０は、本開示の態様に従って、製造段階における複合ストリップを含むフレックス回路の一部の概略上面図である。
【図３１】[0053]  図３１は、本開示の態様に従って、製造段階におけるマルチトランスデューサアレイを含むフレックス回路の一部の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
[0054]  本開示の原理の理解を促進するために、ここで、図面に示される実施形態を参照し、特定の用語を用いてそれを説明する。しかし、当然ながら、本開示の範囲に対する限定が意図されていない。説明されるデバイス、システム及び方法に対する任意の変更及び更なる修正、並びに、本開示の原理の任意の更なる応用は、本開示が関連する分野の当業者に通常想起されるように、十分に検討され本開示内に含まれる。特に、一実施形態に関して説明される特徴、構成要素及び／又はステップは、本開示の他の実施形態に関して説明される特徴、構成要素及び／又はステップと組み合わせることができると十分に考えられる。しかし、簡潔さのために、これらの組み合わせの多数の反復は、個別には説明しない。
【００１７】
[0055]  大部分のフェーズドアレイＩＶＵＳデバイスでは、使いやすさ、画質、画像解像度及び剛性長（stiff length）の間で妥協点がある。画像解像度及び／又は画質を向上させるための１つの手法は、より多くの超音波トランスデューサ又は素子を追加することである。しかし、フェーズドアレイＩＶＵＳデバイスの剛性長もまた増加する。したがって、小さな蛇行した解剖学的経路を介してフェーズドアレイＩＶＵＳデバイスを操作することは、医師にとって難しい。更に、フェーズドアレイＩＶＵＳトランスデューサデバイスのサイズ又は外形は、一般に、回転式ＩＶＵＳデバイスよりも大きい。このように、より多くの超音波素子を追加することは、サイズ又は外形を更に増大させる可能性があるので、望ましくない。別の手法は、フェーズドアレイＩＶＵＳデバイスのサイズを増大させることなく、より多数の超音波素子を取り付けることができるように、個々の超音波素子のサイズを縮小することである。６４個以上の超音波素子を有するトランスデューサアレイの場合、各超音波素子は、１００マイクロメートル（μｍ）程度であってよい。小さい実装面積は、製造に問題となりうる。例えば幾つかの製造方法は、超音波トランスデューサ材料のシート又はストリップを、個々の超音波素子にダイシングし、個々の超音波素子を、フレックス回路上に接合してトランスデューサアレイを形成することを含む。幾つかの他の製造方法は、フレックス回路上に超音波トランスデューサ材料のシートを形成し、シートをダイシングして超音波素子のアレイを形成することを含む。小型超音波素子のダイシングは、亀裂及び／又は破砕を引き起こす可能性があるので、歩留まり性に影響を与える場合がある。更に、接合中に小型超音波素子を整列させることも難しい。
【００１８】
[0056]  本明細書には、改良されたフェーズドアレイＩＶＵＳデバイスを提供する様々な実施形態が開示される。例えばフェーズドアレイＩＶＵＳデバイスの遠位部は、円筒形に配置されたフレックス回路上に配置されるトランスデューサアレイを含む。トランスデューサアレイは、フレキシブル回路上に、均一間隔で配置される同一寸法の３２、６４、１２８個又はそれ以上の超音波トランスデューサを含むことができる。開示される実施形態は、トランスデューサアレイを製造する方法を提供する。一実施形態では、製造方法は、犠牲材料及び超音波材料の交互の層を有する積層構造を形成し、積層構造をダイシングして伸長ストリップを形成することを含む。伸長ストリップは、スペーサによって分離される超音波素子のアレイを含む。超音波材料層は、超音波素子を画定する。犠牲材料層は、スペーサを画定する。製造方法は更に、伸長ストリップをフレックス回路に結合し、フレックス回路からスペーサを除去することを含む。別の実施形態では、製造方法は、犠牲材料の基板に凹部を形成し、凹部を超音波材料で充填し、超音波材料が充填された基板をダイシングして伸長ストリップを形成することを含む。凹部は、望ましい解像度及び／又は脈管構造図の画像を作成するために、整列又はオフセットといった任意の適切なパターンで形成される。開示される実施形態は、画像解像度及び画質が向上された画像を提供することができる。開示される実施形態は、フェーズドアレイＩＶＵＳトランスデューサの大量、高収率生産を可能にする。開示される実施形態は、フェーズドアレイＩＶＵＳトランスデューサのコンテキストで説明されるが、開示される実施形態は、あらゆるタイプの圧電ジルコン酸トランスデューサ（ＰＺＴ）技術に基づくデバイスでの使用に適している。
【００１９】
[0057]  図１は、本開示の態様によるＩＶＵＳ撮像システム１００の概略図である。システム１００は、カテーテル、ガイドワイヤ又はガイドカテーテルといったＩＶＵＳデバイス１０２と、患者インターフェースモジュール（ＰＩＭ）１０４と、コンソール及び／又はコンピュータといったＩＶＵＳ処理システム１０６と、モニタ１０８とを含む。
【００２０】
[0058]  ＩＶＵＳデバイス１０２は、ＩＶＵＳデバイス１０２の遠位端付近の遠位部１３１に取り付けられたスキャナアセンブリ１１０を含む。高レベルでは、ＩＶＵＳデバイス１０２は、スキャナアセンブリ１１０に含まれるトランスデューサアレイから超音波エネルギーを放出する。超音波エネルギーは、スキャナアセンブリ１１０を囲む血管１２０といった媒体内の組織構造によって反射され、超音波エコー信号は、スキャナアセンブリ１１０内のトランスデューサアレイによって受信される。ＰＩＭ１０４は、受信したエコー信号を、ＩＶＵＳ処理システム１０６に転送し、そこで超音波画像（フロー情報を含む）が再構成され、モニタ１０８に表示される。ＩＶＵＳ処理システム１０６は、プロセッサ及びメモリを含んでよい。ＩＶＵＳ処理システム１０６は、本明細書に説明されるシステム１００の特徴を容易にするように動作可能である。例えばプロセッサは、非一時的有形コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ可読命令を実行することができる。
【００２１】
[0059]  ＩＶＵＳデバイス１０２は、ＩＶＵＳ撮像のコンテキストで説明されるが、ＩＶＵＳデバイス１０２は、圧力、流量、温度、前方視ＩＶＵＳ（ＦＬ−ＩＶＵＳ）、血管内光音響（ＩＶＰＡ）撮像、フラクショナルフローリザーブ（ＦＦＲ）測定、機能測定決定、冠血流予備能（ＣＦＲ）測定、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）、コンピュータ断層撮影、心臓内心エコー検査（ＩＣＥ）、前方視ＩＣＥ（ＦＬＩＣＥ）、血管内触診、食道超音波に関連付けられる生理学的データ、及び／又は、他の適切なタイプの生理学的データを取得する任意の適切なタイプの生理的感知アセンブリを含んでよい。
【００２２】
[0060]  ＰＩＭ１０４は、ＩＶＵＳ処理システム１０６と、ＩＶＵＳデバイス１０２に含まれるスキャナアセンブリ１１０との間の信号通信を容易にする。この通信は、（１）送受信に使用される特定のトランスデューサアレイ素子を選択するために、スキャナアセンブリ１１０に含まれる図２に示される集積回路コントローラチップ２０６Ａ、２０６Ｂに、コマンドを提供するステップ、（２）選択されたトランスデューサアレイ素子を励起させる電気パルスを発生させるように、送信回路を起動させるように、スキャナアセンブリ１１０に含まれる集積回路コントローラチップ２０６Ａ、２０６Ｂに、送信トリガ信号を提供するステップ、及び／又は、（３）スキャナアセンブリ１１０の集積回路コントローラチップ２０６に含まれる増幅器を介して、選択されたトランスデューサアレイ素子から受信される増幅エコー信号を受け取るステップを含む。幾つかの実施形態では、ＰＩＭ１０４は、データをＩＶＵＳ処理システム１０６に中継する前に、エコーデータの予備処理を行う。このような実施形態の例では、ＰＩＭ１０４は、データの増幅、フィルタリング及び／又は集約を行う。一実施形態では、ＰＩＭ１０４はまた、スキャナアセンブリ１１０内の回路を含むデバイス１０２の動作をサポートするために、高電圧及び低電圧の直流（ＤＣ）電力を供給する。
【００２３】
[0061]  ＩＶＵＳ処理システム１０６は、ＰＩＭ１０４を介してスキャナアセンブリ１１０からエコーデータを受信し、そのデータを処理して、スキャナアセンブリ１１０を囲む媒体内の組織構造の画像を再構成する。ＩＶＵＳ処理システム１０６は、血管１２０の断面画像といった血管の画像が、モニタ１０８に表示されるように画像データを出力する。血管１２０は、自然及び人工の両方の流体で満たされた又は囲まれた構造を表す。血管１２０は、患者の体内であってよい。血管１２０は、心臓血管系、末梢血管系、神経血管系、腎臓血管系及び／又は体内の任意の他の適切な管腔を含む患者の血管系の動脈又は静脈といった血管であってよい。例えばＩＶＵＳデバイス１０２は、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺を含む臓器や、管や、腸や、脳、硬膜嚢、脊髄及び末梢神経を含む神経系構造や、尿路だけでなく、血液内の弁、心腔又は心臓の他の部分や、及び／又は、身体の他の器官を含むが、これらに限定されない任意の数の解剖学的位置及び組織型を検査するために使用される。自然な構造に加えて、ＩＶＵＳデバイス１０２は、限定はしないが、心臓弁、ステント、シャント、フィルタ及び他のデバイスといった人工構造物を検査するために使用されてもよい。
【００２４】
[0062]  幾つかの実施形態では、ＩＶＵＳデバイス１０２は、ボルケーノ社から入手可能なＥａｇｌｅＥｙｅ（登録商標）カテーテル及びその全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，８４６，１０１号に開示されるものといった従来の固体ＩＶＵＳカテーテルと同様の特徴を幾つか含む。例えばＩＶＵＳデバイス１０２は、ＩＶＵＳデバイス１０２の遠位端付近のスキャナアセンブリ１１０と、ＩＶＵＳデバイス１０２の長手方向本体に沿って延在する電気ケーブル１１２とを含む。ケーブル１１２は、１、２、３、４、５、６、７本又はそれ以上の導体２１８（図２）を含む複数の導体を含む伝送線束である。なお、導体２１８には、任意の適切なゲージワイヤを使用してよい。一実施形態では、ケーブル１１２は、例えば４１米国ワイヤゲージ規格（ＡＷＧ）ワイヤを有する４導体伝送線路構成を含むことができる。一実施形態では、ケーブル１１２は、例えば４４ＡＷＧワイヤを利用して７導体伝送線路構成を含むことができる。幾つかの実施形態では、４３ＡＷＧワイヤを使用してもよい。
【００２５】
[0063]  ケーブル１１２は、ＩＶＵＳデバイス１０２の近位端におけるＰＩＭコネクタ１１４で終端する。ＰＩＭコネクタ１１４は、ケーブル１１２をＰＩＭ１０４に電気的に接続し、ＩＶＵＳデバイス１０２をＰＩＭ１０４に物理的に接続する。一実施形態では、ＩＶＵＳデバイス１０２は更に、遠位部１３１が近位部１３２に結合される接合部１３０の近くに配置されたガイドワイヤ出口ポート１１６を含む。したがって、場合によっては、ＩＶＵＳデバイス１０２は、迅速交換カテーテルである。ガイドワイヤ出口ポート１１６は、ＩＶＵＳデバイス１０２を血管１２０に通すために、ガイドワイヤ１１８を遠位端に向かって挿入することを可能にする。
【００２６】
[0064]  図２は、本開示の態様によるスキャナアセンブリ１１０の一部の概略上面図である。スキャナアセンブリ１１０は、トランスデューサ領域２０４に形成されるトランスデューサアレイ１２４と、制御領域２０８に形成されるトランスデューサ制御論理ダイ２０６（ダイ２０６Ａ及び２０６Ｂを含む）とを含み、それらの間には遷移領域２１０が配置される。トランスデューサアレイ１２４は、ＩＶＵＳトランスデューサ２１２のアレイを含む。トランスデューサ制御論理ダイ２０６及びトランスデューサ２１２は、図２に平坦構成で示されているフレックス回路２１４に取り付けられている。図２に示されるスキャナアセンブリ１１０は、ＩＶＵＳ撮像アセンブリであるが、当然ながら、スキャナアセンブリ１１０は、任意の種類の生理学的データを取得するように構成されてよい。図３は、フレックス回路２１４の巻かれた構成を示す。トランスデューサアレイ１２４は、医療用センサ素子及び／又は医療用センサ素子アレイの非限定的な例である。トランスデューサ制御論理ダイ２０６は、制御回路の非限定的な例である。トランスデューサ領域２０４は、フレックス回路２１４の遠位部２２８に隣接して配置される。制御領域２０８は、フレックス回路２１４の近位部２２２に隣接して配置される。遷移領域２１０は、制御領域２０８とトランスデューサ領域２０４との間に配置される。トランスデューサ領域２０４、制御領域２０８及び遷移領域２１０の寸法（例えば長さ２２５、２２７、２２９）は、様々な実施形態において異なっていてよい。幾つかの実施形態では、長さ２２５、２２７、２２９は、実質的に同様であるか、又は、遷移領域２１０の長さ２２７は、トランスデューサ領域及びコントローラ領域の長さ２２５、２２９よりそれぞれ大きくてもよい。なお、スキャナアセンブリ１１０は、フレックス回路を含むものとして説明されているが、トランスデューサ及び／又はコントローラは、フレックス回路を省略したものを含む他の構成で、スキャナアセンブリ１１０を形成するように構成されてもよい。
【００２７】
[0065]  明確にするために、限られた数の超音波トランスデューサのみが図２に示されているが、トランスデューサアレイ１２４は、ピッチ幅２１１だけ離間される任意の数及びタイプの超音波トランスデューサ２１２を含んでよい。一実施形態では、トランスデューサアレイ１２４は、６４個の個々の超音波トランスデューサ２１２を含む。更なる実施形態では、トランスデューサアレイ１２４は、３２個の超音波トランスデューサ２１２を含む。他の数も検討され提供される。トランスデューサのタイプに関して、一実施形態では、超音波トランスデューサ２１２は、例えばその全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，６４１，５４０号に開示されているように、ポリマー圧電性材料を使用して、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）基板上に作られる圧電マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＰＭＵＴ）である。代替実施形態では、トランスデューサアレイは、バルクＰＺＴトランスデューサ、容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ｃＭＵＴ）、単結晶圧電材料、他の適切な超音波送信器及び受信器、並びに／又は、それらの組み合わせといったＰＺＴトランスデューサを含む。本明細書で更に詳細に説明されるように、トランスデューサアレイ１２４の製造は、トランスデューサ２１２の幅２１３及びピッチ幅２１１を縮小するために、半導体製造技術を利用することができる。
【００２８】
[0066]  スキャナアセンブリ１１０は、図示される実施形態では、個別の制御論理ダイ２０６に分割されている様々なトランスデューサ制御論理を含んでよい。様々な例では、スキャナアセンブリ１１０の制御論理は、ケーブル１１２を介してＰＩＭ１０４によって送信された制御信号を復号し、超音波信号を発するように、１つ以上のトランスデューサ２１２を駆動し、超音波信号の反射エコーを受信するように、１つ以上のトランスデューサ２１２を選択し、受信したエコーを表す信号を増幅し、及び／又は、ケーブル１１２を介して信号をＰＩＭに送信する。図示される実施形態では、６４個の超音波トランスデューサ２１２を有するスキャナアセンブリ１１０が、制御論理を、９個の制御論理ダイ２０６に分割し、そのうち５個が図２に示される。他の実施形態では、８、９、１６、１７以上を含む他の数の制御論理ダイ２０６を組み込んだデザインが使用される。一般に、制御論理ダイ２０６は、それが駆動可能であるトランスデューサの数によって特徴付けられ、例示的な制御論理ダイ２０６は、４、８及び／又は１６個のトランスデューサを駆動する。
【００２９】
[0067]  制御論理ダイは、必ずしも同質である必要はない。幾つかの実施形態では、単一のコントローラが、マスタ制御論理ダイ２０６Ａと指定され、ケーブル１１２用の通信インターフェースを含む。したがって、マスタ制御回路は、ケーブル１１２を介して受信した制御信号を復号し、ケーブル１１２を介して制御応答を送信し、エコー信号を増幅し、及び／又は、ケーブル１１２を介してエコー信号を送信する制御論理を含んでよい。残りのコントローラは、スレーブコントローラ２０６Ｂである。スレーブコントローラ２０６Ｂは、超音波信号を放出するようにトランスデューサ２１２を駆動し、エコーを受信するようにトランスデューサ２１２を選択する制御論理を含んでよい。図示される実施形態では、マスタコントローラ２０６Ａは、トランスデューサ２１２を直接制御しない。他の実施形態では、マスタコントローラ２０６Ａは、スレーブコントローラ２０６Ｂと同数のトランスデューサ２１２を駆動するか、又は、スレーブコントローラ２０６Ｂと比較して少ないセットのトランスデューサ２１２を駆動する。例示的な実施形態では、単一のマスタコントローラ２０６Ａ及び８つのスレーブコントローラ２０６Ｂが設けられ、各スレーブコントローラ２０６Ｂに、８つのトランスデューサが割り当てられている。
【００３０】
[0068]  トランスデューサ制御論理ダイ２０６及びトランスデューサ２１２がその上に取り付けられているフレックス回路２１４は、構造的支持及び電気的結合のための相互接続を提供する。フレックス回路２１４は、ＫＡＰＴＯＮ（商標）（ＤｕＰｏｎｔ社の商標）といった可撓性ポリイミド材料のフィルム層を含む。他の適切な材料としては、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム又はポリエーテルイミドフィルム、他の可撓性プリント半導体基板、並びに、Ｕｐｉｌｅｘ（登録商標）（宇部興産株式会社の登録商標）及びＴＥＦＬＯＮ（登録商標）（Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ社の登録商標）といった製品が挙げられる。図２に示される平坦構成では、フレックス回路２１４は、概して長方形である。本明細書に示され説明されるように、フレックス回路２１４は、場合によっては、円筒形トロイドを形成するように、支持部材２３０（図３）の周りに巻き付けられる。したがって、フレックス回路２１４のフィルム層厚は、一般に、最終的に組み立てられたスキャナアセンブリ１１０における曲率の程度に関係している。幾つかの実施形態では、フィルム層は、５μｍ乃至１００μｍであり、幾つかの特定の実施形態は、１２．７μｍ乃至２５．１μｍである。
【００３１】
[0069]  一実施形態では、制御論理ダイ２０６とトランスデューサ２１２とを電気的に相互接続するために、フレックス回路２１４は更に、制御論理ダイ２０６とトランスデューサ２１２との間で信号を搬送するフィルム層上に形成された導電性トレース２１６を含む。具体的には、制御論理ダイ２０６とトランスデューサ２１２との間の通信を提供する導電性トレース２１６は、遷移領域２１０内でフレックス回路２１４に沿って延在する。場合によっては、導電性トレース２１６はまた、マスタコントローラ２０６Ａとスレーブコントローラ２０６Ｂとの間の電気通信を容易にすることができる。導電性トレース２１６はまた、ケーブル１１２の導体２１８がフレックス回路２１４に機械的及び電気的に結合されたときに、ケーブル１１２の導体２１８と接触する一組の導電パッドを提供することができる。導電性トレース２１６に適した材料は、銅、金、アルミニウム、銀、タンタル、ニッケル及び錫を含み、スパッタリング、メッキ及びエッチングといったプロセスによってフレックス回路２１４上に堆積されてよい。一実施形態では、フレックス回路２１４は、クロム接着層を含む。導電性トレース２１６の幅及び厚さは、フレックス回路２１４が丸められたときに、適切な導電性及び弾力性を提供するように選択される。この点に関して、導電性トレース２１６及び／又は導電パッドの厚さの例示的な範囲は、１０乃至５０μｍである。例えば一実施形態では、２０μｍの導電性トレース２１６が、２０μｍの間隔で隔てられる。フレックス回路２１４上の導電性トレース２１６の幅は、トレース／パッドに結合される導体２１８の幅によって更に決定されてよい。
【００３２】
[0070]  フレックス回路２１４は、幾つかの実施形態では、導体インターフェース２２０を含んでよい。導体インターフェース２２０は、ケーブル１１２の導体２１８が、フレックス回路２１４に結合されるフレックス回路２１４の場所としてよい。例えばケーブル１１２の裸導体が、導体インターフェース２２０において、フレックス回路２１４に電気的に結合される。導体インターフェース２２０は、フレックス回路２１４の本体から延在するタブであってよい。この点で、フレックス回路２１４の本体は、トランスデューサ領域２０４、コントローラ領域２０８及び遷移領域２１０をまとめて指すことができる。図示される実施形態では、導体インターフェース２２０は、フレックス回路２１４の近位部２２２から延在する。他の実施形態では、導体インターフェース２２０は、遠位部２２８といったフレックス回路２１４の他の部分に配置されるか、又は、フレックス回路２１４は、導体インターフェース２２０を省略する。幅２２４といったタブ又は導体インターフェース２２０の寸法の値は、幅２２６といったフレックス回路２１４の本体の寸法の値よりも小さくてよい。幾つかの実施形態では、導体インターフェース２２０を形成する基板は、フレックス回路２１４と同じ材料で作られ、及び／又は、フレックス回路２１４と同様に可撓性である。他の実施形態では、導体インターフェース２２０は、フレックス回路２１４とは異なる材料で作られ、及び／又は、フレックス回路２１４よりも比較的剛性が高い。例えば導体インターフェース２２０は、ポリオキシメチレン（例えばＤＥＬＲＩＮ（登録商標））、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ナイロン及び／又は他の適切な材料を含むプラスチック、熱可塑性物質、ポリマー、硬質ポリマー等で作ることができる。
【００３３】
[0071]  場合によっては、スキャナアセンブリ１１０は、平坦構成（図２）から、巻かれた構成、即ち、より円筒形の構成（図３）に移行する。例えば幾つかの実施形態では、「ULTRASONIC TRANSDUCER ARRAY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME」なる名称の米国特許第６，７７６，７６３号及び「HIGH RESOLUTION INTRAVASCULAR ULTRASOUND SENSING ASSEMBLY HAVING A FLEXIBLE SUBSTRATE」なる名称の米国特許第７，２２６，４１７号の何れか又は両方に開示されている技術が利用される。これらの特許それぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。図３は、本開示の態様に従って、フレックス回路２１４が支持部材２３０の周りに巻かれた構成にある概略斜視図である。場合によっては、支持部材２３０は、ユニボディとして言及される。支持部材２３０は、２０１４年４月２８日に出願され、「Pre-doped Solid Substrate for Intravascular Devices」なる名称の米国仮特許出願第６１／９８５，２２０号（第’２２０号出願）に説明されているように、ステンレス鋼といった金属材料、又は、プラスチック若しくはポリマーといった非金属材料から構成することができる。当該出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。支持部材２３０は、遠位部２６２及び近位部２６４を有するフェルールであってよい。支持部材２３０は、遠位部２６２及び近位部２６４を有するフェルールであってよい。支持部材２３０は、管状で、その中を通って長手方向に延在する管腔２３６が画定されてよい。管腔２３６は、ガイドワイヤ１１８を受容するようなサイズ及び形状にされてよい。支持部材２３０は、任意の適切なプロセスを用いて製造されてよい。例えば支持部材２３０は、ブランクから材料を除去して支持部材２３０を成形すること等によって機械加工されても、射出成形プロセス等によってモールド成形されてもよい。
【００３４】
[0072]  上記のように、デバイスのサイズ、有用性及び剛性長を低減するか、少なくとも維持しながら、高い画像解像度及び／又は高画質の画像を作成することができるフェーズドアレイＩＶＵＳデバイスを提供することが望ましい。図４乃至図１３を参照して、スキャナアセンブリ１１０と実質的に同様の血管内撮像アセンブリを製造する方法４００を説明する。図４は、本開示の態様に従って、本明細書に説明される半導体製造技術を利用して血管内撮像アセンブリを製造する方法４００のフロー図である。なお、方法４００のステップの前、最中及び後に、追加のステップを提供してもよく、説明されるステップのうちの幾つかは、方法の他の実施形態のために、交換又は排除されてもよい。方法４００のステップは、ＩＶＵＳデバイス１０２といったＩＶＵＳデバイスの製造業者によって実行されてよい。図５Ａは、本開示の態様に従って、製造段階における犠牲材料層５１０の概略上面図である。図５Ｂは、本開示の態様に従って、製造段階における犠牲材料層５１０の図５Ａの線５０１に沿った概略断面図である。図６Ａは、本開示の態様に従って、製造段階における犠牲層５１０及び超音波材料層５２０を含む構造化層６００の概略上面図である。図６Ｂは、本開示に態様に従って、製造段階における構造化層６００の図６Ａの線６０１に沿った概略断面図である。図７は、本開示の態様に従って、製造段階における複数の構造化層６００を含む積層構造体７００の概略斜視図である。図８は、本開示の態様に従って、製造段階における第１のダイシング下の積層構造７００の概略斜視図である。図９は、本開示の態様に従って、製造段階におけるダイシングされた構造７１０の概略斜視図である。図１０は、本開示の態様に従って、製造段階における第２のダイシング下のダイシングされた構造７００の概略斜視図である。図１１は、本開示の態様に従って、製造段階における伸長ストリップ７２０の一部の概略上面図である。図１２は、本開示の態様に従って、製造段階における伸長ストリップ７２０を含むフレックス回路８００の一部の概略上面図である。図１３は、本開示の態様に従って、製造段階における伸長ストリップ７２０から形成されたトランスデューサアレイ７３０を含むフレックス回路８００の一部の概略上面図である。
【００３５】
[0073]  方法４００のステップ４０５、並びに図４及び図５を参照すると、一実施形態において、犠牲材料層５１０が得られる。図５Ａは、犠牲材料層５１０の概略上面図である。図５Ｂは、線５０１に沿った犠牲材料層５１０の概略断面図である。例えば上面図は、ｘｙ平面に示され、断面図は、ｘｙ平面に垂直なｘｚ平面に示される。犠牲材料層５１０は、酸化シリコン及び二酸化シリコンを含む一群の犠牲材料から、様々な異なる堆積及び調製技術を用いて構成される。場合によっては、低温化学蒸着酸化物、低圧化学蒸着酸化物又はスパッタ酸化物さえも含んでよい。二酸化シリコン犠牲層に対する代替の選択肢には、アルミニウム、クロム、リンケイ酸ガラス及びホウリンケイ酸ガラスが含まれてよい。犠牲材料層５１０の寸法は、様々な実施形態において異なっていてよい。幾つかの実施形態では、犠牲材料層５１０の寸法は、犠牲層堆積技術の能力に応じる。例えば最小堆積スポットサイズは、犠牲材料層５１０の最小幅及び最小長を左右する。例えば犠牲材料層５１０は、約５マイクロメートル（μｍ）乃至約０．０１２７メートル（ｍ）の長さ５１１、約５μｍ乃至約０．０１２７ｍの幅５１２、及び、約０．０１μｍ乃至約１２５μｍの厚さ５１３を有してよい。長さ５１１、幅５１２及び厚さ５１３の上限によって、犠牲材料層５１０が、１２Ｆｒ（フレンチ）カテーテルの周囲を覆うトランスデューサストリップを製造できる。以下により詳細に説明されるように、寸法は、ダイシング角度に応じても変化する。
【００３６】
[0074]  方法４００のステップ４１０、並びに図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、一実施形態において、超音波材料層５２０が犠牲材料層５１０上に配置されて構造化層６００が形成される。図６Ａは、構造化層６００の概略上面図である。図６Ｂは、線６０１に沿った構造化層６００の概略断面図である。図示されるように、超音波材料層５２０は、犠牲材料層５１０の上に配置されている。超音波材料層５２０は、ＰＺＴ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、及び、それらの複合材料（例えばＰＺＴ−ＰＶＤＦ等）を含む超音波材料の群から構成することができる。超音波材料層５２０の寸法は、様々な実施形態において異なっていてよい。幾つかの実施形態では、超音波材料層５２０は、犠牲材料層５１０よりも厚くすることができる。例えば超音波材料層５２０は、約５μｍ乃至約０．０１２７μｍの長さ５２１、約５μｍ乃至約０．０１２７μｍの幅５２２、及び、約５μｍ乃至約１２５μｍの厚さ５２３を有してよい。本明細書により詳細に説明されるように、超音波材料層５２０の厚さ５２３は、トランスデューサアレイ１２４における個々のトランスデューサ２１２の幅２１３といったように、トランスデューサアレイにおける個々のトランスデューサ素子の幅を画定し、犠牲材料層５１０の厚さ５１３は、ピッチ幅２１１といったように、トランスデューサアレイにおけるピッチ幅を画定する。
【００３７】
[0075]  方法４００のステップ４１５及び図７を参照すると、一実施形態において、複数の構造化層６００が積み重ねられて積層構造７００が形成される。図７は、積層構造７００の斜視図である。図示されるように、積層構造７００は、交互のパターンで複数の超音波材料層５２０の間に複数の犠牲材料層５１０が配置されている。本明細書に更に詳細に説明されるように、構造化層６００の数が、トランスデューサアレイにおけるトランスデューサの数を決定する。例えば３２、６４又は１２８個の構造化層６００が、それぞれ、３２、６４又は１２８個のトランスデューサを有するトランスデューサアレイを形成する。したがって、積み重ねを繰り返して、任意の適切な数の構造化層６００を有する積層構造７００を形成することができる。
【００３８】
[0076]  方法４００のステップ４２０、並びに図８及び図９を参照すると、一実施形態において、第１の平面に沿って積層構造７００に第１のダイシングが行われ、ダイシングされた構造７１０が形成される。図８は、ｙｚ平面によって示される第１の平面に沿った第１のダイシング下の積層構造７００の概略斜視図である。例えば第１のダイシングは、距離７１１だけ離されたｙｚ平面に沿った複数の第１の切り込み７０１を含む。第１のダイシングは、任意の適切な技術を用いて行われる。幾つかの実施形態では、距離７１１は、約５μｍ乃至約２ミリメートル（ｍｍ）であってよい。本明細書により詳細に説明されるように、距離７１１は、個々の超音波素子の長さを画定する。図９は、ダイシングされた構造７１０の概略斜視図である。幾つかの実施形態では、第１のダイシング後、破線のボックスで示されるように、追加の犠牲層５９０が、ダイシングされた構造７１０に隣接して形成されてよい。追加の犠牲層５９０は、本明細書に更に詳細に説明されるように、複数列の超音波素子を有するフェーズドアレイを形成するときに、スペーサとして機能する。
【００３９】
[0077]  方法４００のステップ４２５、並びに図１０及び図１１を参照すると、一実施形態において、第１の平面に垂直な第２の平面に沿って、ダイシングされた構造７１０に第２のダイシングが行われ、伸長ストリップ７２０が形成される。図１０は、ｘｚ平面によって示される第２の平面に沿った第２のダイシング下のダイシングされた構造７００の概略斜視図である。例えば第２のダイシングは、距離７１２だけ離されたｘｚ平面に沿った複数の切り込み７０２を含む。幾つかの実施形態では、距離７１２は、約５μｍ乃至約２ｍｍである。本明細書に更に詳細に説明されるように、第２のダイシングからの距離７１２、第１のダイシングからの距離７１１及び超音波材料層５２０の厚さ５２３が、個々の超音波素子の高さ、長さ及び幅を画定する。幾つかの実施形態では、追加の犠牲層５９０は、第１のダイシング後ではなく、第２のダイシング後に形成されてよい。図１１は、ｘｚ平面における伸長ストリップ７２０の一部の概略上面図である。伸長ストリップ７２０は、超音波材料層５２０の部分によって画定されるスペーサ７２２だけ分離された犠牲層５１０の部分によって画定される超音波素子７２１のアレイを有する。各超音波素子７２１の幅７２３は、超音波材料層５２０の厚さ５２３によって画定される。超音波素子７２１は、犠牲材料層５１０の厚さ５１３によって画定されるピッチ幅７２４だけ離間される。幾つかの実施形態では、複数の伸長ストリップ７２０を互いに積み重ねて、複数の行を有するフェーズドアレイが形成され、当該行は、追加の犠牲層５９０によって分離される。したがって、犠牲層５１０及び追加の犠牲層５９０は、個々の超音波素子間の水平方向の間隔及び垂直方向の間隔をそれぞれ制御する。
【００４０】
[0078]  方法４００のステップ４３０及び図１２を参照すると、一実施形態において、伸長ストリップ７２０は、フレックス回路２１４といったフレックス回路８００に結合される。図１２は、伸長ストリップ７２０を含むフレックス回路８００の一部の概略上面図である。例えば伸長ストリップ７２０は、フレックス回路８００のトランスデューサ領域８０４内に直接配置される。フレックス回路８００は、トランスデューサ領域８０４をコントローラ領域８０８にインターフェースする遷移領域８１０を含む。トランスデューサ領域８０４、遷移領域８１０及びコントローラ領域８０８は、それぞれ、トランスデューサ領域２０４、遷移領域２１０及びコントローラ領域２０８と実質的に同様である。
【００４１】
[0079]  方法４００のステップ４３５及び図１３を参照すると、一実施形態において、伸長ストリップ７２０のスペーサ７２２が、フレックス回路８００から除去され、フレックス回路上にトランスデューサアレイ７３０が形成される。図１３は、細長ストリップ７２０の超音波素子７２１から形成されるトランスデューサアレイ７３０を含むフレックス回路８００の一部の概略上面図である。図示されるように、スペーサ７２２は、フレックス回路８００から除去されている。スペーサ７２２及び追加の犠牲層５９０は、エッチングといった任意の適切な半導体製造技術を使用して除去することができる。例えばフォトリソグラフィを使用して、スペーサ７２２と一致する開口部を有するパターンを画定し、その後に、バッファード酸化物エッチ（例えばフッ化アンモニウム＋フッ化水素酸）を使用する湿式化学エッチング、乾式蒸気エッチング（例えば蒸気ＨＦ、Ｈ２Ｏ、ＨＣｌ、ＨＩ、Ｃｌ２、ＨＩ−ＨＦ等）、反応性イオンエッチング（ＰＺＴ構造及び犠牲層の組み合わせが、より低い選択性を有する場合）を含む様々なエッチング技術が続けられる。方法４００は、遷移領域８１０内の導電性トレース２１６といった導電性トレースや、コントローラ領域８０８内のコントローラチップ２０６といったコントローラに、トランスデューサアレイ７３０を接続する等の追加のステップを含んでもよい。
【００４２】
[0080]  場合によっては、本発明のシステム及び方法は、超音波素子間の完全な間隔ではなく、超音波素子間に部分的な空気切溝を生成するように適用されてもよい。このような場合、ステップ４２０において、積層構造は、部分的にしかダイシングされない（例えば完全には貫通しない）。部分的な切溝が所望される場合、積層構造（例えば犠牲層によって積み重ねられ支持される超音波材料層）は、機械的ダイシングからの応力をよりうまく分散及び吸収するか、又は、犠牲材料の特性を介してレーザのスポットサイズの熱分布を管理することによってレーザダイシングのより良い分解能を可能にする。主な利点は、より多くの超音波材料だけでダイシングするよりも潜在的に歩留まりが高いプロセスであり（小さな寸法では応力破断がしばしば生じる）、副次的な利点は、おそらくレーザによって、より小さな切溝幅デザインが可能になる点である。
【００４３】
[0081]  図１４乃至図１８を参照して、スキャナアセンブリ１１０と実質的に同様の血管内撮像アセンブリを製造する方法１４００を説明する。図１４は、本開示の態様に従って、本明細書に説明される半導体製造技術を利用して血管内撮像アセンブリを製造する方法１４００のフロー図である。なお、方法１４００のステップの前、最中及び後に追加のステップを提供してもよく、説明されるステップのうちの幾つかは、方法の他の実施形態のために、交換又は排除されてもよい。方法１４００のステップは、ＩＶＵＳデバイス１０２といったＩＶＵＳデバイスの製造業者によって実行されてよい。図１５Ａは、本開示の態様に従って、製造段階における基板１５００の概略上面図である。図１５Ｂは、本開示の態様に従って、製造段階における基板１５００の図１５Ａの線１５０１に沿った概略断面図である。図１６Ａは、本開示の態様に従って、製造段階におけるパターン化凹部１５２０を有する基板１５００の一部の概略上面図である。図１６Ｂは、本開示の態様に従って、製造段階におけるパターン化凹部１５２０を有する基板１５００の一部の図１６Ａの線１６０１に沿った概略断面図である。図１７は、本開示の態様に従って、製造段階における充填基板１７００の一部の図１６Ａの線１６０１に沿った概略断面図である。図１８は、本開示の態様に従って、製造段階におけるダイシング下の充填基板１７００の一部の概略断面図である。
【００４４】
[0082]  方法１４００のステップ１４０５、並びに図１５Ａ及び図１５Ｂを参照すると、一実施形態において、犠牲材料の基板１５００が得られる。図１５Ａは、基板１５００の概略上面図である。図１５Ｂは、線１５０１に沿った基板１５００の概略断面図である。例えば上面図は、ｘｙ平面に示され、断面図は、ｘｙ平面に垂直なｘｚ平面に示される。基板１５００の犠牲材料は、犠牲材料層５１０の材料と実質的に同様であってよい。基板１５００の寸法は、様々な実施形態において異なっていてよい。例えば基板１５００は、約１０μｍ乃至約２センチメートル（ｃｍ）長さ１５１１、約１０μｍ乃至約２ｃｍの幅１５１２、及び、約５μｍ乃至約５０μｍの厚さ１５１３を有してよい。長さ５１１は、最小ダイス幅の約２倍になるように選択されてよい。本明細書により詳細に説明されるように、厚さ１５１３は、凹部１５２０を収容するように選択されてよく、凹部１５２０は、所定のトランスデューサ寸法に従って、サイズ及び形状が決められてよい。例えば厚さ１５１３は、犠牲材料層５１０の厚さ５１３と超音波材料層５２０の厚さ５２３との合計と、ほぼ同じであってよい。
【００４５】
[0083]  方法１４００のステップ１４１０、並びに図１６Ａ及び図１６Ｂを参照すると、一実施形態において、複数の凹部１５２０が基板１５００に形成されている。基板１５００における凹部１５２０の形成又はパターニングは、任意の適切な半導体製造技術を使用してよい。例えば形成又はパターニングは、フォトリソグラフィを介して、凹部１５２０を画定する開口部を有するフォトパターンを、基板１５００上に転写することと、エッチングを介して、開口部に従って基板１５００から犠牲材料を除去することとを含む。適切なエッチングプロセスの例は、深反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）である。
【００４６】
[0084]  図１６Ａは、パターン化凹部１５２０を有する基板１５００の一部の概略上面図である。図示されるように、凹部１５２０は、リブ１５３０によって分離されている。例えば凹部１５２０及びリブ１５３０は、基板１５００のｙ軸に沿って延在する。図１６Ｂは、パターン化凹部１５２０を有する基板１５００の一部の線１６０１に沿った概略断面図である。例えば断面図は、ｘｙ平面に垂直なｘｚ平面に示される。凹部１５２０及びリブ１５３０の寸法は、様々な実施形態において異なっていてよい。例えばリブ１５３０は、約５μｍ乃至約２ｍｍの幅１５３１を有し、凹部１５２０は、約５μｍ乃至約１２５μｍの幅１５２１、及び、約５μｍ乃至約１２５μｍの深さ又は高さ１５２２を有してよい。本明細書により詳細に説明されるように、凹部１５２０の幅１５２１及び高さ１５２２は、トランスデューサアレイ内の個々の超音波素子の寸法を画定し、幅１５３１は、トランスデューサアレイ内の超音波素子間のピッチ幅を画定することができる。
【００４７】
[0085]  方法１４００のステップ１４１５及び図１７を参照すると、一実施形態において、複数の凹部１５２０を超音波材料１７１０で充填して、充填基板１７００が形成される。図１７は、線１６０１に沿った充填基板１７００の一部の概略断面図であり、凹部１５２０は、超音波材料１７１０が充填されている。超音波材料１７１０は、超音波材料層５２０の材料と実質的に同様であってよい。
【００４８】
[0086]  方法１４００のステップ１４２０及び図１８を参照すると、一実施形態において、充填基板１７００の平面に沿って充填基板１７００をダイシングして、伸長ストリップ７２０と同様の伸長ストリップ１７２０が形成される。図１８は、ｘｚ平面によって示される平面に沿ったダイシング下の充填基板１７００の一部の概略上面図である。例えばダイシングは、距離１７１１だけ離されたｘｚ平面に沿った複数の切り込み１８０１を含む。各伸長ストリップ１７２０は、超音波材料１７１０によって画定される超音波素子７２１と同様の超音波素子１７２１のアレイと、基板１５００の犠牲材料によって画定されるスペーサ７２２と同様のスペーサ１７２２とを有する。凹部１５２０の距離１７１１及び幅１５２１は、それぞれ、超音波素子１７２１の長さ及び幅を画定する。リブ１５３０の幅１５３１は、超音波素子１７２１間のピッチ幅を画定する。
【００４９】
[0087]  ステップ１４２５を参照すると、一実施形態において、伸長ストリップ１７２０は、フレックス回路２１４及び８００と同様のフレックス回路に結合される。例えば結合は、方法４００のステップ４３０と同様であり、図１２に示されている通りであってよい。
【００５０】
[0088]  ステップ１４３０を参照すると、一実施形態において、伸長ストリップ１７２０のスペーサ１７２２が、フレックス回路から除去される。例えば除去は、方法４００のステップ４３５と同様であり、図１３に示されている通りであってよい。
【００５１】
[0089]  幾つかの実施形態では、方法１４００は、方法４００において説明されている積層機構と組み合わせられてもよい。例えば方法１４００は、複数の充填基板１７００を積層して、積層構造を形成することと、第１の平面の後に、第１の平面に垂直な第２の平面に沿って積層構造をダイシングすることとを含む。
【００５２】
[0090]  ステップ１４１０における凹部１５２０の形成は、任意のサイズのトランスデューサを有し、任意の構成に配置されるトランスデューサアレイを作成するように行われてよい。例えば個々の凹部は、所定のトランスデューサ寸法に従ってサイズ及び形状が決められてよく、また、凹部は、所定の解像度及び／又は脈管構造図の画像の作成を容易にするように配置されてよい。
【００５３】
[0091]  図１９乃至図２１は、整列構成で凹部を形成する実施形態をまとめて示す。図１９Ａは、本開示の態様による整列凹部１９２０を含む基板１９００の一部の概略上面図である。基板１９００は、犠牲材料層５００及び基板１５００と同様の犠牲材料からなる。凹部１９２０は、凹部１５２０の形成と同様の機構を用いて、基板１９００上に形成される。凹部１９２０は、サイズ及び形状が均一である。凹部１９２０は、複数の列に配置され、基板１９００の犠牲材料によって分離される列全体に亘って整列している。各凹部１９２０が、トランスデューサを画定する。凹部１９２０の寸法は、様々な実施形態において異なっていてよい。幾つかの実施形態では、３．０ＦｒのＩＶＵＳデバイス１０２用に６４個のトランスデューサを有するトランスデューサアレイを作成するために、各凹部１９２０は、約０．５ｍｍ乃至約１．５ｍｍの長さ、約１５μｍ乃至約３０μｍの幅、及び、５０μｍ乃至約８０μｍの高さを含み、隣接する凹部１９２０は、約１５μｍ乃至約３０μｍの距離だけ分離されてよい。図１９Ｂは、本開示の態様による整列凹部１９２０を含む基板１９００の一部の図１９Ａの線１９０１に沿った概略断面図である。例えば上面図は、ｘｙ平面に示され、断面図は、ｘｙ平面に垂直なｘｚ平面に示される。
【００５４】
[0092]  図２０Ａは、本開示の態様による充填基板２０００の一部の概略上面図である。充填基板２０００は、基板１９００の凹部１９２０を、超音波材料１７１０と同様の超音波材料２０１０で充填することによって形成される。図２０Ｂは、本開示の態様による充填基板２０００の一部の図２０Ａの線２００１に沿った概略断面図である。
【００５５】
[0093]  図２１は、本開示の態様によるダイシング下の充填基板２０００の一部の概略上面図である。ダイシングは、ｘｙ平面に垂直なｘｚ平面に沿って複数の切り込み２１０１を含んでよい。ダイシングは、伸長ストリップ７２０及び１７２０と同様の伸長ストリップ２０２０を形成する。基板１９００の犠牲材料によって超音波材料２０１０を包む又は囲むと、ダイシングの機械的応力を低減することができる。幾つかの実施形態では、レーザ切断を使用して、超音波材料２０１０を破砕又は損傷する危険性を更に低減することができる。ダイシング後、方法４００及び１４００と同様に、伸長ストリップ２０２０を、フレックス回路２１４及び８００といったフレックス回路に結合し、伸長ストリップ２０２０の犠牲材料を除去して、フレックス回路上にトランスデューサアレイが形成される。
【００５６】
[0094]  図２２乃至図２７は、オフセット構成で凹部を形成する実施形態をまとめて示す。図２２Ａは、本開示の態様によるオフセット凹部２２２０を含む基板２２００の一部の概略上面図である。基板２２００は、基板１５００及び１９００と同様である。凹部２２２０は、凹部１５２０及び１９２０の形成と同様の機構を用いて、基板２２００上に形成される。図示されるように、凹部２２２０は、オフセットパターンで配置され、隣接する列２２２１における凹部２２２０の配置は、互いにオフセットされている。オフセットパターン又は構成は、血管１２０の異なる長手方向部分の画像の同時捕捉を可能にする。図２２Ｂは、本開示の態様によるオフセット凹部２２２０を有する基板２２００の一部の図２２Ａの線２２０１に沿った概略断面図である。
【００５７】
[0095]  図２３Ａは、本開示の態様による充填基板２３００の一部の概略上面図である。充填基板２３００は、基板２２００の凹部２２２０を、超音波材料１７１０及び２０１０と同様の超音波材料２３１０で充填することによって形成される。図２３Ｂは、本開示の態様による充填基板２３００の一部の図２３Ａの線２３０１に沿った概略断面図である。
【００５８】
[0096]  図２４は、本開示の態様によるダイシング下の充填基板２３００の一部の概略上面図である。ダイシングは、ｘｙ平面に垂直なｘｚ平面に沿った１つ以上の切り込み２４０１を含んでよい。ダイシングは、超音波材料２３１０によって画定される超音波素子２３２３の２つの列２３２１及び２３２２と、基板２２００の材料によって画定されるスペーサ２３２４とを含む伸長ストリップ２３２０を形成する。２つの列２３２１及び２３２２の超音波素子２３２３の位置は、互いにオフセットされている。図２５は、本開示の態様による伸長ストリップ２３２０の一部の概略上面図である。
【００５９】
[0097]  図２６は、本開示の態様による伸長ストリップ２３２０を含む、フレックス回路２１４及び８００と同様のフレックス回路２６００の一部の概略上面図である。フレックス回路２６００は、トランスデューサ領域２６０４とコントローラ領域２６０８との間に配置された遷移領域２６１０を含む。伸長ストリップ２３２０は、ステップ１４２５と同様の機構を使用してフレックス回路２６００に結合される。例えば伸長ストリップ２３２０は、フレックス回路２６００のトランスデューサ領域２６０４上に直接配置される。
【００６０】
[0098]  図２７は、本開示の態様による伸長ストリップ２３２０から形成されるトランスデューサアレイ２３３１及び２３３２を含むフレックス回路２６００の一部の概略上面図である。例えば伸長ストリップ２３２０が、フレックス回路２６００に結合された後、スペーサ２３２４が、ステップ１４３０と同様の機構を用いて、フレックス回路２６００から除去される。フレックス回路２６００は、超音波素子２３２３が、支持部材２３０の周囲に配置されるように、支持部材２３０の周りに巻き付けられる。例えばトランスデューサアレイ２３３１は、１つの円周の周りに配置され、トランスデューサアレイ２３３２は、支持部材２３０の長手方向軸に沿って、トランスデューサアレイ２３３２から離間された別の円周の周りに配置される。トランスデューサアレイ２３３１及び２３３２内にシフトされた超音波素子２３２３を生成するために凹部２２２０の位置をシフトさせることによって、及び／又は、フレックス回路２６００上により多くのトランスデューサアレイを含めることによって、動的集束及びアパーチャの拡大といった様々なビーム形成方法を行い、画質を向上させることができる。
【００６１】
[0099]  一実施形態において、方法４００を用いて、トランスデューサアレイ７３０、２３３１及び２３３２と同様のトランスデューサアレイを複数有するマルチトランスデューサアレイを形成することができる。図２８乃至図３１は、マルチトランスデューサアレイを形成する実施形態をまとめて示す。図２８は、本開示の態様に従って、製造段階におけるオフセット構成に配置された２つの伸長ストリップ７２０の一部の概略上面図である。上記のように、積層構造７００の第１のダイシング及び第２のダイシングによって、複数の伸長ストリップ７２０が形成される。２つの伸長ストリップ７２０は、当該２つの伸長ストリップ７２０が、ほぼ平行で、間隙７４３によって分離され、一方の伸長ストリップ７２０の超音波素子７２１が、他方の伸長ストリップ７２０の超音波素子７２１からオフセットされているように位置付けられる。
【００６２】
[00100]  図２９は、本開示の態様に従って、製造段階における２つの伸長ストリップ７２０を含む複合ストリップ７４０の線２８０１に沿った概略断面図である。２つの伸長ストリップ７２０を配置した後、ポスト犠牲材料層７４１が２つの伸長ストリップ７２０上に配置され、２つの伸長ストリップ７２０を一緒に保持して複合ストリップ７４０が形成される。ポスト犠牲材料層７４１は、複数の犠牲層５１０と同様の材料を含んでよい。
【００６３】
[00101]  図３０は、本開示の態様に従って、製造段階における複合ストリップ７４０を含むフレックス回路８００の一部の概略上面図である。複合ストリップ７４０を形成した後、当該複合ストリップ７４０は、２つの細長ストリップ７２０がフレックス回路８００とポスト犠牲材料層７４１との間に配置されるようにフレックス回路８００に結合される。
【００６４】
[00102]  図３１は、本開示の態様に従って、製造段階におけるマルチトランスデューサアレイ７４２を含むフレックス回路８００の一部の概略上面図である。複合ストリップ７４０をフレックス回路８００に結合した後、伸長ストリップ７２０のポスト犠牲材料層７４１及びスペーサ７２２が、ステップ４３５及び１４３０と同様の機構を使用して除去され、フレックス回路８００上にマルチトランスデューサアレイ７４２が形成される。マルチトランスデューサアレイ７４２は、オフセット超音波素子７２１の２つのアレイ７４４と共に示されているが、同様の機構を使用して、任意の間隙距離で離された任意の適切な数のアレイと、任意の適切な構成又はパターンで配置された超音波素子とを有するマルチトランスデューサアレイを形成することができる。上記のように、シフトされた超音波素子のアレイを作成することによって、例えばビーム形成を通して、画質を向上させることができる。
【００６５】
[00103]  開示される実施形態は、幾つかの利点を提供する。例えば方法４００及び／又は１４００の積層及びダイシング機構は、拡張性があり、大量生産に適している。犠牲材料の使用は、機械的応力、また、ダイシング中の破砕及び／又は亀裂の危険性を低下させる。トランスデューサアレイにおける超音波素子間の間隔は、フレックス回路の強度及び／若しくは特性、ブレードの特性、又は、ダイシング機器によって制限されない。開示される実施形態は、切り込み間の間隔を維持する必要がなく、代わりに、よりきれいな切り込みに集中することを可能にする。したがって、開示される実施形態は、より高い歩留まりを達成することができる。典型的には、多数の超音波素子を有する撮像コアのダイシングプロセスは、材料及びサイクルタイムの点で費用がかかる。したがって、開示される実施形態は、製造コストを削減することができる。更に、開示される実施形態は、より多数のより小さいサイズの超音波素子を有するトランスデューサアレイの製造を可能にする。例えば３．５ＦｒのフェーズドアレイＩＶＵＳデバイスは、一般に、最大で６４個の超音波素子を含み、個々の素子は、約２０μｍ乃至約２５μｍの幅及び約７０μｍ乃至約８０μｍの高さを有し、約２０μｍ乃至約２５μｍのピッチ幅で離間される。一方で、開示される実施形態は、６４個を超える超音波素子を含むことができる。例えば開示される実施形態は、１列あたり、空間的に１２８個の超音波素子を配置することができ、最大約３列を含むことができる。１２８個の超音波素子からなる３列を製造するためには、超音波層は、約１０μｍ乃至約１５μｍの厚さ／凹部幅を有し、ダイシング幅／凹部の深さは、約２０μｍ乃至約５０μｍであり、超音波素子間のピッチ幅は、水平及び垂直に約１０μｍ未満であってよい。方法４００を使用する際、間隔は、追加の犠牲層５９０の厚さによって制御され、超音波素子の高さは、第２のダイシングによって制御される。円形フェーズドアレイの場合、超音波素子の高さは、アレイが、図３に示される巻かれた構成にあるときに、超音波素子が互いに接触しないように設定されてよい。個々の素子のサイズ及び個々の素子間の間隔を制限しうる幾つかの他の要因は、フレックス回路上のトレース印刷技術の解像度制限を含む。より多数のより小さいサイズの超音波素子は、軸方向及び横方向の解像度が向上された画像の作成を可能にする。
【００６６】
[00104]  当業者は、上記装置、システム及び方法が、様々なやり方で修正可能であることを認識するであろう。したがって、当業者であれば、本開示に包含される実施形態が、上記特定の例示的実施形態に限定されないことを理解するであろう。この点に関して、例示的な実施形態が示され、説明されたが、前述の開示では、広範囲の修正、変更及び置換が考えられる。なお、本開示の範囲から逸脱することなく、上記変更が前述に対してなされうる。したがって、添付の特許請求の範囲は、広く、また、本開示と一致する方法で解釈されることが適切である。
【図１】
2019530505.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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