(57)【要約】      （修正有）【課題】配線が形成される樹脂突起の縦横比を増大可能な実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、及び電子機器を提供する。【解決手段】超音波デバイス２２は、素子基板４１と、基板に相当する封止板４２と、音響層４３と、保護膜４４と、を含み構成される。封止板４２は、溝部４２１と、導通部５と、貫通電極４２４と、下部電極配線４２５と、を設ける。溝部４２１が設けられた半導体基板４２０Ａ及び絶縁層４２０Ｂと、導通部５と、を含み実装構造体が構成される。【選択図】図３
2018085636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一面に形成される溝部と、
前記溝部に設けられる樹脂突起と、
前記基板から前記樹脂突起に亘って設けられる配線と、を備える
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の実装構造体において、
前記溝部は、前記基板の前記一面にて開口し、当該開口を形成する開口端縁を有し、
前記樹脂突起は、前記開口端縁に接する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の実装構造体において、
前記溝部の溝内面は、凹状に湾曲する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項４】
請求項１に記載の実装構造体において、
前記基板の厚み方向から見た平面視において、前記溝部及び前記樹脂突起を囲む壁部を備える
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項５】
請求項４に記載の実装構造体において、
前記壁部は、前記厚み方向において、前記基板とは反対側の頂面を有し、
前記樹脂突起は、前記頂面の内周縁に接する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の実装構造体において、
前記壁部は、前記基板の厚み方向の平面視において、前記溝部側の内側面を有し、
前記内側面は、凹状に湾曲する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の実装構造体において、
前記壁部は、前記厚み方向において前記基板とは反対側の頂面と、前記平面視において前記溝部とは反対の外側面と、を有し、
前記外側面は、前記頂面から前記基板に向かうにしたがって、前記平面視において外側に向かうように傾斜し、前記配線が形成される傾斜部を有する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項８】
請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の実装構造体において、
前記壁部の前記溝部側から前記溝部とは反対側に亘って設けられ、前記平面視において、前記壁部の少なくとも一部を覆う下地配線を備え、
前記配線は、前記平面視における前記壁部と重なる位置において、前記下地配線に設けられる
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項９】
基板と、
前記基板の一面に形成される溝部と、
前記溝部に設けられる樹脂突起と、
前記基板から前記樹脂突起に亘って設けられる配線と、
前記配線に電気的に接続される超音波トランスデューサーと、を備える
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項１０】
基板と、
前記基板の一面に形成される溝部と、
前記溝部に設けられる樹脂突起と、
前記基板から前記樹脂突起に亘って設けられる配線と、
前記配線に電気的に接続される超音波トランスデューサーと、を備える超音波デバイスと、
前記超音波デバイスを収納する筐体と、を具備する
ことを特徴とする超音波探触子。
【請求項１１】
基板と、
前記基板の一面に形成される溝部と、
前記溝部に設けられる樹脂突起と、
前記基板から前記樹脂突起に亘って設けられる配線と、
前記配線に電気的に接続される超音波トランスデューサーと、
前記超音波トランスデューサーを制御する制御部と、を備える
ことを特徴とする超音波装置。
【請求項１２】
基板と、
前記基板の一面に形成される溝部と、
前記溝部に設けられる樹脂突起と、
前記基板から前記樹脂突起に亘って設けられる配線と、
前記配線に電気的に接続される機能素子と、
前記機能素子を制御する制御部と、を備える
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板に電子部品を実装する場合に、回路基板側の配線と電子部品側の配線とをバンプ電極を介して電気的に接続する実装方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、電子部品は、ＩＣチップ等の電子素子（機能素子）と、機能素子に接続されるバンプ電極と、が基板上に設けられて構成される。これらのうちバンプ電極は、機能素子から引き出された電極パッドに接続される配線と、弾性変形可能な樹脂突起と、を備える。導電膜は、機能素子から基板の周縁部に形成された樹脂突起まで引き出され、当該樹脂突起を跨ぎ、かつ、樹脂突起の表面の一部を覆っている。一方、回路基板は、液晶パネルが形成される基板であり、液晶素子が配置された領域外に電極端子が形成される。この回路基板側の電極端子に電子部品側のバンプ電極を接触させ、弾性変形させることにより、バンプ電極及び電極端子が電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８０１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載されるような樹脂突起は、例えば、基板上に設けた樹脂材料を加熱溶融させた後に固化させることにより、略半球状に形成される。すなわち、樹脂突起は、基板厚み方向から見た平面視にて中心に向かうにしたがって、基板表面から徐々に立ち上がるように形成される。したがって、基板表面から樹脂突起上に亘って配線を形成する際に、例えば、基板表面に略直交する側面を有する樹脂突起と比べて、樹脂突起と基板との境界において配線を容易に形成でき、配線の形成不良を抑制できる。
【０００６】
しかしながら、上述のように樹脂材料を加熱溶融させる場合、樹脂突起の高さ（厚み方向の寸法）を増大させると、樹脂突起の平面寸法（基板表面に平行な方向の寸法）も増大する。このため、樹脂突起の縦横比（平面寸法に対する高さ寸法の比）を大きくすることは困難であるとの課題があった。また、縦横比を大きくできないため、樹脂突起の高集積化、ひいては配線の高集積化が容易ではなかった。
【０００７】
本発明は、配線が形成される樹脂突起の縦横比を増大可能な実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、及び電子機器を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一適用例に係る実装構造体は、基板と、前記基板の一面に形成される溝部と、前記溝部に設けられる樹脂突起と、前記基板から前記樹脂突起に亘って設けられる配線と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本適用例では、樹脂突起は、基板に形成された溝部に設けられる。このような構成では、例えば樹脂突起が基板の平坦面に設けられる構成と比べて、樹脂突起の縦横比を大きくできる。すなわち、上述のように、基板の平坦面において、樹脂突起を加熱溶融させ、固化させて形成する場合、樹脂突起が平坦面に沿って拡がり、例えば略半球状となる。これに対して、溝部に樹脂突起を設けることにより、加熱溶融された樹脂材料が平面方向に拡がることを抑制でき、樹脂突起の縦横比を大きくすることができる。
また、平面視における樹脂突起の平面形状を、溝部の形状に応じた形状とすることができる。したがって、所望の平面寸法及び高さ寸法を有する樹脂突起を、所望の領域に形成することが容易であり、ひいては、樹脂突起及び配線の高集積化を図ることができる。
【００１０】
本適用例の実装構造体において、前記溝部は、前記基板の前記一面にて開口し、当該開口を形成する開口端縁を有し、前記樹脂突起は、前記開口端縁に接することが好ましい。
本適用例では、樹脂突起と基板との境界位置である開口端縁において、樹脂突起と基板との間に隙間が形成されていない。したがって、基板から樹脂突起に亘って配線を形成する際に、隙間による配線の形成不良が生じず、境界位置に配線を適切に形成できる。
【００１１】
本適用例の実装構造体において、前記溝部の溝内面は、凹状に湾曲することが好ましい。
本適用例では、凹状に湾曲する溝部の内面によって、樹脂突起を保持できる。例えば、樹脂材料を加熱溶融させて樹脂突起を形成する際に、溶融した樹脂材料を溝部に安定的に保持できる。
【００１２】
本適用例の実装構造体において、前記基板の厚み方向から見た平面視において、前記溝部及び前記樹脂突起を囲む壁部を備えることが好ましい。
本適用例では、樹脂突起は、溝部及び壁部によって、基板の一面側に形成された凹部に設けられる。このような構成では、溶融された樹脂材料が基板の一面に沿って拡がることを、壁部によってより確実に抑制できる。例えば、樹脂材料の体積を多くすることにより、樹脂突起の高さを高くすることができる。しかしながら、壁部が形成されない構成では、樹脂材料の体積が、溝部の容積に対する許容量を超えると、溶融した樹脂材料が溝部の外側に拡がるおそれがある。これに対して、壁部を設けることにより、溝部よりも大きな容積を有する凹部に樹脂突起を設けることができ、樹脂材料の拡がりをより確実に抑制できる。また、樹脂材料の体積の許容量を増大でき、樹脂材料の高さをより増大できる。
【００１３】
本適用例の実装構造体において、前記壁部は、前記厚み方向において、前記基板とは反対側の頂面を有し、前記樹脂突起は、前記頂面の内周縁に接することが好ましい。
本適用例では、樹脂突起と壁部との境界位置である内周縁において、樹脂突起と壁部との間に隙間が形成されていない。したがって、壁部を跨ぐように基板から樹脂突起に亘って配線を形成する際に、隙間による配線の形成不良が生じず、境界位置に配線を適切に形成できる。
【００１４】
本適用例の実装構造体において、前記壁部は、前記基板の厚み方向の平面視において、前記溝部側の内側面を有し、前記内側面は、凹状に湾曲することが好ましい。
本適用例では、凹状に湾曲する壁部の内側面によって樹脂突起が保持される。このため、例えば、樹脂材料を加熱溶融させて樹脂突起を形成する際に、溶融した樹脂材料を溝部内に安定的に保持できる。
【００１５】
本適用例の実装構造体において、前記壁部は、前記厚み方向において前記基板とは反対側の頂面と、前記平面視において前記溝部とは反対の外側面と、を有し、前記外側面は、前記頂面から前記基板に向かうにしたがって、前記平面視において外側に向かうように傾斜し、前記配線が形成される傾斜部を有することが好ましい。
本適用例では、壁部の頂面と基板の一面とが、外側面の傾斜部によって接続され、平面方向の外側に向かうにしたがって、壁部の厚み方向の寸法が漸減する。このため、一面から壁部の頂面に亘って配線を形成する際に、厚み方向における段差を跨ぐように配線が形成されることを回避でき、配線をより適切に形成できる。
【００１６】
本適用例の実装構造体において、前記壁部の前記溝部側から前記溝部とは反対側に亘って設けられ、前記平面視において、前記壁部の少なくとも一部を覆う下地配線を備え、前記配線は、前記平面視における前記壁部と重なる位置において、前記下地配線に設けられることが好ましい。
本適用例では、溝部側からその反対側に亘って、すなわち壁部の内外に亘って壁部の少なくとも一部を覆うように下地配線が形成される。配線は、壁部と重なる位置において、下地配線に形成される。このような構成では、溝部から基板に亘って形成される配線は、樹脂部と壁部との境界位置や、壁部上は、壁部と基板との境界位置において、下地配線に形成される。これにより、各境界位置や壁部上において、配線が断線することを抑制でき、接続信頼性を向上できる。
【００１７】
本発明の一適用例に係る超音波デバイスは、基板と、前記基板の一面に形成される溝部と、前記溝部に設けられる樹脂突起と、前記基板から前記樹脂突起に亘って設けられる配線と、前記配線に電気的に接続される超音波トランスデューサーと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本適用例では、上記適用例の圧電デバイスと同様に、樹脂突起は、基板に形成された溝部に設けられる。このような構成では、例えば樹脂突起が基板の平坦面に設けられる構成と比べて、溝部により、加熱溶融された樹脂材料が平面方向に拡がることを抑制でき、樹脂突起の縦横比を大きくすることができる。
また、平面視における樹脂突起の平面形状を、溝部の形状に応じた形状とすることができる。したがって、所望の平面寸法及び高さ寸法を有する樹脂突起を、所望の領域に形成することが容易であり、ひいては、樹脂突起及び配線の高集積化を図ることができる。
【００１９】
本発明の一適用例に係る超音波探触子は、基板と、前記基板の一面に形成される溝部と、前記溝部に設けられる樹脂突起と、前記基板から前記樹脂突起に亘って設けられる配線と、前記配線に電気的に接続される超音波トランスデューサーと、を備える超音波デバイスと、前記超音波デバイスを収納する筐体と、を具備することを特徴とする。
【００２０】
本適用例では、上記適用例の圧電デバイスと同様に、樹脂突起は、基板に形成された溝部に設けられる。このような構成では、例えば樹脂突起が基板の平坦面に設けられる構成と比べて、溝部により、加熱溶融された樹脂材料が平面方向に拡がることを抑制でき、樹脂突起の縦横比を大きくすることができる。
また、平面視における樹脂突起の平面形状を、溝部の形状に応じた形状とすることができる。したがって、所望の平面寸法及び高さ寸法を有する樹脂突起を、所望の領域に形成することが容易であり、ひいては、樹脂突起及び配線の高集積化を図ることができる。
【００２１】
本発明の一適用例に係る超音波装置は、基板と、前記基板の一面に形成される溝部と、前記溝部に設けられる樹脂突起と、前記基板から前記樹脂突起に亘って設けられる配線と、前記配線に電気的に接続される超音波トランスデューサーと、前記超音波トランスデューサーを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
本適用例では、上記適用例の圧電デバイスと同様に、樹脂突起は、基板に形成された溝部に設けられる。このような構成では、例えば樹脂突起が基板の平坦面に設けられる構成と比べて、溝部により、加熱溶融された樹脂材料が平面方向に拡がることを抑制でき、樹脂突起の縦横比を大きくすることができる。
また、平面視における樹脂突起の平面形状を、溝部の形状に応じた形状とすることができる。したがって、所望の平面寸法及び高さ寸法を有する樹脂突起を、所望の領域に形成することが容易であり、ひいては、樹脂突起及び配線の高集積化を図ることができる。
【００２３】
本発明の一適用例に係る電子機器は、基板と、前記基板の一面に形成される溝部と、前記溝部に設けられる樹脂突起と、前記基板から前記樹脂突起に亘って設けられる配線と、前記配線に電気的に接続される機能素子と、前記機能素子を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
本適用例では、上記適用例の圧電デバイスと同様に、樹脂突起は、基板に形成された溝部に設けられる。このような構成では、例えば樹脂突起が基板の平坦面に設けられる構成と比べて、溝部により、加熱溶融された樹脂材料が平面方向に拡がることを抑制でき、樹脂突起の縦横比を大きくすることができる。
また、平面視における樹脂突起の平面形状を、溝部の形状に応じた形状とすることができる。したがって、所望の平面寸法及び高さ寸法を有する樹脂突起を、所望の領域に形成することが容易であり、ひいては、樹脂突起及び配線の高集積化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態の超音波測定装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】第１実施形態の超音波測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図３】第１実施形態の超音波デバイスの概略構成を示す断面図。
【図４】第１実施形態の超音波デバイスにおける素子基板の概略構成を示す平面図。
【図５】第１実施形態の超音波デバイスにおける封止板の概略構成を示す平面図。
【図６】第１実施形態の超音波デバイスにおける封止板の概略構成を示す断面図。
【図７】第１実施形態の超音波デバイスにおける封止板の概略構成を示す平面図。
【図８】比較例に係る封止板の概略構成を示す断面図。
【図９】第２実施形態の超音波デバイスにおける封止板の概略構成を示す断面図。
【図１０】第２実施形態の超音波デバイスにおける封止板の概略構成を示す平面図。
【図１１】第２実施形態の超音波デバイスにおける封止板の概略構成を示す断面図。
【図１２】第２実施形態の超音波デバイスにおける封止板の概略構成を示す平面図。
【図１３】変形例１に係る封止板の概略構成を示す断面図。
【図１４】変形例２に係る封止板の概略構成を示す断面図。
【図１５】変形例３に係る封止板の概略構成を示す平面図。
【図１６】変形例４に係る封止板の概略構成を示す平面図。
【図１７】変形例５に係る封止板の概略構成を示す平面図。
【図１８】変形例６に係る封止板の概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
以下、第１実施形態に係る超音波測定装置について、図面に基づいて説明する。
図１は、超音波測定装置１の概略構成を示す斜視図である。図２は、超音波測定装置１の概略構成を示すブロック図である。
超音波測定装置１は、超音波装置に相当し、図１に示すように、超音波プローブ２と、超音波プローブ２にケーブル３を介して電気的に接続された制御装置１０と、を備える。
この超音波測定装置１は、超音波プローブ２を生体（例えば人体）の表面に当接させ、超音波プローブ２から生体内に超音波を送出する。また、生体内の器官にて反射された超音波を超音波プローブ２にて受信し、その受信信号に基づいて、例えば生体内の内部断層画像を取得したり、生体内の器官の状態（例えば血流等）を測定したりする。
【００２７】
［制御装置の構成］
制御装置１０は、制御部に相当し、図２に示すように、例えば、操作部１１と、表示部１２と、記憶部１３と、演算部１４と、を備えて構成される。この制御装置１０は、例えば、タブレット端末やスマートフォン、パーソナルコンピューター等の端末装置を用いてもよく、超音波プローブ２を操作するための専用端末装置であってもよい。
操作部１１は、ユーザーが超音波測定装置１を操作するためのＵＩ（user interface）であり、例えば表示部１２上に設けられたタッチパネルや、操作ボタン、キーボード、マウス等により構成できる。
表示部１２は、例えば液晶ディスプレイ等により構成され、画像を表示させる。
記憶部１３は、超音波測定装置１を制御するための各種プログラムや各種データを記憶する。
演算部１４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算回路や、メモリー等の記憶回路により構成される。そして、演算部１４は、記憶部１３に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、超音波プローブ２に超音波を送信させるための送信信号の生成及び出力処理の制御を行い、超音波プローブ２に超音波を受信させるための各種処理（例えば受信信号の周波数設定やゲイン設定など）の制御を行う。
【００２８】
［超音波プローブの構成］
超音波プローブ２は、超音波探触子に相当し、筐体２１と、筐体２１内部に収納する超音波デバイス２２と、超音波デバイス２２を制御するためのドライバー回路等が設けられた回路基板２３（図２参照）と、を備える。なお、超音波デバイス２２と、回路基板２３とにより超音波センサー２４が構成され、当該超音波センサー２４は、超音波モジュールを構成する。
【００２９】
［筐体の構成］
筐体２１は、図１に示すように、例えば平面視矩形状の箱状に形成され、厚み方向に直交する一面（センサー面２１Ａ）には、センサー窓２１Ｂが設けられており、超音波デバイス２２の一部が露出している。また、筐体２１の一部（図１に示す例では側面）には、ケーブル３の通過孔２１Ｃが設けられ、ケーブル３は、通過孔２１Ｃから筐体２１の内部の回路基板２３に接続される。また、ケーブル３と通過孔２１Ｃとの隙間は、例えば樹脂材等が充填されることで、防水性が確保される。
なお、本実施形態では、ケーブル３を用いて、超音波プローブ２と制御装置１０とが接続される構成例を示すが、これに限定されず、例えば超音波プローブ２と制御装置１０とが無線通信により接続されていてもよく、超音波プローブ２内に制御装置１０の各種構成が設けられていてもよい。
【００３０】
［回路基板の構成］
回路基板２３は、超音波デバイス２２が接合され、超音波デバイス２２を制御するためのドライバー回路等が設けられる。この回路基板２３は、図２に示すように、選択回路２３１、送信回路２３２、及び受信回路２３３を備える。
【００３１】
選択回路２３１は、制御装置１０の制御に基づいて、超音波デバイス２２と送信回路２３２とを接続する送信接続、及び超音波デバイス２２と受信回路２３３とを接続する受信接続のいずれかの接続状態に切り替える。
送信回路２３２は、制御装置１０の制御により送信接続に切り替えられた際に、選択回路２３１を介して超音波デバイス２２に超音波を発信させる旨の送信信号を出力する。
受信回路２３３は、制御装置１０の制御により受信接続に切り替えられた際に、選択回路２３１を介して超音波デバイス２２から入力された受信信号を制御装置１０に出力する。受信回路２３３は、例えば低雑音増幅回路、電圧制御アッテネーター、プログラマブルゲインアンプ、ローパスフィルター、Ａ／Ｄコンバーター等を含んで構成されており、受信信号のデジタル信号への変換、ノイズ成分の除去、所望信号レベルへの増幅等の各信号処理を実施した後、処理後の受信信号を制御装置１０に出力する。
【００３２】
［超音波デバイスの構成］
図３は、超音波デバイス２２の断面図である。図４は、超音波デバイス２２における素子基板４１を、封止板４２側から見た平面図である。図５は、保護膜４４側から見た超音波トランスデューサー４５を模式的に示す平面図である。なお、図３は、図４におけるＡ−Ａ線で超音波デバイス２２を切断した際の断面図である。
超音波デバイス２２は、図３に示すように、素子基板４１と、基板に相当する封止板４２と、音響層４３と、保護膜４４と、を含み構成される。これらのうち素子基板４１及び封止板４２は、図３に示すように、封止板４２の導通部５と、素子基板４１の配線部４１５とを介して電気的に接続される。
ここで、以降の説明にあたり、素子基板４１の封止板４２に対向する面を背面４１Ａ、背面４１Ａとは反対側の面を作動面４１Ｂと称する。また、封止板４２の素子基板４１に対向する面を内面４２Ａ、内面４２Ａとは反対側の面を外面４２Ｂと称する。なお、素子基板４１及び封止板４２の厚み方向は、Ｚ方向に略一致する。
【００３３】
（素子基板の構成）
素子基板４１は、図３に示すように、基板本体部４１１と、基板本体部４１１に積層された振動膜４１２と、を備える。また、素子基板４１は、図４に示すように、振動膜４１２の封止板４２側に、圧電素子４１３と、下部電極連結線４１４と、配線部４１５と、上部電極引出線４１６と、接合部４１７とが設けられる。これらのうち、振動膜４１２の振動領域である可撓部４１２Ａと圧電素子４１３とにより、超音波を送受信する超音波トランスデューサー４５が構成される。
図４に示すように、素子基板４１の中央に位置するアレイ領域Ａｒ１には、超音波を送受信する超音波トランスデューサー４５の複数が、Ｘ方向及びＸ方向に交差（本実施形態では直交）するＹ方向に沿ってマトリクス状に配置される。これら複数の超音波トランスデューサー４５により超音波アレイＵＡが構成される。
【００３４】
基板本体部４１１は、例えばＳｉ等の半導体基板である。基板本体部４１１におけるアレイ領域Ａｒ１内には、各々の超音波トランスデューサー４５に対応した開口部４１１Ａが設けられる。各開口部４１１Ａは、隔壁部４１１Ｂによって隔てられる。また、各開口部４１１Ａは、封止板４２側（−Ｚ側）に設けられた振動膜４１２により閉塞される。
【００３５】
振動膜４１２は、例えばＳｉＯ２や、ＳｉＯ２及びＺｒＯ２の積層体等より構成され、基板本体部４１１の−Ｚ側全体を覆って設けられる。この振動膜４１２のうち、開口部４１１Ａを閉塞する部分は、弾性変形可能な可撓部４１２Ａを構成する。この振動膜４１２の厚み寸法（厚さ）は、基板本体部４１１に対して十分小さい厚み寸法（厚さ）となる。基板本体部４１１をＳｉにより構成し、振動膜４１２をＳｉＯ２により構成する場合、例えば基板本体部４１１を酸化処理することで、所望の厚み寸法（厚さ）の振動膜４１２を容易に形成することが可能となる。また、この場合、ＳｉＯ２の振動膜４１２をエッチングストッパーとして基板本体部４１１をエッチング処理することにより、開口部４１１Ａを容易に形成できる。
【００３６】
また、各開口部４１１Ａを閉塞する振動膜４１２の可撓部４１２Ａ上には、それぞれ圧電素子４１３が設けられる。これら可撓部４１２Ａと圧電素子４１３とにより、１つの超音波トランスデューサー４５が構成される。この圧電素子４１３は、下部電極４１３Ａ、圧電膜４１３Ｂ、及び上部電極４１３Ｃの積層体として構成される。
【００３７】
下部電極４１３Ａや上部電極４１３Ｃは、１又は２以上の導電性材料による層を含み構成される。このような導電性材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｉｒ，Ｐｔ，ＩｒＯｘ，Ｔｉ，ＴｉＷ，ＴｉＯｘ等の電極材料を用いることができる。本実施形態では、例えば、下部電極４１３Ａは、振動膜４１２上にＴｉＷ層（５０ｎｍ）と、Ｃｕ層（１００ｎｍ）とが順に積層されて構成される。
また、圧電膜４１３Ｂは、例えば、ペロブスカイト構造を有する遷移金属酸化物、より具体的には、Ｐｂ、Ｔｉ及びＺｒを含むチタン酸ジルコン酸鉛を用いて形成される。
【００３８】
このような超音波トランスデューサー４５では、下部電極４１３Ａ及び上部電極４１３Ｃの間に所定周波数の矩形波電圧が印加されることで、開口部４１１Ａの開口領域に位置する可撓部４１２ＡをＺ方向に沿って振動させて超音波を送出できる。また、対象物から反射された超音波により可撓部４１２Ａが振動されると、圧電膜４１３Ｂの上下で電位差が発生する。したがって、下部電極４１３Ａ及び上部電極４１３Ｃ間に発生する前記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。
【００３９】
また、本実施形態では、図４に示すように、Ｘ方向及びＹ方向に沿って配置された複数の超音波トランスデューサー４５のうち、Ｙ方向に並ぶ２つの超音波トランスデューサー４５は、１つの送受信チャンネルである超音波トランスデューサー群４５Ａを構成する。つまり、超音波アレイＵＡは、送受信チャンネルである超音波トランスデューサー群４５Ａの複数がＸ方向及びＹ方向に沿って配置され、２次元アレイとして構成される。
【００４０】
超音波トランスデューサー群４５Ａを構成する超音波トランスデューサー４５のそれぞれの下部電極４１３Ａは、下部電極連結線４１４によって連結される。この下部電極連結線４１４は、各下部電極４１３Ａと一体的に形成される。つまり、下部電極連結線４１４は、例えば、下部電極４１３Ａと同様に、ＴｉＷ層（５０ｎｍ）と、Ｃｕ層（１００ｎｍ）とが積層されて構成される。なお、下部電極連結線４１４は、下部電極４１３Ａとは別に設けられてもよい。
【００４１】
上部電極引出線４１６は、超音波トランスデューサー４５の各上部電極４１３Ｃに接続される。上部電極引出線４１６は、導電性材料で形成され、複数の引出配線部４１６Ａと、この引出配線部４１６Ａと上部電極４１３Ｃとを連結する連結部４１６Ｂと、配線領域Ａｒ２に配置された接続端子部４１６Ｃと、を備える。
【００４２】
引出配線部４１６Ａは、図４に示すように、例えば、Ｙ方向に沿って配置された複数の超音波トランスデューサー４５の列間のうち一つ置きに設けられる。この引出配線部４１６Ａは、各超音波トランスデューサー４５の上部電極４１３Ｃが連結部４１６Ｂにて連結される。
接続端子部４１６Ｃは、素子基板４１の外周部の配線領域Ａｒ２に形成され、引出配線部４１６Ａと連結する。この接続端子部４１６Ｃは、図示を省略するが、配線部材を介して回路基板２３のグランド回路（図示省略）に接続され、基準電位（例えば０電位）に設定される。つまり、上部電極４１３Ｃは、基準電位が印加される共通電極である。
【００４３】
接合部４１７は、上述のように構成された素子基板４１と封止板４２とを接合する。この接合部４１７は、素子基板４１の外縁に沿った位置や、超音波トランスデューサー４５に沿った位置に配置される。例えば、接合部４１７は、図４に示すように、背面４１Ａの隔壁部４１１Ｂと重なる位置に、Ｘ方向に沿って配置される。
【００４４】
接合部４１７は、素子基板４１と封止板４２とを接合可能な材料、例えば各種接着剤や感光性樹脂材料（フォトレジスト）等の樹脂材料を用いて形成される。本実施形態では、接合部４１７は、感光性樹脂材料を用いて形成される。これにより、接合部４１７を所望の位置に、所望の形状で形成できる。
【００４５】
（配線部の構成）
配線部４１５は、導電性を有し、背面４１Ａの超音波トランスデューサー４５とは異なる位置に設けられ、下部電極連結線４１４を介して超音波トランスデューサー４５に導通される。具体的には、配線部４１５は、Ｚ方向から見た平面視において、略矩形状の外形を有し、隔壁部４１１Ｂと重なる位置において、下部電極連結線４１４から封止板４２に向かって突設され、後述する導通部５に電気的に接続される。つまり、各超音波トランスデューサー４５の下部電極４１３Ａは、下部電極連結線４１４及び配線部４１５を介して導通部５に電気的に接続される。また、配線部４１５は、複数の超音波トランスデューサー群４５Ａのそれぞれに対して一つずつ設けられる。
【００４６】
図３に示すように、配線部４１５の封止板４２側の端面（以下、端部４１５Ａとも称す）は、超音波トランスデューサー４５の圧電素子４１３の−Ｚ側の端面（以下、Ｚ側端面４１３Ｄとも称す）よりも封止板４２側に位置する。これにより、封止板４２側に設けられた部材（例えば導通部５等）と超音波トランスデューサー４５との干渉を抑制できる。例えば、超音波トランスデューサー４５が駆動し、圧電素子４１３のＺ側端面４１３Ｄが封止板４２側に移動したとしても、圧電素子４１３と導通部５との干渉を抑制できる。
【００４７】
このような配線部４１５は、例えば、金属材料や導電性フィラーを含む樹脂材料等の導電性を有する材料を用いて形成される。例えば、配線部４１５は、電界めっき法により、金属材料を下部電極連結線４１４上に析出させることにより形成される。
なお、Ｚ方向から見た平面視における配線部４１５の平面形状は、矩形状に限定されず、円形、楕円形、各種多角形状等であってもよい。
【００４８】
（封止板の構成）
図３及び図５に示す封止板４２は、例えば半導体基板等により構成され、接合部４１７により素子基板４１に接合され、素子基板４１の強度を補強する。封止板４２は、図３に示すように、Ｓｉ等の半導体基板４２０Ａと、半導体基板４２０Ａの表面に形成された絶縁層４２０Ｂと、を備える。絶縁層４２０Ｂは、半導体基板４２０Ａに熱酸化処理を施すことにより形成され、図３では、内面４２Ａ側のみに絶縁層４２０Ｂを図示している。なお、封止板４２の材質や厚みは、超音波トランスデューサー４５の周波数特性に影響を及ぼすため、送受信する超音波の中心周波数に基づいて設定することが好ましい。
この封止板４２には、図３に示すように、溝部４２１と、導通部５と、貫通電極４２４と、下部電極配線４２５と、が設けられる。なお、溝部４２１が設けられた半導体基板４２０Ａ及び絶縁層４２０Ｂ（封止板４２）と、導通部５と、を含み実装構造体が構成される。
【００４９】
（貫通電極及び下部電極配線の構成）
貫通電極４２４は、導電性材料にて形成され、図３に示すように、封止板４２をＺ方向に貫通する。貫通電極４２４は、内面４２Ａ側において導通部５に接続し、外面４２Ｂ側において下部電極配線４２５に接続する。
下部電極配線４２５は、封止板４２の外面４２Ｂに、貫通電極４２４に対して個別に設けられる。この下部電極配線４２５は、外面４２Ｂに沿って形成された配線（図示略）を介して回路基板２３に接続される。すなわち、導通部５は、貫通電極４２４及び下部電極配線４２５を介して回路基板２３に接続される。なお、貫通電極４２４は、一つの導通部５に対して少なくとも一つ形成されていればよく、三つ以上であってもよい。
【００５０】
（溝部の構成）
図６は、導通部５及び溝部４２１を含む封止板４２の一部の概略構成を示す断面図であり、図７は、平面図である。
溝部４２１は、図３及び図５に示すように、平面視において配線部４１５と重なる位置に、内面４２Ａに形成される溝である。図６に示すように、本実施形態の溝部４２１は、内面４２Ａから外面４２Ｂに向かって絶縁層４２０Ｂを貫通し、半導体基板４２０Ａに亘って形成される。図７に示すように、溝部４２１は、平面視において、略円形状の開口端縁４２２を有する。この溝部４２１は、すり鉢状に形成されており、溝内面４２３が湾曲している。換言すると、溝内面４２３は、平面視において、凹状に湾曲する湾曲面４２３Ａを有する。つまり、ＸＹ面に平行な断面における溝部４２１の径寸法が、内面４２Ａから外面４２Ｂに向かうにしたがって小さくなる。本実施形態では、溝内面４２３は、平坦な底面と、平面視において底面の周囲を囲む湾曲面４２３Ａと、を有する。このような溝部４２１は、ドライエッチング等により形成される。すなわち、湾曲面４２３Ａは、溝部の平面中心Ｏを通りＺ方向に沿う断面（例えばＹＺ断面）が略半円状である。
【００５１】
（導通部の構成）
導通部５は、図３、及び図５及び図６に示すように、内面４２Ａに形成された溝部４２１に設けられる樹脂部５１と、樹脂部５１の一部を覆い、かつ、貫通電極４２４に電気的に接続される導電膜５２と、を備える。
導通部５は、図３に示すように、素子基板４１に設けられた配線部４１５に密着し、電気的に接続される。すなわち、封止板４２を素子基板４１に接合する際に、導通部５が配線部４１５の端部４１５Ａに圧接され、導通部５を構成する樹脂部５１及び導電膜５２が弾性変形する。弾性変形した樹脂部５１の復元力により、導電膜５２が配線部４１５に密着する。これにより、導通部５と配線部４１５との間の電気的接続の信頼性が向上する。
【００５２】
導電膜５２は、配線に相当し、封止板４２の内面４２Ａの貫通電極４２４と重なる位置から樹脂部５１に亘って設けられる。導電膜５２は、平面視において、Ｙ方向に沿って設けられ、樹脂部５１の＋Ｚ側の端部を含む少なくとも一部を覆い、かつ、貫通電極４２４に接続している。この導電膜５２の厚みを、樹脂部５１よりも十分に薄くすることにより、樹脂部５１及び導電膜５２を弾性変形させることができる。
【００５３】
このような導電膜５２を形成する導電性材料として、Ａｕ、Ａｇ、ＴｉＷ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＣｒ等や、鉛フリーはんだ等を用いることができる。本実施形態では、例えば、導電膜５２は、内面４２Ａ側からＴｉＷ層（５０ｎｍ）と、Ａｕ層（１００ｎｍ）とが積層されて構成される。
【００５４】
樹脂部５１は、樹脂突起に相当し、弾性を有する樹脂材料で形成される。樹脂部５１は、図３に示すように、溝部４２１に設けられ、すなわち平面視において配線部４１５と重なる位置に設けられ、内面４２Ａよりも素子基板４１側に突出している。この樹脂部５１は、溝内面４２３に沿って設けられ、溝内面４２３及び開口端縁４２２に接する。すなわち、樹脂部５１は、平面視において、開口端縁４２２との間に隙間が生じることがないように溝部４２１内に形成される。樹脂部５１は、素子基板４１側に向かって、ＸＹ面に平行な断面（略円形）の径寸法が小さくなるように形成される。
【００５５】
上述のような樹脂部５１は、溝部４２１内に設けられる樹脂材料により構成され、例えば樹脂材料を熱溶融させた後に固化させることにより形成される。これにより、樹脂部５１は、溝内面４２３に沿うように樹脂部５１が形成される。
樹脂部５１の形成材料として、感光性樹脂材料（フォトレジスト）を用いることができる。この場合、樹脂部５１を所望の位置に、所望の形状で形成することが容易である。また、樹脂部５１の形成材料として、感光性樹脂材料以外にも、弾性を有する各種樹脂材料、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、及び変性ポリイミド樹脂等を用いることができる。
【００５６】
図８は、比較例における導通部６を模式的に示す断面図である。
図８に示すように、導通部６は、平坦な内面４２Ａに設けられる樹脂部６１と、内面４２Ａから樹脂部６１に亘って設けられる導電膜６２と、を備える。比較例の導通部６は、樹脂部６１が溝部４２１内に設けられていない点を除き、基本的に導通部５と略同様に形成される。すなわち、樹脂部６１は、内面４２Ａに設けられた樹脂材料を熱溶融させた後に固化させることにより、略半球状に形成されている。ここで、平面視における樹脂部６１の最大半径（底面の半径）をＬｃとし、樹脂部６１の高さ（Ｚ方向の寸法）をＬｄとすると、樹脂部６１では、最大半径Ｌｃは、高さＬｄと略同じである（Ｌｃ＝Ｌｄ）。
【００５７】
これに対して、本実施形態の樹脂部５１では、平面視における樹脂部５１の最大半径をＬａとし、内面４２Ａに対する樹脂部５１の高さ（内面４２Ａに対するＺ方向における突出量）をＬｂとすると、Ｌａ＜Ｌｂであり、Ｌａ，Ｌｂは下記式（１）を満たす。なお、本実施形態では、樹脂部５１の最大半径をＬａは、溝部４２１の開口半径である。
例えば、本実施形態の導通部５と比較例の導通部６とで最大径が同じ場合、本実施形態の導通部５の高さＬｂは、比較例の導通部６の高さ寸法より大きい。すなわち、Ｌａ＝Ｌｃの場合、Ｌｂ＞Ｌｄである。また、本実施形態の導通部５と比較例の導通部６とで高さが同じ場合、導通部５の最大半径Ｌａは、比較例の導通部６の最大半径Ｌｃよりも小さい。すなわち、Ｌｂ＝Ｌｄの場合、Ｌａ＜Ｌｃである。
つまり、樹脂部６１を溝部４２１に設けることにより、比較例のように溝部４２１を設けない場合と比べて、Ｘ方向及びＹ方向の寸法に対して、Ｚ方向の寸法を大きくすることができる。すなわち、樹脂部５１は、比較例よりも縦横比が大きい。
【００５８】
［数１］
Ｌｂ／Ｌａ＞１  ・・・（１）
【００５９】
［第１実施形態の作用効果］
上述のように構成される第１実施形態の超音波デバイス２２では、以下の効果を得ることができる。
導通部５を構成する樹脂部５１は、封止板４２に形成された溝部４２１に設けられる。このような構成では、樹脂部５１が溝部４２１に設けられない構成と比べて、樹脂部５１の縦横比を大きくできる。すなわち、図８に示すように、溝部４２１を設けずに樹脂材料を加熱溶融させて、再固化させる際に、上述のように略半球状（つまり縦横比が略１）の樹脂部６１が形成される。これに対して、溝部４２１に樹脂部５１を設けることにより、加熱溶融された樹脂材料が平面方向（Ｘ方向及びＹ方向）に拡がることを抑制でき、樹脂部５１の縦横比を増大させることができる。なお、樹脂部５１に対して、導電膜６２の厚みが非常に小さいため、樹脂部５１の縦横比を増大させることにより、導通部５の縦横比を増大させることができる。
【００６０】
また、溝部４２１によって、樹脂部５１の平面形状を規定することができ、所望の位置及び範囲に樹脂部５１を形成することができる。したがって、樹脂材料が、設計値以上に拡大し、封止板４２に設けられた他の構成（例えば他の配線等）と干渉することを抑制でき、導通部５の高集積化を図ることができる。
また、溝部４２１によって、樹脂材料の拡大範囲を規制することにより、平面視における樹脂部５１の平面形状を、溝部４２１の形状に応じた形状とすることができる。したがって、所望の平面寸法及び高さ寸法を有する樹脂部５１を、所望の領域に形成することが容易であり、ひいては、樹脂部５１及び導電膜５２の高集積化を図ることができる。
【００６１】
樹脂部５１は、開口端縁４２２に接している。すなわち、樹脂部５１と封止板４２との境界位置である開口端縁４２２において、樹脂部５１と封止板４２との間に隙間が形成されていない。したがって、封止板４２から樹脂部５１に亘る導電膜５２を形成する際に、隙間によって境界位置に配線の形成不良が生じず、導電膜５２を適切に形成できる。
【００６２】
溝部４２１の溝内面４２３は、すり鉢状に形成されている。すなわち、溝内面４２３は、凹に湾曲する湾曲面４２３Ａを有する。そして、樹脂部５１は、溝内面４２３に沿って形成され、当該溝内面４２３によって保持されている。このため、例えば、樹脂材料を加熱溶融させて樹脂部５１を形成する際に、溝内面４２３によって溶融した樹脂材料を安定的に保持できる。
また、上述の湾曲した溝内面４２３を有する溝部４２１は、封止板４２に対してウェットエッチングを実施することにより、容易に形成することができる。
【００６３】
［第２実施形態］
以下、第２実施形態について説明する。
第２実施形態では、封止板４２には、溝部４２１を囲む壁部が形成され、樹脂突起が壁部の内側に設けられる点で、第１実施形態の構成に相違する。
なお、以降の説明にあたり、第１実施形態と同様の構成については、同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００６４】
図９は、第２実施形態の封止板４２の一部を拡大して模式的に示す断面図であり、図１０は、平面図である。
図９及び図１０に示すように、封止板４２の内面４２Ａには、平面視において、溝部４２１及び樹脂部５１を囲む、円環状の壁部７が設けられている。
壁部７は、封止板４２に接する基端部７１と、封止板４２の内面４２Ａとは反対側（＋Ｚ側）の頂面７２と、平面視において溝部４２１側（内側）の内側面７３と、溝部４２１と反対側（外側）の外側面７４と、を有する。この壁部の内側面７３と溝内面４２３とにより溝部４２１を含む凹部７０が形成される。樹脂部５１は、凹部７０に設けられ、溝内面４２３及び内側面７３に保持される。
【００６５】
基端部７１は、平面視において内側の基端側内周縁７１１と、外側の基端側外周縁７１２と、を有する。基端側内周縁７１１は、平面視において、開口端縁４２２と重なる。すなわち、壁部７は、平面視において開口端縁４２２に沿って形成される。
頂面７２は、平面視において内側の先端側内周縁７２１と、外側の先端側外周縁７２２とを有する。平面視において、先端側内周縁７２１は、基端側内周縁７１１の外側に位置し、先端側外周縁７２２は、基端側外周縁７１２の内側に位置する。
【００６６】
ここで、先端側内周縁７２１は、凹部７０の開口端縁である。樹脂部５１は、この先端側内周縁７２１に接する。すなわち、先端側内周縁７２１の半径は、樹脂部５１の最大半径Ｌａに相当する。本実施形態においても、樹脂部５１の最大半径Ｌａ、及び、内面４２Ａに対する樹脂部５１の高さＬｂは、上記式（１）を満たす。
また、壁部７の最大半径Ｌｅ（すなわち円形の基端側外周縁７１２の半径）と、樹脂部５１の高さＬｂとは、下記式（２）を満たす。このため、図８のように溝部４２１や壁部７を設けない構成と樹脂部の高さが同じである場合、図８の比較例の樹脂部６１の最大半径Ｌｃよりも、壁部７の最大半径Ｌｅを小さくすることができ、配線の高集積化を図ることができる。
【００６７】
［数２］
Ｌｂ／Ｌｅ＞１  ・・・（２）
【００６８】
内側面７３は、基端側内周縁７１１と先端側内周縁７２１との間に位置する、すり鉢状の湾曲面であり、凹状に湾曲している。
外側面７４は、傾斜部に相当し、基端側外周縁７１２から先端側外周縁７２２に向かって傾斜している。すなわち、外側面７４は、頂面７２から封止板４２（基端部７１）に向かうにしたがって、平面視において外
側に向かうように傾斜する。なお、図９に示す例では、外側面７４は、凹状に湾曲する。また、外側面７４は、全周に亘って傾斜部が形成されているが、外側面７４の一部に傾斜部が形成されてもよい。
導電膜５２は、外側面７４と頂面７２と樹脂部５１とを跨ぐようにＹ方向に沿って形成される。
【００６９】
上述の壁部７は、金属材料や酸化物材料を用いて、ドライエッチング等を施すことにより形成できる。金属材料としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、ＴｉＷ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＣｒ等を用いることができる。金属材料を用いることにより、壁部７における導電膜５２の断線等による接続信頼性の低下を抑制できる。
また、酸化物材料としては、例えば、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の各種金属酸化物や、ＳｉＯ２である。酸化物材料を用いることにより、金属材料と比べて、壁部７と樹脂部５１との密着性を向上させることができる。
【００７０】
［第２実施形態の作用効果］
第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
樹脂部５１は、内面４２Ａに形成された、溝部４２１及び壁部７によって形成された凹部７０に設けられる。このような構成では、第１実施形態と同様に、樹脂部５１が凹部７０に設けられず、平坦な内面４２Ａに設けられる場合と比べて、樹脂部５１の縦横比を大きくできる。
【００７１】
ここで、樹脂材料の体積を大きくすることにより、より高い樹脂部５１を形成できる。しかしながら、壁部７が形成されない構成では、樹脂材料の体積が、溝部４２１の容積に対する許容量を超えると、溶融した樹脂材料が溝部４２１の外側に拡がるおそれがある。
これに対して、壁部７を設けることにより、溝部４２１よりも大きな容積を有する凹部７０に樹脂部５１を設けることができ、樹脂材料の拡がりをより確実に抑制できる。
また、樹脂材料の体積の許容量を増大させることができ、樹脂材料の高さを高くすることができる。
【００７２】
樹脂部５１と壁部７の境界位置である先端側内周縁７２１において、樹脂部５１と壁部７との間に隙間が形成されていない。したがって、壁部７を跨ぐように封止板４２から樹脂部５１に亘って導電膜５２を形成する際に、隙間によって導電膜５２が適切に形成されないという不具合が生じることを抑制でき、境界位置に導電膜５２を適切に形成できる。
【００７３】
内側面７３は、凹状に湾曲する。したがって、樹脂材料を溶融させて樹脂部５１を形成する際に、溝部４２１及び内側面７３によって、溶融した樹脂材料を安定的に保持させることができる。
【００７４】
外側面７４は、頂面７２から基端部７１に向かうにしたがって、平面視における外側に向かって傾斜する。導電膜５２は、この傾斜する外側面７４に形成される。このような構成では、外側面７４が傾斜せずに、頂面７２と内面４２Ａとの間の段差を跨ぐように導電膜５２が形成される構成と比べて、導電膜５２の形成不良が生じ難く、適切な導電膜５２をより容易に形成できる。
【００７５】
［第３実施形態］
以下、第３実施形態について説明する。
第３実施形態では、壁部７を跨ぎ溝部４２１から封止板４２に亘って形成される下地配線を備える点で、第２実施形態の構成と相違する。
なお、以降の説明にあたり、第１実施形態と同様の構成については、同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００７６】
図１１は、第３実施形態の封止板４２の一部を拡大して模式的に示す断面図であり、図１２は、平面図である。
図１１及び図１２に示すように、平面視において、壁部７及び溝部４２１の内外に亘って下地配線８が設けられている。すなわち、下地配線８は、壁部７及び溝部４２１を覆うように形成されている。この下地配線８に樹脂部５１及び導電膜５２が積層される。すなわち、平面視において壁部７の頂面７２の先端側内周縁７２１よりも内側において、樹脂部５１は、下地配線８に沿って形成される。また、導電膜５２は、平面視において樹脂部５１の外側では、すなわち、壁部７と重なる位置では下地配線８上に設けられる。
【００７７】
下地配線８は、導電性を有する各種の配線材料を用いて形成される。配線材料としては、例えばＡｕ、Ａｇ、ＴｉＷ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＣｒ等の金属材料を用いることができる。ここで、下地配線８は、導電膜５２に対して良好な密着性を有することが好ましい。これにより、導電膜５２が下地配線８から剥離することを抑制でき、電気的接続の信頼性を向上できる。
【００７８】
なお、下地配線８は、溝部４２１及び壁部７を覆うとしたが、壁部７の少なくとも一部を覆ってもよい。例えば、平面視において、少なくとも壁部７及び導電膜５２に重なる位置に、下地配線８が設けられてもよい。
さらに、この場合、壁部７として、樹脂部５１と良好な密着性を有する金属酸化物や樹脂材料を用いてもよい。すなわち、平面視において、壁部７の導電膜５２と重ならない領域では、樹脂部５１に対して良好な密着性を有する壁部７上に樹脂部５１が形成される。これにより、樹脂部５１及び導電膜５２の両方の封止板４２に対する密着性を向上させることができる。
【００７９】
［第３実施形態の作用効果］
第３実施形態では、第２実施形態と同様の作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
下地配線８は、壁部７の内外に亘って壁部の少なくとも一部を覆い、導電膜５２は、この下地配線８上に形成される。このような構成では、導電膜５２は、内側面７３（頂面７２）と樹脂部５１との境界位置や、外側面７４と封止板４２との境界位置や、壁部７上において、下地配線８上に形成される。したがって、各境界位置や頂面７２上における、導電膜５２の断線を抑制でき、接続信頼性を向上できる。
【００８０】
［実施形態の変形］
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。
（変形例１）
図１３は、変形例１における封止板４２の一部を拡大して模式的に示す断面図である。
上記各実施形態では、溝部４２１は、内面４２Ａから外面４２Ｂに向かって、絶縁層４２０Ｂを貫通し、半導体基板４２０Ａに亘って形成されていたが、これに限定されない。例えば、図１３に示すように、溝部４２１は、絶縁層４２０Ｂのみに形成されてもよい。このような構成では、例えば、ドライエッチング等により絶縁層４２０Ｂのみを選択的に除去することにより、溝部４２１を形成できる。絶縁層４２０Ｂの厚み寸法を調整することにより、溝部４２１の深さを調整することができる。
【００８１】
なお、上記各実施形態では、半導体基板４２０Ａに熱酸化処理を行って絶縁層４２０Ｂを形成したのち、溝部４２１を形成するとしたが、例えば、半導体基板４２０Ａに溝部４２１を形成した後に、絶縁層４２０Ｂを形成してもよい。この場合、溝部４２１の溝内面４２３にも絶縁層４２０Ｂを形成することができ、封止板４２の絶縁性を向上させることができる。
【００８２】
（変形例２）
図１４は、変形例２における封止板４２の一部を拡大して模式的に示す断面図である。
上記第２実施形態の壁部７は、頂面７２から基端部７１側に向かうにしたがって、溝部４２１の内側に向かって傾斜する凹曲面である内側面７３と、外側に向かって傾斜する外側面７４と、を有していた。これに対して、図１４に示す変形例２の壁部７Ａでは、内側面７３及び外側面７４が、Ｚ方向（内面４２Ａの法線方向）に起立する。
このような壁部７Ａは、例えば、金属材料や酸化膜材料の層にドライエッチング等を実施することにより形成される。また、壁部７Ａは、予め設けられた下地層上に電界めっき法により金属を析出させることにより形成される。
また、壁部７Ａは、樹脂材料である接着剤を溝部４２１の周囲に塗布することにより形成される。樹脂材料を用いる場合、樹脂部５１を構成する樹脂材料よりも高融点の材料を用いる。これにより、加熱溶融により樹脂部５１を形成しても、壁部の溶融や変形を抑制できる。
【００８３】
なお、図１４に示すように、壁部７Ａを覆うように、第３実施形態の下地配線８を形成することにより、内側面７３（頂面７２）と樹脂部５１との境界位置における接続信頼性を向上させることができる。また、同様に、頂面７２と外側面７４や、外側面７４と封止板４２の境界位置における接続信頼性を向上させることができる。
【００８４】
（変形例３）
図１５は、変形例３における封止板４２の一部を拡大して模式的に示す平面図である。
上記各実施形態及び変形例では、平面視において、樹脂部５１及び溝部４２１は略円形状に形成されていたが、これに限定されない。
図１５に示すように、封止板４２の内面４２Ａに溝部４２６が形成される。溝部４２６は、平面視においてＸ方向を長手方向とするオーバル形状（長円形状）を有する点を除き、上記各実施形態の溝部４２１と略同様に形成される。すなわち、溝部４２６の溝内面はすり鉢状に湾曲する。この溝部４２６は、Ｙ方向の寸法が同じである等幅部４２６Ａを有する。
【００８５】
導通部５Ａは、溝部４２６に設けられ、当該溝部４２６と同様にオーバル形状を有する樹脂部５１Ａと、長手方向と直交するＹ方向に沿って樹脂部５１Ａを跨ぐように形成された複数（図１５では２つ）の導電膜５２と、を有する。
樹脂部５１Ａのうち溝部４２６の等幅部４２６Ａに設けられた中央部５１１では、弾性変形前において、Ｙ方向において中心に向かうにしたがって高さ寸法（Ｚ方向の寸法）が増大する。また、中央部５１１では、Ｙ方向の中心位置での高さ寸法（最大寸法）が、Ｘ方向に沿って略一定である。なお、中央部５１１を通るＹＺ面に平行な断面は、第１実施形態と略同様である（図６参照）。
複数の導電膜５２は、平面視において、溝部４２１の等幅部４２６Ａを跨ぐように、すなわち中央部５１１を跨ぐように設けられる。なお、複数の導電膜５２は、それぞれに貫通電極４２４が設けられ、個別に回路基板２３に接続される。
なお、中央部５１１及び導電膜５２を通り、ＹＺ面に平行な面における変形例３の封止板４２の断面は、図６に示す第１実施形態の構成と略同様である。
【００８６】
変形例３に係る構成では、導通部５ＡがＸ方向を長手方向とするオーバル形状であるため、Ｙ方向に沿って複数の導電膜を形成することができる。
また、導電膜５２は、平面視において、溝部４２１の等幅部４２６Ａを跨ぐように設けられる。すなわち、複数の導電膜５２は、Ｚ方向の最大寸法がＸ方向に沿って略一定である中央部５１１を跨ぐように設けられるため、導電膜５２のＺ方向の最大位置のばらつきを抑制することができ、導通部５Ａと配線部４１５との接続信頼性を向上できる。
【００８７】
（変形例４）
図１６は、変形例４における封止板４２の一部を拡大して模式的に示す平面図である。
図１６に示すように、上記第１実施形態に対する第２実施形態と同様に、上記変形例３の構成に加え、溝部４２６及び樹脂部５１Ａを囲む壁部７Ａが封止板４２に形成されてもよい。
壁部７Ａは、平面視における外形がＸ方向を長手方向とするオーバル形状である点以外は、第２実施形態の壁部７と同様に構成される。すなわち、壁部７Ａは、溝部４２６の開口端縁に沿って形成され、壁部７Ａの頂面の内周縁に樹脂部５１Ａが接している。この壁部７Ａは、溝部４２６の等幅部４２６Ａに沿ってＸ方向に直線的に形成される２つの直線部７５を有する。２つの直線部７５は、中央部５１１をＹ方向に挟む位置に設けられる。
また、壁部７Ａの内側面は、凹状に湾曲することが好ましい。この内側面によって、樹脂部５１Ａを封止板４２に対してより確実に保持できる。また、壁部７Ａの外側面が、傾斜することが好ましく、これにより、平面視において外側面と重なる位置に導電膜５２を適切に形成でき、接続信頼性を向上させることができる。
【００８８】
壁部７Ａを酸化膜材料や樹脂材料等の絶縁性を有する材料で形成することにより、複数の導電膜５２が電気的に接続されることを抑制できる。したがって、複数の導電膜５２を個別に回路基板２３に接続可能である。
なお、例えば、各導電膜５２に共通の信号が入力又は出力される場合では、壁部７Ａを導電性材料である金属材料で形成してもよい。これにより、複数の導電膜５２を接続する接続配線を設けなくとも、壁部７Ａを介して複数の導電膜５２を互いに接続できる。
【００８９】
（変形例５）
図１７は、変形例５における封止板４２の一部を拡大して模式的に示す平面図である。
図１７に示すように、上記第２実施形態に対する第３実施形態と同様に、上記変形例４の構成に加え、下地配線８Ａが封止板４２に形成されてもよい。
下地配線８Ａは、平面視において複数の導電膜５２のそれぞれに重なる位置に少なくとも設けられる。図１７に示す変形例５では、下地配線８Ａは、平面視において、Ｙ方向に沿って直線状に形成され、溝部４２６及び壁部７Ａの一部を覆う。平面視において、溝部４２６と重なる位置では、下地配線８Ａに樹脂部５１Ａと導電膜５２が積層される。また、平面視において、溝部４２６の外側では、下地配線８Ａに導電膜５２が積層される。
【００９０】
なお、複数の導電膜５２に共通の信号が入力又は出力される場合では、絶縁性を有する材料で壁部７Ａを形成し、複数の導電膜５２の全てに重なる位置に一つの下地配線８Ａを形成してもよい。これにより、複数の導電膜５２を接続する接続配線を設けなくとも、壁部７Ａを介して複数の導電膜５２を互いに接続できる。
また、全ての導電膜５２に共通の信号が入力又は出力される場合では、全ての導電膜５２に重なる位置に一つの下地配線８Ａを形成してもよい。
【００９１】
（変形例６）
図１８は、変形例６における封止板４２の一部を拡大して模式的に示す平面図である。
図１８に示すように、変形例６では、上記第２実施形態に対して、溝部４２１の開口端縁４２２の径寸法が、壁部７の基端側内周縁７１１の径寸法よりも大きい。すなわち、平面視において、開口端縁４２２の内側に、基端側内周縁７１１が位置する。樹脂部５１は、溝部４２１の内部に充填され、平面視にて基端側内周縁７１１と開口端縁４２２との間の領域であり、壁部７の下方（−Ｚ側）にも充填される。すなわち、樹脂部５１の平面中心（Ｘ方向及びＹ方向における中心）に向かって壁部７の基端側内周縁７１１が挿入されるように、樹脂部５１が凹部７０に設けられる。このような構成では、樹脂部５１に対してＸＹ面に平行な方向のせん断応力が作用した際に、樹脂部５１が封止板４２から剥離することをより確実に抑制できる。
【００９２】
なお、第１実施形態に記載のように壁部を設けない構成では、例えば、半導体基板４２０Ａの開口径を、絶縁層４２０Ｂの開口径より大きくしてもよい。この場合、絶縁層４２０Ｂの開口端縁が樹脂部５１に挿入されるように、溝部４２１に樹脂部５１が設けられる。これにより、せん断応力によって樹脂部５１が封止板４２から剥離することをより確実に抑制できる。
【００９３】
（他の変形例）
上記第２実施形態では、壁部７の基端側内周縁７１１の径寸法が、溝部４２１の開口端縁４２２の径寸法よりも大きい構成を例示したが、これに限定されない。例えば、溝部４２１の開口端縁４２２の径寸法が、壁部７の基端側内周縁７１１の径寸法よりも大きい構成としてもよい。
また、第１実施形態に記載のように壁部を設けない構成では、例えば、絶縁層４２０Ｂの開口径が、半導体基板４２０Ａの開口径よりも大きい構成としてもよい。
【００９４】
上記各実施形態において、配線部は、当該配線部を被覆する被覆部を有する構成としてもよい。この被覆部を、Ａｕ等の比較的に電気伝導率が高い材料を用いて形成することにより、配線部と導通部との間の接触抵抗を低減させることができる。また、導通部の導電膜と被覆部とを、Ａｕを用いて形成する場合、Ａｕ層間の拡散接合により、接続信頼性を向上させることができる。
【００９５】
上記各実施形態では、配線部は、矩形状であり素子基板４１から封止板４２側に突出する構成を例示した。しかしながら、配線部は、上記構成に限定されず、例えば、素子基板４１上に形成された導電膜等でもよい。つまり、配線部は、圧電素子等の機能素子に対して薄く、封止板４２側に突出しない構成でもよい。
【００９６】
上記各実施形態では、二つの超音波トランスデューサー４５によって、送受信チャンネルである超音波トランスデューサー群４５Ａが構成されるが、三つ以上の超音波トランスデューサー４５によって超音波トランスデューサー群４５Ａが構成されてもよい。また、各超音波トランスデューサー４５の下部電極４１３Ａが独立しており、各超音波トランスデューサー４５が個別に駆動可能に構成されてもよい。この場合、各超音波トランスデューサー４５を一つの送受信チャンネルとして機能させることもできる。
【００９７】
上記各実施形態では、一つの送受信チャンネルとしての超音波トランスデューサー群４５Ａが、素子基板４１のアレイ領域Ａｒ１にマトリクス状に配置された２次元アレイ構造を有するとしたが、これに限定されない。例えば、超音波デバイスは、送受信チャンネルが一方向に沿って複数配置された１次元アレイ構造を有するものでもよい。例えば、Ｘ方向に配置された複数の超音波トランスデューサー４５により超音波トランスデューサー群４５Ａが構成され、この超音波トランスデューサー群４５ＡがＹ方向に複数配置され、１次元アレイ構造の超音波アレイＵＡが構成されてもよい。
【００９８】
上記各実施形態では、超音波トランスデューサー４５として、振動膜４１２と、当該振動膜４１２上に形成された圧電素子４１３と、を備える構成を例示したが、これに限定されない。例えば、超音波トランスデューサー４５として、可撓部と、可撓部に設けられた第１電極と、封止板における第１電極に対向する位置に設けられた第２電極と、を備える構成を採用してもよい。この第１電極及び第２電極は、振動子としての静電アクチュエーターを構成する。このような構成では、当該静電アクチュエーターを駆動することにより超音波を送信し、電極間の静電容量を検出することにより超音波を検出する。
【００９９】
上記各実施形態では、電子機器として、生体内の器官を測定対象とする超音波装置を例示したが、これに限定されない。例えば、各種構造物を測定対象として、当該構造物の欠陥の検出や老朽化の検査を行う測定機に、上記実施形態及び各変形例の構成を適用することができる。また、例えば、半導体パッケージやウェハ等を測定対象として、当該測定対象の欠陥を検出する測定機についても同様である。また、圧電素子を駆動させてインク滴を吐出させるインクジェットヘッドを備える記録装置についても同様である。
【０１００】
上記各実施形態では、素子基板に超音波トランスデューサーが設けられる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、半導体ＩＣ等の電子部品、つまり、基板と、基板に設けられた機能素子、樹脂部（樹脂突起）、及び機能素子に接続する導電膜（配線）と、を備え、当該基板から他の基板に電気的接続が行われる実装構造体や、上記実装構造体を備える各種電子機器にも、上記実施形態及び各変形例の構成を採用できる。
【０１０１】
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】
【０１０２】
１…超音波測定装置、２…超音波プローブ、５，５Ａ，６…導通部、７，７Ａ…壁部、８，８Ａ…下地配線、１０…制御装置、２１…筐体、２２…超音波デバイス、４２…封止板、４２Ａ…内面、４５…超音波トランスデューサー、５１，５１Ａ，６１…樹脂部、５２…導電膜、７２…頂面、４２０Ａ…半導体基板、４２０Ｂ…絶縁層、４２１，４２６…溝部、４２２…開口端縁、４２３…溝内面。
【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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