(57)【要約】【課題】基板間での電気的接続の接続信頼性を向上させることができる実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、電子機器、及び実装構造体の製造方法を提供する。【解決手段】実装構造体は、機能素子が設けられる第１面を有する第１基板と、第１面に対向する第２面を有する第２基板と、第１面の機能素子とは異なる位置に設けられ、第２面に対向する第３面を有し、機能素子に導通される配線部と、第２面に設けられ、第１面に向かって突出し、第３面に接続して機能素子に導通される導通部と、を備え、第１基板及び第２基板の厚み方向から見た平面視において、第３面の面積は、配線部の第１基板側の第１端部の面積より大きいことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能素子が設けられる第１面を有する第１基板と、
前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、
前記第１面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記機能素子に導通される配線部と、
前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記機能素子に導通される導通部と、を備え、
前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記配線部の前記第１基板側の第１端部の面積より大きい
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、
前記配線部の前記第２基板側の第２端部は、前記第１面に沿って突出する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項３】
請求項２に記載の実装構造体において、
前記配線部は、前記第１端部及び前記第２端部に亘る側面を有し、
前記側面は、前記機能素子が配置された側に、前記機能素子から離れる方向に凹となる凹曲面を有する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の実装構造体において、
前記第３面は、前記第２面側に突出する凸部を有する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の実装構造体において、
前記第３面は、前記第１面側に凹となる凹部を有する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項６】
請求項５に記載の実装構造体において、
前記導通部は、前記第１面側に突出する突出部を有する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項７】
請求項６に記載の実装構造体において、
前記凹部は第１曲率で湾曲する球面状凹部を含み、
前記突出部は第２曲率で湾曲する球面状凸部を含み、
前記第１曲率は、前記第２曲率以下である
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項８】
請求項６に記載の実装構造体において、
前記凹部は第１曲率で湾曲する球面状凹部を含み、
前記突出部は第２曲率で湾曲する球面状凸部を含み、
前記第１曲率は、前記第２曲率よりも大きい
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項９】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の実装構造体において、
前記導通部は、前記第３面に接続される第４面を有し、
前記第３面及び前記第４面の少なくとも一方は、前記第３面と前記第４面との間の滑りを抑制する滑り抑制部を有する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項１０】
請求項９に記載の実装構造体において、
前記滑り抑制部は、凹凸である
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項１１】
機能素子が設けられる第１面を有する第１基板と、
前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、
前記第１面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記機能素子に導通される配線部と、
前記第２面に設けられ、前記第１面側に突出し、前記配線部に接続して前記機能素子に導通される導通部と、を備え、
前記配線部は、前記第２面に対向する第３面を有し、
前記導通部は、前記第３面に接続される第４面を有し、
前記第３面及び前記第４面の少なくとも一方は、前記第３面と前記第４面との間での滑りを抑制する滑り抑制部を有する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の実装構造体において、
前記導通部は、樹脂部と、前記樹脂部を覆う導電膜と、を有する
ことを特徴とする実装構造体。
【請求項１３】
振動子が設けられる第１面を有する第１基板と、
前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、
前記第１面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記振動子に導通される配線部と、
前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記振動子に導通される導通部と、を備え、
前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記配線部の前記第１基板側の第１端部の面積より大きい
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項１４】
振動子が設けられる第１面を有する第１基板と、
前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、
前記第１面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記振動子に導通される配線部と、
前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記振動子に導通される導通部と、
前記第１基板、前記配線部、前記第２基板、及び前記導通部を収納する筐体と、を備え、
前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記配線部の前記第１基板側の第１端部の面積より大きい
ことを特徴とする超音波探触子。
【請求項１５】
振動子が設けられる第１面を有する第１基板と、
前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、
前記第１面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記振動子に導通される配線部と、
前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記振動子に導通される導通部と、
前記振動子を制御する制御部と、を備え、
前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記配線部の前記第１基板側の第１端部の面積より大きい
ことを特徴とする超音波装置。
【請求項１６】
機能素子が設けられる第１面を有する第１基板と、
前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、
前記第１面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記機能素子に導通される配線部と、
前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記機能素子に導通される導通部と、
前記機能素子を制御する制御部と、を備え、
前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記配線部の前記第１基板側の第１端部の面積より大きい
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１７】
機能素子が設けられる第１面を有する第１基板と、前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、前記第１面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記機能素子に導通される配線部と、前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記機能素子に導通される導通部と、を備える実装構造体の製造方法であって、
前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記第１基板側の端部の面積より大きい前記配線部を形成する工程と、
前記第２基板に前記導通部を形成する工程と、
前記配線部及び前記導通部を接続させる工程と、を含む
ことを特徴とする実装構造体の製造方法。
【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、電子機器、及び実装構造体の製造方法に関する。
【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）。
特許文献１では、電子部品は、基板上にＩＣチップ等の電子素子（機能素子）と、電子素子に接続する金属配線としての導電膜が形成されている。この導電膜は、機能素子から基板の周縁部に形成された樹脂突起の表面まで引き出されている。そして、樹脂突起と、当該樹脂突起の表面を覆う導電膜によりバンプ電極が構成される。また、回路基板は、液晶パネルが形成される基板であって、液晶が配置された領域の外側に電極端子が形成される。これら電子部品側のバンプ電極と、回路基板側の電極端子とが接触した状態で、電子部品が回路基板に実装される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の構成では、機能素子に対向しない回路基板の周縁部において、電極端子とバンプ電極とが接触されている。すなわち、回路基板と電子部品とは、機能素子と離れた位置で接続されている。この場合、回路基板の周縁部の電極端子と機能素子を接続する配線を形成しなければならず、機能素子の高集積化は適さない。つまり、基板上に多数の機能素子が設けられる場合、各機能素子に対する配線構成が複雑化したり、各配線の抵抗が大きくなったり、近接する配線間での寄生容量の影響が大きくなったりする。これに対して、機能素子が形成されている領域において配線接続を行う場合、電極端子のサイズを小さくすることにより機能素子の高集積化を図ることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、電極端子のサイズを小さくすると、配線接続時における回路基板と電子部品との位置合わせを高精度に行う必要がある。つまり、基板と回路基板との位置合わせ精度が十分ではない場合、電極端子とバンプ電極との位置ずれにより、適切な配線接続を行うことができないおそれがある。このように、従来の構成では、機能素子が形成された領域で、基板間の電気的接続の接続信頼性が低下するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、基板間での電気的接続の接続信頼性を向上させることができる適用例及び実施形態としての実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、電子機器、及び実装構造体の製造方法を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一適用例に係る実装構造体は、機能素子が設けられる第１面を有する第１基板と、前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、前記第１面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記機能素子に導通される配線部と、前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記機能素子に導通される導通部と、を備え、前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記配線部の前記第１基板側の第１端部の面積より大きいことを特徴とする。
【０００８】
本適用例では、第１基板の第１面には、機能素子と、当該機能素子に導通される配線部と、が設けられている。また、第２基板の第２面には、配線部に接続する導通部が設けられている。そして、厚み方向の平面視において、配線部の第３面の面積は、当該配線部の第１基板側の第１端部の面積より大きい。このような構成では、上記平面視において、第１端部の面積を変更せずに、導通部が接続される第３面の面積を大きくすることができる。したがって、第１基板と第２基板との間の位置ずれの許容量を増大させることができ、接続信頼性を向上させることができる。また、上記平面視における第１端部の面積を変更しなくてもよく、機能素子の高集積化を図ることができる。
【０００９】
本適用例の実装構造体において、前記配線部の前記第２基板側の第２端部は、前記第１面に沿って突出することが好ましい。
本適用例では、配線部の第２端部は、第２面に沿って突出する。このような構成では、配線部の第３面の面積を大きくしつつ、配線部の第１端部側の断面積（第１面及び第２面に平行な断面の面積）の増大を抑制できる。したがって、機能素子の高集積化を図るとともに、接続信頼性を向上させることができる。
【００１０】
本適用例の実装構造体において、前記配線部は、前記第１端部及び前記第２端部に亘る側面を有し、前記側面は、前記機能素子が配置された側に、前記機能素子から離れる方向に凹となる凹曲面を有することが好ましい。
本適用例の配線部は、側面の機能素子が配置された側に、機能素子とは離れる方向に凹となる凹曲面を有する。すなわち、配線部及び機能素子のそれぞれの配置位置（中心位置）を通り基板厚み方向に沿う面で配線部を切断した際の側面は、配線部の中心側に向かって凹に湾曲する。これにより、側面が機能素子側に凸となる構成や、側面が直線状の構成と比べて、配線部の側面を機能素子から離すことができる。したがって、機能素子と配線部とが干渉することをより一層抑制することができる。
【００１１】
本適用例の実装構造体において、前記第３面は、前記第２面側に突出する凸部を有することが好ましい。
本適用例では、配線部の第３面は、第２面側に凸部、つまり第２面側に凸の凸曲面を有する。このような第３面は、例えば、平坦な場合と比べて第３面の面積が増大する。したがって、導通部を第３面に沿って密着させることにより、接続面積を増大させることができ、接触抵抗（電気抵抗）を低減させることができる。
【００１２】
本適用例の実装構造体において、前記第３面は、前記第１面側に凹となる凹部を有することが好ましい。
本適用例では、配線部の第３面は、第１面側に凹の凹部、つまり第１面側に凹の凹曲面を有する。このような構成では、配線接続の際に、第３面に対して導通部の位置ずれが生じたとしても、湾曲面に沿って、当該湾曲面の最深部（例えば第１基板に最も近い部分）等の所定の位置に導通部を移動させることができる。したがって、第１基板と第２基板との位置合わせ精度を向上させることができる。
【００１３】
本適用例の実装構造体において、前記導通部は、前記第１面側に突出する突出部を有することが好ましい。
本適用例では、導通部は、第１面側に突出する突出部、つまり第１面側に凸の凸曲面を有する。このような構成では、配線接続の際に、配線部側の凹部に、導通部側の突出部の少なくとも一部を挿入することにより、第１基板と第２基板との位置決めを行うことができる。したがって、第１基板と第２基板との位置合わせが容易である。また、位置合わせの精度を向上させることができる。
【００１４】
本適用例の実装構造体において、前記凹部は第１曲率で湾曲する球面状凹部を含み、前記突出部は第２曲率で湾曲する球面状凸部を含み、前記第１曲率は、前記第２曲率以下であることが好ましい。
本適用例では、凹部は、第１曲率を有する球面状凹部を含む。また、突出部は、第２曲率を有する球面状凸部を含む。この第１曲率は、第２曲率以下である。このような構成では、突出部の曲率以下の曲率を有する凹部に沿って、突出部を移動させることができる。したがって、上述のように配線部と導通部との間で位置ずれが生じたとしても、より確実に配線部の凹部に沿って導通部を移動させることができ、位置合わせ精度を向上させることができる。
【００１５】
本適用例の実装構造体において、前記凹部は第１曲率で湾曲する球面状凹部を含み、
前記突出部は第２曲率で湾曲する球面状凸部を含み、前記第１曲率は、前記第２曲率よりも大きいことが好ましい。
本適用例では、凹部は、第１曲率を有する球面状凹部を含む。また、突出部は、第２曲率を有する球面状凸部を含む。この第１曲率は、第２曲率よりも大きい。このような構成では、突出部の湾曲に応じて、基板厚み方向に交差する面内における突出部と凹部との各中心位置が一致するように、凸部と凹部とを相対移動させることができる。したがって、第１基板と第２基板との位置合わせが容易である。また、位置合わせの精度を向上させることができる。
【００１６】
本適用例の実装構造体において、前記導通部は、前記第３面に接続される第４面を有し、前記第３面及び前記第４面の少なくとも一方は、前記第３面と前記第４面との間の滑りを抑制する滑り抑制部を有することが好ましい。
本適用例では、第３面及び第４面の少なくとも一方は、第３面と第４面との間の滑りを抑制する滑り抑制部を有する。このような構成では、配線接続の際に、第３面と第４面との間での滑りを抑制でき、当該滑りによる位置合わせ精度の低下を抑制できる。
【００１７】
本適用例の実装構造体において、前記滑り抑制部は、凹凸であることが好ましい。
本適用では、滑り抑制部として凹凸を有する。このような構成では、第３面及び第４面の少なくとも一方に凹凸を設けるという簡易な構成により、第３面と第４面との間での滑りによる、位置合わせ精度の低下を抑制できる。
【００１８】
本発明の一適用例に係る実装構造体は、機能素子が設けられる第１面を有する第１基板と、前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、前記第１面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記機能素子に導通される配線部と、前記第２面に設けられ、前記第１面側に突出し、前記配線部に接続して前記機能素子に導通される導通部と、を備え、前記配線部は、前記第２面に対向する第３面を有し、前記導通部は、前記第３面に接続される第４面を有し、前記第３面及び前記第４面の少なくとも一方は、前記第３面と前記第４面との間での滑りを抑制する滑り抑制部を有することを特徴とする。
【００１９】
本適用例では、第１基板の第１面には、機能素子と、当該機能素子に導通される配線部と、が設けられている。また、第２基板の第２面には、配線部に接続される導通部が設けられている。そして、互いに接続される配線部の第３面と、導通部の第４面との少なくとも一方は、滑り抑制部を有する。このような構成では、配線接続の際に、第３面と第４面との間での滑りを抑制でき、当該滑りによる位置合わせ精度の低下を抑制できる。
また、位置合わせ精度の低下を抑制できるため、第１基板と第２基板との位置ずれによる、導通部と機能素子とが干渉することを抑制できる。また、位置合わせ精度の低下を抑制できるため、機能素子の高集積化を図ることができる。
【００２０】
本適用例の実装構造体において、前記導通部は、樹脂部と、前記樹脂部を覆う導電膜と、を有することが好ましい。
本適用例では、導通部は、樹脂部と、当該樹脂部を覆う導電膜とを有する。このような構成では、導通部は、樹脂部及び導電膜によって弾性変形可能である。したがって、配線接続の際に、導通部と配線部との間の密着性を向上させることができ、接続信頼性を向上させることができる。
【００２１】
本発明の一適用例に係る超音波デバイスは、振動子が設けられる第１面を有する第１基板と、前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、前記第１面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記振動子に導通される配線部と、前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記振動子に導通される導通部と、を備え、前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記配線部の前記第１基板側の第１端部の面積より大きいことを特徴とする。
【００２２】
本適用例では、第１基板の第１面には、振動子と、当該振動子に導通される配線部と、が設けられている。また、第２基板の第２面には、配線部に接続される導通部が設けられている。そして、厚み方向の平面視において、配線部の第３面の面積は、当該配線部の第１基板側の第１端部の面積より大きい。
このような構成では、上記適用例と同様に、第１基板の第１面に形成された電極端子に導通部を接続させる場合と比べて、第１基板と第２基板との間の位置ずれの許容量を増大させることができ、接続信頼性を向上させることができる。
また、上記適用例と同様に、第１端部側の面積を小さくして、振動子の高集積化を図ることもできる。
【００２３】
本発明の一適用例に係る超音波探触子は、振動子が設けられる第１面を有する第１基板と、前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、前記第１面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記振動子に導通される配線部と、前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記振動子に導通される導通部と、前記第１基板、前記配線部、前記第２基板、及び前記導通部を収納する筐体と、を備え、前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記配線部の前記第１基板側の第１端部の面積より大きいことを特徴とする。
【００２４】
本適用例では、第１基板の第１面には、振動子と、当該振動子に導通される配線部と、が設けられている。また、第２基板の第２面には、配線部に接続される導通部が設けられている。そして、厚み方向の平面視において、配線部の第３面の面積は、当該配線部の第１基板側の第１端部の面積より大きい。
このような構成では、上記適用例と同様に、第１基板の第１面に形成された電極端子に導通部を接続させる場合と比べて、第１基板と第２基板との間の位置ずれの許容量を増大させることができ、接続信頼性を向上させることができる。
また、上記適用例と同様に、第１端部側の面積を小さくして、振動子の高集積化を図ることもできる。
【００２５】
本発明の一適用例に係る超音波装置は、振動子が設けられる第１面を有する第１基板と、前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、前記第１面の前記振動子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記振動子に導通される配線部と、前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記振動子に導通される導通部と、前記振動子を制御する制御部と、を備え、前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記配線部の前記第１基板側の第１端部の面積より大きいことを特徴とする。
【００２６】
本適用例では、第１基板の第１面には、振動子と、当該振動子に導通される配線部と、が設けられている。また、第２基板の第２面には、配線部に接続される導通部が設けられている。そして、厚み方向の平面視において、配線部の第３面の面積は、当該配線部の第１基板側の第１端部の面積より大きい。
このような構成では、上記適用例と同様に、第１基板の第１面に形成された電極端子に導通部を接続させる場合と比べて、第１基板と第２基板との間の位置ずれの許容量を増大させることができ、接続信頼性を向上させることができる。
また、上記適用例と同様に、第１端部側の面積を小さくして、振動子の高集積化を図ることもできる。
【００２７】
本発明の一適用例に係る電子機器は、機能素子が設けられる第１面を有する第１基板と、前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、前記第１面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記機能素子に導通される配線部と、前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記機能素子に導通される導通部と、前記機能素子を制御する制御部と、を備え、前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記配線部の前記第１基板側の第１端部の面積より大きいことを特徴とする。
【００２８】
本適用例では、第１基板の第１面には、振動子と、当該機能素子に導通される配線部と、が設けられている。また、第２基板の第２面には、配線部に接続される導通部が設けられている。そして、厚み方向の平面視において、配線部の第３面の面積は、当該配線部の第１基板側の第１端部の面積より大きい。
このような構成では、上記適用例と同様に、第１基板の第１面に形成された電極端子に導通部を接続させる場合と比べて、第１基板と第２基板との間の位置ずれの許容量を増大させることができ、接続信頼性を向上させることができる。
また、上記適用例と同様に、第１端部側の面積を小さくして、機能素子の高集積化を図ることもできる。
【００２９】
本発明の一適用例に係る実装構造体の製造方法は、機能素子が設けられる第１面を有する第１基板と、前記第１面に対向する第２面を有する第２基板と、前記第１面の前記機能素子とは異なる位置に設けられ、前記第２面に対向する第３面を有し、前記機能素子に導通される配線部と、前記第２面に設けられ、前記第１面に向かって突出し、前記第３面に接続して前記機能素子に導通される導通部と、を備える実装構造体の製造方法であって、前記第１基板及び前記第２基板の厚み方向から見た平面視において、前記第３面の面積は、前記第１基板側の端部の面積より大きい前記配線部を形成する工程と、前記第２基板に前記導通部を形成する工程と、前記配線部及び前記導通部を接続させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００３０】
本適用例では、第１基板の第１面には、振動子と、当該機能素子に導通される配線部と、が設けられている。また、第２基板の第２面には、配線部に接続される導通部が設けられている。そして、厚み方向の平面視において、配線部の第３面の面積は、当該配線部の第１基板側の第１端部の面積より大きい。
このような構成では、上記適用例と同様に、第１基板の第１面に形成された電極端子に導通部を接続させる場合と比べて、第１基板と第２基板との間の位置ずれの許容量を増大させることができ、接続信頼性を向上させることができる。
また、上記適用例と同様に、第１端部側の面積を小さくして、機能素子の高集積化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態の超音波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の製造方法の一例を示すフローチャート。
【図７】第１実施形態の超音波デバイスの製造工程の一例を模式的に示す断面図。
【図８】第１実施形態の超音波デバイスの製造工程の一例を模式的に示す断面図。
【図９】第１実施形態の超音波デバイスの一変形例の概略構成を示す断面図。
【図１０】第１実施形態の超音波デバイスの一変形例の概略構成を示す断面図。
【図１１】第２実施形態の超音波デバイスの概略構成を示す断面図。
【図１２】第３実施形態の超音波デバイスの概略構成を示す断面図。
【図１３】第３実施形態の超音波デバイスにおける接合工程を模式的に示す断面図。
【図１４】第４実施形態の超音波デバイスの概略構成を示す断面図。
【図１５】第５実施形態の超音波デバイスの概略構成を示す断面図。
【図１６】超音波デバイスの他の変形例の概略構成を示す断面図。
【図１７】超音波デバイスの他の変形例の概略構成を示す断面図。
【図１８】超音波デバイスの他の変形例の概略構成を示す断面図。
【図１９】超音波デバイスの他の変形例の概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
［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、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、を備えている。
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。
【００３３】
［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、を備えて構成されている。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することができる。
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ている。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。
【００３４】
［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、を備えている。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。
【００３５】
［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に接続されている。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、防水性が確保されている。
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。
【００３６】
［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を備えている。
【００３７】
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。
【００３８】
［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、封止板４２と、音響整合層４３と、保護膜４４と、を含み構成されている。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側に設けられた導通部４２１を介して電気的に接続されている。
この素子基板４１には、図４に示すように、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ている。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が構成されている。
【００３９】
（素子基板の構成）
素子基板４１は、第１基板に相当し、図３に示されるように、基板本体部４１１と、基板本体部４１１に積層された振動膜４１２と、を備えている。また、素子基板４１は、図４に示されるように、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とが設けられている。これらのうち、振動膜４１２の振動領域である可撓膜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が構成されている。また、素子基板４１は、複数の超音波トランスデューサー４５によって構成される超音波アレイＵＡが設けられるアレイ領域Ａｒ１を有する。
ここで、以降の説明にあたり、素子基板４１の封止板４２に対向する面を第１面に相当する背面４１Ａ、背面４１Ａとは反対側の面を作動面４１Ｂと称する。なお、作動面４１Ｂの法線方向は、Ｚ方向（素子基板４１の厚み方向）に略一致し、素子基板４１から封止板４２に向かう方向は、Ｚ方向に略平行である。
【００４０】
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が設けられている。各開口部４１１Ａは、壁部４１１Ｂ（図３参照）によって隔てられている。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により閉塞されている。
【００４１】
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ている。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膜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で、容易に前記開口部４１１Ａを形成することが可能となる。
【００４２】
また、各開口部４１１Ａを閉塞する振動膜４１２の可撓膜４１２Ａ上には、それぞれ圧電素子４１３が設けられている。これら可撓膜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ている。
【００４３】
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ている。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ている。
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。
【００４４】
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膜４１２ＡをＺ方向に沿って振動させて超音波を送出することができる。また、対象物から反射された超音波により可撓膜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。
【００４５】
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、超音波トランスデューサー群４５ＡがＸ方向及びＹ方向に沿って配置された２次元アレイ構造を有する。すなわち、超音波アレイＵＡは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って複数の送受信チャンネルが配置されて構成される２次元アレイである。
【００４６】
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。
【００４７】
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、Ｙ方向に沿って配置された複数の引出部４１６Ａと、この引出部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。
【００４８】
引出部４１６Ａは、図４に示すように、例えば、Ｘ方向に沿って数えた際の奇数番目と偶数番目の超音波トランスデューサー群４５Ａの間に配置され、これら超音波トランスデューサー群４５Ａの各上部電極４１３Ｃが連結部４１６Ｂによって連結されている。
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）に設定されている。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。
【００４９】
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の壁部４１１Ｂと重なる位置に、Ｘ方向に沿って配置される。
【００５０】
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ている。これにより、接合部４１７を所望の位置に、所望の形状で形成することができる。
【００５１】
（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、壁部４１１Ｂと重なる位置に配置された下部電極連結線４１４から封止板４２に向かって突設され、後述する導通部４２１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４２１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。なお、素子基板４１と、配線部４１５と、封止板４２と、導通部４２１と、を少なくとも含み、実装構造体が構成される。
【００５２】
配線部４１５は、素子基板４１側の第１端部４１５Ａと、封止板４２側の第２端部４１５Ｂと、側面４１５Ｃと、封止板４２側の当接面４１５Ｄ（第３面に相当）と、を有する。
【００５３】
第２端部４１５Ｂは、封止板４２に沿って突出し、第１端部４１５Ａと比べてＸ方向及びＹ方向の寸法（面積）が大きい。つまり、配線部４１５は、第２端部４１５Ｂにおいて、第１端部４１５Ａと比べて、Ｘ方向及びＹ方向に突出している。第２端部４１５Ｂの少なくとも一部は、図３及び図４に示すように、Ｚ方向において超音波トランスデューサー４５に重なる。
【００５４】
側面４１５Ｃは、配線部４１５の素子基板４１側の基端と当接面４１５Ｄとに亘る面である。この側面４１５Ｃは、Ｚ方向と直交する方向において配線部４１５の中心に向かって凹状に湾曲する湾曲面である。つまり、側面４１５Ｃは、第１端部４１５Ａから第２端部４１５Ｂに向かうにしたがって、側面４１５ＣのＸＹ面に平行な面の断面積が増加し、かつ、断面積の増加量も増大する。つまり、側面４１５Ｃが、圧電素子４１３から離れる方向に湾曲している。当該構成では、振動膜４１２が振動した場合でも、配線部４１５（側面４１５Ｃ）と圧電素子４１３との干渉が抑制される。
【００５５】
当接面４１５Ｄは、Ｚ方向からの平面視における面積が導通部４２１よりも大きい。つまり、Ｚ方向と直交する方向（例えばＸ方向及びＹ方向）において、当接面４１５Ｄの寸法は、導通部４２１の寸法よりも大きい。
【００５６】
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。
【００５７】
（封止板の構成）
図３乃至図５に示す封止板４２は、第２基板に相当し、素子基板４１の強度を補強するために設けられ、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に接合されている。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。
封止板４２には、導通部４２１と、貫通電極４２２と、が設けられている。
【００５８】
（導通部の構成）
図３乃至図５に示す導通部４２１は、封止板４２の素子基板４１側の面（第２面に相当し、以下、内面４２Ａとも称す）に設けられ、素子基板４１に設けられた配線部４１５に密着して電気的に接続される。この導通部４２１は、樹脂部４２１Ａと、樹脂部４２１Ａを覆い、かつ、貫通電極４２２に電気的に接続される導電膜４２１Ｂと、を備える。
【００５９】
樹脂部４２１Ａは、図３に示すように内面４２Ａにおける配線部４１５と重なる位置に設けられ、内面４２Ａから素子基板４１に向かって突出している。この樹脂部４２１Ａは、弾性を有する樹脂材料で形成され、後述するように、内面４２Ａに配置された樹脂材料を熱溶融させることにより略半球状に形成される。なお、樹脂部４２１Ａは、樹脂材料の種類や熱溶融の温度の条件により、略台形（台形の角が丸くなった状態）とすることもできる。
【００６０】
樹脂部４２１Ａ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４２１Ａを所望の位置に、所望の形状で形成することができる。また、樹脂部４２１Ａ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。
【００６１】
導電膜４２１Ｂは、導電性材料により形成され、樹脂部４２１Ａを被覆している。また、導電膜４２１Ｂは、貫通電極４２２の形成位置までＹ方向に沿って延出し、貫通電極４２２に接続されている。この導電膜４２１Ｂの厚みを、樹脂部４２１Ａよりも十分に薄くすることにより、樹脂部４２１Ａの弾性変形に応じて、導電膜４２１Ｂを変形させることができる。
【００６２】
導電膜４２１Ｂ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４２１Ｂ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ている。
【００６３】
そして、導通部４２１は、図３に示すように、表面４２１Ｃの一部が当接面４１５Ｄに密着している。すなわち、導通部４２１を構成する樹脂部４２１Ａ及び導電膜４２１Ｂは、封止板４２を素子基板４１に接合していない状態において、例えば略半球状に形成されている。そして、封止板４２を素子基板４１に接合する際に、導通部４２１の＋Ｚ側端部が当接面４１５Ｄに圧接されることで、導通部４２１が弾性変形し、＋Ｚ側端部の接続領域Ｃｎ（図５参照）が、当接面４１５Ｄに密着（導通）される。これにより、弾性変形した樹脂部４２１Ａの復元力により、導電膜４２１Ｂが配線部４１５側に付勢され、導通部４２１と配線部４１５との間の電気的接続の信頼性を向上させることができる。
【００６４】
（貫通電極の構成）
貫通電極４２２は、図３乃至図５に示すように、樹脂部４２１ＡをＹ方向に沿って挟む位置に一対設けられており、例えばＳｉ貫通電極（ＴＳＶ；Through-Sillicon Via）や、貫通孔に充填された導電性材料である。また、封止板４２の−Ｚ側の面（以下、外面４２Ｂとも称す）には、各貫通電極４２２に対して個別に下部電極配線４２３が形成されている。下部電極配線４２３は、貫通電極４２２に接続し、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に接続されている。なお、貫通電極４２２は、一つの導通部４２１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。また、貫通電極４２２の配置位置は、図示例に限定されず、例えば、樹脂部４２１Ａの＋Ｘ側や−Ｘ側に形成されていてもよい。
【００６５】
（音響整合層及び保護膜の構成）
音響整合層４３は、素子基板４１の作動面４１Ｂ側に配置される。本実施形態では、音響整合層４３は、作動面４１Ｂ側に形成された開口部４１１Ａ内に充填されている。
保護膜４４は、素子基板４１及び音響整合層４３上に設けられ、これら素子基板４１及び音響整合層４３を保護する。この保護膜４４は、図１に示すように、筐体２１のセンサー窓２１Ｂから外部に露出し、超音波測定時に生体表面に当接される。
これらの音響整合層４３や保護膜４４は、超音波トランスデューサー４５から送信された超音波を測定対象である生体に効率良く伝搬させ、また、生体内で反射した超音波を効率良く超音波トランスデューサー４５に伝搬させる。このため、音響整合層４３及び保護膜４４の音響インピーダンスは、生体の音響インピーダンスに近い値に設定されている。
【００６６】
［超音波デバイスの製造方法］
以下、上述のような超音波デバイス２２の製造方法について説明する。
図６は、超音波デバイス２２の製造方法の一例を示すフローチャートである。また、図７及び図８は、超音波デバイス２２の製造工程を模式的に示す図である。
超音波デバイス２２を製造するためには、図６に示すように、素子基板形成工程Ｓ１、封止板形成工程Ｓ２、接合工程Ｓ３及び加工工程Ｓ４を実施する。
【００６７】
（素子基板形成工程）
素子基板形成工程Ｓ１では、先ず、図７の１番目の図に示すように、例えばＳｉにより構成された基板本体部４１１に振動膜４１２、圧電素子４１３、下部電極連結線４１４、及び上部電極引出線４１６（図示略）を形成する（ステップＳ１１：素子部形成工程）。ステップＳ１１では、基板本体部４１１を熱酸化処理して形成したＳｉＯ２膜上にＺｒを成膜し、さらに熱酸化処理してＺｒＯ２層を形成して振動膜４１２を形成する。この振動膜４１２上に、下部電極４１３Ａ、圧電膜４１３Ｂ、及び上部電極４１３Ｃを形成して、圧電素子４１３を形成する。なお、下部電極４１３Ａを形成する際に下部電極連結線４１４を形成し、上部電極４１３Ｃを形成する際に上部電極引出線４１６を形成する。具体的には、先ず、振動膜４１２上に例えばスパッタリング等により成膜した電極材料をパターニングして下部電極４１３Ａ及び下部電極連結線４１４を形成する。その後、下部電極４１３Ａ上に圧電膜４１３Ｂを形成する。圧電膜４１３Ｂの形成後、下部電極４１３Ａ及び下部電極連結線４１４と同様にして、上部電極４１３Ｃ及び上部電極引出線４１６を形成する。
【００６８】
次に、図６に示すように、下部電極連結線４１４上に配線部４１５を形成する（ステップＳ１２：配線部形成工程）。ステップＳ１２では、図７の２番目の図に示すように、配線部４１５の形成位置に開口５１Ａを有する、配線部４１５を形成するためのマスク５１を形成する。このマスク５１は、ポジ型のフォトレジストを用い形成できる。そして、例えば、電界めっき法により、図７の３番目の図に示すように、開口５１Ａ内の下部電極連結線４１４上に配線部４１５を形成する。配線部４１５は、−Ｚ側の面が凸面であり、開口５１Ａから突出する。次に、図７の４番目の図に示すように、配線部４１５の−Ｚ側の面を研磨して平坦な当接面４１５Ｄを形成した後、マスク５１を除去する。
【００６９】
次に、図６に示すように、素子基板４１上に接合部４１７を形成する（ステップＳ１３：接合部形成工程）。ステップＳ１３では、例えば、接合部４１７の形成用の感光性樹脂層を素子基板４１上に形成して、パターニングすることにより、図７の５番目の図に示すように接合部４１７を形成する。
【００７０】
（封止板形成工程）
次に、図６に示すように封止板形成工程Ｓ２を実施する。ステップＳ２では、貫通電極４２２（図示略）を備える封止板４２の内面４２Ａ側に導通部４２１を形成する。つまり、内面４２Ａに樹脂部４２１Ａを形成するための樹脂層を形成してパターニングする。その後、内面４２Ａに残された樹脂層を加熱溶融させ、再び固化させることにより、略半球状の樹脂部４２１Ａを形成する。そして、樹脂部４２１Ａ及び貫通電極４２２の＋Ｚ側の面を覆うように導電膜４２１Ｂを形成する。
【００７１】
（接合工程）
次に、図６に示すように、上述のように形成された素子基板４１と封止板４２とを接合する接合工程を実施する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、図８の１番目の図に示すように、素子基板４１上に封止板４２を配置する。この際、素子基板４１と封止板４２との相対位置を調整する。つまり、導通部４２１が対応する配線部４１５に重なるように位置調整を行う。
【００７２】
位置調整を行った後、図８の２番目の図に示すように、素子基板４１及び封止板４２が近づく方向に、素子基板４１及び封止板４２の少なくとも一方を押圧する。これにより、導通部４２１が弾性変形して配線部４１５に密着する。この状態で素子基板４１及び封止板４２を加熱する（例えば２００℃で１時間）。これにより、接合部４１７は、溶融された後、再固化され、素子基板４１及び封止板４２は、互いに接合される。
【００７３】
（加工工程）
次に、図６に示すように、素子基板４１及び封止板４２を加工する加工工程を実施する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、図８の３番目の図に示すように、素子基板４１の基板本体部４１１の厚みを調整した後、開口部４１１Ａを形成する。また、封止板４２の外面４２Ｂに下部電極配線４２３を含む配線を形成する。なお、封止板４２の外面４２Ｂ側の配線は、予め形成されていてもよい。その後、図３に示すように開口部４１１Ａに音響整合層４３を充填した後、保護膜４４を形成する。このようにして超音波デバイス２２が製造される。
【００７４】
［第１実施形態の作用効果］
本実施形態では、素子基板４１の背面４１Ａには、圧電素子４１３と、配線部４１５と、が設けられる。また、封止板４２の内面４２Ａには、配線部４１５に接続される導通部４２１が設けられる。この配線部４１５は、Ｚ方向から見た平面視において、当接面４１５Ｄの面積は、第１端部４１５Ａの面積より大きい。このような構成では、背面４１Ａにおける配線部４１５の寸法を変更せずに、導通部４２１が接続可能な面積を増大させることができる。したがって、素子基板４１及び封止板４２間の位置ずれの許容量を増大させることができる。すなわち、ステップＳ３の接合工程では、素子基板４１と封止板４２とのアライメント調整を実施する。この際に、導通部４２１の位置が、配線部４１５に対して僅かにずれたとしても、前記許容量の範囲内であれば配線部４１５と導通部４２１とを導通させることが可能となり接続信頼性を向上させることができる。
【００７５】
また、圧電素子４１３の高集積化を図ることができる。例えば、背面４１Ａに形成された電極端子に導通部４２１を接続させる場合、同様に接続信頼性を向上させるために、電極端子の寸法を大きくすると、圧電素子４１３の間隔を大きくする必要がある。つまり、圧電素子４１３の高集積化と、接続信頼性の向上とを両立させることが困難であった。これに対して、本実施形態では、背面４１Ａにおける配線部４１５の寸法を変更せずに、当接面４１５Ｄの面積を増大させることができる。したがって、本実施形態の超音波デバイス２２は、圧電素子４１３の高集積化と、接続信頼性の向上とを両立させることができる。
【００７６】
また、例えば、背面４１Ａに形成された電極端子に導通部４２１を接続させる場合、電極端子の面積を小さくして、圧電素子４１３の高集積化を図ることができる。しかしながら、電極端子の面積を小さくした場合、位置合わせ精度が低いと、導通部４２１と圧電素子４１３とが干渉するおそれがあるという課題がある。この課題に対して、封止板４２側に突出する配線部４１５に導通部４２１を接続させることにより、導通部４２１と圧電素子４１３との干渉を抑制できる。
【００７７】
また、配線部４１５の第２端部４１５Ｂは、ＸＹ面に沿って突出する。このような構成では、平面視における当接面４１５Ｄの面積を大きくしつつ、第１端部４１５Ａの面積の増大をより確実に抑制できる。したがって、機能素子の高集積化と、接続信頼性の向上とをより確実に実現させることができる。
【００７８】
また、配線部４１５は、側面４１５Ｃの圧電素子４１３が配置された側が凹曲面である。すなわち、圧電素子４１３及び配線部４１５のそれぞれの配置位置（中心位置）を通りＺ方向に沿うＹＺ面で配線部４１５を切断した際の側面４１５Ｃは、配線部４１５の中心側に向かって凹に湾曲する。これにより、側面４１５Ｃが圧電素子４１３側に凸となる構成や、側面４１５Ｃが直線状の構成と比べて、配線部４１５の側面４１５Ｃを圧電素子４１３から離すことができる。したがって、圧電素子４１３及び配線部４１５の干渉を一層抑制することができる。
【００７９】
また、配線部４１５は、第２端部４１５Ｂが、超音波トランスデューサー４５の上方（−Ｚ側）にせり出すように突出する。つまり、第２端部４１５Ｂによって超音波トランスデューサー４５の−Ｚ側の面の一部が覆われているため。これにより、ステップＳ３の接合工程において、素子基板４１と封止板４２との相対位置にずれが生じ、導通部４２１が超音波トランスデューサー４５側にずれた場合でも、配線部４１５と超音波トランスデューサー４５との干渉を抑制できる。
【００８０】
また、超音波トランスデューサー群４５Ａを構成する二つの超音波トランスデューサー４５に対して一つの配線部４１５が設けられる。つまり、Ｙ方向に沿って並ぶ二つの圧電素子４１３に対して一つの配線部４１５が設けられる。このような構成では、配線部４１５の数を減らすことができ、構成を簡略化できる。また、Ｙ方向において、配線部４１５の配置間隔を大きくすることができ、隣り合う配線部４１５の第２端部４１５Ｂが互いに接触することを抑制できる。
【００８１】
［第１実施形態の変形例］
図９及び図１０は第１実施形態の一変形例に係る超音波デバイスを模式的に示す断面図である。
第１実施形態では、配線部４１５は、側面が凹曲面であり、素子基板４１から封止板４２側に向かってＸＹ面に平行な断面の面積が増大するように湾曲している。
これに対して、図９に示すように、配線部４１８は、ＹＺ面に平行な断面が略Ｔ字状であってもよい。つまり、配線部４１８は、素子基板４１からＺ方向に沿って起立する起立部と、起立部の−Ｚ側において圧電素子４１３に向かって突出する突出部と、を備える。
また、図１０に示すように、配線部４１９は、素子基板４１から封止板４２に向かってＸＹ面に平行な断面の面積が増大するテーパー状の外形を有する構成としてもよい。
【００８２】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について図面に基づいて説明する。
第１実施形態の配線部４１５は、当接面４１５Ｄが略平坦に形成されている。これに対して、第２実施形態の配線部は、当接面が凸部を有する点で、第１実施形態と相違する。
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。
【００８３】
図１１は、第２実施形態の超音波デバイスを模式的に示す断面図である。
図１１に示すように、配線部４６の当接面（第３面）４６１は、封止板４２の内面（第２面）４２Ａ側に突出する凸部を有する。つまり、配線部４６の封止板４２の内面（第２面）４２Ａ側の端部は、凸部に相当する。
導通部４２１は、第１実施形態と同様に、当接面４６１に沿って弾性変形する。これにより、配線部４６と導通部４２１とが密着する。
【００８４】
このような配線部４６は、例えば、第１実施形態の配線部４１５と略同様の方法で形成することができ、ステップＳ１２のみが相違する。つまり、第１実施形態では、ステップＳ１２において、素子基板４１上に形成されたマスク５１の開口５１Ａ内に配線部４６を形成した後、研磨により配線部４６に平坦な当接面４１５Ｄを形成した。これに対して、本実施形態では、マスク５１の開口５１Ａ内に配線部４６を形成した後、配線部４６の−Ｚ側の面を研磨せずに、マスクを除去する。
【００８５】
［第２実施形態の作用効果］
配線部４６の当接面（第３面）４６１は、封止板４２の内面（第２面）４２Ａ側に突出する凸部を有する。このような構成では、例えば、当接面４６１が平坦な場合と比べて、当接面４６１の面積を増大させることができる。したがって、導通部４２１を当接面４６１に沿って密着させることにより、導通部４２１と当接面４６１との接続面積を増大させることができ、接触抵抗（電気抵抗）を低減させることができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、導通部４２１は、当接面４６１に沿って弾性変形し、密着可能に構成されていた。これに対して、導通部が、当接面４６１に沿う凹面を有する構成としてもよい。この場合でも、導通部４２１と当接面４６１とを密着させるとともに、接続面積を増大させることができる。
【００８７】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について図面に基づいて説明する。
第１実施形態の配線部４１５は、当接面４１５Ｄが略平坦に形成されている。これに対して、第３実施形態の配線部は、当接面が凹部を有する点で第１実施形態と相違する。
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。
【００８８】
図１２は、第３実施形態の超音波デバイスを模式的に示す断面図である。図１３は、接合工程における超音波デバイスを模式的に示す図である。
図１２に示すように、配線部４７の当接面（第３面）４７１は、素子基板４１の背面（第１面）４１Ａの側に凹に湾曲する凹部を有する。つまり、配線部４７の封止板４２側の端部は、凹部及び球面状凹部に相当する。当接面４７１は、Ｘ方向及びＹ方向の中心部において、最も素子基板４１の背面（第１面）４１Ａの側に湾曲している。つまり、当接面４７１と素子基板４１の背面（第１面）４１Ａとの距離は、当接面４７１の中心部において、最短となる。当接面４７１の曲率（第１曲率）は、図１３に示すように、弾性変形前の導通部４２１の表面４２１Ｃの曲率（第２曲率）以下である。本実施形態では、当接面４７１の第１曲率は、導通部４２１の表面４２１Ｃの第２曲率よりも小さい。
導通部４２１は、第２曲率で球面状に湾曲する表面４２１Ｃを含む球面状凸部に相当する。導通部４２１は、第１実施形態と同様に、当接面４７１に沿って弾性変形する。これにより、配線部４７と導通部４２１とが密着する。
【００８９】
本実施形態では、ステップＳ３の接合工程において、素子基板４１と封止板４２とを位置ずれを補正することができる。すなわち、接合工程において、図１３に示すように、素子基板４１と封止板４２との間の位置合わせ精度が十分ではなく、配線部４７の中心位置Ｃ１と導通部４２１の中心位置Ｃ２とがずれる場合がある。本実施形態では、このように中心位置Ｃ１，Ｃ２にずれが生じた場合でも、導通部４２１は、湾曲する当接面４７１に沿って、各中心位置Ｃ１，Ｃ２が一致する方向に向かって移動する。
【００９０】
［第３実施形態の作用効果］
配線部４７の当接面（第３面）４７１は、素子基板４１の背面（第１面）４１Ａの側に凹となる凹部を有する。このような構成では、配線接続の際に、当接面４７１に対して導通部４２１の位置ずれが生じたとしても、当接面４７１の湾曲に沿って、配線部４７及び導通部４２１を相対移動させることができる。つまり、配線部４７と導通部４２１と各中心位置Ｃ１，Ｃ２が一致する方向に向かって、配線部４７及び導通部４２１を相対移動させることができる。したがって、素子基板４１と封止板４２との位置合わせ精度を向上させることができる。
【００９１】
また、導通部４２１は、素子基板４１の背面（第１面）４１Ａ側に向かって突出する突出部である凸の湾曲面を有する。このような構成では、配線接続の際に、凹曲面である当接面４７１に導通部４２１が挿入されることにより、素子基板４１と封止板４２とを位置決めできる。したがって、素子基板４１と封止板４２との位置合わせが容易であり、位置合わせの精度を向上させることができる。
ここで、当接面４７１の曲率は、導通部４２１の表面４２１Ｃの曲率以下である。このような構成では、当接面４７１に沿って、導通部４２１をより確実に移動させることができる。
【００９２】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について図面に基づいて説明する。
第１実施形態の配線部４１５は、当接面４１５Ｄが略平坦に形成されている。これに対して、第４実施形態の配線部は、当接面が素子基板側に向かって凹となる凹部を有する点で第１実施形態と相違する。また、第３実施形態では、配線部の曲率は、導通部の曲率以下である。これに対して、第４実施形態では、配線部の曲率は、導通部の曲率より小さい点で相違する。
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。
【００９３】
図１４は、第４実施形態の超音波デバイスを模式的に示す断面図である。
図１４に示す配線部４８は、Ｘ方向及びＹ方向における寸法が素子基板４１側から封止板４２側に向かって大きくなる。また、配線部４８は、素子基板４１側に凹に湾曲する当接面４８１を有する。当接面４８１は、略半球状の凹湾曲面である。つまり、配線部４７の封止板４２側の端部は、球面状凹部に相当する。当接面４８１は、Ｘ方向及びＹ方向の中心部において、最も素子基板４１側に湾曲している。当接面４８１の曲率（第１曲率）は、図１４に示すように、弾性変形前の導通部４２１の曲率（第２曲率）より大きい。
【００９４】
導通部４２１は、第１実施形態と同様に、当接面４８１に沿って弾性変形可能である。これにより、配線部４８と導通部４２１とが密着する。
第４実施形態では、当接面４８１の−Ｚ側の端縁（つまり、Ｚ方向から見た際の当接面４８１の外周縁）４８２は、導通部４２１の導電膜４２１Ｂを貫通し、樹脂部４２１Ａに到達する。
【００９５】
［第４実施形態の作用効果］
上述のように、素子基板４１と封止板４２とを接合する接合工程では、素子基板４１と封止板４２とを位置合わせして、配線部４８と導通部４２１とを当接させる。この際、配線部４８の中心位置Ｃ３と導通部４２１の中心位置Ｃ２とのＸ方向及びＹ方向の位置（ＸＹ位置）を合わせることが容易である。つまり、配線部４８と導通部４２１とを当接させる前に、各中心位置Ｃ２，Ｃ３のＸＹ位置がずれている場合がある。この場合でも、導通部４２１は、当接面４８１よりも大きい曲率を有するため、当接面４８１に沿って、各中心位置Ｃ１，Ｃ３のＸＹ位置が一致する方向に向かって移動し易い。したがって、素子基板４１と封止板４２との位置合わせを容易かつ高精度に実施できる。
【００９６】
ここで、位置合わせを行って素子基板４１及び封止板４２を圧接させた状態で、接合部４１７を過熱溶融させる。この際、素子基板４１と封止板４２との位置ずれが生じると、位置合わせ精度が低下する。これに対して、当接面４８１の端縁４８２は、導電膜４２１Ｂを貫通し、樹脂部４２１Ａに到達する。これにより、接合工程にて、素子基板４１と封止板４２との位置ずれの発生を抑制でき、位置合わせ精度の低下を抑制できる。なお、端縁４８２は、配線部４８と導通部４２１との間での滑りを抑制する滑り抑制部として機能する。
【００９７】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態について図面に基づいて説明する。
第１実施形態の配線部４１５は、当接面４１５Ｄが略平坦に形成されている。これに対して、第５実施形態の配線部及び導通部の少なくとも一方に、滑り抑制部としての凹凸が形成されている点で、第１実施形態と相違する。
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。
【００９８】
図１５は、第５実施形態の超音波デバイスを模式的に示す断面図である。
図１５に示すように、配線部４９は、導通部４２７に接続される当接面４９１（第４面に相当）に、複数の凹凸４９２が形成される。なお、図１５では、当接面４９１の略全面に凹凸４９２が形成されているが、当接面４９１の一部、例えば、Ｘ方向及びＹ方向の中心部のみに形成されてもよい。凹凸４９２は、配線部４９と導通部４２７との間の滑りを抑制する滑り抑制部である。例えばパルスめっき法によって、当接面４９１に凹凸４９２を形成できる。また、当接面４９１をパターニングし、ウェットエッチングによって加工することにより凹凸４９２を形成できる。
【００９９】
導通部４２７は、樹脂部４２７Ａと導電膜４２７Ｂとを有し、＋Ｚ側の端部を含む一部に複数の凹凸４２７Ｃが形成されている。凹凸４２７Ｃは、配線部４９と導通部４２７との間の滑りを抑制する滑り抑制部である。導通部４２７の凹凸４２７Ｃは、配線部４９側の凹凸４９２に沿った形状を有する。つまり、凹部の深さや、凸部の高さや、凹凸の形成ピッチ等が、導通部４２７と配線部４９とで略一致する。
導通部４２７は、第１実施形態と同様に、当接面４９１に沿って弾性変形する。この際、導通部４２７及び配線部４９のそれぞれの凹凸４２７Ｃ，４９２が互いに嵌合した状態で、配線部４９と導通部４２７とが密着する。
【０１００】
［第５実施形態の作用効果］
配線部４９及び導通部４２７は、凹凸が形成されている。このような構成では、配線接続の際に、配線部４９及び導通部４２７の間の滑りを抑制することができ、滑りによる位置合わせ精度の低下を抑制できる。また、凹凸を有する配線部４９及び導通部４２７を密着させるという簡易な構成で、位置合わせ精度の低下を抑制できる。
【０１０１】
また、導通部４２７は、配線部４９側の凹凸４９２に沿った凹凸４２７Ｃを有する、そして、導通部４２７は、弾性変形可能である、凹凸４２７Ｃが凹凸４９２と嵌合した状態で、配線部４９と密着する。このような構成では、アンカー効果により、配線部４９及び導通部４２７の間の滑りをより確実に抑制することができる。
【０１０２】
［変形例］
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
例えば、上記第４実施形態では、配線部４８は、素子基板４１側よりも封止板４２側の方の面積が大きくなるように構成されているが、これに限定されず、素子基板４１側から封止板４２側にかけて、配線部の面積が略同じであってもよい。
【０１０３】
図１６は、第４実施形態の変形例に係る超音波デバイスを模式的に示す断面図である。
図１６に示されるように、配線部６０は、Ｘ方向及びＹ方向に平行の断面形状（断面積）が、Ｚ方向に沿って略同じである。また、配線部６０は、素子基板４１側に凹に湾曲する当接面６０１を有する。当接面６０１は、略半球状の凹湾曲面である。当接面６０１の曲率は、変形前の導通部４２１の曲率より大きい。この当接面６０１は、ウェットエッチング等によって、配線部６０の−Ｚ側の端部が加工されることにより形成される。また、配線部６０の＋Ｚ側に予め形成される金属下地層に、当接面６０１に対応する段差や凹部を形成し、当該金属下地層上に電界めっき法により配線部６０を形成してもよい。
当接面６０１の端縁６０２は、導通部４２１の導電膜４２１Ｂを貫通し、樹脂部４２１Ａに到達している。すなわち、端縁６０２は、滑り抑制部として機能する。
【０１０４】
このような構成でも、第４実施形態と同様に、当接面６０１に沿って、各中心位置のＸＹ位置が一致する方向に向かって移動させることが容易であり、素子基板４１と封止板４２との位置合わせを容易かつ高精度に実施できる。
なお、第４実施形態及び上記変形例では、凹部を有する配線部の端縁が、導通部の導電膜を貫通している構成を例示したが、これに限らない。例えば、導通部は、配線部の端縁によって導電膜が貫通されない状態で、配線部の当接面に沿って弾性変形してもよい。
【０１０５】
また、上記第５実施形態では、配線部４９は、素子基板４１側よりも封止板４２側の方の面積が大きくなるように構成されているが、これに限定されず、素子基板４１側から封止板４２側にかけて、配線部の面積が略同じであってもよい。
【０１０６】
図１７は、第５実施形態の変形例に係る超音波デバイスを模式的に示す断面図である。
図１７に示されるように、配線部６１は、Ｘ方向及びＹ方向に平行の断面形状（断面積）が、Ｚ方向に沿って略同じである。また、配線部６１は、複数の凹凸６１２が形成された当接面６１１を有する。なお、図１７では、当接面６１１の略全面に凹凸６１２が形成されているが、当接面６１１の一部、例えば、Ｘ方向及びＹ方向の中心部のみに形成されてもよい。導通部４２７は、第１実施形態と同様に、当接面６１１に沿って弾性変形する。この際、導通部４２７及び配線部６１のそれぞれの凹凸４２７Ｃ，６１２が互いに嵌合した状態で、配線部６１と導通部４２７とが密着する。これにより、配線部６１及び導通部４２７の間の滑りをより確実に抑制することができる。
【０１０７】
図１８は、第５実施形態の変形例に係る超音波デバイスを模式的に示す断面図である。
図１８に示されるように、配線部６１と導通部４２７とのそれぞれの凹凸の寸法が異なる。図１８に示される例では、配線部６１の凹凸６１２よりも、導通部４２７の凹凸４２７Ｃの方が、凹凸のサイズ、つまり、凹部の深さ、凸部の高さ、凹凸の間隔等が小さい。なお、このような構成でも、導通部４２７は、少なくとも一部が配線部６１の凹凸６１２に沿って弾性変形する。これにより、配線部６１及び導通部４２７の間の滑りをより確実に抑制することができる。
【０１０８】
上記第５実施形態では、滑り抑制部として、配線部及び導通部の両方に凹凸が形成されていたが、これに限定されず、配線部及び導通部の少なくとも一方に滑り抑制部が形成されていてもよい。
【０１０９】
また、上記第５実施形態では、配線部は、滑り抑制部として凹凸が形成されていたが、これに限定されず、配線部と導通部との間の滑りを抑制可能であればよい。
図１９は、超音波デバイスの一変形例を示す断面図である。図１９に示されるように、配線部６２は、当接面６２１から−Ｚ側に向かって突出する複数の突起部６２２を有する。突起部６２２は、導通部４２７の導電膜４２７Ｂを貫通し、樹脂部４２７Ａに到達している。これにより、配線部６２及び導通部４２７の間の滑りをより確実に抑制することができる。
【０１１０】
上記第２から第４実施形態では、配線部及び導通部が、滑り抑制部を備えない構成を例示したが、これに限定されず、配線部及び導通部の少なくとも一方が滑り抑制部を備えていてもよい。
例えば、第２実施形態の構成において、配線部の当接面に凹凸を形成することにより、当接面の表面積を増大させることができ、さらなる接触抵抗の低減を図ることができる。
また、例えば、第３及び第４実施形態の構成において、滑り抑制部としての粗面を、配線部及び導通部の少なくとも一方に形成してもよい。これにより、素子基板と封止板とを圧接させた状態における、配線部及び導通部の滑りを抑制できる。
【０１１１】
上記実施形態において、配線部は、ＸＹ面に沿った断面が略円形である構成を例示したが、これに限定されない。例えば、上記断面が矩形等の各種多角形状であってもよい。
上記各実施形態において、配線部の第２端部は、配線部に対して、圧電素子４１３が配置された±Ｙ側のみならず、圧電素子４１３が配置されていない±Ｘ側にも延出している構成を例示した。しかしながら、これに限定されず、例えば、圧電素子４１３が配置された±Ｙ側にのみ第２端部が延出してもよい。
【０１１２】
上記実施形態において、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。
【０１１３】
上記実施形態では、素子基板４１側の配線部は、金属等の導電性材料で形成されていた。また、封止板４２の導通部は、樹脂部及び金属膜を含み弾性変形可能に構成されていた。しかしながら、これに限定されず、例えば、導通部も金属等の導電性材料で形成されていてもよい。導通部は、樹脂部等の弾性材料を含まない場合、配線部に密着可能なように、配線部の表面に沿った外形を有することが好ましい。また、配線部及び導通部は、樹脂部及び金属膜を含み弾性変形可能に構成されていてもよい。
【０１１４】
上記実施形態では、二つの超音波トランスデューサー４５によって構成される超音波トランスデューサー群４５Ａを一つの送受信チャンネルとするとしたが、三つ以上の超音波トランスデューサー４５の各下部電極４１３Ａを互いに連結することによって超音波トランスデューサー群４５Ａを構成してもよい。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。
【０１１５】
上記実施形態では、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超音波デバイス２２を例示したが、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方向に沿って配置された複数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、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。
【０１１６】
上記実施形態では、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、可撓膜と、可撓膜に設けられた第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ことができる。
【０１１７】
上記実施形態では、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。
【０１１８】
上記実施形態では、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、つまり機能素子が設けられた第１基板と、当該第１基板との間で電気的に接続される第２基板と、を備える実装構造体や、このような実装構造体を筐体内に備える画像表示装置や画像形成装置にも上記実施形態及び各変形例の構成を採用することができる。つまり、第１基板に設けられ、電子部品に接続される配線部と、第２基板に設けられ、配線部に接続する導通部とを、電子部品よりも第２基板側で接続することにより、機能素子と導通部とが干渉することを抑制することができ、第１基板と第２基板との間で適切かつ容易に配線接続を行うことができる。
【０１１９】
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】
【０１２０】
１…超音波測定装置（超音波装置）、２…超音波プローブ（超音波探触子）、１０…制御装置、２１…筐体、２２…超音波デバイス、２３…回路基板、４１…素子基板、４１Ａ…背面（第１面）、４２…封止板、４２Ａ…内面（第２面）、４２Ｂ…外面、４３…音響整合層、４４…保護膜、４５…超音波トランスデューサー、４５Ａ…超音波トランスデューサー群、４１１…基板本体部、４１１Ａ…開口部、４１１Ｂ…壁部、４１２…振動膜、４１２Ａ…可撓膜、４１３…圧電素子、４１３Ａ…下部電極、４１３Ｂ…圧電膜、４１３Ｃ…上部電極、４１４…下部電極連結線、４１５…配線部、４１５Ａ…第１端部、４１５Ｂ…第２端部、４１５Ｃ…側面、４１５Ｄ…当接面、４１６…上部電極引出線、４１６Ａ…引出部、４１７…接合部、４２１…導通部、４２１Ａ…樹脂部、４２１Ｂ…導電膜、４２１Ｃ…表面、４２２…貫通電極、４２３…下部電極配線。
【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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【図１９】
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