(57)【要約】【課題】性能低下を抑制できる超音波デバイス及び超音波装置を提供することを目的の一つとする。【解決手段】超音波デバイスは、第１面に第１溝部及び第２溝部を有する基板と、第１面に設けられ、第１溝部及び第２溝部を閉塞する振動膜と、振動膜に設けられ、基板の厚み方向から見た平面視において、第１溝部と重なる第１圧電素子と、振動膜に設けられ、平面視において、第２溝部と重なる第２圧電素子と、を備え、基板には、第１溝部及び第２溝部を連結する第３溝部が設けられ、基板には、平面視において、第１圧電素子及び第２圧電素子から離れる方向に延伸し、第３溝部に連結する第４溝部が設けられ、基板の第１面と表裏をなす第２面及び第４溝部を連結する孔部が設けられている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面に第１溝部及び第２溝部を有する基板と、
前記第１面に設けられ、前記第１溝部及び前記第２溝部を閉塞する振動膜と、
前記振動膜に設けられ、前記基板の厚み方向から見た平面視において、前記第１溝部と重なる第１圧電素子と、
前記振動膜に設けられ、前記平面視において、前記第２溝部と重なる第２圧電素子と、を備え、
前記基板には、前記第１溝部及び前記第２溝部を連結する第３溝部が設けられ、
前記基板には、前記平面視において、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子から離れる方向に延伸し、前記第３溝部に連結する第４溝部が設けられ、
前記基板の前記第１面と表裏をなす第２面及び前記第４溝部を連結する孔部が設けられたことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波デバイスにおいて、
前記第４溝部の断面積は、前記第３溝部の断面積よりも小さい
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の超音波デバイスにおいて、
前記第４溝部の内面は、複数の凹凸を有する
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超音波デバイスにおいて、
前記第３溝部の内面は、複数の凹凸を有する
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超音波デバイスにおいて、
前記第４溝部は、前記基板の外周に沿ってさらに延伸される
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の超音波デバイスにおいて、
前記第４溝部は、前記平面視において蛇行する蛇行部を有する
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項７】
第１面に第１溝部及び第２溝部を有する基板と、
前記第１面に設けられ、前記第１溝部及び前記第２溝部を閉塞する振動膜と、
前記振動膜に設けられ、前記基板の厚み方向から見た平面視において、前記第１溝部と重なる第１圧電素子と、
前記振動膜に設けられ、前記平面視において、前記第２溝部と重なる第２圧電素子と、を備え、
前記第１溝部及び前記第２溝部は第１方向に延伸し、前記第１方向と交差する第２方向に隣り合い、
前記基板には、前記第２方向に延伸し、前記第１溝部の一端側及び前記第２溝部の一端側を連結する第３溝部が設けられ、
前記基板には、前記平面視において、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子から離れる方向に延伸し、一端側が前記第３溝部に連結する第４溝部が設けられ、
前記基板の前記第１面と表裏をなす第２面及び前記第４溝部の他端側を連結する孔部が設けられたことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項８】
第１面に第１溝部及び第２溝部を有する基板と、
前記第１面に設けられ、前記第１溝部及び前記第２溝部を閉塞する振動膜と、
前記振動膜に設けられ、前記基板の厚み方向から見た平面視において、前記第１溝部と重なる第１圧電素子と、
前記振動膜に設けられ、前記平面視において、前記第２溝部と重なる第２圧電素子と、
前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子を制御する制御部と、を備え、
前記基板には、前記第１溝部及び前記第２溝部を連結する第３溝部が設けられ、
前記基板には、前記平面視において、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子から離れる方向に延伸し、前記第３溝部に連結する第４溝部が設けられ、
前記基板の前記第１面と表裏をなす第２面及び前記第４溝部を連結する孔部が設けられたことを特徴とする超音波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波デバイス及び超音波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、開口部が形成された基板と、開口部を塞ぐように基板に設けられた振動板と、振動板の開口部と反対側に設けられた圧電素子と、圧電素子の周囲を封止する封止板と、を備える超音波センサー（超音波デバイス）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の超音波デバイスは、測定対象に接触された状態で超音波の送受信を行う。つまり、超音波デバイスは、圧電素子を駆動して振動板を振動させることにより、開口部から超音波を送信する。また、超音波の入射による振動板の振動に応じて圧電素子から出力される電気信号を検出することにより、超音波を受信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１８８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に記載される超音波デバイスでは、上述のように封止板によって圧電素子の周囲、すなわち圧電素子が収容された内部空間を封止することにより、当該内部空間に、外部空間から水分や塵等の異物の流入を抑制でき、当該異物による圧電素子等の劣化、つまり超音波センサーの性能低下を抑制できる。
【０００６】
しかしながら、上述の超音波デバイスでは、振動板を介して存在する内部空間と外部空間との間で圧力差が生じた場合に、振動板や圧電素子が破損したり、劣化したりするおそれがある。例えば、超音波デバイスの基板側を測定対象に強く接触させた場合に、内部空間の内圧が高まることにより、封止板側から基板側に向かう応力が、振動板や圧電素子に作用する。また、例えば、製造時に外部空間を減圧した際等において、内部空間と外部空間との間に急激な圧力差が生じた場合にも、封止板から基板に向かう方向の応力が、振動板や圧電素子に作用する。上述の応力によって、振動板や圧電素子が破損したり劣化したりして、超音波デバイスの性能が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は、性能低下を抑制できる超音波デバイス及び超音波装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一適用例に係る超音波デバイスは、第１面に第１溝部及び第２溝部を有する基板と、前記第１面に設けられ、前記第１溝部及び前記第２溝部を閉塞する振動膜と、前記振動膜に設けられ、前記基板の厚み方向から見た平面視において、前記第１溝部と重なる第１圧電素子と、前記振動膜に設けられ、前記平面視において、前記第２溝部と重なる第２圧電素子と、を備え、前記基板には、前記第１溝部及び前記第２溝部を連結する第３溝部が設けられ、前記基板には、前記平面視において、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子から離れる方向に延伸し、前記第３溝部に連結する第４溝部が設けられ、前記基板の前記第１面と表裏をなす第２面及び前記第４溝部を連結する孔部が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
本適用例では、基板の第１面に設けられた第１溝部及び第２溝部が、第１面側において振動膜によって閉塞され、内部空間が形成される。これら第１溝部及び第２溝部は、第３溝部により連結される。また、第３溝部は、第４溝部と連結され、第４溝部は、第１面と表裏をなす第２面にて開口する孔部に連結される。すなわち、内部空間は、第３溝部及び第４溝部を介して外部空間と連通される。これにより、上述の内部空間と外部空間との間の圧力差の発生を抑制でき、圧力差による圧電素子や振動膜の破損や劣化を抑制できる。
また、第４溝部は、平面視において第１圧電素子及び第２圧電素子から離れる方向に延伸され、第３溝部と連通された一端に対する他端が第２面の孔部に連結され、外部に連通される。このような構成では、基板の厚み寸法に関わらず、第４溝部の長さ寸法を大きくでき、外部空間から内部空間への異物の流入を抑制できる。
また、第４溝部は、第３溝部を介して第１溝部及び第２溝部、すなわち内部空間に連通するため、直に内部空間に連通する場合と比べて、内部空間への異物の流入をより確実に抑制できる。
以上から、超音波デバイスの性能低下を抑制でき、信頼性を向上させることができる。
【００１０】
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記第４溝部の断面積は、前記第３溝部の断面積よりも小さいことが好ましい。
ここで、第４溝部の断面積とは、当該第４溝部の延伸方向に交差する面における断面積である。同様に、第３溝部の断面積とは、当該第３溝部の延伸方向に交差する面における断面積である。
本適用例では、第４溝部の断面積を、第３溝部の断面積よりも小さくすることにより、第４溝部の流路抵抗を増大させることができ、外部空間からの異物の流入をより効果的に抑制できる。
【００１１】
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記第４溝部の内面は、複数の凹凸を有することが好ましい。
本適用例では、第４溝部の内面に複数の凹凸を形成することにより、第４溝部の流路抵抗を増大させることができ、外部空間からの異物の流入をより効果的に抑制できる。
【００１２】
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記第３溝部の内面は、複数の凹凸を有することが好ましい。
本適用例では、第３溝部を形成する内面に複数の凹凸を形成することにより、第３溝部の流路抵抗を増大させることができる。したがって、第３溝部を介して、外部空間から第１溝部及び第２溝部に異物が流入することを抑制できる。
【００１３】
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記第４溝部は、前記基板の外周に沿ってさらに延伸されることが好ましい。
本適用例では、第４溝部は、平面視において、基板の外周近傍まで延伸され、さらに、外周に沿って延伸される。これにより、上記第４溝部の長さ寸法をより一層大きくでき、外部空間から内部空間への異物の流入をより確実に抑制できる。
【００１４】
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記第４溝部は、前記平面視において蛇行する蛇行部を有することが好ましい。
本適用例では、第４溝部は、蛇行部を有するため、蛇行部がない場合と比べて上記第４溝部を長くすることができる。また、蛇行部は、湾曲又は屈曲する部分を有するため、当該湾曲位置又は屈曲位置において流路抵抗を増大させることができ、外部空間からの異物の流入をより効果的に抑制できる。
【００１５】
本発明の一適用例に係る超音波デバイスは、第１面に第１溝部及び第２溝部を有する基板と、前記第１面に設けられ、前記第１溝部及び前記第２溝部を閉塞する振動膜と、前記振動膜に設けられ、前記基板の厚み方向から見た平面視において、前記第１溝部と重なる第１圧電素子と、前記振動膜に設けられ、前記平面視において、前記第２溝部と重なる第２圧電素子と、を備え、前記第１溝部及び前記第２溝部は第１方向に延伸し、前記第１方向と交差する第２方向に隣り合い、前記基板には、前記第２方向に延伸し、前記第１溝部の一端側及び前記第２溝部の一端側を連結する第３溝部が設けられ、前記基板には、前記平面視において、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子から離れる方向に延伸し、一端側が前記第３溝部に連結する第４溝部が設けられ、前記基板の前記第１面と表裏をなす第２面及び前記第４溝部の他端側を連結する孔部が設けられたことを特徴とする。
【００１６】
本適用例では、第１溝部及び第２溝部の一端側は、第３溝部に連結される。また、第４溝部の一端側は、第３溝部に連結され、他端側は、第１面と表裏をなす第２面にて開口する孔部に連結される。このような本適用例では、上記超音波デバイスに係る適用例と同様に、内部空間は、第３溝部及び第４溝部を介して外部空間と連通されているため、上述の内部空間と外部空間との間の圧力差の発生を抑制でき、圧力差による圧電素子や振動膜の破損や劣化を抑制できる。
また、第４溝部は、平面視において第１圧電素子及び第２圧電素子から離れる方向に延伸され、第３溝部と連通された一端に対する他端が第２面にて開口する孔部に連結され、外部に連通される。このような構成では、基板の厚み寸法に関わらず、第４溝部の長さ寸法を大きくでき、外部空間から内部空間への異物の流入を抑制できる。
また、第４溝部は、第３溝部を介して第１溝部及び第２溝部、すなわち内部空間に連通するため、直に内部空間に連通する場合と比べて、内部空間への異物の流入をより確実に抑制できる。
以上から、超音波デバイスの性能低下を抑制でき、信頼性を向上させることができる。
【００１７】
本発明の一適用例に係る超音波装置は、第１面に第１溝部及び第２溝部を有する基板と、前記第１面に設けられ、前記第１溝部及び前記第２溝部を閉塞する振動膜と、前記振動膜に設けられ、前記基板の厚み方向から見た平面視において、前記第１溝部と重なる第１圧電素子と、前記振動膜に設けられ、前記平面視において、前記第２溝部と重なる第２圧電素子と、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子を制御する制御部と、を備え、前記基板には、前記第１溝部及び前記第２溝部を連結する第３溝部が設けられ、前記基板には、前記平面視において、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子から離れる方向に延伸し、前記第３溝部に連結する第４溝部が設けられ、前記基板の前記第１面と表裏をなす第２面及び前記第４溝部を連結する孔部が設けられたことを特徴とする。
【００１８】
本適用例では、上記超音波デバイスに係る適用例と同様に、内部空間は、第３溝部及び第４溝部を介して外部空間と連通されているため、上述の内部空間と外部空間との間の圧力差の発生を抑制でき、圧力差による圧電素子や振動膜の破損や劣化を抑制できる。
また、第４溝部は、平面視において第１圧電素子及び第２圧電素子から離れる方向に延伸され、第３溝部と連通された一端に対する他端が第２面にて開口する孔部に連結され、外部に連通される。このような構成では、基板の厚み寸法に関わらず、第４溝部の長さ寸法を大きくでき、外部空間から内部空間への異物の流入を抑制できる。
また、第４溝部は、第３溝部を介して第１溝部及び第２溝部、すなわち内部空間に連通するため、直に内部空間に連通する場合と比べて、内部空間への異物の流入をより確実に抑制できる。
以上から、超音波装置の性能低下を抑制でき、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の超音波装置の概略構成を示す図。
【図２】第１実施形態の超音波プローブの概略構成を示す断面図。
【図３】第１実施形態の超音波デバイスの素子基板の概略構成を示す平面図。
【図４】第１実施形態の超音波デバイスの断面を模式的に示す断面図。
【図５】第１実施形態の超音波デバイスの断面を模式的に示す断面図。
【図６】第１実施形態の素子基板の概略構成を示す斜視図。
【図７】第１実施形態の封止板の概略構成を示す斜視図。
【図８】第１実施形態の封止板の概略構成を示す断面図。
【図９】第２実施形態の封止板の概略構成を示す平面図。
【図１０】第３実施形態の封止板の概略構成を示す平面図。
【図１１】第４実施形態の封止板の一部を拡大して概略構成を示す平面図。
【図１２】第４実施形態の封止板の一部を拡大して概略構成を示す平面図。
【図１３】変形例に係る封止板の概略構成を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、第１実施形態について、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。
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が生体（例えば人体）の表面に接触された状態で、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。
【００２１】
［制御装置の構成］
制御装置１０は、制御部に相当し、図１に示すように、ボタンやタッチパネル等を含む操作部１１と、表示部１２と、を備える。また、制御装置１０は、図示は省略するが、メモリー等により構成された記憶部と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成された演算部と、を備える。制御装置１０は、記憶部に記憶された各種プログラムを、演算部に実行させることにより、超音波測定装置１を制御する。例えば、制御装置１０は、超音波プローブ２の駆動を制御するための指令を出力したり、超音波プローブ２から入力された受信信号に基づいて、生体の内部構造の画像を形成して表示部１２に表示させたり、血流等の生体情報を測定して表示部１２に表示させたりする。このような制御装置１０としては、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ることができ、超音波プローブ２を操作するための専用端末装置を用いてもよい。
【００２２】
［超音波プローブの構成］
図２は、超音波プローブ２の概略構成を示す断面図である。
超音波プローブ２は、図２に示すように、筐体２１と、筐体２１内部に収納された超音波デバイス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、超音波モジュールに相当する超音波センサー２４が構成される。
【００２３】
［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を例示するが、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。
【００２４】
［回路基板の構成］
回路基板２３は、超音波デバイス２２の信号端子４１４Ｐ及び共通端子４１６Ｐ（図３参照）と電気的に接続され、制御装置１０の制御に基づいて超音波デバイス２２を制御する。
具体的には、回路基板２３は、送信回路や受信回路等を備えている。送信回路は、超音波デバイス２２に超音波送信させる駆動信号を出力する。受信回路は、超音波を受信した超音波デバイス２２から出力された受信信号を取得し、当該受信信号の増幅処理、Ａ−Ｄ変換処理、整相加算処理等を実施して制御装置１０に出力する。
【００２５】
［超音波デバイスの構成］
図３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４は、図３におけるＡ−Ａ線で切断した超音波デバイス２２の断面図である。図５は、図３におけるＢ−Ｂ線で切断した超音波デバイス２２の断面図である。図６は、素子基板４１を音響レンズ４４側から見た際の概略構成を示す斜視図である。
超音波デバイス２２は、図４及び図５に示すように、素子基板４１と、封止板４２と、音響層４３と、音響レンズ４４と、により構成される。
【００２６】
（素子基板の構成）
素子基板４１は、図４に示すように、基板本体部４１１と、基板本体部４１１の封止板４２側に設けられる振動膜４１２と、振動膜４１２に設けられた圧電素子４１３と、を備える。
ここで、以降の説明にあたり、基板本体部４１１の音響レンズ４４側の面を前面４１１Ａと称し、封止板４２に対向する面を背面４１１Ｂと称する。また、振動膜４１２の封止板４２とは反対側の面を開口面４１２Ａと称し、封止板４２側の面を作動面４１２Ｂと称する。
【００２７】
図３に示すように、素子基板４１には、アレイ状に配置された複数の超音波トランスデューサー４５を含む、１次元アレイとしての超音波トランスデューサーアレイ（トランスデューサーアレイ）４６が設けられる。すなわち、素子基板４１を基板厚み方向（Ｚ方向）から見た平面視（以下、単に平面視とも称す）において、素子基板４１の中央のアレイ領域Ａｒ１に、複数の超音波トランスデューサー４５がマトリクス状に配置され、超音波トランスデューサーアレイ４６が構成される。超音波トランスデューサーアレイ４６は、Ｘ方向（スライス方向）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により構成され、１ＣＨの送受信チャンネルとして機能する送受信列４５Ａを複数有する。これら複数の送受信列４５Ａは、Ｙ方向（スキャン方向）に配置される。なお、図３では、説明の便宜上、超音波トランスデューサー４５の配置数を減らしているが、実際には、より多くの超音波トランスデューサー４５が配置される。
【００２８】
基板本体部４１１は、振動膜４１２を支持する基板であり、例えばＳｉ等の半導体基板で構成される。基板本体部４１１には、図４に示すように、平面視において、各送受信列４５Ａに重なる開口部４１１Ｃが設けられる。この開口部４１１Ｃは、図６に示すように、Ｘ方向に沿って形成される。開口部４１１Ｃは、図４に示すように、平面視において送受信列４５Ａと重なり、超音波トランスデューサー４５のＹ方向の寸法を規定する。
【００２９】
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の背面４１１Ｂに設けられる。すなわち、振動膜４１２は、図４に示すように、開口部４１１Ｃを構成する壁部４１１Ｄにより支持され、開口部４１１Ｃの背面４１１Ｂ側を閉塞する。振動膜４１２の厚み寸法は、基板本体部４１１に対して十分小さい厚み寸法となる。
後に詳述するが、図５に示すように、封止板４２には、平面視において、開口部４１１Ｃに交差するようにＹ方向に沿い、かつ、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のそれぞれに対応する溝部４２３が形成されている。この溝部４２３によって、超音波トランスデューサー４５のＸ方向の寸法が規定される。つまり、振動膜４１２は、開口部４１１Ｃ及び溝部４２３を閉塞する（図４及び図５参照）。そして、振動膜４１２のうち、平面視において、開口部４１１Ｃ及び溝部４２３によって囲まれる領域は、振動領域であり、以下、可撓部４１２Ｃと称する。この可撓部４１２Ｃは、超音波トランスデューサー４５のそれぞれに対応する位置に設けられ、図５に示すようにＸ方向の寸法が溝部４２３に、図４に示すようにＹ方向の寸法が開口部４１１Ｃによって規定される。
【００３０】
また、可撓部４１２Ｃの作動面４１２Ｂには、それぞれ下部電極４１４、圧電膜４１５、及び上部電極４１６の積層体である圧電素子４１３が設けられている。これら可撓部４１２Ｃ及び圧電素子４１３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。
このような超音波トランスデューサー４５では、下部電極４１４及び上部電極４１６の間に所定周波数のパルス波電圧が印加されることにより、開口部４１１Ｃの開口領域内の可撓部４１２Ｃを振動させて、開口面４１２Ａ側から超音波を送信する。また、対象物から反射され、開口面４１２Ａに入射する超音波により可撓部４１２Ｃが振動されると、圧電膜４１５の上下で電位差が発生する。したがって、下部電極４１４及び上部電極４１６間に発生する前記電位差を検出することにより、超音波を検出、つまり受信する。
【００３１】
ここで、下部電極４１４は、図３に示すように、Ｘ方向に沿って直線状に形成され、１ＣＨの送受信列４５Ａを構成する。この下部電極４１４の両端部（±Ｘ側端部）には、端子領域Ａｒ２において、回路基板２３に電気接続される信号端子４１４Ｐが設けられる。
【００３２】
また、上部電極４１６は、図３に示すように、Ｙ方向に沿って直線状に形成されており、Ｙ方向に並ぶ送受信列４５Ａを接続する。そして、上部電極４１６の±Ｙ側端部は共通電極線４１６Ａに接続される。この共通電極線４１６Ａは、Ｘ方向に沿って複数配置された上部電極４１６同士を結線する。共通電極線４１６Ａの両端部（±Ｘ側端部）には、回路基板２３に電気接続される共通端子４１６Ｐが設けられている。共通端子４１６Ｐは、回路基板２３の基準電位回路（図示省略）に接続され、基準電位に設定される。
【００３３】
（音響層及び音響レンズの構成）
音響層４３は、図４及び図５に示すように、素子基板４１の＋Ｚ側の面（基板本体部４１１の前面４１１Ａと、振動膜４１２の開口面４１２Ａと）に設けられる。
音響レンズ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、測定対象である生体の表面に接触される。この音響レンズ４４は、ＺＸ面における断面がシリンドリカル形状であり（図５参照）、超音波デバイス２２から送信された超音波を収束させる。
【００３４】
音響層４３及び音響レンズ４４は、粘弾性体、エラストマーで形成され、例えば、シリコーンゴム、ブタジエンゴムを用いて形成できる。また、音響層４３及び音響レンズ４４は、測定対象である生体の音響インピーダンスに近い音響インピーダンス（例えば１．５ＭＲａｙｌｓ）である。これにより、音響層４３及び音響レンズ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播させ、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に伝播させる。
【００３５】
（封止板の構成）
図７は、封止板４２を素子基板４１側から見た際の概略構成を示す斜視図である。図８は、図７におけるＣ−Ｃ線で切断した封止板４２の断面図である。
封止板４２は、基板に相当し、厚み方向から見た際の平面形状が例えば素子基板４１と同形状に形成される。封止板４２の＋Ｚ側の面４２１（以下、接合面４２１とも称す）は、第１面に相当し、素子基板４１の−Ｚ側の面（振動膜４１２の作動面４１２Ｂ）に、接着剤等（図示略）によって接合される。封止板４２は、Ｓｉ等の半導体基板や、絶縁体基板により構成される。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、超音波トランスデューサー４５にて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。
【００３６】
封止板４２は、図７に示すように、配線部４２２と、溝部４２３と、連結路４２４と、連通路４２５と、孔部４２６と、が形成されている。
配線部４２２は、素子基板４１の端子領域Ａｒ２に対向する位置に設けられ、Ｚ方向に貫通する貫通穴である。各端子４１４Ｐ，４１６Ｐは、−Ｚ側から見て、配線部４２２と重なる位置に配置され、配線部４２２に配置されるＦＰＣ（Flexible printed circuits）やケーブル線、ワイヤー等の図示しない配線部材を介して回路基板２３に接続される。
【００３７】
溝部４２３は、第１溝部、第２溝部、及び溝部に相当し、素子基板４１のアレイ領域Ａｒ１に対向する領域に複数形成される。溝部４２３は、接合面４２１において開口する凹溝であり、振動膜４１２に閉塞され、超音波トランスデューサー４５の圧電素子４１３の振動空間を形成する。
具体的には、溝部４２３は、Ｙ方向に延伸するように形成される。溝部４２３は、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のそれぞれに対応する位置に形成される。Ｙ方向に交差するＸ方向に隣り合う溝部４２３は、Ｙ方向に沿って形成される複数の壁部４２３Ａによって互いに隔てられる。換言すると、溝部４２３は、平面視において、Ｘ方向に沿う送受信列４５Ａに交差し、送受信列４５Ａを構成する各超音波トランスデューサー４５と重なる位置に形成される（図５参照）。すなわち、圧電素子４１３（第１圧電素子及び第２圧電素子）は、溝部４２３と重なる位置に設けられる。
【００３８】
Ｘ方向における隣り合う壁部４２３Ａは、可撓部４１２ＣのＸ方向の寸法を規定する。すなわち、溝部４２３のＸ方向の寸法（Ｘ方向における隣り合う壁部４２３Ａの距離）は、超音波トランスデューサー４５のＸ方向の寸法（可撓部４１２ＣのＸ方向の寸法）に対応する。なお、溝部４２３のＹ方向の寸法は、送受信列４５ＡのＹ方向の寸法よりも大きい。また、溝部４２３のＺ方向の寸法は、少なくとも可撓部４１２Ｃ及び圧電素子４１３の振動が阻害されることがない寸法に設定されている。
【００３９】
連結路４２４は、第３溝部に相当し、溝部４２３の±Ｙ側のそれぞれにＸ方向に延伸するように形成された凹溝であり、複数の溝部４２３を連結する。連結路４２４は、複数の溝部４２３の−Ｙ側の端部を連結する。連結路４２４は、接合面４２１において開口し、図８に示すように、Ｚ方向の寸法（封止板４２の厚み方向の寸法であり深さ寸法）が溝部４２３と同じである。したがって、例えば、エッチングにより溝部４２３を形成する際に、連結路４２４を同時に形成でき、製造工程を簡略化できる。
【００４０】
連通路４２５は、第４溝部に相当し、平面視において、圧電素子４１３に重なる溝部４２３から離れる方向に、連結路４２４から延伸され、連結路４２４とは反対側の端部にて孔部４２６を介して外部に連通される。本実施形態では、連通路４２５は、図７及び図８に示すように、Ｙ方向に沿って形成され、＋Ｙ側の端部にて溝部４２３の−Ｙ側に設けられた連結路４２４に連通する。また、連通路４２５は、−Ｙ側の端部にて孔部４２６に連通し、当該孔部４２６を介して、溝部４２３と振動膜４１２とによって囲まれる内部空間４２０（図８参照）を外部と連通する。
連通路４２５の深さ寸法（Ｚ方向の寸法）は、図８に示すように、溝部４２３及び連結路４２４よりも小さい。また、連通路４２５の幅寸法（Ｘ方向の寸法）は、連結路４２４の幅寸法（Ｙ方向の寸法）と略同じである。すなわち、連通路４２５の延伸方向（Ｙ方向）に交差する面（ＺＸ面に平行な面）の断面積は、連結路４２４の延伸方向（Ｘ方向）に交差する面（ＹＺ面に平行な面）の断面積よりも小さい。
【００４１】
孔部４２６は、平面視において封止板４２の外周縁の近傍に、当該封止板４２を貫通して形成される。孔部４２６の＋Ｚ側の端部は、連通路４２５に連通する。また、孔部４２６の−Ｚ側の端部は、封止板４２の−Ｚ側の底面４２７（第２面に相当）において開口する開口部４２６Ａに連結する。すなわち、連通路４２５は、孔部４２６を介して、接合面４２１と表裏をなす底面４２７にて開口する開口部４２６Ａに連結される。
【００４２】
［第１実施形態の作用効果］
上述のように構成される第１実施形態では、以下の作用効果を得ることができる。
超音波デバイス２２では、連結路４２４及び連通路４２５によって、内部空間４２０と外部空間とを連通することにより、内部空間４２０と外部空間との間に圧力差が生じることを抑制できる。
例えば、超音波デバイス２２の製造時において、外部空間を減圧した場合、内部空間が完全に封止されていると、外部空間よりも内部空間４２０の圧力が大きくなり、内外で急激な圧力差が生じることがある。また、例えば、超音波測定時に、超音波プローブ２が測定対象に強く接触されることがある。この場合、超音波デバイス２２の素子基板４１側から作用する応力により、振動膜４１２が内側に向かって変形し、内部空間４２０の内圧が高まり、同様に急激な圧力差が生じることがある。このような圧力差が生じた場合、振動膜４１２や圧電素子４１３に大きな応力が作用し、振動膜４１２や圧電素子４１３が破損したり劣化したりして、超音波デバイス２２の性能が低下するおそれがあった。
【００４３】
これに対して、超音波デバイス２２では、内部空間４２０を形成する複数の溝部４２３は、連結路４２４により連結され、連結路４２４は、孔部４２６に連結された連通路４２５によって外部と連通される。このように内部空間４２０を、連結路４２４及び連通路４２５を介して外部空間と連通することにより、内部空間４２０と外部空間との間に圧力差が発生することを抑制でき、ひいては圧力差による圧電素子４１３や振動膜４１２の破損や劣化を抑制できる。
また、連通路４２５は、平面視において圧電素子４１３から離れる方向に延伸され、連結路４２４と連通された端部とは反対側の端部が孔部４２６に連結され、外部に連通される。このような構成では、封止板４２の厚み寸法に関わらず、連通路４２５の長さ寸法を大きくでき、内部空間４２０への異物の流入を抑制できる。
また、連通路４２５は、連結路４２４を介して複数の溝部４２３、すなわち内部空間４２０に連通されるため、連結路４２４を介さずに内部空間４２０に連通される場合と比べて、内部空間４２０への異物の流入をより確実に抑制できる。
以上から、本実施形態によれば、超音波デバイス２２の性能低下を抑制でき、信頼性を向上させることができる。
【００４４】
連通路４２５の深さ寸法は、連結路４２４よりも小さく、連通路４２５の断面積は、連結路４２４よりも小さい。これにより、連結路４２４よりも連通路４２５の流路抵抗を増大させることができ、外部空間からの異物の流入をより効果的に抑制できる。
【００４５】
また、連通路４２５は、ＸＹ面に沿って連結路４２４から延伸された後、Ｚ方向に沿って形成された孔部４２６に接続され、封止板４２の底面４２７に形成された開口部４２６Ａにて外部空間と連通される。このような構成では、連通路４２５及び孔部４２６の接続位置にて流路に屈曲部が形成され、屈曲部により流路抵抗を増大させることができる。
【００４６】
連結路４２４と、複数の溝部４２３とは、いずれも接合面４２１に形成された溝であり、深さ寸法が同じである。このような構成では、連結路４２４と、複数の溝部４２３とを、同時に形成することができ、例えば連結路４２４を形成する工程を別に実施する必要がなく、製造工程を簡略化できる。
【００４７】
［第２実施形態］
以下、第２実施形態について説明する。
第１実施形態では、連通路４２５は、平面視において、封止板４２の外周縁の近傍に形成された孔部４２６に向かって直線状に延伸され、孔部４２６に連通されていた。これに対して、第２実施形態では、連通路は、平面視において、封止板の外周縁に沿って周回するように延伸された後、孔部４２６に連通される点で、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。
【００４８】
図９は、素子基板４１側から見た封止板４２Ａを模式的に示す平面図である。
なお、平面視において、封止板４２Ａの接合面４２１の外周縁を構成する四辺のうち、Ｘ方向に平行かつ−Ｙ側に位置する辺を第１辺４２１Ａ、Ｙ方向に平行かつ＋Ｘ側に位置する辺を第２辺４２１Ｂ、Ｘ方向に平行かつ＋Ｙ側に位置する辺を第３辺４２１Ｃ、Ｙ方向に平行かつ−Ｘ側に位置する辺を第４辺４２１Ｄとする。
また、平面視において、第１辺４２１Ａと第２辺４２１Ｂとの交点を点Ｃ１、第２辺４２１Ｂと第３辺４２１Ｃとの交点を点Ｃ２、第３辺４２１Ｃと第４辺４２１Ｄとの交点を点Ｃ３、第４辺４２１Ｄと第１辺４２１Ａとの交点を点Ｃ４とする。
【００４９】
封止板４２Ａには、一端が連結路４２４に連通し、他端が孔部４２６に連通する連通路４２８が形成される。
連通路４２８は、平面視において、溝部４２３から離れる方向に連通路４２５から延伸され第１連通部４２８Ａと、封止板４２の外周縁に沿って第１連通部４２８Ａからさらに延伸される第２連通部４２８Ｂ、第３連通部４２８Ｃ、第４連通部４２８Ｄ、第５連通部４２８Ｅ、及び第６連通部４２８Ｆと、を有する。
【００５０】
第１連通部４２８Ａは、孔部４２６に直に接続しない点を除き、第１実施形態の連通路４２５と同様に形成され、平面視において、封止板４２の第１辺４２１Ａに向かって、連結路４２４からＹ方向に延伸される。
第２連通部４２８Ｂは、平面視において、第１連通部４２８Ａから点Ｃ１近傍まで、第１辺４２１Ａに沿ってＸ方向に延伸される。
第３連通部４２８Ｃは、平面視において、第２連通部４２８Ｂから点Ｃ２近傍まで、第２辺４２１Ｂに沿ってＹ方向に延伸される。
第４連通部４２８Ｄは、平面視において、第３連通部４２８Ｃから点Ｃ３近傍まで、第３辺４２１Ｃに沿ってＸ方向に延伸される。
第５連通部４２８Ｅは、平面視において、第４連通部４２８Ｄから点Ｃ４近傍まで、第４辺４２１Ｄに沿ってＹ方向に延伸される。
第６連通部４２８Ｆは、平面視において、第５連通部４２８Ｅから孔部４２６まで、第１辺４２１Ａに沿ってＸ方向に延伸される。
【００５１】
［第２実施形態の作用効果］
上述のように構成される第２実施形態では、第１実施形態の作用効果に加え以下の作用効果を得ることができる。
連通路４２８は、平面視において、封止板４２Ａの外周近傍まで延伸され、さらに、外周（第１辺４２１Ａ、第２辺４２１Ｂ、第３辺４２１Ｃ、及び第４辺４２１Ｄ）に沿って延伸される。これにより、上記連通路４２８の通路長をより一層大きくでき、外部空間から内部空間４２０への異物の流入をより確実に抑制できる。
【００５２】
本実施形態では、連通路４２８は、封止板４２の外周に沿って、略一周するように延伸されている。このような構成では、連通路４２８が外周の一部、例えば、第１辺４２１Ａ及び第２辺４２１Ｂの２辺のみや、第１辺４２１Ａ、第２辺４２１Ｂ、及び第３辺４２１Ｃの３辺のみに亘って延伸される場合よりも、通路長を長くでき、より確実に異物の流入を抑制できる。
【００５３】
また、連通路４２８は、平面視において、略矩形状の封止板４２Ａの角部（点Ｃ１〜Ｃ４）の近傍で屈曲する。このような構成では、連通路４２８が略直線的に形成される構成と比べて、流路抵抗を増大させることができる。
【００５４】
［第３実施形態］
以下、第３実施形態について説明する。
第１実施形態では、連通路４２５は、平面視において、封止板４２Ａの外周縁の近傍に形成された孔部４２６に向かって直線状に延伸され、当該孔部４２６に連通していた。これに対して、第３実施形態では、連通路は、平面視において、蛇行する点で、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。
【００５５】
図１０は、素子基板４１側から見た封止板４２Ｂを模式的に示す平面図である。
封止板４２Ｂには、一端が連結路４２４に連通し、他端が孔部４２６に連通する連通路４２９が形成される。
連通路４２９は、連結路４２４に接続する接続部４２９Ａと、一端が接続部４２９Ａに連通し、他端が孔部４２６に連通する蛇行部４２９Ｂとを有し、平面視において、圧電素子４１３に重なる溝部４２３から離れる方向（Ｙ方向）に延伸される。
接続部４２９Ａは、連結路４２４からＹ方向に延伸される。
【００５６】
蛇行部４２９Ｂは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って蛇行しながら、接続部４２９Ａから孔部４２６に向かってＹ方向に延伸される。つまり、蛇行部４２９Ｂは、Ｘ方向に延伸される第１延伸部４２９Ｂ１と、第１延伸部４２９Ｂ１からＹ方向に延伸される第２延伸部４２９Ｂ２と、をそれぞれ複数有する。第１延伸部４２９Ｂ１と第２延伸部４２９Ｂ２とが繰り返し形成され、蛇行部４２９Ｂが構成される。本実施形態では、Ｘ方向に延伸される第１延伸部４２９Ｂ１のＸ方向の寸法は、Ｙ方向に延伸される第２延伸部４２９Ｂ２のＹ方向の寸法よりも大きい。
【００５７】
［第３実施形態の作用効果］
上述のように構成される第３実施形態では、第１実施形態の作用効果に加え以下の作用効果を得ることができる。
連通路４２９は、蛇行部４２９Ｂを有するため、蛇行部４２９Ｂがない場合と比べて連通路４２９の通路長を長くすることができ、外部空間から内部空間４２０への異物の流入をより確実に抑制できる。
また、蛇行部４２９Ｂは、第１延伸部４２９Ｂ１と第２延伸部４２９Ｂ２との接続位置で屈曲する。このため、屈曲位置において流路抵抗を増大させることができ、外部空間からの異物の流入をより効果的に抑制できる。
【００５８】
［第４実施形態］
以下、第４実施形態について説明する。
第４実施形態では、上記第２実施形態と略同様に構成され、連結路や連通路に凹凸が形成されている点で相違する。
なお、以降の説明にあたり、第２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。
【００５９】
図１１は、溝部４２３及び連結路４２４の一部の概略構成を示す平面図である。図１２は、第２連通部４２８Ｂの一部の概略構成を示す平面図である。
図１１に示すように、連結路４２４の内面のうち、ＺＸ面に平行かつＹ方向に直交する連結路内面４２４Ａには、複数の凹凸５１が形成されている。
凹凸５１は、例えば、ウェットエッチングを行う際に、結晶異方性を利用した異方性エッチングを実施することにより形成できる。すなわち、Ｓｉ基板を用いて封止板を形成する際に、Ｓｉの結晶の面方位を適宜調整することにより、溝部４２３の溝壁面４２３Ｂを略平坦に形成することが容易である。そして、溝部４２３と同時に連結路４２４を形成する際に、結晶異方性に基づくエッチング速度の差により、ＺＸ面に沿う連結路内面４２４Ａに凹凸５１が形成される。この凹凸５１は、図１１に示すように、Ｘ方向において、略一定間隔で繰り返し形成された複数の凹部及び凸部を有する。凹部及び凸部の繰り返し間隔は、例えば、溝部４２３の配置間隔と略同じである。
【００６０】
また、上述のように、Ｓｉ基板の結晶方位を溝部４２３の形成方向に沿って設定した場合、連通路４２８（図９参照）の内面のうち、ＺＸ面に沿う面にも同様に凹凸が形成される。すなわち、図１２に示すように、第２連通部４２８Ｂの連通路内面４２８Ｂ１は、ＺＸ面に沿って形成され、表面に凹凸５２が形成されている。この凹凸５２は、凹凸５１同様に、Ｘ方向において、略一定間隔で繰り返し形成された複数の凹部及び凸部を有する。なお、このような凹凸５２は、ＺＸ面に沿って形成された、第４連通部４２８Ｄ及び第６連通部４２８Ｆの内面にも同様に形成される。
【００６１】
［第４実施形態の作用効果］
上述のように構成される第４実施形態では、第１実施形態及び第２実施形態の作用効果に加え以下の作用効果を得ることができる。
第２連通部４２８Ｂの連通路内面４２８Ｂ１や、第４連通部４２８Ｄ及び第６連通部４２８Ｆの連通路内面に凹凸５２が形成される。このように、連通路４２８の内面の少なくとも一部に凹凸５２を形成することにより、連通路４２８の流路抵抗を増大させることができ、異物の流入を抑制できる。
また、連結路４２４の連結路内面４２４Ａに凹凸５１が形成されている。このような構成では、連結路４２４の流路抵抗を増大させることができ、外部から内部空間４２０への異物の流入を抑制できる。
【００６２】
［変形例］
なお、本発明は上述の各実施形態及び変形例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。
図１３は、一変形例に係る封止板の概略構成を示す平面図である。
図１３に示す、封止板４２Ｃは、連通路４２８の一部に、連通部の流通方向に交差する断面の面積が拡大された拡幅部４２８Ｇが形成されている点を除き、第２実施形態と略同様に構成される。拡幅部４２８Ｇは、第４連通部４２８Ｄの一部を拡幅するように形成されている。なお、拡幅部４２８Ｇは、封止板４２Ｃの外周に沿って形成される連通路４２８の略中間位置に形成される。Ｙ方向及びＺ方向において、拡幅部４２８Ｇの寸法は、連通路４２８（第４連通部４２８Ｄ）よりも大きい。すなわち、ＹＺ面に平行な面における拡幅部４２８Ｇの断面積は、連通路４２８（第４連通部４２８Ｄ）の断面積よりも大きい。なお、Ｙ方向及びＺ方向のいずれか一方において、拡幅部４２８Ｇの寸法が連通路４２８（第４連通部４２８Ｄ）よりも大きくなるように構成してもよい。
このような構成では、拡幅部４２８Ｇと第４連通部４２８Ｄとの間での断面積差により、流路抵抗を増大させることができる。また、拡幅部４２８Ｇを、外部から異物の流入を防ぐトラップとして機能させることができ、異物の流入をより確実に抑制できる。
【００６３】
上記第２実施形態では、連通路４２８は、封止板４２Ｃの外周（第１辺４２１Ａ、第２辺４２１Ｂ、第３辺４２１Ｃ、及び第４辺４２１Ｄ）に沿って、略一周するように延伸されていたが、これに限定されない。例えば、第１辺４２１Ａの一辺のみに沿って延伸され、点Ｃ１近傍に形成された孔部４２６に接続されてもよい。また、第１辺４２１Ａ及び第２辺４２１Ｂの二辺に沿って延伸され、第２辺４２１Ｂの近傍に形成された孔部４２６に接続されてもよい。また、第１辺４２１Ａ、第２辺４２１Ｂ、及び第３辺４２１Ｃに沿って延伸され、第３辺４２１Ｃの近傍に形成された孔部４２６に接続されてもよい。また、第１辺４２１Ａ、第２辺４２１Ｂ、第３辺４２１Ｃ、及び第４辺４２１Ｄに沿って延伸され、第４辺４２１Ｄの近傍に形成された孔部４２６に接続されてもよい。
【００６４】
上記第３実施形態では、蛇行部４２９Ｂは、平面視において、略直線状の第１延伸部４２９Ｂ１と第２延伸部４２９Ｂ２とを有し、第１延伸部４２９Ｂ１と第２延伸部４２９Ｂ２との接続位置で屈曲していたが、これに限定されない。例えば、２つの第１延伸部４２９Ｂ１を接続する第２延伸部４２９Ｂ２が湾曲し、２つの第１延伸部４２９Ｂ１と第２延伸部４２９Ｂ２とが、平面視において、オーバル状となるように形成されてもよい。また、第１延伸部４２９Ｂ１も直線状に限定されず、湾曲してもよい。
【００６５】
上記各実施形態では、複数の溝部４２３と、連結路４２４とは、深さ寸法（Ｚ方向の寸法）が同じである構成を例示したが、これに限定されず、溝部４２３と、連結路４２４とは、深さ寸法が異なっていてもよい。また、複数の溝部４２３の全ての深さ寸法が同じである構成に限らず、深さ寸法が異なる溝部４２３が含まれてもよい。また、Ｘ方向において異なる幅寸法の溝部４２３が含まれてもよい。
【００６６】
上記各実施形態では、連通路の深さ寸法が、溝部４２３と連結路４２４よりも小さい構成を例示したが、これに限定されない。例えば、連通路の深さ寸法が、溝部４２３と連結路４２４と同じでもよく、この場合、例えば、エッチングにより、連通路を溝部４２３及び連結路４２４と同時に形成することができる。また、連通路の深さ寸法が、溝部４２３と連結路４２４よりも大きくてもよい。また、連通路の深さ寸法が、Ｘ位置及びＹ位置に応じて異なってもよい。
【００６７】
上記各実施形態では、連通路４２５の深さ寸法を小さくすることにより、連通路４２５の断面積を連結路４２４よりも小さくした構成を例示したが、これに限定されない。例えば、連通路４２５の幅寸法を小さくすることにより、連通路４２５の断面積を連結路４２４よりも小さくしてもよい。
【００６８】
上記各実施形態では、連結路及び連通路は、封止板の接合面４２１に開口する溝である構成を例示したが、これに限定されない。例えば、連結路及び連通路は、振動膜によって閉塞される第１及び第２溝部が形成された基板（封止板）の内部に形成されてもよい。
【００６９】
上記各実施形態では、連通路は、連結路４２４を介して溝部４２３に連通されていたが、これに限定されない。例えば、連通路は、溝部４２３から延伸されてもよい。
また、溝部４２３がアレイ領域Ａｒ１に重なる一つの溝部でもよく、この溝部４２３に連通路が連通される構成としてもよい。この場合、基板本体部４１１の開口部４１１Ｃは、平面視において矩形状に形成され、可撓部４１２Ｃの四辺を規定する。
上述のように、連通路が溝部４２３に連通される場合でも、連通路が平面視において圧電素子４１３から離れる方向に、溝部４２３から延伸されるため、封止板４２の厚み寸法に関わらず、連通路の長さ寸法を大きくでき、内部空間への異物の流入を抑制できる。
【００７０】
上記各実施形態では、連通路が一つだけ形成されている構成を例示したが、これに限定されず複数の連通路が形成されていてもよい。複数の連通路を形成することにより、内部空間と外部空間との間の圧力差をより確実に抑制できる。
【００７１】
上記第４実施形態では、連結路４２４及び連通路４２８の少なくとも一部、すなわち、ＺＸ面に沿う面に凹凸が形成されている構成を例示したが、これに限定されず、溝の底面等の他の面に形成されてもよい。また、連結路４２４及び連通路４２８の少なくとも一部であれば任意の位置に凹凸が形成されてもよい。また、連結路４２４のみに凹凸が形成されていてもよく、連通路４２８のみに凹凸が形成されてもよい。
【００７２】
上記各実施形態では、孔部４２６は、Ｚ方向に封止板４２を貫通し、底面４２７にて開口する開口部４２６Ａを有する構成を例示したが、これに限定されず、開口部４２６Ａは、封止板４２の底面４２７以外に形成されてもよい。例えば、封止板４２のＺＸ面に平行な面（側面）に開口部４２６Ａが形成され、当該開口部４２６Ａと連通路４２５とを連通するように孔部４２６が形成されてもよい。なお、開口部４２６Ａを底面４２７に形成することが好ましい。これにより、例えば、長尺のＳｉ基板に、複数の超音波デバイス２２を同時に形成した後、複数の超音波デバイス２２を分割して個片化する製造工程を実施する場合でも、各超音波デバイス２２のそれぞれに孔部４２６を形成できる。したがって製造途中でも、内部空間と外部との間に圧力差が生じることを抑制できる。
【００７３】
上記各実施形態では、振動膜４１２の圧電素子４１３が形成された作動面４１２Ｂ（基板本体部４１１とは反対側の面）の側に封止板４２が設けられ、基板本体部４１１側の開口面４１２Ａの側に音響層４３及び音響レンズ４４が設けられ、開口面４１２Ａの側から超音波の送受信が行われる構成を例示したが、これに限定されない。
例えば、振動膜４１２の作動面４１２Ｂの側に音響層４３及び音響レンズ４４が設けられ、開口面４１２Ａの側に封止板４２が設けられ、作動面４１２Ｂの側から超音波の送受信が行われる構成としてもよい。
この場合、例えば、基板本体部４１１が基板に相当し、開口部４１１Ｃが第１溝部、第２溝部に相当し、基板本体部４１１に連結路及び連通路を形成する構成としてもよい。なお、この際、作動面４１２Ｂには、開口部４１１Ｃに交差し、かつ、振動膜４１２の振動範囲を規制し、可撓部４１２ＣのＸ方向の位置及び幅寸法を規定する抑制部を形成してもよい。
【００７４】
また、上述のように、振動膜４１２の作動面４１２Ｂの側に音響層４３及び音響レンズ４４が設けられ、開口面４１２Ａの側に封止板４２が設けられ、作動面４１２Ｂの側から超音波の送受信が行われる構成とした場合、基板本体部４１１の振動膜４１２とは反対側の面に封止板４２が接合されてもよい。この場合、封止板４２に形成された溝部４２３は、基板本体部４１１を介して、振動膜４１２に封止される。なお、基板本体部４１１の開口部４１１Ｃは平面視において矩形状に形成され、可撓部４１２Ｃの四辺を規定する。
【００７５】
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。
【００７６】
また、上記各実施形態及び変形例に記載の構成を、圧電素子を備える圧電デバイスにも適用できる。圧電デバイスを備える構成として、例えば、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例示できる。また、上記各実施形態及び変形例に記載される電子機器として、上記インクジェットヘッドを備える記録装置を例示できる。
具体的には、インクジェットヘッドは、例えば、ノズルプレートと、インク流路形成基板と、素子基板と、封止板と、を備え構成される。ノズルプレートは、インクが吐出される複数のノズルが形成される。インク流路形成基板は、各ノズルに対応しインクが充填されるインク室や、インク室にインクを流通させるインク流路等が形成され、一面にノズルプレートが設けられる。素子基板は、インク流路形成基板の一面とは反対の面に設けられる。素子基板は、各インク室に対応する位置に振動膜と圧電素子とを含む圧電アクチュエーターが設けられる。封止板は、素子基板のインク流路形成基板とは反対側に設けられる。このように構成されたインクジェットヘッドでは、圧電素子の駆動によって、インク室内部のインクがノズルから吐出される。なお、インク流路やインク室が素子基板に形成される、当該素子基板にノズルプレートが設けられる構成としてもよい。
【００７７】
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】
【００７８】
１…超音波測定装置、２…超音波プローブ、１０…制御装置、２２…超音波デバイス、４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ…封止板、５１，５２…凹凸、４１２…振動膜、４１３…圧電素子、４２１…接合面、４２２…配線部、４２３…溝部、４２３Ａ…壁部、４２３Ｂ…溝壁面、４２４…連結路、４２４Ａ…連結路内面、４２５…連通路、４２６…孔部、４２６Ａ…開口部、４２７…底面、４２８…連通路、４２８Ａ…第１連通部、４２８Ｂ…第２連通部、４２８Ｂ１…連通路内面、４２８Ｃ…第３連通部、４２８Ｄ…第４連通部、４２８Ｅ…第５連通部、４２８Ｆ…第６連通部、４２９…連通路、４２９Ｂ…蛇行部。
【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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