(57)【要約】【課題】超音波トランスデューサー素子の配置密度を高めつつ配線抵抗の抑制に寄与することができる超音波デバイスを提供する。【解決手段】超音波デバイスは、アレイ状に配列された開口５３ごとに振動膜４１の基部層５２を形成する基体２１を有する。基部層５２上に導電体の配線層２７が形成される。配線層２７上に絶縁膜２４が形成される。絶縁膜２４は基部層５２に対して積層構造を形成して基部層５２とで振動膜４１を形成する。貫通導電体４９は、絶縁膜２４を貫通し、配線層２７の導電体に少なくとも第１電極および第２電極の一方を接続する。【選択図】図５
2015066203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配列された開口ごとに振動膜の基部層が形成されている基体と、
前記基部層上に形成される導電体の配線層と、
前記配線層上に形成されて、前記基部層に対して積層構造を形成する絶縁膜と、
前記絶縁膜上で圧電体を挟む第１電極および第２電極を有し、前記絶縁膜で前記配線層から隔てられる複数の圧電素子と、
前記絶縁膜を貫通し、前記導電体に少なくとも前記第１電極および第２電極の一方を接続する貫通導電体と、
を備える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、前記配線層の導電体は、隣り合う前記圧電素子の間で前記第１電極および前記第２電極を相互に接続する接続配線の幅よりも大きい幅を有することを特徴とする超音波デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波デバイスにおいて、前記配線層の導電体は、隣り合う前記圧電素子の間で前記第１電極相互または前記第２電極相互を接続する接続配線の幅よりも大きい幅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１〜３のいずれか１項に記載の超音波デバイスにおいて、前記配線層は、アレイ中の全ての前記圧電素子に共通に接続される導電材のべた膜で形成されることを特徴とする超音波デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載の超音波デバイスにおいて、前記圧電素子は前記アレイ中で等ピッチに配列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１〜３のいずれか１項に記載の超音波デバイスにおいて、前記配線層は、前記アレイのセグメントごとに前記圧電素子に共通に接続される導電材のべた膜で形成されることを特徴とする超音波デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の超音波デバイスにおいて、前記圧電素子は少なくとも前記セグメント内で等ピッチに配列されることを特徴とする超音波デバイス。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスを支持する筐体とを備えることを特徴とするプローブ。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスに接続されて、前記超音波デバイスの出力を処理する処理装置とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスの出力から生成される画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする超音波画像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波デバイス、並びに、それを利用したプローブ、電子機器および超音波画像装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波デバイスは一般に知られる。超音波デバイスはアレイ状に配列された超音波トランスデューサー素子を有する。個々の超音波トランスデューサー素子では振動膜上に圧電素子が搭載される。圧電素子は上電極と下電極とで圧電体膜を挟み込む。超音波振動の生成にあたって上電極および下電極から圧電体膜に駆動電圧が印加される。振動膜は超音波振動する。被検体から反射してくる超音波に基づき超音波画像は形成されることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０９８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
超音波トランスデューサー素子の配置密度が高められれば、超音波画像の解像度は高められることができる。特許文献１では、隣り合う超音波トランスデューサー素子の間の領域に配線が配置されることから、配置密度が高められると、配線の幅は縮小されていく。配線の幅の縮小は配線抵抗の上昇を招く。配線抵抗の上昇は超音波トランスデューサー素子間で動作タイミングのずれを引き起こす。
【０００５】
本発明の少なくとも１つの態様によれば、超音波トランスデューサー素子の配置密度を高めつつ配線抵抗の抑制に寄与することができる超音波デバイスは提供されることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、アレイ状に配列された開口ごとに振動膜の基部層が形成されている基体と、前記基部層上に形成される導電体の配線層と、前記配線層上に形成されて、前記基部層に対して積層構造を形成する絶縁膜と、前記絶縁膜上で圧電体を挟む第１電極および第２電極を有し、前記絶縁膜で前記配線層から隔てられる複数の圧電素子と、前記絶縁膜を貫通し、前記導電体に少なくとも前記第１電極および第２電極の一方を接続する貫通導電体とを備える超音波デバイスに関する。
【０００７】
超音波デバイスでは基部層と絶縁膜とで積層構造が確立される。基部層と絶縁膜とは振動膜を形成する。個々の開口ごとに振動膜上に圧電素子が形成される。振動膜および圧電素子は超音波トランスデューサー素子を形成する。このとき、配線層の導電体は絶縁膜下に配置される。配線層の導電体は圧電素子の第１電極や第２電極とは異なる階層で広がる。したがって、導電体は第１電極や第２電極に邪魔されずに広がりを有することができる。導電体は圧電素子に対してバス配線として機能することができる。配線抵抗は低減されることができる。
【０００８】
（２）前記配線層の導電体は、隣り合う前記圧電素子の間で前記第１電極および前記第２電極を相互に接続する接続配線の幅よりも大きい幅を有することができる。こうして配線層の導電体は圧電素子に対してバス配線として機能することができる。配線抵抗は低減されることができる。圧電素子の間にバス配線が配置される場合に比べて、圧電素子の配置密度ひいては超音波トランスデューサー素子の配置密度は高められる。
【０００９】
（３）前記配線層の導電体は、隣り合う前記圧電素子の間で前記第１電極相互または前記第２電極相互を接続する接続配線の幅よりも大きい幅を有することができる。こうして配線層の導電体は圧電素子に対してバス配線として機能することができる。配線抵抗は低減されることができる。圧電素子の間にバス配線が配置される場合に比べて、圧電素子の配置密度ひいては超音波トランスデューサー素子の配置密度は高められる。
【００１０】
（４）前記配線層は、アレイ中の全ての前記圧電素子に共通に接続される導電材のべた膜で形成されることができる。べた膜は全ての圧電素子に共通に共通バス配線として機能することができる。
【００１１】
（５）前記圧電素子は前記アレイ中で等ピッチに配列されることができる。アレイ中ではラインスキャンやセクタースキャンに従って順番にセグメントごとに駆動電圧が圧電素子に供給される。駆動電圧の供給に応じて振動膜は振動する。圧電素子は等ピッチに配列されることから、発信される超音波中に不要なノイズの混入は回避されることができる。
【００１２】
（６）前記配線層は、前記アレイのセグメントごとに前記圧電素子に共通に接続される導電材のべた膜で形成されることができる。セグメントごとにべた膜から信号は供給されることができる。こうして配線層は信号線として機能することができる。
【００１３】
（７）前記圧電素子は少なくとも前記セグメント内で等ピッチに配列されることができる。超音波の発信時にセグメント内では駆動電圧が圧電素子に供給される。駆動電圧の供給に応じて振動膜は同時に振動する。圧電素子は等ピッチに配列されることから、発信される超音波中に不要なノイズの混入は抑制されることができる。
【００１４】
（８）超音波デバイスはプローブに組み込まれて利用されることができる。このとき、プローブは、超音波デバイスと、前記超音波デバイスを支持する筐体とを備えればよい。
【００１５】
（９）超音波デバイスは電子機器に組み込まれて利用されることができる。このとき、電子機器は、超音波デバイスと、前記超音波デバイスに接続されて、前記超音波デバイスの出力を処理する処理装置とを備えればよい。
【００１６】
（１０）超音波デバイスは超音波画像装置に組み込まれて利用されることができる。このとき、超音波画像装置は、超音波デバイスと、前記超音波デバイスの出力から生成される画像を表示する表示装置とを備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置を概略的に示す外観図である。
【図２】超音波プローブの拡大正面図である。
【図３】第１実施形態に係る超音波デバイスの拡大平面図である。
【図４】超音波デバイスの拡大部分平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【図６】図４に対応し、第２実施形態に係る超音波デバイスの拡大部分平面図である。
【図７】図４に対応し、第３実施形態に係る超音波デバイスの拡大部分平面図である。
【図８】図５に対応し、第３実施形態の変形例に係る超音波デバイスの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００１９】
（１）超音波診断装置の全体構成
図１は電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置（超音波画像装置）１１の構成を概略的に示す。超音波診断装置１１は装置端末（処理装置）１２と超音波プローブ（プローブ）１３とを備える。装置端末１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４で相互に接続される。装置端末１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４を通じて電気信号をやりとりする。装置端末１２にはディスプレイパネル（表示装置）１５が組み込まれる。ディスプレイパネル１５の画面は装置端末１２の表面で露出する。装置端末１２では、超音波プローブ１３で検出された超音波に基づき画像が生成される。画像化された検出結果がディスプレイパネル１５の画面に表示される。
【００２０】
図２に示されるように、超音波プローブ１３は筐体１６を有する。筐体１６内には超音波デバイス１７が収容される。超音波デバイス１７の表面は筐体１６の表面で露出することができる。超音波デバイス１７は表面から超音波を出力するとともに超音波の反射波を受信する。その他、超音波プローブ１３は、プローブ本体１３ａに着脱自在に連結されるプローブヘッド１３ｂを備えることができる。このとき、超音波デバイス１７はプローブヘッド１３ｂの筐体１６内に組み込まれることができる。
【００２１】
図３は第１実施形態に係る超音波デバイス１７の平面図を示す。超音波デバイス１７は基体２１を備える。基体２１には素子アレイ２２が形成される。素子アレイ２２は超音波トランスデューサー素子（以下「素子」という）２３の配列で構成される。配列は複数行複数列のマトリクスで形成される。その他、配列では千鳥配置が確立されてもよい。千鳥配置では偶数列の素子２３群は奇数列の素子２３群に対して行ピッチの２分の１でずらされればよい。奇数列および偶数列の一方の素子数は他方の素子数に比べて１つ少なくてもよい。超音波デバイス１７は１枚の超音波トランスデューサー素子チップとして構成される。
【００２２】
基体２１の表面には絶縁膜２４が被さる。絶縁膜２４は例えば酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）から形成される。絶縁膜２４は例えば基体２１の表面に全面にわたって広がる。絶縁膜２４の表面には複数本のバス配線２５が配置される。バス配線２５は配列の列方向に相互に平行に延びる。ここでは、３列の素子２３ごとに１本のバス配線２５が割り当てられる。バス配線２５は複数のセグメント２６に素子アレイ２２を分割する。１本のバス配線２５は３列で並ぶ素子２３に共通に配置される。バス配線２５には例えばチタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）およびチタン（Ｔｉ）の積層膜が用いられることができる。ただし、バス配線２５にはその他の導電材が利用されてもよい。
【００２３】
絶縁膜２４下で基体２１の表面には導電体の配線層２７が形成される。配線層２７は導電材のべた膜で形成される。導電材には例えばイリジウム（Ｉｒ）が用いられることができる。ただし、配線層２７にはその他の導電材が利用されてもよい。配線層２７は絶縁膜２４でバス配線２５から隔てられる。配線層２７は全ての素子２３に共通に１つのバス配線として機能する。
【００２４】
セグメント２６ごとに素子２３の通電は切り替えられる。こうした通電の切り替えに応じてリニアスキャンやセクタースキャンは実現される。１セグメント２６の素子２３は同時に超音波を出力することから、１セグメント２６の個数すなわち配列の行数は超音波の出力レベルに応じて決定されることができる。行数は例えば１０〜１５行程度に設定されればよい。図中では省略されて８行が描かれる。配列の列数はスキャンの範囲の広がりに応じて決定されることができる。列数は例えば１２８列や２５６列に設定されればよい。図中では省略されて９列が描かれる。
【００２５】
基体２１の輪郭は、相互に平行な１対の直線で仕切られて対向する第１辺２１ａおよび第２辺２１ｂを有する。第１辺２１ａと素子アレイ２２の輪郭との間に１ラインの第１端子アレイ２８ａが配置される。第２辺２１ｂと素子アレイ２２の輪郭との間に１ラインの第２端子アレイ２８ｂが配置される。第１端子アレイ２８ａは第１辺２１ａに平行に１ラインを形成することができる。第２端子アレイ２８ｂは第２辺２１ｂに平行に１ラインを形成することができる。第１端子アレイ２８ａは１対の共通配線端子２９および複数の信号配線端子３１で構成される。同様に、第２端子アレイ２８ｂは１対の共通配線端子３２および複数の信号配線端子３３で構成される。配線層２７にそれぞれ共通配線端子２９、３２は接続される。１本のバス配線２５の両端にそれぞれ信号配線端子３１、３３は接続される。ここでは、基体２１の輪郭は矩形に形成される。基体２１の輪郭は正方形であってもよく台形であってもよい。
【００２６】
基体２１には第１フレキシブルプリント配線板（以下「第１配線板」という）３４が連結される。第１配線板３４は第１端子アレイ２８ａに覆い被さる。第１配線板３４の一端には共通配線端子２９および信号配線端子３１に個別に対応して導電線すなわち第１信号線３５が形成される。第１信号線３５は共通配線端子２９および信号配線端子３１に個別に向き合わせられ個別に接合される。同様に、基体２１には第２フレキシブルプリント配線板（以下「第２配線板」という）３６が覆い被さる。第２配線板３６は第２端子アレイ２８ｂに覆い被さる。第２配線板３６の一端には共通配線端子３２および信号配線端子３３に個別に対応して導電線すなわち第２信号線３７が形成される。第２信号線３７は共通配線端子３２および信号配線端子３３に個別に向き合わせられ個別に接合される。
【００２７】
図４は超音波デバイス１７の拡大部分平面図を示す。個々の素子２３は振動膜４１を備える。振動膜４１の詳細は後述される。図４では振動膜４１の膜面に直交する方向の平面視（基板の厚み方向の平面視）で振動膜４１の輪郭が点線で描かれる。輪郭の内側は振動膜４１の領域内に相当する。輪郭の外側は振動膜４１の領域外に相当する。振動膜４１上には圧電素子４２が形成される。圧電素子４２では、後述されるように、上電極（第１電極）４３および下電極（第２電極）４４の間に圧電体膜４５が挟まれる。これらは順番に重ねられる。上電極４３および下電極４４は例えばバス配線２５と同様の導電材から形成されればよい。上電極４３と下電極４４とは相互に直交する方向に延びる。ここでは、上電極４３は例えば配列の行方向に延び、下電極４４は配列の列方向に延びる。圧電体膜４５は例えばジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）で形成されることができる。圧電体膜４５にはその他の圧電材料が用いられてもよい。
【００２８】
絶縁膜２４の表面にはセグメント２６ごとに第１接続配線４６、第２接続配線４７および第３接続配線４８が形成される。第１接続配線４６は、バス配線２５に、対応のバス配線２５から１列目の素子２３を接続する。第１接続配線４６は対応のバス配線２５から素子２３の下電極４４まで連続する。第２接続配線４７は、１列目の素子２３の上電極４３に２列目の素子２３の下電極４４を接続する。第２接続配線４７は１列目の素子２３の上電極４３から２列目の素子２３の下電極４４まで連続する。第３接続配線４８は、２列目の素子２３の上電極４３に３列目の素子２３の下電極４４を接続する。第３接続配線４８は２列目の素子２３の上電極４３から３列目の素子２３の下電極４４まで連続する。第１接続配線４６、第２接続配線４７および第３接続配線４８は例えばバス配線２５と同様の導電材から形成されることができる。ここでは、第１接続配線４６、第２接続配線４７および第３接続配線４８はいずれも等しい幅Ｗｃを有する。バス配線２５の幅Ｗｂは第１接続配線４６、第２接続配線４７および第３接続配線４８の幅Ｗｃよりも大きい。加えて、配線層２７は基体２１の表面に一面に広がることから、配線層２７の幅は第１接続配線４６、第２接続配線４７および第３接続配線４８の幅Ｗｃよりも大きい。
【００２９】
絶縁膜２４には３列目の素子２３ごとに貫通導電体４９が埋め込まれる。貫通導電体４９は、図５から明らかなように、絶縁膜２４の表面から配線層２７の表面まで絶縁膜２４を貫通する。貫通導電体４９は配線層２７に３列目の素子２３の上電極４３を接続する。貫通導電体４９は３列目の素子２３の上電極４３から配線層２７まで連続すればよい。貫通導電体４９は例えば上電極４３と同様の導電材から形成されることができる。こうしてバス配線２５から配線層２７まで同一行の圧電体膜４５は電気的に直列に接続される。
【００３０】
図５に示されるように、基体２１は板材５１および表層膜５２を備える。板材５１の表面に表層膜５２が一面に形成される。板材５１は例えばシリコン（Ｓｉ）から形成される。表層膜５２は例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）層から形成される。酸化シリコン層はシリコン基板の表面に一面に広がる。酸化シリコン層はシリコン基板の熱酸化処理に応じてシリコン基板に一体的に形成されることができる。
【００３１】
板材５１には個々の素子２３ごとに開口５３が形成される。開口５３は板材５１に対してアレイ状に配置される。開口５３が配置される領域の輪郭は素子アレイ２２の輪郭に相当する。隣接する２つの開口５３の間には仕切り壁５４が区画される。隣接する開口５３は仕切り壁５４で仕切られる。仕切り壁５４の壁厚みは開口５３の間隔に相当する。仕切り壁５４は相互に平行に広がる平面内に２つの壁面を規定する。壁厚みは２つの壁面の距離に相当する。すなわち、壁厚みは壁面に直交して壁面の間に挟まれる垂線の長さで規定されることができる。
【００３２】
表層膜５２の表面に配線層２７が重ねられる。配線層２７は表層膜５２の表面に密着する。配線層２７の表面に絶縁膜２４が重なる。こうして絶縁膜２４は表層膜５２に対して積層構造を形成する。表層膜５２、配線層２７および絶縁膜２４は可撓膜を形成する。表層膜５２は開口５３に接する。開口５３の輪郭に対応して可撓膜の一部が振動膜４１を形成する。したがって、表層膜５２は振動膜４１の基部層を形成する。振動膜４１は、可撓膜のうち、開口５３に臨むことから板材５１の厚み方向に膜振動することができる部分である。表層膜５２の膜厚は共振周波数に基づき決定されることができる。
【００３３】
振動膜４１の表面に下電極４４、圧電体膜４５および上電極４３が順番に積層される。圧電体膜４５は下電極４４の少なくとも一部および振動膜４１の一部を覆う。上電極４３は圧電体膜４５の少なくとも一部を覆う。ここでは、上電極４３の下で圧電体膜４５は完全に下電極４４の表面を覆う。圧電体膜４５の働きで上電極４３と下電極４４との間で短絡は回避されることができる。
【００３４】
基体２１の表面には音響整合層５５が積層される。音響整合層５５は例えば全面にわたって基体２１の表面に覆い被さる。その結果、素子アレイ２２や第１および第２端子アレイ２８ａ、２８ｂ、第１および第２配線板３４、３６は音響整合層５５で覆われる。音響整合層５５は素子２３の表面に密着する。音響整合層５５には例えばシリコーン樹脂膜が用いられることができる。音響整合層５５は、素子アレイ２２の構造や、第１端子アレイ２８ａおよび第１配線板３４の接合、第２端子アレイ２８ｂおよび第２配線板３６の接合を保護する。
【００３５】
音響整合層５５上には音響レンズ５６が積層される。音響レンズ５６は音響整合層５５の表面に密着する。音響レンズ５６の外表面は部分円筒面で形成される。部分円筒面は配列の行方向に平行な母線を有する。部分円筒面の曲率は、１筋のバス配線２５に接続される１列の素子２３から発信される超音波の焦点位置に応じて決定される。音響レンズ５６は例えばシリコーン樹脂から形成される。
【００３６】
基体２１の裏面には補強板５７が固定される。補強板５７の表面に基体２１の裏面が重ねられる。補強板５７は超音波デバイス１７の裏面で開口５３を閉じる。補強板５７はリジッドな基材を備えることができる。補強板５７は例えばシリコン基板から形成されることができる。基体２１の板厚は例えば１００μｍ程度に設定され、補強板５７の板厚は例えば１００〜１５０μｍ程度に設定される。ここでは、仕切り壁５４は補強板５７に結合される。補強板５７は個々の仕切り壁５４に少なくとも１カ所の接合域で接合される。接合にあたって接着剤は用いられることができる。
【００３７】
（２）超音波診断装置の動作
次に超音波診断装置１１の動作を簡単に説明する。超音波の送信にあたって圧電素子４２にはパルス信号が供給される。パルス信号は共通配線端子２９、３２および信号配線端子３１、３３を通じてセグメント２６ごとに素子２３に供給される。個々の素子２３では下電極４４および上電極４３の間で圧電体膜４５に電界が作用する。圧電体膜４５は超音波で振動する。圧電体膜４５の振動は振動膜４１に伝わる。こうして振動膜４１は超音波振動する。その結果、対象物（例えば人体の内部）に向けて所望の超音波ビームは発せられる。
【００３８】
超音波の反射波は振動膜４１を振動させる。振動膜４１の超音波振動は所望の周波数で圧電体膜４５を超音波振動させる。圧電素子４２の圧電効果に応じて圧電素子４２から電圧が出力される。個々の素子２３では上電極４３と下電極４４との間で電位が生成される。電位は共通配線端子２９、３２および信号配線端子３１、３３から電気信号として出力される。こうして超音波は検出される。
【００３９】
超音波の送信および受信は繰り返される。その結果、リニアスキャンやセクタースキャンは実現される。スキャンが完了すると、出力信号のデジタル信号に基づき画像が形成される。形成された画像はディスプレイパネル１５の画面に表示される。
【００４０】
超音波デバイス１７では表層膜５２と絶縁膜２４とで積層構造が確立される。表層膜５２と絶縁膜２４とは振動膜４１を形成する。個々の開口５３ごとに振動膜４１上に圧電素子４２が形成される。振動膜４１および圧電素子４２は素子２３を形成する。このとき、配線層２７の導電体は絶縁膜２４下に配置される。配線層２７の導電体は圧電素子４２の上電極４３や下電極４４とは異なる階層で広がる。したがって、導電体は上電極４３や下電極４４に邪魔されずに広がりを有することができる。導電体は圧電素子４２に対してバス配線として機能することができる。配線抵抗は低減されることができる。
【００４１】
配線層２７は第１接続配線４６、第２接続配線４７および第３接続配線４８の幅Ｗｃよりも大きい幅を有する。こうして導電体の配線層２７は素子アレイ２２に属する圧電素子４２に対して共通配線のバス配線として機能することができる。配線抵抗は低減されることができる。圧電素子４２の間に例えばセグメント２６ごとに共通配線のバス配線が配置される場合に比べて、圧電素子４２の配置密度ひいては素子２３の配置密度は高められる。
【００４２】
ここでは、圧電素子４２は素子アレイ２２中で等ピッチに配列される。素子アレイ２２中では、前述のように、ラインスキャンやセクタースキャンに従って順番にセグメント２６ごとに駆動電圧が圧電素子４２に供給される。駆動電圧の供給に応じて振動膜４１は振動する。圧電素子４２は等ピッチに配列されることから、発信される超音波中に不要なノイズの混入は回避されることができる。
【００４３】
（３）第２実施形態に係る超音波デバイス
図６は第２実施形態に係る超音波デバイス１７ａの拡大部分平面図を示す。超音波デバイス１７ａでは絶縁膜２４の表面に第１接続配線４６、第２接続配線４７および第３接続配線４８に代えて接続配線５８が形成される。セグメント２６ごとに接続配線５８はバス配線２５に電気的に並列に１行の素子２３の下電極４４を接続する。接続配線５８では、個々の素子２３から連続する部分の幅Ｗｃよりも、並列の素子２３に共通で接続される部分の幅Ｗｄが大きい。ただし、両者Ｗｃ、Ｗｄは等しくてもよい。両者Ｗｃ、Ｗｄはバス配線２５の幅Ｗｂより小さい。個々の素子２３ごとに絶縁膜２４には貫通導電体５９が埋め込まれる。貫通導電体４９と同様に、貫通導電体５９は絶縁膜２４の表面から配線層２７の表面まで絶縁膜２４を貫通する。貫通導電体５９は配線層２７に個々の素子２３の上電極４３を接続する。貫通導電体５９は配線層２７と素子２３の上電極４３との間で連続すればよい。貫通導電体５９は例えば上電極４３と同様の導電材から形成されることができる。こうしてバス配線２５から配線層２７まで同一行の圧電体膜４５は電気的に並列に接続される。その他の構成は第１実施形態に係る超音波デバイス１７と同様である。
【００４４】
（４）第３実施形態に係る超音波デバイス
図７は第３実施形態に係る超音波デバイス１７ｂの拡大部分平面図を示す。超音波デバイス１７ｂでは絶縁膜２４上のバス配線２５に代えて導電体の配線層６１が用いられる。導電体の配線層６１は絶縁膜２４下で基体２１の表面に形成される。導電体はセグメント２６ごとに１対の導電膜６２ａ、６２ｂを有する。導電膜６２ａ、６２ｂは配列の列方向に延びる。ここでは、３列の素子２３ごとに２筋の導電膜６２ａ、６２ｂが割り当てられる。導電膜６２ａ、６２ｂには銅その他の導電材が用いられればよい。こうして絶縁膜２４の表面ではバス配線は省略される。したがって、素子２３の配置密度は高められることができる。ここでは、導電膜６２の幅Ｗｅは第１接続配線４６、第２接続配線４７および第３接続配線４８の幅Ｗｃよりも大きい。
【００４５】
絶縁膜２４には１列目の素子２３ごとに第１貫通導電体６３が埋め込まれる。第１貫通導電体６３は、貫通導電体４９と同様に、絶縁膜２４の表面から配線層６１の表面まで絶縁膜２４を貫通する。第１貫通導電体６３は一方の導電膜６２ａに第１接続配線を接続する。第１貫通導電体６３は第１接続配線から導電膜６２ａまで連続すればよい。第１貫通導電体６３は例えば下電極４４と同様の導電材から形成されることができる。
【００４６】
同様に、絶縁膜２４には３列目の素子２３ごとに第２貫通導電体６４が埋め込まれる。第２貫通導電体６４は、貫通導電体４９と同様に、絶縁膜２４の表面から配線層６１の表面まで絶縁膜２４を貫通する。第２貫通導電体６４は他方の導電膜６２ｂに３列目の素子２３の上電極４３を接続する。第２貫通導電体６４は３列目の素子２３の上電極４３から導電膜６２ｂまで連続すればよい。第２貫通導電体６４は例えば上電極４３と同様の導電材から形成されることができる。こうして導電膜６２ａから導電膜６２ｂまで同一行の圧電体膜４５は電気的に直列に接続される。その他の構成は第１実施形態に係る超音波デバイス１７と同様である。
【００４７】
その他、図８に示されるように、配線層６１の導電膜６５ａ、６５ｂは１列の素子２３ごとに割り当てられてもよい。前述と同様に、導電膜６５ａ、６５ｂの幅Ｗｅは前述の第１接続配線４６その他の接続配線の幅Ｗｃよりも大きいことが望まれる。ここでは、第１貫通導電体６６は導電膜６５ａに素子２３の下電極４４を接続する。第１貫通導電体６６は下電極４４から導電膜６５ａまで連続すればよい。第２貫通導電体６７は導電膜６５ｂに上電極４３を接続する。第２貫通導電体６７は上電極４３から導電膜６５ｂまで連続すればよい。
【００４８】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、超音波診断装置１１や装置端末１２、素子２３等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１１  電子機器としての超音波画像装置（超音波診断装置）、１２  処理装置（装置端末）、１３  プローブ（超音波プローブ）、１５  表示装置（ディスプレイパネル）、１７  超音波デバイス、１７ａ  超音波デバイス、１７ｂ  超音波デバイス、２１  基体、２２  アレイ（素子アレイ）、２４  絶縁膜、２７  配線層、４１  振動膜、４２  圧電素子、４３  第１電極（上電極）、４４  第２電極（下電極）、４５  圧電体膜、４６  第１接続配線、４７  第２接続配線、４８  第３接続配線、４９  貫通導電体、５２  基部層（表層膜）、５３  開口、５８  接続配線、６１  配線層、６２ａ  導電体（導電膜）、６２ｂ  導電体（導電膜）、６３  第１貫通導電体、６４  第２貫通導電体、６５ａ  導電膜、６５ｂ  導電膜、６６  第１貫通導電体、６７  第２貫通導電体。
【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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