(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の送信または受信の少なくとも一方を行う超音波トランスデューサを備える超音波トランスデューサの製造方法であって、
基板上に、超音波トランスデューサを設ける第１の工程と、
音響整合層が設けられた保護膜を用意する第２の工程と、
前記音響整合層が設けられた保護膜を、前記超音波トランスデューサ上に、前記音響整合層と前記超音波トランスデューサとが接するように設ける第３の工程と、
を有する超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項２】
前記第３の工程において、前記音響整合層が設けられた保護膜は、前記超音波トランスデューサと前記基板を一括して覆う様に設けられる請求項１に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項３】
前記第３の工程は、真空ラミネート法によって行われる請求項１または２に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項４】
前記基板上に、回路デバイスを設ける第４の工程を有する請求項１から３の何れか一項に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項５】
前記第４の工程において、前記回路デバイスは、前記基板と前記超音波トランスデューサとの間に設けられる請求項４に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項６】
前記第４の工程において、前記回路デバイスは、前記基板の有する２つの主面のうち、前記超音波トランスデューサが設けられていない方の面に設けられる請求項４に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項７】
前記第３の工程において、前記音響整合層が設けられた保護膜は、前記基板の有する２つの主面の両方において、真空ラミネート法によって設けられる請求項１または２に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項８】
前記音響整合層は、シリコーン樹脂である請求項１から７の何れか一項に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項９】
前記基板はフレキシブル回路基板である請求項１から８の何れか一項に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項１０】
前記保護膜はポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンである請求項１から９の何れか一項に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項１１】
前記保護膜はヤング率が３ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下である請求項１から１０の何れか一項に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項１２】
前記保護膜は厚さが５μｍ以上４０μｍ以下である請求項１から１１の何れか一項に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項１３】
前記保護膜上に光反射層を設ける第５の工程を有する請求項１から１２の何れか一項に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項１４】
前記第５の工程において、前記保護膜上に接着層を設け、前記接着層上に前記光反射層を設ける請求項１３に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項１５】
前記光反射層は金である請求項１３または１４に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項１６】
前記接着層はポリジメチルシロキサンである請求項１４に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項１７】
前記第１の工程において、回路基板に前記超音波トランスデューサを設け、前記超音波トランスデューサを設けた前記回路基板を、前記基板であるフレキシブル回路基板上に設ける請求項１に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項１８】
超音波の送信または受信の少なくとも一方を行う超音波トランスデューサを備える超音波トランスデューサであって、
基板上に、超音波トランスデューサが設けられ、
音響整合層が設けられた連続的な保護膜が、前記超音波トランスデューサおよび前記基板上に、前記超音波トランスデューサおよび前記基板を一括して覆い且つ前記音響整合層と前記超音波トランスデューサとが接するように設けられている超音波トランスデューサ。
【請求項１９】
前記基板上に、回路デバイスが設けられている請求項１８に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項２０】
前記音響整合層が設けられた連続的な保護膜は、前記基板の有する２つの主面の両方において、設けられている請求項１８または１９に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項２１】
前記基板はフレキシブル回路基板である請求項１８から２０の何れか一項に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項２２】
複数の回路基板に前記超音波トランスデューサが設けられ、前記超音波トランスデューサが設けられた前記回路基板が前記基板であるフレキシブル回路基板上に設けられている請求項１８に記載の超音波トランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波の送信または受信の少なくとも一方を行う超音波トランスデューサ及び、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気信号と超音波信号を互いに変換可能なものとして超音波トランスデューサと呼ばれる変換機がある。探傷や探査、通信などの技術に応用され、工業分野や医療分野など、幅広い用途に用いられている。超音波トランスデューサとしては、圧電素子を用いた圧電型トランスデューサやキャビティの上下に電極を施した静電容量型トランスデューサなどがある。これらの超音波デバイスは配線や電気回路に接続され、さらに電気的な絶縁、超音波の送信効率または受信効率、超音波の方向性を制御するような工夫がなされた超音波トランスデューサが作製される。その超音波デバイスがケースやハウジングに組み込まれることで超音波トランスデューサなどが製造される。
【０００３】
超音波デバイスを２次元に配列することにより超音波のイメージセンサデバイスとして用いることが可能となる。フレキシブルな基板に複数のデバイスを面実装することで空間的にデバイスを配置することができ、超音波の配向制御や空間分解の向上に役立てることが可能である。超音波プローブ等にみられる細長い実装はフレキシブル性と高い気密性および絶縁性を両立させた実装が求められる。特許文献１では、複数の超音波振動子を備えた超音波トランスデューサの開示がある。また、特許文献２では、フィルム上に、超音波を送受信するトランスデューサを複数備えた超音波撮像装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８-１１００６０号公報
【特許文献２】特開２００９-２４７５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記技術分野において、超音波トランスデューサは、一般的に電気配線を有した基板上に超音波デバイスを実装させる。そして、超音波送受信面側に超音波の変換効率を向上させる音響整合層と、超音波の配向制御を行う音響レンズ、さらに外部損傷を防ぎ絶縁性や気密性を保つための保護膜から構成される。特許文献１では、複数の超音波振動子を保護膜で覆うことにより電気的な絶縁性を保っている。また、特許文献２では、超音波信号を送受信するトランスデューサとしてのＰＺＴ上に、音響整合層を設けた後に、音響レンズを設ける方法の開示がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献２のように、複数の超音波デバイス上にそれぞれ独立した音響整合層を形成すると、位置精度や接着強度においてばらつきが大きい。その上から一様な保護部材などを設けても、ばらつきはほとんど低減されない。大きな凹凸面を有する実装で、かつ微小なデバイスや大規模な配列を有するトランスデューサを構成すると、送受信面側に形成される音響整合層の厚さとそのばらつきを低減することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明の一側面に係る超音波トランスデューサの製造方法は、超音波の送信または受信の少なくとも一方を行う超音波デバイスを備える超音波トランスデューサの製造方法であって、基板上に、超音波デバイスを設ける工程と、音響整合層が設けられた保護膜を用意する工程と、前記音響整合層が設けられた保護膜を、前記超音波デバイス上に、前記音響整合層と前記超音波デバイスとが接するように設ける工程と、を有する。
【０００８】
また上記課題に鑑み、本発明の他の側面に係る超音波トランスデューサは、超音波の送信または受信の少なくとも一方を行う超音波デバイスを備える超音波トランスデューサであって、基板上に、超音波デバイスが設けられ、音響整合層が設けられた連続的な保護膜が、前記超音波デバイスおよび前記基板上に、前記超音波デバイスおよび前記基板を一括して覆い且つ前記音響整合層と前記超音波デバイスとが接するように設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、超音波トランスデューサ上に保護膜などの部材を設ける際に、気泡の混入を抑制し、接着面積を十分にとることができる。また、複数の超音波トランスデューサ上に保護膜を設ける場合、超音波トランスデューサ毎の音響整合層の厚さのばらつきが小さいため、超音波振動特性のばらつきを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法等を説明する図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法等を説明する図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法等を説明する図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法等を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明によれば、保護膜の一側面に設けられた音響整合層と超音波デバイスとが密着ないし接するように設ける。より具体的には、音響整合層が設けられた連続的な保護膜が、超音波デバイスと基板（配線がある場合は配線も）を一括して覆う様に設けられる。これにより、超音波デバイスの送受信面における超音波の感度を低下させる原因となる気泡を抑制し、接着面積を大きくとることによって接着強度を上げることができる。
【００１２】
以下、本発明の超音波トランスデューサ等の実施形態について図を用いて説明する。なお、以下で説明する構成、材料などは一例であり、本発明の効果が得られる範囲内において、適宜変えることが出来る。
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る超音波トランスデューサの構成、その製造方法などについて説明する。図１は、本実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を説明するための斜視図（（ａ−１）〜（ｃ−１））、及び、その断面図（（ａ−２）〜（ｃ−２））である。図１において、１００は柔軟性ないし可撓性を有した基板、１０１は、送信および／または受信用超音波デバイス、１０２は保護膜、１０３は音響整合層である。また、１０４は保護膜の封止部、１０５は回路デバイス（ＩＣデバイス、抵抗やコンデンサなどの電気回路デバイスを含む）、１０６は外部への電極取出し部である。封止部１０４では、音響整合層１０３で用いた例えばシリコーン樹脂などがそのまま接着材として用いられていたり、封止部用に接着材が部分的に用いられていたり、加圧や熱圧着などを用いて保護膜１０２で封止されていたりする。シリコーン樹脂は音響整合となり減衰が少なくかつ柔軟性を有していればよく、一様に形成できれば、なんでもよい。
【００１４】
本実施形態において、基板１００として、フレキシブル回路基板（フレキシブルプリント基板）を用いた例を示す。フレキシブル回路基板の配線は、接続端子部のみが外部に露出している場合と、接続端子部および配線の全てが露出している場合とのどちらでも構わない。露出している場合、保護膜１０２で封止されることにより電極取出し部１０６以外の配線と端子部は絶縁される。もしくは、絶縁性を確保するように保護膜を基板１００上に形成する。フレキシブル回路基板１００は、ポリイミドなどをベースとした柔軟性に優れたフィルム上に金などをパターニングして製造されたフレキシブルな基板である。本製造方法では、まず、フレキシブル回路基板１００上にチップ化された超音波デバイス１０１をマウントし、半田やワイヤーボンディング又は金属接合技術を用いて電気的接続を行う。フレキシブル回路基板１００への超音波デバイス１０１の固定方法は、金属接合や接着剤、両面テープなどを用いる方法等、どの様な方法でも固定できればよい。また、同様に回路デバイス１０５を固定し、電気接続を行う（図１（ａ−１）、（ａ−２））。
【００１５】
他方、ロールコータ１０７を用いて、保護膜１０２の一方の面に音響整合層１０３を一様に塗布する（（図１（ｂ−１）、（ｂ−２）））。保護膜１０２は、柔軟性や絶縁性、耐湿性に優れた厚さ５０μｍ以下のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂を用いる。他にも、例えばポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニール樹脂、シリコーン樹脂、および同等の耐水性や耐環境性に優れた材料であり、かつ超音波信号を劣化させない柔軟性に優れた薄い材料を用いることができる。音響整合層１０３は厚さ５０μｍ以下のシリコーン樹脂など、音響インピーダンスを調整でき柔軟性や絶縁性に優れた樹脂を用いる。図１に示すように、前述した超音波デバイスと回路デバイスがマウントされた側のフレキシブル回路基板１００に、音響整合層付き保護膜１０２を音響整合層１０３と超音波デバイス１０１が接するように接合する。同様に、フレキシブル回路基板１００の反対の面にも保護膜１０２を重ねフレキシブル回路基板１００の上下を挟み、真空中でラミネート法にて封止する（図１（ｃ−１）、（ｃ−２））。
【００１６】
回路基板１００の電気取り出し部の一部を除き音響整合層を含む保護膜１０２は、回路基板１００より一回り幅広く覆うことが望ましい。真空ラミネート法は、被封止部材と封止部材との間を低圧下にすることによって、極力空気を含むガスを抜いて封止するものである。系全体を真空内に閉じ込め、被封止部材と封止部材との間のガスを抜いた状態で両者を貼り合わせ、大気圧下に取出す。又は、被封止部材を袋状の封止部材で覆い封止部材内部のガスを抜く。真空ラミネート法は、これらを含んだ真空封入技術である。封止前の保護膜１０２は、平滑かつ一様な表面を有しており、音響整合層１０３を均一な厚さで塗布することが可能であり、密着性を向上させるためにプラズマ処理やプライマー処理など前処理を行ってもよい。
【００１７】
保護膜１０２が筒状や袋状になっていてもよい。その際には、金型などを使って音響整合層１０３を形成した後に、保護膜１０２を形成することで筒状や袋状の保護膜を形成する。フレキシブル回路基板１００は、前記袋状の保護膜１０２で覆われるように入れて電極取出し部１０６に封止部１０４を設ける。封止部１０４の面積は、できる限り小さく形成する方が望ましく、筒状や袋状の場合においても、真空下で封止することによって、真空ラミネート法と同等の効果が得られる。また、フレキシブル回路基板１００には、超音波デバイス１０１と並列に回路デバイス１０５（電流電圧変換回路や信号増幅回路など）を搭載し一緒に保護膜を形成することで、外部からの保護とデバイス特性の向上が可能となる。
【００１８】
上記のような本実施形態の製造方法は、予め保護膜に音響整合層を一様に作製しておき、前記音響整合層付き保護膜を用いて基板全体を真空下で封止する。このことによって、個々の超音波デバイスの特性のばらつきが少ない超音波トランスデューサを作製することができる。また、複数の超音波デバイスおよび周辺回路と回路デバイスを一括に保護するため、複数のつなぎ目や封止部がないため、歩留まりの高い超音波トランスデューサを作製することができる。
【００１９】
本実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法は、基板がフレキシブル回路基板である構成に好適である。なぜなら、超音波デバイスが、１Ｄ又は２Ｄアレイ状など種類や形状に依存せず、電気配線を用いて連結することで自由に形状や形態を変えることができるからである。また、超音波トランスデューサが外部からの屈曲や形状変形するような力を受ける場合や柔らかいプローブなど積極的に屈曲させて使用する場合など、基板および保護膜ともに柔軟性が高い材料で構成されている。そのため、局所的な応力集中が少なく損傷を受け難く、性能劣化が少なく長期信頼性が高い。
【００２０】
また、ラミネートに用いる保護膜の材料は真空封止であるためデバイス上または全体を高温にする必要がない。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリプロピレン（ＰＰ）などガスや水分の透過性の低い材料が望ましい。基板表面に形状が追従するように保護膜のヤング率は３ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下の柔軟性に優れた材料が望ましい。保護と柔軟性を両立し、かつ超音波の減衰を少なくするために保護膜は５μｍ以上４０μｍ以下程度の厚さが望ましい。
【００２１】
超音波トランスデューサは、代表的なものとして圧電型や静電容量型デバイスがある。それらはともに高電圧で駆動されることが多いため、安全に用いるための全体を覆う保護膜が必要である。保護膜は電気漏洩が無く気密性に優れており、また応力によって損傷を受けたり剥がれたりせず、長期的に経時変化による劣化の少ない材料および封止を行う必要がある。超音波デバイスを高密度実装する場合、配線数の増大と信号劣化を伴うことがある。本超音波トランスデューサにおいて、超音波デバイスとその増幅回路を混載するなど複雑な実装と接続する配線の自由度を広げ、安定した超音波信号が得られる本製法は好適である。
【００２２】
超音波トランスデューサの保護膜について更に説明する。上記の通り、電気的な絶縁性や耐湿性、柔軟性に優れた膜を保護膜として用いる。超音波トランスデューサの超音波伝搬特性を向上させるためには、密着層を兼ねた音響整合層を塗布された保護膜を用いることが望ましく、音響整合層は３００μｍ以下の均一な厚さで形成することが望ましい。音響整合層と保護膜の密着性を向上させるためには、保護膜をプラズマ処理またはオゾン処理、プライマー処理などの下地処理を行うことが望ましい。
【００２３】
上記製造方法は、均一な厚みの保護膜上に均一な厚みで形成した音響整合層を形成したものを第一封止膜とする。次に、柔軟性に優れたポリイミドを主とした基材上に金などを含む配線を形成したものをフレキシブル回路基板とする。前記フレキシブル回路基板上に超音波デバイスをマウントする。ワイヤーボンディングや貫通電極などを用いて超音波デバイスとフレキシブル回路基板を電気的に接続する。また同様にＩＣデバイスや回路チップなどもフレキシブル回路基板上にマウントして、フレキシブル回路基板と電気的に接続しても構わない。
【００２４】
また、前記第一封止膜と同様な均一な厚みの保護膜上に均一な厚みで形成した音響整合層を形成したものを第二封止膜として用意する。上下の封止膜は同一の厚さものでなくてもよく、第二封止膜は保護膜のみでも構わない。保護膜は、薄くて柔軟性に優れ、化学的に安定したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）または同等な特性が得られるものであればよい。
【００２５】
音響整合層は、超音波送受信側に超音波デバイスと超音波対象物と保護膜の音響整合を考慮し、適した材料およびその厚さを用意する。その反対面側の封止膜は密着性や封止性が保たれる構成部材であればよい。そのため互いの封止膜の樹脂は異なる材質、厚みであっても構わない。そして、超音波デバイスが搭載されたフレキシブル回路基板を挟み込むように第一封止膜と第二封止膜を順に重ね、真空ラミネート法にて封止する。この様に、超音波送受信面では音響整合を考慮した素材や構成を優先させ、他方は封止のサポートを行う。また、超音波デバイスを両面に実装している場合、すなわち送受信面がフレキシブル回路基板の両面にある場合は、両面に音響整合層の形成した保護膜を用いて、真空化において同時に封止するのが望ましい。こうして、複数のデバイスや回路チップが搭載されたフレキシブル回路基板上に、デバイス毎の継ぎ目の無い保護膜かつ封止膜が形成される。
【００２６】
さらに、保護膜上に光反射層を設ける工程を更に有しても良い。光反射層の材料としては金等が挙げられる。また、保護膜上に接着層を設け、接着層上に光反射層を設ける工程を有していても良い。接着層としては、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等を用いることが出来る。これは、Photo Acoustic Tomography(PAT)を想定しているものであって、ＬＥＤやレーザ等の光を測定対象に照射して帰ってきた音波を受信するシステムである。このときに超音波素子に入ってきた迷光で生じるノイズを防ぐために赤外線の反射率の高い金（Au）を主とした材料を反射層として形成する。
【００２７】
本実施形態によれば、予め音響整合層を保護膜に形成し、これらを封止膜とすることで、均一な音響整合層付き保護膜が形成できる。フレキシブル回路基板と複数の超音波デバイスおよびＩＣデバイスを一括で被覆することで、デバイスごとに継ぎ目の無い柔軟なシームレスな構造を形成できる。真空ラミネート法を用いることで各デバイスと音響整合層ないし保護膜は優れた密着性を有している。また、超音波伝搬特性に大きな減衰を生じる空気の混入を防止できる。したがって上記のような製造方法で作成される保護膜と基板との貼り合わせに真空ラミネート法を用いることにより密着性および均一性の向上が可能である。音響整合層付き保護膜が各デバイスとフレキシブル回路基板に密着することによって屈曲面に沿った形状を確保でき、柔軟性に富みかつデバイスの分割部にストレスのかからない曲げに対する耐久性のある超音波モジュールを実現できる。こうして、複数の超音波トランスデューサ上に部材を設ける際に、気泡の混入を抑制し、接着面積を十分にとれる超音波モジュールの製造方法が提供できる。超音波トランスデューは、各超音波デバイスのバラツキの程度が軽減できる。また、これらによって作成された超音波トランスデューサは、湾曲したハウジングや細長いプローブ等の使用目的に合わせて自由度の高い超音波モジュールを提供できる。
【００２８】
また、予め保護膜の一方に形成する音響整合層の厚みバラツキが少なく、かつ真空ラミネート法で封止するため、気泡が混入し難く、超音波伝播効率が高い超音波トランスデューサを実現できる。真空ラミネート法で形成される保護膜は密着性に優れるので、水気のあるところでも漏電の心配が無く長期に亘って信頼性の高い超音波トランスデューサを提供できる。超音波デバイスの近傍にＩＣデバイスまたは回路デバイスを混載することで、複数の超音波デバイスからの配線数を減らし、クロストークやノイズに強く信号劣化の少ない信号配線を提供できる。超音波デバイスとＩＣデバイスまたは電気回路デバイスを保護膜で真空ラミネートすることでフレキシブル回路基板に大気圧で押し付けるため、各デバイスが基板に密着するため、剥がれや外部に電気漏洩の無い信頼性の高い超音波トランスデューサを提供できる。真空ラミネート法を用いると、保護膜が大気圧に絶えず押され続けるため、デバイスと基板との接続が確保される。
【００２９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法などについて説明する。図２は、本実施形態に係る超音波トランスデューサの断面を表した模式図である。本実施形態では、回路デバイスが、基板と超音波トランスデューサとの間に設けられた超音波トランスデューサの製造方法などについて説明する。以下では、第１の実施形態と異なる点を中心に述べ、共通する点については記載を省略ないし簡略化する。
【００３０】
図２において、２００は柔軟性を有したフレキシブル回路基板、２０１は送信および／または受信用超音波トランスデューサ、２０２は保護膜、２０３は音響整合層、２０４は保護膜の封止部、２０５はＩＣ回路デバイス、２０６は外部への電極取出し部である。フレキシブル回路基板２００は、前記第１の実施形態と同様に柔軟性に優れたフィルム上に金などの導電性の配線を施して製造される。フレキシブル回路基板２００上にＩＣ回路デバイス２０５が設けられる（図２（ａ））。さらにその上に超音波デバイス２０１をマウントする（図２（ｂ））。回路デバイス２０５は主に信号増幅回路などを用いて、超音波デバイス２０１との接続は、貫通電極等を用いた金属接合などにより接続する。
【００３１】
フレキシブル回路基板２００とＩＣ回路デバイス２０５間は、半田やワイヤーボンディング、金属接合を用いて電気的な接続を行う。ＩＣ回路デバイス２０５と超音波トランスデューサ２０１間の接続は順番を問わない。
【００３２】
他方、保護膜２０２は、その上に音響整合層２０３を塗布する（図２（ｃ））。デバイスが組み込まれたフレキシブル回路基板２００は、音響整合層２０３が塗布された保護膜２０２によって、第１の実施形態と同様に真空ラミネート法にて封止される（図２（ｄ））。信号増幅回路やスイッチング回路などが組み込まれたＩＣ回路デバイス２０５の直ぐ近くに超音波デバイス２０１を置くことによって、信号劣化やノイズを低減することができる。なお、図２の表示では、基板２００上に設けられている超音波トランスデューサなどの数は２個であるが、３個以上設けられてもよい。本実施形態でも、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法などについて説明する。図３は、本実施形態に係る超音波トランスデューサの断面を表した模式図である。本実施形態では、回路デバイスが、前記基板の有する２つの主面のうち、超音波トランスデューサが設けられていない方の面（裏面）に設けられた超音波トランスデューサなどについて説明する。以下では、第１の実施形態と異なる点を中心に述べ、共通する点については記載を省略ないし簡略化する。
【００３４】
図３において、３００は柔軟性を有したフレキシブル回路基板、３０１は送信および／または受信用超音波デバイス、３０２は保護膜、３０３は音響整合層、３０４は保護膜の封止部である。また、３０５は回路デバイス（ＩＣデバイス、抵抗やコンデンサなどの電気回路デバイスを含む）、３０６は外部への電極取出し部である。
【００３５】
フレキシブル回路基板３００は、同様に柔軟性に優れたフィルム上に金などの導電性の配線を施して製造される。フレキシブル回路基板３００の一方の面に超音波トランスデューサ３０１がマウントされる（図３（ａ））。その後、もう一方の面にＩＣ回路デバイス３０５がマウントされる（図３（ｂ））。それぞれのデバイスは、半田やワイヤーボンディング、金属接合などを用いて電気接続を行う。マウントする順番は問わない。超音波トランスデューサ３０１の裏側は、フレキシブル回路基板３００を通してＩＣ回路デバイス３０５と接続してもよい。超音波トランスデューサ３０１とＩＣ回路デバイス３０５をほぼ上下同位置に配置することによって、フレキシブル回路基板３００の柔軟性が大きく損なわれることがない。
【００３６】
他方、保護膜３０２は、その上に音響整合層３０３を塗布する（図３（ｃ））。デバイスが組み込まれたフレキシブル回路基板３００は、音響整合層３０３が塗布された保護膜３０２によって、第１の実施形態と同様に真空ラミネート法にて両方の主面側から封止する（図３（ｄ））。超音波トランスデューサ３０１を、アンプやスイッチング回路などが組み込まれた回路デバイス３０５の直ぐ近くに置くことによって、信号劣化が少なくノイズの混入も防げる。本実施形態でも、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法などについて説明する。図４は、本実施形態に係る超音波トランスデューサの断面を表した模式図である。以下では、第１の実施形態と異なる点を中心に述べ、共通する点については記載を省略ないし簡略化する。図４において、４００はガラスエポキシ樹脂等で作製された一般的な硬質の回路基板である。４０１は送信および／または受信用超音波デバイス、４０２は保護膜、４０３は音響整合層である。また、４０４は保護膜の封止部、４０５は回路デバイス（ＩＣデバイス、抵抗やコンデンサなどの電気回路デバイスを含む）、４０６は外部への電極取出し部、４０７はフレキシブル回路基板である。
【００３８】
回路基板４００に超音波トランスデューサ４０１と必要に応じてＩＣ回路デバイス４０５などを接合する（図４（ａ））。半田やワイヤーボンディングなどを用いて電気接続を行う。各デバイスを搭載した回路基板４００同士をフレキシブル回路基板４０７で接続する。柔軟性の優れたフレキシブル回路基板４０７によって一つないし複数の回路基板４００を単位とした基板が接続され、自由に屈曲可能となる（図４（ｂ））。他方、保護膜４０２は、その上に音響整合層４０３を均一に塗布する（図４（ｃ））。各デバイスが搭載された複数の回路基板４００およびそれらを接続したフレキシブル回路基板４０７は、それらを一括で連続して覆う音響整合層４０３が塗布された保護膜４０２によって、第１の実施形態と同様に真空ラミネート法にて封止される（図４（ｄ））。
【００３９】
回路基板４００は硬質かつ耐熱性に優れているため、超音波トランスデューサ４０１とＩＣ回路デバイス４０５をマウントする際には、リフロー炉の使用も可能である。また、回路基板４００上に複雑な配線を形成可能であるため、様々な形状の電気電子回路デバイスを搭載することが可能となる。また、これらの複数の回路基板４００を１次元もしくは２次元方向にフレキシブル回路基板４０７によって接続することで、形状に対して大きな自由度を持つ。こうした接続部が複数あっても、一括で連続した保護膜４０２で覆うことにより、柔軟性を失わず電気的に絶縁性の高いシームレスな絶縁保護および耐久性の向上を実現することができる。さらに、素子バラツキの無い均一な性能を引き出すことができる。すなわち、各部のバラツキの程度が軽減できる。
【符号の説明】
【００４０】
１００・・基板（フレキシブル回路基板）、１０１・・超音波トランスデューサ（送信および／または受信用超音波デバイス）、１０２・・保護膜、１０３・・音響整合層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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