(57)【要約】【課題】リードアレイが埋設されたバッキングを簡便に作成する。また、電気的なクロストークを低減する。【解決手段】吸収材に対して複数のＸ溝が形成され、その内部に導電材が充填される。その後、複数のＹ溝が形成され、各Ｙ溝には吸収材が充填される。これによって、リードアレイを内蔵したバッキング１０８が構成される。そのバッキング１０８にさらに各リードを取り囲むマトリックスシールドを内蔵させるようにしてもよい。【選択図】　　　　図８
2004033829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる母材に対し、Ｘ方向に伸長した少なくとも１つのＸ溝を形成する工程と、
前記Ｘ溝内に導電性をもったリード材料を充填する工程と、
前記リード材料が充填された母材に対し、Ｙ方向に伸長した複数のＹ溝を形成し、これによりリードアレイを構成する工程と、
前記複数のＹ溝に対し、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料を充填する工程と、
を含むことを特徴とする超音波振動子用バッキング製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記リード材料は超音波吸収性及び導電性を有する複合材料で構成されることを特徴とするバッキング製造方法。
【請求項３】
超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる平板状の母材に対し、Ｙ方向に所定間隔をもって、Ｘ方向に伸長した複数のＸ溝を形成する工程と、
前記複数のＸ溝内に導電性及び超音波吸収性をもったリード材料を充填し、それを固化する工程と、
前記リード材料の固化の後、前記母材に対し、Ｘ方向に所定間隔をもって、Ｙ方向に伸長した複数のＹ溝を形成し、これによりリードアレイを構成する工程と、
前記複数のＹ溝に対し、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料を充填し、それを固化する工程と、
前記バッキング材料の固化の後、前記母材に上面電極層及び下面電極層を形成する工程と、
前記リードアレイにおける各リードに対応させて、前記母材の下面電極層を複数の電極に分割する工程と、
前記リードアレイにおける各リードに対応させて、前記母材の上面電極層を複数の電極に分割する工程と、
を含むことを特徴とするバッキング製造方法。
【請求項４】
超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる平板状の母材に対し、Ｙ方向に所定間隔をもって、Ｘ方向に伸長した複数のＸ溝を形成する工程と、
前記複数のＸ溝内に導電性及び超音波吸収性をもったリード材料を充填し、それを固化する工程と、
前記リード材料の固化の後、前記母材に対し、Ｘ方向に所定間隔をもって、Ｙ方向に伸長した複数のＹ溝を形成し、これによりリードアレイを構成する工程と、
前記複数のＹ溝に対し、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料を充填し、それを固化する工程と、
前記バッキング材料の固化の後、前記母材に上面電極層及び下面電極層を形成する工程と、
前記母材の上面電極層の上に圧電板を形成する工程と、
前記リードアレイにおける各リードに対応させて、前記圧電板及び前記上面電極層を分割し、これにより複数の圧電素子及び複数の電極を形成する工程と、
前記リードアレイにおける各リードに対応させて、前記母材の下面電極層を複数の電極に分割する工程と、
を含むことを特徴とするバッキング製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の方法において、
前記複数のＸ溝及びＹ溝を形成する工程では、前記母材の下面側に非分離層を残しつつ前記母材の厚みよりも浅い複数のＸ溝及びＹ溝が形成され、
前記母材に下面電極層を形成するのに先立って、前記非分離層が除去されることを特徴とするバッキング製造方法。
【請求項６】
複数の圧電素子からなる圧電素子アレイと、
前記圧電素子アレイの背面側に設けられるバッキングと、
を含み、
前記バッキングは、
超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる母材と、
前記母材に埋設され、前記圧電素子アレイと同じパターンを有し、超音波吸収性及び導電性をもったリード材料からなるリードアレイと、
を有することを特徴とする超音波振動子。
【請求項７】
複数の圧電素子からなる圧電素子アレイと、
前記圧電素子アレイの背面側に設けられるバッキングと、
を含み、
前記バッキングは、
超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる母材と、
前記母材に埋設され、前記圧電素子アレイと同じパターンを有し、導電性をもったリード材料からなるリードアレイと、
前記母材に埋設され、前記リードのアレイを構成する各リードを取り囲むシールドマトリックスと、
を有することを特徴とする超音波振動子。
【請求項８】
少なくとも上面にＸ方向及びＹ方向に配列された複数の電極パッドが形成された基板の上面側に、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる母材を設ける工程と、
前記複数の電極パッドの配列に対応して、前記母材に対し、Ｙ方向に所定間隔をもって、Ｘ方向に伸長した複数のＸ溝を形成する工程と、
前記複数のＸ溝内に導電性及び超音波吸収性をもったリード材料を充填し、それを固化する工程と、
前記リード材料の固化の後、前記複数の電極パッドの配列に対応して、前記母材に対し、Ｘ方向に所定間隔をもって、Ｙ方向に伸長した複数のＹ溝を形成し、これによりリードアレイを構成する工程と、
前記複数のＹ溝に対し、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料を充填し、それを固化する工程と、
を含むことを特徴とするバッキング製造方法。
【請求項９】
複数の圧電素子からなる圧電素子アレイと、
前記圧電素子アレイの背面側に設けられるバッキングと、
前記バッキングの背面側に設けられた基板と、
を含み、
前記バッキングは、
超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる母材と、
前記母材に埋設され、前記圧電素子アレイと同じパターンを有し、超音波吸収性及び導電性をもったリード材料からなるリードアレイと、
を有し、
前記基板は前記リードアレイに対応した配線構造を有することを特徴とする超音波振動子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、背面側への不要な超音波を吸収するバッキングの製造方法及びそのようなバッキングを有する超音波振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
近年、振動素子を二次元的に配列してなる２Ｄアレイ振動子が提案されている。この２Ｄアレイ振動子によれば、超音波ビームを二次元走査して三次元エコーデータの取込みを行える。また、２Ｄアレイ振動子とは異なる１．５Ｄアレイ振動子も知られている。１．５Ｄアレイ振動子は、基本的には１Ｄアレイ振動子であるが、電子走査方向と直交するエレベーション方向にも５個、７個といった複数個の振動素子を並べ、それらを利用してエレベーション方向において超音波ビームパターンの調整を電子的に行うものである。
【０００３】
いずれにしても、かかるアレイ振動子においては、各振動素子に対して信号線（リード）をどのように接続するのかが問題となる。従来において、アレイ振動子の下面側に多層のフレキシブル回路基板を設ける方法などが提案されているが、配線が密集してクロストークが大きくなるという問題がある。
【０００４】
一方、バッキング層に複数のリードを挿入する方法も提案されている。しかし、リード線の本数が極めて多いために、それらを個別的に埋設するのではその製造が煩雑で、製造コストの増大を招く。
【０００５】
例えば、米国特許第５６４８９４２号には、リードに相当する複数の凸部がアレイ状に起立形成された導電性材料に対し、バッキング材料を充填固化させることによりバッキング層を形成することが開示されている。しかしながら、各凸部を自立させるために、各凸部を細く形成するのが困難であるという問題がある。
【０００６】
一方、従来において、各リード間におけるクロストークをより低減することが要望されている。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、リードアレイが埋設されたバッキングを簡便に作製し、これによって製造コストを低減することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、良好な超音波吸収作用をもったリードアレイ内蔵型のバッキングを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、バッキングに埋設される各リードを細くできるようにすることにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、バッキングに埋設されるリード間のクロストークを低減することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる母材に対し、Ｘ方向に伸長した少なくとも１つのＸ溝を形成する工程と、前記Ｘ溝内に導電性をもったリード材料を充填する工程と、前記リード材料が充填された母材に対し、Ｙ方向に伸長した複数のＹ溝を形成し、これによりリードアレイを構成する工程と、前記複数のＹ溝に対し、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料を充填する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、母材に対してＸ溝が形成され、そこにリード材料が充填される。その後、母材に対して複数のＹ溝を形成すると、Ｘ溝中のリード材料が複数の要素つまり複数のリードに分割される。その後、各Ｙ溝にバッキング材料が充填される。この製造プロセスによれば、Ｙ溝の形成によって複数のリードが形成された時点で、各リードは母材（バッキング材料）に挟まれた状態（支持された状態）となるので、各リードを単独で起立させることなくリードアレイを形成できる。よって、製造過程におけるリードの変形などが防止され、ひいてはリードを細く形成できるという利点がある。また、複数のリードが一括して形成されるため、個別的にリードを打ち込む場合に比べて製造コストを著しく低減できる。
【００１３】
上記のバッキングは、２Ｄアレイ振動子、１．５Ｄアレイ振動子などの複数の振動素子からなるアレイ振動子で利用可能である。なお、アレイ振動子に対する電子走査方式としては、電子リニア走査、電子セクタ走査など各種のものをあげることができる。
【００１４】
望ましくは、前記リード材料は超音波吸収性及び導電性を有する複合材料で構成される。各リードはバッキング内に存在し、バッキング本来の超音波吸収作用をできるだけ妨げないような構成とするのが望ましい。よって、リード材料は、超音波吸収の機能をもった第１材料と導電性の機能をもった第２材料との複合材料とするのが望ましい。もちろん、単一材料で構成することもできる。一方、バッキングの作用を維持向上するため、リード材料はバッキング材料と同等あるいはそれに近い音響インピーダンスを有するもの（超音波減衰性を有するもの）とするのが望ましい。また、各リードは、音響的な悪影響をできるだけ回避するため、及び、電気的なクロストークを低減するため、細く形成するのが望ましい。
【００１５】
（２）また、上記目的を達成するために、本発明は、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる平板状の母材に対し、Ｙ方向に所定間隔をもって、Ｘ方向に伸長した複数のＸ溝を形成する工程と、前記複数のＸ溝内に導電性及び超音波吸収性をもったリード材料を充填し、それを固化する工程と、前記リード材料の固化の後、前記母材に対し、Ｘ方向に所定間隔をもって、Ｙ方向に伸長した複数のＹ溝を形成し、これによりリードアレイを構成する工程と、前記複数のＹ溝に対し、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料を充填し、それを固化する工程と、前記バッキング材料の固化の後、前記母材に上面電極層及び下面電極層を形成する工程と、前記リードアレイにおける各リードに対応させて、前記母材の下面電極層を複数の電極に分割する工程と、前記リードアレイにおける各リードに対応させて、前記母材の上面電極層を複数の電極に分割する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明は、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる平板状の母材に対し、Ｙ方向に所定間隔をもって、Ｘ方向に伸長した複数のＸ溝を形成する工程と、前記複数のＸ溝内に導電性及び超音波吸収性をもったリード材料を充填し、それを固化する工程と、前記リード材料の固化の後、前記母材に対し、Ｘ方向に所定間隔をもって、Ｙ方向に伸長した複数のＹ溝を形成し、これによりリードアレイを構成する工程と、前記複数のＹ溝に対し、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料を充填し、それを固化する工程と、前記バッキング材料の固化の後、前記母材に上面電極層及び下面電極層を形成する工程と、前記母材の上面電極層の上に圧電板を形成する工程と、前記リードアレイにおける各リードに対応させて、前記圧電板及び前記上面電極層を分割し、これにより複数の圧電素子及び複数の電極を形成する工程と、前記リードアレイにおける各リードに対応させて、前記母材の下面電極層を複数の電極に分割する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
望ましくは、前記複数のＸ溝及びＹ溝を形成する工程では、前記母材の下面側に非分離層を残しつつ前記母材の厚みよりも浅い複数のＸ溝及びＹ溝が形成され、前記母材に下面電極層を形成するのに先立って、前記非分離層が除去される。この構成によれば、複数のＸ溝及びＹ溝を形成する場合に加工体の分離を防止してその一体化状態を維持できる。そして、電極層を形成する段階で、不要な非分離層を除去できる。
【００１８】
（３）また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の圧電素子からなる圧電素子アレイと、前記圧電素子アレイの背面側に設けられるバッキングと、を含み、前記バッキングは、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる母材と、前記母材に埋設され、前記圧電素子アレイと同じパターンを有し、超音波吸収性及び導電性をもったリード材料からなるリードアレイと、を有することを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、バッキングに埋設されたリードアレイを構成する各リードが超音波吸収性を有しているので、バッキング本来の作用の低下を軽減して、超音波画像の画質を高められる。
【００２０】
（４）また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の圧電素子からなる圧電素子アレイと、前記圧電素子アレイの背面側に設けられるバッキングと、を含み、前記バッキングは、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる母材と、前記母材に埋設され、前記圧電素子アレイと同じパターンを有し、導電性をもったリード材料からなるリードアレイと、前記母材に埋設され、前記リードのアレイを構成する各リードを取り囲むシールドマトリックスと、を有することを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、シールドマトリックスによって各リード間が電気的にシールドされるため、クロストークを著しく低減できる。このシールドマトリックスは、上記同様の溝形成及び溝内充填を利用した製造プロセスを応用して容易に作成可能であり、例えば、リードアレイの作成後に、各リード間にＸ溝及びＹ溝を格子状に形成し、それらの溝内に導電性部材を充填固化するようにしてもよい。
【００２２】
（５）また、上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも上面にＸ方向及びＹ方向に配列された複数の電極パッドが形成された基板の上面側に、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる母材を設ける工程と、前記複数の電極パッドの配列に対応して、前記母材に対し、Ｙ方向に所定間隔をもって、Ｘ方向に伸長した複数のＸ溝を形成する工程と、前記複数のＸ溝内に導電性及び超音波吸収性をもったリード材料を充填し、それを固化する工程と、前記リード材料の固化の後、前記複数の電極パッドの配列に対応して、前記母材に対し、Ｘ方向に所定間隔をもって、Ｙ方向に伸長した複数のＹ溝を形成し、これによりリードアレイを構成する工程と、前記複数のＹ溝に対し、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料を充填し、それを固化する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、複数の圧電素子からなる圧電素子アレイと、前記圧電素子アレイの背面側に設けられるバッキングと、前記バッキングの背面側に設けられた基板と、を含み、前記バッキングは、超音波吸収性及び絶縁性をもったバッキング材料からなる母材と、前記母材に埋設され、前記圧電素子アレイと同じパターンを有し、超音波吸収性及び導電性をもったリード材料からなるリードアレイと、を有し、前記基板は前記リードアレイに対応した配線構造を有することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１〜図８には、本発明に係る超音波振動子の製造方法が示されている。本実施形態の超音波振動子は２Ｄアレイ振動子である。以下に、各図を参照しつつ、本実施形態の製造方法について説明する。
【００２６】
まず、図１に示すように、平板状の吸収材１０に対して、Ｘ方向に伸長した複数のＸ溝１２が形成される。ここで、吸収材１０は、バッキング母材に相当し、例えば、エポキシ樹脂にタングステン粉末などを混入して固化してなるものである。ここで、タングステン粉末などの混入量を適宜調整することにより、所望の超音波減衰特性と所望の音響インピーダンスを設定することができる。ちなみに、この吸収材１０は例えば２０ｍｍ（Ｗ）×２０ｍｍ（Ｌ）×２ｍｍ（Ｔ）の大きさを有する。
【００２７】
図１に示されるように、複数のＸ溝１２は、所定ピッチでＹ方向に整列して形成されている。ここで、そのＸ溝１２のピッチ（中心間距離）は例えば０．４ｍｍであり、Ｘ溝１２の深さは１．５ｍｍである。図示されるように、Ｘ溝１２は、非貫通溝として形成されており、すなわち図において符号１４で示すように、非分離層を残しつつ、Ｘ溝１２が所定深さで切削される。これはダイシングソーなどを利用して形成されるものである。このように、複数のＸ溝１２が形成されると、第１加工体１００が構成される。
【００２８】
なお、上記の吸収材１０は絶縁性を有する部材であって、バッキングとしての機能を発揮するために、後述する圧電素子からの超音波の後方放射を効果的に吸収する性質をもっているものである。
【００２９】
次に、図２に示されるように、上述した複数のＸ溝１２に対して導電材１８が充填され、それが固化される。ここで、導電材１８は、例えば、エポキシ樹脂などに金属粉末を混入したものとして構成され、導電性及び超音波吸収作用の両者を発揮するものである。そのような導電材１８を流し込んだ後、本実施形態においては、真空脱泡処理がなされ、後に形成されるリードの導電性が確実に確保されるように、リード中に含まれる泡が取り除かれる。そのような真空脱泡処理の後、図２に示される第２加工体１０２が恒温層に入れられ、その状態において導電材１８が硬化される。上記のエポキシ樹脂に対して混入する金属粉末は１種類であっても複数種類であってもよく、その粉末の粒子サイズや混入割合などを適宜調整することにより、所望の超音波減衰特性及び音響インピーダンスを設定することが可能であり、また所望の電気抵抗を得ることが可能である。この場合に、導電材１８の音響インピーダンスが吸収材１０の音響インピーダンスと等しくなるように、混入物質及びその割合を適宜調整するのが望ましい。本実施形態においては、例えばエポキシ樹脂中に混入する金属粉末として、銀とタングステンを組み合わせたものなどが使用される。
【００３０】
次に、図３に示されるように、図２に示した第２加工体１０２に対して、Ｙ方向に伸長した複数のＹ溝が形成される。複数のＹ溝は所定ピッチでＸ方向に整列している。そのピッチは例えば０．４ｍｍである。Ｙ溝２０はリード１８Ａを形成するための分離溝として機能し、その深さはＸ溝１２の深さと同一である。上記のＸ溝１２及びＹ溝２０のそれぞれの溝幅を適宜設定することにより、リード１８Ａの水平断面サイズを調整することができる。
【００３１】
図３に示されるように、複数のＹ溝２０を形成することによって、Ｘ方向に伸長した複数の導電材１８がＸ方向において複数に分断され、その結果、上記のリード１８Ａが形成される。
【００３２】
ちなみに、各図においては、発明を説明するため、リード１８Ａが大きく図示されており、実際のバッキングを構成する場合においては、より細いリード１８Ａを形成するのが望ましい。以上のようにして、図３に示されるように第３加工体１０４が構成される。
【００３３】
次に、図４に示されるように、複数のＹ溝２０に対して吸収材２２が充填され、それが固化される。ここで、吸収材２２は本実施形態において上記の吸収材１０と同一部材で構成されている。よって、第４加工体１０６に着目した場合、吸収材の中に複数のリードアレイが埋設された状態が形成される。
【００３４】
次に、図４に示される第４加工体１０６の下面側が所定の厚みで切削研磨される。ここで、その切り取られる範囲が符号２１で示されている。これと同様に、第４加工体１０６の上面も研磨され、さらに上面及び下面の表面が平滑化処理され、それらの両者が並行な面に揃えられる。その状態が図５に示されており、各リード１８Ａについては、その上面及び下面が外部に露出した状態となる。ちなみに、図５に示される第５加工体１０８は、リードアレイ内蔵バッキングに相当するものである。
【００３５】
次に、図６に示されるように、図５に示された第５加工体１０８の上面及び下面にそれぞれ電極層２４，２６が形成される。これらの電極層２４，２６は、電極薄膜に相当し、例えばスパッタ法、蒸着法、無電解メッキ法などによって形成される。
【００３６】
その後、図７に示されるように、まず下面側の電極層２６が複数の電極２６Ａに分割され、これによって下面側に電極アレイが構成される。ここで、各電極２６Ａは、後に図８を用いて説明する各圧電素子に対応したものである。ちなみに、個々の電極２６Ａを形成する場合においてはエッチング法やダイシングソーによる切削などの手法が利用される。
【００３７】
図８には、上述したリードアレイ内蔵バッキングを備えた２Ｄアレイ振動子１１６の一例が示されている。リードアレイ内蔵バッキング１０８の上面側には図示されていない圧電板（単板）が貼付けられ、その後、その圧電板を上記の電極層２４と共にＸ方向及びＹ方向の両方向にマトリックス状にダイシングすることにより、複数の圧電素子３０Ａからなる圧電素子アレイと、複数の電極２４Ａからなる電極アレイとが形成される。この場合において、そのダイシングにおける切削は、電極層２４を完全に切断する必要がある。圧電板側から切削する場合には、圧電板も完全に切断することになる。
【００３８】
次に、圧電素子アレイの上面側にグランド電極３２が形成され、その上に図示されていない整合層が貼り付けられ、その整合層に対してマトリックス状にダイシングを行うことにより複数の整合素子３４Ａからなる整合素子アレイが構成される。ちなみに、そのような整合層は一層あるいは複数層設けられる。
【００３９】
なお、図８には図示されていないが、各要素間におけるエアギャップに音響的なクロストークを防止する性質をもった目詰め材などを充填するようにしてもよい。図８において、電極２４Ａはそれぞれの振動素子のシグナル電極を構成するものであり、各電極２４Ａに対してリード１８Ａを介して電気的に接続される電極２６Ａは、例えばフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）などに電気的に接続されるコンタクト電極として機能するものである。
【００４０】
以上説明したように、上記の製造方法によれば、例えば図３に示したように、複数のリード１８Ａを形成した状態において、各リード１８Ａはそれぞれ単独で自立した状態にされるのではなく、吸収材１０によって両側面から支持されるため、リード１８Ａを細くしてもその製造過程における変形などの問題を未然に防止することができる。したがって、結果としてリード１８Ａを極めて細く形成することも可能である。
【００４１】
そのような構成によれば、リード１８Ａが存在することによる超音波吸収作用への悪影響を極力防止することができるという利点がある。また、上記の製造方法においては、基本的に溝の形成とその溝への充填によってリードが形成されているため、簡単な製造プロセスでリードアレイを構成することができ、その結果、製造コストを低減することができるという利点がある。さらに、上記のように細いリード１８Ａを形成すれば、リード間における電気的なクロストークも低減することができるという利点がある。もちろん、本実施形態においては、リード１８Ａそれ自体がバッキングとしての機能も有し、また、その音響インピーダンスも吸収材の音響インピーダンスに近づけられているため、リード１８Ａが存在することによる悪影響は極力軽減されている。なお、従来手法のように、バッキングに対して個別的にリードを埋め込むような場合に比べて、本実施形態においては、極めて多数のリード１８Ａを一括して形成することが可能であるので、製造コストを著しく低減することが可能である。
【００４２】
次に、図９〜図１２には、他の実施形態に係る超音波振動子の製造方法が示されている。この実施形態に係る超音波振動子は、上記実施形態と同様に２Ｄアレイ振動子であり、その基本構造及び製造プロセスの主要部は上記実施形態と同様であるが、この実施形態においては、後に詳述するマトリックスシールドが形成される。以下に、各図を用いてその製造方法について説明する。
【００４３】
図９に示されるように、まず平板状の吸収材４０に対して、一定ピッチでＸ方向に伸長した複数のＸ溝４２が形成される。各Ｘ溝４２は図１などに示した実施形態と同様に非貫通溝である。これは後述するＹ溝４６についても同様である。
【００４４】
図９において、各Ｘ溝４２には、上述と同様に導電材４４が充填され、それが固化される。その後、図１０に示されるように、リード４４Ａを残しつつ、複数のＹ溝４６が所定ピッチでＹ方向に伸長して形成される。そして、各Ｙ溝４６内には吸収材４８が充填され、それが固化される。ここで、吸収材４８は吸収材４０と同一の材料によって構成される。この状態では、図５に示したリードアレイ内蔵バッキングと同一の構造体が構成されており、その製造プロセスも上記実施形態とほぼ同様である。
【００４５】
次に、図１１に示されるように、図１０に示したリードアレイ内蔵バッキングに対して更にマトリックス状すなわち格子状にマトリックス溝５０が形成される。そして、そのマトリックス溝５０にはリード材料と同じ導電材５２が充填され、それが固化される。すると、いわゆるマトリックスシールドが構成され、各リード４４Ａはシールドラインによってその外周囲が取り囲まれた状態となる。その後、そのようなリードアレイ及びマトリックスシールドを内蔵したバッキングに対して、図８に示した実施形態と同様に、上面及び下面に複数の電極が形成され、また圧電素子アレイなどが設けられる。その断面図が図１２に示されている。
【００４６】
符号５３は、複数のリード４４Ａからなるリードアレイ及びマトリックスシールド５４を内蔵したバッキングを示している。各リード４４Ａに対応して、バッキング５３の上面には複数の電極２４Ａが形成され、バッキング５３の下面には上記同様に複数の電極２６Ａが形成される。そして、複数の２４Ａの上面側には複数の圧電素子３０Ａが貼付けられ、さらにその圧電素子アレイの上面にはグランド電極３２が設けられ、その上面側には複数の整合素子が設けられる。これは図８に示した構造と同一である。図１２に示されるように、本実施形態においては、マトリックスシールド５４が設けられているため、図示されるように各リード４４Ａ間における電気的なクロストークが著しく低減される。ここで、グランド電極３２とマトリックスシールド５４とは同電位とされ、それらにはグランドライン２０２が接続される。それらにはグランドライン２０２が接続される。一方、シグナル側の各電極２４Ａには、それぞれリード４４Ａを介して電極２６Ａが接続され、それらには個別的にシグナルライン２００が接続される。
【００４７】
もちろん、上記のマトリックスシールド５４の製造方法は一例であってこれ以外にも各種の製造プロセスを採用することができる。本実施形態によれば、バッキング内にリードアレイを形成した後に、マトリックス溝の形成とそこへの導電材の充填とによって簡便にマトリックスシールドを形成できるという利点がある。
【００４８】
図１３には更に他の実施形態が示されている。この実施形態では、配線構造を有する基板６０が用いられる。基板６０の上面６０Ａには、将来形成されるリードアレイ（同時に振動素子アレイ）に対応した配列で、ある厚みをもった複数の電極パッド６２が形成され、同様に、基板６０の下面６０Ｂには、ある厚みをもった複数の電極パッド６４が形成されている。複数の電極パッド６２と複数の電極パッド６４は、図１３に示す実施形態において、上下に並ぶ電極パッドペアごとに互いに導線６６によって接続されている。なお、複数の電極パッド６２と複数の電極パッド６４の間の接続関係としては、図示のものには限られない。
【００４９】
上記の基板６０上には吸収材（母材）６８が設けられる。具体的には、基板６０の上部を図示されていない枠体で囲み、その枠体の中にバッキング材を流し込み、それを硬化させる。これにより、吸収材（母材）６８が構成される。その後、上述した実施形態と同様に、溝形成及び溝充填などの手法を繰り返し利用し（この場合、溝の配列は電極パッド６２の配列に対応したものとなる）、吸収材６８の中に、複数の電極パッド６２と同一の配列で、複数のリード７１からなるリードアレイを構成する。但し、溝形成に際しては、電極パッド６２の表面が僅かながら切削されるように、その溝の深さを定めるのが望ましい。すなわち、吸収材６８が完全に切削されるようにする。そして、上記実施形態と同様に、リードアレイを内蔵したバッキングの上面に、複数の電極７２及び複数の圧電素子７０等が形成される。
【００５０】
図１３に示した実施形態によれば、基板６０を利用するので、図１に示した非分離層１４を形成する必要がなくなるという利点がある。また、基板６０により、下面電極層を別途形成する必要がなくなる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リードアレイを内蔵したバッキングを簡単に製造することができる。また、本発明によれば、良好な超音波吸収作用をもったバッキングを提供できる。さらに本発明によればリード間における電気的なクロストークを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数のＸ溝が形成された吸収体を示す斜視図である。
【図２】複数のＸ溝に導電材を充填した状態を示す斜視図である。
【図３】複数のＹ溝が形成されてリードアレイが構成された状態を示す斜視図である。
【図４】複数のＹ溝に吸収材を充填した状態を示す斜視図である。
【図５】リードアレイを内蔵したバッキングを示す斜視図である。
【図６】バッキングの上下面に電極層を形成した状態を示す斜視図である。
【図７】下面側に複数の電極を形成した状態を示す斜視図である。
【図８】２Ｄアレイ振動子の要部を示す斜視図である。
【図９】複数のＸ溝に導電材が充填された状態を示す平面図である。
【図１０】複数のＹ溝に吸収剤が充填された状態を示す平面図である。
【図１１】マトリックスシールドが形成されたバッキングの平面図である。
【図１２】マトリックスシールドが形成されたバッキングの断面図である。
【図１３】基板を利用する実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　吸収材、１２　Ｘ溝、１８　導電材、２０　Ｙ溝、２４，２６　電極層、１００　第１加工体、１０２　第２加工体、１０４　第３加工体、１０６　第４加工体、１０８　第５加工体、１１０　第６加工体、１１２　第７加工体、１１４　第８加工体。
【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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【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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