(57)【要約】従来技術の超音波場送受波器よりも低減されたサイズを有し、熱伝導性本体と、本体の周りで少なくとも部分的に折り曲げられた可撓回路と、可撓回路上に配置された音響アセンブリと、超音波の送受信のために音響アセンブリを制御するための電子構成部材とを含む超音波送受波器。同軸ワイヤのような信号送信線が可撓回路に結合されることで、電子構成部材、音響アセンブリ及び信号送信線の全てが可撓回路によって部分的に定められた回路に接続される。音響アセンブリが配置され且つ選択的に電子構成部材が配置された可撓回路を本体の周りで折り曲げることによって、それらは垂直構造に位置付けられ、それは従来技術の送受波器に比べ、小型或いは超小型でさえあるサイズを有するコンパクトな送受波器を可能にする。
2006510269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
該ハウジング内に配置された音響素子と、
該音響素子に隣接して前記ハウジング内に配置された集積回路と、
前記音響素子を前記集積回路に接続するための第一接続手段と、
前記集積回路を電気送信線に接続するための第二接続手段とを有し、
前記第一接続手段及び前記第二接続手段のための接続場所が、前記集積回路の共通面に配置されている、
ことを特徴とする超音波送受波器。
【請求項２】
前記第一接続手段及び第二接続手段の各々は、金属バンプ、はんだバンプ、ポリマバンプ、薄線ボンディング、Ｚ軸伝導性弾性コネクタ、Ｚ軸伝導性接着剤、Ｚ軸伝導性膜及びリフローはんだ付けの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載の超音波送受波器。
【請求項３】
前記第一接続手段は、金属バンプ、はんだバンプ、ポリマバンプ、薄線ボンディング、Ｚ軸伝導性弾性コネクタ、Ｚ軸伝導性接着剤、Ｚ軸伝導性膜及びリフローはんだ付けの少なくとも１つを有し、前記第二接続手段は、前記第一接続手段とは異なり、且つ、ワイヤボンディング、直接的ワイヤ取付け及びリード線のタブボンディングの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載の超音波送受波器。
【請求項４】
前記第二接続手段は、薄膜回路、セラミック回路又は積層体回路技術を有する中間の相互接続基板を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波送受波器。
【請求項５】
前記第二接続手段は、可撓回路、半剛的回路又は剛的回路を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波送受波器。
【請求項６】
前記音響素子、前記集積回路及び前記相互接続基板のアセンブリの垂直サイズが、前記集積回路の水平方向長さの７５％以下であるよう、前記相互接続基板が折り曲げられていることを特徴とする請求項５に記載の超音波送受波器。
【請求項７】
前記音響素子、前記集積回路及び前記相互接続基板のアセンブリの垂直サイズが、前記集積回路の水平方向長さの５０％以下であるよう、前記相互接続基板が折り曲げられていることを特徴とする請求項５に記載の超音波送受波器。
【請求項８】
熱伝導性を有する本体と、
該本体の周りに少なくとも部分的に折り曲げられた可撓回路と、
該可撓回路に取り付けられた音響アセンブリと、
該音響アセンブリを制御するための電子構成部材と、
信号送信線を前記可撓回路に接続するための接続手段とを有し、
前記音響アセンブリ、前記電子構成部材及び前記信号送信線は、前記可撓回路によって部分的に定めされた回路に接続されている、
ことを特徴とする超音波送受波器。
【請求項９】
前記可撓回路の第一部分が前記本体の第一側部にあり、且つ、前記可撓回路の第二部分が前記本体の前記第一側部の反対側である前記本体の第二側部にあるよう、前記可撓回路は前記本体の周りで折り曲げられていることを特徴とする請求項８に記載の超音波送受波器。
【請求項１０】
前記音響アセンブリは前記可撓回路の前記第一部分に配置され、前記電子構成部材は前記可撓回路の前記第二部分に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の超音波送受波器。
【請求項１１】
前記音響アセンブリは、前記本体に接触して配置されていることを特徴とする請求項８に記載の超音波送受波器。
【請求項１２】
前記本体はキャビティを定め、前記電子構成部材は前記可撓回路上又は前記キャビティ内に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の超音波送受波器。
【請求項１３】
前記可撓回路の第一部分が前記本体の前記第一側部に配置され、且つ、前記可撓回路の第二部分が前記本体の前記第二側部に配置されるよう、前記可撓回路は前記本体の周りの１８０°屈曲部を有することを特徴とする請求項８に記載の超音波送受波器。
【請求項１４】
前記音響アセンブリは、音響素子と、該音響素子に電気的に結合された集積回路とを有し、前記可撓回路は接続場所を有し、前記集積回路は接続場所を有し、前記集積回路の前記接続場所と前記可撓回路の前記接続場所に接続するワイヤボンディングをさらに有することを特徴とする請求項８に記載の超音波送受波器。
【請求項１５】
前記ワイヤボンディングの２つの列が、前記集積回路の一組の対向する縁部の各々に沿って形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の超音波送受波器。
【請求項１６】
前記可撓回路は、前記本体の周りに複数の屈曲部を有することを特徴とする請求項８に記載の超音波送受波器。
【請求項１７】
前記可撓回路は、１８０°屈曲部によって区別された前記本体の対向側部にある第一平坦部及び第二平坦部と、１８０°屈曲部によって前記第一平坦部及び前記第二平坦部の各々から区別された第一端子端部及び第二端子端部とを有することを特徴とする請求項８に記載の超音波送受波器。
【請求項１８】
前記接続手段は、各可撓回路が信号送信線のための接続を有する２つの追加的可撓回路を有し、且つ、前記追加的可撓回路の各々を前記可撓回路の前記第一端子端部及び前記第二端子端部の各々に接着するための伝導性膜接着剤を有することを特徴とする請求項１７に記載の超音波送受波器。
【請求項１９】
前記可撓回路は、１８０°屈曲部によって前記可撓回路の前記第一平坦部から区別されたフラップ部を有し、前記接続手段は、前記信号送信線のための接続を有するもう１つの追加的可撓回路と、該追加的可撓回路を前記可撓回路の前記フラップ部に接着する伝導性膜又は接着剤とをさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の超音波送受波器。
【請求項２０】
前記可撓回路は、前記本体の１つの側部上の平坦部と、１８０°屈曲部によって前記平坦部から区別されたフラップ部とを有し、前記接続手段は、信号送信線のための接続を有する追加的可撓回路と、該追加的可撓回路を前記可撓回路の前記フラップ部に接着する伝導性膜又は接着剤とをさらに有することを特徴とする請求項８に記載の超音波送受波器。
【請求項２１】
前記可撓回路は、１８０°屈曲部によって区別された前記本体の対向側部にある第一平坦部及び第二平坦部と、１８０°屈曲部によって前記第一平坦部から区別された第一端子端部とを有し、前記可撓回路の前記第二平坦部は、前記可撓回路の端子部であることを特徴とする請求項８に記載の超音波送受波器。
【請求項２２】
前記接続手段は、前記信号送信線のための接続を有する追加的可撓回路と、該追加的可撓回路を前記可撓回路に接着する伝導性膜接着剤とを有することを特徴とする請求項２１に記載の超音波送受波器。
【請求項２３】
接続場所を有する可撓回路と、
該可撓回路に取り付けられ、且つ、接続場所を有する集積回路と、
該集積回路に電気的に結合される音響素子とを有する音響アセンブリと、
超音波を送受信するために前記音響アセンブリを制御するための電子構成部材と、
前記集積回路の前記接続場所と前記可撓回路の前記接続場所とを接続するワイヤボンディングとを有し、
前記音響アセンブリ及び前記電子構成部材は、前記可撓回路によって部分的に定められた回路に接続されている、
ことを特徴とする超音波送受波器。
【請求項２４】
前記ワイヤボンディングは、前記集積回路の外周の１つのみに沿って形成されていることを特徴とする請求項２３に記載の超音波送受波器。
【請求項２５】
前記ワイヤボンディングの２つの列が前記集積回路の一組の対向する縁部の各々に沿って形成されていることを特徴とする請求項２３に記載の超音波送受波器。
【請求項２６】
音響アセンブリを可撓回路上に配置するステップと、
該可撓回路を介して、前記音響アセンブリを制御するための電子構成部材を、前記音響アセンブリに結合するステップと、
信号送信線を前記可撓回路に結合することで、前記電子構成部材、前記音響アセンブリ及び前記信号送信線を前記可撓回路によって部分的に定められた回路に接続するステップと、
前記可撓回路を熱伝導性の本体の周りで少なくとも部分的に折り曲げることで、前記音響アセンブリが前記電子構成部材から垂直に離間された状態で、少なくとも１つの１８０°屈曲部を前記本体の周りに形成するステップとを有する、
ことを特徴とする超音波送受波器を製造する方法。
【請求項２７】
前記可撓回路が平坦形態にあり、且つ、前記本体がキャビティを有するとき、前記音響アセンブリ及び前記電子構成部材は前記可撓回路上に配置され、前記電子構成部材を前記キャビティに位置付けるために、前記可撓回路が折り曲げられることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、小型医療機器内での使用を可能にする十分に小型のサイズを有する超音波送受波器に関し、詳細には、経食道検査装置、腹腔鏡検査装置及び心臓内検査装置に関し、より詳細には、集積回路に取り付けられた音響素子を有するそのような超音波送受波器に関する。
【０００２】
本発明は、医療機器、特に、経食道検査装置、腹腔鏡検査装置及び心臓内検査装置内での使用を可能にする程に小型のサイズを有する超音波送受波器を製造する方法にも関する。
【背景技術】
【０００３】
三次元画像生成のために人体部分を撮影するための医療機器で用いられる典型的な超音波送受波器は、変換機の様々な構成部材の複雑な相互接続を有する。その結果、そのような送受波器を製造することは高価であることが証明されてきた。さらに、そのような送受波器の欠点は、構成部材の複雑な相互接続に鑑みると、それらが比較的大量の空間を必要とし、従って、食道、心臓及び他の人体の比較的小さな器官を検査するためのような、極小又は超小型の超音波送受波器が必要とされる用途において用い得ないことである。
【０００４】
よって、そのような送受波器は超音波送受波器として用い得るが、それらは経食道送受波器、腹腔鏡送受波器及び心臓内送受波器としては用い得ない。何故ならば、それらは大き過ぎるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
極小で超小型のサイズを有する新規で改良された超音波送受波器を提供することが本発明の目的である。
【０００６】
小型の医療機器、特に、経食道検査装置、腹腔鏡検査装置及び内心臓検査装置における使用を可能とする程度に十分に小型のサイズを有する新規で改良された超音波送受波器を提供することが本発明の他の目的である。
【０００７】
可撓な回路を含むことで、従来技術の超音波送受波器に比べ、送受波器のサイズを低減し得る新規で改良された超音波送受波器を提供することが本発明のさらなる他の目的である。
【０００８】
小型の医療器具、特に、経食道検査装置、腹腔鏡検査装置及び内心臓検査装置における使用を可能とする程度に十分に小型のサイズを有する超音波送受波器の新規で改良された製造方法を提供することがさらなる他の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらの及び他の目的を達成するために、本発明に従った超音波送受波器は、熱伝導性を有する本体と、本体の周りに少なくとも部分的に折り曲げられた可撓回路と、可撓回路に取り付けられた音響アセンブリと、超音波を送受信するために、音響アセンブリを制御するための電子構成部材とを含む。電子構成部材、音響アセンブリ及び信号送信線が、可撓回路によって部分的に定められた回路に接続されるよう、同軸ワイヤ、平坦なリボンケーブル又は長い可撓回路のような信号送信線又は導管は可撓回路に結合される。選択的に、電子構成部材及び音響アセンブリは可撓回路上に配置され得る。音響アセンブリ及び電子構成部材が配置された可撓回路を本体の周りで折り曲げることによって、それらは垂直構造に位置付けられ、それによって、従来技術の超音波送受波器に比べ、小型或いは超小型でさえあるサイズを有するコンパクトな送受波器が得られる。
【００１０】
より詳細には、音響アセンブリが配置された第一部分が本体の第一側部にあり、電子構成部材が配置された第二部分が反対側の第二側部にあるよう、可撓回路は本体の周りで折り曲げられる。本体の脚部の周りの１８０°屈曲部が可撓回路の２つの部分を区分する。場合によっては、追加的な可撓回路によって、信号送信線が端子端部部分に結合された状態で、可撓回路の端子端部部分が本体配置から垂直方向に離間し得るよう、追加的な屈曲部が設けられる。
【００１１】
電子構成部材は、本体によって定めされたキャビティ内に位置するのが好ましい。電子構成部材が取り付けられる可撓回路の部分もキャビティ内に位置付け可能であってもよい。
【００１２】
１つの実施態様において、音響アセンブリは、音響素子と、音響素子に電気的に結合された集積回路とを含む。集積回路は可撓回路にも電気的に結合されている。詳細には、可撓回路及び集積回路の各々は、ワイヤボンディングが設けられた接続場所又はコネクタパッドを有し、集積回路及び可撓回路の接続場所を接続する。
【００１３】
本発明に従った超音波送受波器の他の実施態様は、ハウジングと、ハウジング内に配置された音響素子と、音響素子に隣接して前記ハウジング内に配置され、且つ、音響素子に接続された集積回路とを含む。集積回路は電気送信線に接続される。集積回路への接続のための接続場所は、それらの共通面に配置されている。より詳細には、金属バンプ、はんだバンプ、ポリマバンプ、薄線ボンディング、Ｚ軸伝導性弾性コネクタ、Ｚ軸伝導性接着剤、Ｚ軸伝導性膜及び／又はリフローはんだ付けを用いて、集積回路は音響素子及び信号送信線に接続され得る。加えて、集積回路は、ワイヤボンディング、直接的ワイヤ接着及び／又はリード線のタブボンディングを用いて、少なくとも部分的に可撓な回路のような中間の相互接続基板に結合され得る。相互接続基板は薄膜回路又はセラミック回路であってよく、及び／又は、積層体回路技術を用いてもよい。
【００１４】
本発明に従った超音波送受波器のさらなる他の実施態様は、接続場所を有する可撓回路と、可撓回路に取り付けられた音響アセンブリと、接続場所を有する集積回路と、集積回路に電気的に結合された音響素子と、音響アセンブリに超音波を送受信させるよう、音響アセンブリを制御するための電子構成部材とを有する。集積回路の接続場所と可撓回路の接続場所とを接続するために、ワイヤボンディングが形成される。よって、音響アセンブリ及び電子構成部材は、可撓回路によって部分的に定められた回路に接続される。ワイヤボンディングは集積回路の外周の一部のみに沿って形成され得る。１つの実施態様では、二列のワイヤボンディングが集積回路の一組の対向縁部の各々に沿って形成される。
【００１５】
本発明の他の実施態様によれば、超小型の超音波送受波器を製造する方法は、例えば、可撓回路が平坦である場合に、音響アセンブリを可撓回路上に配置するステップと、可撓回路を介して、音響アセンブリを制御するための電子構成部材を前記音響アセンブリに結合するステップと、信号送信線を可撓回路に結合することで、電子構成部材、音響アセンブリ及び信号送信線を可撓回路によって部分的に定められた回路に接続するステップと、可撓回路を熱伝導性の本体の周りで少なくとも部分的に折り曲げることで、前記本体の周りに少なくとも１つの１８０°屈曲部を形成するステップとを含む。電子構成部材も可撓回路に取り付けられているとき、可撓回路を本体の周りで折り曲げた後に、音響アセンブリは電子構成部材から垂直方向に離間する。このようにして、音響アセンブリ及び電子構成部材は一方が他方の実質的上方に位置する垂直構造にあり、よって、経食道検査装置、腹腔鏡検査装置及び内心臓検査装置での使用を可能にする程度に十分に小型なサイズを有するコンパクトな送受波器が提供される。
【００１６】
本発明のこれらの及び他の目的、特徴及び利点を図面を参照して以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
添付の図面を参照すると、図面において、同類の参照番号は同一又は類似の部材を示している。図１は本発明に従った超音波送受波器の第一実施態様を示しており、本発明は概ね１０で指し示されている。超音波送受波器は、線１２によって表わされた標準サイズの経食道検査探触子（プローブ）の先端部内又は他の類似のサイズ若しくはより小さな探触子ハウジング内に適合する程度に小型である。以前は、そのような装置の先端部内に適合させるために超音波送受波器を超小型化することは可能でなかった。
【００１８】
この超小型化を実現するために、送受波器１０は、熱伝導性の本体１４と、本体１４の周りで折り曲げられた可撓回路１６とを含む。可撓回路１６を設け、且つ、送受波器１０の動作のために必要な構成部材を可撓回路１６に結合することによって、可撓回路を検査装置の先端部１２内に適合させ得るよう、可撓回路１６は所望の形状に折り曲げ可能である。可撓回路１６は積層板であり、導電性経路と、電気構成部材への電気接続を可能にする接続場所とを含む。後述の通り、それは集積回路を信号送信線に接続するための中間の相互接続基板として働く。
【００１９】
可撓回路１６は本体１４の周りで折り曲げられている。本体は可撓回路１６の屈曲部分において実質的にＵ字形状の断面を有し、よって、キャビティ１８を定める。本体１４は、中央の支持部１４ａと、支持部の各端部に１つの脚部１４ｂ，１４ｃとを有し、可撓回路１６は支持部１４ａによって支持され、且つ、脚部１４ｂ，１４ｃを越えて折り曲げられている。
【００２０】
可撓回路１６をその全長に亘って可撓にすることは可能であるが、本発明の目的を達成するために、そのようにすることは要求されない。むしろ、可撓回路１６の屈曲部分、例えば、脚部１４ｂ，１４ｃを越えて折り曲げられる部分が可撓であれば十分である。後述の送受波器１０の構成部材を支持する平坦部分のような、折り曲げられない可撓回路１６の他の部分は剛的であってよい。よって、可撓回路１６は、１つ又はそれ以上の可撓回路板及び１つ又はそれ以上のＰＣＢ（プリント回路基板）若しくはセラミック回路板のような剛的回路板の組み合わせで形成され得る。
【００２１】
図１に示されるように、キャビティ１８は本体１４の下面に形成される。可撓回路１６は、本体１４上方の第一平坦部１６ａと、キャビティ１８内に位置する第二平坦部１６ｂと、１８０°屈曲部１６ｄによって第一平坦部１６ａから区分された端子端部１６ｃと、１８０°屈曲部１６ｆによって第二平坦部１６ｂから区分された第二端子端部１６ｅとを有する。図１に示される実施態様において、端子端部１６ｃ、１６ｅは実質的に平坦であり、且つ、本体１４下方で少なくとも部分的に対向して位置している。可撓回路１６は、キャビティ１８内の部分１６ｂ近傍の湾曲部１６ｇと、本体１４上方の部分１６ａと湾曲部１６ｇとの間の１８０°屈曲部１６ｈとをさらに含む。
【００２２】
１８０°屈曲部１６ｄ、１６ｆ及び１６ｈは、図１に示されるような直線部によって区分された一組の９０°屈曲部を含んでよく、或いは、全体的に弧状であってもよい。屈曲部の形態は本体１４の形状に依存する。概して、本体１４上方の１つの部分及び本体１４下方の１つの部分を提供するよう、可撓回路１６は折り曲げられている。
【００２３】
音響アセンブリ２０が可撓回路１６の第一平坦部１６ａの上面に取り付けられている。音響アセンブリ２０は超音波を送受信するための既知の種類の音響アセンブリであってよいが、好適実施態様において、音響アセンブリ２０は、集積回路２４の上面のコネクタパッド又は接続場所にフリップチップ技術を用いて接続された音響素子２２を含み、その詳細は当業者に明らかであろう。音響素子２２と集積回路２４との間の相互接続の数は、音響素子２２の数並びに音響素子２２及び集積回路２４のサイズ及び形状に応じて変化し、約３０００個のオーダの高さでさえあり得る。音響素子２２は直線配列、即ち、音響素子の列に配置されて一次元の送受波器を提供し、或いは、多次元配列、例えば、音響素子の二次元マトリックスに配置されて二次元の送受波器を提供し得る。音響アセンブリ２０は平坦又は弧状であり得る。
【００２４】
音響素子を集積回路２４に接続する他の方法は、（図３及び４に示されているような）金属バンプ、はんだバンプ又はポリマバンプ２６の使用、薄線ボンディング、Ｚ軸伝導性弾性コネクタ、Ｚ軸伝導性接着剤、Ｚ軸伝導性膜及びリフローはんだ付けを含む。図３では、バンプ２６は集積回路２４上に形成されているのに対し、図４では、バンプ２６は音響素子２２上に形成され、且つ、集積回路２４内の伝導層との接触を可能にするために、開口２８が集積回路２４の上面に形成されている。逆フリップチップ相互接続技術も用い得る。
【００２５】
図５に示されるように、集積回路２４はワイヤボンディングによって可撓回路１６に接続されている。即ち、短いワイヤ（ワイヤボンディングとも呼ばれる）によって、可撓回路１６上の接続場所又はコネクタパッド３０が集積回路１６上の接続場所又はコネクタパッド３２に接続されている。よって、音響素子２２及び可撓回路１６の双方のための電気接続、即ち、コネクタパッド又は場所は、集積回路２４の上面に配置されている。それにも拘わらず、他の実施態様では、接続は異なる表面上に配置され得る。
【００２６】
可撓回路１６と集積回路２４との間のワイヤボンディングは、集積回路２４の外周全長に亘って、或いは、図５に示されるように、外周の１つ又はそれ以上の個別部分のみに沿ってもたらされ得る。より具体的には、図５に示されるように、集積回路２４の一組の対向側部上に、二列のワイヤボンディング（二重列とも呼ばれる）がある。集積回路２４の一組の対向側部上のみにワイヤボンディング３４の複数列を有することによって、送受波器のより人間工学的な設計、即ち、より幅の狭い送受波器が提供される。
【００２７】
ワイヤボンディングの代わりに、直接的ワイヤ取付け又はリード線のタブボンディングをコネクタパッド３０とコネクタパッド３２との間に設け得る。
【００２８】
本体１４への短い熱経路を提供するために、集積回路２４は本体１４に可能な限り近接して位置するのが好ましい。集積回路２４と本体１４との間の短い熱経路は、集積回路２４によって発生した熱が本体１４に伝達され、且つ、本体１４によって散逸されることを可能にする。よって、本体は熱シンクとして働き、従って、本体は銅、アルミニウム、真鍮、グラファイト及びこれらの混合のような良好な熱伝導性を有する材料、或いは、他の熱伝導性材料で形成される。
【００２９】
図６に示される１つの実施態様において、集積回路２４は本体１４に直接的に接続されることによって、可能な限り最短の熱経路を提供している。これは可撓材料１６を集積回路２４の周りに形成することによって可能とされる。
【００３０】
送受波器１０の動作及び制御のために必要な電子動作構成部材３６がキャビティ１８内に位置するよう、構成部材３６は、例えば、表面実装のような当業者に既知の任意の方法で、可撓回路１６の第二平坦部１６ｂに取り付けられる。典型的には、１０個又はそれ以上のそのような構成部材がある。よって、構成部材３６はキャビティ１８内に位置し、本体１４の下面を越えて突出しない。可撓回路１６が本体１４の周りで折り曲げられていることに鑑みると、送受波器１０の製造中、音響アセンブリ２０及び構成部材３６は可撓回路１６の同一側面に取り付けられることが留意されるべきである（後述される）。
【００３１】
可撓回路１６が折り曲げられるときに、送受波器１０の垂直方向サイズの減少が得られる。１つの実施態様において、（本体１４の周りに折り曲げられた）可撓回路１６、音響素子２２及び集積回路２４のアセンブリの垂直方向サイズが、集積回路２４の水平方向長さの７５％以下又は更には５０％以下になるまで、可撓回路１６を折り曲げ得る。
【００３２】
可撓回路１６を、検査装置からモニタ及び記録装置のような関連機器に通じる複数の同軸ワイヤ３８に接続するために、一組の追加的な可撓回路４０，４２が用いられる。各回路は、接続場所又はコネクタパッドのような同軸ワイヤのための適切な接続を有する。同軸ワイヤの数は送受波器１０の用途に依存して変わり得るが、１６０個又は更には２００個までの高さである。例えば、既知のボンディング方法を用いて、同軸ワイヤ３８の剥き出しの導電部分３８ａを可撓回路４０，４２の接続場所に結合することによって、各可撓回路４０，４２は同軸ワイヤ３８の一部に接続されている。可撓回路４０，４２は全体的に可撓であるか、或いは、可撓部分及び剛的部分を有してよく、並びに、全体的に剛的であってもよい。
【００３３】
同軸ワイヤ３８の可撓回路４０，４２への接続は、音響アセンブリ２０及び選択的な電子構成部材３６を備える可撓回路１６の製造とは別々に遂行され得る。同軸ワイヤ３８の数に鑑みると、これは顕著な利点をもたらす。何故ならば、それによって、可撓回路１６及び関連構成部材と、可撓回路１６を外部装置（同軸ワイヤ３８及び可撓回路４０，４２）に接続するための接続機構とを別個に製造することが可能となるからである。
【００３４】
Ｚ軸伝導性膜又は伝導性接着剤４６のような電気的相互接続を用いて、可撓回路４０，４２は可撓回路１６に接続されている。このようにして、可撓回路４０，４２及び接着剤４６を可撓回路１６と同軸ワイヤ３８との間の電気的接続がもたらされる。Ｚ軸伝導性膜又は接着剤の代わりに、Ｚ軸伝導性弾性コネクタ又はリフローはんだ付けを用いることが可能である。
【００３５】
電子構成部材３６を可撓回路１６に取り付ける代わりに、音響アセンブリ２０を制御するための電子構成部材又は電子機器を、送受波器から離間した可撓回路４０，４２の上部又は同軸ワイヤ３８の端部に取り付け得る。電子構成部材も集積回路２４に統合され得る。
【００３６】
送受波器１０を製造するために、本体１４が形成され、次に、可撓回路１６が形成され、且つ、本体１４の周りに屈曲可能な所要サイズに切断される。可撓回路１６の形成と同時に、或いは、可撓回路１６の形成の後に、音響アセンブリ２０及び電子構成部材３６が可撓回路１６の同一側面に取り付けられる。音響アセンブリ２０の可撓回路１６への取り付けを可能にするために、接着剤が集積回路２４の下面に塗布される。音響アセンブリ２０及び電子構成部材３６の取付位置は、図１に示されるように、音響アセンブリ２０がキャビティ１８の上方に位置し、且つ、電子構成部材３６がキャビティ１８の下方に位置するにように選択される。次に、ワイヤボンディング３４によって、音響アセンブリ２０の接続場所３２が可撓回路１６の接続場所３０に接続される。音響素子２２の積層体を集積回路２４の上に取り付け、且つ、フリップチップ相互接続技術を用いて、それらを接続することによって、音響アセンブリ２０を予成形し得る。
【００３７】
可撓回路４０，４２は、可撓回路１６及び同軸ワイヤ３８との電気的接続のための所要接続場所を備えて形成され、次に、例えば、はんだ付けによって、同軸ワイヤ３８に接続される。Ｚ軸伝導性膜又は伝導性接着剤４６を用いて、可撓回路４０，４２は可撓回路１６の端子端部１６ｃ，１６ｅにも接続される。可撓回路４０，４２は、先ず、同軸ワイヤ３８に接続され、次に、可撓回路１６に接続されるか、或いは、その逆であってもよい。
【００３８】
一旦音響アセンブリ２０、電子構成部材３６及び可撓回路４０，４２が可撓回路１６（同軸ワイヤ３８が可撓回路１６に接続されているのが好ましい）に接続されると、本体と接触する可撓部部材１６の部分（及び／又は可撓部材１６が置かれる本体１４の部分）に接着剤が塗布され、次に、可撓回路１６に取り付けられた音響アセンブリ２０を有する可撓回路の平坦部分１６ａが本体１４の支持部１４ａに位置し、可撓回路１６に取り付けられた電子構成部材３６を有する可撓回路の平坦部１６ｂが本体１４のキャビティ内に位置し、且つ、可撓回路１６に取り付けられ可撓回路４０，４２を有する端部１６ｃ，１６ｅが本体１４の下面に位置するよう、可撓回路１６が本体１４の周りで折り曲げられる。さらに、可撓回路１６の屈曲部１６ｄが本体１４の脚部１４ｂの上に部分的に位置し、屈曲部１６ｆが本体１４のキャビティ１８内に部分的に位置し、弧状部１６ｇがキャビティ１８内に位置し、且つ、屈曲部１６ｈが本体１４の脚部１４ｃを越えて位置するよう、本体１４を越える可撓回路１６の折曲げが遂行される。よって、音響アセンブリ２０、電子構成部材３６及び可撓回路１６を同軸ワイヤ３８に取り付けるための取付機構の全ては、垂直方向で相互に離間した状態で、垂直的配列に位置付けられ、それによって、送受波器の水平方向サイズを低減する。実際上、送受波器１０のサイズは、集積回路２４のサイズに比べ、それ程大きくないことが図５から分るであろう。経食道検査装置（図１において線１２で示されている）の先端部に適合され得るコンパクトな送受波器がこのようにして提供される。
【００３９】
図７及び８は、本発明に従った送受波器の他の実施態様を示している。この実施態様において、接続場所又はコネクタパッドのような同軸ワイヤ３８のための適切な接続を有する他の可撓回路４８が設けられている。例えば、既知のボンディング方法を用いて、同軸ワイヤ３８の剥き出しの導電性部分を可撓回路４８の接続場所に結合することによって、可撓回路４８は同軸ワイヤの部分に接続されている。可撓回路４８は全体的に可撓であるか、或いは、可撓部分及び剛的部分を有してよく、並びに、全体的に剛的であってもよい。同軸ワイヤ３８の可撓回路４８への接続は、音響アセンブリ２０及び電子構成部材３６を備えた可撓回路４８の製造とは別々に遂行され得る。
【００４０】
３つの可撓回路４０，４２，４８を有することによって、各可撓回路４０，４２，４８上の同軸ワイヤ３８の数は、２つの可撓回路４０，４２のみが提供されている場合（同一総数の同軸ワイヤ３８と推定）の数よりも少なく、それによって、送受波器１０の厚みがさらに低減される。
【００４１】
Ｚ軸伝導性膜又は伝導性接着剤４６のような電気的相互接続を用いて、可撓回路４８は可撓回路１６に接続されている。より具体的には、可撓回路４８は可撓回路４８の横フラップ部１６ｋに接続されている。横フラップ部１６ｋは、１８０°屈曲部１６ｊによって、可撓回路の第二平坦部１６ｂの１つの外側縁から区分されている。送受波器１０の厚みをさらに減少するために、可撓回路１６の第二平坦部１６ｂの他の外側縁から延びる他のフラップを設けることが可能である。可撓回路１６の一方又は双方の平坦部の外側縁のみから延びる可撓回路を用いることも考えられる。
【００４２】
図９は、本発明に従った送受波器の他の実施態様を示している。この実施態様において、送受波器５０は、熱導電性の本体５２と、本体５２の周りに折り曲げられた可撓回路５４とを含む。可撓回路５４を設け、且つ、送受波器５０の動作のために必要な構成部材を可撓回路５４に結合することによって、可撓回路を検査装置の先端部１２内に適合させ得るよう、可撓回路５４は所望の形状に折り曲げ可能である。
【００４３】
本体５２は、中央の支持部５２ａと、支持部５２ａの各端部に設けられた１つの脚部５２ｂ，５２ｃとを有する。可撓回路５４は、支持部５２ａによって支持され、且つ、脚部５２ｂ，５２ｃを越えて折り曲げられている。キャビティ５８が、支持部５２ａ下方の本体５２の下面に形成されている。
【００４４】
可撓回路５４は、キャビティ５８に面する第一端子平坦部５４ａと、本体５２の支持部５２ａ上方の第二平坦部５４ｂと、１８０°屈曲部５４ｄによって第二平坦部５４ｂから区別された端子端部５４ｃと、第一端子平坦部５４ａを第二平坦部５４ｂから区分する１８０°屈曲部５４ｅとを含む。端子端部５４ｃは実質的に平坦であり、且つ、本体５２の下方に位置している。１８０°屈曲部５４ｄ及び５４ｅは、図９に示されるような直線部によって区分された一組の９０°屈曲部を含んでよく、或いは、全体的に弧状であってよい。屈曲部の形態は、本体５２の形状に一部依存する。
【００４５】
本発明の目的を達成するために、可撓回路５４はその全長に亘って可撓である必要はなく、むしろ、少なくとも屈曲部が可撓であるべきである。後述の送受波器５０の構成部材を支持する平坦部のような折り曲げられない可撓回路５４の他の部分は剛的であってよい。音響アセンブリ２０が可撓回路５４の第二平坦部５４ｂの上面に取り付けられ、図示の好適実施態様においては、音響素子２２の配列及び集積回路２４を含む。音響アセンブリ２０の可撓回路１６への取付けは、音響アセンブリ２０の前述の可撓回路１６への取付けと同様であり、即ち、可撓回路５４上の接続場所３０を集積回路２４の接続場所３２に接続するワイヤボンディング３４を介してなされる。集積回路２４が本体５２と直接接触し得るよう、可撓回路５４は開口を有してもよい。
【００４６】
送受波器５０の動作及び操作のために必要な電子構成部材３６は、それらがキャビティ５８内に位置するような状態で第一平坦部５４ａに取り付けられる。よって、キャビティ５８は、電子構成部材３６を収容するように構成された形状を備えて形成されている。可撓回路５４が本体４２の周りに折り曲げられていることに鑑みれば、送受波器５０の製造中、音響アセンブリ２０及び構成部材３６は、可撓回路５４の反対側面に取り付けられる（後述される）。
【００４７】
可撓回路５４を、検査装置からモニタ又は記録装置のような関連機器に通じる複数の同軸ワイヤ３８に接続するために、接続場所又はコネクタパッドのような同軸ワイヤのための適当な接続を有する追加的な可撓回路６０が用いられる。可撓回路６０は、Ｕ字形状部６０ａと、２つの平坦部を有するＶ字形状部６０ｂとを有し、Ｕ字形状部６０ａの一方の脚部は可撓回路５４の端子端部５４ｃと対向し、他方の脚部は可撓回路５４の第一平坦部５４ａと対向している。既知のボンディング方法を用いて、同軸ワイヤ３８の剥き出し導電性部分３８ａを可撓回路６０の接続場所に結合することによって、Ｖ字形状部６０ｂの平坦部が同軸ワイヤ３８に接続されている。可撓回路６０は全体的に可撓であってよく、或いは、可撓部分及び剛的部分を有してもよい。
【００４８】
Ｚ軸伝導性膜又は伝導性接着剤６２を用いて、可撓回路６０は可撓回路４８に接続されている（可撓回路５４の端子端部５４ｃが可撓回路６０のＵ字形状部６０ａの対向脚部に接続されている）。このようにして、可撓回路６０及び接着剤６２を介して、可撓回路５４と同軸ワイヤ３８との間の電気的接続がもたらされる。Ｚ軸導電性膜又は接着剤の代わりに、Ｚ軸伝導性弾性コネクタ又はリフローはんだ付けを用いることも可能である。
【００４９】
電子構成部材３６を可撓回路５４に取り付ける代わりに、音響アセンブリ２０を制御するための電子構成部材又は電子機器を、送受波器から離間した可撓回路６０の上部又は同軸ワイヤ３８の端部に取り付け得る。電子構成部材も集積回路２４に統合され得る。
【００５０】
送受波器５０を製造するために、本体５２が形成され、次に、可撓回路５４が形成され、且つ、本体４２の周りに屈曲可能な所要サイズに切断される。可撓回路５４の形成と同時に、或いは、可撓回路５４の形成の後に、音響アセンブリ２０及び電子構成部材３６が可撓回路５４の反対側面に取り付けられる。音響アセンブリ２０の可撓回路５４への取り付けを可能にするために、接着剤が集積回路２４の下面に塗布される。音響アセンブリ２０及び電子構成部材３６の取付位置は、図９に示されるように、音響アセンブリ２０がキャビティ５８の上方に位置し、且つ、電子構成部材３６がキャビティ５８の下方に位置するにように選択される。ワイヤボンディング３４によって、音響アセンブリ２０の接続場所３２が可撓回路５４の接続場所３０に接続される。音響素子２２の積層体を集積回路２４の上に取り付け、且つ、フリップチップ相互接続技術を用いて、それらを接続することによって、音響アセンブリ２０を予成形し得る。
【００５１】
可撓回路６０は、可撓回路５４及び同軸ワイヤ３８との電気的接続のための所要接続場所を備えて形成され、次に、同軸ワイヤ３８に接続される。Ｚ軸導電性膜又は導電性接着剤６２を用いて、可撓回路６０は可撓回路５４の端子端部５４ｃにも接続される。可撓回路６０は、先ず、同軸ワイヤ３８に接続され、次に、可撓回路５４に接続されるか、或いは、その逆であってもよい。
【００５２】
一旦音響アセンブリ２０、電子構成部材３６及び可撓回路６０が可撓回路５４（同軸ワイヤ３８が可撓回路５２に接続されているのが好ましい）に接続されると、本体と接触する可撓回路の部分（及び／又は可撓回路５４が置かれる本体１４の部分）に接着剤が塗布され、可撓回路５４に取り付けられた音響アセンブリ２０を有する可撓回路の平坦部分５２ｂが本体５２の支持部５２ａに位置し、可撓回路５４に取り付けられた電子構成部材３６を有する可撓回路の平坦部５４ａが、電子構成部材３６をキャビティ５８内に位置付けた状態で、本体５２のキャビティ５８の下方に位置し、且つ、可撓回路５４に取り付けられ可撓回路６０を有する端部５４ｃが本体５２の下面に位置するよう、可撓回路５４が本体５２の周りで折り曲げられる。さらに、可撓回路５４の屈曲部５４ｃが本体５２の脚部５２ｃの上に部分的に位置し、且つ、屈曲部５４ｅが本体５２の脚部５２ｃを越えて位置するよう、本体５２を越える可撓回路５４の折曲げが遂行される。よって、音響アセンブリ２０、電子構成部材３６及び可撓回路５４を同軸ワイヤ３８に取り付けるための取付機構の全ては垂直配列に位置付けられ、それによって、送受波器の水平方向サイズを低減する。経食道検査装置（図９において線１２で示されている）の先端部に適合され得るコンパクトな送受波器がこのようにして提供される。
【００５３】
図示の実施態様は同軸ワイヤ３８を用いている。しかしながら、本発明は平坦なリボンケーブル及び長い可撓回路を含む他の種類の信号送信線の使用も意図するが、それらに限定されない。本発明における使用のための信号送信線は、可撓回路の接続場所に電気的に接続される導電性素子を含む。
【００５４】
本発明の例示的な実施態様が添付の図面を参照して記載されているが、本発明はそれらの精細な実施態様に限定されず、本発明の範囲及び精神から逸脱せずに、多様な他の変化及び変更が当業者によってなされ得ることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】経食道検査探触子の先端部の輪郭内に示された本発明に従った送受波器を示す段図である。
【図２】音響素子を示す概略図であり、音響素子が集積回路の上に取り付けられている。
【図３】図２において参照番号３で指定された部分の第一実施態様を示す拡大図である。
【図４】図２において参照番号３で指定された部分の第二実施態様を示す拡大図である。
【図５】図１に示された本発明の実施態様に従った送受波器を示す頂面図である。
【図６】経食道検査探触子の先端部の輪郭内に示された本発明に従った送受波器の他の実施態様を示す断面図である。
【図７】経食道検査探触子の先端部の輪郭内に示された本発明に従った送受波器の他の実施態様を示す断面図である。
【図８】図７の線８−８に沿う断面図である。
【図９】経食道検査探触子の先端部の輪郭内に示された本発明に従った送受波器の他の実施態様を示す断面図である。
【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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【国際調査報告】
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