(57)【要約】      （修正有）【課題】画質を向上することができる超音波プローブ、及び、プローブ診断装置を提供する。【解決手段】超音波プローブの振動子モジュール４０は、第１の主基板４１、第１の主基板４１の一方の主面４２上に互いに直交する第１の方向及び第２の方向に沿って等ピッチで２次元アレイ状に配列される複数の第１の電極を有する第１の電極群４３、第１の主基板４１の他方の主面４４上に、第１の電極に対して第１の方向及び第２の方向に１／２ピッチずれた位置に、２次元アレイ状に等ピッチで配列される複数の第２の電極を有する第２の電極群４５、第１の主基板４１内に設けられた１つの第１の電極と第１の方向及び第２の方向に１／２ピッチずれた位置に配置される１つの第２の電極とを接続する第１の電流経路部を有する第１の電流経路部群５２、第１の電極に接続される圧電体を有する圧電体群４８を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主基板、第１の主基板の一方の主面上に互いに直交する第１の方向及び第２の方向に沿って等ピッチで２次元アレイ状に配列される複数の第１の電極を有する第１の電極群、第１の主基板の他方の主面上に、前記第１の電極に対して前記第１の方向及び前記第２の方向に１／２ピッチずれた位置に、２次元アレイ状に等ピッチで配列される複数の第２の電極を有する第２の電極群、前記第１の主基板内に設けられ、１つの前記第１の電極と当該第１の電極に対して前記第１の方向及び前記第２の方向に１／２ピッチずれた位置に配置される１つの前記第２の電極とを接続する第１の電流経路部を有する第１の電流経路部群、前記第１の電極に接続され、前記第１の方向及び前記第２の方向に２次元アレイ状に配列される圧電体を有する圧電体群を備える振動子モジュールと、
一方の主面が前記第１の主基板の前記他方の主面に対向する姿勢で配置される第２の主基板、前記第２の主基板の他方の主面上に搭載され、前記圧電体のそれぞれから出力された電気信号を収集し、この電気信号に基づいて画像処理に用いられる信号を形成するデータ収集装置、及び、前記第２の主基板に設けられ、前記第２の電極のそれぞれと前記データ収集装置とを接続する第２の電流経路部を有する第２の電流経路部群を備える制御モジュールと、
を具備することを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
前記第１の主基板は、積層される複数の基板を具備し、
前記第１の電流経路部は、隣り合う一対の前記基板間の少なくともいずれかに設けられ、前記基板の主面に沿って延びる内側電極を具備する
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記第１の主基板は、前記複数の基板として、前記第１の電極群が配列される第１の基板、及び、前記第２の電極群が配列される第２の基板を具備し、
前記第１の電流経路部は、前記内側電極として、前記第１の基板の内側面に配置され、前記第１の電極に前記第１の主基板の厚み方向に対向し、前記第１の電極に接続される第１の接続部、及び、前記第１の基板の内側面の前記第１の電極に対して前記第１の方向及び前記第２の方向に１／４ピッチずれた位置に配置される第１の対向部を有する第３の電極と、前記第２の基板の内側面に配置され、前記第２の電極に前記第１の主基板の厚み方向に対向し、前記第２の電極に接続される第２の接続部、及び、前記第２の基板の内側面の前記第２の電極に対して前記第１の方向及び前記第２の方向に１／４ピッチずれた位置に配置され、前記第１の対向部と前記第１の主基板の厚み方向に対向する第２の対向部を有する第４の電極と、を具備することを特徴とする請求項２に記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記振動子モジュールと前記制御モジュールとの間に配置される第３の主基板、前記第３の主基板に設けられ、前記複数の第２の電極のうち１つと当該第２の電極に対応する１つの前記第２の電流経路部とに接続される第３の電流経路部を有する第３の電流経路部群、及び、前記第３の主基板に搭載される電気デバイスを備える電気デバイスモジュールを、更に具備することを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
第１の主基板、第１の主基板の一方の主面上に互いに直交する第１の方向及び第２の方向に沿って等ピッチで２次元アレイ状に配列される複数の第１の電極を有する第１の電極群、第１の主基板の他方の主面上に、前記第１の電極に対して前記第１の方向及び前記第２の方向に１／２ピッチずれた位置に、２次元アレイ状に等ピッチで配列される複数の第２の電極を有する第２の電極群、前記第１の主基板内に設けられ、１つの前記第１の電極と当該第１の電極に対して前記第１の方向及び前記第２の方向に１／２ピッチずれた位置に配置される１つの前記第２の電極とを接続する第１の電流経路部を有する第１の電流経路部群、前記第１の電極に接続され、前記第１の方向及び前記第２の方向に２次元アレイ状に配列される圧電体を有する圧電体群を備える振動子モジュールと、一方の主面が前記第１の主基板の前記他方の主面に対向する姿勢で配置される第２の主基板、前記第２の主基板の他方の主面上に搭載され、前記圧電体のそれぞれから出力された電気信号を収集し、この電気信号に基づいて画像処理用いられる信号を形成するデータ収集装置、及び、前記第２の主基板に設けられ、前記第２の電極のそれぞれと前記データ収集装置とを接続する第２の電流経路部を有する第２の電流経路部群を備える制御モジュールと、を具備する超音波プローブと、
前記データ収集装置から受信した信号を処理し、画像を形成する画像処理部と、
前記画像処理部で形成された画像を表示するモニタと、
を具備することを特徴とするプローブ診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、２次元アレイ状に配列された圧電体から超音波を出力し、その反射を受信する超音波プローブ、及び、この超音波プローブを有するプローブ診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
経食道心臓超音波検査では、２Ｄアレイプローブが用いられている。この２Ｄアレイプローブのヘッドは、その内部に、２次元アレイ状に配列された圧電体、及び、圧電体に接続されるデータ収集装置を有している。
【０００３】
２Ｄアレイプローブヘッドは、圧電体から超音波を出力し、その反射した超音波を受信し、受信した反射波に応じた電気信号をデータ収集装置に送信する。データ収集装置において収集された信号は、ケーブルを介して検査装置本体等に送信され、画像処理されて診断に用いられる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１５０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、画質を向上することができる超音波プローブ、及び、プローブ診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、超音波プローブは、第１の主基板、第１の主基板の一方の主面上に互いに直交する第１の方向及び第２の方向に沿って等ピッチで２次元アレイ状に配列される複数の第１の電極を有する第１の電極群、第１の主基板の他方の主面上に、前記第１の電極に対して前記第１の方向及び前記第２の方向に１／２ピッチずれた位置に、２次元アレイ状に等ピッチで配列される複数の第２の電極を有する第２の電極群、前記第１の主基板内に設けられ、１つの前記第１の電極と当該第１の電極に対して前記第１の方向及び前記第２の方向に１／２ピッチずれた位置に配置される１つの前記第２の電極とを接続する第１の電流経路部を有する第１の電流経路部群、前記第１の電極に接続され、前記第１の方向及び前記第２の方向に２次元アレイ状に配列される圧電体を有する圧電体群を備える振動子モジュールと、一方の主面が前記第１の主基板の前記他方の主面に対向する姿勢で配置される第２の主基板、前記第２の主基板の他方の主面上に搭載され、前記圧電体のそれぞれから出力された電気信号を収集し、この電気信号に基づいて画像処理に用いられる信号を形成するデータ収集装置、及び、前記第２の主基板に設けられ、前記第２の電極のそれぞれと前記データ収集装置とを接続する第２の電流経路部を有する第２の電流経路部群を備える制御モジュールと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係るプローブ診断装置を示す斜視図。
【図２】同プローブ診断装置に組み込まれた超音波プローブを示す斜視図。
【図３】同超音波プローブ示す一部断面図。
【図４】同超音波プローブの第１の主基板の第１の主面の一部を示す平面図。
【図５】同第１の主基板の第１の基板の内側面の一部を示す平面図。
【図６】同超音波プローブの振動子モジュールを示す一部断面図。
【図７】第２の実施形態に係るプローブ診断装置のプローブ本体を示す断面図。
【図８】同プローブ本体の製造工程の一例を示す説明図。
【図９】同プローブ本体の製造工程の一例を示す説明図。
【図１０】同プローブ本体の製造工程の一例を示す説明図。
【図１１】同プローブ本体の製造工程の一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
第１の実施形態に係るプローブ診断装置１０を、図１〜６を用いて説明する。図１は、プローブ診断装置１０を示す斜視図である。図２は、プローブ診断装置１０に組み込まれた超音波プローブ２０を示す斜視図である。図３は、超音波プローブ２０を示す一部断面図である。
【０００９】
プローブ診断装置１０は、一例として、経食道心臓超音波検査用のプローブ診断装置である。図１に示すように、プローブ診断装置１０は、診断装置本体１１、この診断装置本体１１に取り付けられたモニタ１２、及び、診断装置本体１１に接続された超音波プローブ２０を有している。
【００１０】
診断装置本体１１は、その内部に、超音波プローブ２０から送信された信号を処理し、画像を形成する画像処理部１３を有している。モニタ１２は、画像処理部１３で形成された画像を表示可能に形成されている。
【００１１】
図２に示すように、超音波プローブ２０は、プローブ本体３０、及び、プローブ本体３０と診断装置本体１１を接続するケーブル１４を有している。
【００１２】
プローブ本体３０は、食道内をスムーズに移動可能に形成されたケーシング３１と、ケーシング３１内に収容される振動子モジュール４０及び制御モジュール６０と、を有している。
【００１３】
図３に示すように、振動子モジュール４０は、第１の主基板４１、第１の主基板４１の第１の主面４２上に配置される第１の電極群４３、第１の主基板４１の第２の主面４４上に配置される第２の電極群４５、第１の主基板４１内に配置される第３の電極群（第１の電流経路部群）４６及び第４の電極群（第１の電流経路部群）４７、及び、第１の電極群４３に接続される圧電体群４８を有している。
【００１４】
第１の主基板４１は、複数の基板が積層されることによって、構成されている。本実施形態では、一例として、第１の主基板４１の第１の主面４２を構成する第１の基板５０、第１の主基板４１の第２の主面４４を構成する第２の基板５１を有している。
【００１５】
基板５０，５１は、例えば、厚みが２５μｍのポリイミド製のフレキシブル基板である。基板５０，５１間は、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）（第１の電流経路部群、第１の電流経路部）５２で接続されている。
【００１６】
図４は、第１の主面４２の一部を示す平面図である。なお、図４では、圧電体群４８は省略されている。図４に示すように、第１の電極群４３は、第１の主基板４１の第１の主面４２上に、２次元アレイ状に配置される複数の第１の電極４３ａを有している。具体的には、第１の電極４３ａは、互いに直交する第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、等ピッチＰで配置されている。第１の電極ａ４３は、例えば、円形である。
【００１７】
第２の電極群４５は、第１の主基板４１の第２の主面４４上に、２次元アレイ状に配置される複数の第２の電極４５ａを有している。具体的には、第２の電極４５ａは、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、等ピッチＰで配置されている。第２の電極４５ａ間のピッチＰと、第１の電極４３ａ間のピッチＰは、等しい。さらに、１つの第２の電極４５ａは、１つの第１の電極４３ａに対して、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、１／２ピッチＰずれた位置に配置されている。つまり、第２の電極群４５は、第１の電極群４３に対して、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、１／２ピッチＰずれて配列されている。第２の電極４５ａは、例えば、第１の電極４３ａと同じ大きさかつ形状を有している。
【００１８】
第３の電極群４６は、図３に示すように、第１の基板５０の内側面（主面）５０ａに、２次元アレイ状に配置される複数の第３の電極（第１の電流経路部、内側面電極）４６ａを有している。内側面５０ａとは、第１の基板５０においてＡＣＦ５２を介して第２の基板５１に対向する面である。
【００１９】
図５は、第１の基板５０の内側面５０ａの一部を示す平面図である。図６は、振動子モジュール４０を示す一部断面図である。図５，６に示すように、第３の電極４６ａは、第１の接続部４６ｂ、及び、第１の対向部４６ｃを有している。
【００２０】
第１の接続部４６ｂは、第１の基板５０の内側面５０ａにおいて、第１の電極４３ａと第１の主基板４１の厚み方向に対向する位置に配置されている。第１の接続部４６ｂは、第１の基板５０を貫通する第１の貫通電極５３によって、第１の電極４３ａに接続されている。
【００２１】
第１の対向部４６ｃは、第１の接続部４６ｂに対して、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、１／４ピッチずれた位置に配置されている。この為、第１の対向部４６ｃは、第１の電極４３ａに対しても、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、１／４ピッチＰずれた位置に配置されている。
【００２２】
第３の電極４６ａは、例えば、同じ形状の２つの円が一部重なった形状を有している。
【００２３】
第４の電極群４７は、図３に示すように、第２の基板５１の内側面５１ａに、２次元アレイ状に配置される複数の第４の電極（第１の電流経路部、内側面電極）４７ａを有している。内側面５１ａとは、第１の基板５０においてＡＣＦ５２を介して第２の基板５１に対向する面である。
【００２４】
第４の電極４７ａは、第２の接続部４７ｂ、及び、第２の対向部４７ｃを有している。
第２の接続部４７ｂは、第２の基板５１の内側面５１ａにおいて、第２の電極４５ａと第１の主基板４１の厚み方向に対向する位置に配置されている。第２の接続部４７ｂは、第２の基板５１を貫通する第２の貫通電極５４によって、第２の電極４５ａに接続されている。
【００２５】
第２の対向部４７ｃは、第２の接続部４７ｂに対して、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、１／４ピッチＰずれた位置であって、ＡＣＦ５２を介して第１の対向部４６ｃに対向する位置に配置されている。この為、第２の対向部４７ｃは、第１の電極４３ａに対しても、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に１／４ピッチＰずれた位置に配置されている。
【００２６】
第４の電極４７ａは、ＡＣＦ５２を介して、第３の電極４６ａに電気的に接続される。この為、第１の電極４３ａは、第２の電極４５ａに電気的に接続される。なお、第２の対向部４７ｃから第２の接続部４７ｂへ向かう方向は、第１の接続部４６ｂから第１の対向部４６ｃへ向かう方向と平行である。言い換えると、第１の電極４３ａの各々は、当該第１の電極４３ａに対して、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に１／２ピッチＰ離れた第２の電極４５ａのうち、第２の対向部４７ｃから第２の接続部４７ｂへ向かう方向に離れた第２の電極４５ａに接続されることとなる。
【００２７】
圧電体４８ａは、第１の電極４３ａ上に配置されており、第１の電極４３ａに接続されている。この為、圧電体４８ａは、第１の主面４２上に２次元アレイ状に配置される。
【００２８】
図３に示すように、制御モジュール６０は、第２の主基板６１と、第２の主基板６１の第３の主面６２上に２次元アレイ状に配置される第５の電極群（第２の電流経路部群）６３、第２の主基板６１の第４の主面６４上に２次元アレイ状に配置される第６の電極群（第２の電流経路部群）６５、電極群６３，６５を接続する第３の貫通電極群（第２の電流経路部群）６６、第４の主面６４上に配置される複数の第７の電極６７、第６の電極群６５に接続されるＡＳＩＣ（データ収集装置）６８、及び、第７の電極６７に接続されるＩ／Ｏ基板６９を有している。
【００２９】
第５の電極群６３は、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、第２の電極４５ａと等ピッチＰで２次元アレイ状に配列される複数の第５の電極（第２の電流経路部）６３ａを有している。第５の電極６３ａ上には、金バンプ７０が設けられている。
【００３０】
第６の電極群６５は、第５の電極６３ａと第２の主基板６１の厚み方向に対向する位置に配列される複数の第６の電極（第２の電流経路部）６５ａを有している。この為、第６の電極６５ａは、第１の方向及び第２の方向Ｖ２に、ピッチＰで２次元アレイ状に配列されることとなる。
【００３１】
第３の貫通電極群６６は、第２の主基板６１を貫通し、第５の電極６３ａの１つと第６の電極６５ａの１つとを接続する第３の貫通電極（第２の電流経路部）６６ａを有している。
【００３２】
本実施形態では、１つの第５の電極６３ａと１つの第６の電極６５ａとは、第２の主基板６１の厚み方向に対向して配置されている。第３の貫通電極６６ａは、第２の主基板６１の厚み方向に互いに対向する電極６３ａ，６５ａを接続する。
【００３３】
第７の電極６７は、第４の主面６４において、第６の電極６５ａの周囲に、例えば複数配置されている。第７の電極６７は、第２の主基板６１内に形成される配線を介して、第６の電極６５ａに接続されている。
【００３４】
ＡＳＩＣ６８は、例えば半田７３を介して、第６の電極６５ａに接続されている。ＡＳＩＣ６８は、第６の電極６５ａと半田７３を介して、圧電体４８ａが出力した電気信号を受信可能に形成されている。また、ＡＳＩＣ６８は、受信した信号から画像処理に用いる信号を形成可能に構成されている。また、ＡＳＩＣ６８は、形成した信号を出力可能に形成されている。
【００３５】
Ｉ／Ｏ基板６９は、例えば、ポリイミド製のフレキシブル基板である。Ｉ／Ｏ基板６９は、第７の電極６７に例えば半田７３を介して接続されている。Ｉ／Ｏ基板６９は、電極６５ａ、半田７３及び第２の主基板６１内に設けられる配線を介して、ＡＳＩＣ６８に接続されている。Ｉ／Ｏ基板６９は、ＡＳＩＣ６８が出力する信号を受信可能に形成されている。Ｉ／Ｏ基板６９は、ケーブル１４に接続されている。Ｉ／Ｏ基板６９は、ＡＳＩＣ６８から受信した信号を、ケーブル１４を介して診断装置本体１１に送信可能に形成されている。
【００３６】
振動子モジュール４０と制御モジュール６０とは、第２の電極４５ａと第５の電極６３ａとが、金バンプ７０および銀ペースト７１を介して接続されることによって、一体に構成される。振動子モジュール４０と制御モジュール６０との間のギャップが、金バンプ７０の高さ分以上確保される。
【００３７】
このように構成されたプローブ診断装置１０では、第１の電極４３ａに対して、第２の電極４５ａが、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、１／２ピッチＰずれて配列されている。この為、圧電体４８ａに対して、第２の電極４５ａ、銀ペースト７１、及び、第５の電極６３ａが、第１の方向Ｖ１、及び、第２の方向Ｖ２に１／２ピッチＰずれて配列される。つまり、圧電体４８ａに対して、第１の主基板４１と第２の主基板６１とを接続する部分となる第２の電極４５ａ、銀ペースト７１、及び、第５の電極６３ａが、圧電体４８ａに対して、第１の方向Ｖ１、及び、第２の方向Ｖ２に、１／２ピッチＰずれて配列される。
【００３８】
この為、第１の主基板４１を挟んで圧電体４８ａに対して第２の主基板６１側には、第２の主基板６１との間に空隙Ｓが設けられる。
【００３９】
圧電体４８ａから出力された超音波は、上面（発進側）に向かって進むが、第２の主基板６１側に向かっても進む。しかしながら、第２の主基板６１に向かって進む超音波は、空隙Ｓによって、第２の主基板６１に伝わることが防止される。
【００４０】
例えば、空隙Ｓが無い場合、つまり、第１の主基板４１と第２の主基板６１とを接続する部分となる第２の電極４５ａ、銀ペースト７１、及び、第５の電極６３ａが、圧電体４８ａに対して第１の主基板４１の厚み方向に並んで配置されている場合では、圧電体４８ａから出力された超音波は、第２の電極４５ａ、銀ペースト７１、及び、第５の電極６３ａを通って第２の主基板６１に伝達され、第２の主基板６１等で反射する。これら反射波がノイズの原因となり、画質が悪くなる虞がある。
【００４１】
しかしながら、本実施形態では、圧電体４８ａと、第２の電極４５ａ、銀ペースト７１、及び、第５の電極６３ａは、第１の主基板４１の厚み方向に並ばず、空隙Ｓが形成される。この空隙Ｓにより、圧電体４８ａから第２の主基板６１側に出力された超音波が第２の主基板６１に伝達されることが防止されるので、ノイズの原因となる超音波の不要反射の発生を防止できる。この為、ノイズの発生を防止できるので、画質を向上することができる。
【００４２】
さらに、プローブ本体３０は、振動子モジュール４０と制御モジュール６０とを互いに組み合わせることによって、構成される。この為、振動子モジュール４０及び制御モジュール６０において、各々欠陥がないことが確認されたものを用いることができるので、超音波プローブ２０の製造効率が向上する。
【００４３】
また、第３の電極４６ａにおいて、第１の対向部４６ｃが、第１の接続部４６ｂに対して、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に１／４ピッチＰずらして配列されることによって、隣り合う第３の電極４６ａ間のギャップを大きくすることができる。
【００４４】
具体的に説明すると、図５に２点鎖線で示すように、第１の接続部４６ｂに対して第１の対向部４６ｃを、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、１／４ピッチより離して配列すると、第１の対向部４６ｃは、隣り合う第３の電極４６ａの第１の接続部４６ｂ間に入り込むこととなる。
【００４５】
第１の対向部４６ｃが隣り合う第３の電極４６ａの第１の接続部４６ｂ間に入り込むことによって、第１の対向部４６ｃと、隣り合う第３の電極４６ａとの距離が近くなり、それゆえ、隣り合う第３の電極４６ａ間のギャップが小さくなる。
【００４６】
本実施形態では、第１の主基板４１が、第１の基板５０、及び、第２の基板５１を有しており、第１の電極４３ａから第２の電極４５ａまで、第３の電極４６ａ及び第４の電極４７ａを介して電気的に接続される為、第１の接続部４６ｂに対して第１の対向部４６ｃを第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に１／４ピッチＰずれて配列することにより、隣り合う第３の電極４６ａ間のギャップを最も広くできる。同様に、第２の接続部４７ｂに対して第２の対向部４７ｃを第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に１／４ピッチＰずらして配列することにより、隣り合う第４の電極４７ａ間のギャップを最も広くできる。
【００４７】
このように、内側面５０ａ内における第３の電極群４６が占める面積を拡大することなく、隣り合う第３の電極４６ａ間のギャップを広げることができ、かつ、内側面５１ａ内における第４の電極群４７が占める面積を拡大することなく、隣り合う第４の電極４７ａ間のギャップを広くすることができることによって、例えば、第３の電極４６ａ及び第４の電極４７ａを印刷により形成する場合においても、第３の電極４６ａどうしが短絡すること、及び、第４の電極４７ａどうしが短絡することを防止できる。
【００４８】
また、第１の主基板４１が、複数の基板５０，５１を有することにより、第１の主基板４１の厚みが厚くなるので、第１の主基板４１により、制御モジュール６０側に出力された超音波を吸収することができる。この為、ノイズの原因となる超音波の不要反射の発生を防止できる。
【００４９】
次に、第２の実施形態に係るプローブ診断装置１０を、図７〜１１を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
本実施形態のプローブ診断装置１０は、診断装置本体１１、この診断装置本体１１に取り付けられたモニタ１２、及び、診断装置本体１１に接続された超音波プローブ２０Ａを有している。
【００５１】
図７は、超音波プローブ２０Ａのプローブ本体３０Ａを示す断面図である。図７に示すように、プローブ本体３０Ａは、振動子モジュール４０Ａ、制御モジュール６０、及び、電気デバイスモジュール９０を有している。
【００５２】
振動子モジュール４０Ａは、第１の主基板４１Ａ、第１の主基板４１Ａの第１の主面４２Ａ上に配置される第１の電極群４３、第１の主基板４１Ａの第２の主面４４Ａ上に配置される第２の電極群８０、第１の主基板４１Ａに設けられる第５の貫通電極群４９、及び、圧電体群４８を有している。第１の主基板４１Ａは、一枚の基板から構成されている。
【００５３】
第１の電極群４３は、複数の第１の電極４３ａは、第１の主基板４１Ａの第１の主面４２Ａ上に、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に等ピッチＰで２次元アレイ状に配置されている。第１の電極４３ａは、例えば、円形である。
【００５４】
第２の電極群８０は、第１の主基板４１Ａの第２の主面４４Ａ上に、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、等ピッチＰで２次元アレイ状に配置される複数の第２の電極８０ａを有している。第２の電極８０ａのそれぞれは、第１の部分８１、及び、第２の部分８２を有している。
【００５５】
第１の部分８１は、第２の主面４４Ａ上において、第１の電極４３ａと第１の主基板４１Ａの厚み方向に対向する位置に配置されている。第２の部分８２は、第１の電極４３ａに対して、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、１／２ピッチＰずれた位置に配置されている。第２の部分８２は、第１の部分８１に接続されている。
【００５６】
第２の電極８０ａにおいて、第１の部分８１から第２の部分８２へ向かう方向は同じであり、かつ、平行である。
【００５７】
第５の貫通電極群４９は、第１の主基板４１Ａを貫通する複数の第５の貫通電極４９ａを有している。第５の貫通電極４９ａは、第１の主基板４１Ａの厚み方向に互いに対向する第１の電極４３ａと第１の部分８１とに接続されている。
【００５８】
電気デバイスモジュール９０は、第３の主基板９１、第３の主基板９１の第５の主面９２上に設けられる第８の電極群（第３の電流経路部群）９３、第３の主基板９１の第５の主面９２上に設けられる第９の電極９４、第３の主基板９１の第６の主面９５上に設けられる第１０の電極群（第３の電流経路部群）９６、第３の主基板９１の第６の主面９５上に設けられる第１１の電極９７、第３の主基板９１を貫通する第６の貫通電極群（第３の電流経路部群）９８、第３の主基板９１を貫通する第７の貫通電極９９、及び、第３の主基板９１上に搭載される電気デバイス１００を有している。
【００５９】
第８の電極群９３は、第３の主基板９１の第５の主面９２上に、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に等ピッチＰで２次元アレイ状に配列される複数の第８の電極（第３の電流経路部）９３ａを有している。第８の電極９３ａ上には、金バンプ７０が設けられている。第８の電極９３ａは、金バンプ７０および銀ペースト７１を介して第２の電極８０ａの第２の部分８２に接続されている。
【００６０】
第９の電極９４は、第３の主基板９１の第５の主面９２上に、配置されている。
【００６１】
第１０の電極群９６は、第３の主基板９１の第６の主面９５上に等ピッチＰで２次元アレイ状に配列される複数の第１０の電極（第３の電流経路部）９６ａを有している。第１０の電極９６ａは、第３の主基板９１の厚み方向に、第８の電極９３ａに対向する位置に配置されている。第１０の電極９６ａは、金バンプ７０及び銀ペースト７１を介して、制御モジュール６０の第５の電極６３ａに接続されている。
【００６２】
第６の貫通電極群９８は、第３の主基板９１を貫通する複数の第６の貫通電極（第３の電流経路部）９８ａを有している。第６の貫通電極９８ａは、第３の主基板９１の厚み方向に対向する位置に配置される第８の電極９３ａと第１０の電極９６ａとを接続している。
【００６３】
第７の貫通電極９９は、第３の主基板９１を貫通しており、第９の電極９４と第１１の電極９７とを接続している。第１１の電極９７は、制御モジュール６０の第２の主基板６１に設けられる電極６１ａ及び貫通電極６１ｂを介して第７の電極６７に接続されている。
【００６４】
電気デバイス１００は、第９の電極９４に接続されている。この為、電気デバイス１００は、電極６１ａ，６７，９４及び貫通電極６１ｂを介して、Ｉ／Ｏ基板６９に接続されている。電気デバイス１００は、例えば、Ｉ／Ｏ基板６９を介して外部から操作可能な装置である。
【００６５】
次に、プローブ本体３０Ａの製造工程の一例について、図８〜１１を用いて説明する。
【００６６】
まず、振動子モジュール４０Ａ、制御モジュール６０、電気デバイスモジュール９０を製造する。なお、電気デバイスモジュール９０においては、電気デバイス１００が第３の主基板９１に取り付けられない状態まで製造する。
【００６７】
次に、図８に示すように、振動子モジュール４０Ａ及び電気デバイス１００を第３の主基板９１に接続する。具体的には、第３の主基板９１を、電極９３ａ，９４が上方を向く姿勢で搬送パレット１１０上に載置し、電極９３ａ，９４上に金バンプ７０を形成し、銀ペースト７１を塗布する。次に、振動子モジュール４０Ａの第２の電極８０ａの第２の部分８２を、電極９３ａに接続し、電気デバイス１００を電極９４に接続する。
【００６８】
このとき、周囲の温度は、振動子モジュール４０Ａの耐熱温度以下に設定されている。これは、振動子モジュール４０Ａの耐熱温度が、最も低い為である。銀ペースト７１は、振動子モジュール４０Ａの耐熱温度以下で固化することによって、電極５２Ａ，９３を接続可能な材料の一例である。
【００６９】
また、金バンプ７０は、振動子モジュール４０を他のモジュールに接続する工程では溶融しない材料の一例である。この為、振動子モジュール４０Ａを第３の主基板９１に接続する工程中でも金バンプ７０は溶けない。この為、振動子モジュール４０Ａと電気デバイスモジュール９０との間には、金バンプ７０の高さ分以上のギャップが確保される。
【００７０】
次に、図９に示すように、制御モジュール６０の電極６１ａ，６３上に金バンプ７０を形成する。
【００７１】
次に、図１０に示すように、搬送パレット１１１上に、振動子モジュール４０Ａと電気デバイスモジュール９０との一体物を、第１０の電極９６ａが上方に向く姿勢で載置し、電気デバイスモジュール９０の電極９６ａ，９７上に銀ペースト７１を塗布する。
【００７２】
次に、図１１に示すように、制御モジュール６０を、電気デバイスモジュール９０に接続する。具体的には、制御モジュール６０の電極６３ａを、金バンプ７０および電極９６ａに塗布された銀ペースト７１を介して、電極９６ａに接続し、制御モジュール６０の電極６１ａを、金バンプ７０および電極９７に塗布された銀ペースト７１を介して電極９７に接続する。この工程の周囲の温度は、振動子モジュール４０Ａの耐熱温度以下に設定されている。
【００７３】
金バンプ７０によって、制御モジュール６０と電気デバイスモジュール９０との間には、金バンプ７０の高さ分以上のギャップが確保される。
【００７４】
このように構成された超音波プローブ２０Ａでは、第２の電極８０ａの第２の部分８２が、第１の電極４３ａに対して第１の方向Ｖ１及び第２の方向に１／２ピッチＰずれて配列されることによって、空隙Ｓが設けられる。この空隙Ｓにより、ノイズの原因となる超音波の不要反射の発生を防止できるので、画質を向上することができる。
【００７５】
また、振動子モジュール４０Ａと制御モジュール６０との間に電気デバイスモジュール９０の第３の主基板９１が配置されることにより、この第３の主基板９１によっても、圧電体４８ａから制御モジュール６０に向かって出力された超音波が吸収されるので、ノイズの発生を防止することができる。
【００７６】
また、超音波プローブ２０Ａは、振動子モジュール４０Ａと電気デバイスモジュール９０とを、耐熱温度が最も低い装置の一例となる振動子モジュール４０の耐熱温度以下で硬化する材料の一例となる銀ペースト７１を介して接続し、また、制御モジュール６０と電気デバイスモジュール９０とを、銀ペースト７１を介して接続することによって、超音波プローブ２０Ａの製造工程を、振動子モジュール４０の耐熱温度以下の環境化で行うことができる。
【００７７】
なお、各モジュールを接続する為に用いられる材料は、銀ペースト７１に限定されない。耐熱温度が最も低いモジュールを他のモジュールに接続する環境の温度において硬化する性質を有する材料であればよい。
【００７８】
また、低い振動子モジュール４０Ａと電気デバイスモジュール９０との間に、これらモジュールを接続する工程中の環境の温度では溶融しない材料の一例である金バンプ７０を介装することにより、各モジュール間に、金バンプ７０の高さ分のギャップを確保することができる。
【００７９】
なお、介装される物は、金バンプ７０に限定されない。耐熱温度が最も低いモジュールと他のモジュールとを接続する環境の温度において、溶融しない性質を有する材料で形成される物であればよい。
【００８０】
なお、第１の実施形態、及び、第２の実施形態に限定されない。第１の実施形態の超音波プローブ２０が、第２の実施形態の電気デバイスモジュール９０を有しても良い。具体的には、振動子モジュール４０と制御モジュール６０との間に、電気デバイスモジュール９０が配置される。そして、振動子モジュール４０が、第２の実施形態のように、電気デバイスモジュール９０に接続され、電気デバイスモジュール９０が制御モジュール６０に接続される。
【００８１】
また、第１の実施形態の超音波プローブ２０の第１の主基板４１は、複数の基板を有しており、その一例として、第１の基板５０、及び、第２の基板５１を有している。しかしながら、第１の主基板４１が有する基板の枚数は、２枚に限定されない。
【００８２】
また、第１の実施形態では、第１の基板５０は、第２の基板５１に、接続層としてのＡＣＦ５２を介して、積層されている。このように、複数の基板は、間に接続層を介して積層されてもよい。
【００８３】
また、基板間に設けられる内側電極の長さは、第１の電極４３ａと第２の電極４５ａとの距離の半分（つまり、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に１／４ピッチＰ）に限定されない。基板間に設けられる内側電極の長さは、内側電極間のギャップが最も広くなるように設定される。
【００８４】
第１の実施形態では、その一例として、内側電極の一例である第３の電極４６ａ間のギャップがもっとも広くなるように、第３の電極４６ａは、第１の電極４３ａに対して第３の電極４６ａの第１の対向部４６ｃがが、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に、１／４ピッチＰ離れる長さを有している。同様に、内側電極の一例である第４の電極４７ａ間のギャップが最も広くなるように、第４の電極４７ａは、第２の電極４５ａに対して、第４の電極４７ａの第２の対向部４７ｃが、第１の方向Ｖ１及び第２の方向Ｖ２に１／４ピッチＰ離れる長さを有している。
【００８５】
また、第１の実施形態では、第１の基板５０の第３の電極４６ａと第２の基板５１の第４の電極４７ａとは、ＡＣＦ５２を介して接続されたが、第３の電極４６ａと第２の基板５１の第４の電極４７ａとを電気的に接続するものはＡＣＦ２５に限定されない。第３の電極４６ａと第４の電極４７ａとを対向させて電気的に接続可能な材料であればよい。
【００８６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１０…プローブ診断装置、１２…モニタ、１３…画像処理部、２０…超音波プローブ、４０…振動子モジュール、４０Ａ…振動子モジュール、４１…第１の主基板、４１Ａ…第１の主基板、４３…第１の電極群、４３ａ…第１の電極、４５…第２の電極群、４５ａ…第２の電極、４６…第３の電極群（第１の電流経路部群）、４６ａ…第３の電極（第１の電流経路部、内側面電極）、４６ｂ…第１の接続部、４６ｃ…第１の対向部、４７…第４の電極群（第１の電流経路部群）、４７ａ…第４の電極（第１の電流経路部、内側面電極）、４７ｂ…第２の接続部、４７ｃ…第２の対向部、５０…第１の基板、５１…第２の基板、５２…ＡＣＦ（第１の電流経路部群、第１の電流経路部）、６１…第２の主基板、６８…ＡＳＩＣ（データ収集装置）、６３…第５の電極群（第２の電流経路部群）、６３ａ…第５の電極（第２の電流経路部）、６５…第６の電極群（第２の電流経路部群）、６５ａ…第６の電極（第２の電流経路部）、６６…第３の貫通電極群（第２の電流経路部群）、６６ａ…第３の貫通電極（第２の電流経路部）、９０…電気デバイスモジュール、９１…第３の主基板、９３…第８の電極群（第３の電流経路部群）、９３ａ…第８の電極（第３の電流経路部）、９６…第１０の電極群（第３の電流経路部群）、９６ａ…第１０の電極（第３の電流経路部）、９８…第６の貫通電極群（第３の電流経路部群）、９８ａ…第６の貫通電極（第３の電流経路）、１００…電気デバイス、Ｖ１…第１の方向、V２…第２の方向。
【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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