超音波トランスデューサとその製造方法
【課題】 接続信頼性の高い超音波トランスデューサとその製造方法の提供を提供する。
【解決手段】 凸部６を有する振動子２と、前記凸部６に対して対向するように設けられている配線基板３と、前記凸部６の少なくとも一部を包接し、前記振動子２と前記配線基板３とを電気的に接続する接着材４と、前記振動子２と前記配線基板３との間に設けられ、前記凸部６と前記接着材４を覆う樹脂５とを有することを特徴としている。
【解決手段】 凸部６を有する振動子２と、前記凸部６に対して対向するように設けられている配線基板３と、前記凸部６の少なくとも一部を包接し、前記振動子２と前記配線基板３とを電気的に接続する接着材４と、前記振動子２と前記配線基板３との間に設けられ、前記凸部６と前記接着材４を覆う樹脂５とを有することを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波トランスデューサとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波トランスデューサは、超音波診断装置の超音波プローブに用いられるものであり、被検体に超音波を送波し、反射波を受波するために用いられている。近年では、精度の高い診断を行うために、圧電素子をマトリックス状に配列した２次元アレイの超音波トランスデューサが用いられてきた。
【０００３】
例えば、図９に示すように超音波トランスデューサ１０１は、振動子１０５と、ＩＣ基板１０８の間を、導電素子１１１および接着材１１２により接合させて形成している。
【０００４】
振動子１０５は、所定の配列で複数配置されているトランスデューサ素子１０２と、トランスデューサ素子１０２の相対する略平面状の面上に、第１電極１０３及び第２電極１０４がそれぞれ形成されている。また、ＩＣ基板１０８は、基板本体１０６上にＩＣ回路１０７が形成され、更にその上に導体１０９を含む再分配層１１０が設けられている。
【０００５】
また、超音波トランスデューサ１０１の製造方法としては、まずＩＣ基板１０８の導体１０９上に導電素子１１１を設けた後、接着材１１２を体積させる。そして、振動子１０５が連続して接続したものである振動体（図示せず）を導電素子１１１上に接合させ、振動子１０５へと個片化を行う。個片化する際には、第２電極１０４に接する前までダイシングを行い、残りのトランスデューサ素子１０２と第２電極１０４は、レーザを用いて切断を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５０７５８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の超音波トランスデューサ１０１では、導電素子１１１が、半田ボールや導電性のバンプ等の高さや径等でバラつきの生じやすい方法により形成されたものであるため、振動子１０５の略平面状の第２電極１０４と導電素子１１１が電気的な接続が出来ず、接続不良をおこすことがあった。
【０００８】
また、振動子１０５とＩＣ基板１０８とを電気的に接続させるものが、導電素子１１１が半田ボールや導電性バンプ等である場合、振動子１０５とＩＣ基板１０８との間隔が、半田ボールや導電性バンプ等の高さ分しか間隔が開かないので、非常に狭くなってしまう。その結果、振動子１０５が連続して接続したものである振動体（図示せず）を個片化する工程で、ダイシングやレーザ等で切断する際に、ＩＣ基板１０８の導体１０９まで切断をしていまい、接続不良をおこす可能性があった。
【０００９】
そこで本発明では、接続信頼性の高い超音波トランスデューサとその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、実施形態の超音波トランスデューサは、凸部を有する振動子と、凸部に対して対向するように設けられている配線基板と、凸部の少なくとも一部を包接し、振動子と配線基板とを電気的に接続する接着材と、振動子と配線基板との間に設けられ、凸部と接着材を覆う樹脂とを有することを特徴としている。
【００１１】
また、実施形態の超音波トランスデューサの製造方法は、請求項１に記載の超音波トランスデューサの製造方法であって、振動体に複数の凸部を設ける工程と、配線基板上の凸部が設けられる位置に導電性の接着材を設ける工程と、振動体の凸部と配線基板とを位置合わせした状態で接合する工程と、振動体と配線基板との間に樹脂を供給する工程と、振動体を分割して振動子に個片化する工程とを含むことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る超音波トランスデューサの斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う超音波トランスデューサの断面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を示す工程断面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を示す工程断面図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を示す工程断面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る超音波トランスデューサの断面図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を示す工程断面図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を示す工程断面図。
【図９】従来の超音波トランスデューサを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る超音波トランスデューサとその製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る超音波トランスデューサ１について、図１、図２を参照して説明する。超音波トランスデューサ１は、振動子２と配線基板３との間に接着材４と樹脂５とが設けられたものである。
【００１５】
振動子２は、凸部６を有するトランスデューサ素子７と第１電極８及び第２電極９から形成されている。また、振動子２はマトリックス状に複数配置されており、本実施形態では例えば短手方向に約４０個、長手方向に約１００個配列して設けられているが、振動子２の数や配置の仕方はこれに限られない。なお、図１は、分かりやすくするため、短手方向に１０個、長手方向に３１個配列したものを用いており、図２は一部を省略した断面図である。
【００１６】
トランスデューサ素子７は、音響整合層１０と、圧電素子１１、そしてバッキング材１２を積層して形成されている。
【００１７】
音響整合層１０は、圧電素子１１と被検体（図示せず）との音響インピーダンスの整合をとる役割を果たしている。また、圧電素子１１は、電気信号を超音波パルスに変換して被検体へ送波した後、被検体から反射して戻ってきた超音波を受波して電気信号に変換して出力している。
【００１８】
そして、バッキング材１２は、圧電素子１１による超音波パルスの送波の際に、超音波の照射方向と反対側に放射される超音波パルスを吸収し、圧電素子１１の余分な振動を抑えるために設けられている。
【００１９】
凸部６は、振動子２の幅Ｗよりも狭く、全てほぼ同じ高さに形成されており、本実施形態では、バッキング材１２により形成されている。また、凸部６は最頂部に略平坦の面を有し、四方に段差が設けられた形状に形成されている。そして、凸部６の最頂部は、接着材４へと差し込み、凸部６と接着材４の接続を強固にするため、接着材４が設けられる領域よりも狭い領域となるように形成されている。なお、凸部６の形状はこれに限られることはなく、接着材４へと凸部６の最頂部を差し込むことが可能な形状であればどの様な形状でも良い。例えば、複数の段差が設けられた形状や、段差のない四角柱や三角柱、円柱等の柱状形状、角錘や円錐等の形状でも良い。
【００２０】
第１電極８は、本実施形態ではトランスデューサ素子７の凸部６の最頂部の略平坦面に設けられており、第２電極９は凸部６が設けられている側の相対する面側を覆うように設けられている。なお、第１電極８は、図２では凸部６の最頂部の略平坦面に設けられているが、これに限られることはなく、凸部６の最頂部を含むように設けられていれば、どのように設けても良い。
【００２１】
また、第１電極８は、本実施形態ではチタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）を順に積層して形成しているが、この他にニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）を順に積層したものでもよく、積層順や積層数、使用する材質はこれに限られない。そして、第２電極９は、例えばチタン（Ｔｉ）と金（Ａｕ）を順に積層して形成しているが、積層順積層数、使用する材質はこれに限られない。
【００２２】
配線基板３は、振動子２の第１電極８の対向面側に設けられており、基板本体１３上に積層する導体１４と接続し、凸部６にそれぞれ対応する位置にパッド１５が設けられている。また、パッド１５を囲むようにソルダーレジスト１６が形成されている。
【００２３】
パッド１５は、例えば銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）を順に積層して形成されたものを用いているが、積層順や使用する材質はこれに限られない。また、パッド１５の大きさは、接着材４と接している部分より少し大きめに形成されている。
【００２４】
接着材４は、振動子２の凸部６と配線基板３のパッド１５との間に設けられており、凸部６の少なくとも一部を包接して振動子２と配線基板３を接合している。
【００２５】
接着材４の材質としては、本実施形態では金属性フィラーと熱硬化性樹脂、例えば銀（Ａｇ）フィラーとエポキシ樹脂を含むものを用いているが、これに限られることはない。例えば、半田や、半田と熱硬化性樹脂を含むもの等、振動子２と配線基板３を電気的に接続可能な材質であればどのような材質であっても良い。
【００２６】
樹脂５は、凸部６と接着材４とを囲み、振動子２と配線基板３との間を満たしている。材質としては、本実施形態では熱膨張率が５０ｐｐｍ以下の熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂などを用いているが、これに限られることはない。接着材４に用いる樹脂と同じ材質のものを用いた場合、より密着性が向上するため、確実な接合を行うことが可能になる。
【００２７】
次に、超音波トランスデューサ１の製造方法を、図３、図４、図５を参照して説明する。
【００２８】
超音波トランスデューサ１は、大きく分けて振動体２０へ凸部６を設ける工程と、配線基板３に接着材４を設ける工程と、振動体２０と配線基板３とを接合して振動体２０を分割する工程に分けられる。なお、振動体２０は振動子２と同じ構成であるが、振動子２に分割される前の状態のものである。また、振動体２０は一定の厚みに形成されている。
【００２９】
まず、振動体２０へ凸部６を設ける工程を図３を参照して説明する。図３（ａ）に示すように、トランスデューサ素子７のバッキング材１２側と音響整合層１０側にそれぞれ第１電極８、第２電極９を設ける。
【００３０】
第１電極８は、本実施形態ではチタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）の順に、そして第２電極９はチタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）の順に、例えばスパッタリングや電気めっきを行って成膜する。なお、第１電極８、第２電極９を構成する材質及び、順番はこれに限られることはなく、適宜選択してよい。
【００３１】
次に、図３（ｂ）に示すように、１回目のダイシングを行う。ダイシングは、バッキング材１２に対して行われる。ダイシングに使用するブレード２１は、本実施形態では厚みが約５０μｍであり、複数のブレード２１が約２００μｍのピッチに設けられたものを使用する。なお、ブレード２１の厚みやピッチはこれに限られることはなく、所望の厚みやピッチに形成されたものを用いてもよい。
【００３２】
また、ダイシングする際は、本実施形態では深さ約９０μｍ、溝の幅が約１５０μｍになるように、ブレード２１の厚みの半分である約２５μｍずつずらしながらカットを５回行っていく。なお、ダイシングの深さや溝の幅、ブレード２１をずらす距離、カットの回数はこれに限られることはなく、適宜変更してもよい。
【００３３】
次に、図３（ｃ）に示すように、２回目のダイシングを行う。２回目のダイシングは、１回目のダイシングによって形成された溝を更にダイシングする工程であり、ダイシングに使用するブレード２１は、１回目のダイシングに使用したブレード２１と同様のものを使用する。また、ダイシングをする際は、溝の中央部に対して行い、深さ約５０μｍ、溝の幅が約５０μｍになるようにカットを１回行う。なお、本実施形態では１回目のダイシングに使用したブレード２１と同様のものを用いているが、これに限られることはなく、異なるものを用いてもよい。また、溝の深さや幅も適宜変更してもよい。
【００３４】
その後、ダイシングした一方向に対して略垂直となる方向を、図３（ｂ），（ｃ）の時と同様にダイシングを行っていく。これにより、最頂部の面積が５０×５０μｍ２、底部の面積が１５０×１５０μｍ２の凸部６が形成される。
【００３５】
本実施形態では段差を１つ設ける場合の工程であったが、これに限られることはない。そのため、例えば複数の段差が設けられた形状を形成したい場合は、更にダイシングを行い、段差を形成させる工程があってもよい。また、段差のない四角柱や三角柱、円柱等の柱状形状、角錘や円錐等の形状を形成したい場合は、段差を形成させる工程を減らしてもよい。
【００３６】
このように、一定の厚みに形成されている振動体２０のバッキング材１２をダイシングして凸部６を形成することにより、高さばらつきをおさえることが可能となる。
【００３７】
次に、配線基板３に接着材４を設ける工程を、図４を参照して説明する。まず、図４（ａ）に示すように、配線基板３上にマスク２２を載置する。
【００３８】
配線基板３は、本実施形態ではパッド１５に銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）が順に積層されたものを用いる。
【００３９】
また、マスク２２は、配線基板３のパッド１５の位置に位置合わせされて孔２３が形成されており、孔２３の大きさは、パッド１５の大きさより少し小さめに形成されている。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示すように、スキージ２４を移動させ、マスク２２の孔２３へと接着材４を充填させ、その後、図４（ｃ）に示すように、マスク２２を取り除く。
【００４１】
このように、孔２３を少し小さめに形成し、接着材４を充填することにより、後述する配線基板３と振動体２０とを接合させる際に、接着材４がパッド１５からはみだし、他のパッド等へと広がることで発生するリークを抑制することができる。
【００４２】
次に、振動体２０と配線基板３とを接合し、振動体２０を振動子２へと分割する工程を、図５を参照して説明する。
【００４３】
まず、図５（ａ）に示すように、配線基板３に振動体２０をマウントする。この時、振動体２０の凸部６を配線基板３上の接着材４へと約９０μｍ程度差し込んで接合する。なお、本実施形態では凸部６を約９０μｍ程度、接着材４へと差し込んで接合しているが、これに限られることはなく、凸部６の一部を露出する程度に接着材４へと差し込んで接合していればよい。
【００４４】
このような接合を行うことにより、配線基板３と振動体２０との間隔を広くすることが出来るため、後述する振動体２０を振動子２へと分割する際に、配線基板３までダイシングすることを防ぐことが出来る。また、凸部６を接着材４へと差し込んで接合することにより、接触面積を広くすることができるため、強度の高い接続を行うことが可能となる。更に、凸部６の高さに多少のばらつきがあっても、接着材４に差し込んでいるため、ばらつき吸収し、かつ電気的な接続をおこなうことが可能となる
次に、図５（ｂ）に示すように、振動体２０と配線基板３との間を樹脂５で満たし、封止する。この時、樹脂５はディスペンサー２５を用いて、アンダーフィル塗布を行い、毛細管現象により樹脂を満たしていく。
【００４５】
そして、図５（ｃ）に示すように、加熱装置２６により接着材４と樹脂５を加熱して硬化させる。例えば加熱装置２６で加熱する際には、気泡を抜くために樹脂５を満たしてから約１０分程度放置してから加熱を行い、約１５０℃で約４時間加熱を行う。なお、本実施形態では、銀（Ａｇ）フィラーとエポキシ樹脂を含むものを用いた場合であるが、接着材４として半田を含むものを用いた場合の温度と加熱時間は、約２４０℃で約３０秒の加熱を行う。また、樹脂５を満たしてから放置する時間や、加熱の温度、時間についてはこれに限られることはなく、適宜変更する事が可能である。
【００４６】
その後、図５（ｄ）に示すように、振動体２０をダイシングする。ダイシングするブレード２１は、厚みが約５０μｍの厚みのものを使用している。そして、ダイシングする位置は、隣り合う凸部６の略中央をダイシングしており、振動子２がマトリックス状に形成されるように一方向にダイシングした後、その方向に対して略垂直となる方向にも同様にダイシングを行う。また、ダイシングする際、振動体２０を確実に切断するため、樹脂５を少しダイシングする。
【００４７】
以上、第１実施形態によれば、バッキング材１２に一定の間隔で複数形成された凸部６を設け、配線基板３上に設けた接着材４へ、凸部６の少なくとも一部を包接するように差し込んでマウントし、接合させている。
【００４８】
このように、凸部６をバッキング材１２に形成することにより、凸部６の高さを略均一にすることができる。更に、接着材４に凸部６の少なくとも一部を包接するように差し込んでマウントするため、配線基板３と振動体２０との間隔を広くすることが出来、配線基板３までダイシングすることを防ぐことが出来る。その結果、接続信頼性の高い超音波トランスデューサ１を提供することが出来る。
【００４９】
また、凸部６を接着材４へと差し込んで接合することにより、接触面積を広くすることができるため、ダイシングを行っても電気的な接続を保持可能な強度の高い接続を行うことが可能なため、より接続信頼性の高い超音波トランスデューサ１を提供することが出来る。
【００５０】
なお、上記実施形態では、第１、第２電極８，９を設けてからダイシングを行っているが、第２電極９を先に設けておき、第１電極８は凸部６を形成した後に設けてもよい。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る超音波トランスデューサとその製造方法について、図６乃至図８を参照して説明する。本実施形態は、振動子３１上に凸部３２を形成した点で第１実施形態と異なり、その他の構成部分については、同様の構成を有している。従って、図６乃至図８では、第１実施形態と異なる凸部３２を含む超音波トランスデューサ３０とその製造方法のみを示し、以下の説明においては、第１実施形態と同様の構成部分については、詳細説明を省略して異なる構成部分についてのみ説明する。
【００５２】
図６に示すように、本実施形態の超音波トランスデューサ３０は、凸部３２が振動子３１上に形成されている。振動子３１は、トランスデューサ素子３３と第１電極８及び第２電極９とから形成されている。
【００５３】
トランスデューサ素子３３は、音響整合層１０と、圧電素子１１、そしてバッキング材３４を積層して形成されたものであり、第１、第２電極８，９は、トランスデューサ素子３３の長手方向の相対する面上に設けられている。
【００５４】
また、凸部３２は、第１電極８上に一定の間隔を設けて複数設けられており、本実施形態では、例えば金（Ａｕ）や半田等の導電性の材質から形成されたバンプである。
【００５５】
次に、超音波トランスデューサ３０の製造方法を、図７、図８を参照して説明する。超音波トランスデューサ３０は、大きく分けて振動体３５へ凸部３２を設ける工程と、配線基板３に接着材４を設ける工程と、振動体３５と配線基板３とを接合して振動体３５を分割する工程に分けられる。なお、振動体３５は振動子３１と同じ構成であるが、振動子３１に分割される前の状態のものである。また、配線基板３に接着材４を設ける工程は第１実施形態と同様のため、省略して説明する。
【００５６】
まず、振動体３５へ凸部３２を設ける工程を図７を参照して説明する。図７（ａ）に示すように、トランスデューサ素子３３のバッキング材３４側と音響整合層１０側にそれぞれ第１電極８、第２電極９を設ける。
【００５７】
第１電極８は、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）の順に、そして第２電極９はチタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）の順に、例えばスパッタリングや電気めっきを行って成膜する。
【００５８】
そして、図７（ｂ）に示すように、第１電極８上に凸部３２を設ける。凸部３２は、ワイヤーボンディングにより設けられ、凸部３２が形成される量だけ供給されて形成される。
【００５９】
次に、振動体３５と配線基板３とを接合し、振動体３５を振動子３１へと分割する工程を、図８を参照して説明する。
【００６０】
まず、図８（ａ）に示すように、配線基板３に振動体３５をマウントする。この時、振動体３５の凸部３２の少なくとも一部を露出するように接着材４へと差し込んで接合させる。このように接合させることにより、配線基板３と振動体３５との間隔を広くすることが出来るため、後述する振動体３５を振動子３１へと分割する際に、配線基板３までダイシングすることを防ぐことが出来る。また、凸部６を接着材４へと差し込んで接合することにより、接触面積を広くすることができるため、強度の高い接続を行うことが可能となる。更に、凸部３２の高さに多少のばらつきがあっても、接着材４に差し込んでいるため、ばらつき吸収し、かつ電気的な接続をおこなうことが可能となる。
【００６１】
次に、図８（ｂ）に示すように、振動体３５と配線基板３との間を樹脂５で満たし、封止する。この時、樹脂５はディスペンサー２５を用いて、アンダーフィル塗布を行い、毛細管現象により樹脂を満たしていく。
【００６２】
そして、図８（ｃ）に示すように、加熱装置２６により接着材４と樹脂５を加熱して硬化させる。例えば加熱装置２６で加熱する際には、気泡を抜くために樹脂５を満たしてから約１０分程度放置してから加熱を行い、約１５０℃で約４時間加熱を行う。なお、本実施形態では、銀（Ａｇ）フィラーとエポキシ樹脂を含むものを用いた場合であるが、接着材４として半田を含むものを用いた場合の温度と加熱時間は、約２４０℃で約３０秒加熱を行う。また、樹脂５を満たしてから放置する時間や、加熱の温度、時間についてはこれに限られることはなく、適宜変更する事が可能である。
【００６３】
その後、図８（ｄ）に示すように、振動体３５をダイシングする。ダイシングするブレード２１は、厚みが約５０μｍの厚みのものを使用し、ダイシングする位置は、隣り合う凸部３２の略中央をダイシングした後、ダイシングした方向に対して直角方向にも同様にダイシングを行う。また、ダイシングする際、振動体３５を確実に切断するため、樹脂５を少しダイシングする。
【００６４】
以上、本実施形態によれば、振動子３１上に一定の間隔で複数形成された凸部３２を設け、配線基板３上に設けた接着材４へ、凸部３２の一部を包接するように差し込んでマウントし、接合させている。
【００６５】
このように、接着材４に凸部３２の少なくとも一部を包接するように差し込んでマウントするため、配線基板３と振動体２０との間隔を広くすることが出来、配線基板３までダイシングすることを防ぐことが出来る。また、凸部３２の高さに多少のばらつきがあっても、接着材４に差し込んでいるため、ばらつき吸収し、かつ電気的な接続をおこなうことが可能となる。その結果、接続信頼性の高い超音波トランスデューサ３０を提供することが出来る。
【００６６】
更に、凸部３２を接着材４へと差し込んで接合することにより、接触面積を広くすることができるため、ダイシングを行っても電気的な接続を保持可能な強度の高い接続を行うことが可能なため、より接続信頼性の高い超音波トランスデューサ３０を行提供することが出来る。
【００６７】
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、その他のさまざま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】
【００６８】
１，３０，１０１…超音波トランスデューサ
２，３１，１０５…振動子
３…配線基板
４，１１２…接着材
５…樹脂
６，３２…凸部
７，３３，１０２…トランスデューサ素子
８，１０３…第１電極
９，１０４…第２電極
１０…音響整合層
１１…圧電素子
１２，３４…バッキング材
１３，１０６…基板本体
１４，１０９…導体
１５…パッド
１６…ソルダーレジスト
２０，３５…振動体
２１…ブレード
２２…マスク
２３…孔
２４…スキージ
２５…ディスペンサー
２６…加熱装置
１０７…ＩＣ回路
１０８…ＩＣ基板
１１０…再分配層
１１１…導電素子
Ｗ…幅
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波トランスデューサとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波トランスデューサは、超音波診断装置の超音波プローブに用いられるものであり、被検体に超音波を送波し、反射波を受波するために用いられている。近年では、精度の高い診断を行うために、圧電素子をマトリックス状に配列した２次元アレイの超音波トランスデューサが用いられてきた。
【０００３】
例えば、図９に示すように超音波トランスデューサ１０１は、振動子１０５と、ＩＣ基板１０８の間を、導電素子１１１および接着材１１２により接合させて形成している。
【０００４】
振動子１０５は、所定の配列で複数配置されているトランスデューサ素子１０２と、トランスデューサ素子１０２の相対する略平面状の面上に、第１電極１０３及び第２電極１０４がそれぞれ形成されている。また、ＩＣ基板１０８は、基板本体１０６上にＩＣ回路１０７が形成され、更にその上に導体１０９を含む再分配層１１０が設けられている。
【０００５】
また、超音波トランスデューサ１０１の製造方法としては、まずＩＣ基板１０８の導体１０９上に導電素子１１１を設けた後、接着材１１２を体積させる。そして、振動子１０５が連続して接続したものである振動体（図示せず）を導電素子１１１上に接合させ、振動子１０５へと個片化を行う。個片化する際には、第２電極１０４に接する前までダイシングを行い、残りのトランスデューサ素子１０２と第２電極１０４は、レーザを用いて切断を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５０７５８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の超音波トランスデューサ１０１では、導電素子１１１が、半田ボールや導電性のバンプ等の高さや径等でバラつきの生じやすい方法により形成されたものであるため、振動子１０５の略平面状の第２電極１０４と導電素子１１１が電気的な接続が出来ず、接続不良をおこすことがあった。
【０００８】
また、振動子１０５とＩＣ基板１０８とを電気的に接続させるものが、導電素子１１１が半田ボールや導電性バンプ等である場合、振動子１０５とＩＣ基板１０８との間隔が、半田ボールや導電性バンプ等の高さ分しか間隔が開かないので、非常に狭くなってしまう。その結果、振動子１０５が連続して接続したものである振動体（図示せず）を個片化する工程で、ダイシングやレーザ等で切断する際に、ＩＣ基板１０８の導体１０９まで切断をしていまい、接続不良をおこす可能性があった。
【０００９】
そこで本発明では、接続信頼性の高い超音波トランスデューサとその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、実施形態の超音波トランスデューサは、凸部を有する振動子と、凸部に対して対向するように設けられている配線基板と、凸部の少なくとも一部を包接し、振動子と配線基板とを電気的に接続する接着材と、振動子と配線基板との間に設けられ、凸部と接着材を覆う樹脂とを有することを特徴としている。
【００１１】
また、実施形態の超音波トランスデューサの製造方法は、請求項１に記載の超音波トランスデューサの製造方法であって、振動体に複数の凸部を設ける工程と、配線基板上の凸部が設けられる位置に導電性の接着材を設ける工程と、振動体の凸部と配線基板とを位置合わせした状態で接合する工程と、振動体と配線基板との間に樹脂を供給する工程と、振動体を分割して振動子に個片化する工程とを含むことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る超音波トランスデューサの斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う超音波トランスデューサの断面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を示す工程断面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を示す工程断面図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を示す工程断面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る超音波トランスデューサの断面図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を示す工程断面図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る超音波トランスデューサの製造方法を示す工程断面図。
【図９】従来の超音波トランスデューサを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る超音波トランスデューサとその製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る超音波トランスデューサ１について、図１、図２を参照して説明する。超音波トランスデューサ１は、振動子２と配線基板３との間に接着材４と樹脂５とが設けられたものである。
【００１５】
振動子２は、凸部６を有するトランスデューサ素子７と第１電極８及び第２電極９から形成されている。また、振動子２はマトリックス状に複数配置されており、本実施形態では例えば短手方向に約４０個、長手方向に約１００個配列して設けられているが、振動子２の数や配置の仕方はこれに限られない。なお、図１は、分かりやすくするため、短手方向に１０個、長手方向に３１個配列したものを用いており、図２は一部を省略した断面図である。
【００１６】
トランスデューサ素子７は、音響整合層１０と、圧電素子１１、そしてバッキング材１２を積層して形成されている。
【００１７】
音響整合層１０は、圧電素子１１と被検体（図示せず）との音響インピーダンスの整合をとる役割を果たしている。また、圧電素子１１は、電気信号を超音波パルスに変換して被検体へ送波した後、被検体から反射して戻ってきた超音波を受波して電気信号に変換して出力している。
【００１８】
そして、バッキング材１２は、圧電素子１１による超音波パルスの送波の際に、超音波の照射方向と反対側に放射される超音波パルスを吸収し、圧電素子１１の余分な振動を抑えるために設けられている。
【００１９】
凸部６は、振動子２の幅Ｗよりも狭く、全てほぼ同じ高さに形成されており、本実施形態では、バッキング材１２により形成されている。また、凸部６は最頂部に略平坦の面を有し、四方に段差が設けられた形状に形成されている。そして、凸部６の最頂部は、接着材４へと差し込み、凸部６と接着材４の接続を強固にするため、接着材４が設けられる領域よりも狭い領域となるように形成されている。なお、凸部６の形状はこれに限られることはなく、接着材４へと凸部６の最頂部を差し込むことが可能な形状であればどの様な形状でも良い。例えば、複数の段差が設けられた形状や、段差のない四角柱や三角柱、円柱等の柱状形状、角錘や円錐等の形状でも良い。
【００２０】
第１電極８は、本実施形態ではトランスデューサ素子７の凸部６の最頂部の略平坦面に設けられており、第２電極９は凸部６が設けられている側の相対する面側を覆うように設けられている。なお、第１電極８は、図２では凸部６の最頂部の略平坦面に設けられているが、これに限られることはなく、凸部６の最頂部を含むように設けられていれば、どのように設けても良い。
【００２１】
また、第１電極８は、本実施形態ではチタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）を順に積層して形成しているが、この他にニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）を順に積層したものでもよく、積層順や積層数、使用する材質はこれに限られない。そして、第２電極９は、例えばチタン（Ｔｉ）と金（Ａｕ）を順に積層して形成しているが、積層順積層数、使用する材質はこれに限られない。
【００２２】
配線基板３は、振動子２の第１電極８の対向面側に設けられており、基板本体１３上に積層する導体１４と接続し、凸部６にそれぞれ対応する位置にパッド１５が設けられている。また、パッド１５を囲むようにソルダーレジスト１６が形成されている。
【００２３】
パッド１５は、例えば銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）を順に積層して形成されたものを用いているが、積層順や使用する材質はこれに限られない。また、パッド１５の大きさは、接着材４と接している部分より少し大きめに形成されている。
【００２４】
接着材４は、振動子２の凸部６と配線基板３のパッド１５との間に設けられており、凸部６の少なくとも一部を包接して振動子２と配線基板３を接合している。
【００２５】
接着材４の材質としては、本実施形態では金属性フィラーと熱硬化性樹脂、例えば銀（Ａｇ）フィラーとエポキシ樹脂を含むものを用いているが、これに限られることはない。例えば、半田や、半田と熱硬化性樹脂を含むもの等、振動子２と配線基板３を電気的に接続可能な材質であればどのような材質であっても良い。
【００２６】
樹脂５は、凸部６と接着材４とを囲み、振動子２と配線基板３との間を満たしている。材質としては、本実施形態では熱膨張率が５０ｐｐｍ以下の熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂などを用いているが、これに限られることはない。接着材４に用いる樹脂と同じ材質のものを用いた場合、より密着性が向上するため、確実な接合を行うことが可能になる。
【００２７】
次に、超音波トランスデューサ１の製造方法を、図３、図４、図５を参照して説明する。
【００２８】
超音波トランスデューサ１は、大きく分けて振動体２０へ凸部６を設ける工程と、配線基板３に接着材４を設ける工程と、振動体２０と配線基板３とを接合して振動体２０を分割する工程に分けられる。なお、振動体２０は振動子２と同じ構成であるが、振動子２に分割される前の状態のものである。また、振動体２０は一定の厚みに形成されている。
【００２９】
まず、振動体２０へ凸部６を設ける工程を図３を参照して説明する。図３（ａ）に示すように、トランスデューサ素子７のバッキング材１２側と音響整合層１０側にそれぞれ第１電極８、第２電極９を設ける。
【００３０】
第１電極８は、本実施形態ではチタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）の順に、そして第２電極９はチタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）の順に、例えばスパッタリングや電気めっきを行って成膜する。なお、第１電極８、第２電極９を構成する材質及び、順番はこれに限られることはなく、適宜選択してよい。
【００３１】
次に、図３（ｂ）に示すように、１回目のダイシングを行う。ダイシングは、バッキング材１２に対して行われる。ダイシングに使用するブレード２１は、本実施形態では厚みが約５０μｍであり、複数のブレード２１が約２００μｍのピッチに設けられたものを使用する。なお、ブレード２１の厚みやピッチはこれに限られることはなく、所望の厚みやピッチに形成されたものを用いてもよい。
【００３２】
また、ダイシングする際は、本実施形態では深さ約９０μｍ、溝の幅が約１５０μｍになるように、ブレード２１の厚みの半分である約２５μｍずつずらしながらカットを５回行っていく。なお、ダイシングの深さや溝の幅、ブレード２１をずらす距離、カットの回数はこれに限られることはなく、適宜変更してもよい。
【００３３】
次に、図３（ｃ）に示すように、２回目のダイシングを行う。２回目のダイシングは、１回目のダイシングによって形成された溝を更にダイシングする工程であり、ダイシングに使用するブレード２１は、１回目のダイシングに使用したブレード２１と同様のものを使用する。また、ダイシングをする際は、溝の中央部に対して行い、深さ約５０μｍ、溝の幅が約５０μｍになるようにカットを１回行う。なお、本実施形態では１回目のダイシングに使用したブレード２１と同様のものを用いているが、これに限られることはなく、異なるものを用いてもよい。また、溝の深さや幅も適宜変更してもよい。
【００３４】
その後、ダイシングした一方向に対して略垂直となる方向を、図３（ｂ），（ｃ）の時と同様にダイシングを行っていく。これにより、最頂部の面積が５０×５０μｍ２、底部の面積が１５０×１５０μｍ２の凸部６が形成される。
【００３５】
本実施形態では段差を１つ設ける場合の工程であったが、これに限られることはない。そのため、例えば複数の段差が設けられた形状を形成したい場合は、更にダイシングを行い、段差を形成させる工程があってもよい。また、段差のない四角柱や三角柱、円柱等の柱状形状、角錘や円錐等の形状を形成したい場合は、段差を形成させる工程を減らしてもよい。
【００３６】
このように、一定の厚みに形成されている振動体２０のバッキング材１２をダイシングして凸部６を形成することにより、高さばらつきをおさえることが可能となる。
【００３７】
次に、配線基板３に接着材４を設ける工程を、図４を参照して説明する。まず、図４（ａ）に示すように、配線基板３上にマスク２２を載置する。
【００３８】
配線基板３は、本実施形態ではパッド１５に銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）が順に積層されたものを用いる。
【００３９】
また、マスク２２は、配線基板３のパッド１５の位置に位置合わせされて孔２３が形成されており、孔２３の大きさは、パッド１５の大きさより少し小さめに形成されている。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示すように、スキージ２４を移動させ、マスク２２の孔２３へと接着材４を充填させ、その後、図４（ｃ）に示すように、マスク２２を取り除く。
【００４１】
このように、孔２３を少し小さめに形成し、接着材４を充填することにより、後述する配線基板３と振動体２０とを接合させる際に、接着材４がパッド１５からはみだし、他のパッド等へと広がることで発生するリークを抑制することができる。
【００４２】
次に、振動体２０と配線基板３とを接合し、振動体２０を振動子２へと分割する工程を、図５を参照して説明する。
【００４３】
まず、図５（ａ）に示すように、配線基板３に振動体２０をマウントする。この時、振動体２０の凸部６を配線基板３上の接着材４へと約９０μｍ程度差し込んで接合する。なお、本実施形態では凸部６を約９０μｍ程度、接着材４へと差し込んで接合しているが、これに限られることはなく、凸部６の一部を露出する程度に接着材４へと差し込んで接合していればよい。
【００４４】
このような接合を行うことにより、配線基板３と振動体２０との間隔を広くすることが出来るため、後述する振動体２０を振動子２へと分割する際に、配線基板３までダイシングすることを防ぐことが出来る。また、凸部６を接着材４へと差し込んで接合することにより、接触面積を広くすることができるため、強度の高い接続を行うことが可能となる。更に、凸部６の高さに多少のばらつきがあっても、接着材４に差し込んでいるため、ばらつき吸収し、かつ電気的な接続をおこなうことが可能となる
次に、図５（ｂ）に示すように、振動体２０と配線基板３との間を樹脂５で満たし、封止する。この時、樹脂５はディスペンサー２５を用いて、アンダーフィル塗布を行い、毛細管現象により樹脂を満たしていく。
【００４５】
そして、図５（ｃ）に示すように、加熱装置２６により接着材４と樹脂５を加熱して硬化させる。例えば加熱装置２６で加熱する際には、気泡を抜くために樹脂５を満たしてから約１０分程度放置してから加熱を行い、約１５０℃で約４時間加熱を行う。なお、本実施形態では、銀（Ａｇ）フィラーとエポキシ樹脂を含むものを用いた場合であるが、接着材４として半田を含むものを用いた場合の温度と加熱時間は、約２４０℃で約３０秒の加熱を行う。また、樹脂５を満たしてから放置する時間や、加熱の温度、時間についてはこれに限られることはなく、適宜変更する事が可能である。
【００４６】
その後、図５（ｄ）に示すように、振動体２０をダイシングする。ダイシングするブレード２１は、厚みが約５０μｍの厚みのものを使用している。そして、ダイシングする位置は、隣り合う凸部６の略中央をダイシングしており、振動子２がマトリックス状に形成されるように一方向にダイシングした後、その方向に対して略垂直となる方向にも同様にダイシングを行う。また、ダイシングする際、振動体２０を確実に切断するため、樹脂５を少しダイシングする。
【００４７】
以上、第１実施形態によれば、バッキング材１２に一定の間隔で複数形成された凸部６を設け、配線基板３上に設けた接着材４へ、凸部６の少なくとも一部を包接するように差し込んでマウントし、接合させている。
【００４８】
このように、凸部６をバッキング材１２に形成することにより、凸部６の高さを略均一にすることができる。更に、接着材４に凸部６の少なくとも一部を包接するように差し込んでマウントするため、配線基板３と振動体２０との間隔を広くすることが出来、配線基板３までダイシングすることを防ぐことが出来る。その結果、接続信頼性の高い超音波トランスデューサ１を提供することが出来る。
【００４９】
また、凸部６を接着材４へと差し込んで接合することにより、接触面積を広くすることができるため、ダイシングを行っても電気的な接続を保持可能な強度の高い接続を行うことが可能なため、より接続信頼性の高い超音波トランスデューサ１を提供することが出来る。
【００５０】
なお、上記実施形態では、第１、第２電極８，９を設けてからダイシングを行っているが、第２電極９を先に設けておき、第１電極８は凸部６を形成した後に設けてもよい。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る超音波トランスデューサとその製造方法について、図６乃至図８を参照して説明する。本実施形態は、振動子３１上に凸部３２を形成した点で第１実施形態と異なり、その他の構成部分については、同様の構成を有している。従って、図６乃至図８では、第１実施形態と異なる凸部３２を含む超音波トランスデューサ３０とその製造方法のみを示し、以下の説明においては、第１実施形態と同様の構成部分については、詳細説明を省略して異なる構成部分についてのみ説明する。
【００５２】
図６に示すように、本実施形態の超音波トランスデューサ３０は、凸部３２が振動子３１上に形成されている。振動子３１は、トランスデューサ素子３３と第１電極８及び第２電極９とから形成されている。
【００５３】
トランスデューサ素子３３は、音響整合層１０と、圧電素子１１、そしてバッキング材３４を積層して形成されたものであり、第１、第２電極８，９は、トランスデューサ素子３３の長手方向の相対する面上に設けられている。
【００５４】
また、凸部３２は、第１電極８上に一定の間隔を設けて複数設けられており、本実施形態では、例えば金（Ａｕ）や半田等の導電性の材質から形成されたバンプである。
【００５５】
次に、超音波トランスデューサ３０の製造方法を、図７、図８を参照して説明する。超音波トランスデューサ３０は、大きく分けて振動体３５へ凸部３２を設ける工程と、配線基板３に接着材４を設ける工程と、振動体３５と配線基板３とを接合して振動体３５を分割する工程に分けられる。なお、振動体３５は振動子３１と同じ構成であるが、振動子３１に分割される前の状態のものである。また、配線基板３に接着材４を設ける工程は第１実施形態と同様のため、省略して説明する。
【００５６】
まず、振動体３５へ凸部３２を設ける工程を図７を参照して説明する。図７（ａ）に示すように、トランスデューサ素子３３のバッキング材３４側と音響整合層１０側にそれぞれ第１電極８、第２電極９を設ける。
【００５７】
第１電極８は、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）の順に、そして第２電極９はチタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）の順に、例えばスパッタリングや電気めっきを行って成膜する。
【００５８】
そして、図７（ｂ）に示すように、第１電極８上に凸部３２を設ける。凸部３２は、ワイヤーボンディングにより設けられ、凸部３２が形成される量だけ供給されて形成される。
【００５９】
次に、振動体３５と配線基板３とを接合し、振動体３５を振動子３１へと分割する工程を、図８を参照して説明する。
【００６０】
まず、図８（ａ）に示すように、配線基板３に振動体３５をマウントする。この時、振動体３５の凸部３２の少なくとも一部を露出するように接着材４へと差し込んで接合させる。このように接合させることにより、配線基板３と振動体３５との間隔を広くすることが出来るため、後述する振動体３５を振動子３１へと分割する際に、配線基板３までダイシングすることを防ぐことが出来る。また、凸部６を接着材４へと差し込んで接合することにより、接触面積を広くすることができるため、強度の高い接続を行うことが可能となる。更に、凸部３２の高さに多少のばらつきがあっても、接着材４に差し込んでいるため、ばらつき吸収し、かつ電気的な接続をおこなうことが可能となる。
【００６１】
次に、図８（ｂ）に示すように、振動体３５と配線基板３との間を樹脂５で満たし、封止する。この時、樹脂５はディスペンサー２５を用いて、アンダーフィル塗布を行い、毛細管現象により樹脂を満たしていく。
【００６２】
そして、図８（ｃ）に示すように、加熱装置２６により接着材４と樹脂５を加熱して硬化させる。例えば加熱装置２６で加熱する際には、気泡を抜くために樹脂５を満たしてから約１０分程度放置してから加熱を行い、約１５０℃で約４時間加熱を行う。なお、本実施形態では、銀（Ａｇ）フィラーとエポキシ樹脂を含むものを用いた場合であるが、接着材４として半田を含むものを用いた場合の温度と加熱時間は、約２４０℃で約３０秒加熱を行う。また、樹脂５を満たしてから放置する時間や、加熱の温度、時間についてはこれに限られることはなく、適宜変更する事が可能である。
【００６３】
その後、図８（ｄ）に示すように、振動体３５をダイシングする。ダイシングするブレード２１は、厚みが約５０μｍの厚みのものを使用し、ダイシングする位置は、隣り合う凸部３２の略中央をダイシングした後、ダイシングした方向に対して直角方向にも同様にダイシングを行う。また、ダイシングする際、振動体３５を確実に切断するため、樹脂５を少しダイシングする。
【００６４】
以上、本実施形態によれば、振動子３１上に一定の間隔で複数形成された凸部３２を設け、配線基板３上に設けた接着材４へ、凸部３２の一部を包接するように差し込んでマウントし、接合させている。
【００６５】
このように、接着材４に凸部３２の少なくとも一部を包接するように差し込んでマウントするため、配線基板３と振動体２０との間隔を広くすることが出来、配線基板３までダイシングすることを防ぐことが出来る。また、凸部３２の高さに多少のばらつきがあっても、接着材４に差し込んでいるため、ばらつき吸収し、かつ電気的な接続をおこなうことが可能となる。その結果、接続信頼性の高い超音波トランスデューサ３０を提供することが出来る。
【００６６】
更に、凸部３２を接着材４へと差し込んで接合することにより、接触面積を広くすることができるため、ダイシングを行っても電気的な接続を保持可能な強度の高い接続を行うことが可能なため、より接続信頼性の高い超音波トランスデューサ３０を行提供することが出来る。
【００６７】
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、その他のさまざま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】
【００６８】
１，３０，１０１…超音波トランスデューサ
２，３１，１０５…振動子
３…配線基板
４，１１２…接着材
５…樹脂
６，３２…凸部
７，３３，１０２…トランスデューサ素子
８，１０３…第１電極
９，１０４…第２電極
１０…音響整合層
１１…圧電素子
１２，３４…バッキング材
１３，１０６…基板本体
１４，１０９…導体
１５…パッド
１６…ソルダーレジスト
２０，３５…振動体
２１…ブレード
２２…マスク
２３…孔
２４…スキージ
２５…ディスペンサー
２６…加熱装置
１０７…ＩＣ回路
１０８…ＩＣ基板
１１０…再分配層
１１１…導電素子
Ｗ…幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸部を有する振動子と、
前記凸部に対して対向するように設けられている配線基板と、
前記凸部の少なくとも一部を包接し、前記振動子と前記配線基板とを電気的に接続する接着材と、
前記振動子と前記配線基板との間に設けられ、前記凸部と前記接着材を覆う樹脂と、
を有することを特徴とする超音波トランスデューサ。
【請求項２】
前記振動子は、音響整合層、圧電素子、バッキング材の順に積層したトランスデューサ素子と、前記バッキング材上に設けられた第１電極と、前記音響整合層上に設けられた第２電極を含み、
前記凸部は、前記第１電極と、前記トランスデューサ素子の前記バッキング材から形成されていることを特徴とする請求項１記載の超音波トランスデューサ。
【請求項３】
前記振動子は、音響整合層、圧電素子、バッキング材の順に積層したトランスデューサ素子と、前記バッキング材上に設けられた第１電極と、前記音響整合層上に設けられた第２電極を含み、
前記凸部は、前記第１電極上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の超音波トランスデューサ。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波トランスデューサの製造方法であって、
振動体に複数の前記凸部を設ける工程と、
前記配線基板上の前記凸部が設けられる位置に導電性の前記接着材を設ける工程と、
前記振動体の前記凸部と前記配線基板とを位置合わせした状態で接合する工程と、
前記振動体と前記配線基板との間に樹脂を供給する工程と、
前記振動体を分割して前記振動子に個片化する工程と、
を含むことを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項５】
前記振動体の前記凸部と前記配線基板とを位置合わせした状態で接合する際に、
少なくとも前記凸部の一部を包接するように接合することを特徴とする請求項４記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項６】
前記振動体を前記振動子へと分割する際に、前記振動体と前記配線基板との間に設けられた樹脂の一部までダイシングすることを特徴とする請求項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】
前記振動体は、音響整合層、圧電素子、バッキング材が順に積層し、前記バッキング材上に第１電極と、前記音響整合層上に第２電極が設けられて形成されたものであり、
前記凸部を設ける工程は、前記バッキング材をダイシングして前記凸部を設ける工程であることを特徴とする請求項４乃至請求項６に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項８】
前記振動体は、音響整合層、圧電素子、バッキング材が順に積層し、前記バッキング材上に第１電極と、前記音響整合層上に第２電極が設けられて形成されたものであり、
前記凸部を設ける工程は、前記第１電極上に導電性のバンプを設けて前記凸部を形成する工程であることを特徴とする請求項４乃至請求項６に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項１】
凸部を有する振動子と、
前記凸部に対して対向するように設けられている配線基板と、
前記凸部の少なくとも一部を包接し、前記振動子と前記配線基板とを電気的に接続する接着材と、
前記振動子と前記配線基板との間に設けられ、前記凸部と前記接着材を覆う樹脂と、
を有することを特徴とする超音波トランスデューサ。
【請求項２】
前記振動子は、音響整合層、圧電素子、バッキング材の順に積層したトランスデューサ素子と、前記バッキング材上に設けられた第１電極と、前記音響整合層上に設けられた第２電極を含み、
前記凸部は、前記第１電極と、前記トランスデューサ素子の前記バッキング材から形成されていることを特徴とする請求項１記載の超音波トランスデューサ。
【請求項３】
前記振動子は、音響整合層、圧電素子、バッキング材の順に積層したトランスデューサ素子と、前記バッキング材上に設けられた第１電極と、前記音響整合層上に設けられた第２電極を含み、
前記凸部は、前記第１電極上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の超音波トランスデューサ。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波トランスデューサの製造方法であって、
振動体に複数の前記凸部を設ける工程と、
前記配線基板上の前記凸部が設けられる位置に導電性の前記接着材を設ける工程と、
前記振動体の前記凸部と前記配線基板とを位置合わせした状態で接合する工程と、
前記振動体と前記配線基板との間に樹脂を供給する工程と、
前記振動体を分割して前記振動子に個片化する工程と、
を含むことを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項５】
前記振動体の前記凸部と前記配線基板とを位置合わせした状態で接合する際に、
少なくとも前記凸部の一部を包接するように接合することを特徴とする請求項４記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項６】
前記振動体を前記振動子へと分割する際に、前記振動体と前記配線基板との間に設けられた樹脂の一部までダイシングすることを特徴とする請求項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】
前記振動体は、音響整合層、圧電素子、バッキング材が順に積層し、前記バッキング材上に第１電極と、前記音響整合層上に第２電極が設けられて形成されたものであり、
前記凸部を設ける工程は、前記バッキング材をダイシングして前記凸部を設ける工程であることを特徴とする請求項４乃至請求項６に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項８】
前記振動体は、音響整合層、圧電素子、バッキング材が順に積層し、前記バッキング材上に第１電極と、前記音響整合層上に第２電極が設けられて形成されたものであり、
前記凸部を設ける工程は、前記第１電極上に導電性のバンプを設けて前記凸部を形成する工程であることを特徴とする請求項４乃至請求項６に記載の超音波トランスデューサの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４５６４（Ｐ２０１２−２４５６４Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３７７０５（Ｐ２０１１−１３７７０５）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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