[发明专利]超声波探头及用于制造超声波探头的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2011年3月24日提交的在先日本专利申请No.2011-066748并且要求该日本专利申请的优先权，在此通过引用的方式将其全部内容并入本文。

技术领域

实施例涉及一种超声波探头及制造方法，其中该超声波探头使用换能器发射超声波并且接收反射的超声波，压电元件以二维(2-D)阵列的形式布置在该换能器中。

背景技术

近几年来，用于医疗回波图像分析的超声波诊断装置使用能够实时诊断三维运动图片(motion picture)的2-D阵列超声波探头。在该2-D阵列超声波探头中，从以2-D阵列形式布置的换能器中发射超声波，而且由该换能器接收反射的超声波。所检测的信号被经由电缆发送到检查装置的主体，使得该信号接受图像处理并且用于诊断等。

在凸面型的2-D阵列超声波探头中，存在以2-D凸面阵列的形式布置数千个的压电元件的换能器，并且柔性布线基板(FPC)用于连接该换能器和电路板基板(PCB)。在FPC中，如图3A所示，电极被交替地布置在PCB平面图的前表面和后表面上，以使从该换能器引出的布线与PCB的两个表面的距离最短并且具有最高的密度。

当FPC的电极连接到PCB的电极时，使用各向异性导电膜(ACF)。在该情况下，ACF被设置在PCB前表面上的电极焊盘上，并且FPC被布置在其上。另外，例如将聚四氟乙烯(PTFE)膜(具有高等级耐热和散热性能的片材)设置在其上，并且通过使用加热工具进行热压键合(thermocompressive bonding)将树脂片附着在其上。在该配置中，利用ACF中包含的粒子将FPC的电极与PCB的电极电连接。同样地，FPC的电极也连接到设置于PCB后表面上的电极。

上述超声波探头具有下列问题。即，在连接到前表面PCB侧的FPC和与之相邻的FPC之间具有一定的空间。当在后表面侧的FPC被布置在与该空间对应的位置时，对于通过使用加热工具进行热压键合的附着而言，PCB的刚性是不够的。作为结果，FPC不能跟随PCB的变形，这减小了热压键合表面的平坦性。因此，加压力是不够的，并且这可能引起不良的电连接。

发明内容

相应地，本发明的目的在于提供一种超声波探头以及用于制造该超声波探头的方法，该超声波探头能够解决加压力的不足并且通过充分地确保热压键合表面的平坦性来确保连接。

根据一个实施例，根据一个方面的超声波探头包括换能器、基板、多个第一FPC和多个第二FPC，所述基板具有形成在前表面和后表面上的电极以及处理从换能器获得的信号信息的电子部件；所述多个第一FPC以这样的方式连接：第一端部通过介入第一端部和换能器之间的连接件连接到换能器并且第二端部通过介入第二端部和在该基板的前表面一侧的电极之间的连接件连接到在该基板的前表面一侧的电极；所述多个第二FPC以这样的方式连接：第一端部利用介入所述第一端部和所述换能器之间的连接件连接到所述换能器并且第二端部利用介入所述第二端部和位于所述基板的所述后表面一侧的电极之间的连接件连接到位于所述基板的所述后表面一侧的电极，其中具有与第一FPC的刚性和厚度基本上相同的刚性和厚度的虚设材料(dummy material)被布置在对应于第二FPC的第二端部、与该基板的前表面一侧的电极相邻的部分处。

根据上述的配置，提供了一种超声波探头以及用于制造该超声波探头方法，该超声波探头能够解决加压力的不足，并且通过充分地确保热压键合表面的平坦性来确保连接。

附图说明

图1是示出了根据本实施例的超声波探头的透视图；

图2是示出了该超声波探头的必要部分的剖面图；

图3A是示出了包含在该超声波探头内的基板的平面图；

图3B是示出了与该基板连接的第一FPC的第二端部的平面图；

图3C是示出了该第二端部的变型的平面图；

图3D是示出了该第二端部的变型的平面图；

图4A是示意性示出了FPC与该超声波探头的基板之间的连接部分的剖面图；

图4B是对图4A中连续双短划线所指示的K部分进行放大和显示的剖面图；

图5是示出了超声波探头的制造步骤的必要部分的剖面图；

图6是示出了超声波探头的制造步骤的平面图；

图7是示出了超声波探头的制造步骤的必要部分的剖面图；

图8是示出了超声波探头的制造步骤的必要部分的剖面图；

图9A是示出了包含在超声波探头内的虚设材料的变型的平面图；