本申請要求于2016年1月19日在韓國知識產權局提交的10-2016-0006460號韓國專利申請的權益，該申請的全部公開內容通過引用包含于此。

本公開涉及一種良率(yield)得到改善的超聲探頭以及制造該超聲探頭的方法。

背景技術：

超聲診斷設備將超聲波照射到諸如人或動物的對象，檢測從對象反射的回波信號，在監(jiān)視器上顯示組織的層析圖像且為對象的診斷提供信息。超聲診斷設備包括超聲探頭，從而將超聲波發(fā)送至對象且接收來自對象的回波信號。

超聲探頭包括在超聲波和電信號之間執(zhí)行轉換的壓電層。壓電層包括多個壓電元件的陣列。因此，具有上述構造的超聲診斷設備將超聲波照射到對象，將從對象反射的回波信號轉換成電信號且通過使用電信號來產生超聲圖像。

包括超聲探頭的超聲診斷設備當用于執(zhí)行上述處理時對于各種醫(yī)療目的是有用的。例如，超聲診斷設備可用于檢測生物體中的異物，測量受損的程度，觀察腫瘤且觀察胎兒。

已進行了大量的研究以提高超聲探頭的良率。

技術實現(xiàn)要素：

提供一種適用于低溫處理的超聲探頭以及制造該超聲探頭的方法。

另外的方面將部分地在以下的描述中闡明，部分地將從所述描述顯而易見，或可通過呈現(xiàn)的實施例的實踐而學習到。

根據(jù)實施例的一方面，一種超聲探頭包括：第一單元，被構造成從第一電信號產生超聲波或從所述超聲波的回波信號產生第二電信號；第二單元，被構造成將所述第一電信號提供至所述第一單元或接收來自所述第一單元的第二電信號；第三單元，被構造成將所述第一單元電連接到所述第二單元，所述第三單元包括彼此分開的多個導電凸塊和包圍所述多個導電凸塊的非導電膏或膜。

所述多個導電凸塊可被化學結合到包括在所述第一單元和所述第二單元中的金屬材料。

化學結合可以為金屬結合。

所述多個導電凸塊可包括具有約160℃或更低的熔解溫度的金屬合金。

所述多個導電凸塊可包括從錫(sn)、鉍(bi)、銦(in)、鉛(pb)、銀(ag)和鎵(ga)中選出的至少一種。

所述多個導電凸塊可分別具有約120μm或更小的直徑。

所述多個導電凸塊中的至少一個導電凸塊可具有從球形狀和柱形狀選出的至少一種形狀。

所述第一單元可包括分別接觸所述多個導電凸塊的多個第一導電焊盤。

所述第一單元還可包括聲放大層，所述聲放大層具有接觸所述多個第一導電焊盤的第一表面。

所述第一單元還可包括布置在所述聲放大層的第二表面上的壓電層，其中，所述第二表面與所述第一表面相對。

所述壓電層可包括二維地布置的多個壓電元件。

所述第一單元還可包括壓電層，所述壓電層接觸所述多個第一導電焊盤。

所述第二單元可包括多個第二導電焊盤，所述多個第二導電焊盤分別接觸所述多個導電凸塊。

所述第二單元還可包括芯片模塊基板，所述芯片模塊基板具有接觸所述多個第二導電焊盤的第一表面。

所述第二單元還可包括聲吸收層，所述聲吸收層接觸所述芯片模塊基板的第二表面，其中，所述第二表面與所述第一表面相對。

根據(jù)另一實施例的一方面，一種制造超聲探頭的方法包括：制備被構造成從第一電信號產生超聲波或從所述超聲波的回波信號產生第二電信號的第一單元；制備被構造成將所述第一電信號提供至所述第一單元或接收來自所述第一單元的第二電信號的第二單元；在所述第二單元上形成彼此分開的多個導電凸塊；在所述第二單元上形成非導電膏以填充在所述多個導電凸塊之間的空間；通過使用所述多個導電凸塊和所述非導電膏來將所述第一單元結合到所述第二單元。

所述多個導電凸塊可被化學結合到包括在所述第一單元和所述第二單元中的金屬材料。

化學結合可以為金屬結合。

所述多個導電凸塊可包括具有約160℃或更低的熔解溫度的金屬合金。

所述多個導電凸塊可包括從錫(sn)、鉍(bi)、銦(in)、鉛(pb)、銀(ag)和鎵(ga)中選出的至少一種。

所述多個導電凸塊可通過電鍍來形成。

所述多個導電凸塊可分別具有約120μm或更小的直徑。

在比所述多個導電凸塊的熔解溫度高的溫度下，所述第一單元可結合到所述第二單元。

在大氣壓力下，所述第一單元可結合到所述第二單元。

附圖說明

通過下面結合附圖對實施例的描述，這些和/或其他方面將變得顯而易見且更容易被理解，其中：

圖1是根據(jù)實施例的超聲診斷設備的框圖；

圖2是圖1所示的超聲探頭的框圖；

圖3是用于描述圖2中所示的超聲探頭的物理構造的示圖；

圖4是用于描述根據(jù)實施例的壓電層中的壓電元件的陣列的示圖；

圖5至圖9是用于描述根據(jù)實施例的制造超聲探頭的方法的示圖；

圖10是用于描述根據(jù)另一實施例的超聲探頭的物理構造的示圖；以及

圖11是用于描述根據(jù)另一實施例的匹配層的結構的示圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細描述實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中，相同的附圖標號始終指代相同的元件。在這方面，本實施例可具有不同的形式且不應當被解釋為被這里所闡明的描述所限制。因此，以下僅僅通過參照示圖描述實施例以解釋各方面。諸如之前提到的一列元件中的“至少一個”的表述修飾整列元件而并不修飾所述列中的獨立元件。

以下，將參照附圖詳細描述實施例。附圖中相同的附圖標號表示相同的元件，其描述將不被重復。

這里使用的術語“對象”可包括人、動物、人的一部分或動物的一部分。例如，對象可包括血管或器官(諸如肝臟、心臟、子宮、大腦、胸部和腹部)。此外，這里使用的術語“用戶”可以是諸如醫(yī)生、護士、醫(yī)學實驗技術人員或醫(yī)療成像專家的醫(yī)學專家或維修醫(yī)療設備的工程師，但是用戶不限于此。

圖1是根據(jù)實施例的超聲診斷設備100的框圖。參照圖1，超聲診斷設備100可包括：超聲探頭110，被構造成發(fā)送和接收超聲波；信號處理器120，被構造成處理由超聲探頭110施加的信號以產生圖像；顯示器130，被構造成顯示圖像；用戶輸入裝置140，被構造成接收用戶命令；存儲器150，被構造成存儲各種信息；控制器160，被構造成控制超聲診斷設備100的整體操作。

超聲探頭110可將超聲波發(fā)送至對象且接收從對象反射的超聲波的回波信號。以下將提供超聲探頭110的詳細描述。

信號處理器120可通過處理由超聲探頭110產生的超聲數(shù)據(jù)而產生超聲圖像。超聲圖像可以是從亮度模式(b模式)圖像、多普勒模式圖像、運動模式(m模式)圖像、彈性模式圖像以及彩色模式(c模式)圖像中選擇的至少一種，對于亮度模式(b模式)圖像，從對象反射的超聲波的回波信號的幅度通過亮度表示，對于多普勒模式圖像，運動對象的圖像通過利用多普勒效應按照光譜形式表示，運動模式(m模式)圖像根據(jù)時間示出對象在特定位置處的運動，對于彈性模式圖像，在將壓力施加到對象的情況和未將壓力施加到對象的情況之間的反應差通過圖像表示，對于彩色模式(c模式)圖像，運動對象的速度通過利用多普勒效應由彩色表示。由于通過使用現(xiàn)有的超聲圖像產生方法來產生超聲圖像，因此將省略對其詳細描述。因此，根據(jù)實施例的超聲圖像可包括任意維度圖像，諸如一維(1d)圖像、二維(2d)圖像、三維(3d)圖像以及四維(4d)圖像。

顯示器130可顯示由超聲診斷設備100處理的信息。例如，顯示器130可顯示由信號處理器120產生的超聲圖像且可顯示圖形用戶界面(gui)，從而請求用戶輸入。

顯示器130可包括從液晶顯示器、薄膜晶體管液晶顯示器、有機發(fā)光二極管、柔性顯示器、3d顯示器以及電泳顯示器中選出的至少一者。根據(jù)實施例，超聲診斷設備100可包括兩個或更多個顯示器130。

用戶輸入裝置140可允許用戶輸入數(shù)據(jù)，從而控制超聲診斷設備100。用戶輸入裝置140可包括鍵盤、鼠標、觸摸面板、軌跡球等。用戶輸入裝置140不限于所示的構造，而是還可包括諸如滾輪(jogwheel)、搖動開關(jogswitch)等的各種輸入裝置。

觸摸面板可檢測實際觸摸和接近觸摸兩者。實際觸摸指指示器實際觸摸屏幕，接近觸摸指指示器在特定距離內在與屏幕分開的同時接近屏幕。指示器是用于觸摸或接近地觸摸觸摸面板的特定部分的裝置。指示器的示例可包括記錄筆和諸如手指的人體部分。

另外，可通過與上述顯示器130形成層結構的觸摸屏幕來實現(xiàn)觸摸面板。觸摸屏幕可被分為電容式觸摸屏幕、電阻式觸摸屏幕、紅外光束式觸摸屏幕、表面聲波式觸摸屏幕、整體應變計式觸摸屏幕和壓電效應式觸摸屏幕。由于觸摸屏幕用作顯示器130和用戶輸入裝置140兩者，因此觸摸屏幕具有高可利用性。

盡管在圖1中未示出，但是各種傳感器可設置在觸摸屏幕的內部或附近從而檢測所述觸摸。檢測在觸摸面板上的觸摸的傳感器的示例可包括觸覺傳感器。觸覺傳感器可檢測具體對象在人的敏感度時或超過人的敏感度時的接觸。觸覺傳感器可檢測各種信息，諸如接觸面積的粗糙度、接觸對象的硬度、觸點的溫度等。

檢測在觸摸屏幕上的觸摸的傳感器的另一示例可包括接近傳感器。接近傳感器可通過使用電磁場力或紅外線而不需要任何機械接觸檢測存在或不存在接近特定檢測面的對象或附近存在的對象。接近傳感器的示例可包括透射式光電傳感器、直接反射式光電傳感器、鏡面反射式光電傳感器、高頻振蕩接近傳感器、電容式接近傳感器、磁式接近傳感器和紅外接接近感器。

存儲器150可存儲由超聲診斷設備100處理的各種信息。例如，存儲器150可存儲涉及對象的診斷的諸如圖像的醫(yī)學數(shù)據(jù)以及由超聲診斷設備100執(zhí)行的算法或程序。

存儲器150可包括從以下存儲介質選出的至少一種：閃存式存儲介質、硬盤式存儲介質、多媒體卡微型存儲介質、卡式存儲器(例如，sd卡、xd存儲器等)、隨機存取存儲器(ram)、靜態(tài)隨機存取存儲器(sram)、只讀存儲器(rom)、電可擦可編程的rom(eeprom)、可編程只讀存儲器(prom)、磁存儲器、磁盤和光盤。另外，超聲診斷設備100可操作在網(wǎng)上執(zhí)行存儲器150的存儲功能的網(wǎng)頁存儲或云服務器。

控制器160可控制超聲診斷設備100的全部操作。也就是說，控制器160可控制圖1所示的超聲探頭110、信號處理器120、顯示器130等的操作。例如，控制器160可以通過利用經(jīng)由用戶輸入裝置140輸入的用戶命令或在存儲器150中存儲的程序來控制信號處理器120產生圖像。此外，控制器160還可控制顯示器130來顯示由信號處理器120產生的圖像。

圖2是圖1所示的超聲探頭110的框圖。參照圖2，超聲探頭110是通過將超聲波發(fā)送至對象10且接收從對象10反射的回波信號而產生超聲數(shù)據(jù)的裝置。超聲探頭110可包括發(fā)送器210、壓電層220和接收器230。

發(fā)送器210可將驅動信號提供至壓電層220。發(fā)送器210可包括脈沖發(fā)生器212、發(fā)送延遲器214和脈沖器216。

脈沖發(fā)生器212可基于特定的脈沖重復頻率(prf)產生用于產生發(fā)送超聲波的率脈沖(ratepulse)。發(fā)送延遲器214可將延遲時間施加到由脈沖發(fā)生器212產生的率脈沖，從而確定發(fā)送方向性。施加了延遲時間的多個率脈沖分別與在壓電層220中包括的多個壓電元件對應。脈沖器216可在與被施加了延遲時間的多個率脈沖中的每一個率脈沖對應的時刻將驅動信號(或驅動脈沖)施加到壓電層220。

壓電層220可根據(jù)由發(fā)送器210提供的驅動信號而將超聲波發(fā)送至對象10，且接收從對象10反射的超聲回波信號。壓電層220可包括被構造成將電信號轉換成聲信號，反之亦然，的多個壓電元件。

接收器230可處理從壓電層220接收的信號，以產生超聲數(shù)據(jù)。接收器230可包括放大器232、模擬數(shù)字轉換器(adc)234、接收延遲器236和求和器238。

放大器232可放大從壓電層220接收到的信號，adc234可對被放大的信號執(zhí)行模擬數(shù)字轉換以產生數(shù)字信號。接收延遲器236可將延遲時間施加到數(shù)字信號，從而確定接收方向性。求和器238可對由接收延遲器236處理的信號求和，以產生超聲數(shù)據(jù)。來自基于接收方向性確定的方向的反射成分可通過由求和器238所執(zhí)行的另外處理而被加強。

超聲探頭110的發(fā)送器210和接收器230可形成在單個基板上的至少一個芯片中?；蹇砂ü?、陶瓷或聚合物基材料。基板可包括吸收超聲波的聲吸收材料。發(fā)送器210和接收器230內部的各塊可形成在一個芯片中，或兩個或更多個塊可形成在一個芯片中。一個芯片可與一個壓電元件對應地形成。因此，包括從發(fā)送器210和接收器230選出的至少一者的基板可被稱為芯片模塊基板430。芯片模塊基板430可指包括在超聲探頭110中包括的芯片中的一些芯片的基板以及包括在超聲探頭110中包括的所有芯片的基板。

除了發(fā)送器210和接收器230以外，超聲探頭110還可包括信號處理器120的局部構造、顯示器130的局部構造和用戶輸入裝置140的局部構造。

圖3是用于描述圖2中所示的超聲探頭110的物理構造的示圖。圖4是用于描述根據(jù)實施例的在壓電層220中包括的壓電元件222的陣列的示圖。如圖3所示，超聲探頭110可包括：第一單元310，被構造成從第一電信號產生超聲波或從超聲波的回波信號產生第二電信號；第二單元320，被構造成向第一單元310提供第一電信號或從第一單元310接收第二電信號；第三單元330，被構造成將第一單元310電連接到第二單元320。超聲波的回波信號是從對象反射的超聲波且可被稱為超聲波。

第一單元310可包括：壓電層220，被構造成在超聲波和電信號之間執(zhí)行轉換；匹配層410，被構造成使由壓電層220產生的超聲波的聲阻與對象的聲阻匹配。第一單元310還可包括聲放大層420，被構造成反射沿與朝向對象相反的方向發(fā)送的超聲波。

壓電層220可包括被構造成在電信號和超聲波之間執(zhí)行轉換的多個壓電元件222。多個壓電元件222可被配置成彼此分開。壓電元件222可包括引起壓電現(xiàn)象的材料。所述引起壓電現(xiàn)象的材料可包括從氧化鋅(zno)、氮化鋁(aln)、鋯鈦酸鉛(pbzrtio3，pzt)、鋯鈦酸鉛鑭(pblazrtio3，plzt)、鈦酸鋇(batio3，bt)、鈦酸鉛(pbtio3，pt)和鈮鎂酸鉛(pmn-pt)中選出的至少一種。

如圖4所示，壓電元件222可沿壓電層220的長度方向l和與長度方向l垂直的方向二維地配置。這可被稱為二維(2d)壓電層220。壓電層220可具有直線陣列或彎曲陣列?？筛鶕?jù)設計者的意圖不同地設置陣列形式。

壓電層220可適當?shù)厥贡惠斎氲綁弘娫?22的信號中的每個信號的輸入時間延遲，且沿著超聲波被發(fā)送所通過的外部掃描線而將信號發(fā)送至對象。按照這種方式，可通過使用多個回波信號獲取三維(3d)圖像。隨著壓電元件222的數(shù)量增加，可獲取更清楚的超聲圖像?？筛鶕?jù)設計者的意圖不同地設置陣列形式。根據(jù)另一實施例，壓電元件222可被一維地配置。

匹配層410可設置在壓電層220的前表面上。匹配層410可通過逐漸改變由壓電層220產生的超聲波的聲阻而使超聲波的聲阻接近對象的聲阻。匹配層410的聲阻可小于壓電層220的聲阻且大于對象的聲阻。壓電層220的前表面可指壓電層220的在超聲波被發(fā)射至對象的同時最接近對象的表面。壓電層220的后表面可指與前表面相反的表面。

匹配層410可包括多個匹配元件412，所述多個匹配元件412分別設置在多個壓電元件222上。然而，匹配層410不限于此。多個壓電元件222可被分組，單個匹配元件412可設置在最終的結構上。匹配層410可具有單層結構或多層結構。

第一單元310還可包括被構造成使超聲波聚焦的聲透鏡(未示出)。聲透鏡可設置在壓電層220的前表面上且可用于使由壓電層220產生的超聲波聚焦。聲透鏡可包括聲阻接近對象的聲阻的諸如硅橡膠的材料。另外，聲透鏡的中央部可以是凸出的或平坦的。聲透鏡可根據(jù)設計者的設計具有各種形狀。

聲放大層420可反射沿與朝向對象相反的方向發(fā)送的超聲波。聲放大層420可提高超聲波的聲特性。聲放大層420可包括相對于超聲波具有高反射率的諸如碳化鎢的材料。聲放大層420可在壓電層220的后表面上支撐壓電層222。盡管在圖3中未示出，但是電線可設置在聲放大層420中，從而將芯片模塊基板430電連接到壓電層220。聲放大層420可包括分別與壓電層220的多個壓電元件222對應的多個聲放大元件422。

第二單元320可包括芯片模塊基板430，所述芯片模塊基板430包括被構造成處理電信號的至少一個芯片。第二單元320還可包括被構造成吸收聲波的聲吸收層440。

如上所述，芯片模塊基板430可指包括被構造成處理電信號的至少一個芯片的基板。例如，芯片模塊基板430可包括被構造成執(zhí)行接收器230和發(fā)送器210的操作的至少一個芯片。芯片模塊基板430可以是專用集成電路(asic)，但是不限于此。

聲吸收層440可吸收沿與朝向對象相反的方向發(fā)送的超聲波且不直接用于檢查或診斷。聲吸收層440可設置在芯片模塊基板430的后表面上且支撐芯片模塊基板430。

為了便于描述，聲吸收層440在圖3中示出為形成為與芯片模塊基板430獨立的元件，但是不限于此。芯片模塊基板430可包括聲吸收材料。因此，芯片模塊基板430也可用作聲吸收層440。

超聲探頭110還可包括被構造成將第一單元310電連接到第二單元320的第三單元330。第三單元330可包括彼此分開的多個導電凸塊(conductivebump)450以及包圍多個導電凸塊450且填充第一單元310和第二單元320之間的空間的非導電膏或膜460。

第一單元310還可包括分別接觸多個導電凸塊450的多個第一導電焊盤470。第二單元320還可包括分別接觸多個導電凸塊450的多個第二導電焊盤480。也就是說，第一導電焊盤470可分別接觸導電凸塊450的上端。第二導電焊盤480可分別接觸導電凸塊450的下端。第一導電焊盤470和第二導電焊盤480可包括金屬材料。例如，第一導電焊盤470和第二導電焊盤480可包括從金(au)、鎳(ni)、銅(cu)、鈦(ti)、鉭(ta)、鋁(al)以及鈦鎢(tiw)中選出的至少一種。

多個導電凸塊450中的每一個導電凸塊的上端可電連接到第一單元310，例如電連接到壓電層220。也就是說，導電凸塊450可分別通過第一導電焊盤470和設置在聲放大元件422中的電線(未示出)連接到壓電元件222。多個導電凸塊450中的每一者的下端可通過第二導電焊盤480中的每一個導電焊盤而電連接到第二單元320，例如電連接到芯片模塊基板430。

導電凸塊450可包括具有約160℃或更低的熔解溫度的金屬合金。例如，導電凸塊450可包括在包括諸如錫(sn)、鉍(bi)、銦(in)、鉛(pb)、銀(ag)和鎵(ga)的金屬的金屬合金中的具有約160℃或更低的熔解溫度的金屬合金。例如，導電凸塊450可在比其熔解溫度高的溫度熔解且化學結合到其他金屬?；瘜W結合可以是金屬結合。

當?shù)谝粏卧?10通過使用具有約200℃或更高的熔解溫度的導電凸塊450而結合到第二單元320時，第一單元310和第二單元320可被加熱到約200℃或更高的溫度。在這種情況下，第一單元310的壓電層220可損失壓電性且即使在被施加電刺激時也不會恢復壓電性。因此，當使用具有高熔解溫度的導電凸塊450時，可降低超聲探頭110的良率。

為了防止壓電層220損失電特性，第一單元310可通過在低溫度下施加壓力而結合到第二單元320。在這種情況下，由于導電凸塊450、第一導電焊盤470和第二導電焊盤480是固體，因此需要施加高壓力。由于施加壓力，因此導電凸塊450和第二導電焊盤480可能會損壞芯片模塊基板430。導電凸塊450與第一導電焊盤470和第二導電焊盤480之間的物理粘結力可通過壓電層220的振動而弱化，導致超聲探頭110的故障。

由于根據(jù)本實施例的超聲探頭110使用具有約160℃或更低的熔解溫度的導電凸塊450，因此導電凸塊450可在熔解狀態(tài)下化學結合到第一導電焊盤470和第二導電焊盤480?；瘜W結合可以是金屬結合。當?shù)谝粏卧?10、第二單元320和導電凸塊450被加熱到超過導電凸塊450的熔解溫度時，導電凸塊450可在熔解狀態(tài)下化學結合到第一導電焊盤470和第二導電焊盤480?；瘜W結合的粘結力可大于物理結合的粘結力。另外，盡管壓電層220被加熱到約160℃且因此損失壓電性，但是壓電層220可通過電刺激恢復壓電性。因此，能夠提高超聲探頭110的良率。

導電凸塊450可具有從球形狀和柱形狀中選出的至少一種。導電凸塊450可分別具有約120μm或更小的直徑。由于導電凸塊450通過電鍍形成，因此可減小導電凸塊450的尺寸。由于減小了導電凸塊450的尺寸，因此能夠提高芯片模塊基板430的可利用性且使超聲探頭110最小化。

非導電膏或膜460可設置在第一單元310和第二單元320之間，從而包圍多個導電凸塊450且填充在第一單元310和第二單元320之間的空間。非導電膏或膜460可將第一單元310附著到第二單元320。非導電膏或膜460的粘合力可小于導電凸塊450的粘合力。

非導電膏或膜460可包括酚醛環(huán)氧樹脂和硬化劑，但是不限于此。非導電膏或膜460可包括熱固性環(huán)氧樹脂，諸如酸酐、胺或咪唑。非導電膏或膜460可具有約20μm至約200μm的厚度。

當非導電膏被注射在第一單元310和第二單元320之間時，非導電膏可被控制以填充在導電凸塊450之間的空間且不向外流動，這是因為非導電膏的粘度大于液體的粘度。因此，能夠防止非導電膏污染超聲探頭110的其他元件。在非導電膏中包含的濕氣隨時間蒸發(fā)且非導電膏變成非導電膜。因此，附圖標號“460”可表示非導電膏或非導電膜。

圖5至圖9是用于描述根據(jù)實施例的制造超聲探頭110的方法的示圖。

如圖5所示，可制備第一單元310和第二單元320。第一單元310可從第一電信號產生超聲波或從超聲波的回波信號產生第二電信號，第二單元320可將第一電信號提供到第一單元310或從第一單元310接收第二電信號。

第一單元310可包括：壓電層220，被構造成在超聲波和電信號之間執(zhí)行轉換；聲放大層420，設置在壓電層220的第一表面上以反射超聲波；匹配層410，設置在壓電層220的第二表面上以使超聲波的聲阻與對象的聲阻匹配。第一表面可與第二表面相對。第一單元310的壓電層220、聲放大層420和匹配層410可通過使用安裝夾具而層疊。安裝夾具的公差可在約10μm內。

第二單元320可包括：芯片模塊基板430，包括被構造成處理電信號的至少一個芯片；聲吸收層440，被構造成吸收超聲波或超聲波的回波信號。

當制備第一單元310時，彼此分開的多個第一導電焊盤470還可形成在第一單元310的聲放大層420上。類似地，當制備第二單元320時，彼此分開的多個第二導電焊盤480還可形成在第二單元320的芯片模塊基板430上。第一導電焊盤470和第二導電焊盤480可包括金屬材料。

如圖6所示，多個導電凸塊450可形成在第二單元320上。導電凸塊450可分別形成在第二導電焊盤480上。具有焊料球形狀的導電凸塊450可形成在第二導電焊盤480上。導電凸塊450可通過電鍍形成在第二導電焊盤480上。由于導電凸塊450通過電鍍形成，因此導電凸塊450可形成為具有小尺寸。例如，導電凸塊450可具有約120μm或更小的直徑。當導電凸塊450的尺寸減小時，能夠使芯片模塊基板430的可利用空間加寬且使超聲探頭110最小化。另外，如圖7所示，非導電膏460可形成在第二單元320上以填充在多個導電凸塊450之間的空間。非導電膏460可通過底部填充工藝(underfillprocess)來形成。非導電膏460的粘度大于諸如樹脂的粘合劑的粘度。因此，可便于實現(xiàn)非導電膏460的流動控制。

如圖8所示，第一單元310可通過使用導電凸塊450結合到第二單元320。第一單元310可通過倒裝芯片結合而結合到第二單元320。例如，第一單元310可通過將層疊有第一單元310的安裝夾具安放在第二單元320上而結合到第二單元320。第一單元310和第二單元320可對齊，使得第一導電焊盤470接觸導電凸塊450。第一單元310、第二單元320和導電凸塊450可被加熱到高于導電凸塊450的熔點的溫度。結果，導電凸塊450可變成熔解狀態(tài)且化學結合到第一導電焊盤470?；瘜W結合可以是金屬結合。

當?shù)谝粏卧?10的第一導電焊盤470和第二單元320的第二導電焊盤480接觸導電凸塊450時，溫度高于導電凸塊450的熔點。因此，導電凸塊450可變成熔解狀態(tài)且化學結合到第一導電焊盤470和第二導電焊盤480。

當?shù)谝粏卧?10結合到第二單元320時，壓力可以是大氣壓力。被施加到第一單元310的壓力可以是大氣壓力和第一單元310的重量的總和。由于導電凸塊450在熔解狀態(tài)下結合到第一導電焊盤470和第二導電焊盤480，因此無需將高壓力施加到第一單元310。低壓力可施加到第一單元310，從而使第一單元310均勻地結合到第二單元320。

如圖9所示，第一單元310可被切割以形成壓電元件222、匹配元件412和聲放大元件422。由于在低溫和低壓下執(zhí)行處理，因此可增加根據(jù)本實施例的超聲探頭110的生產率。

圖10是用于描述根據(jù)另一實施例的超聲探頭110的物理構造的示圖。圖10的超聲探頭110與圖3的超聲探頭110的區(qū)別在于：第一單元310不包括聲放大層420。也就是說，圖10所示的第一單元310可包括壓電層220、匹配層410、聲透鏡和多個第一導電焊盤470。

根據(jù)本實施例的超聲探頭110的匹配層410可匹配聲阻且可具有電導率。圖11是用于描述根據(jù)另一實施例的匹配層410的結構的示圖。參照圖11，匹配層410可具有多個導電顆粒510與粘結劑520混合的顆粒在粘結劑中(pib)的結構。

多個導電顆粒510中的每一個導電顆?？山佑|至少一個相鄰的導電顆粒510。因此，匹配層410可整體具有導電性。匹配層410中的導電顆粒510可具有相同的尺寸，至少兩個導電顆粒510可具有不同的尺寸。匹配層410中的導電顆粒510可以是相同的材料，至少兩個導電顆粒510可以是不同的材料。匹配層410的電導率和聲阻可根據(jù)材料的類型、導電顆粒510的尺寸、導電顆粒510的含量、粘結劑520的材料和粘結劑520的含量來確定。

多個導電顆粒510中的每一個導電顆?？砂ㄐ?12和遮蔽件514。芯512的材料可與遮蔽件514的材料不同。遮蔽件514可包圍芯512的表面。芯512的電導率可與遮蔽件514的電導率不同。

芯512的電導率可小于遮蔽件514的電導率。芯512可包括從非導電材料、半導體材料和導電材料中選出的至少一種。即使芯512包括導電材料，芯512的電導率也可小于遮蔽件514的電導率。例如，芯512可包括導電材料，諸如銅(cu)、鋁(al)、鎳(ni)、鎢(w)、鈹(be)、銦(in)、鐵(fe)、鉛(pb)、鈦(ti)或錫(sn)?？蛇x地，芯512可包括諸如玻璃的非導電材料或可包括諸如硅(si)、鍺(ge)或硼(b)等的半導體材料。芯512可包括金屬氧化物，諸如氧化鋁(al2o3)、二氧化錫(sno2)、三氧化二鐵(fe2o3)或氧化鋅(zno)。金屬氧化物可屬于導電材料、半導體材料和非導電材料。

遮蔽件514的電導率可大于芯512的電導率。例如，遮蔽件514可包括從作為具有高電導率的金屬的銀(ag)、金(au)和鉑(pt)中選出的至少一種。

導電顆粒510在圖11中被示出為具有球形狀，但是這僅僅是示例。除了球形狀以外，導電顆粒510可具有從薄片形狀、棒形狀、桿形狀、線形狀、纖維形狀和圓錐形狀中選出的一種。粘結劑520可填充在匹配層410中的導電顆粒510之間的空間。粘結劑520可以是使聲阻匹配的材料。例如，粘結劑520可包括從聚乙烯醇縮丁醛基材料、丙烯醛基材料、聚酯基材料、苯氧基材料、聚乙烯醇縮甲醛基材料、聚酰胺基材料、聚苯乙烯基材料、聚碳酸酯基材料、聚醋酸乙烯酯基材料、聚氨酯基材料、環(huán)氧基材料和其任意混合物中選出的至少一種。

當匹配層410具有電導率時，壓電層220可通過匹配層410電連接到芯片模塊基板430。因此，可減少導電凸塊450的數(shù)量。

應當理解的是，這里所述的實施例應當被認為僅是描述性目的而非限制目的。各實施例中的特征或方面的描述通常應當被認為可用于其他實施例中的其他相似特征或方面。

盡管已參照附圖描述了一個或更多個實施例，但是本領域的普通技術人員將理解的是，在不偏離如權利要求限定的精神和范圍的情況下，可做出形式和細節(jié)上的各種改變。