[发明专利]超声扫描器组件

说明书

提供了管腔内超声成像设备、系统和方法。在一些实施例中，所述管腔内超声成像设备包括：柔性细长构件，其被配置为被定位在患者的身体管腔内；以及超声扫描器组件，其被设置在所述柔性细长构件的远侧部分处并被配置为获得所述身体管腔的成像数据。所述超声扫描器组件包括：柔性基板，所述柔性基板上的第一凸块下金属化(UBM)层，所述第一UBM层上的第一焊料特征，以及被电连接到所述第一焊料特征的第一电子部件。

相关申请

本申请要求于2018年10月31日提交的美国临时申请US 62/579204的权益和优先权，通过引用将其并入本文。

技术领域

本公开内容总体上涉及管腔内和/或血管内超声(IVUS)成像系统，并且特别涉及具有电镀焊料凸块的超声扫描器组件。电镀焊料凸块减少或消除了对焊料球的使用并且提高了工艺产量和超声扫描器组件的可靠性。

背景技术

医学专业人员通常使用微创感测系统来评价、测量和诊断人体内的状况。举一个例子，血管内超声(IVUS)成像在介入心脏病学中被广泛用作用于评估人体内的患病血管(例如，动脉)的诊断工具，以确定处置的需求，引导介入和/或评估其有效性。IVUS设备包括被布置在细长构件的远端处的一个或多个超声换能器。该细长构件行进到血管中，从而将换能器引导到要成像的区。换能器发射超声能量，以便创建感兴趣血管的图像。超声波因组织结构(例如，血管壁的各个层)、红细胞和其他感兴趣特征引起的不连续性被部分反射。来自反射波的回波被换能器接收，并且被传递到IVUS成像系统。该成像系统处理接收到的超声回波，以产生在其中放置设备的血管的截面图像。

当今使用的一种类型的IVUS设备是固态IVUS设备。典型的固态IVUS设备包括诸如导管之类的柔性细长构件以及被定位在柔性细长构件的远侧部分上的超声扫描器组件。该超声扫描器组件将包括被安装在柔性电路上的超声换能器阵列。超声换能器阵列被连接到也被安装在柔性电路上的一组控制器。这些控制器选择阵列中的一个或多个超声换能器来发射超声脉冲并接收回波信号。通过逐步执行一系列发射-接收设置，被耦合到固态IVUS设备的控制台能够合成机械扫描的换能器元件的效果，但没有移动部分。

常规上，焊球和模版印刷用于将超声换能器、控制器和其他电子部件结合到柔性电路。然而，由于用于将电子部件安装到柔性电路的焊点的尺寸较小，因此在焊点处观察到空隙或不可靠的连接。另外，模版印刷需要精确的对准控制，并且在能够被印刷到柔性电路的接触焊盘上的焊膏的量的方面具有有限的范围。

发明内容

本公开内容的实施例提供了包括超声扫描器组件的超声成像设备以及制造超声扫描器组件的方法。诸如超声换能器、电容器和专用集成电路(ASIC)之类的电子部件无需使用焊球即可结合到柔性电路。将至少包括钛钨层的凸块下金属化(UBM)层沉积在柔性电路的整个表面上。然后，在UBM层上形成干光刻胶层，并且利用光刻工艺对干光刻胶层进行图案化以限定凸块着陆区。使用UBM层作为电极，将焊料材料电镀到凸块着陆区上以形成焊料特征。在去除经图案化的干光刻胶层之后，去除未被焊料特征覆盖的UBM层。然后将电子部件翻转并经由焊料特征将电子部件焊接到柔性电路。结果得到的超声扫描器组件包括在焊料特征与柔性电路的导电层之间的UBM层。有利地，当制造用于IVUS设备的超声扫描器组件时，本文描述的设备、系统和方法提供了可靠且鲁棒的工艺来将电子部件结合到柔性电路。