JP2000298119A - Composite piezoelectric ultrasonic probe integrated with electric circuit and its manufacture - Google Patents

Composite piezoelectric ultrasonic probe integrated with electric circuit and its manufacture

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JP2000298119A
JP2000298119A JP11108195A JP10819599A JP2000298119A JP 2000298119 A JP2000298119 A JP 2000298119A JP 11108195 A JP11108195 A JP 11108195A JP 10819599 A JP10819599 A JP 10819599A JP 2000298119 A JP2000298119 A JP 2000298119A
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JP
Japan
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ultrasonic probe
electrode
piezoelectric
voltage
electric circuit
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Pending
Application number
JP11108195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoki Funakubo
朋樹 舟窪
Katsuhiro Wakabayashi
勝裕 若林
Yukihiko Sawada
之彦 沢田
Norihiro Yamada
典弘 山田
Masaki Esashi
正喜 江刺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a supersensitive composite piezoelectric ultrasonic probe integrated with an electric circuit allowing miniaturization, and provide a manufacturing method therefor. SOLUTION: In this probe 1, a pulse voltage is applied to electrodes 21, 22 through a cable from the outside. The pulse voltage passes through a chip 25 and a wiring electrode 24, and is applied to a first electrode 5 of an ultrasonic probe part 2. A composite piezoelectric part 6 applied with the voltage oscillates by an inverse piezoelectric effect to generate ultrasonic waves. The generated ultrasonic waves pass through a matching layer 8, is radiated form a lens 9 surface, is reflected by a reflector, and is incident on the lens 9 surface again. The incident ultrasonic waves excite a voltage in the composite piezoelectric part 6 by a piezoelectric effect. The excided voltage is inputted into the chip 25 through the wiring electrode 24. The excited voltage is amplified in the chip 25, and is transmitted to the cable. The transmitted voltage signal is inputted into an ultrasonic diagnostic device. By sequentially radiating the ultrasonic waves with rotating the probe 1, an image in all directions perpendicular to the axis can be displayed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気回路を一体的
に設けた複合圧電体超音波探触子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite piezoelectric ultrasonic probe integrally provided with an electric circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、超音波探触子を用いて体腔内を画
像化し検査を行う超音波診断装置がよく使用されてい
る。一般に、超音波探触子が受信するのは体内からの微
弱な反射音波であるため、信号を増幅するために増幅器
を設ける必要がある。しかし、増幅器がケーブルを介し
て探触子と接続されている場合には、ケーブルにより信
号が減衰するだけでなく、ノイズの混入が避けられな
い。
2. Description of the Related Art In recent years, an ultrasonic diagnostic apparatus which uses a ultrasonic probe to image and inspect the inside of a body cavity is often used. Generally, an ultrasonic probe receives a weak reflected sound wave from the body, and therefore, it is necessary to provide an amplifier to amplify the signal. However, when the amplifier is connected to the probe via a cable, not only the signal is attenuated by the cable, but also noise is unavoidable.

【0003】このような問題を解決するために、超音波
探触子と増幅器とをケーブルを介さずに一体化すること
が試みられている。このような一体型の超音波探触子
は、例えば、特表平2−502078号公報「小型空洞
部をイメージ化するための装置および方法」に開示され
ている。
In order to solve such a problem, attempts have been made to integrate an ultrasonic probe and an amplifier without using a cable. Such an integrated ultrasonic probe is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Publication No. 2-502078, entitled "Apparatus and Method for Imaging Small Cavity".

【0004】図6に、上記文献に開示されている超音波
探触子を示す。超音波探触子の本体42は、アルミナ材
からなる角柱部42a、円筒部42b、両者を連結する
連結部42cからなる。円筒部42bの外周には可とう
性圧電材料(高分子圧電体)からなるリング44が載置
されている。リング44は64個に分割された内面の電
極(図示せず)を有し、各電極は、連結部42c上の配
線パターン46を介して、角柱部42a上の電極パター
ンと連結されている。角柱部42aの電極パターン上に
は、電極パターンに対応して複数のチップ54が載置さ
れ、各チップ54は電極パターンを通して互いに電気的
に接続されている。一つのチップ54からケーブル28
が引き出されている。図6の超音波探触子は以下のよう
に動作する。ケーブル28からの電圧は、チップ54に
よって選択的にリング44の一つの内面電極に印加され
る。電圧印加された内面電極の圧電素子部は、逆圧電効
果により振動して超音波を外部に放出する。放出された
超音波は図示しない外部反射体により反射されて、再度
リング44に入射する。入射した超音波により、圧電リ
ング44の一つの内面電極に圧電効果による電圧が励起
される。励起電圧による信号は、チップ54で増幅され
てケーブル28に電送される。チップ54はマルチプレ
クサーと増幅器の両方の機能を果たす。伝送された信号
は、図示しない観測装置に入力されて画像化される。
FIG. 6 shows an ultrasonic probe disclosed in the above document. The main body 42 of the ultrasonic probe includes a prism portion 42a made of alumina material, a cylindrical portion 42b, and a connecting portion 42c connecting the both. A ring 44 made of a flexible piezoelectric material (a polymer piezoelectric material) is mounted on the outer periphery of the cylindrical portion 42b. The ring 44 has an inner surface electrode (not shown) divided into 64 pieces, and each electrode is connected to an electrode pattern on the prism portion 42a via a wiring pattern 46 on the connecting portion 42c. A plurality of chips 54 are mounted on the electrode pattern of the prism portion 42a corresponding to the electrode patterns, and the chips 54 are electrically connected to each other through the electrode patterns. Cable 28 from one tip 54
Has been pulled out. The ultrasonic probe of FIG. 6 operates as follows. Voltage from cable 28 is selectively applied by tip 54 to one of the inner electrodes of ring 44. The piezoelectric element portion of the inner electrode to which the voltage is applied vibrates due to the inverse piezoelectric effect and emits ultrasonic waves to the outside. The emitted ultrasonic waves are reflected by an external reflector (not shown), and enter the ring 44 again. A voltage due to the piezoelectric effect is excited at one inner surface electrode of the piezoelectric ring 44 by the incident ultrasonic waves. The signal based on the excitation voltage is amplified by the chip 54 and transmitted to the cable 28. Chip 54 performs the functions of both a multiplexer and an amplifier. The transmitted signal is input to an observation device (not shown) and is imaged.

【0005】しかしながら、上記超音波探触子において
は、圧電体としてフレキシブルな高分子圧電体を用いて
いるため、感度が小さいという問題点があった。また、
感度を上げるために圧電体として複合圧電体を用いて
も、本体と圧電体とが別体で製造されるために、探触子
が大型になるという問題点があった。
[0005] However, the ultrasonic probe has a problem in that the sensitivity is low because a flexible polymer piezoelectric material is used as the piezoelectric material. Also,
Even when a composite piezoelectric body is used as the piezoelectric body to increase the sensitivity, there is a problem that the probe becomes large because the main body and the piezoelectric body are manufactured separately.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、感度が高く
小型化が可能な電気回路一体型複合圧電体超音波探触子
およびその製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric circuit integrated type composite piezoelectric ultrasonic probe which is highly sensitive and can be miniaturized, and a method of manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、背面負
荷材、複合圧電体、および整合層を備えた超音波探触子
と、該超音波探触子と一体化されたシリコン基材と、該
シリコン基材上に載置された電気回路とを備えることを
特徴とする電気回路一体型複合圧電体超音波探触子が提
供される。
According to the present invention, there is provided an ultrasonic probe provided with a back load material, a composite piezoelectric body, and a matching layer, and a silicon substrate integrated with the ultrasonic probe. And an electric circuit mounted on the silicon substrate. An electric circuit-integrated composite piezoelectric ultrasonic probe is provided.

【0008】また、本発明によれば、シリコン基材の一
部にエッチングを施し、エッチングされたシリコン基材
を型として圧電体を注型して焼成する工程、シリコン型
の部分を除去して圧電体を露出させ、露出した圧電体間
に樹脂を注入して複合圧電体を作製する工程、複合圧電
体の一方の面へ電極および背面負荷材を形成し、他方の
面へ電極および整合層を形成して、複合圧電体超音波探
触子を作製する工程、残存するシリコン基材の表面に電
気回路を形成する工程の各工程を含むことを特徴とする
電気回路一体型複合圧電体超音波探触子の製造方法が提
供される。
Further, according to the present invention, a step of etching a part of a silicon substrate, casting and firing a piezoelectric body using the etched silicon substrate as a mold, and removing the silicon mold portion A step of exposing the piezoelectric body, injecting a resin between the exposed piezoelectric bodies to form a composite piezoelectric body, forming an electrode and a back load material on one surface of the composite piezoelectric body, and forming an electrode and a matching layer on the other surface. Forming a composite piezoelectric ultrasonic probe, and forming an electric circuit on the surface of the remaining silicon substrate. A method for manufacturing an acoustic probe is provided.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して詳
細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0010】(第1の実施形態)図1は、本発明に係る
電気回路一体型複合圧電体超音波探触子の第1の実施形
態の一例を示す図であって、図1(a)はその概略斜視
図であり、図1(b)はその上面図である。本実施形態
の超音波探触子1は、超音波探触子部2と電気回路部3と
からなる。
(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing an example of a first embodiment of a composite piezoelectric ultrasonic probe integrated with an electric circuit according to the present invention, and FIG. FIG. 1 is a schematic perspective view, and FIG. 1B is a top view thereof. The ultrasonic probe 1 according to the present embodiment includes an ultrasonic probe unit 2 and an electric circuit unit 3.

【0011】超音波探触子部2は、背面負荷材4、第1
電極5、複合圧電体部6、第2電極7、整合層8、およ
びレンズ層9がこの順に積層された構造をなす。レンズ
層9はなくても良い。複合圧電体部6は、複数の例えば
互いに平行なロッド状の圧電体10と圧電体10の隙間
を埋める樹脂11とからなる。圧電体10には、PZT
(チタン酸ジルコン酸塩)のほか、ぺロブスカイト構造
の他の圧電セラミクス、またはチタン酸バリウム等の鉛
を含まない圧電セラミクスなどを用いることができる。
The ultrasonic probe section 2 includes a back load member 4, a first
The electrode 5, the composite piezoelectric member 6, the second electrode 7, the matching layer 8, and the lens layer 9 are laminated in this order. The lens layer 9 may not be provided. The composite piezoelectric member 6 includes a plurality of, for example, rod-shaped piezoelectric members 10 that are parallel to each other, and a resin 11 that fills a gap between the piezoelectric members 10. The piezoelectric body 10 includes PZT
In addition to (zirconate titanate), other piezoelectric ceramics having a perovskite structure, or lead-free piezoelectric ceramics such as barium titanate can be used.

【0012】電気回路部3は、シリコン基材19、シリ
コン基材19表面に形成された絶縁膜20、絶縁膜20
の1つの表面(上面)に設けられた配線電極21〜2
4、これらの配線電極の上に載置されたチップ25から
なる。
The electric circuit section 3 includes a silicon substrate 19, an insulating film 20 formed on the surface of the silicon substrate 19, and an insulating film 20.
Wiring electrodes 21 and 2 provided on one surface (upper surface) of
4. A chip 25 mounted on these wiring electrodes.

【0013】シリコン基材19は、少なくとも超音波探
触子部2の背面負荷材4、第1電極5、および複合圧電
体部6の各側面に接触して、これらの部材と一体化して
形成されている。
The silicon substrate 19 is formed integrally with at least the side surfaces of the back load member 4, the first electrode 5, and the composite piezoelectric body 6 of the ultrasonic probe section 2 and integrated with these members. Have been.

【0014】絶縁膜20は、超音波探触子部2と接触し
ないシリコン基材19の各表面に形成されている。配線
電極21および22は外部と連絡するケーブルと接続す
るための電極であり、例えば、電極21がGND(アー
ス)電極、電極22が信号電極である。配線電極23
は、超音波探触子部2の第2電極7と電気的に接続され
ているGND電極である。配線電極24は、第1電極5
と電気的に接続されている信号電極である。配線電極2
4は、シリコン基材19の上面から側面にかけて絶縁膜
20上に連続して形成され、その先端部は半田、ペース
トなどの接合部材26を介して第1電極5の露出する側
面と接続されている。チップ25は内部に増幅器または
マルチプレクサなどの電気回路を有しており、チップ2
5底部の入出力端子(図示せず)を介して配線電極21
〜24と電気的に接続されている。
The insulating film 20 is formed on each surface of the silicon substrate 19 that does not contact the ultrasonic probe 2. The wiring electrodes 21 and 22 are electrodes for connecting to a cable communicating with the outside. For example, the electrode 21 is a GND (earth) electrode, and the electrode 22 is a signal electrode. Wiring electrode 23
Is a GND electrode that is electrically connected to the second electrode 7 of the ultrasonic probe unit 2. The wiring electrode 24 includes the first electrode 5
Signal electrode electrically connected to the Wiring electrode 2
4 is continuously formed on the insulating film 20 from the upper surface to the side surface of the silicon base material 19, and its tip is connected to the exposed side surface of the first electrode 5 via a joining member 26 such as solder or paste. I have. The chip 25 has an electric circuit such as an amplifier or a multiplexer inside.
5 Wiring electrodes 21 via input / output terminals (not shown) at the bottom
To 24 are electrically connected.

【0015】次に、図1の一体型超音波探触子1の動作
の一例について説明する。外部からケーブル(図示せ
ず)を介して電極21、22にパルス電圧が印加され
る。パルス電圧はチップ25をそのまま通過したのち、
配線電極24を通って超音波探触子部2の第1電極5に
印加される。電圧が印加された複合圧電体部6は逆圧電
効果により振動し、振動により発生した超音波が整合層
8を通ってレンズ9表面から放射される。放射された超
音波は、図示しない反射体により反射されて再度レンズ
9表面に入射する。入射した超音波により、今度は圧電
効果により複合圧電体6に電圧が励起される。励起電圧
は再び配線電極24を介してチップ25に入力する。チ
ップ25において励起電圧は増幅されたのち、電極22
を介してケーブルに(図示せず)伝達される。伝達され
た電圧信号は、最終的に図示しない超音波診断装置に入
力される。そして、例えば、図1の探触子1を回転軸
(図示せず)に取り付けて回転させながら、超音波を逐
次放射させることにより、軸に垂直な全方位についての
画像を表示させることができる。
Next, an example of the operation of the integrated ultrasonic probe 1 of FIG. 1 will be described. A pulse voltage is externally applied to the electrodes 21 and 22 via a cable (not shown). After the pulse voltage passes through the chip 25 as it is,
The voltage is applied to the first electrode 5 of the ultrasonic probe unit 2 through the wiring electrode 24. The composite piezoelectric body 6 to which the voltage is applied vibrates due to the inverse piezoelectric effect, and the ultrasonic waves generated by the vibration are radiated from the surface of the lens 9 through the matching layer 8. The radiated ultrasonic wave is reflected by a reflector (not shown) and reenters the surface of the lens 9. By the incident ultrasonic waves, a voltage is excited in the composite piezoelectric body 6 by a piezoelectric effect. The excitation voltage is again input to the chip 25 via the wiring electrode 24. After the excitation voltage is amplified in the chip 25, the
(Not shown) via a cable. The transmitted voltage signal is finally input to an ultrasonic diagnostic apparatus (not shown). Then, for example, by attaching the probe 1 of FIG. 1 to a rotation axis (not shown) and rotating the probe 1 to sequentially emit ultrasonic waves, images in all directions perpendicular to the axis can be displayed. .

【0016】次に、図1の一体型超音波探触子1の製造
方法の一例について説明する。図2〜4は、本製造方法
の工程を説明するための概略側面図である。 (1)まず、図2(a)に示したように、バルクのシリ
コン基材30を用意する。シリコン基材30は、例えば
長さ10mm、奥行き5mm、厚み(高さ)1mmの板
状体である。シリコン基材30は、例えばシリコンウェ
ハーからダイシングソーを用いて切り出して用意する。
Next, an example of a method for manufacturing the integrated ultrasonic probe 1 of FIG. 1 will be described. 2 to 4 are schematic side views for explaining the steps of the present manufacturing method. (1) First, as shown in FIG. 2A, a bulk silicon substrate 30 is prepared. The silicon substrate 30 is, for example, a plate-like body having a length of 10 mm, a depth of 5 mm, and a thickness (height) of 1 mm. The silicon substrate 30 is prepared by cutting out a silicon wafer using a dicing saw, for example.

【0017】(2)次に、図2(b)に示すように、シ
リコン基材30の上面の一部(例えば上面の約半分)に
プラズマエッチングを施して多数の穴50を形成する。
穴50が形成された部分のシリコン基材30は、次工程
において圧電体を注型するための型となる。
(2) Next, as shown in FIG. 2B, a plurality of holes 50 are formed by performing plasma etching on a part of the upper surface of the silicon substrate 30 (for example, about half of the upper surface).
The portion of the silicon substrate 30 where the hole 50 is formed becomes a mold for casting a piezoelectric body in the next step.

【0018】エッチングは例えば以下のようにして行
う。まず、シリコン基材30上にフォトレジスト材(例
えば、ポジレジスト材、厚み約6μm)を塗布する。フ
ォトレジスト材に複数の例えば円形のパターン(例えば
直径16μm)を露光したのち現像して、レジスト材の
パターニングを行う。次に、ディープRIE(反応性イ
オンエッチング)法によりシリコンのエッチングを行
う。ディープRIE法とは弗化物のデポジットとエッチ
ング処理を繰り返し行うことによりアスペクト比の高い
穴構造を得るエッチング方法である。デポジット用ガス
としては例えばC48 を用い、エッチング用ガスとし
て例えばSF6 を用いる。エッチングにより、シリコン
基材30上に例えば直径が16μm、深さが140μm
の穴をピッチ間隔20μmで形成する。ディープRIE
法を用いているため、シリコン基材30面に対して十分
垂直な側面を有する穴形状を得ることができる。エッチ
ング後、フォトレジストを除去する。
The etching is performed, for example, as follows. First, a photoresist material (for example, a positive resist material, about 6 μm in thickness) is applied on the silicon base material 30. A plurality of, for example, circular patterns (for example, 16 μm in diameter) are exposed on the photoresist material and developed, and then the resist material is patterned. Next, silicon is etched by a deep RIE (reactive ion etching) method. The deep RIE method is an etching method in which a hole structure having a high aspect ratio is obtained by repeatedly performing fluoride deposition and etching. For example, C 4 F 8 is used as a deposition gas, and SF 6 is used as an etching gas. By etching, for example, the diameter is 16 μm and the depth is 140 μm on the silicon base 30.
Are formed at a pitch of 20 μm. Deep RIE
Since the method is used, a hole shape having a side surface sufficiently perpendicular to the surface of the silicon substrate 30 can be obtained. After the etching, the photoresist is removed.

【0019】(3)図2(c)に示すように、工程
(2)で作製したシリコン型に、圧電セラミクスのスラ
リー31を加振しながら流し込む。以下、スラリー31
としてPZTスラリー31を用いた例について説明す
る。PZTスラリー31は、PZT粉末(Pb(Zr
0.52Ti0.48)O3 )とPVA(ポリビニルアルコール)
と水とを混合して作製する。また、PZT粉末の平均粒
子サイズは例えば0.3μmである。PZTスラリー3
1を流し込んだのち、12時間以上自然乾燥させて水分
を蒸発させ、PZTスラリー31をグリーン状態とす
る。次に、PZTグリーン31を2時間以上空気中で5
00℃で加熱して脱脂する。ここで脱脂とはPZT粉体
のバインダーであるPVAを除去することである。
(3) As shown in FIG. 2C, the slurry 31 of the piezoelectric ceramic is poured into the silicon mold prepared in the step (2) while being vibrated. Hereinafter, the slurry 31
An example using the PZT slurry 31 will be described. The PZT slurry 31 is made of PZT powder (Pb (Zr
0.52 Ti 0.48 ) O 3 ) and PVA (polyvinyl alcohol)
And water are mixed. The average particle size of the PZT powder is, for example, 0.3 μm. PZT slurry 3
After pouring, the PZT slurry 31 is air-dried for 12 hours or more to evaporate water, thereby turning the PZT slurry 31 into a green state. Next, PZT Green 31 was placed in air for 2 hours or more.
Heat at 00 ° C to degrease. Here, the degreasing means removing PVA which is a binder of the PZT powder.

【0020】次に、シリコン型中のPZT粉体31をそ
の密度を大きくした状態で焼結するために、脱脂した試
料にHIP(ホットアイソスタティックプレシング)処理
を行う。HIP処理は、以下のようにして行う。まず、
試料をBN(窒化ボロン)粉末で包み込んでゴムチュー
ブ、テープで保持したのち、水中で約100MPaの等
方圧をかけてCIP(コールドアイソスタティックプレ
シング)処理を行う。BN粉末は、後述するガラス管へ
の封じ込め時およびHIP処理時に、試料とガラスとの
間の反応を防ぐために用いる。CIP処理によりPZT
粉体31はかなり密に圧縮される。次に、BN粉末で包
み込んだ試料をパイレックスガラスチューブに入れ、チ
ューブ内の圧力が約10-3Paとなるまで真空引きす
る。その後、ガラスチューブの口をガラスの軟化点(約
750℃)まで加熱してシールする。加熱は、BN粉末
中の試料を密に包み込むために、ガスフレームバーナー
を用いて行う。次に、試料をガラス管に封入した状態
で、以下のようにしてHIP処理を行う。まず、ガラス
に封入した試料をArガス中で加熱しながら等方圧を印
加する。例えば、最初に約1MPaの低い圧力をかけな
がら温度をパイレックスガラスの軟化点まで上昇させ
る。次に、温度と圧力を同時に上昇させて、PZT粉末
31が焼結(焼成)する温度1000℃および圧力70
MPaのもとで約2時間保持する。HIP処理の後、試
料をガラス管およびBN粉末から取り出す。
Next, in order to sinter the PZT powder 31 in the silicon mold with its density increased, the degreased sample is subjected to HIP (hot isostatic pressing). The HIP process is performed as follows. First,
After wrapping the sample with BN (boron nitride) powder and holding it with a rubber tube and tape, a CIP (cold isostatic pressing) process is performed by applying an isotropic pressure of about 100 MPa in water. The BN powder is used to prevent a reaction between the sample and the glass at the time of sealing in a glass tube described later and at the time of HIP processing. PZT by CIP processing
The powder 31 is compressed quite densely. Next, the sample wrapped with the BN powder is placed in a Pyrex glass tube, and the tube is evacuated until the pressure in the tube becomes about 10 −3 Pa. Thereafter, the mouth of the glass tube is heated to the softening point of the glass (about 750 ° C.) and sealed. Heating is performed using a gas flame burner to tightly enclose the sample in the BN powder. Next, HIP processing is performed as follows while the sample is sealed in a glass tube. First, an isotropic pressure is applied while heating a sample sealed in glass in Ar gas. For example, the temperature is first raised to a softening point of Pyrex glass while applying a low pressure of about 1 MPa. Next, the temperature and the pressure are simultaneously increased, and the PZT powder 31 is sintered (fired) at a temperature of 1000 ° C. and a pressure of 70 ° C.
Hold for about 2 hours under MPa. After the HIP treatment, the sample is removed from the glass tube and the BN powder.

【0021】(4)図2(d)に示すように、シリコン
基材30のエッチングされなかった部分の背面、すなわ
ちシリコン型としてPZTスラリー31を注型しなかっ
たシリコン基材30の背面に、フォトレジスト材32を
塗布する。
(4) As shown in FIG. 2D, on the back surface of the unetched portion of the silicon base material 30, that is, on the back surface of the silicon base material 30 where the PZT slurry 31 was not cast as a silicon mold, A photoresist material 32 is applied.

【0022】(5)図3(a)に示すように、例えばX
eF2 ガスを用いてシリコン基材30の背面をエッチン
グしてシリコン基材30のシリコン型の部分のみを除去
し、その後、フォトレジスト32を除去する。エッチン
グにより、シリコン型によって成型された複数の林立し
た円柱形状の圧電セラミクス33が露出する。各円柱形
状の圧電セラミクス33は、試料の上面に残っているP
ZT板31とそれぞれつながっている。
(5) As shown in FIG.
The back surface of the silicon substrate 30 is etched using eF 2 gas to remove only the silicon-type portion of the silicon substrate 30, and then the photoresist 32 is removed. By the etching, a plurality of standing cylindrical piezoelectric ceramics 33 formed by a silicon mold are exposed. Each of the cylindrical piezoelectric ceramics 33 is composed of the P remaining on the upper surface of the sample.
Each is connected to the ZT plate 31.

【0023】(6)図3(b)に示すように、圧電セラ
ミクス33ロッドの間隙にエポキシ樹脂などの樹脂34
を充填する。充填は、例えば試料を密閉容器の中に置い
た後、容器内を真空引きしながら容器に別に設けた注入
口から樹脂34を注入して、セラミクス33の隙間に樹
脂34を充填して行う。樹脂34を硬化させたのち背面
から研磨を行って、不要な樹脂34を除去して圧電セラ
ミクス33を露出させる。その後、圧電体セラミクス3
3が露出した面の全面に蒸着法などにより金などからな
る電極35を設ける。電極35が図1に示す第1電極5
となる。
(6) As shown in FIG. 3B, a resin 34 such as an epoxy resin is
Fill. The filling is performed, for example, by placing the sample in a closed container, injecting the resin 34 from an injection port separately provided in the container while evacuating the container, and filling the gap between the ceramics 33 with the resin 34. After the resin 34 is cured, polishing is performed from the rear surface to remove unnecessary resin 34 and expose the piezoelectric ceramics 33. Then, the piezoelectric ceramics 3
An electrode 35 made of gold or the like is provided on the entire surface where 3 is exposed by a vapor deposition method or the like. The electrode 35 is the first electrode 5 shown in FIG.
Becomes

【0024】(7)図3(c)に示すように、電極35
上に背面負荷材として例えばアルミナが含浸されたエポ
キシ樹脂36を充填して硬化させる。樹脂36は、例え
ばコの字型の枠を試料の側面にあてがって電極35上に
充填する。
(7) As shown in FIG.
An epoxy resin 36 impregnated with, for example, alumina is filled on the upper surface and cured. The resin 36 fills the electrode 35 by applying, for example, a U-shaped frame to the side surface of the sample.

【0025】(8)図3(d)に示すように、試料の上
面を研磨して、上面に残っているPZT31板を除去
し、圧電セラミクス33と樹脂34、およびシリコン基
材30を露出させる。その後、圧電セラミクス33と樹
脂34とが露出する面の全面に蒸着法などにより金など
からなる電極37を設ける。電極37が図1に示す第2
電極7となる。
(8) As shown in FIG. 3D, the upper surface of the sample is polished to remove the PZT 31 plate remaining on the upper surface, exposing the piezoelectric ceramics 33, the resin 34, and the silicon substrate 30. . Thereafter, an electrode 37 made of gold or the like is provided on the entire surface on which the piezoelectric ceramics 33 and the resin 34 are exposed by a vapor deposition method or the like. The electrode 37 is the second electrode shown in FIG.
It becomes the electrode 7.

【0026】(9)電極37および背面負荷材36など
の、シリコン基材30以外の試料の表面に、フォトレジ
ストを塗布する。その後、図4(a)に示すように、C
VD法などによってSiO2 等の絶縁膜38をシリコン
基材30の表面に形成する。絶縁膜38の形成は、樹脂
34および36に影響が出ない程度の低温(例えば25
℃)で行う。その後、フォトレジストを除去する。
(9) A photoresist is applied to the surface of the sample other than the silicon substrate 30, such as the electrode 37 and the back load material 36. Thereafter, as shown in FIG.
An insulating film 38 such as SiO 2 is formed on the surface of the silicon substrate 30 by a VD method or the like. The formation of the insulating film 38 is carried out at a low temperature (for example, 25
C). After that, the photoresist is removed.

【0027】(10)図4(b)に示すように、マスク
を介したスパッタリングまたは印刷法などによって、図
1に示した配線電極21、22、23、および24を絶
縁膜38上に形成する(電極21は図示せず)。電極2
3は、第2電極37の表面の一部にもかかるように形成
する。試料の側面に形成された電極24の先端部を、半
田などの接合部材26によって第1電極35の露出部と
接続する。次に、電極35および37にDC電圧を印加
して圧電セラミクス33の分極を行い、圧電セラミクス
33に圧電性を付与する。
(10) As shown in FIG. 4B, the wiring electrodes 21, 22, 23, and 24 shown in FIG. 1 are formed on the insulating film 38 by sputtering or printing through a mask. (The electrode 21 is not shown). Electrode 2
3 is formed so as to cover a part of the surface of the second electrode 37. The tip of the electrode 24 formed on the side surface of the sample is connected to the exposed portion of the first electrode 35 by a joining member 26 such as solder. Next, a DC voltage is applied to the electrodes 35 and 37 to polarize the piezoelectric ceramics 33 to impart piezoelectricity to the piezoelectric ceramics 33.

【0028】(11)図4(c)に示すように、電極3
7の上に例えば2層のエポキシ樹脂からなる整合層39
を設け、その上に例えばシリコーン材からなるレンズ4
0を接合する。前述したように、レンズ40はなくても
良い。
(11) As shown in FIG.
7, a matching layer 39 made of, for example, two layers of epoxy resin.
And a lens 4 made of, for example, a silicone material is provided thereon.
Join 0. As described above, the lens 40 may not be provided.

【0029】(12)次に、図4(d)に示すように、
ICチップ25を配線電極21〜24の上に載置する。
載置は、チップ25の底部の入出力端子(図示せず)と
電極21〜24とが合致するように位置決めした後、ボ
ール半田等を用いて両者を接合して行う。
(12) Next, as shown in FIG.
The IC chip 25 is placed on the wiring electrodes 21 to 24.
The mounting is performed by positioning the input / output terminals (not shown) at the bottom of the chip 25 and the electrodes 21 to 24 so as to match each other, and then bonding them using ball solder or the like.

【0030】以上の工程(1)〜(12)によって、図
1に示した電気回路一体型複合圧電体超音波探触子1を
製造することができる。
Through the above steps (1) to (12), the electric circuit integrated type composite piezoelectric ultrasonic probe 1 shown in FIG. 1 can be manufactured.

【0031】本実施形態の電気回路一体型超音波探触子
は、複合圧電体超音波探触子の製造工程で用いるシリコ
ン基材30を、ICチップ等の電気回路の基台としても
用いている。従って、シリコン基材30にエッチング処
理等を施すことによって微細な構造の超音波探触子を作
製した後に、残りの基材上に電気回路を載置するだけで
一体型の超音波探触子を製造することができる。そのた
め、小型の電気回路一体型超音波探触子を作製すること
ができる。また、複合圧電体を用いているため、高分子
圧電体などのバルクの圧電体を用いた場合と比べて高感
度な超音波探触子を実現することができる。
The ultrasonic probe integrated with an electric circuit according to the present embodiment uses the silicon substrate 30 used in the manufacturing process of the composite piezoelectric ultrasonic probe also as a base of an electric circuit such as an IC chip. I have. Therefore, after forming an ultrasonic probe having a fine structure by performing an etching process or the like on the silicon substrate 30, an integrated ultrasonic probe can be obtained simply by mounting an electric circuit on the remaining substrate. Can be manufactured. Therefore, a small electric circuit integrated ultrasonic probe can be manufactured. Further, since the composite piezoelectric body is used, an ultrasonic probe with higher sensitivity can be realized as compared with the case where a bulk piezoelectric body such as a polymer piezoelectric body is used.

【0032】なお、本実施形態の変形例として、上述の
工程(7)において(図3(c))、電極35上に背面
負荷材36を接合する代わりに整合層39およびレンズ
40を設け、工程(11)において(図4(c))電極
37上に背面負荷材36を設けても良い。このように構
成した場合、超音波が放射される音響放射面は、図1に
示した超音波探触子のそれとは反対の方向、すなわちチ
ップ25が載置された上面と反対側の背面を向くことに
なるが、探触子の動作としては問題ない。
As a modification of this embodiment, in the above-mentioned step (7) (FIG. 3C), instead of bonding the back load material 36 on the electrode 35, a matching layer 39 and a lens 40 are provided. In the step (11) (FIG. 4C), a back load material 36 may be provided on the electrode 37. In the case of such a configuration, the acoustic radiation surface from which the ultrasonic wave is emitted is directed in the opposite direction to that of the ultrasonic probe shown in FIG. 1, that is, the rear surface opposite to the upper surface on which the chip 25 is mounted. It will turn, but there is no problem in the operation of the probe.

【0033】また、本実施形態の各構成は当然、各種の
変形、変更が可能である。
Further, each configuration of the present embodiment can of course be variously modified and changed.

【0034】例えば、工程(3)において、シリコン基
材30に作製した穴50にスラリー31を流し込む前
に、酸化珪素や窒化珪素等の保護膜を穴50の内面に形
成することが好ましい。保護膜を形成することにより、
シリコン基材30と圧電体スラリー31とが焼成時に反
応することを防ぐことができる。これらの保護薄膜を残
したまま超音波探触子を動作させても、複合圧電体の有
する良好な圧電特性を得ることは可能であるが、除去し
た方がより高い圧電特性をもたらす電気―機械の変換効
率を得ることができる。上記保護膜を除去するために
は、例えば、工程(5)において(図3(a))、シリ
コン基材30をエッチング除去して保護膜を露出させた
後に、反応性イオンエッチング(RIE)等のドライエ
ッチングによって、これらの保護膜をエッチング除去す
るなどすれば良い。
For example, in step (3), it is preferable to form a protective film such as silicon oxide or silicon nitride on the inner surface of the hole 50 before pouring the slurry 31 into the hole 50 formed in the silicon substrate 30. By forming a protective film,
The silicon substrate 30 and the piezoelectric slurry 31 can be prevented from reacting during firing. Even if the ultrasonic probe is operated with these protective thin films remaining, it is possible to obtain the good piezoelectric properties of the composite piezoelectric material, but removing them will result in higher electro-mechanical properties. Can be obtained. In order to remove the protective film, for example, in step (5) (FIG. 3A), after the silicon substrate 30 is removed by etching to expose the protective film, reactive ion etching (RIE) or the like is performed. These protective films may be removed by dry etching.

【0035】また、本実施形態での製造方法は、圧電セ
ラミクスとしてPZTを用いた場合について説明した
が、前述したその他の圧電セラミクスを用いても同様に
行えることは言うまでもない。特に、圧電体セラミクス
にチタン酸バリウム等の鉛を含まない圧電材料を用いた
場合には、シリコン基材30と鉛との間で相互拡散が起
こらないため、上述のような保護膜を形成する必要がな
い。そのため、製造工程が省略できるとともに高温での
焼成が可能となる。
In the present embodiment, the case where PZT is used as the piezoelectric ceramic has been described. However, it goes without saying that the same method can be applied to the case where other piezoelectric ceramics are used. In particular, when a lead-free piezoelectric material such as barium titanate is used for the piezoelectric ceramics, no interdiffusion occurs between the silicon base material 30 and the lead, so that the above-described protective film is formed. No need. Therefore, the manufacturing process can be omitted, and firing at a high temperature can be performed.

【0036】また、圧電体31とシリコン型との間で熱
膨張係数が異なるために焼成時に反りが発生し、試料の
形状によってはシリコン型にクラックが入ることがあ
る。このような場合には、以下のようにして解決するこ
とができる。例えば、シリコン基材30として0.5m
m以上の厚い物を用いる。または、工程(2)において
エッチングによってシリコン基材30の両面に穴を形成
し、圧電体スラリーをシリコン型の両面に注型したサン
ドイッチ構造として焼成する。または、注型した圧電体
スラリー31の上に別のシリコン基材を載せて、圧電体
31をシリコン基材で挟んだサンドイッチ構造として焼
成する。
Further, since the piezoelectric body 31 and the silicon mold have different coefficients of thermal expansion, warpage occurs during firing, and cracks may occur in the silicon mold depending on the shape of the sample. Such a case can be solved as follows. For example, 0.5 m
m or more is used. Alternatively, in step (2), holes are formed on both surfaces of the silicon base material 30 by etching, and the piezoelectric slurry is fired into a sandwich structure in which both surfaces of the silicon mold are cast. Alternatively, another silicon base material is placed on the cast piezoelectric material slurry 31, and firing is performed in a sandwich structure in which the piezoelectric material 31 is sandwiched between the silicon base materials.

【0037】また、工程(2)において、エッチングに
よってシリコン基材30に貫通孔を形成し、この貫通孔
にシリコン型の両面から圧電体スラリー31を充填する
ようにすれば、孔の径が小さくても良好に充填が行える
ため、微細な圧電構造体を歩留り良く作製することがで
きる。
In the step (2), if a through hole is formed in the silicon substrate 30 by etching and the piezoelectric slurry 31 is filled from both sides of the silicon mold into the through hole, the diameter of the hole becomes small. Therefore, the fine piezoelectric structure can be manufactured with good yield.

【0038】また、上述のようにシリコン基材30上に
ICチップをマウントする代わりに、シリコン基材30
上にIC製造プロセスを用いてICを直接作製し、それ
を電気回路として用いても良い。
Further, instead of mounting the IC chip on the silicon substrate 30 as described above,
An IC may be directly manufactured using an IC manufacturing process and used as an electric circuit.

【0039】(第2の実施形態)図5は、本発明に係る
一体型超音波探触子の第2の実施形態の一例を示す図で
あって、図5(a)はその製造工程の一部を示す概略側
面図であり、図5(b)は完成した探触子の一例を示す
上面図である。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a view showing an example of a second embodiment of the integrated ultrasonic probe according to the present invention, and FIG. FIG. 5B is a schematic side view showing a part, and FIG. 5B is a top view showing an example of a completed probe.

【0040】第2の実施形態の超音波探触子は、図1に
示した探触子部2の信号電極である第1電極5が複合圧
電体部6の全面に形成されておらず、離間に配置された
互いに平行な複数の帯状(長方形状)に形成された構造
をなす。このような構造により、各帯状電極5に対応す
る圧電体エレメントごとに電圧を印加することが可能に
なるため、各電極5に順次電圧を印加して電子走査型リ
ニア超音波振動子として動作させることができる。
In the ultrasonic probe according to the second embodiment, the first electrode 5, which is the signal electrode of the probe unit 2 shown in FIG. 1, is not formed on the entire surface of the composite piezoelectric unit 6, It has a structure formed in a plurality of strips (rectangular) parallel to each other and arranged at a distance. With such a structure, it is possible to apply a voltage to each piezoelectric element corresponding to each strip-shaped electrode 5, so that a voltage is sequentially applied to each electrode 5 to operate as an electronic scanning linear ultrasonic transducer. be able to.

【0041】本実施形態の超音波探触子の製造方法は、
前述の第1の実施形態の超音波探触子の製造方法と比べ
て、図3(b)に示す電極35の形成の仕方が異なるだ
けである。すなわち、前述の工程(6)において(図3
(b))、不要な樹脂34を除去して円柱の圧電セラミ
クス33を露出させた後に、圧電セラミクス33が露出
した面に複数の帯状の電極35を蒸着法などにより形成
する(図5(a))。図5(a)の各電極35は、紙面
に垂直な方向に細長い長方形をなしており、それぞれ1
または2以上の圧電セラミクス33(圧電体エレメン
ト)と接触している。
The method for manufacturing the ultrasonic probe according to the present embodiment is as follows.
The method of forming the electrode 35 shown in FIG. 3B is different from the method of manufacturing the ultrasonic probe according to the first embodiment described above. That is, in the aforementioned step (6) (FIG. 3)
(B)) After removing the unnecessary resin 34 and exposing the cylindrical piezoelectric ceramics 33, a plurality of strip-shaped electrodes 35 are formed on the surface where the piezoelectric ceramics 33 are exposed by an evaporation method or the like (FIG. 5A )). Each of the electrodes 35 in FIG. 5A has an elongated rectangular shape in a direction perpendicular to the paper surface,
Alternatively, it is in contact with two or more piezoelectric ceramics 33 (piezoelectric elements).

【0042】図5(b)に示した上面図において、電極
45は図5(a)に示した各帯状電極35と接続される
信号電極であり、電極46は図1(a)に示した第2電
極7と接続されるGND電極である。また、電極47は
外部と連絡するケーブルと接続される信号電極であり、
電極48は外部のケーブルと接続されるGND電極であ
る。電極45および47の数は帯状電極35の数と同じ
である。図5では、一例として電極35、45、47お
よび圧電体エレメントがそれぞれ8個の場合を示してい
るが、これ以外の数の場合にも同様にして、本実施形態
を実施できることは言うまでもない。
In the top view shown in FIG. 5B, the electrode 45 is a signal electrode connected to each strip electrode 35 shown in FIG. 5A, and the electrode 46 is shown in FIG. This is a GND electrode connected to the second electrode 7. The electrode 47 is a signal electrode connected to a cable communicating with the outside,
The electrode 48 is a GND electrode connected to an external cable. The number of the electrodes 45 and 47 is the same as the number of the strip electrodes 35. FIG. 5 shows an example in which the number of the electrodes 35, 45, 47 and the number of the piezoelectric elements are eight, respectively. However, it is needless to say that the present embodiment can be implemented in the same manner in the case of other numbers.

【0043】図5(b)の各信号電極45は、図1に示
した電極24と同様にシリコン基材30の上面から側面
にかけて絶縁膜20上に形成され、その先端部はリード
線なsどによって図5(a)の各帯状電極35と接続さ
れる。なお、図5(b)においては、見やすくするため
にシリコン基材30の側面の電極45、47およびリー
ド線などは省略してある。
Each signal electrode 45 shown in FIG. 5B is formed on the insulating film 20 from the upper surface to the side surface of the silicon base material 30 similarly to the electrode 24 shown in FIG. By way of example, it is connected to each strip-shaped electrode 35 in FIG. In FIG. 5B, the electrodes 45 and 47, the lead wires, and the like on the side surface of the silicon substrate 30 are omitted for easy viewing.

【0044】図5(b)のチップ25は、図1のチップ
25と同様に、チップの底部の入出力端子と電極45〜
48とが一致するように位置決めした後、配線電極45
〜48の上に載置して接合する。なお、図5に示した超
音波探触子は、チャンネル数が増えた以外は図1の超音
波探触子と同様に動作する。
The chip 25 of FIG. 5B has the input / output terminals and the electrodes 45 to 45 at the bottom of the chip, similarly to the chip 25 of FIG.
48, and the wiring electrode 45 is positioned.
Place on top and bond. The ultrasonic probe shown in FIG. 5 operates similarly to the ultrasonic probe of FIG. 1 except that the number of channels is increased.

【0045】本実施形態のように電子走査型リニア超音
波探触子を構成した場合でも、複合圧電体超音波探触子
の製造工程で用いるシリコン基材30をICチップをマ
ウントする基台として用いている。そのため、第1の実
施形態のところで述べた理由と同様にして、小型の電気
回路一体電子走査型複合圧電体超音波探触子を作製で
き、また高感度な探触子が実現できる。
Even when an electronic scanning linear ultrasonic probe is constructed as in this embodiment, the silicon substrate 30 used in the manufacturing process of the composite piezoelectric ultrasonic probe is used as a base for mounting an IC chip. Used. Therefore, in the same manner as the reason described in the first embodiment, a small electronic circuit integrated electronic scanning composite piezoelectric ultrasonic probe can be manufactured, and a highly sensitive probe can be realized.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によって
感度が高く小型化が可能な電気回路一体型複合圧電体超
音波探触子およびその製造方法が提供される。
As described in detail above, the present invention provides an electric circuit integrated type composite piezoelectric ultrasonic probe which is highly sensitive and can be miniaturized, and a method of manufacturing the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る第1の実施形態の超音波探触子の
一例を示す概略斜視図および上面図。
FIG. 1 is a schematic perspective view and a top view showing an example of an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る第1の実施形態の超音波探触子の
製造工程の一例を示すための概略側面図。
FIG. 2 is a schematic side view illustrating an example of a manufacturing process of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明に係る第1の実施形態の超音波探触子の
製造工程の一例を示すための概略側面図。
FIG. 3 is a schematic side view showing an example of a manufacturing process of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明に係る第1の実施形態の超音波探触子の
製造工程の一例を示すための概略側面図。
FIG. 4 is a schematic side view showing an example of a manufacturing process of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明に係る第2の実施形態の超音波探触子の
製造工程の一部を示すための概略側面図および完成した
超音波探触子を示すための上面図。
FIG. 5 is a schematic side view showing a part of a manufacturing process of an ultrasonic probe according to a second embodiment of the present invention and a top view showing a completed ultrasonic probe.

【図6】従来の一体型超音波探触子を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a conventional integrated ultrasonic probe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超音波探触子 2…超音波探触子部 3…電気回路部 4…背面負荷材 5、7、35、37、45、46、47、48…電極 6…複合圧電体部 8、39…整合層 9、40…レンズ層 10…圧電体 11、34、36…樹脂 20、38…絶縁膜 21、22、23、24…配線電極 25…チップ 26…接合部材 19、30…シリコン基材 31…圧電セラミクスのスラリー 32…フォトレジスト 33…圧電セラミクス 50…穴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic probe 2 ... Ultrasonic probe part 3 ... Electric circuit part 4 ... Back load material 5, 7, 35, 37, 45, 46, 47, 48 ... Electrode 6 ... Composite piezoelectric body part 8, 39 matching layer 9, 40 lens layer 10 piezoelectric body 11, 34, 36 resin 20, 38 insulating film 21, 22, 23, 24 wiring electrode 25 chip 26 joining member 19, 30 silicon base Material 31: slurry of piezoelectric ceramics 32: photoresist 33: piezoelectric ceramics 50: hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沢田 之彦 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 山田 典弘 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 江刺 正喜 宮城県仙台市太白区八木山南一丁目11番9 号 Fターム(参考) 2G047 AC13 CA01 GB11 GB21 GB23 GB28 GB32 GB33 GH06 4C301 AA01 EE06 EE16 GB03 GB20 GB22 GB27 GB33 GB36 GB37 GB40 5D019 AA21 AA23 AA25 BB02 BB09 BB17 BB26 EE06 FF04 GG11 HH01 HH02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Norihiko Sawada 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Industrial Co., Ltd. (72) Norihiro Yamada 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo No. Olympus Optical Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Masayoshi Esashi 1-11-9, Yagiyama-Minami, Taihaku-ku, Sendai, Miyagi Prefecture F-term (reference) 2G047 AC13 CA01 GB11 GB21 GB23 GB28 GB32 GB33 GH06 4C301 AA01 EE06 EE16 GB03 GB20 GB22 GB27 GB33 GB36 GB37 GB40 5D019 AA21 AA23 AA25 BB02 BB09 BB17 BB26 EE06 FF04 GG11 HH01 HH02

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 背面負荷材、複合圧電体、および整合層
を備えた超音波探触子と、該超音波探触子と一体化され
たシリコン基材と、該シリコン基材上に載置された電気
回路とを備えることを特徴とする電気回路一体型複合圧
電体超音波探触子。
1. An ultrasonic probe having a back load material, a composite piezoelectric body, and a matching layer, a silicon substrate integrated with the ultrasonic probe, and mounted on the silicon substrate. An electric circuit-integrated composite piezoelectric ultrasonic probe, comprising: an electric circuit;
【請求項2】 シリコン基材の一部にエッチングを施
し、エッチングされたシリコン基材を型として圧電体を
注型して焼成する工程、シリコン型の部分を除去して圧
電体を露出させ、露出した圧電体間に樹脂を注入して複
合圧電体を作製する工程、複合圧電体の一方の面へ電極
および背面負荷材を形成し、他方の面へ電極および整合
層を形成して、複合圧電体超音波探触子を作製する工
程、残存するシリコン基材の表面に電気回路を形成する
工程の各工程を含むことを特徴とする電気回路一体型複
合圧電体超音波探触子の製造方法。
2. A step of performing etching on a part of the silicon base material, casting and firing the piezoelectric body using the etched silicon base body as a mold, removing the silicon mold part to expose the piezoelectric body, A step of injecting a resin between the exposed piezoelectric bodies to form a composite piezoelectric body, forming an electrode and a back load material on one surface of the composite piezoelectric body, and forming an electrode and a matching layer on the other surface, and forming a composite piezoelectric body. Manufacturing a piezoelectric ultrasonic probe integrated with an electric circuit, comprising the steps of: manufacturing a piezoelectric ultrasonic probe; and forming an electric circuit on the surface of the remaining silicon substrate. Method.
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