JP2007104208A - Method for manufacturing acoustic matching layer used for ultrasonic sensor - Google Patents

Method for manufacturing acoustic matching layer used for ultrasonic sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2007104208A
JP2007104208A JP2005290273A JP2005290273A JP2007104208A JP 2007104208 A JP2007104208 A JP 2007104208A JP 2005290273 A JP2005290273 A JP 2005290273A JP 2005290273 A JP2005290273 A JP 2005290273A JP 2007104208 A JP2007104208 A JP 2007104208A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acoustic matching
ultrasonic sensor
matching layer
layer
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005290273A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Nakamae
一男 仲前
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2005290273A priority Critical patent/JP2007104208A/en
Publication of JP2007104208A publication Critical patent/JP2007104208A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for simply and inexpensively manufacturing individual acoustic matching layers used for an ultrasonic sensor regardless of the structure of the ultrasonic sensor. <P>SOLUTION: The method for manufacturing acoustic matching layers used for an ultrasonic sensor includes a process in which a plurality of recesses (11a) are formed on the surface of a resin layer (11), and a hard layer (12) made of ceramic or metal is formed with an aerosol deposition method so as to fill the recesses (11a). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波センサに用いられる音響整合層の製造方法の改善に関するものである。   The present invention relates to an improvement in a method for manufacturing an acoustic matching layer used in an ultrasonic sensor.

超音波センサには、圧電素子を含む送受信兼用のものがある。ここでいう「圧電素子」とは、厚み方向に分極された圧電体の両面に薄膜状の電極を形成したものである。送信を行なう場合には、両電極間に信号電圧を印加することによって、圧電体を振動させる。その結果、圧電体の表面から超音波が放射される。逆に受信の際には、圧電体の表面に超音波が当たることによって圧電体が振動し、その結果として両電極間から電気信号が出力される。そのような圧電体の典型例として、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)がしばしば利用されている。   Some ultrasonic sensors include a transmitter / receiver including a piezoelectric element. Here, the “piezoelectric element” is one in which thin-film electrodes are formed on both surfaces of a piezoelectric body polarized in the thickness direction. When transmission is performed, the piezoelectric body is vibrated by applying a signal voltage between both electrodes. As a result, ultrasonic waves are radiated from the surface of the piezoelectric body. Conversely, at the time of reception, the piezoelectric body vibrates by applying ultrasonic waves to the surface of the piezoelectric body, and as a result, an electrical signal is output between both electrodes. As a typical example of such a piezoelectric body, PZT (lead zirconate titanate) is often used.

一般に、物質はその固有の音響インピーダンスを有し、したがって圧電体もその固有の音響インピーダンスを有し、超音波が伝播する媒体である気体や液体もそれらに固有の音響インピーダンスを有している。ここで、音響インピーダンスの大きさが顕著に異なる物質同士の間では、効率良く超音波(または、音響エネルギ)を伝えることが困難である。そこで、圧電体と超音波伝播媒体との両者の中間の大きさの音響インピーダンスを有する音響整合層をそれら両者の間に設けることによって、圧電体と媒体との間での超音波の伝達が効率よく行なえるようになる。   In general, a substance has its own acoustic impedance, so that a piezoelectric body also has its own acoustic impedance, and gases and liquids that are the medium through which ultrasonic waves propagate also have their own acoustic impedance. Here, it is difficult to efficiently transmit ultrasonic waves (or acoustic energy) between substances having significantly different acoustic impedances. Therefore, by providing an acoustic matching layer having an acoustic impedance of an intermediate size between the piezoelectric body and the ultrasonic propagation medium between them, the transmission of ultrasonic waves between the piezoelectric body and the medium is efficient. You can do well.

図4から図6において、非特許文献1のIEEE ULTRASONICS SYMPOSIUM,2001,pp.1031−1034に開示された音響整合層を含む超音波センサの製造方法が模式的な斜視図で図解されている。   4 to 6, IEEE ULTRASONICS SYPOSIUM, 2001, pp. The manufacturing method of the ultrasonic sensor including the acoustic matching layer disclosed in 1031-1034 is illustrated in a schematic perspective view.

図4において、たとえば直径30mmで厚さ1mmの圧電セラミック基板1がダイシングされて、マトリックス状に配置された複数の圧電材料四角柱1aが形成される。これらの圧電材料四角柱1aのピッチ、間隔、および高さは、たとえば、それぞれ210μm、60μm、および500μmである。   In FIG. 4, for example, a piezoelectric ceramic substrate 1 having a diameter of 30 mm and a thickness of 1 mm is diced to form a plurality of piezoelectric material quadrangular columns 1a arranged in a matrix. The pitch, interval, and height of these piezoelectric material square pillars 1a are, for example, 210 μm, 60 μm, and 500 μm, respectively.

図4に比べて拡大された部分斜視図である図5において、たとえば30度のテーパ角を有するブレードを用いて、互いに直交する複数のV字状溝を形成する第2のダイシングを行うことによって、圧電材料四角柱1aの上部に圧電材料四角錐部1bが形成される。その後、互いに隣り合う圧電材料四角柱1a間に存在する幅60μmの溝が、絶縁性ポリマ材料2によって充填される。   In FIG. 5, which is an enlarged partial perspective view compared to FIG. 4, for example, by performing second dicing to form a plurality of V-shaped grooves orthogonal to each other using a blade having a taper angle of 30 degrees. The piezoelectric material quadrangular pyramid 1b is formed on the piezoelectric material quadrangular column 1a. Thereafter, grooves having a width of 60 μm existing between the piezoelectric material rectangular columns 1 a adjacent to each other are filled with the insulating polymer material 2.

図6では、圧電材料四角錐部1bの表面に、たとえばCr−Auの電極膜3が蒸着によって形成される。その後、電極膜3は、導電性エポキシ樹脂とタングステン粉末とを含む導電性複合樹脂4によって埋め込まれる。すなわち、Cr−Au電極膜3と導電性複合樹脂4とは複数の圧電材料四角柱1aに対する共通電極として作用する。その後、圧電材料四角柱1aの底部に残存する基板部1が除去され、各圧電材料四角柱1aが分離される。そして、各圧電材料四角柱1aの底面に個別の電極膜を形成すれば、超音波センサが得られる。   In FIG. 6, for example, a Cr—Au electrode film 3 is formed on the surface of the piezoelectric material quadrangular pyramid portion 1 b by vapor deposition. Thereafter, the electrode film 3 is filled with a conductive composite resin 4 containing a conductive epoxy resin and tungsten powder. That is, the Cr—Au electrode film 3 and the conductive composite resin 4 function as a common electrode for the plurality of piezoelectric material square pillars 1a. Thereafter, the substrate portion 1 remaining at the bottom of the piezoelectric material quadrangular column 1a is removed, and the respective piezoelectric material quadrangular columns 1a are separated. An ultrasonic sensor can be obtained by forming individual electrode films on the bottom surface of each piezoelectric material quadrangular column 1a.

こうして得られた図6の超音波センサにおいて、圧電体の四角錐部1bと複合樹脂4とは、音響整合層として作用する。この音響整合層1b、4において、導電性複合樹脂4は超音波伝播媒体(気体または液体)に近い音響インピーダンスを有している。他方、圧電体の四角錐部1bは、圧電体の四角柱1aに近づくにしたがって水平断面積が増大している。したがって、この音響整合層1b、4においては、その上面から下面に向かって総合的音響インピーダンスが連続的に変化しており、超音波伝播媒体から圧電体の四角柱1aヘ音響エネルギを効率よく伝えることができる。
2001,IEEE ULTRASONICS SYMPOSIUM,pp.1031−1034
In the ultrasonic sensor of FIG. 6 obtained in this way, the quadrangular pyramid portion 1b of the piezoelectric body and the composite resin 4 function as an acoustic matching layer. In the acoustic matching layers 1b and 4, the conductive composite resin 4 has an acoustic impedance close to that of the ultrasonic propagation medium (gas or liquid). On the other hand, the quadrangular pyramid portion 1b of the piezoelectric body has a horizontal cross-sectional area that increases as it approaches the quadrangular prism 1a of the piezoelectric body. Accordingly, in the acoustic matching layers 1b and 4, the total acoustic impedance continuously changes from the upper surface to the lower surface, and the acoustic energy is efficiently transmitted from the ultrasonic wave propagation medium to the quadrangular prism 1a of the piezoelectric body. be able to.
2001, IEEE ULTRASONICS SYPOSIUM, pp. 1031-1034

上述のように、非特許文献1における音響整合層1b、4は、圧電体柱1aと一体的に形成される。したがって、音響整合層1b、4は超音波センサと個別的に製造することができず、その音響整合層の製造における融通性に欠ける。   As described above, the acoustic matching layers 1b and 4 in Non-Patent Document 1 are formed integrally with the piezoelectric column 1a. Therefore, the acoustic matching layers 1b and 4 cannot be manufactured individually with the ultrasonic sensor, and lack flexibility in manufacturing the acoustic matching layer.

また、圧電体柱1aはダイシングによって形成されるので四角柱に限られ、したがって、その上にさらにダイシングで形成される圧電体の錐体部1bも四角錐の形状に限られる。そして、それら圧電体の四角錐部1bの間隔も、圧電体柱1aの間隔と同じ間隔に限定される。   In addition, since the piezoelectric column 1a is formed by dicing, it is limited to a square column. Accordingly, the piezoelectric pyramid portion 1b formed by further dicing on the piezoelectric column 1a is also limited to a quadrangular pyramid shape. The intervals between the quadrangular pyramids 1b of the piezoelectric bodies are also limited to the same intervals as the intervals between the piezoelectric columns 1a.

他方、音響整合層は、超音波センサの構造と関係なしに、個別的に設計および作製可能であることが望まれる。そうすれば、音響整合層の設計の自由度が拡大するとともに、作製のプロセスの簡便化やコストの低減を図ることができる。   On the other hand, it is desirable that the acoustic matching layer can be individually designed and manufactured regardless of the structure of the ultrasonic sensor. Then, the degree of freedom in designing the acoustic matching layer is expanded, and the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced.

そこで、本発明は、超音波センサの構造と関係なしに、個別的に音響整合層を簡便かつ低コストで製造し得る方法を提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of individually and easily manufacturing an acoustic matching layer at a low cost regardless of the structure of the ultrasonic sensor.

本発明による超音波センサ用音響整合層の製造方法は、樹脂層の表面に複数の凹部を形成し、それらの凹部を埋めるようにセラミックまたは金属からなる硬質層をエアロゾルデポジション法で形成する工程を含むことを特徴としている。   The method for manufacturing an acoustic matching layer for an ultrasonic sensor according to the present invention includes a step of forming a plurality of recesses on the surface of a resin layer and forming a hard layer made of ceramic or metal by an aerosol deposition method so as to fill the recesses. It is characterized by including.

なお、樹脂層の凹部の横断面積は、その樹脂層の厚さ方向において連続的に変化していることが好ましい。また、樹脂層の凹部は、好ましくは円錐、三角錐、多角錐、またはV字溝の形状で形成され得る。さらに、樹脂層の凹部は、好ましくはホットエンボス、紫外線硬化モールド、熱硬化モールド、マイクロドリル、レーザアブレーション、またはシンクロトロン放射アブレーションのいずれかを利用して形成され得る。   In addition, it is preferable that the cross-sectional area of the recessed part of a resin layer is changing continuously in the thickness direction of the resin layer. Further, the concave portion of the resin layer can be preferably formed in the shape of a cone, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, or a V-shaped groove. Furthermore, the concave portion of the resin layer can be preferably formed by using any one of hot embossing, ultraviolet curing mold, thermosetting mold, micro drill, laser ablation, or synchrotron radiation ablation.

また、硬質層をエアロゾルデポジション法で形成する際に用いられる微粉末原料として、100nm以下の粒径を有するナノ粒子が用いられることが好ましい。そして、硬質層の材料としては、アルミナ、ジルコニア、タングステン、またはモリブデンが好ましく選択され得る。   Moreover, it is preferable that the nanoparticle which has a particle size of 100 nm or less is used as a fine powder raw material used when forming a hard layer by the aerosol deposition method. As the material for the hard layer, alumina, zirconia, tungsten, or molybdenum can be preferably selected.

このような本発明によれば、超音波センサの構造と関係なしに、個別的に音響整合層を簡便かつ低コストで製造することができる。   According to the present invention as described above, the acoustic matching layer can be individually and easily manufactured at a low cost regardless of the structure of the ultrasonic sensor.

図1と図2において、本発明の一実施形態による超音波センサ用音響整合層の製造過程が模式的断面図で図解されている。   1 and 2, a manufacturing process of an acoustic matching layer for an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention is illustrated in schematic cross-sectional views.

図1において、まず、複数の凹部11aを有する樹脂層11が形成される。樹脂層11におけるそれらの凹部11aは、その樹脂層の深さ方向において連続的に変化する横断面積を有している。そのような樹脂層の深さ方向において連続的に変化する横断面積を有する凹部11aの形状として、たとえば円錐、三角錐、多角錐、またはV字溝などの形状を好ましく採用することができる。   In FIG. 1, first, a resin layer 11 having a plurality of recesses 11a is formed. These recesses 11a in the resin layer 11 have a cross-sectional area that continuously changes in the depth direction of the resin layer. As the shape of the concave portion 11a having a transverse area that continuously changes in the depth direction of the resin layer, for example, a shape such as a cone, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, or a V-shaped groove can be preferably employed.

それらの凹部11aを有する樹脂層11は、たとえば機械加工などによって形成された複数の錐体状の凸部を有する金型を用いて、樹脂層に対するホットエンボス加工、またはUV(紫外線)硬化樹脂モールドもしくは熱硬化樹脂モールドを行うことによって、簡便かつ低コストで作製することができる。   The resin layer 11 having the concave portions 11a is formed by, for example, using a mold having a plurality of cone-shaped convex portions formed by machining or the like, hot embossing the resin layer, or UV (ultraviolet) curable resin mold. Or it can manufacture simply and at low cost by performing a thermosetting resin mold.

また、凹部11aを有する樹脂層11は、平板状樹脂層に対してマイクロドリルによる機械的加工、または所定パターンのマスクとともにレーザアブレーションもしくはシンクロトロン放射アブレーションを施すことによっても、簡便かつ低コストで作製することができる。   In addition, the resin layer 11 having the recesses 11a can be easily and inexpensively manufactured by performing mechanical processing with a micro drill on the flat resin layer or laser ablation or synchrotron radiation ablation together with a mask having a predetermined pattern. can do.

次に、図2に示されているように、樹脂層11における複数の凹部11aを埋め込むように、セラミックまたは金属からなる硬質層12が形成される。このような硬質層12の材料としては、たとえばアルミナやジルコニアなどのセラミックス、またはタングステンやモリブデンなどの金属が好ましく採用され得る。   Next, as shown in FIG. 2, a hard layer 12 made of ceramic or metal is formed so as to fill a plurality of recesses 11 a in the resin layer 11. As a material of such a hard layer 12, for example, ceramics such as alumina and zirconia, or metals such as tungsten and molybdenum can be preferably employed.

ここで、硬質層12用のこれらの材料は非常に高い融点を有し、焼結して硬質層12を形成するとしても非常に高い焼結温度を要するので、樹脂層11はそのような高温に耐えることができない。   Here, these materials for the hard layer 12 have a very high melting point, and even if sintered to form the hard layer 12, a very high sintering temperature is required. Can't withstand

図3は、そのような高融点材料からなる硬質層12を形成するために好ましく利用され得る高速噴射成形(エアロデポジション)装置を模式的ブロック図で図解している。このエアロデポジション装置は減圧室21を備え、この減圧室21内は排気口21aに接続された真空ポンプ(図示せず)によって排気され得る。 減圧室21の内部には、可動ステージ22が設けられている。可動ステージ22は、水平面内において縦横方向(XY方向)の移動と回転運動(θ運動)が可能である。この可動ステージ22上に、複数の凹部11aを下に向けて樹脂層11が装着される。   FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a high-speed injection molding (aero deposition) apparatus that can be preferably used to form the hard layer 12 made of such a high-melting-point material. The aero deposition apparatus includes a decompression chamber 21, and the decompression chamber 21 can be exhausted by a vacuum pump (not shown) connected to an exhaust port 21a. A movable stage 22 is provided inside the decompression chamber 21. The movable stage 22 can move in the vertical and horizontal directions (XY directions) and rotate (θ movement) in a horizontal plane. The resin layer 11 is mounted on the movable stage 22 with the plurality of recesses 11a facing downward.

減圧室21の外部には、エアロゾル化室23とそれに接続された高圧ガスボンベ24が設けられている。エアロゾル化室23は攪拌用振動台25上に載置され、エアロゾル化室23の底部にはセラミックまたは金属の微粉末原料23aが装填される。そして、エアロゾル化室23は、減圧室21内に設けられらノズル26に接続されている。   Outside the decompression chamber 21, an aerosolization chamber 23 and a high-pressure gas cylinder 24 connected thereto are provided. The aerosolization chamber 23 is placed on a stirring table 25 for stirring, and the bottom of the aerosolization chamber 23 is loaded with a ceramic or metal fine powder raw material 23a. The aerosolization chamber 23 is provided in the decompression chamber 21 and connected to the nozzle 26.

エアロゾル化室23内の微粉末原料23aには、高圧ボンベ24からバルブ27およびガス配管28を介して、高圧ガスが噴射される。そのような高圧ガスとして、たとえば空気、窒素ガス、アルゴンガスなどが好ましく用いられ得る。   High-pressure gas is injected from the high-pressure cylinder 24 through the valve 27 and the gas pipe 28 into the fine powder raw material 23 a in the aerosolization chamber 23. As such a high-pressure gas, for example, air, nitrogen gas, argon gas or the like can be preferably used.

微粉末原料23aに高圧ガスが噴射されるとき、エアロゾル化室23は攪拌用振動台25によって振動させられ、その振動と噴射高圧ガスの作用によって、微粉末原料23aがエアロゾル化される。そのエアロゾル化された微粉末原料は、バルブ29およびエアロゾル輸送管30を介して、ノズル26へ送られる。   When the high pressure gas is injected into the fine powder raw material 23a, the aerosolization chamber 23 is vibrated by the agitating vibration table 25, and the fine powder raw material 23a is aerosolized by the action of the vibration and the high pressure gas injected. The aerosolized fine powder raw material is sent to the nozzle 26 via the valve 29 and the aerosol transport pipe 30.

ノズル26と可動ステージ22との間には可動のシャッタまたはマスク31が設けられ、樹脂層11に対するエアロゾルの噴射の開始および停止はこのシャッタ31によって確実に制御され得る。   A movable shutter or mask 31 is provided between the nozzle 26 and the movable stage 22, and the start and stop of aerosol injection onto the resin layer 11 can be reliably controlled by the shutter 31.

このような図3のエアロゾルデポジション装置において、エアロゾル化された微粉末原料を高圧のキャリアガスでノズル26から高速で樹脂層11に噴射衝突させることによって、硬質層12を形成することができる。すなわち、高速で樹脂層11に衝突した微粉末原料は、それらの微粉末同士が衝突破砕し合って緻密な膜に成形され得る。このとき、ポア(気孔)が少なくて緻密な硬質層12を形成するためには、微粉末原料の粒子径が小さいほど好ましく、粒径が約100nm以下のナノ粒子を用いることが好ましい。   In the aerosol deposition apparatus shown in FIG. 3, the hard layer 12 can be formed by causing the aerosolized fine powder material to collide with the resin layer 11 at high speed from the nozzle 26 with a high-pressure carrier gas. That is, the fine powder raw material colliding with the resin layer 11 at a high speed can be formed into a dense film by colliding and crushing those fine powders. At this time, in order to form a dense hard layer 12 with few pores (pores), the particle diameter of the fine powder raw material is preferably as small as possible, and it is preferable to use nanoparticles having a particle diameter of about 100 nm or less.

また、ナノ粒子を微粉末原料23aとして用いれば、エアロゾル化室23内におけるエアロゾル化も容易かつ完全に行うことができ、バルブ29およびエアロゾル輸送管30を通るエアロゾルの輸送、さらにはノズル26からの噴射がスムーズに行われ得る。   Further, if the nanoparticles are used as the fine powder raw material 23a, the aerosolization in the aerosol generation chamber 23 can be easily and completely performed. The aerosol is transported through the valve 29 and the aerosol transport pipe 30, and further from the nozzle 26. Injection can be performed smoothly.

上述のように、図3に示されているようなエアロゾルデポジション装置を用いることによって、樹脂層11における複数の凹部11aを埋め込む硬質層12を簡易かつ低コストで形成することができ、すなわち超音波センサ用音響整合層を簡易かつ低コストで製造して提供することができる。   As described above, by using the aerosol deposition apparatus as shown in FIG. 3, the hard layer 12 for embedding the plurality of recesses 11a in the resin layer 11 can be formed easily and at low cost. An acoustic matching layer for an acoustic wave sensor can be manufactured and provided simply and at low cost.

以上のような本発明によれば、超音波センサの構造と関係なしに、個別的に音響整合層を簡便かつ低コストで製造して提供することができる。   According to the present invention as described above, the acoustic matching layer can be individually and simply manufactured at low cost regardless of the structure of the ultrasonic sensor.

本発明の一実施形態による超音波センサ用音響整合層の製造方法を図解する模式的断面図である。It is typical sectional drawing illustrating the manufacturing method of the acoustic matching layer for ultrasonic sensors by one Embodiment of this invention. 図1の工程を経て得られる超音波センサ用音響整合層を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the acoustic matching layer for ultrasonic sensors obtained through the process of FIG. 図2の超音波センサ用音響整合層を製造するために好ましく用いられ得るエアロゾルデポジション装置を図解する模式的ブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating an aerosol deposition apparatus that can be preferably used to manufacture the acoustic matching layer for an ultrasonic sensor of FIG. 2. 先行技術による超音波センサの製造方法を図解する模式的斜視図である。It is a typical perspective view illustrating the manufacturing method of the ultrasonic sensor by a prior art. 図4に続く工程を図解する模式的斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view illustrating a process following FIG. 4. 図5に続く工程を図解する模式的斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view illustrating the process following FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧電体基板、1a 圧電体の四角柱、1b 圧電体の四角錐部、2 絶縁性ポリマ、3 Cr−Au電極膜、4 導電性複合樹脂、11 樹脂層、11a 凹部、12 セラミックまたは金属からなる硬質層、21 減圧室、21a 排気口、22 可動ステージ、23 エアロゾル化室、23a 微粉末原料、24 高圧ガスボンベ、25 攪拌用振動台、26 ノズル、27 バルブ、28 高圧ガス輸送管、29 バルブ、30 エアロゾル輸送管、31 シャッタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric substrate, 1a Piezoelectric quadratic column, 1b Piezoelectric quadrangular pyramid part, 2 Insulating polymer, 3 Cr-Au electrode film, 4 Conductive composite resin, 11 Resin layer, 11a Recess, 12 From ceramic or metal Hard layer, 21 Decompression chamber, 21a Exhaust port, 22 Movable stage, 23 Aerosolization chamber, 23a Fine powder raw material, 24 High pressure gas cylinder, 25 Stirring shaking table, 26 Nozzle, 27 Valve, 28 High pressure gas transport pipe, 29 Valve , 30 aerosol transport tube, 31 shutter.

Claims (7)

樹脂層の表面に複数の凹部を形成し、
前記複数の凹部を埋めるようにセラミックまたは金属からなる硬質層をエアロゾルデポジション法で形成する工程を含むことを特徴とする超音波センサ用音響整合層の製造方法。
Forming a plurality of recesses on the surface of the resin layer;
A method for producing an acoustic matching layer for an ultrasonic sensor, comprising: forming a hard layer made of ceramic or metal by an aerosol deposition method so as to fill the plurality of recesses.
前記凹部の横断面積は前記樹脂層の厚さ方向において連続的に変化していることを特徴とする請求項1に記載の超音波センサ用音響整合層の製造方法。   2. The method of manufacturing an acoustic matching layer for an ultrasonic sensor according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the recess continuously changes in the thickness direction of the resin layer. 前記凹部は、円錐、三角錐、多角錐、またはV字溝の形状を有することを特徴とする請求項2に記載の超音波センサ用音響整合層の製造方法。   The method for manufacturing an acoustic matching layer for an ultrasonic sensor according to claim 2, wherein the recess has a shape of a cone, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, or a V-shaped groove. 前記樹脂層の前記凹部は、ホットエンボス、紫外線硬化モールド、熱硬化モールド、マイクロドリル、レーザアブレーション、またはシンクロトロン放射アブレーションのいずれかによって形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の超音波センサ用音響整合層の製造方法。   4. The concave portion of the resin layer is formed by any one of hot embossing, ultraviolet curing mold, thermosetting mold, micro drill, laser ablation, or synchrotron radiation ablation. The manufacturing method of the acoustic matching layer for ultrasonic sensors as described in 2. 前記硬質層をエアロゾルデポジション法で形成する際に用いられる微粉末原料として、100nm以下の粒径を有するナノ粒子が用いられることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の超音波センサ用音響整合層の製造方法。   The ultrasonic wave according to any one of claims 1 to 4, wherein nanoparticles having a particle size of 100 nm or less are used as a fine powder raw material used when the hard layer is formed by an aerosol deposition method. A method for producing an acoustic matching layer for a sensor. 前記硬質層の材料として、アルミナ、ジルコニア、タングステン、またはモリブデンが選択されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の超音波センサ用音響整合層の製造方法。   The method for producing an acoustic matching layer for an ultrasonic sensor according to claim 1, wherein alumina, zirconia, tungsten, or molybdenum is selected as the material of the hard layer. 請求項1から6のいずれかの方法によって製造されていることを特徴とする超音波センサ用音響整合層。   An acoustic matching layer for an ultrasonic sensor, which is manufactured by the method according to claim 1.
JP2005290273A 2005-10-03 2005-10-03 Method for manufacturing acoustic matching layer used for ultrasonic sensor Withdrawn JP2007104208A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005290273A JP2007104208A (en) 2005-10-03 2005-10-03 Method for manufacturing acoustic matching layer used for ultrasonic sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005290273A JP2007104208A (en) 2005-10-03 2005-10-03 Method for manufacturing acoustic matching layer used for ultrasonic sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007104208A true JP2007104208A (en) 2007-04-19

Family

ID=38030719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005290273A Withdrawn JP2007104208A (en) 2005-10-03 2005-10-03 Method for manufacturing acoustic matching layer used for ultrasonic sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007104208A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3121049B2 (en) Composite ultrasonic transducer
US8873341B2 (en) CMUT cell formed from a membrane of nanotubes or nanowires or nanorods and device for ultra high frequency acoustic imaging including multiple cells of this kind
JP2000050391A (en) Ultrasonic transducer and its manufacture
US7719170B1 (en) Self-focusing acoustic transducer with fresnel lens
Cesewski et al. Additive manufacturing of three-dimensional (3D) microfluidic-based microelectromechanical systems (MEMS) for acoustofluidic applications
Cheng et al. Thin film PZT-based PMUT arrays for deterministic particle manipulation
US9902152B2 (en) Piezoelectric package-integrated synthetic jet devices
CA2713699A1 (en) Ultrasound transducer probes and system and method of manufacture
JP3551141B2 (en) Method of manufacturing piezoelectric body
Wang et al. Lost silicon mold process for PZT microstructures
Li et al. Development of high frequency piezocomposite with hexagonal pillars via cold ablation process
JP2000300559A (en) Ultrasonic probe and its manufacture
Kabakov et al. The Versatility of Piezoelectric Composites
KR102000689B1 (en) A centrifugal packing apparatus and a manufacturing method of a piezoelectric sensor and a piezoelectric sensor manufactured thereby or an ultrasonic sensor containing the same
JP2007104208A (en) Method for manufacturing acoustic matching layer used for ultrasonic sensor
JP5454413B2 (en) Piezoelectric and parametric array speakers
JP2006101204A (en) Acoustic matching layer and its manufacturing method, and ultrasonic transducer
US11812238B2 (en) Impedance matching device, transducer device and method of manufacturing an impedance matching device
KR102029559B1 (en) A piezoelectric element, method for manufacturing the same, a piezoelectric sensor and method for manufacturing with thereof
Xu et al. Fabrication of (K, Na) NbO3 Lead‐Free Piezoceramic Microrod Arrays by Sol–Gel Processing with Micromachined Silicon Templates
JP2001069595A (en) Manufacture of ultrasonic transducer
KR101929306B1 (en) A manufacturing method of a piezoelectric sensor and a piezoelectric sensor manufactured thereby and ultrasonic sensor containing the same
JP2006313977A (en) Compound piezoelectric material and method for manufacturing same
Schweiger et al. A review of acoustic impedance matching methods to validate additive manufactured metamaterial for capacitive micromachined ultrasonic transducers
JP4516327B2 (en) Manufacturing method of laminated structure

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20090106