JP2000235024A - 超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下部電極からのグランド(GND)線を安定的に
接続可能で、製造能率及び性能の良い超音波探触子を提
供する。 【解決手段】 樹脂によって形成された音響レンズ凹面
部中央の下部電極露出部を、スパッタまたは蒸着などの
ベーパデポジション法により形成された金属膜（例え
ば、金）により、ケースと導通させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波探触子に関す
る。更に詳細には、本発明は超音波探触子のグランド
（以下「GND」という）電極の取り出し構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の上下電極の取り出し方を図５に示
す。常温（低温）接合した後、上部電極２は接合したダ
ンパ材（鉛）５０から導電性樹脂５１によりリード線５
２を引き出している。又、圧電素子１の下部電極３は、
導電性樹脂１１により、リード線５３を直接引き出して
いる。

【０００３】図６は、図５に示された組立体を金属製ケ
ース１０に収納した完成状態の超音波探触子の断面図で
ある。図６において、下部電極３より導電性樹脂５１を
介してリード線５３を引き出す際、リード線５３は探触
子の性能を考慮して、細線を使用し、かつ、導電性樹脂
５１の面積的割合（導電性樹脂の面積／圧電素子の面
積）を極力小さくしている。リード線５３は導電性樹脂
５８により金属製ケース１０の内面に接着される。電気
信号源１４にはリード線５２の一端が接続され、更に、
リード線５６の一端が接続される。リード線５６の他端
は導電性樹脂５８により金属製ケース１０の内面の適当
な箇所に接着される。これにより上部電極２と下部電極
３との電気的導通が形成される。下部電極３の一方の面
には音響レンズ８が形成されている。

【０００４】しかし、図５に示された組立体を金属製ケ
ース１０に収納する製造過程で、下部電極３とリード線
５３とが剥がれてしまうことがある。また、リード線５
３の剥離を避けるために、導電性樹脂５１の面積的割合
を小さくするには限界がある。

【０００５】従って、図５及び図６に示されるような従
来の超音波探触子の場合、製造作業の能率が悪いばかり
か、圧電素子の前面に導電性樹脂が一部位置する為、音
場に悪影響を与え、性能上問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、下部電極からのグランド(GND)線を安定的に接続可
能で、製造能率及び性能の良い超音波探触子を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題は、樹脂によっ
て形成された音響レンズ凹面部中央の下部電極露出部
を、スパッタまたは蒸着などのベーパデポジション法に
より形成された金属膜（例えば、金）により、ケースと
導通させることにより解決される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の超音波探触子において、
圧電素子の下部電極とケースのGND電極とは、導電性の
金属膜を介して導通がとられる。よって、ケースはGND
電極の取り出し線として機能する。

【０００９】図１は本発明による超音波探触子の断面図
である。図２は、上部電極２と下部電極３を設けた圧電
素子１とダンパ材４を接着した構造の断面図である。上
部引き出し線７と上部電極２とは、導電性樹脂６により
導通している。この上部引き出し線７と圧電素子１とを
絶縁ケース５の中に入れて、ダンパ材４を形成する。こ
のダンパ材４は、常温接合により金属ブロックを直接接
合してもよい。ここでは、エポキシ樹脂に重金属を入れ
て固化した例について説明する。このダンパ材４は、圧
電素子１の機械的振動を抑制する働きがあり、時間分解
能と関係がある。

【００１０】図３は、樹脂製音響レンズを製作するた
め、音響レンズ形成用金型１１に固定した断面図であ
る。まず、金型１１にケース１０をエポキシ系接着剤で
固定する。その中に、音響レンズの基となる熱可塑性樹
脂を流し込み、その後、図２に示される、圧電素子１と
ダンパ材４のブロックを挿入して、下部電極３側に音響
レンズ８を形成する。音響レンズ８用の熱可塑性樹脂は
当業者に周知である。例えば、エポキシ系の熱可塑性樹
脂などが好適に使用できる。熱可塑性樹脂は例えば、溶
融状態で適当なアプリケータからケース内に流し込ま
れ、２０℃〜１００℃で硬化する。

【００１１】図４は、音響レンズ形成用金型１１より外
した状態の断面図である。この場合、音響レンズ凹面部
９の最低部には、下部電極３が露出した状態となってい
る。ここで、このケースを蒸着装置（図示されていな
い）の中に入れて、音響レンズ凹面部９の最低部を含め
た全域と、ケース１０前面に金属膜（例えば、Ａｕ膜）
を公知慣用のベーパデポジション法により蒸着する。こ
れにより、ケース１０と下部電極３とは導通することに
なり、ケース１０よりGND電極を安定的に取り出すこと
ができる。そして、図１に示すように、ケース１０より
引き出したGND引き出し線１３と、上部引き出し線７と
の間に電気信号源１４より通電することで、圧電素子１
が振動し、安定的に超音波を発生させることが可能とな
る。

【００１２】音響レンズ凹面図９の全域に蒸着する金属
膜（例えば、Ａｕ膜）の膜厚は２０００〜３０００オン
グストローム程度が望ましい。２０００オングストロー
ムよりも薄いと、導通しない場合が生じる恐れがあり、
３０００オングストロームより厚くしても導通効果は変
わらず、経済的に無駄なだけである。最後に下部電極導
通膜１２の上から、絶縁膜１５を形成する。このような
絶縁膜１５の形成方法は当業者に周知である。絶縁膜１
５の膜厚は特に限定されない。絶縁膜１５は必要十分な
膜厚を有すればよい。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下部電極３と金属製ケース１０とが、下部電極導通膜１
２により接続されるので、下部電極３と金属製ケース１
０との導通が安定し、出力の安定化が図られ、超音波探
触子の品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の超音波探触子の一例の部分概
要断面図である。

【図２】図２は、図１に示される超音波探触子で使用さ
れる、圧電素子とダンパ材とを接合させた組立体の断面
図である。

【図３】図３は、図１に示される超音波探触子で使用さ
れる音響レンズの形成方法の一例を示す概要断面図であ
る。

【図４】図４は、図３に示された音響レンズ形成金型か
ら取り外した状態を示す部分概要断面図である。

【図５】従来の超音波探触子における超音波振動子とダ
ンパ材との接合組立体を示す概要断面図である。

【図６】図５に示された組立体を有する従来の超音波探
触子の概要断面図である。

【符号の説明】

１ 圧電素子 ２ 上部電極 ３ 下部電極 ４ ダンパ材 ５ 絶縁ケース ６ 導電性樹脂 ７ 上部引き出し線 ８ 音響レンズ ９ 凹面部 １０ ケース １１ 音響レンズ形成用金型 １２ 下部電極導通膜 １３ GND引き出し線 １４ 電気信号源 １５ 絶縁膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気信号を機械的信号に変換する超音波
   振動子と、該超音波振動子の一方の電極に接合されたダ
   ンパ材と、前記超音波振動子とダンパ材とを収納する金
   属製ケースと、前記超音波振動子の他方の電極上に配置
   された熱可塑性樹脂からなる音響レンズとからなる超音
   波探触子において、 前記熱可塑性樹脂製音響レンズ凹面部の電極露出部を含
   めた全域と前記金属製ケースの音響レンズ側端面に導電
   性膜が形成され、前記超音波振動子の他方の電極と金属
   製ケースとの導通が形成されることを特徴とする超音波
   探触子。