JP2001102650A - 積層圧電単結晶素子、積層圧電単結晶素子の製造方法およびその積層圧電単結晶素子を用いた超音波プローブ - Google Patents
積層圧電単結晶素子、積層圧電単結晶素子の製造方法およびその積層圧電単結晶素子を用いた超音波プローブInfo
- Publication number
- JP2001102650A JP2001102650A JP28102999A JP28102999A JP2001102650A JP 2001102650 A JP2001102650 A JP 2001102650A JP 28102999 A JP28102999 A JP 28102999A JP 28102999 A JP28102999 A JP 28102999A JP 2001102650 A JP2001102650 A JP 2001102650A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- piezoelectric single
- bonding
- crystal element
- laminated
- 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.)
- Granted
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 23
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 claims 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 11
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N lead zinc Chemical compound [Zn].[Pb] JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004110 Zinc silicate Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 238000007716 flux method Methods 0.000 description 3
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019352 zinc silicate Nutrition 0.000 description 3
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005162 X-ray Laue diffraction Methods 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 2
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010344 co-firing Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920000334 poly[3-(3'-N,N,N-triethylamino-1-propyloxy)-4-methylthiophene-2,5-diyl hydrochloride] polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015363 Au—Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 composed of g Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910003443 lutetium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- ZBSCCQXBYNSKPV-UHFFFAOYSA-N oxolead;oxomagnesium;2,4,5-trioxa-1$l^{5},3$l^{5}-diniobabicyclo[1.1.1]pentane 1,3-dioxide Chemical compound [Mg]=O.[Pb]=O.[Pb]=O.[Pb]=O.O1[Nb]2(=O)O[Nb]1(=O)O2 ZBSCCQXBYNSKPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N scandium(III) oxide Inorganic materials O=[Sc]O[Sc]=O HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
- B06B1/064—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface with multiple active layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ペロブスカイト化合物から構成される圧電単
結晶を用いた積層圧電単結晶素子の作製において、振動
子間の接合強度、電気機械結合係数、個々のアレイ振動
子の特性のバラツキの点で問題があった。 【解決手段】 本発明は、ABO3型ペロブスカイト構造か
ら構成される単結晶２ａ、２ｂをAg、Sn、Au、Pdなどの
金属材料３ａ、３ｂを用いて２枚以上張り合わせ、300-
900℃の温度で加熱接着した後で、分極することによ
り、振動子間の接合強度を大きく、さらに電気機械結合
係数を大きくし、そして個々のアレイ振動子の特性を揃
えた積層単結晶素子を提供する。
結晶を用いた積層圧電単結晶素子の作製において、振動
子間の接合強度、電気機械結合係数、個々のアレイ振動
子の特性のバラツキの点で問題があった。 【解決手段】 本発明は、ABO3型ペロブスカイト構造か
ら構成される単結晶２ａ、２ｂをAg、Sn、Au、Pdなどの
金属材料３ａ、３ｂを用いて２枚以上張り合わせ、300-
900℃の温度で加熱接着した後で、分極することによ
り、振動子間の接合強度を大きく、さらに電気機械結合
係数を大きくし、そして個々のアレイ振動子の特性を揃
えた積層単結晶素子を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層圧電単結晶素
子、その積層圧電単結晶素子の製造方法および超音波の
送信/受信に用いられるアレイ式の超音波プローブに関
する。
子、その積層圧電単結晶素子の製造方法および超音波の
送信/受信に用いられるアレイ式の超音波プローブに関
する。
【０００２】
【従来の技術】ジルコンチタン酸鉛（ＰＺＴ）やこれに
少量のマグネシウムニオブ酸鉛、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 （ＰＭＮ）およびＰｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）
Ｏ3 などのリラクサと総称される複合ペロブスカイト化
合物を固溶させた３成分系の圧電セラミクス材料は圧電
振動子材料として広く用いられている。
少量のマグネシウムニオブ酸鉛、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 （ＰＭＮ）およびＰｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）
Ｏ3 などのリラクサと総称される複合ペロブスカイト化
合物を固溶させた３成分系の圧電セラミクス材料は圧電
振動子材料として広く用いられている。
【０００３】最近、これらのリラクサ材料とチタン酸鉛
からなる４成分系の単結晶材料がその結合係数が大きい
ことから注目されている。これらの内容は特開平４−２
５１３４号公報や米国特許第5804907号明細書などに開
示されている。
からなる４成分系の単結晶材料がその結合係数が大きい
ことから注目されている。これらの内容は特開平４−２
５１３４号公報や米国特許第5804907号明細書などに開
示されている。
【０００４】特に、医用超音波診断装置や非破壊検査機
器の分野において、超音波送受信材料としてこれらの圧
電単結晶材料を用いると、解像度や感度の著しい向上が
可能である。これらの装置では、対象物の内部状態を画
像化するために、送信・受信デバイスとして超音波プロ
ーブが用いられている。
器の分野において、超音波送受信材料としてこれらの圧
電単結晶材料を用いると、解像度や感度の著しい向上が
可能である。これらの装置では、対象物の内部状態を画
像化するために、送信・受信デバイスとして超音波プロ
ーブが用いられている。
【０００５】従来、これらの装置には、ＰＺＴ圧電セラ
ミック材料が用いられてきたが、このＰＺＴの特性は過
去２０年間でほとんど改善されておらず、新規な材料の
探索が行なわれて来た。そこで、最近、Ｐｂ［（Ｂ1,Ｂ
2 ）1-x Ｔｉx ］Ｏ3 で表わされる４成分系からなる圧
電単結晶が、新材料の候補として着目されつつある。こ
こで、Ｂ1 はＺｎ，Ｍｇ，Ｎｉ，Ｓｃ，Ｉｎ、Ｙｂ及び
Luから選択される少なくとも一つであり、Ｂ2 はＮｂ及
びＴａの少なくとも１種類から選択される。この圧電単
結晶材料にはチタン酸鉛が０〜５５モル％の範囲で含ま
れる。また、このペロブスカイト化合物は、鉛の１０モ
ル％以下が、Ｂａ，Ｓｒ，ＣａおよびＬａから選択され
た少なくとも一つで置換されることもある。
ミック材料が用いられてきたが、このＰＺＴの特性は過
去２０年間でほとんど改善されておらず、新規な材料の
探索が行なわれて来た。そこで、最近、Ｐｂ［（Ｂ1,Ｂ
2 ）1-x Ｔｉx ］Ｏ3 で表わされる４成分系からなる圧
電単結晶が、新材料の候補として着目されつつある。こ
こで、Ｂ1 はＺｎ，Ｍｇ，Ｎｉ，Ｓｃ，Ｉｎ、Ｙｂ及び
Luから選択される少なくとも一つであり、Ｂ2 はＮｂ及
びＴａの少なくとも１種類から選択される。この圧電単
結晶材料にはチタン酸鉛が０〜５５モル％の範囲で含ま
れる。また、このペロブスカイト化合物は、鉛の１０モ
ル％以下が、Ｂａ，Ｓｒ，ＣａおよびＬａから選択され
た少なくとも一つで置換されることもある。
【０００６】超音波プローブは、短冊状振動子を複数個
配列したアレイ型が多用されている。そして各素子に印
加する電圧パルスのタイミングを制御することにより超
音波ビームの集束、走査等が行われる。超音波は生体中
では高周波ほど減衰しやすい性質をもつが、前述のよう
なペロブスカイト化合物からなる単結晶を用いると、高
感度信号が得られる低周波の条件でも振動子を薄くする
ことができる。すなわち、短冊状に切断する際には、ダ
イシングマシンのブレードの切り込み深さが浅くなっ
て、薄いブレード厚でも垂直に切り込むことができる。
このため、製造歩留りが向上し、かつ、サイドローブの
低減された超音波プローブを提供できる。
配列したアレイ型が多用されている。そして各素子に印
加する電圧パルスのタイミングを制御することにより超
音波ビームの集束、走査等が行われる。超音波は生体中
では高周波ほど減衰しやすい性質をもつが、前述のよう
なペロブスカイト化合物からなる単結晶を用いると、高
感度信号が得られる低周波の条件でも振動子を薄くする
ことができる。すなわち、短冊状に切断する際には、ダ
イシングマシンのブレードの切り込み深さが浅くなっ
て、薄いブレード厚でも垂直に切り込むことができる。
このため、製造歩留りが向上し、かつ、サイドローブの
低減された超音波プローブを提供できる。
【０００７】さらに、前述のペロブスカイト化合物は、
従来のＰＺＴ系圧電セラミックと同等以上の比誘電率を
有していることから、送受信回路および接続ケーブルと
のマッチングが容易となり、ケーブルや装置浮遊容量分
による損失が低減された高感度な信号を得ることができ
る。また、これらの単結晶は音響インピーダンスがセラ
ミクス材料の約９０−６５％と小さく、より人体に近い
ために音響整合性に優れ、広帯域特性が得られる。
従来のＰＺＴ系圧電セラミックと同等以上の比誘電率を
有していることから、送受信回路および接続ケーブルと
のマッチングが容易となり、ケーブルや装置浮遊容量分
による損失が低減された高感度な信号を得ることができ
る。また、これらの単結晶は音響インピーダンスがセラ
ミクス材料の約９０−６５％と小さく、より人体に近い
ために音響整合性に優れ、広帯域特性が得られる。
【０００８】これらの単結晶の超音波振動子を用いた超
音波プローブでは、従来のＰＺＴ系圧電セラミックを用
いた超音波プローブと比較して、５ｄＢ以上も大きい高
感度な信号が得られる。そのため、人体の断層像である
Ｂモード像の場合には、身体的変化による小さな病変や
空隙を深部まで明瞭に見ることができる。さらに広帯域
特性が得られるため、低周波のドプラリファレンス周波
数を設定することが出来るので、生体減衰の影響が小さ
い高感度なドプラ信号が得られる。その結果、より深部
の血流の画像化が可能となり、診断能向上が図られる。
これらは例えばJpn.J.Appl.Phys. vol.38, pp.3380-338
4(1999)に詳細に示されている。
音波プローブでは、従来のＰＺＴ系圧電セラミックを用
いた超音波プローブと比較して、５ｄＢ以上も大きい高
感度な信号が得られる。そのため、人体の断層像である
Ｂモード像の場合には、身体的変化による小さな病変や
空隙を深部まで明瞭に見ることができる。さらに広帯域
特性が得られるため、低周波のドプラリファレンス周波
数を設定することが出来るので、生体減衰の影響が小さ
い高感度なドプラ信号が得られる。その結果、より深部
の血流の画像化が可能となり、診断能向上が図られる。
これらは例えばJpn.J.Appl.Phys. vol.38, pp.3380-338
4(1999)に詳細に示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｐｂ
｛（Ｂ1,Ｂ2 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 等の固溶系単結晶をさ
らなる微弱血流を捉えるなど、一層の高感度化を図ろう
とすると次のような問題点が発生している。Ｐｂ｛（Ｂ
1 Ｂ2 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 等の固溶系単結晶はその誘電
率が従来のPZT素子よりもやや大きいが１次元アレイプ
ローブを構成する大きさの振動子サイズである0.25幅×
15長さ×0.5mm高さ程度の大きさではその容量は１００
ｐＦにすぎない。その結果、2〜5MHzの動作周波数範囲
ではインピーダンスが500Ω〜1kΩとなり、50Ω系であ
る接続ケーブルとのインピーダンスマッチングが取れず
にシグナルノイズ比（S/N）が充分でない問題点が発生
した。通常のPZTセラミックスでは、上記問題を解決の
ために積層圧電体素子の使用が提案されている。しかし
ながらこれらのPZTセラミックスは内部電極であるPtやA
g/Pdとの同時焼成(1100-1250℃)により構成することが
容易である。これらの技術についてはUSP5,163,436,No
v.1992やR.L.Goldberg，IEEE Transaction Ultrasonics
and Frequency control, vol.41,No.5, September 199
4,pp.761-771に紹介されている。ＰＺＴとＰｔ、Ag/Pd
からなる積層圧電体は単層の材料と比べてその有効容量
は増加するものの電気機械結合係数は低下する傾向が見
られる。
｛（Ｂ1,Ｂ2 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 等の固溶系単結晶をさ
らなる微弱血流を捉えるなど、一層の高感度化を図ろう
とすると次のような問題点が発生している。Ｐｂ｛（Ｂ
1 Ｂ2 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 等の固溶系単結晶はその誘電
率が従来のPZT素子よりもやや大きいが１次元アレイプ
ローブを構成する大きさの振動子サイズである0.25幅×
15長さ×0.5mm高さ程度の大きさではその容量は１００
ｐＦにすぎない。その結果、2〜5MHzの動作周波数範囲
ではインピーダンスが500Ω〜1kΩとなり、50Ω系であ
る接続ケーブルとのインピーダンスマッチングが取れず
にシグナルノイズ比（S/N）が充分でない問題点が発生
した。通常のPZTセラミックスでは、上記問題を解決の
ために積層圧電体素子の使用が提案されている。しかし
ながらこれらのPZTセラミックスは内部電極であるPtやA
g/Pdとの同時焼成(1100-1250℃)により構成することが
容易である。これらの技術についてはUSP5,163,436,No
v.1992やR.L.Goldberg，IEEE Transaction Ultrasonics
and Frequency control, vol.41,No.5, September 199
4,pp.761-771に紹介されている。ＰＺＴとＰｔ、Ag/Pd
からなる積層圧電体は単層の材料と比べてその有効容量
は増加するものの電気機械結合係数は低下する傾向が見
られる。
【００１０】しかし、単結晶素子を用いては高温(＞110
0℃)での内部電極との同時焼成により積層圧電体を構成
することは不可能である。このために単結晶板をその優
れた圧電特性を損なうことのない接着材料および方法が
要望されていた。
0℃)での内部電極との同時焼成により積層圧電体を構成
することは不可能である。このために単結晶板をその優
れた圧電特性を損なうことのない接着材料および方法が
要望されていた。
【００１１】本発明の目的は、ペロブスカイト化合物か
ら構成される圧電単結晶振動子を用いて、アレイ状の超
音波発生素子をその圧電特性を低下させることなく、高
い歩留まりで安定に製造可能な積層圧電単結晶超音波発
生素子を提供することにある。
ら構成される圧電単結晶振動子を用いて、アレイ状の超
音波発生素子をその圧電特性を低下させることなく、高
い歩留まりで安定に製造可能な積層圧電単結晶超音波発
生素子を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
した結果、以下の現象を見出した。即ち、Ｐｂ｛（Ｂ1
Ｂ2 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 で表わされる単結晶を用いた振
動子でも、その両面に適当な材質と厚みの金属電極材料
を形成し、それらを焼成後に張り合わせて300-900℃で
熱処理をすることにより積層PZTセラミックスよりも強
固な接合界面を持ち、さらに結合係数を増加させること
が出来ることを見出した。これらは高温で接続した単結
晶と金属材料との熱膨張差によるストレスが有効に結合
係数に寄与すると考えられる。
した結果、以下の現象を見出した。即ち、Ｐｂ｛（Ｂ1
Ｂ2 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 で表わされる単結晶を用いた振
動子でも、その両面に適当な材質と厚みの金属電極材料
を形成し、それらを焼成後に張り合わせて300-900℃で
熱処理をすることにより積層PZTセラミックスよりも強
固な接合界面を持ち、さらに結合係数を増加させること
が出来ることを見出した。これらは高温で接続した単結
晶と金属材料との熱膨張差によるストレスが有効に結合
係数に寄与すると考えられる。
【００１３】これらの現象は通常のセラミクス系の圧電
振動子を同一の金属材料で張り合わせた場合にはほとん
ど観察されず、単結晶振動子に特有の現象である。
振動子を同一の金属材料で張り合わせた場合にはほとん
ど観察されず、単結晶振動子に特有の現象である。
【００１４】そこで、接合に用いる電極材料の材質と厚
みを制御することにより上記の特徴を得ることが出来る
ことを見出し、本発明を成すに至った。
みを制御することにより上記の特徴を得ることが出来る
ことを見出し、本発明を成すに至った。
【００１５】即ち、本発明の一つは、ABO3型ペロブスカ
イト構造から構成される単結晶を金属材料を用いて２枚
以上張り合わせ、加熱して接着した後で、分極したこと
を特徴とする積層圧電単結晶素子であり、本発明のもう
一つは２枚以上のABO3型ペロブスカイト構造から構成さ
れる単結晶を金属材料を介して張り合わせことにより、
電気機械結合係数をその単結晶単体の電気機械結合係数
よりも大きな値にしたことを特徴とし、さらにもう一つ
は上記積層圧電単結晶を超音波プローブに用いたことを
特徴とする。
イト構造から構成される単結晶を金属材料を用いて２枚
以上張り合わせ、加熱して接着した後で、分極したこと
を特徴とする積層圧電単結晶素子であり、本発明のもう
一つは２枚以上のABO3型ペロブスカイト構造から構成さ
れる単結晶を金属材料を介して張り合わせことにより、
電気機械結合係数をその単結晶単体の電気機械結合係数
よりも大きな値にしたことを特徴とし、さらにもう一つ
は上記積層圧電単結晶を超音波プローブに用いたことを
特徴とする。
【００１６】なお、上記圧電単結晶は(1-ｘ)Pb(B1,B2)O
3―xPbTiO3（x=0-0.55でB1=Mg,Zn,Ni,Sc,In,Yb,Lu、B2=
Nb,Ta）であることが望ましく、また、上記圧電単結晶
の厚みは0.05から0.50mmであることが望ましく、さら
に、接着用金属材料の電極厚みは10ミクロン以下である
ことが望ましい。そして、上記圧電単結晶間に介在させ
る金属は、Sn,Ag、Au、Pdを主体とした金属およびそれ
らの合金が良く、この場合の圧着する温度は、300-900
℃の範囲が好ましい。更には積層圧電単結晶を圧着して
張り合わせる場合、積層圧電単結晶が同一方位を有する
単結晶板を用いると良い。
3―xPbTiO3（x=0-0.55でB1=Mg,Zn,Ni,Sc,In,Yb,Lu、B2=
Nb,Ta）であることが望ましく、また、上記圧電単結晶
の厚みは0.05から0.50mmであることが望ましく、さら
に、接着用金属材料の電極厚みは10ミクロン以下である
ことが望ましい。そして、上記圧電単結晶間に介在させ
る金属は、Sn,Ag、Au、Pdを主体とした金属およびそれ
らの合金が良く、この場合の圧着する温度は、300-900
℃の範囲が好ましい。更には積層圧電単結晶を圧着して
張り合わせる場合、積層圧電単結晶が同一方位を有する
単結晶板を用いると良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明による超音波発生用
の積層圧電体素子の製造方法の実施形態について詳細に
説明する。
の積層圧電体素子の製造方法の実施形態について詳細に
説明する。
【００１８】まず、本発明に用いられる酸化物単結晶は
以下の方法で作製される。
以下の方法で作製される。
【００１９】単結晶は、酸化鉛（ＰｂＯ）や酸化ボロン
（Ｂ2 Ｏ3 ）等を融剤として用いたフラックス法で作製
する。出発原料として、化学的に高純度なＰｂＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ｓｃ２Ｏ３，Ｉｎ２Ｏ３，ＺｎＯ，Ｔａ２Ｏ５，Ｎ
ｉＯ，Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｙｂ２Ｏ ３、Ｌｕ２Ｏ３およびＴｉ
Ｏ2等の粉末を使用し、これらをＰｂ（（Ｂ１Ｂ２）1 -x
Ｔｉｘ）Ｏ３の式で示した組成となるように調合し、さ
らにフラックスとして必要に応じてＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3系フ
ラックスを加える。
（Ｂ2 Ｏ3 ）等を融剤として用いたフラックス法で作製
する。出発原料として、化学的に高純度なＰｂＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ｓｃ２Ｏ３，Ｉｎ２Ｏ３，ＺｎＯ，Ｔａ２Ｏ５，Ｎ
ｉＯ，Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｙｂ２Ｏ ３、Ｌｕ２Ｏ３およびＴｉ
Ｏ2等の粉末を使用し、これらをＰｂ（（Ｂ１Ｂ２）1 -x
Ｔｉｘ）Ｏ３の式で示した組成となるように調合し、さ
らにフラックスとして必要に応じてＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3系フ
ラックスを加える。
【００２０】この粉末を乾式混合機械で十分に混合した
後、ゴム製の容器に収容して２トン／ｃｍ2 の圧力でラ
バープレスを行う。得られた塊１０００ｇを、５０ｍｍ
φ×２００ｍｍの白金容器内に収容し、９００℃まで４
時間で昇温することによって溶解する。さらに、５００
ｇの原料を白金容器内に加え、白金で蓋をして電気炉の
中心に固定する。１１００〜１４００℃まで１２時間で
昇温した後、その温度で２−１２時間保持し、その後に
１−３℃／時間の徐冷速度で８８０℃まで徐冷しなが
ら、０．１〜１ｍｍ／時間の速度でルツボを降下させる
溶液ブリッジマン法により結晶育成を行う。冷却の間、
白金るつぼの下部の１点に選択的に酸素を吹き付けて冷
却することによって、核発生が１ヶ所で起こるようにす
る。この方法により５０ｍｍ×３０ｍｍ程度の単結晶が
得られる。その後、白金るつぼを破り、単結晶を取り出
す。
後、ゴム製の容器に収容して２トン／ｃｍ2 の圧力でラ
バープレスを行う。得られた塊１０００ｇを、５０ｍｍ
φ×２００ｍｍの白金容器内に収容し、９００℃まで４
時間で昇温することによって溶解する。さらに、５００
ｇの原料を白金容器内に加え、白金で蓋をして電気炉の
中心に固定する。１１００〜１４００℃まで１２時間で
昇温した後、その温度で２−１２時間保持し、その後に
１−３℃／時間の徐冷速度で８８０℃まで徐冷しなが
ら、０．１〜１ｍｍ／時間の速度でルツボを降下させる
溶液ブリッジマン法により結晶育成を行う。冷却の間、
白金るつぼの下部の１点に選択的に酸素を吹き付けて冷
却することによって、核発生が１ヶ所で起こるようにす
る。この方法により５０ｍｍ×３０ｍｍ程度の単結晶が
得られる。その後、白金るつぼを破り、単結晶を取り出
す。
【００２１】これらの得られた単結晶をラウエカメラを
用いて［００１］軸または［１１１］軸の方位を出し
て、この軸に平行に０．３〜５ｍｍのウエファを切り出
す。得られたウエファから大きさが例えば１５×１５ｍ
ｍ、の角板振動子を切り出す。得られた試料面を１００
０〜４０００番程度のアルミナ研磨材で研磨を行い、図
１に示すように厚みが50μｍ-500μｍの単結晶（振動子
となる単結晶）２（２ａ、２ｂ）を準備する。この単結
晶に表面電極１（１ａ，１ｂ）となるＴｉやCrなどの金
属をスパッタ法により０．０２〜１．０μｍの厚みに形
成する。その後に本発明の材料即ち接合電極３（３ａ、
３ｂ）となるAg、Pd、Au、Snを主体とした金属およびそ
れらの合金からなる金属材料ならびに絶縁層４（４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄ）となる一部の絶縁材料をスパッタ法
またはその他の適当な方法で1-10ミクロンの厚みに、単
結晶上に形成する。この後で２つの単結晶を対向させ、
それらを接触させ、図１のようにする。その後に上部に
適当な重しを載せ、300-800℃の温度で１０分間程度加
熱する。この熱処理温度はその材質により異なる。例え
ば80Au/20Snや95Sn/5Agではわずかに300℃でもその接合
を行うことが出来る。しかし、70Pd/30Agでは800℃の温
度でないと充分な接合強度を得ることは出来ない。これ
らの接合には前述のスパッタ法以外でも微粉末の金属粉
末と低融点ガラスを混合した導電ペーストをスクリーン
印刷やディッピング法、溶射法で形成することも出来
る。さらに図１に示されたように絶縁用のガラス材料を
１層おきに形成し、その上部に外部電極を形成し、積層
圧電素子を作成する。さらに２０−２００℃の高温で0.
1〜2kV/mmの電圧（電界）を印加したままで室温まで冷
却し、分極を行う。
用いて［００１］軸または［１１１］軸の方位を出し
て、この軸に平行に０．３〜５ｍｍのウエファを切り出
す。得られたウエファから大きさが例えば１５×１５ｍ
ｍ、の角板振動子を切り出す。得られた試料面を１００
０〜４０００番程度のアルミナ研磨材で研磨を行い、図
１に示すように厚みが50μｍ-500μｍの単結晶（振動子
となる単結晶）２（２ａ、２ｂ）を準備する。この単結
晶に表面電極１（１ａ，１ｂ）となるＴｉやCrなどの金
属をスパッタ法により０．０２〜１．０μｍの厚みに形
成する。その後に本発明の材料即ち接合電極３（３ａ、
３ｂ）となるAg、Pd、Au、Snを主体とした金属およびそ
れらの合金からなる金属材料ならびに絶縁層４（４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄ）となる一部の絶縁材料をスパッタ法
またはその他の適当な方法で1-10ミクロンの厚みに、単
結晶上に形成する。この後で２つの単結晶を対向させ、
それらを接触させ、図１のようにする。その後に上部に
適当な重しを載せ、300-800℃の温度で１０分間程度加
熱する。この熱処理温度はその材質により異なる。例え
ば80Au/20Snや95Sn/5Agではわずかに300℃でもその接合
を行うことが出来る。しかし、70Pd/30Agでは800℃の温
度でないと充分な接合強度を得ることは出来ない。これ
らの接合には前述のスパッタ法以外でも微粉末の金属粉
末と低融点ガラスを混合した導電ペーストをスクリーン
印刷やディッピング法、溶射法で形成することも出来
る。さらに図１に示されたように絶縁用のガラス材料を
１層おきに形成し、その上部に外部電極を形成し、積層
圧電素子を作成する。さらに２０−２００℃の高温で0.
1〜2kV/mmの電圧（電界）を印加したままで室温まで冷
却し、分極を行う。
【００２２】次に、前記単結晶を用いて超音波プローブ
用振動子形状に加工・処理し、図２に示したようなアレ
イプローブを試作する。積層単結晶振動子の厚みは１５
０μｍ〜６００μｍで、周波数は２〜５MHzである。図
２において、電極６(Ti/Ag/Pd)を形成した単結晶５（振
動子）にフレキシブル配線基板１１と共通電極板１０を
導電ペーストを用いて接続し、超音波放射面側に音響マ
ッチング８を形成した後、バッキング材７にエポキシ樹
脂で接着する。
用振動子形状に加工・処理し、図２に示したようなアレ
イプローブを試作する。積層単結晶振動子の厚みは１５
０μｍ〜６００μｍで、周波数は２〜５MHzである。図
２において、電極６(Ti/Ag/Pd)を形成した単結晶５（振
動子）にフレキシブル配線基板１１と共通電極板１０を
導電ペーストを用いて接続し、超音波放射面側に音響マ
ッチング８を形成した後、バッキング材７にエポキシ樹
脂で接着する。
【００２３】次に、ダイサにより厚さ50μmのブレード
で、マッチング８、上部電極６、単結晶５のアレイを0.
2mmピッチで切断し、相互間に間隙１３を形成する。こ
のアレイ切断時に同時に下部の取り出し電極を切断して
形成することも可能である。この振動子の上面に音響レ
ンズ９接着する。これに静電容量110pF/m、長さ2mの同
軸ケーブルを前記フレキシブル配線基板１１に接続して
１次元アレイプローブ１２を製造する。さらに、この超
音波プローブ１２について、パルスエコー法により反射
エコーを測定し、個々のアレイ振動子を評価する。
で、マッチング８、上部電極６、単結晶５のアレイを0.
2mmピッチで切断し、相互間に間隙１３を形成する。こ
のアレイ切断時に同時に下部の取り出し電極を切断して
形成することも可能である。この振動子の上面に音響レ
ンズ９接着する。これに静電容量110pF/m、長さ2mの同
軸ケーブルを前記フレキシブル配線基板１１に接続して
１次元アレイプローブ１２を製造する。さらに、この超
音波プローブ１２について、パルスエコー法により反射
エコーを測定し、個々のアレイ振動子を評価する。
【００２４】
【実施例】以下、本発明による積層単結晶超音波発生素
子の製造方法の実施例について詳細に説明する。
子の製造方法の実施例について詳細に説明する。
【００２５】本実施例においては、Ｐｂ｛（Ｚｎ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）0.９１Ｔｉ0.０９｝Ｏ3 からなる固溶系単結晶
（以下ＰＺＮＴ ９１／９と呼ぶ。）を作製した。
ｂ2/3 ）0.９１Ｔｉ0.０９｝Ｏ3 からなる固溶系単結晶
（以下ＰＺＮＴ ９１／９と呼ぶ。）を作製した。
【００２６】まず、用いた種単結晶の作製方法を以下に
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２７】種単結晶は、５５モル％酸化鉛（ＰｂＯ）
を融剤として用いたフラックス法で作製した。４５モル
％がＰＺＮＴ ９０／１０単結晶からなる。出発原料と
して、化学的に高純度な９９．９％以上のＰｂＯ、Ｚｎ
Ｏ、Ｎｂ2 Ｏ5 、およびＴｉＯ2の粉末を使用し、これ
らを上述の式で示した組成となるように調合し、さらに
フラックスとして５５モル％のＰｂＯ フラックスを加
えた。この粉末を乾式混合機械で十分に混合した後、ゴ
ム製の容器に収容して２トン／ｃｍ2 の圧力でラバープ
レスを行った。得られた塊１０００ｇを、直径５０ｍｍ
φ×高さ２００ｍｍ×厚み０．５ｍｍの白金容器内に収
容し、９００℃まで４時間で昇温することによって仮溶
解した。
を融剤として用いたフラックス法で作製した。４５モル
％がＰＺＮＴ ９０／１０単結晶からなる。出発原料と
して、化学的に高純度な９９．９％以上のＰｂＯ、Ｚｎ
Ｏ、Ｎｂ2 Ｏ5 、およびＴｉＯ2の粉末を使用し、これ
らを上述の式で示した組成となるように調合し、さらに
フラックスとして５５モル％のＰｂＯ フラックスを加
えた。この粉末を乾式混合機械で十分に混合した後、ゴ
ム製の容器に収容して２トン／ｃｍ2 の圧力でラバープ
レスを行った。得られた塊１０００ｇを、直径５０ｍｍ
φ×高さ２００ｍｍ×厚み０．５ｍｍの白金容器内に収
容し、９００℃まで４時間で昇温することによって仮溶
解した。
【００２８】得られた溶解物を冷却後、前述の混合粉末
とフラックスとを含有するラバープレス後の塊を、さら
に５００ｇ白金容器内に加え、白金で蓋をして電気炉の
中心に固定した。１２００℃まで１２時間で昇温した
後、１℃／時間の徐冷速度で８００℃まで徐冷しながら
０．３mm／時間の速度でルツボを降下させた。冷却の
間、白金るつぼの下部の１点に選択的に酸素を吹き付け
て冷却することによって、核発生が１ヶ所で起こるよう
にした。室温まで５０℃／時間の温度で冷却して、その
後に白金ルツボを破り、単結晶を得た。この結晶の大き
さは約５０ｍｍ×３０ｍｍであり、重量は約５００ｇで
あった。
とフラックスとを含有するラバープレス後の塊を、さら
に５００ｇ白金容器内に加え、白金で蓋をして電気炉の
中心に固定した。１２００℃まで１２時間で昇温した
後、１℃／時間の徐冷速度で８００℃まで徐冷しながら
０．３mm／時間の速度でルツボを降下させた。冷却の
間、白金るつぼの下部の１点に選択的に酸素を吹き付け
て冷却することによって、核発生が１ヶ所で起こるよう
にした。室温まで５０℃／時間の温度で冷却して、その
後に白金ルツボを破り、単結晶を得た。この結晶の大き
さは約５０ｍｍ×３０ｍｍであり、重量は約５００ｇで
あった。
【００２９】この単結晶の一部を粉砕し、Ｘ線回折を行
なって結晶構造を調べたところ、完全なペロブスカイト
構造であることが確認された。また、この粉末の組成を
ＩＣＰ法（誘導結合プラズマ発光分析法）により分析し
たところ、ｘは約０．０９５であった。
なって結晶構造を調べたところ、完全なペロブスカイト
構造であることが確認された。また、この粉末の組成を
ＩＣＰ法（誘導結合プラズマ発光分析法）により分析し
たところ、ｘは約０．０９５であった。
【００３０】Ｐｂ｛（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）0.68Ｔ
ｉ0.32｝Ｏ3 からなる固溶系単結晶（以下ＰＭＮＴ ６
８／３２と呼ぶ。）は８０モル％酸化鉛（ＰｂＯ）と２
０％酸化ボロン（Ｂ2 Ｏ3 ）とを融剤として用いた。出
発原料として、化学的に高純度なＰｂＯ、ＭｇＯ、Ｎｂ
2 Ｏ5 、およびＴｉＯ2 の粉末を使用し、これらを上述
の式で示した組成となるように調合し、さらにフラック
スとして等モル量のＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 フラックスを加え
た。その他の条件は溶解最高温度を１２２０℃とした以
外はPZNTと同様である。
ｉ0.32｝Ｏ3 からなる固溶系単結晶（以下ＰＭＮＴ ６
８／３２と呼ぶ。）は８０モル％酸化鉛（ＰｂＯ）と２
０％酸化ボロン（Ｂ2 Ｏ3 ）とを融剤として用いた。出
発原料として、化学的に高純度なＰｂＯ、ＭｇＯ、Ｎｂ
2 Ｏ5 、およびＴｉＯ2 の粉末を使用し、これらを上述
の式で示した組成となるように調合し、さらにフラック
スとして等モル量のＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 フラックスを加え
た。その他の条件は溶解最高温度を１２２０℃とした以
外はPZNTと同様である。
【００３１】さらに、Ｐｂ｛（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）0.27
（Ｓｃ1/2Ｔａ1/2 ）0.25Ｔｉ0.48｝Ｏ3 からなる固溶
系単結晶（以下ＰＳＳＮＴ ２７／２５／４８と呼
ぶ。）の製造は７５モル％酸化鉛ＰｂＯと２５％酸化ボ
ロンとを融剤として用いたフラックス法で作製した。出
発原料として、化学的に高純度（９９．９％以上）のＰ
ｂＯ、Ｓｃ2Ｏ3 、ＭｇＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5 および
ＴｉＯ2 の粉末を使用し、上述の式で示した組成となる
ように調合し、さらにフラックスとして２倍のモル量の
ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3フラックスを加えた。その他の条件は溶
融最高温度を１２５０℃とした以外は基本的に実施例１
と同様である。但し、ＩＣＰ化学分析により求められた
単結晶の組成は、仕込みの値とわずかに組成の異なるＰ
ＳＳＮＴ ２９／２７／４４であった。
（Ｓｃ1/2Ｔａ1/2 ）0.25Ｔｉ0.48｝Ｏ3 からなる固溶
系単結晶（以下ＰＳＳＮＴ ２７／２５／４８と呼
ぶ。）の製造は７５モル％酸化鉛ＰｂＯと２５％酸化ボ
ロンとを融剤として用いたフラックス法で作製した。出
発原料として、化学的に高純度（９９．９％以上）のＰ
ｂＯ、Ｓｃ2Ｏ3 、ＭｇＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5 および
ＴｉＯ2 の粉末を使用し、上述の式で示した組成となる
ように調合し、さらにフラックスとして２倍のモル量の
ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3フラックスを加えた。その他の条件は溶
融最高温度を１２５０℃とした以外は基本的に実施例１
と同様である。但し、ＩＣＰ化学分析により求められた
単結晶の組成は、仕込みの値とわずかに組成の異なるＰ
ＳＳＮＴ ２９／２７／４４であった。
【００３２】さらに、ラウエカメラを用いて［００１］
軸の方位を出してこの軸に平行に０．５ｍｍ厚みで切断
しウエファーを約１０枚得た。これを １５ｍｍ×１５
ｍｍ角に切断した。得られた試料面を４０００番のアル
ミナ粉で研磨して、厚みを０．１３ｍｍに研磨した。こ
の振動子の上下面に次の５種類からなる電極を形成し
た。
軸の方位を出してこの軸に平行に０．５ｍｍ厚みで切断
しウエファーを約１０枚得た。これを １５ｍｍ×１５
ｍｍ角に切断した。得られた試料面を４０００番のアル
ミナ粉で研磨して、厚みを０．１３ｍｍに研磨した。こ
の振動子の上下面に次の５種類からなる電極を形成し
た。
【００３３】(1) 90Au/10Pt 珪酸亜鉛鉛ガラスフリッ
ト入り導電ペースト (2) 70Pd/30Au 珪酸亜鉛鉛ガラスフリット入り導電ペ
ースト (3) 70Ag/30Pd 珪酸亜鉛鉛ガラスフリット入り導電ペ
ースト (4) 80Au/20Sn スパッタ電極 (5) 95Sn/5Ag スパッタ電極 導電ペーストは金属微細粉末と珪酸亜鉛鉛ガラスフリッ
トからなる低融点ガラスとターピネオールからなる導電
ペーストをスクリーン印刷法で形成した。印刷した面積
は15ｍｍ×15ｍｍ振動子のうちで両端を１ｍｍずつ残し
た13ｍｍ×15ｍｍである。残りの部分には同一温度で焼
成可能な絶縁ガラスペーストを塗付した。印刷した厚み
は3-15ミクロンである。このペーストを500-700℃、１
０分の条件で焼成して個々の振動子を得た。この振動子
の２枚を積層して550-750℃で５分間の熱処理を行い、
接合した。この接合を真空容器内で行うことにより金属
膜間の空気を完全に追い出すことが出来、接合強度をさ
らに増加させることが出来る。また80Au/20Snおよび95S
n/5Agの場合はまず単結晶の表面に金属Tiを0.1ミクロン
の厚みにスパッタ法により付けた。その後に接合用電極
としては80Au/20Snの合金ターゲットおよび95Sn/5Ag合
金ターゲットを用いてスパッタ法により厚みを２-5ミク
ロンに形成した。これらを張り合わせて３３0℃で５分
間加熱し、積層単結晶を作製した。この後で図１に示さ
れた金端子電極をスパッタ法により付けた。その後に接
合された単結晶振動子を150ミクロンの幅にダイサーで
切断して、その後に室温で150-250vの電圧で分極を行っ
た。その後にそれぞれの静電容量と圧電特性をLCRメー
タを測定した。測定は各５本行い、その結果の平均した
値を第１表に示した。また参考例としてPZNT単結晶に純
粋のPt電極を塗付したものを作製した。Pt電極ではその
焼成温度が高いためにガラスフリットを用いても十分な
強度の膜を得るのに950℃が必要であった。このためにP
tペーストは950℃で焼き付け、接合した。さらにPMNT単
結晶およびPSSNT単結晶にエポキシ系Ag導電接着剤を用
いた積層単結晶振動子を作成した。この積層単結晶振動
子はAg電極を形成後に接着剤を塗布して張り合わせ、３
００℃の温度で硬化を行った。その振動子を同様に0.15
mm×１５mm×0.3mmのサイズにダイサーを用い、0.05mm
のブレ−ドを用いて1mm/secの速度で切断した。切断し
た端面に１層おきに有機絶縁膜を塗布し、さらにその上
部に外部電極をスパッタ法により形成した。その振動子
を室温で１５０Vの電圧で分極した。その後に個々の振
動子の容量および圧電特性をLCRメータを用いて測定し
た。
ト入り導電ペースト (2) 70Pd/30Au 珪酸亜鉛鉛ガラスフリット入り導電ペ
ースト (3) 70Ag/30Pd 珪酸亜鉛鉛ガラスフリット入り導電ペ
ースト (4) 80Au/20Sn スパッタ電極 (5) 95Sn/5Ag スパッタ電極 導電ペーストは金属微細粉末と珪酸亜鉛鉛ガラスフリッ
トからなる低融点ガラスとターピネオールからなる導電
ペーストをスクリーン印刷法で形成した。印刷した面積
は15ｍｍ×15ｍｍ振動子のうちで両端を１ｍｍずつ残し
た13ｍｍ×15ｍｍである。残りの部分には同一温度で焼
成可能な絶縁ガラスペーストを塗付した。印刷した厚み
は3-15ミクロンである。このペーストを500-700℃、１
０分の条件で焼成して個々の振動子を得た。この振動子
の２枚を積層して550-750℃で５分間の熱処理を行い、
接合した。この接合を真空容器内で行うことにより金属
膜間の空気を完全に追い出すことが出来、接合強度をさ
らに増加させることが出来る。また80Au/20Snおよび95S
n/5Agの場合はまず単結晶の表面に金属Tiを0.1ミクロン
の厚みにスパッタ法により付けた。その後に接合用電極
としては80Au/20Snの合金ターゲットおよび95Sn/5Ag合
金ターゲットを用いてスパッタ法により厚みを２-5ミク
ロンに形成した。これらを張り合わせて３３0℃で５分
間加熱し、積層単結晶を作製した。この後で図１に示さ
れた金端子電極をスパッタ法により付けた。その後に接
合された単結晶振動子を150ミクロンの幅にダイサーで
切断して、その後に室温で150-250vの電圧で分極を行っ
た。その後にそれぞれの静電容量と圧電特性をLCRメー
タを測定した。測定は各５本行い、その結果の平均した
値を第１表に示した。また参考例としてPZNT単結晶に純
粋のPt電極を塗付したものを作製した。Pt電極ではその
焼成温度が高いためにガラスフリットを用いても十分な
強度の膜を得るのに950℃が必要であった。このためにP
tペーストは950℃で焼き付け、接合した。さらにPMNT単
結晶およびPSSNT単結晶にエポキシ系Ag導電接着剤を用
いた積層単結晶振動子を作成した。この積層単結晶振動
子はAg電極を形成後に接着剤を塗布して張り合わせ、３
００℃の温度で硬化を行った。その振動子を同様に0.15
mm×１５mm×0.3mmのサイズにダイサーを用い、0.05mm
のブレ−ドを用いて1mm/secの速度で切断した。切断し
た端面に１層おきに有機絶縁膜を塗布し、さらにその上
部に外部電極をスパッタ法により形成した。その振動子
を室温で１５０Vの電圧で分極した。その後に個々の振
動子の容量および圧電特性をLCRメータを用いて測定し
た。
【００３４】これらの結果を表１にまとめて示す。
【表１】 表１に示すように、本発明の実施例ではその電気機械結
合係数が単体よりも大きな値が得られ、さらに静電容量
はその積層数に応じて自由に設計することが可能であ
り、著しく優れた結果を示した。
合係数が単体よりも大きな値が得られ、さらに静電容量
はその積層数に応じて自由に設計することが可能であ
り、著しく優れた結果を示した。
【００３５】一般式Ｐｂ｛（Ｂ1 Ｂ2 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ
3において、ｘを０.５５以下としたのは、ｘが０．５５
を越えると、得られた結晶が分極により極めて割れやす
くなり、また得られた単結晶の絶縁抵抗が低下して低い
電圧での分極が困難となるためである。また、本発明に
用いられる単結晶は、その構成元素によっては、Ｔｉは
含有されていなくともよい。しかしながら、好ましくは
その材料系に応じた相境界近傍の組成を用いることが静
電容量の増加の観点からは望ましい。なお、Ｂ1 および
Ｂ2 が前述の元素（Ｂ1はＺｎ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｃ、Ｙ
ｂ、Ｉｎ、Luから選択された少なくとも１種類であり、
Ｂ2はＮｂ及びＴａから選択された少なくとも１種類で
ある。）以外の場合には、ＰＺＴセラミックスよりも優
れた圧電特性を示す単結晶材料を得ることが困難となっ
てしまう。
3において、ｘを０.５５以下としたのは、ｘが０．５５
を越えると、得られた結晶が分極により極めて割れやす
くなり、また得られた単結晶の絶縁抵抗が低下して低い
電圧での分極が困難となるためである。また、本発明に
用いられる単結晶は、その構成元素によっては、Ｔｉは
含有されていなくともよい。しかしながら、好ましくは
その材料系に応じた相境界近傍の組成を用いることが静
電容量の増加の観点からは望ましい。なお、Ｂ1 および
Ｂ2 が前述の元素（Ｂ1はＺｎ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｃ、Ｙ
ｂ、Ｉｎ、Luから選択された少なくとも１種類であり、
Ｂ2はＮｂ及びＴａから選択された少なくとも１種類で
ある。）以外の場合には、ＰＺＴセラミックスよりも優
れた圧電特性を示す単結晶材料を得ることが困難となっ
てしまう。
【００３６】前述の複合ペロブスカイト化合物は、鉛の
一部をＢａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｌａの少なくとも一つで置換
することもでき、この場合には、単結晶の成長速度が極
めて遅くなるのを避けるために、置換される割合は、鉛
の１０モル％以下とすることが好ましい。さらに好まし
くは５モル％以下である。
一部をＢａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｌａの少なくとも一つで置換
することもでき、この場合には、単結晶の成長速度が極
めて遅くなるのを避けるために、置換される割合は、鉛
の１０モル％以下とすることが好ましい。さらに好まし
くは５モル％以下である。
【００３７】かかる複合ペロブスカイト化合物は、遷移
金属であるＭｎ，Ｃｏ，Ｆｅ，ＣｕおよびＨｆ等、ラン
タニド元素、またはアルカリ金属を少量含んでも良い。
なお、大きな圧電定数を維持するために、これらの含有
量は最大でも１％以下であることが好ましい。
金属であるＭｎ，Ｃｏ，Ｆｅ，ＣｕおよびＨｆ等、ラン
タニド元素、またはアルカリ金属を少量含んでも良い。
なお、大きな圧電定数を維持するために、これらの含有
量は最大でも１％以下であることが好ましい。
【００３８】上記一般式Ｐｂ｛（Ｂ1 Ｂ2 ）1-x Ｔｉ
x ｝Ｏ3におけるＢ1 元素とＢ2 元素との比は、通常、
化学量論比で決められた値（例えば１：１または１：
２）±０．０２程度であるが、この比を±０．１程度の
割合でずらすことも可能である。
x ｝Ｏ3におけるＢ1 元素とＢ2 元素との比は、通常、
化学量論比で決められた値（例えば１：１または１：
２）±０．０２程度であるが、この比を±０．１程度の
割合でずらすことも可能である。
【００３９】また、上記ペロブスカイト化合物は、さら
に５モル％以下のＺｒＯ2 を含んでも良い。ＺｒＯ2 の
割合が５モル％を越えると、単結晶の成長速度が極端に
低下し、さらに結晶内部における組成のバラツキが多く
なるために好ましくない。
に５モル％以下のＺｒＯ2 を含んでも良い。ＺｒＯ2 の
割合が５モル％を越えると、単結晶の成長速度が極端に
低下し、さらに結晶内部における組成のバラツキが多く
なるために好ましくない。
【００４０】尚、本発明において、単結晶の育成方法と
しては、その他の良く知られた結晶育成方法であるブリ
ッジマン法、キロプーラス法、ゾーンメルト法、水熱育
成法、固相反応法、ＣＶＤなどを用いた薄膜形成法を用
いることが可能であり、これらの方法で作製した単結晶
でも良いことは明らかである。
しては、その他の良く知られた結晶育成方法であるブリ
ッジマン法、キロプーラス法、ゾーンメルト法、水熱育
成法、固相反応法、ＣＶＤなどを用いた薄膜形成法を用
いることが可能であり、これらの方法で作製した単結晶
でも良いことは明らかである。
【００４１】なお、本発明によるプロセスでは、製造さ
れた固溶体単結晶プローブは、任意の方位の単結晶に適
応することができる。例えば、得られた単結晶が菱面体
相の場合は［００１］軸（またはｃ軸）に対して垂直に
切り出した後、（００１）面に電極を形成し、分極処理
を施した場合には、優れた電気機械結合係数を有する振
動子が得られる。また、例えば、得られた単結晶を［１
１１］軸に対して垂直に切り出した後、（１１１）面に
電極を形成し、分極処理を施した場合には、結合係数は
やや低下するが大きな誘電率を持つ単結晶が得られる。
れた固溶体単結晶プローブは、任意の方位の単結晶に適
応することができる。例えば、得られた単結晶が菱面体
相の場合は［００１］軸（またはｃ軸）に対して垂直に
切り出した後、（００１）面に電極を形成し、分極処理
を施した場合には、優れた電気機械結合係数を有する振
動子が得られる。また、例えば、得られた単結晶を［１
１１］軸に対して垂直に切り出した後、（１１１）面に
電極を形成し、分極処理を施した場合には、結合係数は
やや低下するが大きな誘電率を持つ単結晶が得られる。
【００４２】なお、本発明の方法により得られた単結晶
をアレイ振動子に加工した場合には、厚さ方向（［００
１］軸）の音速は２０００〜３５００ｍ／ｓとなり、共
振周波数と厚みの積である周波数定数は７００〜１００
０Ｈｚ・ｍとなる。一方、ＰＺＴ系圧電セラミックの周
波数定数は１５００〜２０００Ｈｚ・ｍであり、上記単
結晶はPZTセラミクスの音速に比べて２５〜５０％程度
遅くなる。また、0.15ｍｍ×15ｍｍ×0.26mmの積層圧電
体素子より求めた振動子の縦振動の電気機械結合係数ｋ
33'は８０−８５％と優れて、静電容量も200-1000pFと
その積層数に応じて自由に設計することが可能である。
をアレイ振動子に加工した場合には、厚さ方向（［００
１］軸）の音速は２０００〜３５００ｍ／ｓとなり、共
振周波数と厚みの積である周波数定数は７００〜１００
０Ｈｚ・ｍとなる。一方、ＰＺＴ系圧電セラミックの周
波数定数は１５００〜２０００Ｈｚ・ｍであり、上記単
結晶はPZTセラミクスの音速に比べて２５〜５０％程度
遅くなる。また、0.15ｍｍ×15ｍｍ×0.26mmの積層圧電
体素子より求めた振動子の縦振動の電気機械結合係数ｋ
33'は８０−８５％と優れて、静電容量も200-1000pFと
その積層数に応じて自由に設計することが可能である。
【００４３】これらの積層振動子は同一方位の振動子を
積層することが望ましいが異なる方位の単結晶を積層す
ることも出来る。
積層することが望ましいが異なる方位の単結晶を積層す
ることも出来る。
【００４４】以上、本発明による積層単結晶素子の一つ
である超音波発生素子の製造方法を詳細に述べたが、本
発明は上記した実施例に限定されることはない。
である超音波発生素子の製造方法を詳細に述べたが、本
発明は上記した実施例に限定されることはない。
【００４５】例えば、超音波発生素子として医療診断用
超音波プローブ以外にも適用可能な素子はあり、例えば
超音波結石破壊装置に用いられる超音波振動子や非破壊
検査機械用超音波発生素子等、ソナー、ハイドロフォ
ン、アクチュエータに対しても適用可能である。また、
超音波振動子をアレイ状に配列して各振動子からの超音
波をインク液面近傍に集束させてインク滴を飛翔させる
方式の超音波インクジェット装置等に対しても適用可能
である。
超音波プローブ以外にも適用可能な素子はあり、例えば
超音波結石破壊装置に用いられる超音波振動子や非破壊
検査機械用超音波発生素子等、ソナー、ハイドロフォ
ン、アクチュエータに対しても適用可能である。また、
超音波振動子をアレイ状に配列して各振動子からの超音
波をインク液面近傍に集束させてインク滴を飛翔させる
方式の超音波インクジェット装置等に対しても適用可能
である。
【００４６】また、適応する金属材料の性質を大幅に変
えない範囲での不純物を含むことはこの発明の範囲内で
ある。これらはＰｔ、Ｉｒ，Ｒｈなどの高融点金属やＣ
ｕ，Ｎｉなどの卑金属である。これらの添加物は多くて
も５％以内である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施可能である。本発明はＡｕ，Ｓｎ、Ａ
ｇ，Ｐｄなどを主体とした金属を用いるとしたが好まし
くはAu-PtおよびAu-Sn系合金である。これらの合金を用
いることにより、ダイサーで切断した面に電極の流れが
生じにくく、電極マイグレーションなどの恐れのない信
頼性に優れた積層アレープローブが作製可能となる。
えない範囲での不純物を含むことはこの発明の範囲内で
ある。これらはＰｔ、Ｉｒ，Ｒｈなどの高融点金属やＣ
ｕ，Ｎｉなどの卑金属である。これらの添加物は多くて
も５％以内である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施可能である。本発明はＡｕ，Ｓｎ、Ａ
ｇ，Ｐｄなどを主体とした金属を用いるとしたが好まし
くはAu-PtおよびAu-Sn系合金である。これらの合金を用
いることにより、ダイサーで切断した面に電極の流れが
生じにくく、電極マイグレーションなどの恐れのない信
頼性に優れた積層アレープローブが作製可能となる。
【００４７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
製造した積層圧電単結晶振動子の結合係数が大きく、接
合強度が大きく、さらに各振動子の特性が揃った振動子
の作製が可能となる。このためにアレイ振動子の作製歩
留まりが大幅に向上する。本発明は単結晶振動子の１層
厚みが特に0.2mm以下の場合に有効である。
製造した積層圧電単結晶振動子の結合係数が大きく、接
合強度が大きく、さらに各振動子の特性が揃った振動子
の作製が可能となる。このためにアレイ振動子の作製歩
留まりが大幅に向上する。本発明は単結晶振動子の１層
厚みが特に0.2mm以下の場合に有効である。
【図１】本発明の方法により製造された積層圧電単結晶
素子の内部構造の構成を示す斜視図。
素子の内部構造の構成を示す斜視図。
【図２】本発明の振動子を用いた超音波プローブの構造
を示す斜視図。
を示す斜視図。
１ 表面電極 ２ 単結晶 ３ 接合電極 ４ 絶縁層 ５ 単結晶材料 ６ 電極 ７ バッキング材 ８ 音響マッチング層 ９ 音響レンズ 10 アース電極（共通電極板） 11 フレキシブル配線基板 12 超音波プローブ
フロントページの続き (72)発明者 手塚 智 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 橋本 新一 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 Ｆターム(参考） 4G031 AA03 AA07 AA11 AA14 AA15 AA23 AA26 AA27 AA32 BA10
Claims (6)
- 【請求項１】２枚以上のABO3型ペロブスカイト構造から
構成される単結晶を金属材料を介して張り合わせことに
より、電気機械結合係数をその単結晶単体の電気機械結
合係数よりも大きな値にしたことを特徴とする積層圧電
単結晶素子。 - 【請求項２】ABO3型ペロブスカイト構造から構成される
単結晶を金属材料を用いて２枚以上張り合わせ、加熱し
て接着した後で、分極したことを特徴とする積層圧電単
結晶素子の製造方法。 - 【請求項３】前記圧電単結晶は、(1-ｘ)Pb(B1,B2)O3―
ｘPbTiO3（ｘ＝０−０．５５でB1=Mg,Zn,Ni,Sc,In,Yb,L
u、B2=Nb,Ta）であることを特徴とする請求項２記載の
積層圧電単結晶素子。 - 【請求項４】前記圧電単結晶の厚みは、50から500μｍ
であり、接着用の金属材料の電極厚みは1-10μｍである
Ag、Pd、Au、Snを主体とした金属およびそれらの合金か
らなり、その金属を塗付し、300-900℃の温度を加えて
圧着したことを特徴とする請求項２または３記載の積層
圧電単結晶素子の製造方法。 - 【請求項５】前記積層圧電単結晶素子は、同一方位を有
する単結晶板を張り合わせ接着し、分極したことを特徴
とする請求項２ないし４のいずれかに記載の積層圧電単
結晶素子の製造方法。 - 【請求項６】請求項１記載の積層圧電単結晶を用いたこ
とを特徴とする超音波プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28102999A JP3679957B2 (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | 超音波プローブとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28102999A JP3679957B2 (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | 超音波プローブとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001102650A true JP2001102650A (ja) | 2001-04-13 |
| JP3679957B2 JP3679957B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=17633307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28102999A Expired - Fee Related JP3679957B2 (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | 超音波プローブとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3679957B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003038486A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-12 | Ueda Japan Radio Co Ltd | 超音波探触子 |
| US7087970B2 (en) * | 2003-08-29 | 2006-08-08 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Laminated structure, method of manufacturing the same and ultrasonic transducer array |
| EP1943376A1 (en) * | 2005-11-04 | 2008-07-16 | Ceracomp Co., Ltd. | Piezoelectric single crystal and method of production of same, piezoelectric element, and dielectric element |
| WO2013099482A1 (ja) | 2011-12-26 | 2013-07-04 | オリンパス株式会社 | 超音波振動デバイスおよび超音波医療装置 |
-
1999
- 1999-10-01 JP JP28102999A patent/JP3679957B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003038486A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-12 | Ueda Japan Radio Co Ltd | 超音波探触子 |
| US7087970B2 (en) * | 2003-08-29 | 2006-08-08 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Laminated structure, method of manufacturing the same and ultrasonic transducer array |
| US7454820B2 (en) | 2003-08-29 | 2008-11-25 | Fujifilm Corporation | Method of manufacturing a plurality of laminated structures |
| EP1943376A1 (en) * | 2005-11-04 | 2008-07-16 | Ceracomp Co., Ltd. | Piezoelectric single crystal and method of production of same, piezoelectric element, and dielectric element |
| EP1943376A4 (en) * | 2005-11-04 | 2009-10-28 | Ceracomp Co Ltd | PIEZOELECTRIC MONOCRYSTAL AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND PIEZOELECTRIC AND DIELECTRIC ELEMENTS THEREOF |
| US8119022B2 (en) | 2005-11-04 | 2012-02-21 | Ceracomp Co., Ltd. | Piezoelectric single crystal and method of production of same, piezoelectric element, and dielectric element |
| WO2013099482A1 (ja) | 2011-12-26 | 2013-07-04 | オリンパス株式会社 | 超音波振動デバイスおよび超音波医療装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3679957B2 (ja) | 2005-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3345580B2 (ja) | 超音波プローブの製造方法 | |
| US5402791A (en) | Piezoelectric single crystal, ultrasonic probe, and array-type ultrasonic probe | |
| US7572224B2 (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus | |
| US6020675A (en) | Ultrasonic probe | |
| CN105051926B (zh) | 压电振子、超声波探头、压电振子制造方法以及超声波探头制造方法 | |
| US20100001619A1 (en) | Perovskite-type oxide single crystal and method of manufacturing the same, composite piezoelectric material, piezoelectric vibrator, ultrasonic probe, and ultrasonic diagnostic apparatus | |
| Saitoh et al. | An improved phased array ultrasonic probe using 0.91 Pb (Zn1/3Nb2/3) O3–0.09 PbTiO3 single crystal | |
| JPH11155859A (ja) | 超音波プローブ及びこれを用いた超音波診断装置 | |
| JP3397538B2 (ja) | 酸化物圧電単結晶の製造方法 | |
| JP3420866B2 (ja) | 超音波プローブ | |
| US5410209A (en) | Piezoelectric material and ultrasonic probe | |
| JP2004120283A (ja) | 超音波プローブ | |
| WO2003042687A1 (en) | Ultrasonic probe | |
| JP2001276067A (ja) | 超音波探触子、その製造方法および超音波診断装置 | |
| JP3679957B2 (ja) | 超音波プローブとその製造方法 | |
| JP3362966B2 (ja) | 圧電単結晶、超音波プローブおよびアレイ形超音波プローブ | |
| JPH0638963A (ja) | 超音波プローブおよび超音波治療装置用送波器 | |
| JP2022132883A (ja) | 圧電振動子及びその製造方法 | |
| JP3943731B2 (ja) | 超音波トランスデューサ用圧電板及びその製造方法 | |
| JP3413025B2 (ja) | 圧電素子 | |
| JP3343014B2 (ja) | 酸化物単結晶の製造方法 | |
| JP3477028B2 (ja) | 酸化物単結晶の製造方法および超音波プローブの製造方法 | |
| JP2001328867A (ja) | 圧電材料および超音波プローブ | |
| JP3560998B2 (ja) | 圧電材料および超音波プローブ | |
| JPH0750898A (ja) | 超音波プローブ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040518 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040716 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040720 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040914 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041019 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050308 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050406 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050510 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050516 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090520 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090520 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100520 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100520 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110520 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110520 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120520 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120520 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130520 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130520 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 9 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |