JP2001275191A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波診断装置用超音波探触子において、導
体層の介在による音響的な不整合を解消し、音響的な整
合条件の最適化と電気的導体経路の最適化の両立を実現
可能とし、高精度な超音波画像診断情報を得ること。 【解決手段】 圧電振動子１の電極部分２，３と重複す
る部分と重複しない部分の厚みが異なる導体層１２，１
３を用い、圧電振動子１の電極部分と重複する部分（音
響的影響エリア）の導体層１２，１３の厚みは薄くする
ことによって音響的な不整合を解消し、その他の電気的
導体経路の導体層の厚みを厚くすることによって電気的
インピーダンスを低くして、音響的な整合条件の最適化
と電気的導体経路の最適化の両立を実現する。
体層の介在による音響的な不整合を解消し、音響的な整
合条件の最適化と電気的導体経路の最適化の両立を実現
可能とし、高精度な超音波画像診断情報を得ること。 【解決手段】 圧電振動子１の電極部分２，３と重複す
る部分と重複しない部分の厚みが異なる導体層１２，１
３を用い、圧電振動子１の電極部分と重複する部分（音
響的影響エリア）の導体層１２，１３の厚みは薄くする
ことによって音響的な不整合を解消し、その他の電気的
導体経路の導体層の厚みを厚くすることによって電気的
インピーダンスを低くして、音響的な整合条件の最適化
と電気的導体経路の最適化の両立を実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波探触子、特に、
医療用画像診断等に用いられる超音波診断装置用の超音
波探触子に関する。
医療用画像診断等に用いられる超音波診断装置用の超音
波探触子に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、超音波診断装置に接続される超
音波探触子は、診断装置本体から供給される電気信号を
圧電振動子に印可し、この電気信号により発生する機械
的歪みを超音波として生体内に放射し、生体内組織境界
部から発生する反射超音波信号を診断装置本体で信号処
理を行い、生体内の組織情報を画像化処理して診断装置
本体上に表示するものであり、超音波探触子として電気
・機械の変換効率の高さと短いパルス特性が要求され
る。
音波探触子は、診断装置本体から供給される電気信号を
圧電振動子に印可し、この電気信号により発生する機械
的歪みを超音波として生体内に放射し、生体内組織境界
部から発生する反射超音波信号を診断装置本体で信号処
理を行い、生体内の組織情報を画像化処理して診断装置
本体上に表示するものであり、超音波探触子として電気
・機械の変換効率の高さと短いパルス特性が要求され
る。
【０００３】従来、この種の超音波探触子には、特開平
８−１２２３１０号公報に記載されたものが知られてい
る。
８−１２２３１０号公報に記載されたものが知られてい
る。
【０００４】図４は、従来の超音波探触子の構成図であ
る。
る。
【０００５】図４において圧電振動子１の一方の面には
正極電極２が、他方の面には接地電極３が形成されてい
る。このそれぞれの電極２，３はガラスと銀が配合され
焼成処理された焼き付け銀や、金のメッキ、スパッタリ
ングまたは蒸着等により形成され、短いパルス特性を実
現するために０．５μmから１０μmの厚さで設けられ
る。
正極電極２が、他方の面には接地電極３が形成されてい
る。このそれぞれの電極２，３はガラスと銀が配合され
焼成処理された焼き付け銀や、金のメッキ、スパッタリ
ングまたは蒸着等により形成され、短いパルス特性を実
現するために０．５μmから１０μmの厚さで設けられ
る。
【０００６】正極電極２の背面には正極側導体層１２お
よび正極側基材層５が積層されている。
よび正極側基材層５が積層されている。
【０００７】正極側基材層５は高分子のフィルム等から
なり、正極側導体層１２はこの基材層上に銅や金の金属
材質をメッキやスパッタリングまたは蒸着等若しくは金
属箔を固着させる等の方法で形成されるものであり、必
要に応じてパターンが形成される。
なり、正極側導体層１２はこの基材層上に銅や金の金属
材質をメッキやスパッタリングまたは蒸着等若しくは金
属箔を固着させる等の方法で形成されるものであり、必
要に応じてパターンが形成される。
【０００８】さらに、正極側基材層５の背面には、圧電
振動子に制動をかけ短いパルス特性を実現するように背
面負荷材９が形成されている。
振動子に制動をかけ短いパルス特性を実現するように背
面負荷材９が形成されている。
【０００９】また、接地電極２の前面（被検体側）には
例えばグラファイト等の導体材料からなる第１の音響整
合層８が積層され、さらにその前面には接地極側導体層
１３および接地極側基材層７が積層されている。
例えばグラファイト等の導体材料からなる第１の音響整
合層８が積層され、さらにその前面には接地極側導体層
１３および接地極側基材層７が積層されている。
【００１０】接地極側基材層７は高分子のフィルム等か
らなり、接地側導体層１３はこの基材層７上に銅や金の
金属材質をメッキやスパッタリングまたは蒸着等若しく
は金属箔を固着させる等の方法で形成されるものである
が、図示されるように接地側同体層１３は下向きに配置
される。さらに、接地極側基材層７の前面には超音波ビ
ームの収束を図るべく音響レンズ１０が設けられてい
る。
らなり、接地側導体層１３はこの基材層７上に銅や金の
金属材質をメッキやスパッタリングまたは蒸着等若しく
は金属箔を固着させる等の方法で形成されるものである
が、図示されるように接地側同体層１３は下向きに配置
される。さらに、接地極側基材層７の前面には超音波ビ
ームの収束を図るべく音響レンズ１０が設けられてい
る。
【００１１】このような構成において、正極側導体層１
２および接地極側導体層１３間に超音波診断装置本体
（図示せず）から供給される電気信号によって圧電振動
子１は機械的歪みを生じ、超音波を送波する。
２および接地極側導体層１３間に超音波診断装置本体
（図示せず）から供給される電気信号によって圧電振動
子１は機械的歪みを生じ、超音波を送波する。
【００１２】この圧電振動子１から送波された超音波
は、音響整合層８により生体への伝搬効率が高められ、
音響レンズ１０により超音波ビームの収束が図られて生
体内（図示せず）へ送信される。
は、音響整合層８により生体への伝搬効率が高められ、
音響レンズ１０により超音波ビームの収束が図られて生
体内（図示せず）へ送信される。
【００１３】生体内へ送信された超音波ビームは、生体
内の組織境界によって反射波を生じ、同一の経路を経て
圧電振動子１によって受信され、再び電気信号に変換さ
れ受信信号として超音波診断装置に送られる。超音波診
断装置においては、この受信信号を基に生体内情報を画
像化し、診断を行うものである。
内の組織境界によって反射波を生じ、同一の経路を経て
圧電振動子１によって受信され、再び電気信号に変換さ
れ受信信号として超音波診断装置に送られる。超音波診
断装置においては、この受信信号を基に生体内情報を画
像化し、診断を行うものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超音波探触子においては、一般的に２５〜３５ＭＲ
ａｙｌと高い値を有する圧電振動子１から送信される超
音波を１．５ＭＲａｙｌ程度の音響インピーダンスを有
する生体内に効率良く伝搬させるために音響整合層８を
設け、音響整合層８の音響インピーダンスおよびその厚
みを調整することによって音響的整合の最適化を図り、
短いパルス長でかつ高い伝搬効率を実現しているにも関
わらず、音響整合層８と音響レンズ１０の間に金属材質
である接地極側導体層１３が介在してしまうことによっ
て、音響的整合が崩れてしまい、パルス長ならびに伝搬
効率の劣化を引き起こしてしまうものある。
来の超音波探触子においては、一般的に２５〜３５ＭＲ
ａｙｌと高い値を有する圧電振動子１から送信される超
音波を１．５ＭＲａｙｌ程度の音響インピーダンスを有
する生体内に効率良く伝搬させるために音響整合層８を
設け、音響整合層８の音響インピーダンスおよびその厚
みを調整することによって音響的整合の最適化を図り、
短いパルス長でかつ高い伝搬効率を実現しているにも関
わらず、音響整合層８と音響レンズ１０の間に金属材質
である接地極側導体層１３が介在してしまうことによっ
て、音響的整合が崩れてしまい、パルス長ならびに伝搬
効率の劣化を引き起こしてしまうものある。
【００１５】これらは、正極側導体層においても同様で
あり、超音波の周波数が高くなるほどその影響は顕著と
なってくる。
あり、超音波の周波数が高くなるほどその影響は顕著と
なってくる。
【００１６】このパルス長ならびに伝搬効率の劣化を低
減させるためには、各導体層の厚みを５μｍ以下に抑え
る必要があるが、導体層厚を薄くした場合は、電気的抵
抗（電気的インピーダンス）が大きくなり、電気的導体
経路上における駆動電気信号の低下が生じ圧電振動子１
に印可される電気信号が低くなることによって、結果的
に診断装置本体から見た場合の電気機械変換効率の低下
を引き起こしてしまう。
減させるためには、各導体層の厚みを５μｍ以下に抑え
る必要があるが、導体層厚を薄くした場合は、電気的抵
抗（電気的インピーダンス）が大きくなり、電気的導体
経路上における駆動電気信号の低下が生じ圧電振動子１
に印可される電気信号が低くなることによって、結果的
に診断装置本体から見た場合の電気機械変換効率の低下
を引き起こしてしまう。
【００１７】また、電気的導体経路上の電気的インピー
ダンスの増加は、外来電気的ノイズの排除能力をも劣化
させ、外来電磁波ノイズによる診断画像の劣化を引き起
こしてしまうものであり、音響的な整合条件の最適化と
電気的導体経路の最適化の両立が困難となってしまうも
のであり、正確な超音波画像診断を阻害し、引いては誤
診をも引き起こす重大な問題を有している。
ダンスの増加は、外来電気的ノイズの排除能力をも劣化
させ、外来電磁波ノイズによる診断画像の劣化を引き起
こしてしまうものであり、音響的な整合条件の最適化と
電気的導体経路の最適化の両立が困難となってしまうも
のであり、正確な超音波画像診断を阻害し、引いては誤
診をも引き起こす重大な問題を有している。
【００１８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、高分解能化が進む超音波探触子におい
て、音響的な整合条件の最適化と電気的導体経路の最適
化の両立を実現し、高精度な超音波画像診断情報を得る
ことを目的とする。
るものであり、高分解能化が進む超音波探触子におい
て、音響的な整合条件の最適化と電気的導体経路の最適
化の両立を実現し、高精度な超音波画像診断情報を得る
ことを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、圧電振動子の電極部分と重複する部分と重
複しない部分の厚みが異なる導体層を用い、それぞれの
部分における導体層厚を音響的・電気導体経路的に最適
化を可能にしたものである。
に本発明は、圧電振動子の電極部分と重複する部分と重
複しない部分の厚みが異なる導体層を用い、それぞれの
部分における導体層厚を音響的・電気導体経路的に最適
化を可能にしたものである。
【００２０】即ち、請求項１に記載された発明は、一方
の面に正極電極、他方の面に接地電極が設けられた圧電
振動子と、前記圧電振動子の少なくとも一方の電極に一
部分が重複するように積層して設けられた導体層とを有
し、少なくとも音響影響エリア内の前記導体層の厚みが
音響影響エリア外の厚みより薄いことを特徴とする超音
波探触子である。
の面に正極電極、他方の面に接地電極が設けられた圧電
振動子と、前記圧電振動子の少なくとも一方の電極に一
部分が重複するように積層して設けられた導体層とを有
し、少なくとも音響影響エリア内の前記導体層の厚みが
音響影響エリア外の厚みより薄いことを特徴とする超音
波探触子である。
【００２１】この構成により、圧電振動子の電極部分と
重複する部分（音響的影響エリア）の導体層厚は薄く
し、音響的悪影響を低下させ、その他の電気的導体経路
部の導体層厚は厚くする事によって電気的インピーダン
スを低くする事によって音響的な整合条件の最適化と電
気的導体経路の最適化の両立を実現することを可能とす
るものである。
重複する部分（音響的影響エリア）の導体層厚は薄く
し、音響的悪影響を低下させ、その他の電気的導体経路
部の導体層厚は厚くする事によって電気的インピーダン
スを低くする事によって音響的な整合条件の最適化と電
気的導体経路の最適化の両立を実現することを可能とす
るものである。
【００２２】請求項２に記載の発明は、前記導体層が基
材上に設けられたことを特徴とする請求項１記載の超音
波探触子である。
材上に設けられたことを特徴とする請求項１記載の超音
波探触子である。
【００２３】この構成により、請求項１と同様の作用・
効果に加えて、導体層の薄肉部分の導体部分がしわや折
れ癖等による組成変形を引き起こしにくくなり、導体層
および超音波探触子の生産上の扱いが容易になると言う
格別の効果も有する。
効果に加えて、導体層の薄肉部分の導体部分がしわや折
れ癖等による組成変形を引き起こしにくくなり、導体層
および超音波探触子の生産上の扱いが容易になると言う
格別の効果も有する。
【００２４】請求項３に記載された発明は、一方の面に
正極電極、他方の面に接地電極が設けられた圧電振動子
と、前記接地電極の前面に設けられた音響整合層と、前
記音響整合層の前面に設けられた基材層と、前記基材層
上に配置された導体層とを有し、少なくとも音響影響エ
リア内の前記導体層の厚みが音響影響エリア外の厚みよ
り薄いこと特徴とする超音波探触子である。
正極電極、他方の面に接地電極が設けられた圧電振動子
と、前記接地電極の前面に設けられた音響整合層と、前
記音響整合層の前面に設けられた基材層と、前記基材層
上に配置された導体層とを有し、少なくとも音響影響エ
リア内の前記導体層の厚みが音響影響エリア外の厚みよ
り薄いこと特徴とする超音波探触子である。
【００２５】この構成により、請求項１及び２と同様の
作用・効果に加えて、前記基材層が第２の音響整合層と
して機能するものである。
作用・効果に加えて、前記基材層が第２の音響整合層と
して機能するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００２７】図１は本発明の第１の実施の形態による超
音波探触子を示す。
音波探触子を示す。
【００２８】図１において圧電振動子１は圧電セラミッ
クス等の電歪素子であり駆動周波数により最適化された
厚みを有するものである。圧電振動子１の前面には接地
電極３および背面には正極電極２が予め設けられてい
る。これらの電極は、厚みが０．５μｍから１０μｍで
あり、金のスッパッタリング、若しくは蒸着やメッキ等
の方法により形成されるが、材質については金に限定す
るものではない。圧電振動子１が正極電極２と接地電極
３に挟まれ、分極処理を受けた部分が超音波の送受信を
行う実質的な超音波送受信領域であり音響的影響エリア
１１となる。接地電極３の前面には接地電極３と電気的
導通を図るべく接地極側導体層１３が設けられるが、こ
の接地極側導体層１３の少なくとも音響的影響エリア１
１に重複する部分の接地極側導体層（薄肉部分）１３-
ａの厚さは０.５から１０μmであり、その他の部分であ
る接地極側導体層（厚肉部分）１３-ｂの厚みは１５か
ら５０μmと部分的に厚みの異なる導電体で構成され
る。
クス等の電歪素子であり駆動周波数により最適化された
厚みを有するものである。圧電振動子１の前面には接地
電極３および背面には正極電極２が予め設けられてい
る。これらの電極は、厚みが０．５μｍから１０μｍで
あり、金のスッパッタリング、若しくは蒸着やメッキ等
の方法により形成されるが、材質については金に限定す
るものではない。圧電振動子１が正極電極２と接地電極
３に挟まれ、分極処理を受けた部分が超音波の送受信を
行う実質的な超音波送受信領域であり音響的影響エリア
１１となる。接地電極３の前面には接地電極３と電気的
導通を図るべく接地極側導体層１３が設けられるが、こ
の接地極側導体層１３の少なくとも音響的影響エリア１
１に重複する部分の接地極側導体層（薄肉部分）１３-
ａの厚さは０.５から１０μmであり、その他の部分であ
る接地極側導体層（厚肉部分）１３-ｂの厚みは１５か
ら５０μmと部分的に厚みの異なる導電体で構成され
る。
【００２９】この部分的に厚みの異なる接地極側導体層
１３は、予め０.５μmから１０μmの厚みの銅箔に所望
のパターンでマスキングを施し、メッキ処理により導体
を厚肉化し、後にマスキングを除去する方法により形成
することができる。また、１５μmから５０μmの厚みの
銅箔に所望のマスキングを施し、エッチング処理により
部分的に銅箔を薄肉化した後にマスキングを除去する方
法によっても形成することもできる。さらに、接地極側
導体層１３の前面には音響的整合を図るための音響整合
層８、及び超音波の収束を図るためのシリコーンゴム等
の材質からなる音響レンズ１１が設けられる。
１３は、予め０.５μmから１０μmの厚みの銅箔に所望
のパターンでマスキングを施し、メッキ処理により導体
を厚肉化し、後にマスキングを除去する方法により形成
することができる。また、１５μmから５０μmの厚みの
銅箔に所望のマスキングを施し、エッチング処理により
部分的に銅箔を薄肉化した後にマスキングを除去する方
法によっても形成することもできる。さらに、接地極側
導体層１３の前面には音響的整合を図るための音響整合
層８、及び超音波の収束を図るためのシリコーンゴム等
の材質からなる音響レンズ１１が設けられる。
【００３０】一方、正極電極２の背面には、銅箔等の電
気的導電性を有する材質からなる正極側導体層１２が正
極電極２と電気的導通が図られるように積層される。こ
の正極側導体層１２も接地極側導体層１３と同様に、少
なくとも音響的影響エリア１１に重複する部分の正極側
導体層（薄肉部分）１２−ａの厚さは０．５μｍから１
０μｍであり、その他の部分である正極側導体層（厚肉
部分）１２−ｂの厚みは１５μｍから５０μｍと部分的
に厚みの異なる導電体で構成される。正極側導体層１２
においては接地極側導体層１３と同様の方法で形成する
ことが可能であり、必要に応じて予め所望のパターンを
設けることができる。正極側導体層１２背面には、背面
負荷材９が設けられ超音波探触子を構成している。
気的導電性を有する材質からなる正極側導体層１２が正
極電極２と電気的導通が図られるように積層される。こ
の正極側導体層１２も接地極側導体層１３と同様に、少
なくとも音響的影響エリア１１に重複する部分の正極側
導体層（薄肉部分）１２−ａの厚さは０．５μｍから１
０μｍであり、その他の部分である正極側導体層（厚肉
部分）１２−ｂの厚みは１５μｍから５０μｍと部分的
に厚みの異なる導電体で構成される。正極側導体層１２
においては接地極側導体層１３と同様の方法で形成する
ことが可能であり、必要に応じて予め所望のパターンを
設けることができる。正極側導体層１２背面には、背面
負荷材９が設けられ超音波探触子を構成している。
【００３１】上記構成においては、正極側、接地極側と
もに導体層の厚みが異なる様に記載しているが、これら
は、一方だけに限っても良く、また各正極側、接地極側
の導体層が音響影響エリアの一部にしか配置されていな
い場合も同様である。また、導体の材質を銅として記載
しているが、これらは銅に限らず、銀やニッケル等の導
電体材料であれば構わない。さらに、上記記載において
は音響整合層が１層であるとの記載である2層以上の複
数層形成した場合でも同様である。
もに導体層の厚みが異なる様に記載しているが、これら
は、一方だけに限っても良く、また各正極側、接地極側
の導体層が音響影響エリアの一部にしか配置されていな
い場合も同様である。また、導体の材質を銅として記載
しているが、これらは銅に限らず、銀やニッケル等の導
電体材料であれば構わない。さらに、上記記載において
は音響整合層が１層であるとの記載である2層以上の複
数層形成した場合でも同様である。
【００３２】上記構成によれば、圧電振動子の電極部分
と重複する部分と重複しない部分の厚みが異なる導体層
を用いることにより、実際に超音波振動を起こし音響的
整合が要求される音響的影響エリア１１内の導体層厚は
薄いために、音響的な不整合の発生を抑制でき、かつそ
の他の電気的導体経路部の導体層厚は厚くする事によっ
て低い電気的インピーダンスで電気信号の伝達が行える
と言う作用を有する。
と重複する部分と重複しない部分の厚みが異なる導体層
を用いることにより、実際に超音波振動を起こし音響的
整合が要求される音響的影響エリア１１内の導体層厚は
薄いために、音響的な不整合の発生を抑制でき、かつそ
の他の電気的導体経路部の導体層厚は厚くする事によっ
て低い電気的インピーダンスで電気信号の伝達が行える
と言う作用を有する。
【００３３】以上の説明から明らかなように、本発明の
実施の形態によれば、一般的に音響インピーダンス的に
不整合を引き起こす材料が音響的影響エリア１１内に介
在したとしても、送受信される超音波の波長の２０分の
１波長以下の厚みであればその音響的不整合による悪影
響は極めて低く抑えることが可能であるため、その超音
波探触子の設計周波数によって異なるが、音響的影響エ
リア１１内の導体層厚を約５μｍ以下することによっ
て、超音波の送受信における周波数特性の劣化や感度の
低下も生じることなく、高感度で高分解能な超音波探触
子を提供することができる。
実施の形態によれば、一般的に音響インピーダンス的に
不整合を引き起こす材料が音響的影響エリア１１内に介
在したとしても、送受信される超音波の波長の２０分の
１波長以下の厚みであればその音響的不整合による悪影
響は極めて低く抑えることが可能であるため、その超音
波探触子の設計周波数によって異なるが、音響的影響エ
リア１１内の導体層厚を約５μｍ以下することによっ
て、超音波の送受信における周波数特性の劣化や感度の
低下も生じることなく、高感度で高分解能な超音波探触
子を提供することができる。
【００３４】また、電気的導体経路として機能する部分
の導体層厚を厚くすることによって電気的インピーダン
スを低く抑えることが可能となるため、外来電気的ノイ
ズの排除能力を向上させることが可能であり、外来電磁
波ノイズによる診断画像の劣化を引き起こすことなく、
高分解能な超音波診断画像を提供することが可能とな
る。
の導体層厚を厚くすることによって電気的インピーダン
スを低く抑えることが可能となるため、外来電気的ノイ
ズの排除能力を向上させることが可能であり、外来電磁
波ノイズによる診断画像の劣化を引き起こすことなく、
高分解能な超音波診断画像を提供することが可能とな
る。
【００３５】本発明は、このような構成によって、音響
的な整合条件の最適化と電気的導体経路の最適化の両立
を実現し、高精度な超音波画像診断情報を提供すること
が可能となる。
的な整合条件の最適化と電気的導体経路の最適化の両立
を実現し、高精度な超音波画像診断情報を提供すること
が可能となる。
【００３６】図２は、本発明の第１の実施の形態におけ
る導体層に代えて、部分的に厚みの異なる導体層が予め
基材層上に形成された構成を示す斜視図である。
る導体層に代えて、部分的に厚みの異なる導体層が予め
基材層上に形成された構成を示す斜視図である。
【００３７】図２において、接地極側基材層７は、例え
ば厚みが５μｍから５０μｍ程度のポリイミドの絶縁性
高分子フィルムであり、その一方の面には部分的に厚み
の異なる接地極側導体層１３が形成されている。この接
地極側導体層１３は、少なくとも音響的影響エリア１１
に重複する中央部の接地極側導体層（薄肉部分）１３−
ａとその両側にある接地極側導体層（厚肉部分）１３−
ｂを有し、薄肉部分の厚みは０．５μｍから１０μｍで
あり、厚肉部分の厚みは１５μｍから５０μｍであるの
が好ましい。
ば厚みが５μｍから５０μｍ程度のポリイミドの絶縁性
高分子フィルムであり、その一方の面には部分的に厚み
の異なる接地極側導体層１３が形成されている。この接
地極側導体層１３は、少なくとも音響的影響エリア１１
に重複する中央部の接地極側導体層（薄肉部分）１３−
ａとその両側にある接地極側導体層（厚肉部分）１３−
ｂを有し、薄肉部分の厚みは０．５μｍから１０μｍで
あり、厚肉部分の厚みは１５μｍから５０μｍであるの
が好ましい。
【００３８】この部分的に厚みの異なる接地極側導体層
１３は、予め５μｍから５０μｍ程度のポリイミド基材
上にメッキ若しくはスパッタリング等の方法によって銅
層を０．５μｍから１０μｍの厚さに形成した後、薄肉
とする部分に所望のパターンでマスキングを施し、メッ
キ処理により厚肉とする部分に導体をメッキして厚肉化
し、後にマスキングを除去する方法により形成すること
ができる。
１３は、予め５μｍから５０μｍ程度のポリイミド基材
上にメッキ若しくはスパッタリング等の方法によって銅
層を０．５μｍから１０μｍの厚さに形成した後、薄肉
とする部分に所望のパターンでマスキングを施し、メッ
キ処理により厚肉とする部分に導体をメッキして厚肉化
し、後にマスキングを除去する方法により形成すること
ができる。
【００３９】また、予めポリイミドの基材上に銅を１５
μmから５０μmメッキし、厚肉とする部分に所望のマス
キングを施し、マスクされない部分をエッチング処理に
より部分的にエッチングして、銅箔を薄肉化した後、マ
スキングを除去する方法によっても形成することもでき
る。
μmから５０μmメッキし、厚肉とする部分に所望のマス
キングを施し、マスクされない部分をエッチング処理に
より部分的にエッチングして、銅箔を薄肉化した後、マ
スキングを除去する方法によっても形成することもでき
る。
【００４０】これらの製造プロセスは、フレキシブルプ
リント回路の生産において一般的に行われているものと
同様である。
リント回路の生産において一般的に行われているものと
同様である。
【００４１】図２は接地極側導体層の厚さの違う構造を
示しているが、正極側導体層においても同様である。こ
の際、必要に応じて予め所望のパターンを設けることも
可能である。
示しているが、正極側導体層においても同様である。こ
の際、必要に応じて予め所望のパターンを設けることも
可能である。
【００４２】また、基材層についてもポリイミドに限定
するものではなく、組成変形しにくい材質であればよ
い。
するものではなく、組成変形しにくい材質であればよ
い。
【００４３】以上のようにして基材層上に形成された導
体層を用いることにより、第１の実施の形態の作用・効
果に加えて導体層の薄肉部分の導体部分がしわや折れ癖
等による組成変形を引き起こしにくくなり、導体層およ
び超音波探触子の生産上の扱いが容易になると言う格別
の効果も奏する。
体層を用いることにより、第１の実施の形態の作用・効
果に加えて導体層の薄肉部分の導体部分がしわや折れ癖
等による組成変形を引き起こしにくくなり、導体層およ
び超音波探触子の生産上の扱いが容易になると言う格別
の効果も奏する。
【００４４】図３は、本発明の第２の実施の形態の超音
波探触子を示す。
波探触子を示す。
【００４５】図３において、第２の実施の形態の超音波
探触子は、一方の面に正極電極、他方の面に接地電極が
設けられた圧電振動子１と、接地電極の前面に設けられ
た音響整合層８と、前記音響整合層８の前面に設けら
れ、接地極側基材層７上に配置された厚みが部分的に異
なる接地極側導体層１３と、さらにその前面に音響レン
ズ１０を有する。この構成により、本発明は、接地極側
基材層７が第２の音響整合層として機能する超音波探触
子である。
探触子は、一方の面に正極電極、他方の面に接地電極が
設けられた圧電振動子１と、接地電極の前面に設けられ
た音響整合層８と、前記音響整合層８の前面に設けら
れ、接地極側基材層７上に配置された厚みが部分的に異
なる接地極側導体層１３と、さらにその前面に音響レン
ズ１０を有する。この構成により、本発明は、接地極側
基材層７が第２の音響整合層として機能する超音波探触
子である。
【００４６】図３において、音響整合層８はグラファイ
ト等の電気的導電性を有する材料からなり、圧電振動子
１の前面に構成された接地電極３と電気的導通を図るべ
く構成されている。そして、音響整合層８と音響レンズ
１０の間には、図２により説明したと同様に接地極側基
材層７と厚みの異なる接地極側導体層１３とが設けられ
ている。この接地極側導体層１３は予め接地極側基材層
７上に形成されたものであり、音響整合層８と電気的導
通を図るべく構成されている。
ト等の電気的導電性を有する材料からなり、圧電振動子
１の前面に構成された接地電極３と電気的導通を図るべ
く構成されている。そして、音響整合層８と音響レンズ
１０の間には、図２により説明したと同様に接地極側基
材層７と厚みの異なる接地極側導体層１３とが設けられ
ている。この接地極側導体層１３は予め接地極側基材層
７上に形成されたものであり、音響整合層８と電気的導
通を図るべく構成されている。
【００４７】この際、接地極側基材層７は第２の音響整
合層として機能すべく考慮されたものであり、具体的に
は、接地極側基材層７は、その材質の音響インピーダン
スの値が音響整合層８と音響レンズ１０の材質の値の間
にあるものであり、その厚みは、送受信される超音波の
周波数の約４分の１波長とするのが好適である。
合層として機能すべく考慮されたものであり、具体的に
は、接地極側基材層７は、その材質の音響インピーダン
スの値が音響整合層８と音響レンズ１０の材質の値の間
にあるものであり、その厚みは、送受信される超音波の
周波数の約４分の１波長とするのが好適である。
【００４８】接地極側基材層７を接地電極３と音響整合
層８の間に設けた場合には、この接地極側基材層７の有
する音響インピーダンスの値により音響的不整合を生じ
る要因となる。しかし、接地極側基材層７を音響整合層
８と音響レンズ１０との間に設けた場合には、接地極側
基材層７の音響インピーダンスおよびその厚みを最適化
することにより、第２の音響整合層として積極的に利用
することができる。従って、本発明の第２の実施の形態
による超音波探触子は、音響的不整合を回避できるのみ
でなく、さらに音響的整合を最適化することが可能とな
り、送受信感度ならびに周波数特性の良化により高感度
で高分解能な超音波探触子を得ることができる。
層８の間に設けた場合には、この接地極側基材層７の有
する音響インピーダンスの値により音響的不整合を生じ
る要因となる。しかし、接地極側基材層７を音響整合層
８と音響レンズ１０との間に設けた場合には、接地極側
基材層７の音響インピーダンスおよびその厚みを最適化
することにより、第２の音響整合層として積極的に利用
することができる。従って、本発明の第２の実施の形態
による超音波探触子は、音響的不整合を回避できるのみ
でなく、さらに音響的整合を最適化することが可能とな
り、送受信感度ならびに周波数特性の良化により高感度
で高分解能な超音波探触子を得ることができる。
【００４９】第２の実施の形態における接地極側基材層
７の材質としては、ポリイミド、ポリエステル、ポリカ
ーネイト、ポリエチレン等の音響インピーダンスが２．
５〜４．５程度の高分子フィルムが好ましい。
７の材質としては、ポリイミド、ポリエステル、ポリカ
ーネイト、ポリエチレン等の音響インピーダンスが２．
５〜４．５程度の高分子フィルムが好ましい。
【００５０】その他の作用・効果は、第１の実施の形態
による超音波探触子、および図２に示した基材層７を用
いた超音波探触子と同様である．
による超音波探触子、および図２に示した基材層７を用
いた超音波探触子と同様である．
【図１】本発明の第１の実施の形態による超音波探触子
【図２】部分的に厚みの異なる導体層が予め基材層上に
形成された構成を示す斜視図
形成された構成を示す斜視図
【図３】本発明の第２の実施の形態による超音波探触子
【図４】従来の超音波探触子
１ 圧電振動子 ２ 正極電極 ３ 接地電極 ５ 正極側基材層 ７ 接地極側基材層 ８ 音響整合層 ９ 背面負荷材 １０ 音響レンズ １１ 音響的影響エリア １２ 正極側導体層 １３ 接地極側導体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C301 EE01 EE11 GB18 GB20 GB22 GB27 GB33 GB37 GB40 5D019 AA21 AA22 AA23 BB02 BB12 BB25 FF04 GG01 GG03
Claims (3)
- 【請求項１】 一方の面に正極電極、他方の面に接地電
極が設けられた圧電振動子と、前記圧電振動子の少なく
とも一方の電極に一部分が重複するように積層して設け
られた導体層とを有し、少なくとも音響的影響エリア内
の前記導体層の厚みが音響的影響エリア外の厚みよりも
薄いことを特徴とする超音波探触子。 - 【請求項２】 前記導体層が基材層上に設けられたこと
を特徴とする請求項１記載の超音波探触子。 - 【請求項３】 一方の面に正極電極、他方の面に接地電
極が設けられた圧電振動子と、前記接地電極の前面に設
けられた音響整合層と、前記音響整合層の前面に設けら
れた基材層と、前記基材層上に配置された導体層とを有
し、少なくとも音響的影響エリア内の前記導体層の厚み
が音響的影響エリア外の厚みよりも薄いこと特徴とする
超音波探触子。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000088675A JP3595755B2 (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 超音波探触子 |
| CA002332158A CA2332158C (en) | 2000-03-07 | 2001-01-25 | Ultrasonic probe |
| US09/777,670 US6551247B2 (en) | 2000-03-07 | 2001-02-07 | Ultrasonic probe |
| EP01301672A EP1132149B1 (en) | 2000-03-07 | 2001-02-23 | Ultrasonic Probe |
| EP08164812A EP2006033A3 (en) | 2000-03-07 | 2001-02-23 | Ultrasonic probe |
| EP08164809A EP2000222A3 (en) | 2000-03-07 | 2001-02-23 | Ultrasonic probe |
| EP08164810A EP2006032A3 (en) | 2000-03-07 | 2001-02-23 | Ultrasonic probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000088675A JP3595755B2 (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001275191A true JP2001275191A (ja) | 2001-10-05 |
| JP3595755B2 JP3595755B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=18604519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000088675A Expired - Fee Related JP3595755B2 (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-28 | 超音波探触子 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3595755B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005198261A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-07-21 | Toshiba Corp | 超音波プローブ及び超音波診断装置 |
| JP2009505468A (ja) * | 2005-08-08 | 2009-02-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ポリエチレン第三整合層を備える広帯域マトリックストランスデューサ |
| KR101145152B1 (ko) * | 2009-10-29 | 2012-05-15 | 삼성메디슨 주식회사 | 초음파 진단장치용 프로브 및 그 제조방법 |
| KR20190030041A (ko) * | 2017-09-13 | 2019-03-21 | 지멘스 메디컬 솔루션즈 유에스에이, 인크. | 초음파 트랜스듀서 |
| JP2019217082A (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波探触子および超音波診断装置 |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000088675A patent/JP3595755B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4528606B2 (ja) * | 2003-12-09 | 2010-08-18 | 株式会社東芝 | 超音波プローブ及び超音波診断装置 |
| JP2009505468A (ja) * | 2005-08-08 | 2009-02-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ポリエチレン第三整合層を備える広帯域マトリックストランスデューサ |
| KR101145152B1 (ko) * | 2009-10-29 | 2012-05-15 | 삼성메디슨 주식회사 | 초음파 진단장치용 프로브 및 그 제조방법 |
| KR20190030041A (ko) * | 2017-09-13 | 2019-03-21 | 지멘스 메디컬 솔루션즈 유에스에이, 인크. | 초음파 트랜스듀서 |
| KR102370812B1 (ko) * | 2017-09-13 | 2022-03-07 | 지멘스 메디컬 솔루션즈 유에스에이, 인크. | 초음파 트랜스듀서 |
| JP2019217082A (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波探触子および超音波診断装置 |
| JP7070138B2 (ja) | 2018-06-21 | 2022-05-18 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波探触子および超音波診断装置 |
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