JP2002354589A

JP2002354589A - 圧電トランスデューサの製造方法及び圧電トランスデューサ

Info

Publication number: JP2002354589A
Application number: JP2001162925A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Muramatsu; 博之村松; Masataka Araogi; 正隆新荻; Minao Yamamoto; 三七男山本
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-06
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: JP4610790B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】製造が容易であり、トランスデューサを複数個
生産した場合、それぞれのトランスデューサ毎の音響整
合層の厚さのばらつきが少なく、量産性の優れた圧電ト
ランスデューサの製造方法、及び圧電トランスデューサ
を提供する。【解決手段】パターニングされた電極を有する基板４３
に、圧電素子４１を複数枚固定するとともに圧電素子４
１に設けられた一面の電極と基板電極４７ａを導通さ
せ、圧電素子４１に設けられた他面の電極と基板電極４
７ｂを導線などにより導通させ、圧電素子４１の超音波
放射面に音響整合層４９を設け、基板４３を複数枚に分
割する。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電トランスデュ
ーサの製造方法、及び圧電トランスデューサに係わり、
詳細には、人体内部、物体内部の情報を検出するため
の、圧電トランスデューサの製造方法、及び圧電トラン
スデューサに関する。

【従来の技術】従来の圧電トランスデューサについて図
１１，１２を用いて説明する。図１１が従来の圧電トラ
ンスデューサの斜視図であり、図１２は図１１の圧電ト
ランスデューサの側面図である。圧電トランスデューサ
１００は音響整合層１１０、バッキング材１３０、圧電
素子１０１、圧電素子に電圧を印加するためのフレキシ
ブル基板１２０とから構成される。圧電トランスデュー
サ１００は、タングステン粉末をエポキシ樹脂に混合さ
せたバッキング材１３０上にフレキシブル基板１２０と
圧電素子１０１を貼り付け、さらに圧電素子１０１の上
に樹脂などの音響整合層１１０を塗布、あるいは貼り付
け、最後に圧電素子１０１をダイシングにより短冊状に
切断して製造していた。圧電素子１０１には、図１２に
示すように、電極１０２、１０３が設けられている。電
極１０２は圧電素子の上面１０１ａからフレキ１２０に
電気的に接続させるため、圧電素子１０１の側面とも電
気的に接続されている。以上が、一般的な超音波探触子
の構造、及び製造方法であるが、両面に電極を設け、両
面の電極へ所定の電圧を印加するための銅線を取り付け
られた板状の圧電素子を、樹脂の中に埋め込むという圧
電トランスデューサも提案されている。

【発明が解決しようとする課題】従来の圧電素子を利用
した圧電トランスデューサにおいては、一般的な超音波
探触子、樹脂に埋め込んだ形のトランスデューサに関し
て、以下のような問題点があった。１．圧電素子に特殊
なパターニングを行う必要があるため、製造が困難であ
った。２．音響整合層をトランスデューサごとに設ける
必要があり、また音響整合層の厚さ、表面状態によって
感度が大きく異なるため、トランスデューサを複数個生
産した場合、それぞれのトランスデューサ毎の感度のば
らつきを制御することが困難であった。３．トランスデ
ューサを一つづつ製造するため、量産性が非常に悪く、
製造コストが高かった。４．圧電素子に所望の電気信号
を印加するために銅線などを使用すると、配線が煩雑と
なったり、電気的なインピーダンスが高くなるため、電
気的な損失が大きくなる。

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の圧電トランスデューサの製造方法において
は、パターニングされた電極を有する基板に、圧電素子
を固定するとともに圧電素子に設けられた一面の電極と
基板電極を導通させ、圧電素子に設けられた他面の電極
と基板電極を導線などにより導通させ、圧電素子の超音
波放射面に音響整合層を設け、基板を複数枚に分割する
ことで、音響整合層の厚さのばらつきが少なく、検出感
度のばらつきを抑え、量産性の優れた圧電トランスデュ
ーサの製造を行うこととしている。さらに、音響整合層
を設ける工程をスピンコート、ラミネートによって製造
することで、音響整合層を所定の厚さで均一に塗布する
ことが可能となり、結果として性能のばらつきが少なく
なる。また、基板として、スルーホールを設けたガラエ
ポ基板などを用いることで、導線などの配線を基板の超
音波送信面に設ける必要がなくなり、音響整合層を均一
に塗布しやすくなる。また、圧電素子を基板に固定した
後に圧電素子を所定の大きさに切断することで、製造時
に圧電素子が破損することが少なくなる。さらに、支持
体を基板の背面に設けることで、耐久性とともに不要な
超音波の伝搬を防ぎ、感度の優れた圧電トランスデュー
サを複数個製造することが可能となる。支持体に電極を
設けるなどすることで、電気的な損失を少なくした圧電
トランスデューサを提供することが可能となる。

【発明の実施の形態】本発明の実施においては、パター
ニングされた電極を有する基板に、圧電素子を固定する
とともに圧電素子に設けられた一面の電極と基板電極を
導通させ、圧電素子に設けられた他面の電極と基板電極
を導通させ、圧電素子の超音波放射面に音響整合層を設
け、基板を複数枚に分割することで、音響整合層の厚さ
のばらつきが少なく、量産性の優れた圧電トランスデュ
ーサの製造を行うこととしている。基板としては、ガラ
ス、シリコンなどの基板を用い、基板と圧電素子は、導
電性、あるいは絶縁性の接着剤で固定する。この際、圧
電素子の両面に設けられた電極のうち、一方の面の電極
が基板電極と導通するように固定する。音響整合層とし
ては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが適しており、
使用する超音波の周波数などによって異なる。音響整合
層の厚さも使用する超音波の周波数によって異なり、使
用する超音波の波長の１／４程度が適している。圧電素
子、音響整合層を設けた基板を、所定の大きさにダイシ
ングなどにより分割し、複数個の圧電トランスデューサ
を製造する。さらに、音響整合層を設ける工程をスピン
コートあるいはラミネートによって製造することで、音
響整合層を所定の厚さで均一に塗布することが可能とな
る。また、基板として、スルーホールを設けたガラエポ
基板を用いることで、配線を基板の超音波送信面に設け
る必要がなくなり、音響整合層を均一に塗布しやすくな
る。さらに、支持体を基板の背面に設けることで、耐久
性とともに不要な超音波の伝搬を防ぎ、感度の優れた圧
電トランスデューサを複数個製造することが可能とな
る。支持体に電極を設けるなどすることで、電気的な損
失を少なくした圧電トランスデューサを提供することが
可能となる。詳細は以下の実施例において述べる。

【実施の形態１】本発明の圧電トランスデューサの製造
方法に関する１実施の形態について図１〜図３を用いて
説明する。図１は本発明の圧電トランスデューサの製造
方法の工程を説明する説明図であり、図２は本発明の圧
電トランスデューサの製造方法により製造された圧電ト
ランスデューサの斜視図、図３は図２の圧電トランスデ
ューサの側面図である。なお、図２において、音響整合
層４９は省略している。本発明の圧電トランスデューサ
は図１に示すように、基板４３、圧電素子４１、基板４
３の上面４３ａに設けられた基板電極４７ａ、４７ｂ、
図３に示す基板の裏面電極４７ｃによって構成される。
はじめに本発明の圧電トランスデューサの製造方法を図
１を用いて説明する。まず所定の大きさに加工された圧
電トランスデューサ（上下面に図示しない電極が設けら
れている）を基板４３上に固定する（図１（ａ））。こ
の際、基板電極４７ａと圧電素子４１が重なるように配
置する。固定には、絶縁性、導電性の接着剤を用いるか
あるいは、圧電素子４１と基板電極４７ａを熱圧着させ
ることも可能であるが、圧電素子４１の一面（図１
（ａ）での裏面）に設けられた電極と基板電極４７ａが
電気的に導通されることが必要である。次に、圧電素子
４１の他面（図１（ａ）での上面）に設けられた電極と
基板電極４７ｂをワイヤボンディングによりワイヤ６１
を設けることで電気的に接続する（図１（ｂ））。さら
に音響整合層４９を基板４３上に設ける（図１
（ｃ））。音響整合層４９は光硬化、熱硬化、紫外線硬
化、あるいは常温硬化の樹脂を用いる。音響整合層４９
の塗布にはスピンコートあるいはラミネートによって塗
布する。ラミネートの場合は、所定の厚さのフィルムを
使用することになる。後述するように、音響整合層４９
の厚さは０．１ｍｍ以下程度に均一に塗布する必要があ
るためである。最後に基板４３を複数個に分割すること
で完成する（図１（ｄ））。分割はダイシングによって
分割する。本実施の形態では、圧電素子４１を超音波送
信用、超音波受信用の２枚を１組として圧電トランスデ
ューサとして構成しているため、図１（ａ）で１２枚の
圧電素子を固定すると、６個の圧電トランスデューサを
製造することができる。図２が本実施の形態の圧電トラ
ンスデューサの製造方法によって製造された圧電トラン
スデューサ４であるが、圧電素子４１の一面に電極４７
ａが、他面に電極４７ｂが電気的に接続されているた
め、圧電素子４１の上下両面に異なった電位の電圧を印
加することが可能である。電極４７ａ、４７ｂは図３に
示す裏面電極４７ｃと電気的に接続されており、裏面電
極４７ｃにワイヤなどの銅線を接続することで圧電トラ
ンスデューサ４を駆動することができる。つぎに、本発
明の圧電トランスデューサに使用した部材について説明
する。圧電素子４１は、厚さ０．２ｍｍ（共振周波数
９．６ＭＨｚ）、外形０．５×８ｍｍのＰＺＴを使用し
た。基板４３は、ガラスエポキシ樹脂を使用した。電極
４７ａ、４７ｂはＣｕ板に金メッキを施した電極であ
り、厚さは５０μｍ程度である。音響整合層４９の材質
は、圧電トランスデューサによって検査、測定される対
象物の材質によって適当な材質が選択されるが、本実施
の形態では、生体（人体）内の情報を検出するために使
用するため、生体との適合性を基に選定を行った。音響
整合層４９を介して生体と各圧電素子４１との間で効率
良く超音波を伝搬するためには、音響整合層４９の音響
インピーダンスを、生体の音響インピーダンスＺｌと圧
電素子の音響インピーダンスＺｃとの間の値にする必要
がある。音響インピーダンスとは、音波の伝搬のしやす
さを示す値であり、その値はヤング率や密度によって変
化する。そして、音響整合層４９の理想的な音響インピ
ーダンスＺｍは、Ｚｍ＝（Ｚｃ×Ｚｌ）^1/2…式（１）によって示すことができる。そして、式（１）に、公知
であるＺｌ＝１．５Ｍ（Ｎ・ｓｅｃ／ｍ³）、Ｚｃ（Ｐ
ＺＴを使用）＝３０Ｍ（Ｎ・ｓｅｃ／ｍ³）を代入する
と、Ｚｍ＝約６．７Ｍ（Ｎ・ｓｅｃ／ｍ³）となる。こ
の計算値を基に、本実施の形態では、音響整合層４９
に、音響インピーダンスが約６Ｍ（Ｎ・ｓｅｃ／ｍ³）
である紫外線硬化性を有するエポキシ樹脂を使用してい
る。また、超音波の伝搬について、音響整合層４９の厚
さも重要な要素である。音響整合層４９の厚さが不適当
な場合には、上述の音響インピーダンスと同様に、音響
整合層４９において超音波の反射が起こってしまい、効
率良く超音波が伝搬しない。音響整合層４９の圧電素子
４１上の厚さ（図３のｈ）は、音響整合層４９が伝搬す
る超音波の周波数で波長の１／４程度にするのが好まし
い。具体的には、超音波の周波数が９ＭＨｚ（通常、
２．３〜１０ＭＨｚの超音波を使用する）で、音響整合
層４９における音速が約３０００ｍ／ｓの場合、音響整
合層４９の厚さは８０μｍ程度が適当である。さらに音
響整合層４９はほぼ平坦となるように塗布される必要が
ある。音響整合層４９が凹凸をもって形成されると、超
音波が所定の方向に送信されにくくなり、結果として感
度が低下してしまう。スピンコート、ラミネートを用い
ることにより、複数個の圧電トランスデューサを製造し
ても、音響整合層４９の厚さ、平坦さを均一に塗布する
ことが可能となるため、量産性の良い圧電トランスデュ
ーサの製造方法を提供することが可能となる。また、基
板４３上に設けられた電極４７ａ、４７ｂをスルーホー
ルメッキする事で、基板４３の裏面４３ｂより、裏面電
極４７ｃ（図３参照）を取り出すことが可能となる。基
板４３の裏面４３ｂの裏面電極４７ｃより、圧電素子４
１を駆動するための電極４７ａ、４７ｂと導通させない
場合、基板４３の上面４３ａ上の電極４７ａ、４７ｂに
圧電素子４１に駆動電気信号を印加するため、導線など
を設ける必要が生じる。この場合、導線として圧電素子
４１の厚さより細い導線を使用しないと音響整合層４９
から導線が露出するなどの問題が生じてしまう。また、
導線を設けるためには、音響整合層４９を塗布する前に
設ける必要があり、製造上非常に繁雑となる。本実施の
形態のように裏面４３ｂから電極を取り出せばよいの
で、音響整合層４９を設けた後、フレキ、導線などを裏
面電極４７ｃに接続して圧電素子４１を駆動させればよ
い。さらに、基板４３の材質として、圧電素子４１と基
板４３との接合面で乱反射を防ぐため、音響インピーダ
ンスが圧電素子に近く、さらに乱反射を防ぐため、超音
波の減衰率が高いものが望ましい。本実施の形態では、
基板４３としてガラスエポキシ樹脂を使用したが、ガラ
スエポキシ樹脂は、積層されて形成されているため、層
と層の間に空隙が存在する。空気層は超音波の減衰率が
極めて高いため、超音波の減衰率も比較的高く、基板４
３の材質として適している。また、本実施の形態では、
圧電素子４１を２枚使用するタイプの圧電トランスデュ
ーサを６個同時に製造する工程について説明したが、特
にこれに限定されるわけではなく、１枚の圧電素子で送
信、受信を行うタイプ、複数枚配置して、測定の際に電
気的に走査するタイプであっても問題ないし、６個以
上、あるいはそれ以下の圧電トランスデューサを製造し
ても問題ない。また、圧電素子、音響整合層、基板の材
質、大きさも適宜変更することが可能である。さらに、
必要であれば音響整合層４９上に超音波を集束させるた
めのレンズを設けることも可能である。

【実施の形態２】本発明の圧電トランスデューサの製造
方法に関する１実施の形態について図４を用いて説明す
る。図４は本発明の圧電トランスデューサの製造方法の
うち、音響整合層４９を塗布する工程を示した図であ
り、そのほかの工程、構造は実施の形態１と同じであ
る。音響整合層４９を圧電素子４１の厚さの分だけ、塗
布する（図４（ａ））。この際、音響整合層４９の塗布
は、スピンコート、ラミネートなどに限らず、所定の分
量だけディスペンサなどで流し込んでも良い。次に圧電
素子４１の上に所定の厚さ（本実施の形態の場合８０μ
ｍ程度図３のｈ）で樹脂をスピンコート、ラミネート
により塗布する（図４（ｂ））。スピンコート、ラミネ
ートなどによって直接、音響整合層４９を塗布すると、
圧電素子４１の段差があるため、ムラ、凹凸が生じる。
音響整合層４９に凹凸がある場合、音響整合層４９の表
面で超音波が乱反射する可能性があり、結果として検出
感度の低下につながる。本実施の形態のように樹脂を塗
布する工程を複数回に分けることで、均一に音響整合層
４９を塗布することが可能となる。本実施の形態では図
示しなかったが、音響整合層４９の上に生体との密着性
を良くする目的で、シリコンゲルなどの弾性材料を設け
ることも可能である。さらに、音響整合層４９を塗布す
る際に、所定の形状の型を用意して、音響整合層４９を
流し込み、レンズ形状として超音波の送信、受信強度を
向上させることも可能である。

【実施の形態３】本発明の圧電トランスデューサの製造
方法に関する１実施の形態について図５を用いて説明す
る。図５は、基板に溝７０を設け、溝７０に圧電素子を
埋め込んだ構造の圧電トランスデューサの製造方法であ
り、他の工程、構造については実施の形態１と同じであ
る。以下、本実施の形態における圧電トランスデューサ
の製造方法の工程について図５を用いて説明する。ま
ず、基板４３にダイシングなどにより溝７０を設ける
（図５（ａ））。この際、溝７０の深さは圧電素子４１
の厚さと同じかそれより深いことが望ましい。次に、溝
７０の底部７１に電極４８をスパッタなどにより設ける
（図５（ｂ））。次に、圧電素子４１を溝７０に配置
し、配線６１、６２をワイヤボンディングなどにより行
う（図５（ｃ））。この際、配線６１は圧電素子４１の
上面へ、配線６２は溝７０に設けられた電極４８へ接続
させることで、基板電極４７ａ、４７ｂより圧電素子４
１の上下面へ電気的に接続可能で、それぞれ異なる電位
の電圧を印加することができる。以降、音響整合層の塗
布、複数の圧電トランスデューサへの分割などは実施の
形態１と同じである。このような構造、製造方法とする
ことで、圧電素子４１による段差が生じなくなるため、
音響整合層４９を一度の工程で均一に塗布することが可
能となり、結果として検出感度のばらつきを低く抑える
ことが可能となる。

【実施の形態４】本発明の圧電トランスデューサの製造
方法に関する１実施の形態について図６を用いて説明す
る。図６は、適当な大きさの圧電素子を基板上に貼り付
けた後、圧電素子を所定の大きさに切断する工程を含む
圧電トランスデューサの製造法の説明図である。以下に
本実施の形態の圧電トランスデューサの製造法について
説明する。まず適当な大きさの圧電素子４１を基板４３
上に固定する（図６（ａ））。次に圧電素子４１を所定
の幅に分割して、４１ａ、４１ｂとする（図６
（ｂ））。次に必要な圧電素子４１ａのみを残し、ワイ
ヤなどにより配線６１を設ける（図６（ｃ））。以下、
音響整合層４９の塗布工程、基板４３の分割工程は実施
の形態１と同じである。一般に圧電素子を厚さ方向に効
率良く振動させるためには、圧電素子の厚さｔと幅ｗの
比ｗ／ｔが０．６程度であることが望ましい。本実施の
形態の場合、圧電素子４１の厚さが０．２ｍｍだと、幅
ｗは０．１２ｍｍとなる。このような細い幅の圧電素子
を取り扱うことは非常に困難であり、製造が難しくな
る。本実施の形態のように、はじめに大きなサイズの圧
電素子４１を基板４３に設け、必要な部分と不要な部分
に圧電素子４１を分割することで、上記問題が解決され
る。なお、不要な圧電素子４１ｂは、取り除かなくて
も、圧電素子４１ａと電気的に接続されていなければ特
に問題が無いが、構造上などの理由により、取り除くの
が望ましい場合は、図６（ａ）の工程の際に接着剤を図
６（ｂ）の４１ａに対応する領域のみに塗布しておけ
ば、図６（ｂ）の圧電素子分割工程の後に取り除くこと
ができる。

【実施の形態５】本発明の圧電トランスデューサの製造
方法に関する１実施の形態について図７，８を用いて説
明する。図７は、本実施の形態に使用する支持体８１の
斜視図であり、図８は本実施の形態の圧電トランスデュ
ーサの製造方法を説明する説明図である。その他の工
程、構造、材料については実施の形態１と同じである。
以下に工程を説明する。所定の大きさに加工された圧電
素子４１を固定した基板４３の裏面に支持体８１を固定
する（図８（ａ））。次に、支持体８１ごとダイシング
などにより分割して、複数の圧電トランスデューサ４を
製造する（図８（ｂ））。この際、支持体８１の凹部に
よって、空隙８０が形成され、この空隙８０が超音波減
衰層として機能する。圧電トランスデューサにおいて、
超音波を送受信する面の反対面には、超音波を減衰させ
るための超音波減衰層が設けられる。空気層は超音波減
衰性が極めて高く、超音波減衰層として利用できる。本
実施の形態はこのような理由から凹型のくぼみを有する
支持体８１を、基板４３の支持と、超音波の減衰の面か
ら用いたが、従来使用されているような、タングステン
粉末をエポキシ樹脂に混合したような材質としても良
い。

【実施の形態６】本発明の圧電トランスデューサの一実
施の形態について図９，１０を用いて説明する。図９，
１０は本実施の形態の圧電トランスデューサの説明図で
ある。図９は支持体８１に支持体電極８２ａ、８２ｂ、
８３ａ、８３ｂを設けた説明図である。その他の工程、
構造、材料については実施の形態１と同じである。支持
体電極８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂは、図３の裏面
電極４７ｃと接続される。このような構造とすること
で、基板からワイヤなどの余分な配線を必要とせず、構
造、製造工程が容易となるばかりか、ノイズ信号などが
のりにくくなり、また電気的なインピーダンスも低く抑
えられるため、低い電力で駆動することが可能となる。
支持体電極８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂは、図示し
ない駆動回路が実装されるシリコン、ガラエポなどの基
板に直接実装することが可能であり、製造が非常に容易
となる。図１０は、支持体８１に基板４３の背面４３ｂ
と接続するための電極が設けられたフレキシブル基板８
４を設けた図である。このような構造とすることで、容
易に圧電トランスデューサを製造することが可能とな
る。

【発明の効果】以上のように、本発明の圧電トランスデ
ューサの製造方法及び圧電トランスデューサによれば、１．音響整合層を均一に塗布することが可能となるた
め、性能のばらつきを押さえ、高感度な圧電トランスデ
ューサを複数個製造することが可能となり、性能の向
上、コストを低く押さえられるという効果がある。ま
た、樹脂の塗布工程を変えたり、裏面に電極が取り出せ
る基板を使用することで、さらにばらつきを押さえて音
響整合層を設け、製造効率を向上させることが可能とな
る。２．電極の取り出しをワイヤボンディングなどで行った
り、圧電素子を溝に埋め込んだ形状とすることで、特殊
なパターニングを圧電素子に施す必要がなくなり、製造
コストの削減、性能のばらつきの低減という効果があ
る。また、基板に圧電素子を貼り付けた後、所定の大き
さに圧電素子を分断することで、従来製造が困難であっ
た細長く破壊しやすい圧電素子を使用することが可能と
なり、製造が容易になるばかりでなく、性能も向上させ
ることができるという効果がある。３．本発明の圧電トランスデューサによれば、圧電素子
を駆動する電気信号を印加するための配線を容易にする
ことが可能であるため、構造、製造工程が容易となるば
かりか、ノイズ信号を抑えられ、また電気的なインピー
ダンスも低く抑えられるため、電気的な損失が低くな
り、低い電力で駆動することが可能となり、省エネルギ
ー化という効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電トランスデューサの製造方法の説
明図である。

【図２】本発明の圧電トランスデューサの斜視図であ
る。

【図３】本発明の圧電トランスデューサの側面図であ
る。

【図４】本発明の圧電トランスデューサの製造方法の説
明図である。

【図５】本発明の圧電トランスデューサの製造方法の説
明図である。

【図６】本発明の圧電トランスデューサの製造方法の説
明図である。

【図７】本発明の圧電トランスデューサに使用する支持
体の説明図である。

【図８】本発明の圧電トランスデューサの製造方法の説
明図である。

【図９】本発明の圧電トランスデューサの構造を示す説
明図である。

【図１０】本発明の圧電トランスデューサの構造を示す
説明図である。

【図１１】従来の圧電トランスデューサの説明図であ
る。

【図１２】従来の圧電トランスデューサの説明図であ
る。

【符号の説明】

４圧電トランスデューサ４１圧電素子４１ａ圧電素子４１ｂ圧電素子４３基板４３ａ基板の一面４３ｂ基板の背面４７ａ電極４７ｂ電極４７ｃ裏面電極４８電極４９音響整合層６１ワイヤ６２ワイヤ７０溝７１溝の底部８０空隙８１支持体８２ａ、８２ｂ支持体電極８３ａ、８３ｂ支持体電極８４フレキシブル基板１００圧電トランスデューサ１０１圧電素子１０２電極１０３電極１１０音響整合層１２０フレキシブル基板１３０バッキング材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｒ 31/00 ３３０Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｚ (72)発明者山本三七男千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地セイコーインスツルメンツ株式会社内Ｆターム(参考） 4C301 EE17 GB03 GB09 GB33 5D019 BB19 BB28 BB29 FF03 FF04 GG01 HH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パターニングされた電極（以下、基板電
極）を有する基板に、両面に電極が設けられた圧電素子
を固定するとともに前記圧電素子に設けられた一面の電
極と前記基板電極とを電気的に接続し、前記圧電素子の
他面の電極と前記基板電極を電気的に接続し、前記圧電
素子に音響整合層を設け、前記基板を複数個に分割して
複数個の圧電トランスデューサを製造する圧電トランス
デューサの製造方法。
【請求項２】前記音響整合層を設ける工程が、樹脂をス
ピンコート、あるいはラミネートにより設ける事を特徴
とする請求項１記載の圧電トランスデューサの製造方
法。
【請求項３】前記音響整合層を設ける工程を複数回に分
けたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載
の圧電トランスデューサの製造方法。
【請求項４】前記音響整合層は、光硬化、紫外線硬化、
熱硬化あるいは常温で硬化する樹脂からなり、前記圧電
素子の厚さによる段差分だけ、樹脂を塗布して硬化させ
た後に、所定の厚さだけ前記圧電素子の上に音響整合層
を再度塗布し、硬化させて形成す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圧電トランスデューサ
の製造方法。
【請求項５】前記基板に前記圧電素子を固定した後、前
記基板を分割する工程の前に、前記圧電素子を所定の形
状に分割する工程を有する請求項１から４のいずれかに
記載の圧電トランスデューサの製造方法。
【請求項６】前記圧電素子を固定する工程の際に、前記
圧電素子は駆動させる領域のみ、あるいはそれより狭い
領域で前記基板と固定されることを特徴とする請求項５
に記載の圧電トランスデューサの製造方法。
【請求項７】前記圧電素子を所定の大きさに分割する工
程と、前記基板を分割する工程の間に、不要な圧電素子
を除去する工程を有することを特徴とする請求項５ある
いは６に記載の圧電トランスデューサの製造方法。
【請求項８】前記基板に前記圧電素子を埋め込む溝を形
成する工程、前記溝の底部に配線用の電極を設ける工
程、前記溝に圧電素子を配置固定する工程を有すること
を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の圧電ト
ランスデューサの製造方法。
【請求項９】前記基板の前記圧電素子固定面（以下、表
面）の裏面（以下、裏面）に前記基板を支持する支持体
を設ける工程を有し、前記基板を分割する際に、前記支
持体ごと複数個に分割することを特徴とする請求項１か
ら８のいずれかに記載の圧電トランスデューサの製造方
法。
【請求項１０】前記基板の裏面には、前記表面に設けら
れた前記基板電極と電気的に接続された基板電極（以
下、裏面電極）が設けられ、前記支持体には、前記支持
体の側面あるいは底面と前記基板の裏面に設けられた前
記裏面電極と電気的に接続するための電極が設けられて
おり、前記支持体を固定する工程の際に、前記支持体に
設けられた電極と前記基板の裏面に設けられた前記裏面
電極とを電気的に接続することを特徴とする請求項９に
記載の圧電トランスデューサの製造方法。
【請求項１１】パターニングされた電極（以下、基板電
極）を有する基板に、両面に電極が設けられた圧電素子
を固定し、前記圧電素子に設けられた一面の電極と前記
基板電極とを電気的に接続し、前記圧電素子の他面の電
極と前記基板電極を電気的に接続し、前記圧電素子に音
響整合層を設けた圧電トランスデューサにおいて、前記
基板は、表面と裏面に設けられた前記基板電極の一部が
導通可能な基板であることを特徴とする圧電トランスデ
ューサ。
【請求項１２】前記基板は、スルーホールを設け、表面
と裏面の電極の一部が導通可能なガラスエポキシ樹脂基
板であることを特徴とする請求項１１に記載の圧電トラ
ンスデューサ。
【請求項１３】前記基板の裏面に凹字型の溝を有する支
持体を設けたことを特徴とする請求項１２に記載の圧電
トランスデューサ。
【請求項１４】前記支持体に、前記基板の裏面に設けら
れた電極と電気的に接続するための電極を設けたことを
特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載
の圧電トランスデューサ。