JP2003037896A - Ultrasonic transducer using piezoelectric ceramics and manufacturing method therefor - Google Patents

Ultrasonic transducer using piezoelectric ceramics and manufacturing method therefor

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JP2003037896A
JP2003037896A JP2001222654A JP2001222654A JP2003037896A JP 2003037896 A JP2003037896 A JP 2003037896A JP 2001222654 A JP2001222654 A JP 2001222654A JP 2001222654 A JP2001222654 A JP 2001222654A JP 2003037896 A JP2003037896 A JP 2003037896A
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Japan
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ceramic plate
piezoelectric
piezoelectric ceramic
ultrasonic
ultrasonic transducer
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Japanese (ja)
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Noboru Ichinose
昇 一ノ瀬
Yasutoshi Endo
安俊 遠藤
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SCM KK
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24Probes
    • G01N29/2437Piezoelectric probes
    • G01N29/245Ceramic probes, e.g. lead zirconate titanate [PZT] probes

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic transducer having the generating capability of short pulse-shaped ultrasonic waves capable of improving the distance resolution of various ultrasonic equipment. SOLUTION: This ultrasonic transducer is constituted of a piezoelectric ceramic board whose piezoelectric (e) constant is inclined and distributed in the thickness direction, and a ceramic board whose acoustic impedance is similar to that of the piezoelectric ceramic board. In this case, one face of the piezoelectric ceramic board is formed with an external electrode film, and the other face of the piezoelectric ceramic board is connected through an internal electrode film to the ceramic board whose acoustic impedance is similar to that of the piezoelectric ceramic board.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は圧電セラミックスを
用いた超音波トランスデューサに関し、特に超音波エコ
ー法で使用される高分解能で高感度な圧電セラミックス
を用いた超音波トランスデューサに関する。更に、特に
距離分解能を向上させる圧電セラミックスを用いた超音
波トランスデューサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic transducer using piezoelectric ceramics, and more particularly to an ultrasonic transducer using piezoelectric ceramics with high resolution and high sensitivity used in ultrasonic echo method. Furthermore, the present invention relates to an ultrasonic transducer using piezoelectric ceramics, which particularly improves distance resolution.

【0002】[0002]

【従来の技術】魚群探知機やソナーなどの水中超音波機
器、超音波探傷機や超音波厚さ計などの超音波非破壊検
査機器および超音波診断装置などの医用超音波機器など
では、超音波トランスデューサに電気信号を入力して超
音波を発生させ、この超音波を超音波媒体中に伝搬させ
て媒体中に存在する音響インピーダンスの異なった部分
からの反射波を検出する超音波エコー法が広く用いられ
ている。ここで音響インピーダンスとは、媒体中におけ
る音波の伝搬のしやすさを表しており、媒体(物質)に
より固有の値を持つ。音響インピーダンスが異なる媒体
間では、その境界で音波の反射と透過が起こる。例え
ば、2つの媒体間の音響インピーダンスが同程度であれ
ば音波は良く透過し、反射波は非常に少ない。逆にこの
差が大きいと透過波は少なく反射波が非常に多くなる。
これを利用したのが前述の超音波エコー法である。そし
てここに使用される超音波トランスデューサに対して
は、発生する超音波の時間波形が短いほど上記の各種超
音波機器の距離分解能が向上するため、この超音波の時
間波形を可能な限り短くすることが要求されてきてい
る。
2. Description of the Related Art For underwater ultrasonic equipment such as fish finder and sonar, ultrasonic non-destructive inspection equipment such as ultrasonic flaw detector and ultrasonic thickness gauge, and medical ultrasonic equipment such as ultrasonic diagnostic equipment, An ultrasonic echo method that inputs an electric signal to a sound wave transducer to generate ultrasonic waves, propagates the ultrasonic waves in an ultrasonic medium, and detects reflected waves from different portions of acoustic impedance existing in the medium is known. Widely used. Here, the acoustic impedance represents the ease of propagation of a sound wave in a medium, and has a unique value depending on the medium (substance). Reflection and transmission of sound waves occur at the boundary between media having different acoustic impedances. For example, if the acoustic impedance between the two media is about the same, the sound waves are well transmitted and the reflected waves are very small. On the contrary, if this difference is large, the transmitted wave is small and the reflected wave is very large.
The above-mentioned ultrasonic echo method utilizes this. With respect to the ultrasonic transducer used here, the shorter the time waveform of the generated ultrasonic waves, the more the distance resolution of the various ultrasonic devices described above is improved. Therefore, the time waveform of the ultrasonic waves is made as short as possible. Are being requested.

【0003】従来、超音波トランスデューサの代表的な
構造とそのトランスデューサから発生する超音波の時間
波形は、たとえば文献(第29回EMシンポジウム講演
論文集、平成12年5月18日発行、山崎大輔、山田
顕、中村喜良著、37頁−42頁)に示されている。図
9は従来の超音波トランスデューサの構造を示す図で、
両面に金属電極膜(電極)6を形成した厚さ方向に分極
された圧電セラミック板7の片面に分極されていない同
材質のセラミック板8(以下、圧電性を示さないセラミ
ック板という)が電極膜を介して接着剤(接着剤層1
0)を用いて貼り付けられ、さらにその後ろにはアラル
ダイトとタングステン粉末の混合物からなるパッキング
材9が形成されている。
Conventionally, a typical structure of an ultrasonic transducer and a time waveform of an ultrasonic wave generated from the ultrasonic transducer are described in, for example, literature (29th EM Symposium Proceedings, May 18, 2000, Daisuke Yamazaki, Akira Yamada, Kira Nakamura, pp. 37-42). FIG. 9 is a diagram showing the structure of a conventional ultrasonic transducer,
A piezoelectric ceramic plate 7 having metal electrode films (electrodes) 6 formed on both sides and polarized in the thickness direction has a ceramic plate 8 of the same material not polarized on one side (hereinafter referred to as a ceramic plate that does not exhibit piezoelectricity) as an electrode. Adhesive (adhesive layer 1
0), and a packing material 9 made of a mixture of araldite and tungsten powder is formed behind it.

【0004】図10には上記トランスデューサの圧電セ
ラミック板として、厚さ方向に関して圧電e定数が一様
に分布した圧電セラミック板を使用したトランスデュー
サを電圧パルスで駆動した場合に圧電セラミック板の表
面から外部に放射される超音波パルスの時間波形が示さ
れている。放射された超音波は単一パルスではなく長い
パルス列を形成しており、時間波形が長くなっている。
In FIG. 10, as a piezoelectric ceramic plate of the above transducer, a piezoelectric ceramic plate in which piezoelectric e constants are uniformly distributed in the thickness direction is used, and when a transducer is driven by a voltage pulse, the surface of the piezoelectric ceramic plate is exposed to the outside. The time waveform of the ultrasonic pulse radiated on the is shown. The emitted ultrasonic waves form a long pulse train instead of a single pulse, and the time waveform is long.

【0005】また図11には圧電セラミック板として、
厚さ方向に関して圧電e定数が傾斜分布した圧電セラミ
ック板(以下、傾斜圧電セラミック板という)を使用し
たトランスデューサを、電圧パルスで駆動した場合に傾
斜圧電セラミック板の表面から外部に放射される超音波
パルスの時間波形が示されている。これを先の図10と
比較すると、超音波パルスの密度は低くなるがパルス列
の時間軸上の幅には変化が認められず、厚さ方向に関し
て圧電e定数が一様に分布した圧電セラミック板を使用
した前述のトランスデューサと同様に時間波形は長い。
Further, in FIG. 11, as a piezoelectric ceramic plate,
Ultrasonic waves emitted from the surface of the tilted piezoelectric ceramic plate to the outside when a transducer using a piezoelectric ceramic plate (hereinafter referred to as a tilted piezoelectric ceramic plate) in which the piezoelectric e constants are distributed in the thickness direction is driven by a voltage pulse. The time waveform of the pulse is shown. Comparing this with FIG. 10 described above, the density of the ultrasonic pulse becomes low, but no change is observed in the width of the pulse train on the time axis, and the piezoelectric ceramic plate in which the piezoelectric e constant is uniformly distributed in the thickness direction. The time waveform is long, as is the case with the transducer described above.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の時間波
形が長いという問題点は、トランスデューサを構成する
圧電セラミック板と圧電性を示さないセラミック板が接
着剤を用いて接合され、圧電性を示さないセラミック板
の後ろにパッキング材が形成されているために生じる。
即ちセラミック板と接着剤で音響インピーダンスが異な
るため、圧電セラミック板で発生した超音波がこれら境
界で何度も反射(以下多重反射という)されながら外部
に放射されることになり、超音波の時間波形を短くでき
ないのである。このようにこれら構成部材を接着剤で貼
り合わせた従来の構成では、接着剤とこれらセラミック
板とで音響インピーダンスが大きく異なるため、基本的
にこの問題の解決は難しい。接着剤層の厚さを極めて薄
くして問題解決を計ることも理論的には可能と思える
が、超音波トランスデューサの使用に対して実用的な接
着強度を維持することは困難である。
The problem of the above-mentioned prior art that the time waveform is long is that the piezoelectric ceramic plate that constitutes the transducer and the ceramic plate that does not exhibit piezoelectricity are joined together by using an adhesive agent, and piezoelectricity is exhibited. It occurs because the packing material is formed behind the ceramic plate.
That is, since the acoustic impedance of the ceramic plate and the adhesive is different, the ultrasonic waves generated by the piezoelectric ceramic plate are radiated to the outside while being repeatedly reflected at these boundaries (hereinafter referred to as multiple reflection). The waveform cannot be shortened. In the conventional configuration in which these constituent members are bonded together with an adhesive in this manner, it is basically difficult to solve this problem because the acoustic impedance of the adhesive and that of these ceramic plates are greatly different. Although it seems theoretically possible to solve the problem by making the thickness of the adhesive layer extremely thin, it is difficult to maintain a practical adhesive strength for the use of the ultrasonic transducer.

【0007】本発明は上記のような音響的な不連続性を
解消した、実用性の高い圧電セラミックスを用いた超音
波トランスデューサを提供するものである。詳しくは、
本発明の超音波トランスデューサは反射波に起因して発
生して外部に放射される長いパルスの超音波が発生しな
いため、外部に放射される超音波パルスを短パルス化で
き、超音波エコー法を利用した各種超音波機器の距離分
解能を改善することが可能な超音波トランスデューサを
提供するものである。
The present invention provides an ultrasonic transducer using a highly practical piezoelectric ceramic that eliminates the above acoustic discontinuity. For more information,
Since the ultrasonic transducer of the present invention does not generate a long pulse ultrasonic wave that is generated due to a reflected wave and is emitted to the outside, the ultrasonic pulse that is emitted to the outside can be shortened and the ultrasonic echo method can be performed. An ultrasonic transducer capable of improving the distance resolution of various ultrasonic devices used.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、厚さ方向に圧
電e定数が傾斜分布した圧電セラミック板と該圧電セラ
ミック板と音響インピーダンスが類似したセラミック板
とを主要構成要素とする超音波トランスデューサであっ
て、該圧電セラミック板の一方の面には外部電極膜が形
成されており、他方の面は内部電極膜を介して圧電セラ
ミック板と音響インピーダンスが類似したセラミック板
と接合されていることを特徴とする超音波トランスデュ
ーサを要旨とするものであるまた、本発明は、前記発明
において、圧電セラミック板が厚さ方向に圧電e定数が
傾斜分布した二つのセラミック板からなり、これら二つ
のセラミック板が内部電極膜を介して接合している積層
構造を有しており、かつこれら二つのセラミック板の圧
電e定数が内部電極膜を介して接合している面側で最も
大きくなるように傾斜分布している超音波トランスデュ
ーサを要旨とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an ultrasonic transducer mainly composed of a piezoelectric ceramic plate having piezoelectric e constants distributed in the thickness direction and a ceramic plate having an acoustic impedance similar to that of the piezoelectric ceramic plate. The external electrode film is formed on one surface of the piezoelectric ceramic plate, and the other surface is bonded to the ceramic plate whose acoustic impedance is similar to that of the piezoelectric ceramic plate through the internal electrode film. According to the present invention, in the invention, the piezoelectric ceramic plate is composed of two ceramic plates in which the piezoelectric e constants are gradiently distributed in the thickness direction. The plates have a laminated structure in which they are joined via an internal electrode film, and the piezoelectric e constant of these two ceramic plates is An ultrasonic transducer which is graded so that the largest at the side where are joined via a film in which the gist.

【0009】また、本発明は、前記発明において、圧電
セラミック板と音響インピーダンスが類似したセラミッ
ク板が、内部電極膜を介して圧電セラミック板と接合す
る面の反対側の端面部分が多孔質となっているセラミッ
ク板である超音波トランスデューサを要旨とするもので
ある更に、本発明は、圧電性を示すセラミック粉末から
なるグリーンシート、片面に金属ペーストが印刷塗布さ
れている圧電性を示すセラミック粉末からなるグリーン
シート、圧電性を示さないセラミック粉末からなるグリ
ーンシートおよび片面に金属ペーストが印刷塗布されて
いる圧電性を示さないセラミック粉末からなるグリーン
シートを適宜積み重ね、圧着し、焼成し、次いで外部電
極を付設することを特徴とする厚さ方向に圧電e定数が
傾斜分布した圧電セラミック板と該圧電セラミック板と
音響インピーダンスが類似したセラミック板とを主要構
成要素とする超音波トランスデューサの製法を要旨とす
るものである。
According to the present invention, in the above-mentioned invention, the ceramic plate whose acoustic impedance is similar to that of the piezoelectric ceramic plate has a porous end surface portion on the opposite side to the surface which is joined to the piezoelectric ceramic plate through the internal electrode film. Further, the present invention is based on an ultrasonic transducer that is a ceramic plate. Further, the present invention relates to a green sheet made of ceramic powder showing piezoelectricity, and a ceramic powder showing piezoelectricity coated with a metal paste on one surface. Green sheet, ceramic green sheet that does not show piezoelectricity, and ceramic paste green sheet that has a metal paste printed and applied on one side. With a piezoelectric e-constant gradient distribution in the thickness direction Ceramic plate and piezoelectric ceramic plate and the acoustic impedance is to the gist of the production method of the ultrasonic transducer whose main component a ceramic plate similar.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に本発明の超音波トランスデ
ューサについて具体的に説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態である圧電セラミックスを用いた超音波トランスデュ
ーサの構造を示す側断面図である。図中で1は図2のグ
ラフに示すような厚さ方向に圧電e定数が傾斜分布した
圧電セラミック板(傾斜圧電セラミック板)である。な
お、圧電e定数の傾斜分布が図2のグラフとは逆に右下
りであってもよい。2は1と音響インピーダンスが類似
したセラミック板である。そして1と2は超音波を反射
しない程度に薄い電極膜(内部電極)3を介して接着剤
を用いないで接合されており、このため両者は音響イン
ピーダンスが不整合なく接合されている。4は傾斜圧電
セラミック板1の表面に形成された金属電極膜(外部電
極)で、5はこれから取り出された電極リードと端子で
ある。また5′は3から取り出された電極リードと端子
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The ultrasonic transducer of the present invention will be specifically described below. (First Embodiment) FIG. 1 is a side sectional view showing a structure of an ultrasonic transducer using a piezoelectric ceramic according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a piezoelectric ceramic plate (gradient piezoelectric ceramic plate) in which piezoelectric e constants are distributed in the thickness direction as shown in the graph of FIG. Note that the slope distribution of the piezoelectric e constant may be right-downward, contrary to the graph in FIG. 2 is a ceramic plate having an acoustic impedance similar to 1. Further, 1 and 2 are joined without using an adhesive agent through a thin electrode film (internal electrode) 3 that does not reflect ultrasonic waves, so that the two are joined without mismatching in acoustic impedance. Reference numeral 4 is a metal electrode film (external electrode) formed on the surface of the inclined piezoelectric ceramic plate 1, and reference numeral 5 is an electrode lead and a terminal taken out therefrom. Further, 5'denotes electrode leads and terminals taken out from 3.

【0011】ここで、このセラミック板2は、内部電極
3との接合面の反対側の端面部分が多孔質構造となって
いることが好ましい。また、本発明ではセラミック板2
の内部電極3との接合面の反対側にパッキング材を付設
する必要はないが、トランスデューサの製造に際してこ
れを用いても構わない。本発明のトランスデューサの製
造方法は、例えば積層セラミックコンデンサなどの製造
に用いられている、セラミックスのグリーンシートおよ
びこのグリーンシートに金属ペーストを印刷塗布したセ
ラミックスのグリーンシートとを積層して圧着し、これ
を焼成する方法で製造することができる。セラミック粉
末の作製工程、これらセラミック粉末からグリーンシー
トを作製する工程、所望のグリーンシートの表面に金属
ペーストを印刷する工程、これらグリーンシートを所定
の構造を有するトランスデューサとなるよう積層圧着し
て積層体とする工程、得られたグリーンシートの積層体
を焼結する工程、圧電セラミック板に外部電極を形成す
る工程、圧電セラミック板を分極する工程などを経て製
造される。なお、傾斜圧電セラミック板1は圧電性を示
す組成のセラミック粉末からなるグリーンシートと圧電
性を示さない組成のセラミック粉末からなるグリーンシ
ートとの積層体を焼成することで得られる。この時、各
セラミックの成分が境界部で相互拡散を起こし、これに
より組成が連続的に変化した圧電e定数が厚さ方向に連
続的に変化するようになる。音響インピーダンスが類似
したセラミック板2は、例えば、上述のような圧電性を
示す組成のセラミック粉末からなるグリーンシート、圧
電性を示さない組成のセラミック粉末からなるグリーン
シート、またはこれらと類似の組成のセラミック粉末か
らなるグリーンシートの積層体を焼成することで得られ
る。このセラミック板2の一部を多孔質とするにはセラ
ミック板2を形成するグリーンシートのうち多孔質とす
べき部分のグリーンシートとして任意の位置に多数の貫
通孔を有するグリーンシートを使用すれば良い。他にセ
ラミックグリーンシート中に焼成後に空洞を生じるよう
な樹脂ビーズを混入させたものを使用しても良い。
Here, it is preferable that the ceramic plate 2 has a porous structure at the end face portion opposite to the joint face with the internal electrode 3. Further, in the present invention, the ceramic plate 2
It is not necessary to attach a packing material to the side opposite to the surface to be joined to the internal electrode 3, but this may be used when manufacturing the transducer. The method for manufacturing a transducer of the present invention is, for example, used for manufacturing a multilayer ceramic capacitor, a ceramic green sheet and a ceramic green sheet obtained by printing and coating a metal paste on the green sheet are laminated and pressure-bonded. Can be baked. Ceramic powder production step, step of producing a green sheet from these ceramic powders, step of printing a metal paste on the surface of a desired green sheet, lamination and compression bonding of these green sheets to form a transducer having a predetermined structure And the step of sintering the obtained green sheet laminate, the step of forming external electrodes on the piezoelectric ceramic plate, the step of polarizing the piezoelectric ceramic plate, and the like. The inclined piezoelectric ceramic plate 1 is obtained by firing a laminate of a green sheet made of ceramic powder having a composition showing piezoelectricity and a green sheet made of ceramic powder having a composition not showing piezoelectricity. At this time, the components of the respective ceramics cause mutual diffusion at the boundary, so that the piezoelectric e constant whose composition changes continuously changes continuously in the thickness direction. The ceramic plate 2 having a similar acoustic impedance is, for example, a green sheet made of a ceramic powder having a composition showing piezoelectricity as described above, a green sheet made of a ceramic powder having a composition not showing piezoelectricity, or a composition similar to these. It is obtained by firing a laminate of green sheets made of ceramic powder. To make a part of the ceramic plate 2 porous, use a green sheet having a large number of through holes at arbitrary positions as a green sheet of a portion to be made porous of the green sheet forming the ceramic plate 2. good. Alternatively, a ceramic green sheet having resin beads mixed therein to form voids after firing may be used.

【0012】次に図3を用いて第1の形態の構造を有す
るトランスデューサの製造方法について具体的に述べ
る。図中で11は圧電性を示すセラミック粉末のグリー
ンシートであり、12は圧電性を示さないセラミック粉
末のグリーンシートである。また12と同じグリーンシ
ート13上には金属ペースト15が印刷塗布されてい
る。この時、焼成後の電極厚みが厚すぎると超音波をこ
の電極面で反射してしまうため、超音波を反射しない程
度の厚みとなるように印刷塗布する。14は12のグリ
ーンシートに多数の小さな貫通孔を設けたグリーンシー
トである。これらのグリーンシートを図示のように積み
重ねて圧着する。そしてこの積層体を焼成し、次いで、
焼成により得られた圧電セラミック板の端面に、例えば
金属ペーストを印刷塗布、焼成して外部電極を形成する
ことで第1の形態の構造を有するトランスデューサを得
る。
Next, a method of manufacturing the transducer having the structure of the first embodiment will be specifically described with reference to FIG. In the figure, 11 is a green sheet of ceramic powder that exhibits piezoelectricity, and 12 is a green sheet of ceramic powder that does not exhibit piezoelectricity. Further, a metal paste 15 is printed and applied on the same green sheet 13 as 12. At this time, if the electrode thickness after firing is too thick, ultrasonic waves will be reflected by this electrode surface, so printing is applied so that the ultrasonic waves are not reflected. 14 is a green sheet in which a large number of small through holes are provided in 12 green sheets. These green sheets are stacked and crimped as shown. And this laminated body is fired, and then
A transducer having the structure of the first form is obtained by printing and applying, for example, a metal paste to the end surface of the piezoelectric ceramic plate obtained by firing and firing to form an external electrode.

【0013】なお、外部電極はその外種々の方法により
形成することができるが、予め圧電性を示すセラミック
粉末のグリーンシート上に金属ペーストを印刷塗布した
シートを用いて、積層体の焼成と同時に焼成して形成す
ることもできる。このようにして得られた第1の実施の
形態の構造を有するトランスデューサでは電極端子5と
5′との間に直流高電圧を印加して圧電セラミック板を
分極する。分極Pの方向は図示の方向でも、これとは逆
の方向であっても良い。超音波は電極端子5と5′との
間に電圧パルスを印加して発生させる。この時、超音波
は傾斜電圧セラミック板の圧電定数の大きな一面から双
方向に向けて放射されるが、トランスデューサの内部に
向けて放射された超音波は内部電極で反射されることな
くこれを通過して音響インピーダンスが類似したセラミ
ック板に入射され、反対側の端面に向かい進行する。そ
してこの超音波はセラミック板内の端面部分に存在する
多数の空孔で乱反射を繰り返えして減衰し消滅するため
トランスデューサの前面から放射されることはない。そ
の結果、この超音波トランスデューサを用いれば圧電セ
ラミック板の両面や圧電セラミック板と音響インピーダ
ンスが類似したセラミック板との境界での超音波の多重
反射のない、短パルスの超音波を得ることができる。
The external electrodes can be formed by various methods other than the above method. A sheet obtained by printing and coating a metal paste on a green sheet of ceramic powder having piezoelectricity is used at the same time as firing of the laminated body. It can also be formed by firing. In the transducer having the structure of the first embodiment thus obtained, a high DC voltage is applied between the electrode terminals 5 and 5'to polarize the piezoelectric ceramic plate. The direction of the polarization P may be the illustrated direction or the opposite direction. The ultrasonic wave is generated by applying a voltage pulse between the electrode terminals 5 and 5 '. At this time, ultrasonic waves are radiated bidirectionally from one surface of the ramp voltage ceramic plate with a large piezoelectric constant, but ultrasonic waves radiated toward the inside of the transducer pass through them without being reflected by the internal electrodes. Then, it is incident on a ceramic plate having a similar acoustic impedance and travels toward the opposite end face. This ultrasonic wave is not emitted from the front surface of the transducer because it is repeatedly diffused and attenuated by a large number of holes existing in the end face portion inside the ceramic plate, and then attenuates and disappears. As a result, by using this ultrasonic transducer, it is possible to obtain a short-pulse ultrasonic wave without multiple reflection of ultrasonic waves at both surfaces of the piezoelectric ceramic plate or at the boundary between the piezoelectric ceramic plate and a ceramic plate having a similar acoustic impedance. .

【0014】実施例1 第1の実施の形態であるトランスデューサの試作例とそ
の超音波特性についてのべる。それぞれ、圧電性を示す
材料には0.5Pb(Ni1/3 Nb2/3 )O3・0.5
Pb(Zr0.7 Ti0.3 )O3 、圧電性を示さない材料
には0.7Pb(Ni1/3 Nb2/3 )O3・0.3Pb
(Zr0.7 Ti0.3 )O3 の組成からなるセラミック粉
末を使用した。これらセラミック粉末100重量部に対
して、アクリル樹脂5重量部、テルピネオールを主とし
た有機溶剤20重量部とを計量混合しセラミックスラリ
ーを得、これをPETフィルム上にキャスティング後乾
燥してセラミックグリーンシートとした。内部電極材料
用金属ペーストには白金粉末、セルロース系樹脂、テル
ピネオールを主とした有機溶剤からなる白金ペーストを
使用し、焼成後の電極厚みが5μmとなるよう圧電性を
示さないセラミックグリーンシート上に印刷塗布した。
これらグリーンシートを図3に示すように積層圧着した
のち、1100℃の温度で2時間かけ焼成し、焼成体を
得た。この焼成体を厚さl1 +l2 =8mm、断面をw
×w=15mm×15mm程度の寸法に加工した。ここ
で傾斜圧電セラミック板の厚さはl1 =1mm、圧電性
を示さないセラミック板の厚さはl2 =7mmである。
その内多孔質セラミック部分は約2mmの厚さを占めて
いる。
Example 1 An example of a prototype of the transducer according to the first embodiment and its ultrasonic characteristics will be described. The material showing piezoelectricity is 0.5 Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 .0.5.
Pb (Zr 0.7 Ti 0.3 ) O 3 , 0.7Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 .0.3Pb for materials that do not show piezoelectricity
A ceramic powder having a composition of (Zr 0.7 Ti 0.3 ) O 3 was used. To 100 parts by weight of these ceramic powders, 5 parts by weight of an acrylic resin and 20 parts by weight of an organic solvent mainly containing terpineol were measured and mixed to obtain a ceramic slurry, which was cast on a PET film and dried to obtain a ceramic green sheet. And For the metal paste for the internal electrode material, a platinum paste composed of platinum powder, a cellulosic resin, and an organic solvent mainly containing terpineol is used, and the electrode thickness after firing is 5 μm on a ceramic green sheet that does not exhibit piezoelectricity. It was applied by printing.
These green sheets were laminated and pressure-bonded as shown in FIG. 3, and then fired at a temperature of 1100 ° C. for 2 hours to obtain a fired body. This fired body has a thickness of l 1 + l 2 = 8 mm and a cross section of w
It was processed into dimensions of xw = 15 mm × 15 mm. Here, the thickness of the inclined piezoelectric ceramic plate is l 1 = 1 mm, and the thickness of the ceramic plate that does not exhibit piezoelectricity is l 2 = 7 mm.
The inner porous ceramic part occupies a thickness of about 2 mm.

【0015】しかる後、図1に示すように傾斜圧電セラ
ミック板1の表面に外部電極4として銀粉末、ガラス粉
末、セルロース系樹脂、テルピネオールを主成分とする
有機溶剤からなる銀ペーストを塗布して650℃の温度
で10分間保持し焼き付けた。そして電極リード端子
5,5′の間に2kVの直流電圧を10分間印加して傾
斜圧電セラミック板を分極した。超音波は電極リード端
子5,5′間に20Vのスパイク状電圧パルスを印加し
て発生させ、これを水中に放射した。そして水中に放射
された超音波をハイドロフォンで検出した。
Thereafter, as shown in FIG. 1, a silver paste made of an organic solvent containing silver powder, glass powder, a cellulosic resin and terpineol as a main component is applied to the surface of the inclined piezoelectric ceramic plate 1 as an external electrode 4. The temperature was kept at 650 ° C. for 10 minutes and then baked. A DC voltage of 2 kV was applied between the electrode lead terminals 5 and 5'for 10 minutes to polarize the tilted piezoelectric ceramic plate. Ultrasonic waves were generated by applying a spike-shaped voltage pulse of 20 V between the electrode lead terminals 5 and 5'and radiated into water. The ultrasonic waves radiated into the water were detected with a hydrophone.

【0016】図4のグラフにはこのトランスデューサか
ら水中に放射された超音波の時間波形の測定結果を示
す。縦軸はハイドロフォンの出力電圧であり、これは超
音波の振幅に比例した量である。図10、11と比較す
れば超音波は短パルス化されていることが明瞭である。 (第2の実施の形態)図5は本発明の第2の実施の形態
である圧電セラミック板を用いた超音波トランスデュー
サの構造の側断面を示す図である。ここで第1の実施の
形態である超音波トランスデューサとは、圧電セラミッ
ク板以外は同じであるため、特に圧電セラミック板につ
いて説明する。図中で1と1′とは傾斜圧電セラミック
板で、両者は薄い金属の電極膜で構成された内部電極
3′を介し接合されている。そして1と1′では、圧電
e定数の傾斜が図6に示すように内部電極3′に対して
対称的に傾斜している。又1と1′とで分極Pの向きは
同じである。
The graph of FIG. 4 shows the measurement results of the time waveform of the ultrasonic waves radiated in water from this transducer. The vertical axis represents the output voltage of the hydrophone, which is a quantity proportional to the amplitude of ultrasonic waves. It is clear from comparison with FIGS. 10 and 11 that the ultrasonic wave has a short pulse. (Second Embodiment) FIG. 5 is a side sectional view showing the structure of an ultrasonic transducer using a piezoelectric ceramic plate according to a second embodiment of the present invention. Here, the ultrasonic transducer of the first embodiment is the same as the ultrasonic transducer except for the piezoelectric ceramic plate, so that the piezoelectric ceramic plate will be described in particular. In the figure, reference numerals 1 and 1'indicate a tilted piezoelectric ceramic plate, and both are bonded via an internal electrode 3'made of a thin metal electrode film. In 1 and 1 ', the slope of the piezoelectric e constant is symmetrically sloped with respect to the internal electrode 3', as shown in FIG. The directions of the polarization P are the same between 1 and 1 '.

【0017】第2の実施の形態のトランスデューサの製
造方法は、第1の実施の形態のトランスデューサの製造
方法と同様に、積層セラミックコンデンサなどの製造に
用いられているセラミックスのグリーンシートおよびこ
のグリーンシートに金属ペーストを印刷塗布したセラミ
ックスのグリーンシートとを積層圧着して積層体を得、
これを焼成し、次いで外部電極を設ける方法で製造する
ことができる。
The method of manufacturing the transducer of the second embodiment is similar to the method of manufacturing the transducer of the first embodiment, and a ceramic green sheet used for manufacturing a monolithic ceramic capacitor or the like and this green sheet. A ceramic green sheet printed with a metal paste is laminated and pressure-bonded to obtain a laminate.
This can be manufactured by firing and then providing an external electrode.

【0018】具体的な製造方法を図7に従って説明す
る。上述のように基本的には第1の形態のトランスデュ
ーサの製造方法と同じである。異なる点のみについて述
べると、上面に金属ペースト15を印刷塗布した圧電性
を示すセラミックスのグリーンシート16と圧電性を示
さないセラミックスのグリーンシート12とを上面に金
属ペーストを印刷塗布した圧電性を示さないグリーンシ
ート13上に余分に挟むこと、及び積層体の上部の第1
層と第2層とが入れ替わっていることである。それ以外
は第1の形態のトランスデューサの製造法と全くかわる
ことがない。
A specific manufacturing method will be described with reference to FIG. As described above, it is basically the same as the method for manufacturing the transducer of the first embodiment. Explaining only the different points, the piezoelectricity is obtained by printing and applying the metal paste 15 on the upper surface and the ceramic green sheet 16 having the piezoelectricity and the ceramic green sheet 12 having no piezoelectricity on the upper surface. No extra sandwiching on green sheet 13 and first on top of stack
That is, the layers and the second layer are interchanged. Other than that, there is no change in the manufacturing method of the transducer of the first embodiment.

【0019】第2の形態のトランスデューサでは内部電
極3と外部電極4から共通の電極リードと端子5が取り
出され、内部電極3′からは電極リード端子5′が取り
出されており、電極端子5と5′の間に電圧パルスを印
加して超音波を発生させる。第2の形態のトランスデュ
ーサでは超音波は1と1′との境界面から双方向に放射
される。トランスデューサの内部に向かう超音波は第1
の形態のトランスデューサの場合と同様にして音響イン
ピーダンスの類似したセラミック板内部で散乱され減衰
し消滅する。これとは反対方向に向かう超音波はトラン
スデューサの表面から外部に向けて放射される。この
時、この中の一部の超音波は表面で反射されて内部に向
かうことになるが、これは最初から内部に向かった超音
波と同様にして音響インピーダンスの類似したセラミッ
ク板に入った後、散乱され減衰し消滅する。従ってこの
形態のトランスデューサに関しても第1の形態のトラン
スデューサと同様に得られる超音波は短パルスとなる。
In the transducer of the second embodiment, the common electrode lead and the terminal 5 are taken out from the internal electrode 3 and the external electrode 4, and the electrode lead terminal 5'is taken out from the internal electrode 3 '. A voltage pulse is applied between 5'to generate ultrasonic waves. In the second type transducer, ultrasonic waves are radiated from the interface between 1 and 1'in both directions. The ultrasonic wave that goes inside the transducer is the first
In the same manner as in the case of the transducer of the form (3), the light is scattered and attenuated and disappears inside the ceramic plate having a similar acoustic impedance. Ultrasonic waves traveling in the opposite direction are radiated outward from the surface of the transducer. At this time, some of the ultrasonic waves are reflected on the surface and travel to the inside, but after entering the ceramic plate with similar acoustic impedance from the beginning, the ultrasonic waves are directed to the inside. , Scattered, attenuated, and disappear. Therefore, also for the transducer of this form, the ultrasonic waves obtained in the same manner as the transducer of the first form are short pulses.

【0020】第2の形態のトランスデューサのもう1つ
の特徴は、第1の形態のトランスデューサと比較して感
度が高いことである。この件は以下の実施例2の項で述
べる。 実施例2 第2の形態のトランスデューサの試作例とその超音波特
性について述べる。このトランスデューサも実施例1に
示した方法と全く同じ手法を用いて製造され、超音波特
性が測定された。
Another feature of the second form transducer is that it is more sensitive than the first form transducer. This matter is discussed in the Example 2 section below. Example 2 An example of a prototype of the transducer of the second embodiment and its ultrasonic characteristics will be described. This transducer was also manufactured by using the exact same method as that shown in Example 1, and the ultrasonic characteristics were measured.

【0021】それぞれ、圧電性を示す材料には0.5P
b(Ni1/3 Nb2/3 )O3・0.5Pb(Zr0.7
0.3 )O3 、圧電性を示さない材料には0.7Pb
(Ni 1/3 Nb2/3 )O3・0.3Pb(Zr0.7 Ti
0.3 )O3 の組成からなるセラミック粉末を使用した。
これらセラミック粉末100重量部に対して、アクリル
樹脂5重量部、テルピネオールを主とした有機溶剤20
重量部とを計量混合しセラミックスラリーを得、これを
PETフィルム上にキャスティング後乾燥してセラミッ
クグリーンシートとした。内部電極材料用金属ペースト
には白金粉末、セルロース系樹脂、テルピネオールを主
とした有機溶剤からなる白金ペーストを使用し、焼成後
の電極厚みが5μmとなるよう圧電性を示さないセラミ
ックグリーンシート上に印刷塗布した。これらグリーン
シートを図7に示すように積層圧着したのち、1100
℃の温度で2時間かけ焼成し、焼成体を得た。
The material exhibiting piezoelectricity is 0.5 P, respectively.
b (Ni1/3 Nb2/3 ) O3・ 0.5Pb (Zr0.7 T
i0.3 ) O3, 0.7Pb for materials that do not show piezoelectricity
(Ni 1/3 Nb2/3 ) O3・ 0.3Pb (Zr0.7 Ti
0.3 ) O3A ceramic powder having the composition of was used.
Acrylic is added to 100 parts by weight of these ceramic powders.
Resin 5 parts by weight, terpineol-based organic solvent 20
Weigh and mix parts by weight to obtain a ceramic slurry.
After casting on PET film, dry and ceram
It was a green sheet. Metal paste for internal electrode material
Mainly platinum powder, cellulosic resin, terpineol
After firing using a platinum paste consisting of the organic solvent
Ceramics that do not show piezoelectricity so that the electrode thickness is 5 μm
It was applied by printing on a green sheet. These green
The sheets are laminated and pressure-bonded as shown in FIG.
Firing was performed at a temperature of ° C for 2 hours to obtain a fired body.

【0022】各部の寸法は傾斜圧電セラミック板1の厚
さがl1 =0.5mm、傾斜圧電セラミック板l′の厚
さがl1′=0.5mm、圧電性を示さないセラミック
板の厚さがl2 =7mmである。その内多孔質セラミッ
ク部は約2mmの厚さを占めている。また、断面はw×
w=15mm×15mm程度の寸法に加工した。しかる
後図5に示すように傾斜圧電セラミック板1の表面に外
部電極4として銀粉末、ガラス粉末、セルロース系樹
脂、テルピネオールを主成分とする有機溶剤からなる銀
ペーストを塗布して650℃の温度で10分間保持し焼
き付けた。そして電極リード端子5,5′の間に2kV
の直流電圧を10分間印加して傾斜圧電セラミック板を
分極した。超音波は電極リード端子5,5′間に20V
のスパイク状電圧パルスを印加して発生させ、これを水
中に放射した。そして水中に放射された超音波をハイド
ロフォンで検出した。
The dimensions of each part are as follows: the thickness of the tilted piezoelectric ceramic plate 1 is l 1 = 0.5 mm, the thickness of the tilted piezoelectric ceramic plate l'is l 1 '= 0.5 mm, and the thickness of the ceramic plate that does not exhibit piezoelectricity. Is l 2 = 7 mm. The porous ceramic part occupies a thickness of about 2 mm. The cross section is w ×
It was processed into dimensions of w = 15 mm × 15 mm. Then, as shown in FIG. 5, a silver paste made of an organic solvent containing silver powder, glass powder, a cellulosic resin, and terpineol as a main component is applied to the surface of the inclined piezoelectric ceramic plate 1 as an external electrode 4, and the temperature is set to 650 ° C. It was held for 10 minutes and baked. 2 kV between the electrode lead terminals 5 and 5 '
Was applied for 10 minutes to polarize the tilted piezoelectric ceramic plate. Ultrasonic wave is 20V between electrode lead terminals 5 and 5 '
It was generated by applying a spike-shaped voltage pulse of, which was radiated into water. The ultrasonic waves radiated into the water were detected with a hydrophone.

【0023】図8はこのトランスデューサから水中に放
射された超音波の時間波形を示している。実施例1の波
形と比較して短パルス化されていることは共通している
が、それ以外には超音波パルスの振幅が約4倍程度大き
いことが明らかである。この様に第2の形態のトランス
デューサでは第1の形態のトランスデューサの約4倍の
感度を有することが分かる。
FIG. 8 shows a time waveform of an ultrasonic wave radiated in water from this transducer. It is common that the pulse is shortened as compared with the waveform of the first embodiment, but it is clear that the amplitude of the ultrasonic pulse is about four times larger than that. Thus, it can be seen that the transducer of the second form has about four times the sensitivity of the transducer of the first form.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように、本発明の圧電セラミック
スを用いた超音波トランスデューサは、発生する超音波
パルスを短パルス化することができ、超音波エコー法を
利用した各種超音波機器の距離分解能を改善することが
できる。
As described above, the ultrasonic transducer using the piezoelectric ceramics of the present invention can shorten the generated ultrasonic pulse, and the distance of various ultrasonic devices utilizing the ultrasonic echo method. The resolution can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の超音波トランスデ
ューサの側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view of an ultrasonic transducer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】傾斜圧電セラミック板の圧電e定数の厚さ方向
に対する変化を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a change of a piezoelectric e constant of a tilted piezoelectric ceramic plate with respect to a thickness direction.

【図3】第1の実施の形態の超音波トランスデューサの
グリーンシートによる製造方法を示した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the ultrasonic transducer of the first embodiment using a green sheet.

【図4】第1の実施の形態の超音波トランスデューサか
ら放射された超音波の時間波形を表したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a time waveform of an ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer according to the first embodiment.

【図5】本発明の第2の実施の形態の超音波トランスデ
ューサの側断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view of an ultrasonic transducer according to a second embodiment of the present invention.

【図6】第2の実施の形態の傾斜圧電セラミック板の圧
電e定数の厚さ方向に対する変化を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing changes in the piezoelectric e constant of the tilted piezoelectric ceramic plate of the second embodiment with respect to the thickness direction.

【図7】第2の実施の形態の超音波トランスデューサの
グリーンシートによる製造方法を示した説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the ultrasonic transducer of the second embodiment using a green sheet.

【図8】第2の実施の形態の超音波トランスデューサか
ら放射された超音波の時間波形を表したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a time waveform of an ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer of the second embodiment.

【図9】従来の超音波トランスデューサの構造の一例を
示す側断面図である。
FIG. 9 is a side sectional view showing an example of a structure of a conventional ultrasonic transducer.

【図10】圧電e定数が一様な圧電セラミック板を使用
した図9の構造を示す超音波トランスデューサから放射
された超音波の時間波形を表したグラフである。
10 is a graph showing a time waveform of ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer having the structure of FIG. 9 using a piezoelectric ceramic plate having a uniform piezoelectric e constant.

【図11】圧電e定数が傾斜分布した圧電セラミック板
を使用した図9の構造を示す超音波トランスデューサか
ら放射された超音波の時間波形を表したグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a time waveform of an ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer having the structure of FIG. 9 using a piezoelectric ceramic plate in which the piezoelectric e constant is distributed in a gradient manner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ,l1 ′ 焼成後の傾斜圧電セラミック板の厚さ l2 焼成後の傾斜圧電セラミック板と音響インピー
ダンスが類似したセラミック板の厚さ w 焼成後の超音波トランスデューサの幅 p 分極の方向 1,1′ 傾斜圧電セラミック板 2 傾斜圧電セラミック板と音響インピーダンスが類
似したセラミック板 3,3′ 内部電極 4 外部電極 5,5′ 電極リード端子 6 電極 7 厚さ方向に分極された圧電セラミック板 8 圧電性を示さないセラミック板 9 パッキング材 10 接着剤層 11 圧電性を示すセラミックスのグリーンシート 12 圧電性を示さないセラミックスのグリーンシー
ト 13 (金属ペーストを印刷した)圧電性を示さない
セラミックスのグリーンシート 14 多数の貫通孔を設けた圧電性を示さないセラミ
ックスのグリーンシート 15 セラミックスのグリーンシート上に印刷された
金属ペースト 16 (金属ペーストを印刷した)圧電性を示すセラ
ミックスのグリーンシート
l 1 , l 1 ′ Thickness of inclined piezoelectric ceramic plate after firing l 2 Thickness of ceramic plate having acoustic impedance similar to that of inclined piezoelectric ceramic plate after firing w Width of ultrasonic transducer after firing p Direction of polarization 1 , 1'Inclined piezoelectric ceramic plate 2 Ceramic plate with acoustic impedance similar to that of inclined piezoelectric ceramic plate 3,3 'Internal electrode 4 External electrodes 5,5' Electrode lead terminal 6 Electrode 7 Piezoelectric ceramic plate 8 polarized in the thickness direction Ceramic plate 9 that does not show piezoelectricity 9 Packing material 10 Adhesive layer 11 Ceramic green sheet that shows piezoelectricity 12 Green sheet 13 that does not show piezoelectricity Ceramic green sheet that does not show piezoelectricity (printed with metal paste) 14 Ceramic green sheet with a large number of through holes that does not exhibit piezoelectricity 15 Mixed green sheet on the printed metallic paste 16 (printing the metal paste) ceramics showing a piezoelectric green sheet

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) H01L 41/187 H01L 41/08 S 41/22 41/18 101F H04R 31/00 330 41/22 Z Fターム(参考) 2G047 EA03 GB11 GB32 GB33 GB35 4C301 EE03 GB01 GB18 GB33 GB34 GB36 5D019 AA26 BB02 BB13 BB25 BB29 FF02 FF03 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 41/187 H01L 41/08 S 41/22 41/18 101F H04R 31/00 330 41/22 Z F term (reference) 2G047 EA03 GB11 GB32 GB33 GB35 4C301 EE03 GB01 GB18 GB33 GB34 GB36 5D019 AA26 BB02 BB13 BB25 BB29 FF02 FF03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 厚さ方向に圧電e定数が傾斜分布した圧
電セラミック板と該圧電セラミック板と音響インピーダ
ンスが類似したセラミック板とを主要構成要素とする超
音波トランスデューサであって、該圧電セラミック板の
一方の面には外部電極膜が形成されており、他方の面は
内部電極膜を介して圧電セラミック板と音響インピーダ
ンスが類似したセラミック板と接合されていることを特
徴とする超音波トランスデューサ。
1. An ultrasonic transducer comprising, as main components, a piezoelectric ceramic plate having piezoelectric e constants gradient-distributed in a thickness direction and a ceramic plate having an acoustic impedance similar to that of the piezoelectric ceramic plate. An ultrasonic transducer, wherein an external electrode film is formed on one surface, and the other surface is bonded to a ceramic plate having an acoustic impedance similar to that of a piezoelectric ceramic plate via an internal electrode film.
【請求項2】 圧電セラミック板が厚さ方向に圧電e定
数が傾斜分布した二つのセラミック板からなり、これら
二つのセラミック板が内部電極膜を介して接合している
積層構造を有しており、かつこれら二つのセラミック板
の圧電e定数が内部電極膜を介して接合している面側で
最も大きくなるように傾斜分布している請求項1に記載
の超音波トランスデューサ。
2. The piezoelectric ceramic plate is composed of two ceramic plates in which the piezoelectric e constants are distributed in a gradient in the thickness direction, and these two ceramic plates have a laminated structure in which they are joined via an internal electrode film. The ultrasonic transducer according to claim 1, wherein the piezoelectric e constants of these two ceramic plates are distributed so as to be maximized on the surface side where they are joined via the internal electrode film.
【請求項3】 圧電セラミック板と音響インピーダンス
が類似したセラミック板が、内部電極膜を介して圧電セ
ラミック板と接合する面の反対側の端面部分が多孔質と
なっているセラミック板である請求項1又は2に記載の
超音波トランスデューサ。
3. A ceramic plate having an acoustic impedance similar to that of the piezoelectric ceramic plate is a ceramic plate in which an end face portion on the opposite side of the surface joined to the piezoelectric ceramic plate through the internal electrode film is porous. The ultrasonic transducer according to 1 or 2.
【請求項4】 圧電性を示すセラミック粉末からなるグ
リーンシート、片面に金属ペーストが印刷塗布されてい
る圧電性を示すセラミック粉末からなるグリーンシー
ト、圧電性を示さないセラミック粉末からなるグリーン
シート及び片面に金属ペーストが印刷塗布されている圧
電性を示さないセラミック粉末からなるグリーンシート
を適宜積み重ね、圧着し、焼成し、次いで外部電極を付
設することを特徴とする厚さ方向に圧電e定数が傾斜分
布した圧電セラミック板と該圧電セラミック板と音響イ
ンピーダンスが類似したセラミック板とを主要構成要素
とする超音波トランスデューサの製法。
4. A green sheet made of ceramic powder showing piezoelectricity, a green sheet made of ceramic powder showing piezoelectricity having a metal paste printed and applied on one side, a green sheet made of ceramic powder not showing piezoelectricity, and one side. A green sheet made of ceramic powder having no piezoelectricity, which is printed and coated with a metal paste, is appropriately stacked, pressure-bonded, fired, and then an external electrode is attached, and the piezoelectric e constant is inclined in the thickness direction. A method of manufacturing an ultrasonic transducer comprising a distributed piezoelectric ceramic plate and a ceramic plate having an acoustic impedance similar to that of the piezoelectric ceramic plate as main constituent elements.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7638924B2 (en) 2004-03-31 2009-12-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method of driving ultrasonic transducer

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