【００２７】
図１に示されるＳ１０１では、図３に示されるように、複数の基礎溝２２，２４が形成される。具体的には、積層体１０の上面１０Ａ側から、Ｘ方向に一定間隔２×Ｔをもって、複数の基礎溝（第１溝）２２が形成される。この場合において、複数の基礎溝２２におけるピッチは、複数の振動素子におけるピッチＴの２倍とされる。上記と同様に、積層体１０の下面１０Ｂ側から、Ｘ方向に一定間隔２×Ｔをもって複数の基礎溝（第２溝）２４が形成される。それらの複数の基礎溝２４におけるピッチも複数の振動素子におけるピッチＴの２倍である。ただし、複数の基礎溝２２と複数の基礎溝２４は、Ｘ方向において互い違いに形成されている。複数の基礎溝２２及び複数の基礎溝２４は、それぞれＹ方向に伸長した矩形の溝である。すなわち、それらの基礎溝２２，２４は互いに平行である。ここで、それらの基礎溝２２，２４の幅Ｗ１は、後述する特定構造（対向構造、隣合せ構造）（後の図９における符号２００Ｕ，２００Ｄを参照）を構築できる限りにおいて、適当な大きさに設定され、例えば、そのＷ１は０．０８ｍｍである。なお、積層体１０は、一般に、積層されたｎ個の圧電部材によって構成され、ここでｎは望ましくは奇数であり、特に望ましくは３である。[0027]
In S101 shown in FIG. 1, as shown in FIG. 3, a plurality of base grooves 22 and 24 are formed. Specifically, from the upper surface 10A side of the laminate 10, a plurality of base grooves (first grooves) 22 are formed at a constant interval 2 × T in the X direction. In this case, the pitch of the plurality of basic grooves 22 is twice the pitch T of the plurality of transducer elements. Similarly to the above, from the lower surface 10B side of the laminate 10, a plurality of base grooves (second grooves) 24 are formed at a constant interval 2 × T in the X direction. Pitch in their multiple underlying grooves 24 is also twice the pitch T of the plurality of transducer elements. However, the plurality of base grooves 22 and the plurality of base grooves 24 are alternately formed in the X direction. The plurality of base grooves 22 and the plurality of base grooves 24 are rectangular grooves each extending in the Y direction. That is, their base grooves 22, 24 are parallel to one another. Here, the width W1 of the base grooves 22 and 24 has an appropriate size as long as the specific structure (opposite structure, adjacent structure) (see reference numerals 200U and 200D in FIG. 9 described later) described later can be constructed. For example, its W1 is 0.08 mm. The laminate 10 is generally constituted by n laminated piezoelectric members, where n is desirably an odd number, and particularly desirably 3.
【００６１】
次に、Ｓ４０２では、Ｓ１０２と同様に、各基礎溝の内部に絶縁材が充填され、その絶縁材が硬化される。Ｓ４０３では、Ｓ１０３と同様に、複数の切削溝が形成される。これによって、各基礎溝内に一対の垂直絶縁層が形成される。Ｓ４０４では、Ｓ１０４と同様に、各基礎溝の内面上に導電膜が形成される。その状態が図２６に示されている。導電膜３４，３６は、垂直絶縁層２６Ａ，２６Ｂ，２８Ａ，２８Ｂの内面に形成されている。 [0061]
Next, in S402, as in S102, the inside of each base groove is filled with an insulating material, and the insulating material is cured. In S403, as in S103, a plurality of cutting grooves are formed. Thus, a pair of vertical insulating layers is formed in each base groove. In S404, as in S104, the conductive film is formed on the inner surface of each base groove. The state is shown in FIG. The conductive film 34 and 36, a vertical insulating layers 26A, 26B, 28A, that is formed on the inner surface of 28B.
【００７２】
上記の二次元複合化の後、２Ｄアレイ振動子（タイプＡ）を形成する場合には、Ｓ５０６，Ｓ５１０を経て、Ｓ５１１が実行される。そのＳ５１１では、Ｘ方向に並んだ複数の分離溝が形成され、また、Ｙ方向に並んだ複数の分離溝が形成される。これによって図３４に示す二次元アレイ振動子が構成される。具体的には、二次元に複合化された積層体３５０に対して、Ｘ方向に複数の分離溝４６，４８が形成される。各分離溝４６，４８は、Ｙ方向に伸長した溝であり、各特定構造２００Ｕ，２００Ｄごとに形成される。ある１つの振動素子３５０Ａに着目した場合、その振動素子３５０Ａは、Ｘ方向においては圧電区間３３６と、その両側に形成された２つの樹脂区間３３８とで構成される。符号３３４は、Ｘ方向における振動素子３５０Ａの全幅を示している。その振動素子３５０Ａは、Ｙ方向においては、２つの圧電区間３５１と１つの樹脂区間３５２とで構成される。よって、上方から見て、振動素子３５０Ａは、Ｈ形状を有する樹脂部と矩形の２つの圧電部とで構成される。図３４に示す構成は一例であり、例えば、Ｙ方向に所望数の圧電区間及び樹脂区間を設けるようにしてもよい。[0072]
In the case where a 2D array transducer (type A) is to be formed after the above two-dimensional compounding, S511 is performed through S506 and S510. In S511, a plurality of separation grooves aligned in the X direction are formed, and a plurality of separation grooves aligned in the Y direction are formed. This constitutes a two-dimensional array transducer shown in FIG. Specifically, a plurality of separation grooves 46 and 48 are formed in the X direction with respect to the two-dimensional composite body 350. Each separation groove 46, 48 is a groove extending in the Y direction, and is formed for each specific structure 200U, 200D. When focusing on one certain vibrating element 350A, constituted by the vibration device 350A includes a piezoelectric section 336 in the X direction, and the two resin-ku between 3 38 formed on both sides thereof. The code | symbol 334 has shown the full width of the vibration element 350A in a X direction. The vibrating element 350A is composed of two piezoelectric sections 351 and one resin section 352 in the Y direction. Therefore, when viewed from above, the vibrating element 350A is configured of a resin portion having an H shape and two rectangular piezoelectric portions. The configuration shown in FIG. 34 is an example, and for example, a desired number of piezoelectric sections and resin sections may be provided in the Y direction.
【００７３】
上記の二次元複合化の後、２Ｄアレイ振動子（タイプＢ）を形成する場合には、Ｓ５０６，Ｓ５１０を経て、Ｓ５１２が実行される。そのＳ５１２では、Ｘ方向に並んだ複数の分離溝が間引き形成され、また、Ｙ方向に並んだ複数の分離溝が間引き形成される。具体的には、二次元に複合化された積層体３５０に対して、Ｘ方向に複数の分離溝４８が形成される。各分離溝４８は、Ｙ方向に伸長した溝であり、各特定構造２００Ｄごとに形成される。つまり、図３５に示す例では、各特定構造２００Ｕ（図３４参照）については分離溝４６は形成されていない。もちろん、複数の特定構造の並びの中で、図３５に示すように１つおきの特定構造に対して分離溝を形成するのではなく、ｍ（ｍは２以上）個おきの特定構造に対して分離溝を形成するようにしてもよい。一方、複数の分離溝５０は、任意の間隔で形成することができ、Ｙ方向について、１つの振動子当たり、より多くの圧電区間３５１及び樹脂区間３５２を設けるようにしてもよい。[0073]
In the case where a 2D array transducer (type B) is to be formed after the above two-dimensional compounding, S512 is performed through S506 and S510. In S512, a plurality of separation grooves lined up in the X direction are thinned out, and a plurality of separation grooves lined up in the Y direction are thinned out. Specifically, a plurality of separation grooves 48 are formed in the X direction with respect to the two-dimensional composite body 350. Each separation groove 48 is a groove extending in the Y direction, and is formed for each specific structure 200D. That is, in the example shown in FIG. 35, the separation groove 46 is not formed for each particular structure 200 U (see FIG. 34). Of course, in the sequence of a plurality of specific structure, instead of forming the isolation trench against every other specific structure as shown in FIG. 3 5, m (m is 2 or more) to a specific structure of the pieces every Alternatively, separation grooves may be formed. On the other hand, the plurality of separation grooves 50 can be formed at arbitrary intervals, and more piezoelectric sections 351 and resin sections 352 may be provided per vibrator in the Y direction.
【００７４】
図３５に示す例では、ある１つの振動素子３５０Ｂに着目した場合、その振動素子３５０Ｂは、Ｘ方向においては、２つの圧電区間４０２と、それらの圧電区間４０２に挟まれる樹脂区間４０６と、２つの圧電区間の両側に設けられた２つの樹脂区間４０４と、で構成される。符号４００は、Ｘ方向における振動素子３５０Ｂの全幅を示している。その振動素子３５０Ｂは、Ｙ方向においては、３つの圧電区間３５１と、２つの樹脂区間３５２とで構成される。よって、上方から見て、振動素子３５０Ｂは、６（＝２×３）個の圧電部と、それらの圧電部の間に存在する格子形状をもった樹脂部と、で構成される。図３５に示す構成は一例であり、例えば、Ｘ方向及びＹ方向に、より多くの圧電区間、樹脂区間を設定するようにしてもよい。[0074]
In the example shown in FIG. 35, when attention is paid to a certain vibrating element 350B, the vibrating element 350B includes two piezoelectric sections 402 and a resin section 406 sandwiched between the piezoelectric sections 402 in the X direction; And two resin sections 404 provided on both sides of one piezoelectric section. The code | symbol 400 has shown the full width of the vibration element 350B in a X direction. The vibrating element 350B is formed of three piezoelectric sections 351 and two resin sections 352 in the Y direction. Therefore, when viewed from above, the vibrating element 350B is configured of six (= 2 × 3) piezoelectric portions and a resin portion having a lattice shape existing between the piezoelectric portions. The configuration shown in FIG. 35 is an example, and for example, more piezoelectric sections and resin sections may be set in the X direction and the Y direction.
【図面の簡単な説明】
【図１】超音波探触子の製造プロセスの第一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】積層体を示す断面図である。
【図３】基礎溝が形成された積層体を示す断面図である。
【図４】絶縁材料が充填された積層体を示す断面図である。
【図５】切削溝が形成された積層体を示す断面図である。
【図６】導電膜が形成された積層体を示す断面図である。
【図７】補強材が充填された積層体を示す断面図である。
【図８】上面電極部材及び下面電極部材が設けられた積層体を示す断面図である。
【図９】アレイ振動子のＸ−Ｚ断面を示す断面図である。
【図１０】アレイ振動子のＹ−Ｚ断面を示す断面図である。
【図１１】図９に示すＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図１２】各振動素子における電気的な接続関係を説明するための模式図である。
【図１３】超音波探触子の製造プロセスの第二例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】積層体を示す断面図である。
【図１５】ベース部材が暫定的に接合された積層体を示す断面図である。
【図１６】複数の複合化用溝が形成された積層体を示す断面図である。
【図１７】樹脂材料が充填された後の積層体を示す断面図である。
【図１８】Ｙ方向に複合化された積層体を示す斜視図である。
【図１９】Ｙ方向に複合化された積層型１Ｄアレイ振動子を示す斜視図である。
【図２０】Ｙ方向に複合化された積層型２Ｄアレイ振動子を示す斜視図である。
【図２１】超音波探触子の製造プロセスの第三例を説明するためのフローチャートである。
【図２２】上面電極部材及び下面電極部材を設けた後に積層体に対してＹ方向に複合化を行うことにより製作された積層型１Ｄアレイ振動子を示す斜視図である。
【図２３】上面電極部材及び下面電極部材を設けた後に積層体に対してＹ方向に複合化を行うことにより製作された積層型２Ｄアレイ振動子を示す斜視図である。
【図２４】超音波探触子の製造プロセスの第四例を説明するためのフローチャートである。
【図２５】積層体を示す断面図である。
【図２６】基礎溝、絶縁材料及び導電膜が形成された積層体を示す断面図である。
【図２７】ベース部材が暫定的に接合された積層体を示す断面図である。
【図２８】複合化用の樹脂材料が充填された積層体を示す断面図である。
【図２９】ベース部材が取り外された積層体を示す断面図である。
【図３０】上面電極部材及び下面電極部材が設けられた積層体を示す断面図である。
【図３１】Ｘ方向に複合化され、Ｘ方向に分離された積層型１Ｄアレイ振動子を示す図である。
【図３２】Ｘ方向に複合化され、Ｘ方向に分離された積層型２Ｄアレイ振動子を示す図である。
【図３３】本発明に係る製造プロセスの第五例を説明するためのフローチャートである。
【図３４】Ｘ方向及びＹ方向に複合化された積層型２Ｄアレイ振動子の一例を示す斜視図である。
【図３５】Ｘ方向及びＹ方向に複合化された積層型２Ｄアレイ振動子の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 積層体、１２，１４，１６ 圧電部材、１８，２０ 内部電極部材、２２，２４ 基礎溝、２６，２８ 絶縁材料、２６Ａ，２６Ｂ 垂直絶縁層、３４Ａ，３４Ｂ 垂直電極層、３８Ａ，３８Ｂ 側面補強層、３０，３２ 切削溝、３４，３６ 導電膜、３８，４０ 補強材、４２ 上面電極部材、４４ 下面電極部材、４６，４８，５０ 分離溝、５１ バッキング、２００Ｕ，２００Ｕ’ グランド用の第１特定構造、２００Ｄ，２００Ｄ’ シグナル用の第２特定構造、３０５，３２６，３３６，３４２，３５１，４０２ 積層型圧電部、３０６，３２４，３３８，３４３，３５２，４０４ 樹脂部、３１０，３３２ 複合化された積層体、３３０ 樹脂材料。Brief Description of the Drawings
FIG. 1 is a flow chart for explaining a first example of a manufacturing process of an ultrasonic probe.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a laminate.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a laminate in which a base groove is formed.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a laminate filled with an insulating material.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a laminate in which cutting grooves are formed.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a stack in which a conductive film is formed.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a laminate filled with a reinforcing material.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a laminated body provided with an upper surface electrode member and a lower surface electrode member.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an X-Z cross section of the array vibrator.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a Y-Z cross section of the array vibrator.
11 is a cross-sectional view showing a cross section BB ′ shown in FIG. 9;
FIG. 12 is a schematic view for explaining an electrical connection relationship in each vibration element.
FIG. 13 is a flowchart for explaining a second example of the manufacturing process of the ultrasound probe.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a laminated body.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a laminate in which base members are temporarily joined.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a laminate in which a plurality of compounding grooves are formed.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a laminate after being filled with a resin material.
FIG. 18 is a perspective view showing a laminate compounded in the Y direction.
FIG. 19 is a perspective view showing a stacked 1D array transducer composited in the Y direction.
FIG. 20 is a perspective view showing a stacked 2D array transducer composited in the Y direction.
FIG. 21 is a flowchart for explaining a third example of the manufacturing process of the ultrasonic probe.
FIG. 22 is a perspective view showing a laminated 1D array vibrator manufactured by providing an upper surface electrode member and a lower surface electrode member and thereafter performing compounding in the Y direction with respect to the laminated body.
FIG. 23 is a perspective view showing a laminated 2D array vibrator manufactured by providing an upper surface electrode member and a lower surface electrode member and thereafter performing compounding in the Y direction with respect to the laminated body.
FIG. 24 is a flowchart for explaining a fourth example of the manufacturing process of the ultrasound probe.
FIG. 25 is a cross-sectional view showing a laminated body.
FIG. 26 is a cross-sectional view showing a laminate in which a base groove, an insulating material, and a conductive film are formed.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a laminate in which base members are temporarily joined.
FIG. 28 is a cross-sectional view showing a laminate filled with a resin material for composite formation.
FIG. 29 is a cross-sectional view showing the laminated body from which the base member has been removed.
FIG. 30 is a cross-sectional view showing a laminate including an upper surface electrode member and a lower surface electrode member.
FIG. 31 is a view showing a stacked 1D array transducer which is compounded in the X direction and separated in the X direction.
FIG. 32 is a diagram showing a stacked 2D array transducer complexed in the X direction and separated in the X direction.
FIG. 33 is a flow chart for explaining a fifth example of the manufacturing process according to the present invention.
FIG. 34 is a perspective view showing an example of a stacked 2D array transducer composited in the X direction and the Y direction.
FIG. 35 is a perspective view showing another example of the stacked 2D array transducer composited in the X direction and the Y direction.
[Description of the code]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 laminated body 12, 14, 16 piezoelectric member, 18, 20 internal electrode member, 22, 24 base groove, 26, 28 insulating material, 26A, 26B vertical insulating layer, 34A, 34B vertical electrode layer, 38A, 38B side reinforcement Layers 30, 30, cutting grooves, 34, 36 conductive films, 38, 40 reinforcements, 42 upper surface electrode members, 44 lower surface electrode members, 46, 48, 50 separation grooves, 51 backing, 200 U, 200 U 'first for ground Specific structure, second specific structure for 200D, 200D 'signal, 305, 326, 336, 342, 351, 402 stacked piezoelectric portion, 306, 324, 338, 343, 352, 404 resin portion, 310, 332 composited Laminate, 330 resin material.
