JP2005167746A - Manufacturing method of ultrasound transducer - Google Patents
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Description
本発明は、超音波パルスの送受信を行う超音波送受波器(超音波センサー)の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing an ultrasonic transducer (ultrasonic sensor) that transmits and receives ultrasonic pulses.
従来、この種の超音波送受波器としては、次のような構成のものがある。すなわち図4に示すように、超音波振動子用ケース2の天部外面13には音響整合層1が接着剤9により接着固定され、超音波振動子用ケース2の天部内面14には圧電体3の一方の電極面12が接着剤10により接着固定されている。そして、圧電体3の他方の電極面11と端子板5の外部電極端子7の間には、導電性を有する弾性体(導電体)4が加圧状態で挟まれて電気的接続を図っている。
Conventionally, this type of ultrasonic transducer includes the following configurations. That is, as shown in FIG. 4, the
また、超音波振動子用ケース2の一端のフランジ部15と端子板5は電気溶接により接合している。超音波振動子用ケース2と端子板5とで形成された密封空間16に、窒素ガスを充填している。端子板5に設けられている外部電極端子7、8間は、ガラス(絶縁部)6で電気的に絶縁されている。この結果、他方の電極面11と外部電極端子7は弾性体4を介して電気的に接続され、一方の電極面12が外部電極を兼ねた超音波振動子用ケース2、フランジ部15、端子板5を介して外部電極端子8に電気的に接続されている(たとえば、特許文献1参照。)。
しかしながら上記した従来の超音波送受波器によると、超音波振動子用ケース2と音響整合層1を接着剤9により接着固定する際に、加圧接合時に接着剤9が音響整合層1からはみ出して(流れ出て)、この音響整合層1の側面や表面に付着する恐れがある。このように音響整合層1の側面や表面に接着剤9が付着すると、圧電体3から発信した超音波が超音波振動子用ケース2、音響整合層1を介して気体に伝播する際に、超音波の指向性にバラツキが生じ、たとえば他超音波送受波器を1対用いて流量計測を行う場合には、超音波送受波器の送受信感度の低下を生じ、計測が不安定になるという問題が生じる。
However, according to the conventional ultrasonic transducer described above, when the
また、上記問題を解決するために、接着剤9の量を少なくして超音波振動子用ケース2と音響整合層1との接合部分(超音波振動子用ケース2と音響整合層1との間)以外には接着剤9が付着しないようにすることが考えられる。しかし、接着剤9の量を少なくすると、超音波振動子用ケース2と音響整合層1との間の接着固定が不十分となった場合、圧電体3から発信した超音波が超音波振動子用ケース2、音響整合層1を介して気体に伝播する際に、前述と同様に超音波の指向性にバラツキが生じる。
Further, in order to solve the above problem, the amount of the
よって、接着剤9を、超音波振動子用ケース2と音響整合層1とを接着固定させるには十分で、かつ、はみ出して(流れ出て)超音波振動子用ケース2と音響整合層1との接合部分側でない面等に付着しないだけの、適切な量だけ塗布することが考えられるが、このように適切な量を塗布すること、すなわち接着剤の量を細かく管理することは、その製造上、非常に難しかった。
Therefore, the
そこで本発明は、上記従来の問題を解決し、超音波振動子用ケースと音響整合層を接着固定する際に、接着剤の量を細かく管理しなくても、音響整合層の側面や表面に接着剤が付着することを防止し得る超音波送受波器の製造方法を提供することを目的としたものである。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and when the ultrasonic transducer case and the acoustic matching layer are bonded and fixed, the side surface and the surface of the acoustic matching layer can be applied without finely managing the amount of the adhesive. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an ultrasonic transducer that can prevent adhesion of an adhesive.
上記した目的を達成するために、本発明の請求項1記載の超音波送受波器の製造方法は、超音波振動子用ケースと音響整合層との間を接着剤により接合するに際し、前記超音波振動子用ケースには接着剤のはみ出し防止手段が設けられており、前記超音波振動子用ケースと前記音響整合層とを加圧接合したとき、はみ出した接着剤の流出をはみ出し防止手段により抑制することを特徴としたものである。
In order to achieve the above-described object, a method of manufacturing an ultrasonic transducer according to
また本発明の請求項2記載の超音波送受波器の製造方法は、対向する1対の電極面を有する圧電体と、前記一方の電極面に電気的に接続された超音波振動子用ケースと、前記超音波振動子用ケースの一端が電気的に接続され2つの外部電極端子を有する端子板と、圧電体の他方の電極面と一方の外部電極端子の間に挟持される導電体と、前記圧電体に対向し前記超音波振動子ケースに接着剤により接合された音響整合層とを備えた超音波送受波器を得るに、前記超音波振動子用ケースには接着剤のはみ出し防止手段が設けられており、前記超音波振動子用ケースと前記音響整合層とを加圧接合したとき、はみ出した接着剤の流出をはみ出し防止手段により抑制することを特徴としたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic transducer manufacturing method comprising: a piezoelectric body having a pair of opposed electrode surfaces; and an ultrasonic transducer case electrically connected to the one electrode surface. A terminal plate having two external electrode terminals electrically connected to one end of the ultrasonic vibrator case, a conductor sandwiched between the other electrode surface of the piezoelectric body and the one external electrode terminal; In order to obtain an ultrasonic transducer having an acoustic matching layer facing the piezoelectric body and bonded to the ultrasonic transducer case by an adhesive, the ultrasonic transducer case prevents the adhesive from protruding. Means is provided, and when the ultrasonic transducer case and the acoustic matching layer are pressure-bonded, the protruding adhesive means suppresses the overflow of the protruding adhesive.
したがって請求項1、2の発明によると、過剰に塗布された接着剤が流出することを、超音波振動子用ケース板に設けたはみ出し防止手段により抑制し得る構成となっている。
そして本発明の請求項3記載の超音波送受波器の製造方法は、上記した請求項1または2記載の構成において、超音波振動子用ケースに設けられるはみ出し防止手段が、接着剤を介して前記音響整合層と当接する部分よりも外側に位置していることを特徴としたものである。
Therefore, according to the first and second aspects of the present invention, the excessively applied adhesive can be prevented from flowing out by the protrusion preventing means provided on the ultrasonic vibrator case plate.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ultrasonic transducer according to the first or second aspect, wherein the protrusion preventing means provided in the ultrasonic transducer case is provided with an adhesive. It is located outside the portion that contacts the acoustic matching layer.
したがって請求項3の発明によると、接着剤をはみ出し防止手段により抑制して先に硬化させ、中からの接着剤の流出をシールして、はみ出しを防止できる構成となっている。
さらに本発明の請求項4記載の超音波送受波器の製造方法は、上記した請求項1から3のいずれか1項に記載の構成において、はみ出し防止手段が、超音波振動子用ケースに形成され接着剤が流入するリング状の凹部からなることを特徴としたものである。
Therefore, according to the third aspect of the present invention, the adhesive is suppressed by the protrusion preventing means and hardened first, and the outflow of the adhesive from the inside is sealed to prevent the protrusion.
Furthermore, in the method for manufacturing an ultrasonic transducer according to
したがって請求項4の発明によると、超音波振動子用ケースの表面に過剰に塗布された接着剤が、この超音波振動子用ケース板に形成した凹部に流れ込む構成となっている。
しかも本発明の請求項5記載の超音波送受波器の製造方法は、上記した請求項4に記載の構成において、超音波振動子用ケースのリング状の凹部をプレス加工で成形することを特徴としたものである。
Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, the adhesive excessively applied to the surface of the ultrasonic transducer case flows into the recess formed in the ultrasonic transducer case plate.
Moreover, the ultrasonic transducer manufacturing method according to
したがって請求項5の発明によると、過剰に塗布された接合剤が流れ込む凹部を備えた超音波振動子用ケースを、プレス加工で成形した構成となっている。
Therefore, according to the invention of
上記した本発明の請求項1、2によると、超音波振動子用ケースの音響整合層側の面にはみ出し防止手段を設けたことによって、過剰に塗布された接着剤が流出することをはみ出し防止手段により抑制でき、以て音響整合層の側面や表面に接着剤が付着することを防止した超音波送受波器を提供できる。このように、超音波振動子用ケースと音響整合層を接着固定する際に、接着剤の量を細かく管理しなくても、音響整合層の側面や表面に接着剤が付着することを防止でき、安定した超音波送受波器を製造できる。 According to the first and second aspects of the present invention described above, it is possible to prevent the excessively applied adhesive from flowing out by providing the protrusion preventing means on the surface of the ultrasonic transducer case on the acoustic matching layer side. Therefore, it is possible to provide an ultrasonic wave transmitter / receiver that can be suppressed by the means and that prevents the adhesive from adhering to the side surface or the surface of the acoustic matching layer. As described above, when the ultrasonic transducer case and the acoustic matching layer are bonded and fixed, it is possible to prevent the adhesive from adhering to the side surface or the surface of the acoustic matching layer without finely managing the amount of the adhesive. A stable ultrasonic transducer can be manufactured.
したがって、圧電体から発信した超音波が超音波振動子用ケース、音響整合層を介して気体に伝播する際に、超音波の指向性にバラツキは生ぜず、たとえば他超音波送受波器を1対用いて流量計測を行う場合には、超音波送受波器の送受信感度の低下を生せず、計測を常に安定して行うことができる。 Therefore, when the ultrasonic wave transmitted from the piezoelectric material propagates to the gas through the ultrasonic transducer case and the acoustic matching layer, the directivity of the ultrasonic wave does not vary. For example, another ultrasonic transducer is set to 1 When flow measurement is performed using a pair, measurement can be performed stably without causing a decrease in transmission / reception sensitivity of the ultrasonic transducer.
また上記した本発明の請求項5によると、超音波振動子用ケースのフランジ部のトリミング加工と同時にリング状の凹部を加工できるので、低コストで製造できる。 According to the fifth aspect of the present invention described above, since the ring-shaped recess can be processed simultaneously with the trimming process of the flange portion of the ultrasonic transducer case, it can be manufactured at low cost.
本発明の実施の形態1の超音波送受波器は、対向する1対の電極面を有する圧電体と、一方の電極面に電気的に接続された超音波振動子用ケースと、超音波振動子用ケースの一端が電気的に接続され2つの外部電極端子を有する端子板と、圧電体の他方の電極面と一方の外部電極端子の間に挟持される導電体と、圧電体に対向し超音波振動子ケースに接着剤により接合された音響整合層とを備えた超音波送受波器を得るに、超音波振動子用ケースにリング状の凹部を形成して接着剤のはみ出し防止手段を設けており、超音波振動子用ケースと音響整合層とを加圧接合したとき、はみ出した接着剤の流出をはみ出し防止手段により抑制する構成である。
[実施の形態1]
以下に、本発明の実施の形態1を図1、図2に基づいて説明する。なお実施の形態1において、上述した従来例(図4)と同一またはほぼ同一の構成物には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
The ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention includes a piezoelectric body having a pair of opposed electrode surfaces, an ultrasonic transducer case electrically connected to one electrode surface, and an ultrasonic vibration. One end of the child case is electrically connected and has a terminal plate having two external electrode terminals, a conductor sandwiched between the other electrode surface of the piezoelectric body and the one external electrode terminal, and the piezoelectric body. In order to obtain an ultrasonic transducer having an acoustic matching layer bonded to an ultrasonic transducer case with an adhesive, a ring-shaped recess is formed in the ultrasonic transducer case to prevent the adhesive from protruding. The ultrasonic transducer case and the acoustic matching layer are configured to suppress the outflow of the protruding adhesive by the protruding prevention means.
[Embodiment 1]
すなわち図1、図2において、1は音響整合層、2は超音波振動子用ケース、3は圧電体、4は弾性体(導電体)、5は端子板、6はガラス、7,8は外部電極端子、9,10は接着剤、11は他方の電極面、12は一方の電極面、13は天部外面、14は天部内面、15はフランジ部、16は密封空間をそれぞれ示す。そして実施の形態1では、前記超音波振動子用ケース2の天部に、リング状の凹部(はみ出し防止手段の一例)17が形成されている。その際に凹部17は、接着剤9を介して音響整合層1と当接する部分よりも外側に位置して形成されている。
That is, in FIGS. 1 and 2, 1 is an acoustic matching layer, 2 is an ultrasonic transducer case, 3 is a piezoelectric body, 4 is an elastic body (conductor), 5 is a terminal plate, 6 is glass, 7 and 8 are External electrode terminals, 9 and 10 are adhesives, 11 is the other electrode surface, 12 is one electrode surface, 13 is the top outer surface, 14 is the top inner surface, 15 is the flange portion, and 16 is the sealed space. In the first embodiment, a ring-shaped recess (an example of a protrusion prevention means) 17 is formed on the top of the
上記した実施の形態1のように構成された超音波送受波器では、超音波振動子用ケース2の天部外面13に接着剤9を塗布し、音響整合層1を加圧接合することで、天部外面13と音響整合層1との間には接着剤9の薄い膜ができる。この加圧接合の際に、超音波振動子用ケース2と音響整合層1との間からはみ出した接着剤9は、凹部17に流入してそれ以上の流出を抑制するので、はみ出した接着剤9が音響整合層1の側面や表面に付着することがない。
In the ultrasonic transducer configured as described in the first embodiment, the
また実施の形態1では、余分な接着剤9の流入する流体溜めとなる凹部17が、超音波振動子用ケース2の天部外面13における音響整合層1との当接部分よりも外側に開口しているので、接着剤9が流入して先に硬化し、中からの流出をシールすることになり、以て接着剤9のはみ出しを防止できる。
Further, in the first embodiment, the
このような実施の形態1によれば、超音波振動子用ケース2と音響整合層1を接着固定する際に、接着剤9の量を細かく管理しなくても、音響整合層1の側面や表面に接着剤が付着することを防止でき、安定した超音波送受波器を製造できる。
According to the first embodiment, when the
したがって、圧電体3から発信した超音波が超音波振動子用ケース2、音響整合層1を介して気体に伝播する際に、超音波の指向性にバラツキは生ぜず、たとえば他超音波送受波器を1対用いて流量計測を行う場合には、超音波送受波器の送受信感度の低下を生せず、計測を常に安定して行える。
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2を図3に基づいて説明する。
Therefore, when the ultrasonic wave transmitted from the
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の実施の形態2における超音波送受波器は、超音波振動子用ケース2のリング状の凹部17をプレス加工で成形している。すなわちプレス装置20は、ダイ21やポンチ22からなり、超音波振動子用ケース2のフランジ部15のトリミング加工と同時に、リング状の凹部17を加工する。
In the ultrasonic transducer according to the second embodiment of the present invention, the ring-shaped
この実施の形態2における超音波送受波器によると、音響整合層1の側面や表面に対する接着剤9の付着防止手段である超音波振動子用ケース2のリング状の凹部17は、プレス加工で成形することで容易に加工することができる。
According to the ultrasonic transducer in the second embodiment, the ring-shaped
上記した実施の形態1、2では、はみ出し防止手段として、超音波振動子用ケース2の天部にリング状の凹部17をプレス加工で成形した形式が示されているが、これは超音波振動子用ケース2の天部にリング状の凹部(凹溝)を切削加工で成形した形式などであってもよい。
In the first and second embodiments described above, a form in which the ring-shaped
以上のように、本発明にかかる超音波送受波器の製造方法によると、音響整合層の側面や表面に接着剤が付着せず、超音波送受波器の製造効率の向上に大きく寄与する。さらに、この超音波送受波器を搭載した流体の流れ測定装置としても著しくその精度を高めることが可能となるので、気体や液体の流体流れ測定装置などの用途に適用できる。 As described above, according to the method for manufacturing an ultrasonic transducer according to the present invention, the adhesive does not adhere to the side surface or the surface of the acoustic matching layer, which greatly contributes to the improvement of the manufacturing efficiency of the ultrasonic transducer. Furthermore, since the accuracy of the fluid flow measurement device equipped with this ultrasonic transducer can be remarkably improved, it can be applied to applications such as gas and liquid fluid flow measurement devices.
1 音響整合層
2 超音波振動子用ケース
3 圧電体
4 弾性体(導電体)
5 端子板
7 外部電極端子
8 外部電極端子
9 接着剤
10 接着剤
11 他方の電極面
12 一方の電極面
13 天部外面
14 天部内面
15 フランジ部
17 リング状の凹部(はみ出し防止手段)
20 プレス装置
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
20 Press equipment
Claims (5)
The method for manufacturing an ultrasonic transducer according to claim 4, wherein a ring-shaped concave portion of the ultrasonic transducer case is formed by press working.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003405278A JP2005167746A (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Manufacturing method of ultrasound transducer |
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JP2003405278A JP2005167746A (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Manufacturing method of ultrasound transducer |
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JP (1) | JP2005167746A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100978328B1 (en) * | 2007-01-15 | 2010-08-26 | 파나소닉 전공 주식회사 | Ultrasonic transducer and skin care device with same |
-
2003
- 2003-12-04 JP JP2003405278A patent/JP2005167746A/en active Pending
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KR100978328B1 (en) * | 2007-01-15 | 2010-08-26 | 파나소닉 전공 주식회사 | Ultrasonic transducer and skin care device with same |
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