JP2010087965A - アレイ型超音波振動子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有機無機積層型の超音波振動子を作成するにあたって、音軸のずれを無くす。
【解決手段】無機圧電素子３３上に有機圧電素子３４を積層して成る超音波振動子３１において、有機圧電層３４ａを素子分離する個別の信号電極の形成を、不溶解性の微粒子を分散したスラリーを塗布し、媒質を乾燥させることで紛体堆積層４７を形成し、その後、超音波振動子３１の上下を反転し、既に完成している送信用の無機圧電層３３ａを一部の出力に調整して駆動することで適切な振動を発生させ、その振動によって、素子分離（切出）されている無機圧電層３３ａ上の領域４８に堆積している粉体を篩落とし、得られた残留粉体をマスクとして行う。したがって、自己整合によって、有機圧電素子３４の信号電極には、ダイシングなどによる該無機圧電層３３ａの素子分離（切出）のばらつきを正確に反映させることができ、音軸（ビームフォーミング）のずれを無くすことができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、超音波診断装置に用いられるアレイ型超音波振動子の製造方法に関し、特にハーモニックイメージングと称される超音波伝播の非線形性によって発生した歪み成分から抽出された高周波成分から高解像な断層画像を作成するようにした超音波診断装置に好適に用いられるものに関する。

前記超音波診断装置は、生体などの被検体の断層画像を無侵襲に得ることができ、広く使用されている。そして、近年では、超音波探触子から被検体内へ送信された超音波の周波数（基本波）成分ではなく、超音波が被検体を伝播する際に該被検体の非線形性によって発生した歪み成分から抽出された高調波成分によって、該被検体の内部状態の画像を作成する前記ハーモニックイメージング（Harmonic Imaging）技術が研究、開発されている。このハーモニックイメージング技術は、前記高調波成分は基本波成分のレベルに比較してサイドローブレベルが小さく、Ｓ／Ｎ比（signal to noise ratio）が良くなってコントラスト分解能が向上すること、周波数が高くなることによってビーム幅が細くなって横方向分解能が向上すること、近距離では音圧が小さくて音圧の変動が少ないために多重反射が抑制されること等の様々な利点を有している。

そこで、このハーモニックイメージング用に適した超音波探触子として、特許文献１が提案されている。その先行技術では、送信用には大パワーの送信が可能なセラミック圧電素子（チタン酸ジルコン酸鉛（lead zirconium titanate；PZT））を用い、受信用には前記高調波の高周波な信号を高感度に受信することができる有機圧電素子（ポリフッ化ビニリデン(PolyVinylidine DiFluoride；PVDF）の薄膜を用い、それらを積層している。
特開２００４−２０８９１８号公報

しかしながら、上述の従来技術では、複数の各圧電素子において、無機圧電素子に有機圧電素子を積層する際のアライメントをとることが困難で、結果的に送信ビームフォーミングと受信ビームフォーミングとでフォーカルポイントがずれてしまい、特に高調波を用いた細いビームでの画像形成時に不具合が生じるといった問題があった。

詳しくは、１次元または２次元配列された複数の各圧電素子は、バッキング層上に、ＧＮＤ電極、無機圧電層および信号電極が形成された後、前記圧電素子毎に素子分離（切出）され、素子間に絶縁用の充填剤が充填されて平坦となった上に、音響整合層を介して、ＧＮＤ電極、有機圧電層および信号電極が形成され、さらに音響整合層および音響レンズが積層されて構成される。このとき、前記平坦な音響整合層上に、ＧＮＤ電極およびシート状の有機圧電層を積層した後、該有機圧電層の信号電極を個別に形成するにあたって、ダイシングなどによる前記無機圧電層の素子分離（切出）のばらつきが上層の有機圧電層の信号電極の形成に正確に反映されず、音軸のずれが生じる。また、電極シートを重ねる際に、顕微鏡などを用いての複雑な位置合せが必要になる。

本発明の目的は、音軸のずれ無く、簡単に、無機圧電層上に有機圧電層を積層することができるアレイ型超音波振動子の製造方法を提供することである。

本発明のアレイ型超音波振動子の製造方法は、１次元または２次元配列された複数の圧電素子を有し、各圧電素子は無機圧電層上に有機圧電層が積層されて成るアレイ型超音波振動子の製造方法において、個別（信号）電極および共通（ＧＮＤ）電極が形成され、さらに前記圧電素子毎に素子分離（切出）され、素子間に絶縁用の充填剤が充填されて平坦となった無機圧電層上に、前記有機圧電層を積層するにあたって、前記無機圧電層上に共通（ＧＮＤ）電極を積層する工程と、前記共通（ＧＮＤ）電極上に有機圧電層を積層する工程と、前記有機圧電層上に、前記素子分離（切出）されている無機圧電層のアレイ形状を反映するプロセスによって、個別（信号）電極を形成するための位置合せパターンを形成する工程と、前記位置合せパターンに基づき、前記個別（信号）電極を形成する工程とを含むことを特徴とする。

上記の構成によれば、１次元または２次元配列された複数の圧電素子を有し、各圧電素子は、大パワー送信が可能な無機圧電層上に、高調波帯域の高周波の信号を高感度に受信可能な有機圧電層が積層されて成るアレイ型超音波振動子の製造方法において、個別（信号）電極および共通（ＧＮＤ）電極が形成され、さらに前記圧電素子毎に素子分離（切出）され、素子間に絶縁用の充填剤が充填されて平坦に完成した無機圧電層上に、前記有機圧電層を積層するにあたって、その無機圧電層上に共通（ＧＮＤ）電極を積層し、さらにその共通（ＧＮＤ）電極上に有機圧電層を積層し、こうして無機圧電層上に共通（ＧＮＤ）電極およびシート状の有機圧電層を積層した後、前記素子分離（切出）されている無機圧電層のアレイ形状を反映するプロセスによって、個別（信号）電極を形成するための位置合せパターンを形成し、続いてその位置合せパターンに基づき、前記個別（信号）電極を形成する。

したがって、前記有機圧電層を素子分離する個別（信号）電極の形成を、前記無機圧電層のアレイ形状を反映するプロセスによる自己整合によって行うので、ダイシングなどによる前記無機圧電層の素子分離（切出）のばらつきを有機圧電層の素子分離に正確に反映させることができ、音軸のずれを無くすことができる。また、顕微鏡などを用いての複雑な位置合せの必要もなく、極めて簡単に、正確な位置合せを行うことができる。

また、本発明のアレイ型超音波振動子の製造方法では、前記位置合せパターンを形成する工程は、前記有機圧電層上に紛体を堆積させる工程と、前記無機圧電層を駆動させて該無機圧電層の領域上の粉体を除去する工程と、前記無機圧電層以外の領域上に残留した紛体層をマスクとして、金属層を蒸着して、前記位置合せパターンとする工程とを備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、有機圧電層上に、個別（信号）電極（素子分離）の基となる位置合せパターンを形成するにあたって、前記有機圧電層上に紛体を堆積させた後、上下反転させた状態で、既に完成している無機圧電層を駆動させて、その振動によって、該無機圧電層の領域上の粉体を篩落とす。その後、前記無機圧電層以外の領域上に残留した紛体層をマスクとして、金属層を蒸着して、前記位置合せパターンを形成する。

したがって、既に完成している無機圧電層を駆動させるだけで、容易に、素子分離（切出）されている該無機圧電層のアレイ形状を有機圧電層上の個別（信号）電極に反映させることができる。

さらにまた、本発明のアレイ型超音波振動子の製造方法では、前記有機圧電層上に紛体を堆積させる工程は、紛体粒子を分散させたスラリーを塗布乾燥させることで行うことを特徴とする。

上記の構成によれば、容易に紛体を堆積させることができる。

また、本発明のアレイ型超音波振動子の製造方法では、前記有機圧電層上に紛体を堆積させる工程は、非磁性１成分方式の電子写真現像器を用い、現像スリーブから転写されたトナー層を前記紛体層として用いることを特徴とする。

上記の構成によれば、容易に紛体を堆積させることができる。

さらにまた、本発明のアレイ型超音波振動子の製造方法では、前記無機圧電層は、ＰＺＴから成り、前記位置合せパターンを形成する工程は、前記有機圧電層上に金属層を形成する工程と、前記金属層上にＸ線レジストを形成する工程と、前記無機圧電層側から、前記素子分離（切出）されている該無機圧電層をマスクとして、Ｘ線照射する工程と、前記Ｘ線が照射された部分のＸ線レジストと共に、金属層を除去する工程とを備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、有機圧電層上に、個別（信号）電極（素子分離）の基となる位置合せパターンを形成するにあたって、前記有機圧電層上に金属層を形成し、さらにＸ線レジストを形成した後、前記無機圧電層側、すなわち裏面側からＸ線を照射する。したがって、該無機圧電層がＰＺＴから成ることで、前述のように圧電素子毎に素子分離（切出）され、素子間に絶縁用の充填剤が充填されて成る該無機圧電層がマスクとなって、前記充填剤が充填されている素子間の部分はＸ線を透過させ、該無機圧電層の部分は該無機圧電層に含まれる鉛成分で前記Ｘ線が吸収され、Ｘ線レジストは素子間で脆くなり、エッチングによって、該素子間の金属層と共に除去することができる。こうして、前記金属層を前記位置合せパターンに形成することができる。

したがって、既に完成している無機圧電層をマスクとしたＸ線リソグラフィーによって、容易に、素子分離（切出）されている該無機圧電層のアレイ形状を有機圧電層上の個別（信号）電極に反映させることができる。

本発明のアレイ型超音波振動子の製造方法は、以上のように、１次元または２次元配列された複数の圧電素子を有し、各圧電素子は、大パワー送信が可能な無機圧電層上に、高調波帯域の高周波の信号を高感度に受信可能な有機圧電層が積層されて成るアレイ型超音波振動子の製造方法において、個別（信号）電極および共通（ＧＮＤ）電極が形成され、さらに前記圧電素子毎に素子分離（切出）され、素子間に絶縁用の充填剤が充填されて平坦に完成した無機圧電層上に、前記有機圧電層を積層するにあたって、その無機圧電層上に共通（ＧＮＤ）電極およびシート状の有機圧電層を積層した後、前記素子分離（切出）されている無機圧電層のアレイ形状を反映するプロセスによって、個別（信号）電極を形成するための位置合せパターンを形成し、続いてその位置合せパターンに基づき、前記個別（信号）電極を形成する。

それゆえ、前記有機圧電層を素子分離する個別（信号）電極の形成を、前記無機圧電層のアレイ形状を反映するプロセスによる自己整合によって行うので、ダイシングなどによる前記無機圧電層の素子分離（切出）のばらつきを有機圧電層の素子分離に正確に反映させることができ、音軸のずれを無くすことができる。また、顕微鏡などを用いての複雑な位置合せの必要もなく、極めて簡単に、正確な位置合せを行うことができる。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の一形態に係る超音波診断装置１の外観構成を示す図であり、図２は前記超音波診断装置１の電気的構成を示すブロック図である。超音波診断装置１は、生体等の被検体２に対して超音波を送信するとともに、この被検体２から発生した超音波を受信する超音波探触子３と、前記超音波探触子３とケーブル４を介して接続され、超音波探触子３へケーブル４を介して電気信号の送信信号を出力することで被検体２に対して超音波信号を送信させるととともに、超音波探触子３で受信された被検体２からの超音波信号に基づいて、被検体２の内部状態を超音波画像として画像化する超音波診断装置本体５とを備えて構成される。

前記超音波診断装置本体５は、大略的に、前記超音波探触子３から被検体２へ超音波信号を入射させる送信回路６と、前記超音波探触子３で受信された受信信号を増幅する増幅回路７およびその増幅された受信信号を処理する受信回路８と、前記送信回路６および受信回路８を制御する送受信制御回路９と、前記受信回路８からの受信信号をアナログ／デジタル変換するアナログ／デジタル変換器１０と、前記アナログ／デジタル変換器１０からのデジタルデータに基づいて断層画像を再構成する画像処理回路１１と、得られた画像信号を表示する表示部１２と、操作部１３とを備えて構成される。送受信制御回路９は、マイクロプロセッサ、記憶素子およびその周辺回路等を備えて構成され、該超音波診断装置１の全体制御を行う。

図３は、前記超音波探触子３における超音波振動子３１の１素子当りの構造例を示す断面図である。この超音波振動子３１は、バッキング層３２上に、大パワーの送信が可能なセラミックから成る送信用の無機圧電素子３３に、高周波の信号を高感度に受信可能な薄膜の有機圧電素子３４が積層されて構成される。前記無機圧電素子３３と有機圧電素子３４との間には音響整合層３５が介在され、また有機圧電素子３４上には音響整合層３６および音響レンズ３７が積層される。前記バッキング層３２と無機圧電素子３３との間は接着剤層３８によって、無機圧電素子３３と音響整合層３５との間は接着剤層３９によって、音響整合層３５と有機圧電素子３４との間は接着剤層４０によって、有機圧電素子３４と音響整合層３６との間は接着剤層４１によって、それぞれ接合される。

前記無機圧電素子３３は、前記セラミックから成る無機圧電層３３ａに、信号電極３３ｂおよびＧＮＤ電極３３ｃが貼付けられて成り、信号電極３３ｂには前記送信回路６から送信信号が与えられる。一方、前記有機圧電素子３４は、前記有機圧電材料から成る薄膜の有機圧電層３４ａに信号電極３４ｂおよびＧＮＤ電極３４ｃが貼付けられて成り、信号電極３４ｂは、増幅回路７を介して受信回路８へ受信信号を出力する。

上述のように構成される超音波診断装置１において、以下に本実施の形態に係る超音波振動子３１の作成工程を詳細に説明する。図４はその作成工程の途中での超音波振動子３１の斜視図であり、図５は分解斜視図である。後述するように、前記無機圧電素子３３は、積層形成された後、ダイシングによって個別に素子分離（切出）されるので、図５ではその切出された状態を分解（剥離）して示している。なお、各接着剤層３８，３９，４０，４１は、これらの図４および図５ならびに以降の図では省略している。

先ず、超音波吸収が良好なバッキング層３２上に、ＧＮＤ電極３３ｃが形成され、その上に無機圧電層３３ａが積層され、その上に信号電極３３ｂが形成された後、ダイシングによって溝４５が形成されて、圧電素子毎に素子分離（切出）され、素子間に絶縁用の充填剤４６が充填されて、１次元配列された複数の無機圧電素子３３が完成する。その結果、図５で示すように、バッキング層３２は櫛歯状に切出され、その太い櫛の歯の上に、ＧＮＤ電極３３ｃ、無機圧電層３３ａおよび信号電極３３ｂが積層され、櫛の歯の間に、充填剤４６が充填され、頂部が平坦になる。その上にさらに音響整合層３５が積層された後、有機圧電素子３４の形成となる。

それには、共通のＧＮＤ電極３４ｃを積層し、さらにそのＧＮＤ電極３４ｃ上に有機圧電層３４ａを積層し、こうして無機圧電層３３ａ上にＧＮＤ電極３４ｃおよびシート状の有機圧電層３４ａを積層した後、前記素子分離（切出）されている無機圧電層３３ａのアレイ形状を反映するプロセスによって、個別の信号電極３４ｂを形成するための位置合せパターンを形成し、続いてその位置合せパターンに基づき、前記個別の信号電極３４ｂを形成する。

具体的には、積層したフィルム状の有機圧電層３４ａの表面に、電極付けのために表面処理して親水化し、その後に、不溶解性の直径数μｍ〜数十μｍ程度の微粒子、たとえば中心粒径１０μｍのアクリル樹脂を主成分とする不溶性マイクロビーズを分散したスラリーを塗布し、媒質を乾燥させることで、図４および図５で示すように紛体堆積層４７を形成する。このようにして、紛体を容易に堆積させることができる。前記スラリーの塗布量ならびに濃度などの条件は、乾燥後均一に隙間無く有機圧電層３４ａの全体が覆われるように選ばれ、紛体の数層分の厚みを持つものとする。

こうして堆積した紛体堆積層４７に対して、注目すべきは、本実施の形態では、超音波振動子３１の上下を反転し、既に完成している送信用の無機圧電層３３ａを一部の出力に調整して駆動することで適切な振動を発生させ、その振動によって、前記のように素子分離（切出）されている無機圧電層３３ａ上の領域４８に堆積している粉体を、図６で示すように篩落とすことである。これは、紛体と有機圧電層３４ａならびに紛体同士は、ファンデルワールス力もしくは粒子間に残留する水分子による水素結合力によって有機圧電層３４ａ上に付着しており、これらの力は電気的ダイポールによる近接力であるので、無機圧電層３３ａから照射される超音波によって引き起こされる変位で、容易に付着力を失うことを利用している。また、無機圧電層３３ａは、隣接する素子とは前述のように音響結合を遮断すべくダイシング・溝充填が行われており、また有機圧電層３４ａ自体も横方向の結合は低いものであるので、素子駆動によって除去される紛体層を、無機圧電層３３ａの法線方向に沿った超音波の照射方向の一部領域とするように、超音波の出力で調整することができる。

このように無機圧電層３３ａ上の領域４８に堆積している粉体を除去し、該無機圧電層３３ａが存在しない溝４５上の領域には紛体堆積層４７を残留させた櫛型の紛体マスクパターンを形成した後に、蒸着器に搬入し、図７で示すように、金属膜４９（たとえば金）を蒸着して、櫛型の位置合せパターンを形成する。その位置合せパターンの形成後、図８で示すように、残留させた紛体堆積層４７を洗浄除去することで、無機圧電層３３ａと同じ位置に金属膜４９を形成することができる。この金属膜４９が充分に質の良いものであれば、有機圧電層３４ａ用の個別の信号電極３４ｂとして使うことができ、また不十分なものであっても、この金属膜４９は可視性であるので、これをアライメントマークとして、蒸着用メタルマスクの位置合わせを行い、再度金属膜４９を蒸着して電極形成などを行えば、無機圧電層３３ａと有機圧電層３４ａとのアライメントを高い精度でとることができる。このようにして、既に完成している無機圧電層３３ａを駆動させるだけで、容易に、素子分離（切出）されている該無機圧電層３３ａのアレイ形状を有機圧電層３４ａ上の個別の信号電極３４ｂに反映させることができる。

その後、生体とのインピーダンス整合を行う音響整合層３６と、エレベーション方向のフォーカスを行う音響レンズ３７とを積層し、各圧電素子３３，３４への配線、外装などを行い、電極３３ｂ，３３ｃ；３４ｂ，３４ｃを介して分極処理を行うことによって、有機無機積層１Ｄアレイ型超音波振動子３１を得ることができる。

以上のように、有機圧電層３４ａを素子分離する個別の信号電極３４ｂの形成を、無機圧電層３３ａのアレイ形状を反映するプロセスによる自己整合によって行うので、ダイシングなどによる前記無機圧電層３３ａの素子分離（切出）のばらつきを有機圧電層３４ａの素子分離に正確に反映させることができ、音軸（ビームフォーミング）のずれを無くすことができる。また、顕微鏡などを用いての複雑な位置合せの必要もなく、極めて簡単に、正確な位置合せを行うことができる。

上述の説明では、作成された無機圧電層３３ａの総てを振動させて、該無機圧電層３３ａ上の領域４８に堆積している粉体を除去しているけれども、それによって得られた金属膜４９を前述のようなアライメントマークとして使用し、再度メタルマスクなどによる蒸着電極形成などを行う場合には、そのメタルマスクの位置合せを行えればよく、たとえば両端部分の無機圧電層３３ａのみを駆動し、その両端部分にだけ、前記位置合せパターンとなる金属膜４９を形成するようにしてもよい。上述の例では、超音波振動子３１は１次元配列であるが、２次元配列でも同様に作成することができる。

［実施の形態２］
図９〜図１１は、本発明の実施の他の形態に係る超音波振動子３１の作成方法を説明するため図である。本実施の形態は、有機圧電層３４ａ上の個別の信号電極３４ｂ（位置合せパターン）の作成方法が上述の実施の形態と異なり、それ以前および以後の工程は、上述と同様である。注目すべきは、本実施の形態では、前記無機圧電層３３ａが、鉛を含有するＰＺＴから成り、Ｘ線吸収率が高く、逆に、素子間充填材４６は中空フィラーなどを分散させた樹脂であるので、Ｘ線透過率が高いことを利用して、無機圧電層３３ａをマスクとして、Ｘ線照射によって、前記信号電極３４ｂ（位置合せパターン）を形成することである。

具体的には、下面にＧＮＤ電極３４ｃが、上面に前記信号電極３４ｂとなる金属層であるアルミ蒸着層５１が形成された前記有機圧電層３４ａを音響整合層３５上に積層し、図９で示すように、アルミ蒸着層５１上にＸ線レジスト５２を塗布する。その後、図１０で示すように、バッキング層３２側から、前記素子分離（切出）されている無機圧電層３３ａをマスクとして、Ｘ線を照射する。その照射量を調整することで、前記素子間充填材４６，すなわち溝４５の部分の上方だけＸ線レジスト５２が露光され、現像処理によって、図１１（ａ）で示すように、前記Ｘ線が照射された部分のＸ線レジストを除去することができる。

なお、本実施の形態では、圧電素子３３，３４の変質を考慮し、プリベイク・ポストベイクは行わない。このようにして形成された残留レジスト５３によるレジストマスクを介して、露出しているアルミ蒸着層５１を酸などで除去すると図１１（ｂ）で示すようになり、その後、残留レジスト５３を除去すると、図１１（ｃ）で示すように、信号電極３４ｂを得ることができる。Ｘ線レジスト５２の密着性の低さによるサイドエッチなどにより信号電極３４ｂが上手く形成できない場合は、前述と同様に、信号電極３４ｂをアライメントマークとして、メタルマスクなどを介して電極蒸着をさらに行えばよい。

このようにしてもまた、既に完成している無機圧電層３３ａをマスクとしたＸ線リソグラフィーによって、容易に、素子分離（切出）されている該無機圧電層３３ａのアレイ形状を有機圧電層３４ａ上の個別な信号電極３４ｂに反映させることができる。

上述の説明では、紛体を分散したスラリーを乾燥させることで紛体堆積層４７を得たが、本発明の実施の他の形態として、非磁性１成分方式の電子写真現像器を用い、現像スリーブ上のトナー層を転写し、その後、イオナイザー（風圧の非常に低いタイプ）などによる除電によって前記紛体堆積層４７を得ることもできる。具体的には、図１２で示すように、現像器６１は、内部にトナー６２、レベリングブレード６３、現像ロール６４、供給ロール６５、アジテーター（攪拌器）６６などを有し、アジテーター６６はトナー６２を攪拌することで摩擦帯電させ、供給ロール６５は現像ロール６４にトナー層６８を擦り付け、レベリングブレード６３は現像ロール６４上のトナー層６８を一定の層厚に規制する。現像ロール６４および供給ロール６５は、導電性を有するゴム素材と金属製の軸から成り、レベリングブレード６３は金属製である。現像ロール６４の軸、供給ロール６５の軸およびレベリングブレード６３には、層厚を制御するためにそれぞれに制御された電圧が印加されている。

そして、前述のように有機圧電層３４ａまで形成された超音波振動子３１は、その有機圧電層３４ａ側表面を該現像器６１側に向けて、ベルトコンベア状の支持体６７に接着されて該現像器６１へ向けて搬送されており、その搬送速度は現像ロール６４の表面の速度と同期している。こうして、現像ロール６４の表面にレベリングブレード６３によって一定の層厚に規制されたトナー層６８は、超音波振動子３１の表面に転写される。この後、無機圧電素子３３の信号電極３３ｂに電圧を印加することで電気力線を発生させ、該無機圧電素子３３の上方の帯電トナーを電気的な斥力によって除去もしくは他の帯電素材に転写（電位差現像）させることで、該無機圧電素子３３上のトナー層を除去する。もしくは、除電のために前記イオナイザーを備えたデシケーター内で、一定時間保管した後、無機圧電素子３３の駆動による振動で紛体を除去することで、前記紛体マスクパターンを形成する。このようにしてもまた、容易に紛体を堆積させることができる。

本発明の実施の一形態に係る超音波診断装置の外観構成を示す図である。 前記超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。 超音波探触子における超音波振動子の１素子当りの構造例を示す断面図である。 本発明の実施の一形態に係る超音波振動子の作成方法を説明するための斜視図である。 本発明の実施の一形態に係る超音波振動子の作成方法を説明するための分解斜視図である。 本発明の実施の一形態に係る超音波振動子の作成方法を説明するための斜視図である。 本発明の実施の一形態に係る超音波振動子の作成方法を説明するための斜視図である。 本発明の実施の一形態に係る超音波振動子の作成方法を説明するための斜視図である。 本発明の実施の他の形態に係る超音波振動子の作成方法を説明するため分解斜視図である。 本発明の実施の他の形態に係る超音波振動子の作成方法を説明するため断面図である。 本発明の実施の他の形態に係る超音波振動子の作成方法を説明するため斜視図である。 本発明の実施のさらに他の形態に係る超音波振動子の作成方法を説明するため斜視図である。

符号の説明

１ 超音波診断装置
２ 被検体
３ 超音波探触子
５ 超音波診断装置本体
６ 送信回路
８ 受信回路
９ 送受信制御回路
１０ アナログ／デジタル変換器
１１ 画像処理回路
１２ 表示部
１３ 操作部
３１ 超音波振動子
３２ バッキング層
３３ 無機圧電素子
３３ａ 無機圧電層
３３ｂ，３４ｂ 信号電極
３３ｃ，３４ｃ ＧＮＤ電極
３４ 有機圧電素子
３４ａ 有機圧電層
３５，３６ 音響整合層
３７ 音響レンズ
４５ 溝
４６ 素子間充填材
４７ 紛体堆積層
４９ 金属膜
５１ アルミ蒸着層
５２ Ｘ線レジスト
６１ 現像器
６２ トナー
６３ レベリングブレード
６４ 現像ロール
６５ 供給ロール
６６ アジテーター（攪拌器）
６７ 支持体
６８ トナー層

Claims (5)

1. １次元または２次元配列された複数の圧電素子を有し、各圧電素子は無機圧電層上に有機圧電層が積層されて成るアレイ型超音波振動子の製造方法において、個別電極および共通電極が形成され、さらに前記圧電素子毎に素子分離され、素子間に絶縁用の充填剤が充填されて成る無機圧電層上に、前記有機圧電層を積層するにあたって、
   前記無機圧電層上に共通電極を積層する工程と、
   前記共通電極上に有機圧電層を積層する工程と、
   前記有機圧電層上に、前記素子分離されている無機圧電層のアレイ形状を反映するプロセスによって、個別電極を形成するための位置合せパターンを形成する工程と、
   前記位置合せパターンに基づき、前記個別電極を形成する工程とを含むことを特徴とするアレイ型超音波振動子の製造方法。
2. 前記位置合せパターンを形成する工程は、
   前記有機圧電層上に紛体を堆積させる工程と、
   前記無機圧電層を駆動させて該無機圧電層の領域上の粉体を除去する工程と、
   前記無機圧電層以外の領域上に残留した紛体層をマスクとして、金属層を蒸着して、前記位置合せパターンとする工程とを備えることを特徴とする請求項１記載のアレイ型超音波振動子の製造方法。
3. 前記有機圧電層上に紛体を堆積させる工程は、紛体粒子を分散させたスラリーを塗布乾燥させることで行うことを特徴とする請求項２記載のアレイ型超音波振動子の製造方法。
4. 前記有機圧電層上に紛体を堆積させる工程は、非磁性１成分方式の電子写真現像器を用い、現像スリーブから転写されたトナー層を前記紛体層として用いることを特徴とする請求項２記載のアレイ型超音波振動子の製造方法。
5. 前記無機圧電層は、ＰＺＴから成り、
   前記位置合せパターンを形成する工程は、
   前記有機圧電層上に金属層を形成する工程と、
   前記金属層上にＸ線レジストを形成する工程と、
   前記無機圧電層側から、前記素子分離されている該無機圧電層をマスクとして、Ｘ線照射する工程と、
   前記Ｘ線が照射された部分のＸ線レジストと共に、金属層を除去する工程とを備えることを特徴とする請求項１記載のアレイ型超音波振動子の製造方法。

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