JP3304560B2 - 超音波探触子及び超音波探触子の製造方法 - Google Patents
超音波探触子及び超音波探触子の製造方法Info
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- JP3304560B2 JP3304560B2 JP26732493A JP26732493A JP3304560B2 JP 3304560 B2 JP3304560 B2 JP 3304560B2 JP 26732493 A JP26732493 A JP 26732493A JP 26732493 A JP26732493 A JP 26732493A JP 3304560 B2 JP3304560 B2 JP 3304560B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波探触子及び超音
波探触子の製造方法に関する。
波探触子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来の超音波探触子の構成図であ
る。図において、超音波を励起し、圧電効果により超音
波に対応する電気信号を発生する圧電振動子(PZT)１の
一方の面には、接地電極層２が、他方の面には、正電極
層３がそれぞれ形成されている。接地電極層２は、図８
に示すように、圧電振動子１の一方の面より、側面を経
由して他方の面の一部へ延出する延出部２ａが形成され
ている。
る。図において、超音波を励起し、圧電効果により超音
波に対応する電気信号を発生する圧電振動子(PZT)１の
一方の面には、接地電極層２が、他方の面には、正電極
層３がそれぞれ形成されている。接地電極層２は、図８
に示すように、圧電振動子１の一方の面より、側面を経
由して他方の面の一部へ延出する延出部２ａが形成され
ている。
【０００３】圧電振動子１の正電極層３側には、圧電振
動子１より幅が狭く設定され、圧電振動子１を機械的に
支え、圧電振動子１を音響的に制動をかけ、超音波パル
ス波形を短くする背面負荷材４が設けられている。そし
て、背面負荷材４の一方の側面には、接地電極層２の延
出部２ａに導電性の接着剤５を用いてGND６が、背面負
荷材４の他方の側面には導電性の接着剤７を用いてFPC
８がそれぞれ設けられている。
動子１より幅が狭く設定され、圧電振動子１を機械的に
支え、圧電振動子１を音響的に制動をかけ、超音波パル
ス波形を短くする背面負荷材４が設けられている。そし
て、背面負荷材４の一方の側面には、接地電極層２の延
出部２ａに導電性の接着剤５を用いてGND６が、背面負
荷材４の他方の側面には導電性の接着剤７を用いてFPC
８がそれぞれ設けられている。
【０００４】次に、上記構成の動作を説明する。圧電振
動子１は、FPC８を介して圧電振動子１に加えられた電
気信号に対応して、超音波(機械振動)を励起(送波)し、
又、圧電効果により生体より戻って来た超音波に対応す
る電気信号を発生(受波)する。
動子１は、FPC８を介して圧電振動子１に加えられた電
気信号に対応して、超音波(機械振動)を励起(送波)し、
又、圧電効果により生体より戻って来た超音波に対応す
る電気信号を発生(受波)する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の超
音波探触子の構成において、以下のような問題点があ
る。
音波探触子の構成において、以下のような問題点があ
る。
【０００６】 接地電極層２とGND６との接続及び正電
極層３とFPC８との接続のために、背面負荷材４の幅は
圧電振動子１の幅に比べて、片側約0.5mm、両側で合せ
て約1mm程度狭く設定され、圧電振動子１に背面負荷材
４に支持されず圧電振動子としてまったく機能しない非
機能領域Vが形成されている。
極層３とFPC８との接続のために、背面負荷材４の幅は
圧電振動子１の幅に比べて、片側約0.5mm、両側で合せ
て約1mm程度狭く設定され、圧電振動子１に背面負荷材
４に支持されず圧電振動子としてまったく機能しない非
機能領域Vが形成されている。
【０００７】このような非機能領域Vがあることによ
り、送波時に不要な振動が発生し、受波信号の品質(S/N
比)が劣化する。 一般に超音波探触子は、体表より検査するものであ
るが、近年、より多くの情報を得るために、超音波探触
子を体内に配置したり、術中、臓器に直接当てて検査す
ることがなされている。この場合、 (1) 近距離分解能の良い画像を得たいので、超音波探触
子の厚み方向(図８において矢印t方向)の開口の面積(圧
電振動子の超音波を放射する面)、つまり、圧電振動子
自体の大きさを小さくする必要がある。
り、送波時に不要な振動が発生し、受波信号の品質(S/N
比)が劣化する。 一般に超音波探触子は、体表より検査するものであ
るが、近年、より多くの情報を得るために、超音波探触
子を体内に配置したり、術中、臓器に直接当てて検査す
ることがなされている。この場合、 (1) 近距離分解能の良い画像を得たいので、超音波探触
子の厚み方向(図８において矢印t方向)の開口の面積(圧
電振動子の超音波を放射する面)、つまり、圧電振動子
自体の大きさを小さくする必要がある。
【０００８】(2) 超音波探触子を体内に配置したり、臓
器間に挿し入れたりするので、できるだけ小型の方が望
ましい。 上記構成における超音波探触子の圧電振動子１の非機能
領域vは、圧電振動子１自体を小型化するに従って大き
なパーセンテージを占め、受波信号の品質の劣化が大き
くなる。又、非機能領域Vの存在自体が小型化を疎外す
る要因となる。
器間に挿し入れたりするので、できるだけ小型の方が望
ましい。 上記構成における超音波探触子の圧電振動子１の非機能
領域vは、圧電振動子１自体を小型化するに従って大き
なパーセンテージを占め、受波信号の品質の劣化が大き
くなる。又、非機能領域Vの存在自体が小型化を疎外す
る要因となる。
【０００９】 圧電振動子の１の接地電極層２とGND６
との接続、又、圧電振動子１の正電極層３とFPC８との
接続は、導電性の接着剤５,７のみに頼っているので、
これらの接続強度が弱い。
との接続、又、圧電振動子１の正電極層３とFPC８との
接続は、導電性の接着剤５,７のみに頼っているので、
これらの接続強度が弱い。
【００１０】 圧電振動子１と背面負荷材４を積層し
たのち、アレイ状に配設された各圧電振動子１にGND６
及びFPC８を接続する工程は、緻密な作業であり、熟練
を要する。
たのち、アレイ状に配設された各圧電振動子１にGND６
及びFPC８を接続する工程は、緻密な作業であり、熟練
を要する。
【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、厚み方向の開口全体が機能領域とし
て利用でき、圧電振動子の受波信号の品質が良好で、小
型化が容易な超音波探触子を提供することにある。
ので、その目的は、厚み方向の開口全体が機能領域とし
て利用でき、圧電振動子の受波信号の品質が良好で、小
型化が容易な超音波探触子を提供することにある。
【００１２】又、本発明の別の目的は、製造方法が簡単
な超音波探触子の製造方法を提供することにある。
な超音波探触子の製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】図１は請求項１記載の発
明の原理図である。図において、１００は圧電振動子、
１０１は圧電振動子１００の一方の面上に、接着層１０
２を介して積層された第１電極、１０３は圧電振動子１
００の他方の面上に、接着層１０４を介して積層された
第２電極である。
明の原理図である。図において、１００は圧電振動子、
１０１は圧電振動子１００の一方の面上に、接着層１０
２を介して積層された第１電極、１０３は圧電振動子１
００の他方の面上に、接着層１０４を介して積層された
第２電極である。
【００１４】１０５は正電極又は接地電極のどちらかと
なる第２電極１０３上に積層され、略等しい形状の背面
負荷材である。通常は、第１電極１０１は接地電極、第
２電極１０３は正電極として用いられる。
なる第２電極１０３上に積層され、略等しい形状の背面
負荷材である。通常は、第１電極１０１は接地電極、第
２電極１０３は正電極として用いられる。
【００１５】そして、他方の電極１０１上には、圧電振
動子１００と略等しい形状の音響レンズ１０６及び音響
整合層１０７が設けられている。又、第１電極１０１及
び第２電極１０３には、圧電振動子１００との積層部分
より延出する電極取出し部１０１ａ及び電極取出し部１
０３ａが形成されている。
動子１００と略等しい形状の音響レンズ１０６及び音響
整合層１０７が設けられている。又、第１電極１０１及
び第２電極１０３には、圧電振動子１００との積層部分
より延出する電極取出し部１０１ａ及び電極取出し部１
０３ａが形成されている。
【００１６】尚、本原理図では、他方の電極１０１上に
は音響整合層１０７,音響レンズ１０６の両方の部材を
設けた例で説明を行ったが、音響整合層１０７はなくと
もよい。
は音響整合層１０７,音響レンズ１０６の両方の部材を
設けた例で説明を行ったが、音響整合層１０７はなくと
もよい。
【００１７】請求項２記載の発明は、圧電振動子と、該
圧電振動子の一方の面上に形成された第１電極層と、前
記圧電振動子の他方の面上に形成された第２電極層と、
前記第１電極層上に、接着層を介して積層された１又は
２以上の層からなる導電性の整合層と、該整合層上に、
接着層を介して積層された可撓性を有する第１電極と、
前記第２電極層上に、接着層を介して積層された可撓性
を有する第２電極と、該第２電極上に、略等しい形状の
音響整合層を介して、又は介さずに音響レンズを設け、
前記第１電極及び前記第２電極は、前記圧電振動子との
積層部分より延出して電極取出し部が形成されているも
のである。
圧電振動子の一方の面上に形成された第１電極層と、前
記圧電振動子の他方の面上に形成された第２電極層と、
前記第１電極層上に、接着層を介して積層された１又は
２以上の層からなる導電性の整合層と、該整合層上に、
接着層を介して積層された可撓性を有する第１電極と、
前記第２電極層上に、接着層を介して積層された可撓性
を有する第２電極と、該第２電極上に、略等しい形状の
音響整合層を介して、又は介さずに音響レンズを設け、
前記第１電極及び前記第２電極は、前記圧電振動子との
積層部分より延出して電極取出し部が形成されているも
のである。
【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明における接着層は、加圧された絶縁性接着剤で
形成されている。請求項４記載の発明は、圧電振動子の
両面に接着剤を塗布し、一方の面上には電極取出し部を
有する第１電極を、他方の面上には電極取出し部を有す
る第２電極を積層する工程と、前記第１電極及び前記第
２電極のうち、複数の信号線が形成された正電極となる
電極側から前記信号線に対応させて切込む工程と、前記
第１電極及び前記第２電極の各電極取出し部を同方向に
折曲する工程とからなるものである。
載の発明における接着層は、加圧された絶縁性接着剤で
形成されている。請求項４記載の発明は、圧電振動子の
両面に接着剤を塗布し、一方の面上には電極取出し部を
有する第１電極を、他方の面上には電極取出し部を有す
る第２電極を積層する工程と、前記第１電極及び前記第
２電極のうち、複数の信号線が形成された正電極となる
電極側から前記信号線に対応させて切込む工程と、前記
第１電極及び前記第２電極の各電極取出し部を同方向に
折曲する工程とからなるものである。
【００１９】請求項５記載の発明は、圧電振動子の両面
に絶縁性接着剤を塗布し、一方の面上には電極取出し部
を有する第１電極を、他方の面上には電極取出し部を有
する第２電極を積層する工程と、積層された第１電極,
圧電振動子及び第２電極を積層方向に加圧する工程と、
前記第１電極及び前記第２電極のうち、複数の信号線が
形成された正電極となる電極側から前記信号線に対応さ
せて切込む工程と、前記第１電極及び前記第２電極の各
電極取出し部を同方向に折曲する工程とからなるもので
ある。
に絶縁性接着剤を塗布し、一方の面上には電極取出し部
を有する第１電極を、他方の面上には電極取出し部を有
する第２電極を積層する工程と、積層された第１電極,
圧電振動子及び第２電極を積層方向に加圧する工程と、
前記第１電極及び前記第２電極のうち、複数の信号線が
形成された正電極となる電極側から前記信号線に対応さ
せて切込む工程と、前記第１電極及び前記第２電極の各
電極取出し部を同方向に折曲する工程とからなるもので
ある。
【００２０】
【作用】請求項１から請求項３記載の発明の超音波探触
子において、圧電振動子１００と背面負荷材１０５との
積層面の形状が略等しいことにより、厚み方向の開口全
体が機能領域として利用でき、圧電振動子の受波信号の
品質が良好で、小型化が容易となる。
子において、圧電振動子１００と背面負荷材１０５との
積層面の形状が略等しいことにより、厚み方向の開口全
体が機能領域として利用でき、圧電振動子の受波信号の
品質が良好で、小型化が容易となる。
【００２１】請求項４及び請求項５記載の発明の超音波
探触子の製造法において、電極を接続してからアレイの
切出しを行うことにより、各アレイに対しての電極の接
続が簡単となる。
探触子の製造法において、電極を接続してからアレイの
切出しを行うことにより、各アレイに対しての電極の接
続が簡単となる。
【００２２】
【実施例】次に図面を用いて本発明の一実施例を説明す
る。図２は本発明の一実施例の超音波探触子の要部断面
図、図３は図２に示す超音波探触子の要部斜視図、図４
は図２における圧電振動子の斜視図、図５は図２におけ
るFPCの展開図である。先ず、図２から図４を用いて本
実施例の超音波探触子の構成を説明する。図において、
複数の圧電振動子(PZT)１１の一方の面上には、図４に
示すように、第１の接地電極層１２が、他方の面側に
は、第１の正電極層１３が、前もってそれぞれ形成され
ている。尚、本実施例では、第１及び第２の電極層１
２,１３は、高周波化に有効な厚さ1000Å程度の金スパ
ッタ電極層としたが、材質は限定しない。
る。図２は本発明の一実施例の超音波探触子の要部断面
図、図３は図２に示す超音波探触子の要部斜視図、図４
は図２における圧電振動子の斜視図、図５は図２におけ
るFPCの展開図である。先ず、図２から図４を用いて本
実施例の超音波探触子の構成を説明する。図において、
複数の圧電振動子(PZT)１１の一方の面上には、図４に
示すように、第１の接地電極層１２が、他方の面側に
は、第１の正電極層１３が、前もってそれぞれ形成され
ている。尚、本実施例では、第１及び第２の電極層１
２,１３は、高周波化に有効な厚さ1000Å程度の金スパ
ッタ電極層としたが、材質は限定しない。
【００２３】圧電振動子１１の第１の接地電極層１２側
には、加圧硬化された絶縁性接着剤層１４を介して、１
又は２以上の層からなる導電性の音響整合層(グラファ
イトを主成分とする板)１５が積層されている。更に、
音響整合層１５上には、加圧硬化された絶縁性接着剤１
６を介して、高分子フィルム１７が積層されている。高
分子フィルム１７は、音響整合層としてのフィルム本体
１８と、このフィルム本体１８の絶縁性接着剤層１４側
に蒸着によって形成された銅層１９との二層からなる。
そして、この高分子フィルム１７の一部は、圧電振動子
１１との積層部分より延出し、延出部分の先端は電極取
出し部１７ａが形成されている。
には、加圧硬化された絶縁性接着剤層１４を介して、１
又は２以上の層からなる導電性の音響整合層(グラファ
イトを主成分とする板)１５が積層されている。更に、
音響整合層１５上には、加圧硬化された絶縁性接着剤１
６を介して、高分子フィルム１７が積層されている。高
分子フィルム１７は、音響整合層としてのフィルム本体
１８と、このフィルム本体１８の絶縁性接着剤層１４側
に蒸着によって形成された銅層１９との二層からなる。
そして、この高分子フィルム１７の一部は、圧電振動子
１１との積層部分より延出し、延出部分の先端は電極取
出し部１７ａが形成されている。
【００２４】圧電振動子１１の第１の正電極層１３側に
は、加圧硬化された絶縁性接着剤層２０を介してFPC２
１が積層されている。このFPC２１は図５に示すよう
に、ポリイミドのベース部２２と、このベース部２２上
の圧電振動子１１側には、3μm厚の銅の蒸着により圧電
振動子１１に対応した導電パターン２３が形成されてい
る。図５における導電パターン２３のうち、ハッチング
箇所は圧電振動子１１の第１の正電極層１３と接触し、
電気的導通がある箇所であり、導電パターン２３のハッ
チング以外の箇所は、表面に施されたレジストによっ
て、絶縁されている。又、FPC２１の両サイドは、圧電
振動子１１との積層部分より延出し、延出部分の先端は
電極取出し部２１ａが形成されている。
は、加圧硬化された絶縁性接着剤層２０を介してFPC２
１が積層されている。このFPC２１は図５に示すよう
に、ポリイミドのベース部２２と、このベース部２２上
の圧電振動子１１側には、3μm厚の銅の蒸着により圧電
振動子１１に対応した導電パターン２３が形成されてい
る。図５における導電パターン２３のうち、ハッチング
箇所は圧電振動子１１の第１の正電極層１３と接触し、
電気的導通がある箇所であり、導電パターン２３のハッ
チング以外の箇所は、表面に施されたレジストによっ
て、絶縁されている。又、FPC２１の両サイドは、圧電
振動子１１との積層部分より延出し、延出部分の先端は
電極取出し部２１ａが形成されている。
【００２５】２４はFPC２１のベース部２２側に取り付
けられ、圧電振動子１１を機械的に支え、圧電振動子１
１を音響的に制動をかけ、超音波パルス波形を短くする
背面負荷材である。
けられ、圧電振動子１１を機械的に支え、圧電振動子１
１を音響的に制動をかけ、超音波パルス波形を短くする
背面負荷材である。
【００２６】更に、銅層１９上には、音響整合層２５と
音響レンズ２６が積層されている。次に、上記構成の超
音波探触子の製造方法を説明する。図４に示すように、
圧電振動子１１の両面に金スパッタにより第１の接地電
極層１２及び第１の正電極層１３を形成する(ステップ
１)。
音響レンズ２６が積層されている。次に、上記構成の超
音波探触子の製造方法を説明する。図４に示すように、
圧電振動子１１の両面に金スパッタにより第１の接地電
極層１２及び第１の正電極層１３を形成する(ステップ
１)。
【００２７】図６に示すように、圧電振動子１１の第１
の接地電極層１２に絶縁性のエポキシ樹脂接着剤を用い
て、音響整合層１５と高分子フィルム１７を、第１の正
電極層１３に絶縁性のエポキシ樹脂接着剤を用いてFPC
２１をそれぞれ積層し、少なくとも、3Kgf/cm2以上の圧
力Pを印加し、これらを固着する(ステップ２)。
の接地電極層１２に絶縁性のエポキシ樹脂接着剤を用い
て、音響整合層１５と高分子フィルム１７を、第１の正
電極層１３に絶縁性のエポキシ樹脂接着剤を用いてFPC
２１をそれぞれ積層し、少なくとも、3Kgf/cm2以上の圧
力Pを印加し、これらを固着する(ステップ２)。
【００２８】FPC２１側よりサブダイスを行う。具体的
には、図７に示す二点鎖線の部分にダイシングソーを用
いて切込み溝を入れることにより、圧電振動子１１を電
気的に独立した複数のアレイに分割する(ステップ３)。
尚、この時の切込み溝の幅tは、約40μm〜50μmであ
る。
には、図７に示す二点鎖線の部分にダイシングソーを用
いて切込み溝を入れることにより、圧電振動子１１を電
気的に独立した複数のアレイに分割する(ステップ３)。
尚、この時の切込み溝の幅tは、約40μm〜50μmであ
る。
【００２９】次に、背面負荷材２４,音響整合層２５及
び音響レンズ２６を取り付ける(ステップ４)。最後に、
FPC２１の両サイド、高分子フィルム１７の一方のサイ
ドを折り曲げ、図２に示すような形状とする(ステップ
５)。
び音響レンズ２６を取り付ける(ステップ４)。最後に、
FPC２１の両サイド、高分子フィルム１７の一方のサイ
ドを折り曲げ、図２に示すような形状とする(ステップ
５)。
【００３０】次に、上記構成の動作を説明する。圧電振
動子１１は、FPC２１を介して圧電振動子１１に加えら
れた電気信号に対応して、超音波(機械振動)を励起(送
波)する。励起された超音波は、音響整合層１５,フィル
ム本体１８,音響整合層２５及び音響レンズ２６によっ
て生体との音響的な整合が図られ、音響レンズ２６で収
束されて生体内へ送波される。
動子１１は、FPC２１を介して圧電振動子１１に加えら
れた電気信号に対応して、超音波(機械振動)を励起(送
波)する。励起された超音波は、音響整合層１５,フィル
ム本体１８,音響整合層２５及び音響レンズ２６によっ
て生体との音響的な整合が図られ、音響レンズ２６で収
束されて生体内へ送波される。
【００３１】又、圧電振動子は、圧電効果により、生体
より戻って来た超音波に対応して電気信号を発生(受波)
する。ところで、圧電振動子１１の第１の接地電極層１
２と音響整合層１５との間には、絶縁性の接着剤層１４
が、音響整合層１５と高分子フィルム１７の銅層１９と
の間には、絶縁性の接着剤層１６が、又、圧電振動子１
１の第１の正電極層１３とFPC２１の導電パターン２３
との間には、絶縁性の接着剤層２０がそれぞれ介在して
いる。一方、高分子フィルム１７,音響整合層１５,圧電
振動子１１及びFPC２１は、それぞれ絶縁性のエポキシ
樹脂接着剤を用い、3Kgf/cm2以上の圧力Pが印加された
状態で、一体化されている。
より戻って来た超音波に対応して電気信号を発生(受波)
する。ところで、圧電振動子１１の第１の接地電極層１
２と音響整合層１５との間には、絶縁性の接着剤層１４
が、音響整合層１５と高分子フィルム１７の銅層１９と
の間には、絶縁性の接着剤層１６が、又、圧電振動子１
１の第１の正電極層１３とFPC２１の導電パターン２３
との間には、絶縁性の接着剤層２０がそれぞれ介在して
いる。一方、高分子フィルム１７,音響整合層１５,圧電
振動子１１及びFPC２１は、それぞれ絶縁性のエポキシ
樹脂接着剤を用い、3Kgf/cm2以上の圧力Pが印加された
状態で、一体化されている。
【００３２】よって、これらの絶縁性の接着剤層１４,
１６及び２０の厚さは薄く、各導体部材は充分近接した
状態にある。このような薄い絶縁性の層があっても、ト
ンネル効果,ショットキー導電、不純物導電等により、
電荷の移動が起こる。又、絶縁性の接着剤層１４,１６
及び２０の厚さは一定ではなく、対向する導体部材の表
面粗さによりある確率的に存在するものであり、場所に
よっては、厚さが極めて0に近くなっている、つまり、
圧電振動子１１の第１の接地電極層１２と音響整合層１
５、音響整合層１５と高分子フィルム１７の銅層１９、
圧電振動子１１の第１の正電極層１３とFPC２１の導電
パターン２３が、接触している箇所もあり、この接触箇
所では電荷の移動が起こる。
１６及び２０の厚さは薄く、各導体部材は充分近接した
状態にある。このような薄い絶縁性の層があっても、ト
ンネル効果,ショットキー導電、不純物導電等により、
電荷の移動が起こる。又、絶縁性の接着剤層１４,１６
及び２０の厚さは一定ではなく、対向する導体部材の表
面粗さによりある確率的に存在するものであり、場所に
よっては、厚さが極めて0に近くなっている、つまり、
圧電振動子１１の第１の接地電極層１２と音響整合層１
５、音響整合層１５と高分子フィルム１７の銅層１９、
圧電振動子１１の第１の正電極層１３とFPC２１の導電
パターン２３が、接触している箇所もあり、この接触箇
所では電荷の移動が起こる。
【００３３】上記構成によれば、圧電振動子１１の第１
の接地電極層１２と高分子フィルム１７の銅層１９との
接続、及び圧電振動子１１の第１の正電極層１３とFPC
２１の導電パターン２３との接続は、これら圧電振動子
１１,高分子フィルム１７及びFPC２１を積層にすること
によって行われ、電極の接続強度が強い。
の接地電極層１２と高分子フィルム１７の銅層１９との
接続、及び圧電振動子１１の第１の正電極層１３とFPC
２１の導電パターン２３との接続は、これら圧電振動子
１１,高分子フィルム１７及びFPC２１を積層にすること
によって行われ、電極の接続強度が強い。
【００３４】又、導電性の音響整合層１５を介在させる
ことによって、音響的整合が向上し、従って超音波送受
波時の効率が向上する。更に、圧電振動子１１と同じ大
きさの背面負荷材２４を積層することが可能となるの
で、圧電振動子１１の非機能領域がなくなり、圧電振動
子１１の厚み方向の開口全体が機能領域として利用で
き、小型化が容易で、送波時に不要な振動の発生がな
く、受波信号の品質(S/N比)が良好となる。
ことによって、音響的整合が向上し、従って超音波送受
波時の効率が向上する。更に、圧電振動子１１と同じ大
きさの背面負荷材２４を積層することが可能となるの
で、圧電振動子１１の非機能領域がなくなり、圧電振動
子１１の厚み方向の開口全体が機能領域として利用で
き、小型化が容易で、送波時に不要な振動の発生がな
く、受波信号の品質(S/N比)が良好となる。
【００３５】又、圧電振動子１１の一方の面に対して、
絶縁性接着剤を介して音響整合層１５及び高分子フィル
ム１７を積層し、他方の面に絶縁性接着剤を介してFPC
２１を積層し、これらを加圧すれば電極の接続が完了す
るので、製造方法が簡単である。
絶縁性接着剤を介して音響整合層１５及び高分子フィル
ム１７を積層し、他方の面に絶縁性接着剤を介してFPC
２１を積層し、これらを加圧すれば電極の接続が完了す
るので、製造方法が簡単である。
【００３６】尚、本発明は、上記実施例に限定するもの
ではない。上記実施例では、高分子フィルム１７と圧電
振動子１１との間に音響整合層１５を設けたが、高分子
フィルム１７のフィルム本体１８のみで、生体と圧電振
動子１１との音響インピーダンスのマッチングがとれれ
ば、音響整合層１５は不要とすることができる。同様に
音響整合層２５も不要とすることができる。
ではない。上記実施例では、高分子フィルム１７と圧電
振動子１１との間に音響整合層１５を設けたが、高分子
フィルム１７のフィルム本体１８のみで、生体と圧電振
動子１１との音響インピーダンスのマッチングがとれれ
ば、音響整合層１５は不要とすることができる。同様に
音響整合層２５も不要とすることができる。
【００３７】又、１６,１４,２０は絶縁接着剤層とした
が、製造法におけるステップ3において、ダイシングソ
ーを用いて切込み溝を入れ、圧電振動子１１を完全に電
気的に独立した複数のアレイに分割することができるな
らば、導電性の接着材を用いることが可能である。この
場合、積層体を加圧する工程が不要となる。
が、製造法におけるステップ3において、ダイシングソ
ーを用いて切込み溝を入れ、圧電振動子１１を完全に電
気的に独立した複数のアレイに分割することができるな
らば、導電性の接着材を用いることが可能である。この
場合、積層体を加圧する工程が不要となる。
【００３８】更に、圧電振動子１１の正電極側の取出し
に、FPC２１を用いたが、圧電振動子１１に対応した金
属箔であってもよい。又、上記実施例では、リニア型の
超音波探触子で説明を行ったが、他に、カーブドリニア
アレイ型や、マトリックスアレー型や、アニュラーアレ
ー型の超音波探触子にも適用できる。
に、FPC２１を用いたが、圧電振動子１１に対応した金
属箔であってもよい。又、上記実施例では、リニア型の
超音波探触子で説明を行ったが、他に、カーブドリニア
アレイ型や、マトリックスアレー型や、アニュラーアレ
ー型の超音波探触子にも適用できる。
【００３９】更に、又、上記絶縁性接着剤層の導通は、
必ずしも直流的導通状態にある必要はない。探触子その
ものを動作させる場合には、絶縁性接着剤層がコンデン
サー的になっており、交流で圧電振動子を駆動するよう
にしてもよい。
必ずしも直流的導通状態にある必要はない。探触子その
ものを動作させる場合には、絶縁性接着剤層がコンデン
サー的になっており、交流で圧電振動子を駆動するよう
にしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、請求
項１から３の発明によれば、圧電振動子と背面負荷材と
の積層面の形状が略等しいことにより、厚み方向の開口
全体が機能領域として利用でき、圧電振動子の受波信号
の品質が良好で、小型化が容易な超音波探触子を実現で
きる。
項１から３の発明によれば、圧電振動子と背面負荷材と
の積層面の形状が略等しいことにより、厚み方向の開口
全体が機能領域として利用でき、圧電振動子の受波信号
の品質が良好で、小型化が容易な超音波探触子を実現で
きる。
【００４１】請求項４及び請求項５記載の発明によれ
ば、電極を接続してからアレイの切出しを行うことによ
り、各アレイに対しての電極の接続が簡単となる超音波
探触子の製造法を実現できる。
ば、電極を接続してからアレイの切出しを行うことによ
り、各アレイに対しての電極の接続が簡単となる超音波
探触子の製造法を実現できる。
【図１】請求項１記載の発明の原理図である。
【図２】本発明の一実施例の超音波探触子の要部断面図
である。
である。
【図３】図２に示す超音波探触子の要部斜視図である。
【図４】図２における圧電振動子の斜視図である。
【図５】図２におけるFPCの展開図である。
【図６】図２に示す超音波探触子の製造方法を説明する
図である。
図である。
【図７】図２に示す超音波探触子の製造方法を説明する
図である。
図である。
【図８】従来の超音波探触子の構成図である。
１００ 圧電振動子 １０１ 第１電極 １０１ａ,１０３ａ 電極取出し部 １０２ 接着剤層 １０３ 第２電極 １０２,１０４ 接着剤層 １０５ 背面負荷材 １０６ 音響レンズ １０７ 音響整合層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−56498（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−103999（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 17/00 332 A61B 8/00 G01N 29/24 502
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電振動子と、 該圧電振動子の一方の面上に形成された第１電極層と、 前記圧電振動子の他方の面上に形成された第２電極層
と、 前記第１電極層上に、接着層を介して積層された１又は
２以上の層からなる導電性の整合層と、 該整合層上に、接着層を介して積層された可撓性を有す
る第１電極と、 前記第２電極層上に、接着層を介して積層された可撓性
を有する第２電極と、 該第２電極上に積層され、積層面が前記圧電振動子と略
等しい形状の背面負荷材と、 前記第１電極上に、略等しい形状の音響整合層を介し
て、又は介さずに設けられた音響レンズとを有し、 前記第１電極及び前記第２電極は、前記圧電振動子との
積層部分より延出して電極取出し部が形成されているこ
とを特徴とする超音波探触子。 - 【請求項２】 前記各接着層は、加圧硬化された絶縁性
接着剤で形成されていることを特徴とする請求項１記載
の超音波探触子。 - 【請求項３】 前記第２電極、第２電極層、圧電振動
子、第１電極層、及び、導電性の整合層にはサブダイス
による切り込み溝が存在することを特徴とする請求項１
又は２記載の超音波探触子。 - 【請求項４】 圧電振動子の一方の面に第１電極層、他
方の面に第２電極層を形成する工程と、 前記第１電極層上に接着剤を用いて導電性の整合層と可
撓性の第１電極とを積層する工程と、 前記第２電極層上に接着剤を用いて可撓性の第２電極を
積層する工程と、 前記第１電極及び前記第２電極のうち、複数の信号線が
形成された正電極となる電極側から前記信号線に対応さ
せて切込む工程と、 からなることを特徴とする超音波探触子の製造方法。 - 【請求項５】 前記切り込む工程は、前記第２電極側か
ら切り込んで、第２電極、第２電極層、圧電振動子、第
１電極層、及び、導電性の整合層に切り込み 溝を形成す
ることを特徴とする請求項５記載の超音波探触子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26732493A JP3304560B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 超音波探触子及び超音波探触子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26732493A JP3304560B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 超音波探触子及び超音波探触子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07123497A JPH07123497A (ja) | 1995-05-12 |
| JP3304560B2 true JP3304560B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=17443243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26732493A Expired - Fee Related JP3304560B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 超音波探触子及び超音波探触子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3304560B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8469894B2 (en) | 2009-02-13 | 2013-06-25 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device |
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|---|---|---|---|---|
| US7288069B2 (en) * | 2000-02-07 | 2007-10-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic probe and method of manufacturing the same |
| JP4709500B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2011-06-22 | 株式会社東芝 | 超音波プローブ及び超音波診断装置 |
| JP5331483B2 (ja) | 2006-11-08 | 2013-10-30 | パナソニック株式会社 | 超音波探触子 |
| JP5415274B2 (ja) * | 2007-10-15 | 2014-02-12 | パナソニック株式会社 | 超音波探触子 |
| JP5408144B2 (ja) * | 2009-02-12 | 2014-02-05 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波探触子、および超音波診断装置 |
| JP5511221B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2014-06-04 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 超音波プローブ及び超音波診断装置 |
| JP5456048B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-03-26 | 株式会社東芝 | 医療用アレイ式超音波プローブおよび医療用超音波診断装置 |
| JP5905192B2 (ja) * | 2010-07-30 | 2016-04-20 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波探触子の製造方法 |
| JP5864246B2 (ja) * | 2011-12-20 | 2016-02-17 | 上田日本無線株式会社 | 複合多チャンネル圧電振動子 |
| JP6023581B2 (ja) * | 2012-12-26 | 2016-11-09 | 株式会社日立製作所 | 超音波振動子ユニットおよびその製造方法 |
| CN106805994B (zh) * | 2015-11-27 | 2020-02-18 | 中科绿谷（深圳）医疗科技有限公司 | 超声探头及其制备方法 |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP26732493A patent/JP3304560B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8469894B2 (en) | 2009-02-13 | 2013-06-25 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device |
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|---|---|
| JPH07123497A (ja) | 1995-05-12 |
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