JP3319532B2 - Two-dimensional array type ultrasonic probe and manufacturing method thereof, two-dimensional array type ultrasonic convex probe - Google Patents

Two-dimensional array type ultrasonic probe and manufacturing method thereof, two-dimensional array type ultrasonic convex probe

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JP3319532B2
JP3319532B2 JP27815093A JP27815093A JP3319532B2 JP 3319532 B2 JP3319532 B2 JP 3319532B2 JP 27815093 A JP27815093 A JP 27815093A JP 27815093 A JP27815093 A JP 27815093A JP 3319532 B2 JP3319532 B2 JP 3319532B2
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array type
type ultrasonic
ultrasonic probe
printed wiring
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智 手塚
聡 山崎
喜隆 嶺
晴康 六郎田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2次元アレイ型超音波
プローブおよびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-dimensional array type ultrasonic probe and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】2次元アレイ型超音波プローブとは、複
数の振動子片がマトリクス状に配置されたものである。
この2次元アレイ超音波プローブによると、駆動口径や
フォーカス距離の調整が自在で、また被検体に対してプ
ローブを固定した状態で3次元領域を超音波ビームで自
在に走査することが可能であるので、画質向上に寄与す
ると共に3次元画像を作成する場合に好適である。しか
し2次元アレイ型超音波プローブは多数の振動子片が微
細なピッチで配列されている複雑な構造を有するため、
非常に複雑な製造過程を要求する。特に、振動子片の駆
動電極からの信号線の引き出し作業が煩雑になりがちで
あり、より簡易で確実に信号線を引き出す工程の開発が
今後の重要な課題の1つである。
2. Description of the Related Art A two-dimensional array type ultrasonic probe has a plurality of transducer pieces arranged in a matrix.
According to the two-dimensional array ultrasonic probe, the drive aperture and the focus distance can be freely adjusted, and the three-dimensional region can be freely scanned with the ultrasonic beam while the probe is fixed to the subject. Therefore, it is suitable for contributing to the improvement of image quality and creating a three-dimensional image. However, since the two-dimensional array type ultrasonic probe has a complicated structure in which many transducer pieces are arranged at a fine pitch,
Requires very complex manufacturing processes. In particular, the operation of drawing out the signal line from the driving electrode of the vibrator piece tends to be complicated, and development of a process of drawing out the signal line more simply and reliably is one of the important tasks in the future.

【0003】従来の信号線の引き出し方法は、積層され
たFPC(フレキシブルプリント基板)をバッキング材
内に埋設し、FPC端面と駆動電極とを電気接続する方
法や、バッキング材内に埋設された針状の信号線と駆動
電極とを電気接続する方法等が用いられている。しかし
乍、FPCの積層ピッチや針状の信号線の埋設ピッチの
加工精度が、所望する微細な振動子片ピッチに追従でき
ないのが現状であり、振動子片ピッチを上記加工精度の
限界に合わせて大きくせざるを得ないという問題があ
る。
Conventional signal line drawing methods include a method of embedding a laminated FPC (flexible printed circuit board) in a backing material and electrically connecting an end face of the FPC to a drive electrode, and a method of extracting a signal line in the backing material. A method of electrically connecting a buried needle-like signal line and a drive electrode has been used. However, at present, the processing accuracy of the lamination pitch of the FPC and the embedded pitch of the needle-like signal lines cannot follow the desired fine vibrator piece pitch, and the vibrator piece pitch is adjusted to the above-mentioned processing accuracy limit. There is a problem that it has to be large.

【0004】また、上述の方法は駆動電極と信号線の両
者を平面的に結合させることを前提として開発された方
法であるので、コンベックス型プローブの如き振動子片
が湾曲面に配列されているような場合には適用できな
い。
Further, since the above-described method is a method developed on the assumption that both the driving electrode and the signal line are coupled in a plane, vibrator pieces such as a convex type probe are arranged on a curved surface. Not applicable in such cases.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、各振
動子片の駆動電極からの信号線の引き出しが容易な2次
元アレイ型超音波プローブおよびその製造方法を提供す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a two-dimensional array type ultrasonic probe in which a signal line can be easily pulled out from a drive electrode of each transducer piece, and a method of manufacturing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された本
願発明は、「複数の振動子片が2次元的に配置され、各
振動子片に対する信号線の接続がバッキング材側で成さ
れ、前記信号線が前記バッキング材の内部を通る構造を
持つ2次元アレイ型超音波プローブにおいて、前記振動
子片と前記信号線との接続が各振動子の背面側に形成さ
れた音響整合特性を有する導体層によって成されること
を特徴とする2次元アレイ型超音波プローブ。」であ
る。
Means for Solving the Problems The book described in claim 1
The invention of the present application states that “a plurality of transducer pieces are two-dimensionally arranged,
Connection of the signal line to the vibrator piece is made on the backing material side.
And the signal line passes through the inside of the backing material.
In the two-dimensional array type ultrasonic probe having
A connection between the element piece and the signal line is formed on the back side of each transducer.
Of a conductor layer having improved acoustic matching characteristics
A two-dimensional array type ultrasonic probe characterized by the above-mentioned. "
You.

【0007】請求項2に記載された本願発明は、「複数
の振動子片が2次元的に配置され、各振動子片に対する
信号線の接続がバッキング材側で成され、前記信号線が
前記バッキング材の内部を通る構造を持つ2次元アレイ
型超音波プローブにおいて、前記信号線は前記振動子片
に対してワイヤーボンディング処理により接続されたも
のであることを特徴とする2次元アレイ型超音波プロー
ブ。」である。請求項4に記載された本願発明は、「2
次元状に配置された複数の振動子片に対して個々に接続
される信号線を配線した複数のプリント配線板を積層
し、前記 プリント配線板の間隙にバッキング材を充填
し、前記バッキング材の一面上に配列された前記信号線
の先端を前記各振動子片の駆動電極側に接続した2次元
アレイ型超音波プローブにおいて、前記プリント配線板
の信号線の先端は前記振動子片の配列ピッチの整数倍の
ピッチとなるように形成され、このプリント配線板を交
互にずらして積層したものであることを特徴とする2次
元アレイ型超音波プローブ。」である。
[0007] The present invention described in claim 2 is based on "multiple
Vibrator pieces are arranged two-dimensionally, and each vibrator piece
The connection of the signal line is made on the backing material side, and the signal line is
Two-dimensional array having a structure passing through the inside of the backing material
In the ultrasonic probe, the signal line is the vibrator piece.
Connected by wire bonding
Two-dimensional array type ultrasonic probe characterized by the following features:
Bu. ". The present invention described in claim 4 relates to “2.
Individual connection to multiple transducer pieces arranged in a dimension
Multiple printed wiring boards with signal lines
And filling a gap between the printed wiring boards with a backing material.
And the signal lines arranged on one surface of the backing material
Two-dimensional connection of the tip of the vibrator piece to the drive electrode side of each vibrator piece
In the array type ultrasonic probe, the printed wiring board
Of the signal line is an integral multiple of the arrangement pitch of the vibrator pieces.
The printed wiring board is formed to have a pitch.
Secondary, characterized in that they are stacked offset from each other
Original array type ultrasonic probe. ".

【0008】請求項6に記載された本願発明は、「プリ
ント配線板に配線パターンとして設けられた導電層の上
に電気絶縁層を設け、前記導電層に到達するように前記
電気絶縁層に穴を導体露出部として設け、複数の前記導
体露出部の導電層と2次元的に配列された複数の振動子
片の各背面に設けられた電極が電気的に接続されたこと
を特徴とする2次元アレイ型超音波プローブ。」であ
る。請求項9に記載された本願発明は、「プリント配線
板上に分散して設けられた複数の導体露出部に、2次元
的に配列された複数の振動子片の各背面に設けられた電
極を電気的に接続する2次元アレイ型超音波プローブの
製造方法において、導体露出部に前記電極を接続した後
に圧電板を第1の方向に沿ってカッティングし、その
後、前記圧電体上に共通電極及び音響整合層を形成し、
前記圧電体を前記音響整合層と共に第2の方向に沿って
カッティングし、前記第2の方向に沿ってカッティング
された共通電極にアース線を接続することを特徴とする
2次元アレイ型超音波プローブの製造方法。」である。
[0008] The present invention described in claim 6 is based on the
On the conductive layer provided as a wiring pattern on the printed circuit board
Is provided with an electrical insulating layer, and the
Holes are provided in the electrical insulation layer as exposed conductors, and
A plurality of transducers two-dimensionally arranged with the conductive layer of the body exposed part
The electrodes on each back of the piece are electrically connected
A two-dimensional array type ultrasonic probe characterized by the above-mentioned. "
You. The present invention described in claim 9 relates to “printed wiring”.
Two-dimensionally exposed multiple conductor exposed parts distributed on the board
The electrodes provided on the back of each of a plurality of vibrator pieces
Two-dimensional array type ultrasonic probe that electrically connects the poles
In the manufacturing method, after connecting the electrode to the conductor exposed portion
And cutting the piezoelectric plate along the first direction.
After that, a common electrode and an acoustic matching layer are formed on the piezoelectric body,
Moving the piezoelectric body together with the acoustic matching layer in a second direction
Cutting and cutting along the second direction
Characterized by connecting a ground wire to the common electrode
A method for manufacturing a two-dimensional array type ultrasonic probe. ".

【0009】請求項10に記載された本願発明は、「プ
リント配線板上に分散して設けられた複数の導体露出部
に、2次元的に配列された複数の振動子片の各背面に設
けられた電極を電気的に接続する2次元アレイ型超音波
プローブの製造方法において、前記導体露出部に前記電
極を接続した後に圧電板を前記複数の振動子片に分割す
ると共に、前記プリント配線板と略同一の音響インピー
ダンスを有するバッキング材を前記プリント配線板の前
記導体露出部が設けられていない背面に装着したことを
特徴とする2次元アレイ型超音波プローブの製造方
法。」である。
[0009] The invention of claim 10 is based on
Multiple exposed conductors distributed on the printed wiring board
Are installed on the back of each of the two-dimensionally arranged transducer pieces.
Two-dimensional array ultrasonic that electrically connects the electrodes
In the method of manufacturing a probe, the electric conductor is exposed to the conductor.
After connecting the poles, the piezoelectric plate is divided into the plurality of vibrator pieces.
And the same acoustic impedance as the printed wiring board.
Backing material with dance in front of the printed wiring board
Make sure that it is mounted on the back side where the exposed conductor is not provided.
Manufacturing method of two-dimensional array type ultrasonic probe
Law. ".

【0010】請求項11に記載された本願発明は、「プ
リント配線板上に分散して設けられた複数の導体露出部
に、2次元的に配列された複数の振動子片の各背面に設
けられた電極を電気的に接続する2次元アレイ型超音波
プローブにおいて、前記プリント配線板と略同一の音響
インピーダンスを有するバッキング材を前記プリント配
線板の前記導体露出部が設けられていない背面に装着し
たことを特徴とする2次元アレイ型超音波プローブ。」
である。
[0010] The invention of claim 11 is based on
Multiple exposed conductors distributed on the printed wiring board
Are installed on the back of each of the two-dimensionally arranged transducer pieces.
Two-dimensional array ultrasonic that electrically connects the electrodes
In the probe, almost the same sound as the printed wiring board
Backing material having impedance
Attached to the back of the wire plate where the conductor exposed part is not provided
A two-dimensional array type ultrasonic probe, characterized in that: "
It is.

【0011】請求項12に記載された本願発明は、「プ
リント配線板上に分散して設けられた複数の導体露出部
に、2次元的に配列された複数の振動子片の各背面に設
けられた電極を電気的に接続する2次元アレイ型超音波
プローブの製造方法において、前記導体露出部に前記電
極を接続した後に圧電板を前記複数の振動子片に分割
し、前記分割後に前記プリント配線板を前記圧電板と共
にコンベックス形状に湾曲することを特徴とする2次元
アレイ型超音波プローブの製造方法。」である。
[0011] The invention of claim 12 is based on
Multiple exposed conductors distributed on the printed wiring board
Are installed on the back of each of the two-dimensionally arranged transducer pieces.
Two-dimensional array ultrasonic that electrically connects the electrodes
In the method of manufacturing a probe, the electric conductor is exposed to the conductor.
After connecting the poles, split the piezoelectric plate into the plurality of vibrator pieces
After the division, the printed wiring board is shared with the piezoelectric plate.
Two-dimensional, characterized by being curved into a convex shape
Manufacturing method of array type ultrasonic probe. ".

【0012】請求項13に記載された本願発明は、「プ
リント配線板上に分散して設けられた複数の導体露出部
に、2次元的に配列された複数の振動子片の各背面に設
けられた電極を電気的に接続したことを特徴とする2次
元アレイ型超音波コンベックスプローブ。」である。
[0013] The invention of claim 13 is based on
Multiple exposed conductors distributed on the printed wiring board
Are installed on the back of each of the two-dimensionally arranged transducer pieces.
Secondary electrode characterized by electrically connecting the electrodes
Original array type ultrasonic convex probe. ".

【0013】[0013]

【作用】請求項1に係る2次元アレイ型超音波プローブ
によれば、導電層が音響整合層の機能を有するので音響
特性の調整が可能であり、又、振動子片と信号線とがこ
の導体層によって接続されるので各振動子片の駆動電極
からの信号線の引き出しを容易に行うことができる。請
求項2に係る2次元アレイ型超音波プローブによれば、
振動子片と信号線とがワイヤーボンディング処理により
接続するので、電極間を離間させて引き出すことがで
き、各振動子片の駆動電極からの信号線の引き出しを容
易に行うことができる。
The two-dimensional array type ultrasonic probe according to claim 1 is provided.
According to the above, since the conductive layer has the function of the acoustic matching layer,
The characteristics can be adjusted.
Drive electrode of each vibrator element
The signal line can be easily pulled out of the device. Contract
According to the two-dimensional array type ultrasonic probe according to claim 2,
Transducer piece and signal line are wire-bonded
Because they are connected, the electrodes can be separated and pulled out.
To pull out the signal line from the drive electrode of each transducer piece.
It can be done easily.

【0014】請求項4に係る2次元アレイ型超音波プロ
ーブによれば、プリント配線板を交互にずらして積層す
るので信号線間を離間することができ、各振動子片の駆
動電極からの信号線の引き出しを容易に行うことができ
る。請求項6に係る2次元アレイ型超音波プローブによ
れば、プリント配線板の配線パターン上に導体露出部を
有する電気絶縁層を設け、この導体露出部の導電層と振
動子片の電極を電気的に接続するので信号線の引き出し
を容易に行うことができる。
A two-dimensional array type ultrasonic probe according to claim 4
According to the lab, the printed wiring boards are alternately shifted and laminated.
Therefore, the signal lines can be separated from each other,
Signal lines can be easily pulled out from the moving electrodes.
You. The two-dimensional array type ultrasonic probe according to claim 6.
The exposed conductor on the wiring pattern of the printed wiring board.
Having an electrically insulating layer having
Since the electrodes of the moving piece are electrically connected, lead out the signal line
Can be easily performed.

【0015】請求項9に係る2次元アレイ型超音波プロ
ーブの製造方法によれば、圧電体を前記音響整合層と共
に第2の方向に沿ってカッティングするので音響的なク
ロストークを低減でき、第2の方向に沿ってカッティン
グされた共通電極にアース線の接続を行うので信号線の
引き出しを容易に行うことができる。請求項10及び請
求項11に係る2次元アレイ型超音波プローブ及びその
製造方法によれば、プリント配線板を用いることにより
信号線の引き出しを容易に行うことができ、プリント配
線板と略同一の音響インピーダンスを有するバッキング
材をプリント配線板の背面に装着したことにより音響反
射を低減することができる。
A two-dimensional array type ultrasonic probe according to claim 9
According to the method of manufacturing the probe, the piezoelectric body is shared with the acoustic matching layer.
Acoustic cutting because cutting along the second direction
Reduces talktalk and cuts along the second direction
The ground wire is connected to the grounded common electrode.
Withdrawal can be easily performed. Claim 10 and contract
A two-dimensional array-type ultrasonic probe according to claim 11 and the same
According to the manufacturing method, by using a printed wiring board
Signal lines can be easily pulled out and printed
Backing with almost the same acoustic impedance as the wire plate
By installing the material on the back of the printed wiring board,
Radiation can be reduced.

【0016】請求項12に係る2次元アレイ型超音波プ
ローブの製造方法によれば、導体露出部に前記電極を接
続した後に圧電板を前記複数の振動子片に分割し、分割
後にプリント配線板を圧電板と共にコンベックス形状に
湾曲することにより信号線の引き出しを容易に行うこと
ができる。請求項13に係る2次元アレイ型超音波コン
ベックスプローブによれば、プリント配線板上に分散し
て設けられた複数の導体露出部に、2次元的に配列され
た複数の振動子片の各背面に設けられた電極を電気的に
接続することにより信号線の引き出しを容易に行うこと
ができる。
A two-dimensional array type ultrasonic probe according to claim 12.
According to the lobe manufacturing method, the electrode is connected to the exposed conductor.
After continuing, the piezoelectric plate is divided into the plurality of vibrator pieces, and divided.
Later, the printed wiring board is formed into a convex shape together with the piezoelectric plate
Easy to draw out signal lines by bending
Can be. A two-dimensional array type ultrasonic wave converter according to claim 13.
According to the Vex probe, the dispersed
Two-dimensionally arranged on a plurality of exposed conductors provided
The electrodes on the back of each of the
Easy connection of signal lines by connecting
Can be.

【0017】[0017]

【実施例】以下図面を参照しながら本発明による実施例
を説明する。 (第1実施例) 図1(a)〜(e)は第1実施例による2次元アレイ型
超音波プローブの製造工程を順に示す断面図であり、2
次元アレイ型超音波プローブの構造を製造手順に沿って
説明する。図1(a)に示したように、完成時の振動子
片数分の信号線6を完成時の振動子片のピッチと同じピ
ッチで離散的に配置すると共にその両端が突出した状態
で保持したバッキング層5の信号線6が突出した一方の
面に、導電性接着剤4が塗布された圧電板3が接着され
る。これによりバッキング層5から突出した信号線6は
その先端部分において導電性接着剤4に埋没し、全信号
線6は導電性接着剤4を介して圧電板3に電気接続され
る。この状態は導電性接着剤4が硬化するまで保持され
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views sequentially showing a manufacturing process of a two-dimensional array type ultrasonic probe according to a first embodiment.
The structure of the two-dimensional array type ultrasonic probe will be described along the manufacturing procedure. As shown in FIG. 1A, the signal lines 6 for the number of the vibrator pieces at the time of completion are discretely arranged at the same pitch as the pitch of the vibrator pieces at the time of completion, and are held in a state in which both ends are projected. The piezoelectric plate 3 coated with the conductive adhesive 4 is bonded to one surface of the backing layer 5 from which the signal lines 6 protrude. As a result, the signal lines 6 protruding from the backing layer 5 are buried in the conductive adhesive 4 at the tip portions, and all the signal lines 6 are electrically connected to the piezoelectric plate 3 via the conductive adhesive 4. This state is maintained until the conductive adhesive 4 is cured.

【0018】なお、バッキング層5で信号線6を保持す
るために、上述したように配置された複数の信号線6を
硬化性の充填材で充填した後に硬化させるようにしても
よいし、完成時の振動子片のピッチと同じピッチで離散
的に複数の貫通孔が形成された固形のバッキング材の各
貫通孔に信号線6をその両端が突出した状態で貫通させ
るようにしてもよい。バッキング層5は、超音波の制動
作用を最適化するために音響特性の異なる複数の層を積
層した構造で形成されることが好ましい。圧電板3と対
向するバッキング層5の一面にはある程度の平面精度が
要求されるが、この平面精度は硬化性のバッキング層5
硬化した後に研磨加工を施すことにより容易に達成さ
れる。
In order to hold the signal lines 6 with the backing layer 5, the plurality of signal lines 6 arranged as described above may be filled with a curable filler and then cured. The signal line 6 may be passed through each through hole of the solid backing material in which a plurality of through holes are discretely formed at the same pitch as the pitch of the vibrator pieces when both ends are protruded. The backing layer 5 is preferably formed in a structure in which a plurality of layers having different acoustic characteristics are stacked in order to optimize the braking action of the ultrasonic wave. One surface of the backing layer 5 facing the piezoelectric plate 3 is required to have a certain degree of planar accuracy.
This can be easily achieved by performing polishing after hardening .

【0019】また、接続の信頼性を高めるために各信号
線6の先端部を凸状に露出形成することは、接触面積を
増加させて電気接続を確実にするという観点から有効な
方法であると考えられ、信号線6の先端部を凸状に露出
形成することは先端部をメッキする方法、またはプラズ
マなどを利用したエッチング処理により先端部の樹脂層
のみを除去する方法で簡単に実現できる。次に、図1
(b)に示すように、圧電体3の表面側からバッキング
層5に到達するまでの深さで、完成時の振動子片の配列
にしたがって溝7をカッティングにより形成する。これ
により圧電体3が複数の振動子片3´に分離され、また
振動子片間の電気的な接続関係が切断される。
In order to improve the reliability of the connection, it is effective to form the tip of each signal line 6 to be exposed in a convex shape from the viewpoint of increasing the contact area and ensuring the electrical connection. It is considered that the tip of the signal line 6 is exposed in a convex shape, and can be easily realized by plating the tip or by removing only the resin layer at the tip by etching using plasma or the like. . Next, FIG.
As shown in (b), a groove 7 is formed by cutting at a depth from the surface side of the piezoelectric body 3 to the backing layer 5 according to the arrangement of the vibrator pieces at the time of completion. As a result, the piezoelectric body 3 is separated into a plurality of vibrator pieces 3 ', and the electrical connection between the vibrator pieces is cut.

【0020】なお、カッテイングは導電性接着剤4の少
なくとも下面まで行われていればよいが、隣り合う振動
子片間の音響的な信号のクロストークを低減するために
バッキング層5を任意の深さまでにカッティングするこ
とが好ましい。そして、図1(c)に示すように、溝7
に硬化性樹脂9で充填する。樹脂9が硬化した後、図1
(d)に示すように、振動子片3´上に共通電極2を装
着する。この装着方法としては、厚みの薄い銅箔などを
貼り付ける方法、真空蒸着により金属被膜を被着させる
方法、導電性の硬化性接着剤を塗布うる方法など、いず
れの方法を採用してもよいが、ここでは特に、フィルム
状の導電性樹脂を装着する方法を採用するものとし、こ
の方法では最適なフィルム厚と音響インピーダンスを選
択することによって、共通電極2に音響整合層としての
作用を持たせることが可能になる。
It is sufficient that the cutting is performed to at least the lower surface of the conductive adhesive 4. However, in order to reduce crosstalk of acoustic signals between adjacent vibrator pieces, the backing layer 5 is formed at an arbitrary depth. It is preferable to perform cutting beforehand . Then, as shown in FIG.
Is filled with a curable resin 9. After the resin 9 is cured, FIG.
As shown in (d), the common electrode 2 is mounted on the vibrator piece 3 '. As this mounting method, any method such as a method of attaching a thin copper foil or the like, a method of applying a metal film by vacuum evaporation, a method of applying a conductive curable adhesive, and the like may be adopted. However, here, in particular, a method of mounting a film-shaped conductive resin is adopted. In this method, the common electrode 2 has an effect as an acoustic matching layer by selecting an optimal film thickness and an acoustic impedance. It is possible to make it.

【0021】最後に、図1(e)に示すように、共通電
極2の上に音響整合層1を積層し、この音響整合層1を
振動子片の指向特性を向上するためにカッティング
る。この音響整合層1の材料としては、音響特性の調整
が可能な音響特性の異なる複数種の材料の混合材が採用
される。なお、カッティングによる溝8には樹脂等を充
填させることが構造的強度の点から好ましい。本実施例
によると、信号線6と振動子片3´との接続の位置合わ
せおよびその作業が簡単になるので、作業効率が向上す
る。また、圧電板3のカッティング処理は圧電板3にバ
ッキング層5を接着した後に行っているので、必要に応
じてバッキング層5まで切り込むことができ、したがっ
て高精度のカッティング加工を要求しない。
Finally, as shown in FIG. 1E, an acoustic matching layer 1 is laminated on the common electrode 2, and the acoustic matching layer 1 is cut to improve the directional characteristics of the vibrator element. br /> As a material of the acoustic matching layer 1, a mixed material of a plurality of types of materials having different acoustic characteristics whose acoustic characteristics can be adjusted is employed. It is preferable to fill the groove 8 by cutting with a resin or the like from the viewpoint of structural strength. According to the present embodiment, the alignment of the connection between the signal line 6 and the vibrator piece 3 'and the operation thereof are simplified, so that the operation efficiency is improved. In addition, since the cutting of the piezoelectric plate 3 is performed after the backing layer 5 is bonded to the piezoelectric plate 3, the cutting can be performed up to the backing layer 5 as necessary, and therefore, high-precision cutting is not required.

【0022】なお、導電性接着剤4の厚みと音響インピ
ーダンスを適当に選択することによって、接着剤4の制
動効果を考慮した実効的な音響インピーダンスを調整す
ることができ、これにより2次元アレイ型超音波プロー
ブの総合的な特性を調整することが可能である。また、
共通電極2を振動子片3´に装着する前に共通電極2に
音響整合層1を積層させておいてもよい。さらに、信号
線6をその先端部分のみバッキング層5に固定させるこ
とにより、圧電板3のカッティング後に振動子片3´の
配列に曲率を付けて、例えばコンベックスプローブやコ
ンケーブプローブに形成することも可能である。
Incidentally, by appropriately selecting the thickness and the acoustic impedance of the conductive adhesive 4, the effective acoustic impedance in consideration of the braking effect of the adhesive 4 can be adjusted. It is possible to adjust the overall characteristics of the ultrasonic probe. Also,
The acoustic matching layer 1 may be laminated on the common electrode 2 before attaching the common electrode 2 to the vibrator piece 3 ′. Furthermore, by fixing the signal line 6 to the backing layer 5 only at the tip portion, the arrangement of the vibrator pieces 3 ′ can be given a curvature after cutting the piezoelectric plate 3, for example, to form a convex probe or concave probe. It is.

【0023】(第2実施例) 図2(a)は第2実施例による信号線の引き出しの様子
を側面から見た図であり、図2(b)はこれを上方から
見た図である。本実施例では、振動子片3´と基板1
1,12の電極13との間をワイヤーボンディング法に
よって電気的に接続するときの基板11,12の配置に
特徴を有する。複数の電極13が形成された基板11,
12は、2次元アレイ型超音波プローブの送受信制御処
理や画像生成処理等を行う装置本体と2次元アレイ型超
音波プローブとを電気的に中継するためのものである。
各振動子片3´は、基板11,12の電極13に個々に
接続される。このとき基板11は、振動子片3´の周囲
をすり鉢上に取り囲むように傾斜をもって配置される。
基板12は基板11と同じ傾斜でもって、且つ上方から
見て基板11と重ならないように雛壇状に配置される。
(Second Embodiment) FIG. 2 (a) is a side view of a state of drawing out signal lines according to a second embodiment, and FIG. 2 (b) is a view of this from above. . In this embodiment, the vibrator piece 3 ′ and the substrate 1
The arrangement of the substrates 11 and 12 when electrically connecting the first and second electrodes 13 to each other by a wire bonding method is characteristic. A substrate 11 on which a plurality of electrodes 13 are formed,
Numeral 12 is for electrically relaying the two-dimensional array type ultrasonic probe to a device main body for performing transmission / reception control processing and image generation processing of the two-dimensional array type ultrasonic probe.
Each vibrator piece 3 ′ is individually connected to the electrodes 13 of the substrates 11 and 12. At this time, the substrate 11 is arranged with an inclination so as to surround the vibrator piece 3 ′ on a mortar.
The substrate 12 has the same inclination as the substrate 11 and is arranged in a platform shape so as not to overlap the substrate 11 when viewed from above.

【0024】このように基板11,12を配置すること
により、信号線6を重なり合うことなく引き回すことが
できるので信号線同士の接触による電気的なクロストー
クの発生が抑えられ、また振動子片3´と電極13とを
直線的に信号線6で連絡することができるので作業効率
の向上が図れる。また、振動子片数分の電極13を、複
数枚、ここでは8枚の基板11,12に分散させること
ができるので、電極間を十分な距離を隔てて離間させる
ことができ、信号線6を電極13に結合させるときの多
少の位置誤差を許容することができる。
By arranging the substrates 11 and 12 in this manner, the signal lines 6 can be routed without overlapping, so that the occurrence of electric crosstalk due to the contact between the signal lines can be suppressed, and the vibrator element 3 can be formed. 'And the electrode 13 can be linearly connected by the signal line 6, so that the working efficiency can be improved. Further, since the electrodes 13 for the number of the vibrator pieces can be dispersed on a plurality of, here eight, substrates 11, 12, the electrodes can be separated from each other with a sufficient distance, and the signal lines 6 can be separated. Can be tolerated to some extent when coupling to the electrode 13.

【0025】なお全電極13と全振動子片3´との間を
信号線6による接続が完了した後に、バッキング層5を
注型法によって形成する。他の加工処理、つまり共通電
極2の形成、音響整合層1の積層およびカッティングは
第1実施例と同様である。 (第3実施例) 図3には第3実施例による2次元アレイ型超音波プロー
ブを構成する一部品であるところのスペーサ30とフレ
キシブルプリント基板(以下「FPC」と略す)31を
示す。スペーサ30は非導電性の例えばアクリル樹脂に
より、完成時の行方向の振動子片ピッチの厚さで成型さ
れる。スペーサ30には位置合わせのための2つの貫通
穴32が所定の間隔で貫通されている。なおスペーサ3
0としてはアクリル樹脂に限らず、金属、樹脂、ゴム
材、ガラス等の非導電性の材料であればかまわない。
After the connection between all the electrodes 13 and all the transducer pieces 3 'by the signal line 6 is completed, the backing layer 5 is formed by casting. Other processing, that is, formation of the common electrode 2, lamination and cutting of the acoustic matching layer 1, are the same as in the first embodiment. Third Embodiment FIG. 3 shows a spacer 30 and a flexible printed circuit board (hereinafter abbreviated as “FPC”) 31, which are one component of a two-dimensional array type ultrasonic probe according to a third embodiment. The spacer 30 is formed of a nonconductive acrylic resin, for example, with a thickness of the vibrator piece pitch in the row direction at the time of completion. Two through holes 32 for positioning are penetrated in the spacer 30 at predetermined intervals. Spacer 3
0 is not limited to an acrylic resin, but may be a non-conductive material such as a metal, a resin, a rubber material, and glass.

【0026】FPC31には、完成時の列方向の振動子
片ピッチの間隔で複数の信号線33が配線されている。
またこのFPC31にも、スペーサ30の貫通穴32と
同径の2つの貫通穴34が、スペーサ30の貫通穴32
と間隔で貫通されている。このようなスペーサ30およ
びFPC31を用いた本実施例による2次元アレイ型超
音波プローブの構造をその製造手順に沿って以下に説明
する。図4〜図8は製造手順を順番に示す斜視図であ
る。
A plurality of signal lines 33 are arranged on the FPC 31 at intervals of a transducer piece pitch in the column direction at the time of completion.
Also in this FPC 31, two through holes 34 having the same diameter as the through hole 32 of the spacer 30 are provided.
And at intervals. The structure of the two-dimensional array type ultrasonic probe according to the present embodiment using the spacer 30 and the FPC 31 will be described below along the manufacturing procedure. 4 to 8 are perspective views sequentially showing the manufacturing procedure.

【0027】まず、図4(a),(b)に示すように、
FPC31とスペーサ30をそれぞれの貫通穴32,3
4を目安に位置合わせして、完成時の振動子片の行方向
の数だけ交互に積層する。この積層は、図5に示すよう
に、貫通穴32(または34)より少なくとも小径であ
って、貫通穴32(または34)の間隔と同じ間隔を隔
てて設けられた2本の柱36を有する位置合せ治具35
の柱36にスペーサ30とFPC31の貫通穴32,3
4を挿入することにより行われる。完成時の振動子片の
行方向の数分の積層が終了した後、図6(a)に示すよ
うに、最端のFPC31から対向治具37を介挿して固
定具38を柱36の先端に捩込むことにより積層構造を
固定する。この状態で、FPC31の一端側はスペーサ
30および位置合せ治具35より突出している。
First, as shown in FIGS. 4A and 4B,
The FPC 31 and the spacer 30 are inserted into the respective through holes 32, 3
4 is aligned as a guide, and the vibrator pieces at the time of completion are alternately stacked by the number in the row direction. As shown in FIG. 5, the stack has two pillars 36 that are at least smaller in diameter than the through holes 32 (or 34) and that are provided at the same distance as the distance between the through holes 32 (or 34). Alignment jig 35
Of the spacer 30 and the through holes 32, 3 of the FPC 31
4 is inserted. After the completion of the lamination of the vibrator pieces in the row direction at the time of completion, as shown in FIG. 6A, the fixing tool 38 is inserted from the endmost FPC 31 via the opposing jig 37 to the tip of the column 36. To fix the laminated structure. In this state, one end of the FPC 31 protrudes from the spacer 30 and the positioning jig 35.

【0028】次に図6(b)に示すように、FPC31
の一端側に、硬化性の液体樹脂等で鋳型成型によりバッ
キング層39を形成する。成型時のバッキング層39の
厚さ調整により、または硬化後に表面を平面状に削取す
ることにより、FPC31の信号線33の先端部分をバ
ッキング層39の表面から露出させる。バッキング層3
9は主成分としての例えばエポキシ樹脂に粉末(金属酸
化物、金属、またはガラスバブル)を適当な割合で混合
することにより、最適な音響インピーンダンスに調整さ
れる。
Next, as shown in FIG.
A backing layer 39 is formed on one end of the substrate by molding with a curable liquid resin or the like. The tip of the signal line 33 of the FPC 31 is exposed from the surface of the backing layer 39 by adjusting the thickness of the backing layer 39 during molding or by shaving the surface into a flat shape after curing. Backing layer 3
9 is adjusted to an optimal acoustic impedance by mixing powder (metal oxide, metal, or glass bubbles) in an appropriate ratio with, for example, epoxy resin as a main component.

【0029】そして導電性の接着剤40によりバッキン
グ層39上に圧電板41を装着し、図7(b)に示すよ
うに、完成時の振動子片の行方向ピッチにしたがって行
方向に圧電板41をカッティング処理により分割する。
したがって、圧電板41はFPC31の信号線33と電
気的に接続される。勿論、このカッティング処理は第1
実施例と同様に少なくともバッキング層39に到達する
深さまで行われる。なお、圧電板41とバッキング層3
9を、導電性の接着剤40の代りに異方性導電膜により
接着してもよい。また、FPC31の信号線33と圧電
板41との接続性を良くするために、信号線33の先端
部をメッキ処理により隆起させたり、バッキング層形成
後スパッタにてバッキング層上面に導電層を形成し、そ
の後、導電性接着剤40にて圧電板41をこの導電層に
接着することが好ましい。
Then, the piezoelectric plate 41 is mounted on the backing layer 39 by the conductive adhesive 40, and as shown in FIG. 7B, the piezoelectric plate 41 is moved in the row direction according to the row pitch of the completed vibrator piece. 41 is divided by a cutting process.
Therefore, the piezoelectric plate 41 is electrically connected to the signal line 33 of the FPC 31. Of course, this cutting process is the first
This is performed at least to a depth reaching the backing layer 39 as in the embodiment. The piezoelectric plate 41 and the backing layer 3
9 may be bonded by an anisotropic conductive film instead of the conductive adhesive 40. Further, in order to improve the connectivity between the signal line 33 of the FPC 31 and the piezoelectric plate 41, the tip of the signal line 33 is raised by plating, or a conductive layer is formed on the upper surface of the backing layer by sputtering after the formation of the backing layer. After that, it is preferable that the piezoelectric plate 41 be bonded to the conductive layer with the conductive adhesive 40.

【0030】このカッティング処理により形成された溝
にシリコン樹脂等を充填した後、図7(b)に示すよう
に、スパッタ処理により共通電極42を圧電板41上に
形成する。なおスパッタ処理によらず、導電接着剤や導
電膜により共通電極42を形成しても良い。この共通電
極42上に音響整合層43を形成した後、完成時の振動
子片の列方向ピッチにしたがって列方向に圧電板41を
カッティング処理により分割する。このカッティング処
理も少なくともバッキング層39に到達する深さまで行
われる。また、このカッティング処理により形成された
溝にシリコン樹脂等を充填する。
After filling the groove formed by the cutting process with silicon resin or the like, the common electrode 42 is formed on the piezoelectric plate 41 by a sputtering process as shown in FIG. Note that the common electrode 42 may be formed of a conductive adhesive or a conductive film instead of the sputtering process. After the acoustic matching layer 43 is formed on the common electrode 42, the piezoelectric plate 41 is divided by a cutting process in the column direction according to the pitch of the completed transducer pieces in the column direction. This cutting process is also performed at least to a depth reaching the backing layer 39. The groove formed by the cutting process is filled with a silicon resin or the like.

【0031】この後、図9(a),(b),(c)に示
すように共通電極42の側面、上面、または下面からア
ース線44を接続する。最後に、音響整合層43上に音
響レンズを装着することにより2次元アレイ型超音波プ
ローブが完成する。本実施例によると、第1実施例と同
様な効果が得られる。なお、FPC31に限らず、通常
のガラスエポキシ樹脂などをベースとしたPC板でも良
い。上述の説明ではFPC31には、完成時の列方向の
振動子片ピッチの間隔で複数の信号線33が配線されて
いるが、図8の段階でFPC31の先端は列方向に沿っ
てカッティングされるので、図10に示すように、信号
線33はその先端で共通接続されていてもよい。この場
合、振動子片のサブダイスに対応しやすくなる。
Thereafter, as shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, a ground wire 44 is connected from the side, top, or bottom of the common electrode 42. Finally, a two-dimensional array type ultrasonic probe is completed by mounting an acoustic lens on the acoustic matching layer 43. According to this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. The PC board is not limited to the FPC 31 but may be a PC board based on a normal glass epoxy resin or the like. In the above description, the FPC 31 is provided with a plurality of signal lines 33 at intervals of the vibrator piece pitch in the column direction at the time of completion, but the tip of the FPC 31 is cut along the column direction at the stage of FIG. Therefore, as shown in FIG. 10, the signal lines 33 may be commonly connected at their ends. In this case, it becomes easy to cope with the sub die of the vibrator piece.

【0032】また、図8の列方向のカッティング処理
は、図7(a)または(b)の段階で行ってもよい。ま
た、2次元アレイ型超音波プローブでは行方向(スライ
ス方向)の音響レンズは不必要な場合もあるが、この場
合、音響レンズに代えてゴム材などで形成された生体接
触層を設けるだけでよい。また、位置合せ治具35は上
述した形状に限定されず、位置合せとしての機能が確保
できる限りにおいて他の形態に変形してもかまわない。
また、上述したスペーサ30とFPC31との積層構造
の固定は位置合せ治具35の柱36に固定具38を捩じ
込むことによるのではなく、位置合せ治具35の柱36
にスペーサ30やFPC31の貫通穴を挿入する毎に接
着剤で接着するようにして、バッキング層形成前に位置
合せ治具35を除去するようにしてもよい。
The cutting process in the column direction shown in FIG. 8 may be performed at the stage shown in FIG. 7A or 7B. In some cases, the acoustic lens in the row direction (slice direction) is unnecessary in the two-dimensional array type ultrasonic probe. In this case, only the living body contact layer formed of a rubber material or the like is provided instead of the acoustic lens. Good. Further, the positioning jig 35 is not limited to the above-described shape, and may be deformed to another form as long as the function as the positioning can be ensured.
Further, the fixing of the laminated structure of the spacer 30 and the FPC 31 is not performed by screwing the fixing tool 38 into the post 36 of the positioning jig 35, but by using the post 36 of the positioning jig 35.
Each time the through hole of the spacer 30 or the FPC 31 is inserted, the positioning jig 35 may be removed before the backing layer is formed.

【0033】また、FPC31のベースにスペーサとし
ての機能をもたせるようにしてもよい。また、上述の説
明では、スペーサ30とFPC31とを位置合せ治具3
5を用いて位置合せしながら積層していたが、完成時の
行方向の振動子片ピッチの間隔で複数の開口部46を設
けた図11(a)に示すようなラック45の開口部46
に、図11(b)のFPC31´を図12に示すように
挿入するようにしてもよい。さらに、図13(a),
(b)は図6(b)の状態を上方から見た図であるが、
1つの振動子片に対して2つの信号線33を接続するの
が一般的であり、2枚のFPC31で1列分の振動子片
の電極を引き出しており、このことに対応して本実施例
では振動子片ピッチの整数倍のピッチで信号線33を形
成したFPC31を交互に振動子片ピッチずつずらして
千鳥状に配置するようにすれば、隣り合う信号線間を十
分離間することができ、したがって振動子片のピッチの
微細化に追従することができる。
The base of the FPC 31 may have a function as a spacer. Also, in the above description, the positioning jig 3
5 are aligned while being stacked, but when the plurality of openings 46 are provided at intervals of the transducer piece pitch in the row direction at the time of completion, the openings 46 of the rack 45 as shown in FIG.
Alternatively, the FPC 31 'in FIG. 11B may be inserted as shown in FIG. Further, FIG.
FIG. 6B is a view of the state of FIG.
In general, two signal lines 33 are connected to one vibrator piece, and the electrodes of the vibrator piece for one row are drawn out by two FPCs 31. In the example, if the FPCs 31 in which the signal lines 33 are formed at an integral multiple of the vibrator piece pitch are alternately shifted by the vibrator piece pitch and arranged in a staggered manner, adjacent signal lines can be sufficiently separated. Therefore, it is possible to follow the miniaturization of the pitch of the vibrator pieces.

【0034】(第4実施例) 第4実施例は2次元アレイ型超音波プローブにおいて、
振動子片の電極引き出しを担うフレキシブルプリント基
板(以下「FPC」と略す)の配線パターンおよびこの
配線パターンと振動子片との接続の改良に関する。本実
施例によるFPCには、図14乃至図16に示したいず
れかの配線パターンが採用される。図14乃至図16は
第m行の第1列から第8列までの8つの振動子片に対向
する部分の配線パターンだけを示す平面図であるが、他
の部分も同じパターンの繰り返しであるので省略してあ
る。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment is directed to a two-dimensional array type ultrasonic probe.
The present invention relates to a wiring pattern of a flexible printed circuit board (hereinafter abbreviated as “FPC”) for leading an electrode of a vibrator piece and an improvement in connection between the wiring pattern and the vibrator piece. Any of the wiring patterns shown in FIGS. 14 to 16 is adopted for the FPC according to the present embodiment. FIGS. 14 to 16 are plan views showing only the wiring pattern of the portion facing the eight vibrator pieces from the first column to the eighth column of the m-th row, but the other portions are the same pattern repeated. It has been omitted.

【0035】図14において、50m1〜50m8は、
第m行の第1列から第8列までの各振動子片51m1〜
51m8の電極に接続されるべき導体露出部である。こ
の導体露出部50m1〜50m8は、列方向には各振動
子片51m1〜51m8の列方向のピッチと同じピッチ
で配列されている。また導体露出部50m1〜50m8
は、隣り合う導体露出部間でその位置が列方向において
一致しないように、各振動子片51m1〜51m8の行
方向の長さの範囲内で、行方向にずらされて配列されて
いる。このように導体露出部50m1〜50m8を行方
向にずらして配列することは、各導体露出部50m1〜
50m8に個別に接続される信号線52を、FPCの両
側に分散して直線的で単純な配線パターンで配線するこ
とを可能にし、これによりFPCの製造工程を簡易化を
実現する。
In FIG. 14, 50m1 to 50m8 are:
Each of the transducer pieces 51m1 to 51m1 in the first to eighth columns of the m-th row
A conductor exposed portion to be connected to the 51m8 electrode. The conductor exposed portions 50m1 to 50m8 are arranged at the same pitch in the column direction as the pitch of each of the transducer pieces 51m1 to 51m8 in the column direction. Also, conductor exposed portions 50m1 to 50m8
Are arranged so as to be shifted in the row direction within the range of the length of each of the transducer pieces 51m1 to 51m8 in the row direction so that the positions of the adjacent conductor exposed portions do not coincide in the column direction. Arranging the conductor exposed portions 50m1 to 50m8 in the row direction in this manner means that each of the conductor exposed portions 50m1 to 50m8 is
The signal lines 52 individually connected to the 50m8 can be distributed on both sides of the FPC and wired with a straight-line and simple wiring pattern, thereby simplifying the manufacturing process of the FPC.

【0036】また、隣り合う導体露出部間の間隙が広い
ので、各導体露出部50m1〜50m8の大型化を可能
にする。なお、複数の信号線52をFPCの片側だけに
集中させてもかまわないが、この場合、各信号線幅を狭
くする微細加工技術が必要になったり、その微細化に応
じて各信号線が許容できる電流容量の低下を招くことか
ら、好ましいとは言えない。図15は図14の信号線数
を1/2に減少させた配線パターンを示している。な
お、列方向の振動子片数は8個と仮定して以下説明す
る。この配線パターンは、列方向の中心線Cに対して線
対称の位置関係にある2つの導体露出部50m1と50
m8、50m2と50m7、50m3と50m6、50
m4と50m5、換言すると同列であって中心線Cから
の距離が同じ2つの導体露出部をそれぞれ1本の信号線
52で共通接続したことを特徴とする。
Further, since the gap between the exposed conductors is large, the size of the exposed conductors 50m1 to 50m8 can be increased. Note that the plurality of signal lines 52 may be concentrated on only one side of the FPC, but in this case, a fine processing technique for reducing the width of each signal line is required. It is not preferable because the allowable current capacity is reduced. FIG. 15 shows a wiring pattern in which the number of signal lines in FIG. 14 is reduced to half. The following description is based on the assumption that the number of transducer pieces in the column direction is eight. This wiring pattern is composed of two conductor exposed portions 50m1 and 50m1, which are line-symmetric with respect to the center line C in the column direction.
m8, 50m2 and 50m7, 50m3 and 50m6, 50
m4 and 50m5, in other words, two conductor exposed portions which are in the same row and have the same distance from the center line C are commonly connected by one signal line 52, respectively.

【0037】2次元アレイ型超音波プローブでは、上述
のような位置関係にある2つの振動子片を同位相(同じ
タイミング)で駆動させる場合があり、このような場合
には上述のような位置関係の2つの導体露出部を共通接
続しても何等問題は生じない。したがって上述のような
位置関係の2つの導体露出部を共通接続する配線パター
ンは、信号線数の減少および信号線ピッチの拡大を実現
する。図16は現在最も一般的な同行の導体露出部50
m1〜50m8を直線状に配列した場合に対応する配線
パターンを示す。この配線パターンでは、図15の場合
と同様に列方向の中心線Cに対して線対称の位置関係に
ある2つの導体露出部を共通接続すると共に、隣り合う
導体露出部を回避するように屈曲して信号線52を配線
する。このような配線パターンによると、信号線数は図
15のそれより多くなる反面、信号線密度が減少し導体
露出部及び信号線幅を大きくすることが可能となる。
In a two-dimensional array type ultrasonic probe, there are cases where two transducer pieces having the above-mentioned positional relationship are driven at the same phase (at the same timing). Even if the two exposed portions of the relationship are connected in common, no problem occurs. Therefore, the wiring pattern for commonly connecting the two conductor exposed portions in the above positional relationship realizes a reduction in the number of signal lines and an increase in the signal line pitch. FIG. 16 shows the most commonly used conductor exposed portion 50 at the same time.
5 shows a wiring pattern corresponding to a case where m1 to 50m8 are linearly arranged. In this wiring pattern, as in the case of FIG. 15, two conductor exposed portions having a line symmetrical positional relationship with respect to the center line C in the column direction are connected in common and bent so as to avoid adjacent conductor exposed portions. Then, the signal line 52 is wired. According to such a wiring pattern, the number of signal lines is larger than that in FIG. 15, but the signal line density is reduced and the exposed conductor portion and the signal line width can be increased.

【0038】図14乃至図16に示す配線パターンで
は、信号線の末端には電気接続用のパッドまたはスルー
ホールが設けられる。FPC上には必要な電気回路が設
けられてもよい。なお図14乃至図16に示す配線パタ
ーンでは、振動子片の行間に配線パターン非形成領域を
設け、この領域には信号線52を配線しない。これは後
述する製造工程においてFPCに圧電板(圧電セラミッ
クス)を装着後、圧電板をカッティングにより複数の振
動子片に分離する場合、カッティングをその領域でのみ
実施することにより、信号線52を切断してしまうこと
を回避するためである。したがって圧電板に単に溝を形
成するような信号線52を切断する可能性のない場合に
は、勿論、上記領域を設ける必要はない。
In the wiring patterns shown in FIGS. 14 to 16, pads or through holes for electrical connection are provided at the ends of the signal lines. A necessary electric circuit may be provided on the FPC. In the wiring patterns shown in FIGS. 14 to 16, a wiring pattern non-formation area is provided between rows of the vibrator pieces, and the signal line 52 is not wired in this area. This after mounting the piezoelectric plate to FPC in the manufacturing process to be described later (piezoelectric ceramics), when separating the plurality of transducer element by cutting the piezoelectric plate, by performing cutting only in that region, cutting a signal line 52 This is to avoid doing so. Therefore, if there is no possibility of cutting the signal line 52 that simply forms a groove in the piezoelectric plate, it is, of course, not necessary to provide the above-described region.

【0039】図14乃至図16に示した導体露出部50
m1〜50m8は、図17(a),(b),(c)、図
18(a),(b)に示したいずれかの断面構造に形成
される。図17(a)には、ベース60上に接着剤61
で導体層(信号線)62を接着し、さらに導体層62上
に接着剤63で絶縁層(カバーレイフィルム)64を接
着した後、絶縁層64および接着剤63を貫通して導体
層62まで到達する絶縁層貫通穴65が導体露出部とし
て適当な位置に設けられた構造が示されている。
The exposed conductor portion 50 shown in FIGS.
m1 to 50m8 are formed in any of the cross-sectional structures shown in FIGS. 17 (a), (b), (c) and FIGS. 18 (a), (b). FIG. 17A shows an adhesive 61 on a base 60.
After bonding the conductor layer (signal line) 62 with an adhesive and further bonding an insulating layer (cover lay film) 64 on the conductor layer 62 with an adhesive 63, the insulating layer 64 and the adhesive 63 are penetrated to the conductor layer 62. The structure is shown in which the insulating layer through hole 65 that reaches is provided at an appropriate position as a conductor exposed portion.

【0040】図17(b)の構造は、図17(a)の絶
縁層貫通孔65に銅等の導電性の良好な金属66を表面
まで充填した構造である。図17(c)は、図17
(a)の絶縁層貫通孔65にはんだ等の導電性の良好な
溶解性金属を充填し絶縁層表面から突出させたバンプ構
造である。図18(a)は、図17(a)の絶縁層貫通
孔65に銅等の導電性の良好な金属68を表面まで充填
し、この金属68の上にはんだ等の導電性の良好な溶解
性金属69を突出させたバンプ構造である。
The structure of FIG. 17B is a structure in which the insulating layer through hole 65 of FIG. 17A is filled with a metal 66 having good conductivity such as copper to the surface. FIG.
(A) A bump structure in which the insulating layer through hole 65 is filled with a soluble metal having good conductivity such as solder and protrudes from the surface of the insulating layer. FIG. 18A shows that the insulating layer through hole 65 of FIG. 17A is filled with a metal 68 having good conductivity such as copper to the surface, and the metal 68 is melted with good conductivity such as solder. This is a bump structure in which the conductive metal 69 is projected.

【0041】図18(b)は、図17(a)の絶縁層貫
通孔65に銅等の導電性の良好な金属70を充填し絶縁
層表面から突出させ、この銅表面に金等の導電性の良好
な金属71でメッキ処理を施したバンプ構造である。な
お、図17(c)、図18(a)、図18(b)の突出
部分は、絶縁層64の面上に多少拡がっていてもよい。
また、上述では絶縁層64はカバーレイフィルムである
が、非導電性の塗料(インク)等を導体層62の両面に
塗布し、乾燥硬化させて形成してもよい。また振動子片
と対向しない側のベース60を除去した構造であっても
よい。
FIG. 18B shows that the insulating layer through hole 65 of FIG. 17A is filled with a metal 70 having good conductivity such as copper and protruded from the surface of the insulating layer. It has a bump structure plated with a metal 71 having good properties. Note that the protruding portions in FIGS. 17C, 18A, and 18B may slightly extend on the surface of the insulating layer 64.
Although the insulating layer 64 is a cover lay film in the above description, the insulating layer 64 may be formed by applying a non-conductive paint (ink) or the like to both surfaces of the conductive layer 62 and drying and curing the conductive layer. Further, the structure may be such that the base 60 on the side not facing the vibrator piece is removed.

【0042】次に、上述したいずれかのFPCを用いて
2次元アレイ型超音波画像プロセッサ9の製造手順を説
明する。なおここでは圧電板の一例として圧電セラミッ
クスを使用して説明する。FPCが図17(c)、図1
8(a)、図18(b)のように導体露出部にバンプ構
造を採用した場合には、圧電セラミックスの対応位置に
も同様なバンプ構造を形成し、両者を圧接により接続す
ることが可能であり、またその他の場合には導電性の接
着剤、異方導電性フィルム、はんだ付けにより導体露出
部と圧電セラミックスの対応位置との接続が可能であ
る。
Next, the manufacturing procedure of the two-dimensional array type ultrasonic image processor 9 using any one of the above-described FPCs will be described. Here, a description will be given using a piezoelectric ceramic as an example of the piezoelectric plate. FIG. 17 (c), FIG.
In the case where a bump structure is employed for the exposed conductor as shown in FIG. 8 (a) and FIG. 18 (b), a similar bump structure can be formed at the corresponding position of the piezoelectric ceramics, and both can be connected by pressure welding. In other cases, the conductive exposed portion can be connected to the corresponding position of the piezoelectric ceramic by a conductive adhesive, an anisotropic conductive film, or soldering.

【0043】まず、圧電セラミックスの背面(FPCと
の対向面)に、図19(a)または図19(b)に示す
ように電極を形成する。図19(a)の場合、同列の振
動子片に共通する列数分の分割電極801 〜808
が列方向に沿って平行に形成される。図19(b)の場
合、全振動子片数分の分割電極(80m1〜80m8)
が完成時の振動子片の配列に応じてマトリクス状に形成
される。図19(a)または図19(b)に示す分割電
極の形成は、予め各分割パターンを印刷したマスクシー
トを圧電セラミックスの背面装着したり、圧電セラミッ
クスの背面一面に形成した導電層を分割パターンにした
がってエッチング処理またはカッティング処理による溝
加工で分割する方法が採用される。なお、図19(a)
に示した行方向のみ分割された電極を形成した場合に
は、後述する圧電セラミックスを行方向に分割する際に
圧電セラミックスと共に分割電極801 〜808 も
分割することが必要になる。
First, electrodes are formed on the back surface (the surface facing the FPC) of the piezoelectric ceramic as shown in FIG. 19A or 19B. In the case of FIG. 19A, the divided electrodes 801 to 808 of the number of rows common to the vibrator pieces in the same row are used.
Are formed in parallel along the column direction. In the case of FIG. 19 (b), the divided electrodes (80m1 to 80m8) corresponding to the total number of transducer pieces
Are formed in a matrix according to the arrangement of the vibrator pieces at the time of completion. The split electrodes shown in FIG. 19A or FIG. 19B are formed by mounting a mask sheet on which the respective division patterns are printed in advance on the back surface of the piezoelectric ceramic, or by forming a conductive layer formed on the entire back surface of the piezoelectric ceramic by the division pattern. In accordance with the method described above, a method of dividing by groove processing by etching processing or cutting processing is adopted. FIG. 19 (a)
In the case of forming the electrode divided only in the row direction shown in (1), it is necessary to divide the divided electrodes 801 to 808 together with the piezoelectric ceramic when dividing the piezoelectric ceramic described later in the row direction.

【0044】勿論、バンプ圧接や異方導電性フィルムに
より導体露出部と分割電極を接続する方法を採用する場
合には、当該工程後に圧電セラミックス背面の各分割電
極上にバンプ構造を形成する。また、導電性接着剤によ
りFPCの導体露出部と圧電セラミックス背面の分割電
極とを接続する場合には、図20に示すように圧電セラ
ミックス背面の各分割電極の全面に導電性接着剤を塗布
する。また図21に示すように圧電セラミックス背面の
各分割電極におけるFPCの各導体露出部に対向する部
分に導電性接着剤を円形状に塗布する。なお図21にお
いて導電性接着剤を円形状に塗布することに限定され
ず、方形等他の形状に塗布してもよい。
Of course, when a method of connecting the exposed portion of the conductor and the divided electrode by bump pressing or anisotropic conductive film is employed, a bump structure is formed on each divided electrode on the back surface of the piezoelectric ceramic after the step. When connecting the conductor exposed portion of the FPC and the divided electrodes on the back surface of the piezoelectric ceramics with a conductive adhesive, the conductive adhesive is applied to the entire surface of each divided electrode on the back surface of the piezoelectric ceramics as shown in FIG. . In addition, as shown in FIG. 21, a conductive adhesive is applied in a circular shape to a portion of each split electrode on the back surface of the piezoelectric ceramic facing each conductor exposed portion of the FPC. In FIG. 21, the conductive adhesive is not limited to being applied in a circular shape, but may be applied in another shape such as a square.

【0045】次にこのように形成された圧電セラミック
スおよびFPCを用いて、2次元アレイ型超音波プロー
ブの構造をその製造手順にしたがって説明する。まず、
図22(a)乃至同図(c)に示すように、上述したよ
うに分割電極を形成した圧電セラミックス90の背面に
FPC91を位置整合して装着し、その後、FPC91
の背面に音響漏れを防止するためのバッキング材92を
装着する。バッキング材92としては従来振動子片と同
様の部材あるいは、FPC91とほぼ等しい音響インピ
ーダンスを有する材料を使用しFPC91での音響反射
を軽減するようにすることが好ましい。また、バッキン
グ材92としては後工程での製造誤差を抑えるために熱
変化が少なく、耐圧性の高い材料が好ましい。また、厚
み方向に複数の部材を積層してバッキング材92を形成
すること、すなわち熱変化が少なく耐圧性の高い材料を
下層に、また上層には音響性能を調整するための層を有
する積層バッキング材を形成することによって、製造誤
差を抑えて、なおかつ良好な音響特性を得ることができ
る。さらに、FPC91がその背面側に導体が露出した
絶縁層としてのベースのない構造である場合には、バッ
キング材92を電気的絶縁材料で形成することが好まし
い。
Next, the structure of the two-dimensional array type ultrasonic probe using the piezoelectric ceramics and the FPC thus formed will be described according to the manufacturing procedure. First,
As shown in FIGS. 22A to 22C, the FPC 91 is aligned and mounted on the back surface of the piezoelectric ceramic 90 on which the divided electrodes are formed as described above.
A backing material 92 for preventing sound leakage is attached to the back of the device. As the backing material 92, it is preferable to use the same material as the conventional vibrator piece or a material having an acoustic impedance substantially equal to that of the FPC 91 so as to reduce the acoustic reflection at the FPC 91. Further, as the backing material 92, a material which has a small heat change and a high pressure resistance is preferable in order to suppress a manufacturing error in a later step. Further, a plurality of members are laminated in the thickness direction to form the backing material 92, that is, a laminated backing having a material with little heat change and high pressure resistance as a lower layer and an upper layer having a layer for adjusting acoustic performance. By forming the material, it is possible to suppress manufacturing errors and obtain good acoustic characteristics. Further, when the FPC 91 has a structure without a base as an insulating layer in which a conductor is exposed on the back side, it is preferable that the backing material 92 be formed of an electrically insulating material.

【0046】次に図23(a)に示すように、圧電セラ
ミックス90を行方向に沿って少なくとも厚みの1/2
以上の深さまで切削し、圧電セラミックス90を完成時
の列方向の振動子片数分(ここでは説明の便宜上2つと
する)に分割する。勿論、信号線52を分断せずに圧電
セラミックス90を分割することが可能な場合には圧電
セラミックス90を完全に分離し、FPC90まで切削
するようにしてもよい。そして切削により形成された溝
93に、図23(b)に示すように非導電性且つ硬化性
の充填材94を充填する。この充填材94の材料として
は隣接する素子間の音響的結合が小さく且つ機械的強度
が大きい樹脂を採用する。充填材94の充填後、図23
(c)に示すように圧電セラミックス90の前面(超音
波放射面)一面に共通アース電極95としてのAu薄膜
を例えばスパッタ処理により形成する。
Next, as shown in FIG. 23A, the piezoelectric ceramics 90 are moved along the row direction by at least half of the thickness.
By cutting to the above depth, the piezoelectric ceramics 90 is divided into the number of vibrator pieces in the column direction at the time of completion (here, two for convenience of explanation). Of course, when the piezoelectric ceramics 90 can be divided without dividing the signal line 52, the piezoelectric ceramics 90 may be completely separated and cut to the FPC 90. Then, the non-conductive and hardening filler 94 is filled in the groove 93 formed by the cutting as shown in FIG. As a material of the filler 94, a resin having small acoustic coupling between adjacent elements and high mechanical strength is used. After filling with the filling material 94, FIG.
As shown in (c), an Au thin film as a common ground electrode 95 is formed on one surface of the front surface (ultrasonic radiation surface) of the piezoelectric ceramic 90 by, for example, a sputtering process.

【0047】共通アース電極95上には、図24(a)
に示すように、音響整合層96が装着される。続いて図
24(b)に示すように、音響整合層96から圧電セラ
ミックス90を経て少なくともFPC91及びバッキン
グ材92に到達する深度で、切削により列方向に沿って
溝97を形成し、音響整合層96および圧電セラミック
ス90を完成時の行方向の振動子片数分(ここでは説明
の便宜上3つとする)に分割する。この分割は、図14
乃至図16で説明した配線パターン非形成領域にて行う
ため、配線パターン52を分断することはない。
On the common ground electrode 95, FIG.
The acoustic matching layer 96 is mounted as shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 24B, grooves 97 are formed along the column direction by cutting at a depth reaching at least the FPC 91 and the backing material 92 from the acoustic matching layer 96 via the piezoelectric ceramics 90, and the acoustic matching layer 96 and the piezoelectric ceramics 90 are divided into the number of vibrator pieces in the row direction at the time of completion (three here for convenience of explanation). This division is shown in FIG.
Since the wiring pattern is formed in the wiring pattern non-forming region described with reference to FIG. 16, the wiring pattern 52 is not divided.

【0048】この分割後、図24(c)に示すように、
共通アース電極95を外部に引き出すためのFPC98
を装着する。切削により形成された溝97には、図25
に示すように、非導電性且つ硬化性の充填材99が充填
される。以上のように本実施例によれば第1実施例と同
様に2次元アレイ型超音波プローブを簡易な工程で完成
することができる。なお、超音波出力面が凸状のコンベ
ックスプローブは、次のような工程により製造される。
この場合、上述した図24(b)の工程終了後、図26
(a)に示すように、全体を強制的に湾曲させ、この状
態を保持する。そして、図26(b)に示すように、バ
ッキング材92の背面に保持部材99を装着することに
より湾曲状態を固定する。この後は、図24(c)の工
程に復帰し、同じ工程を実行する。
After this division, as shown in FIG.
FPC 98 for extracting common ground electrode 95 to the outside
Attach. The groove 97 formed by cutting has
As shown in FIG. 7, a non-conductive and hardening filler 99 is filled. As described above, according to the present embodiment, a two-dimensional array type ultrasonic probe can be completed in a simple process as in the first embodiment. The convex probe having a convex ultrasonic output surface is manufactured by the following steps.
In this case, after the above-described step of FIG.
As shown in (a), the whole is forcibly bent, and this state is maintained. Then, as shown in FIG. 26B, the curved state is fixed by attaching the holding member 99 to the back surface of the backing material 92. Thereafter, the process returns to the process of FIG. 24C, and the same process is performed.

【0049】また、分割された振動子片の寸法(厚さ×
巾×長さ)によっては所望の振動モード以外にも不要な
振動モードが近接して出現する場合がある。この場合に
は、図23に示す工程において図示した振動子片分割溝
以外にも列方向及び(又は)行方向に、その厚みの1/
2以上の深さの分割溝を形成し、同時に駆動されるべき
振動子片を複数の振動子片群(ここでは4つ)で構成す
ることも可能である。この場合、図24(b)に示す工
程において、振動子片分割溝位置の列方向及び(又は)
行方向に共通アース電極95を分断しない深さの溝を音
響整合層に形成する。この場合、図23に示す各工程は
図27の各工程に、図24に示す各工程は図28の各工
程に、図25に示す工程は図29の工程に置換される。
これによって不要振動モードの出現を軽減することがで
きる。このことはコンベックスプローブについても同様
である。
The dimensions (thickness × times)
Depending on (width × length), unnecessary vibration modes other than the desired vibration mode may appear in close proximity. In this case, in addition to the vibrator piece dividing grooves shown in the step shown in FIG.
It is also possible to form divided grooves having a depth of two or more, and to configure the vibrator pieces to be driven simultaneously from a plurality of vibrator piece groups (here, four). In this case, in the step shown in FIG. 24B, the row direction of the vibrator piece dividing groove position and / or
A groove having a depth that does not divide the common ground electrode 95 in the row direction is formed in the acoustic matching layer. In this case, the steps shown in FIG. 23 are replaced with the steps of FIG. 27, the steps shown in FIG. 24 are replaced with the steps of FIG. 28, and the steps shown in FIG. 25 are replaced with the steps of FIG.
Thereby, the appearance of the unnecessary vibration mode can be reduced. This is the same for convex probes.

【0050】本発明は上述した実施例に限定されること
なくその要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実
施可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the invention.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明は、2次元アレイ型超音波プロー
ブにおける信号線の引き出しを容易にすることができ
る。
According to the present invention, it is possible to easily draw out signal lines in a two-dimensional array type ultrasonic probe.

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

【図1】第1実施例による2次元アレイ型超音波プロー
ブの製造工程を順に示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a two-dimensional array type ultrasonic probe according to a first embodiment.

【図2】第2実施例による信号線の引き出しの様子を側
方および上方から見た図。
FIG. 2 is a diagram of a state of drawing out signal lines according to a second embodiment as viewed from the side and above.

【図3】第3実施例による2次元アレイ型超音波プロー
ブを構成する一部品であるところのスペーサとフレキシ
ブルプリント基板を示す図。
FIG. 3 is a view showing a spacer and a flexible printed circuit board, which are one component of a two-dimensional array type ultrasonic probe according to a third embodiment.

【図4】図3のスペーサとフレキシブルプリント基板を
積層する工程を示す図。
FIG. 4 is a view showing a step of laminating a spacer and a flexible printed board in FIG. 3;

【図5】図4の積層工程に続く位置合わせ工程を示す
図。
FIG. 5 is a view showing a positioning step following the laminating step of FIG. 4;

【図6】図5の工程に続く積層構造を固定する工程およ
びバッキング層を形成する工程を示す図。
FIG. 6 is a view showing a step of fixing the laminated structure and a step of forming a backing layer subsequent to the step of FIG. 5;

【図7】図6の工程に続く列方向のカッティング工程お
よび共通電極を形成する工程を示す図。
FIG. 7 is a view showing a column-direction cutting step and a step of forming a common electrode following the step of FIG. 6;

【図8】図7の工程に続く行方向のカッティング工程を
示す図。
FIG. 8 is a view showing a row-direction cutting step following the step of FIG. 7;

【図9】図8の工程に続くアース電極の引き出し工程を
示す図。
FIG. 9 is a view showing a ground electrode extraction step following the step of FIG. 8;

【図10】他のフレキシブルプリント基板を示す図。FIG. 10 is a view showing another flexible printed circuit board.

【図11】他の積層工程および位置合わせ工程に適用す
るラックおよびフレキシブルプリント基板を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a rack and a flexible printed circuit board applied to another laminating step and a positioning step.

【図12】図11のラックにフレキシブルプリント基板
を装着した状態の斜視図。
FIG. 12 is a perspective view showing a state where a flexible printed circuit board is mounted on the rack shown in FIG. 11;

【図13】図4の積層工程における他のフレキシブルプ
リント基板の積層構造を示す図。
FIG. 13 is a view showing a laminated structure of another flexible printed circuit board in the laminating step of FIG. 4;

【図14】第4実施例によるフレキシブルプリント基板
の配線パターンの平面図。
FIG. 14 is a plan view of a wiring pattern of a flexible printed circuit board according to a fourth embodiment.

【図15】他の配線パターンの平面図。FIG. 15 is a plan view of another wiring pattern.

【図16】さらに他の配線パターンの平面図。FIG. 16 is a plan view of still another wiring pattern.

【図17】図14の導体露出部の断面図。FIG. 17 is a cross-sectional view of the conductor exposed portion of FIG.

【図18】他の導体露出部の断面図。FIG. 18 is a sectional view of another conductor exposed portion.

【図19】圧電セラミックスの背面に形成される電極パ
ターンを示す平面図。
FIG. 19 is a plan view showing an electrode pattern formed on the back surface of the piezoelectric ceramic.

【図20】図19の電極に塗布される導電性接着剤の塗
布パターンを示す図。
20 is a view showing an application pattern of a conductive adhesive applied to the electrode of FIG. 19;

【図21】他の塗布パターンを示す図。FIG. 21 is a diagram showing another application pattern.

【図22】第4実施例による2次元アレイ型超音波プロ
ーブの製造工程の前段工程を示す図。
FIG. 22 is a diagram showing a first step of a manufacturing process of the two-dimensional array type ultrasonic probe according to the fourth embodiment.

【図23】図22の工程に続く工程を示す図。FIG. 23 is a view showing a step that follows the step of FIG. 22;

【図24】図23の工程に続く工程を示す図。FIG. 24 is a view showing a step that follows the step of FIG. 23;

【図25】図24の工程に続く最終工程を示す図。FIG. 25 is a view showing a final step following the step of FIG. 24;

【図26】第4実施例の2次元アレイ型超音波プローブ
をコンベックスタイプとして製造する場合に追加される
工程を示す図。
FIG. 26 is a diagram showing a step added when the two-dimensional array type ultrasonic probe of the fourth embodiment is manufactured as a convex type.

【図27】図23に置換される工程を示す図。FIG. 27 is a view showing a process replaced by FIG. 23;

【図28】図24に置換される工程を示す図。FIG. 28 is a view showing a step replaced by FIG. 24;

【図29】図25に置換される工程を示す図。FIG. 29 is a view showing a process replaced by FIG. 25;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...音響整合層、2...共通電極、3...圧電板、4...
導電性接着剤4、5...バッキング層、6...信号線、
7,8...溝、9...充填剤。
1 ... Acoustic matching layer, 2 ... Common electrode, 3 ... Piezoelectric plate, 4 ...
Conductive adhesive 4, 5 ... backing layer, 6 ... signal line,
7, 8 ... groove, 9 ... filler.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 六郎田 晴康 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式 会社東芝那須工場内 (56)参考文献 特開 平4−119800(JP,A) 特開 昭63−146699(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 17/00 332 A61B 8/00 G01N 29/24 502 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Haruyasu Rokuroda 1385-1 Shimoishigami, Otawara-shi, Tochigi Pref. 63-146699 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04R 17/00 332 A61B 8/00 G01N 29/24 502

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の振動子片が2次元的に配置され、
各振動子片に対する信号線の接続がバッキング材側で成
され、前記信号線が前記バッキング材の内部を通る構造
を持つ2次元アレイ型超音波プローブにおいて、 前記振動子片と前記信号線との接続が各振動子の背面側
に形成された音響整合特性を有する導体層によって成さ
れることを特徴とする2次元アレイ型超音波プローブ。
1. A plurality of transducer pieces are two-dimensionally arranged,
In a two-dimensional array type ultrasonic probe having a structure in which a signal line is connected to each vibrator piece on the backing material side and the signal line passes through the inside of the backing material, the connection between the vibrator piece and the signal line Connection is on the back of each transducer
A two-dimensional array type ultrasonic probe characterized by being formed by a conductor layer having acoustic matching characteristics formed on a substrate.
【請求項2】 複数の振動子片が2次元的に配置され、
各振動子片に対する信号線の接続がバッキング材側で成
され、前記信号線が前記バッキング材の内部を通る構造
を持つ2次元アレイ型超音波プローブにおいて、 前記信号線は前記振動子片に対してワイヤーボンディン
グ処理により接続されたものであることを特徴とする2
次元アレイ型超音波プローブ。
2. A plurality of transducer pieces are two-dimensionally arranged,
In the two-dimensional array type ultrasonic probe in which the connection of the signal line to each transducer piece is made on the backing material side and the signal line passes through the inside of the backing material, the signal line is connected to the transducer piece. Characterized by being connected by a wire bonding process.
Dimensional array type ultrasonic probe.
【請求項3】 前記バッキング材は音響特性が異なる複
数の音響材料を積層して構成されることを特徴とする請
求項1又は請求項2記載の2次元アレイ型超音波プロー
ブ。
3. The two-dimensional array type ultrasonic probe according to claim 1, wherein the backing material is formed by laminating a plurality of acoustic materials having different acoustic characteristics.
【請求項4】 2次元状に配置された複数の振動子片に
対して個々に接続される信号線を配線した複数のプリン
ト配線板を積層し、前記プリント配線板の間隙にバッキ
ング材を充填し、前記バッキング材の一面上に配列され
た前記信号線の先端を前記各振動子片の駆動電極側に接
続した2次元アレイ型超音波プローブにおいて、 前記プリント配線板の信号線の先端は前記振動子片の配
列ピッチの整数倍のピッチとなるように形成され、この
プリント配線板を交互にずらして積層したものであるこ
とを特徴とする2次元アレイ型超音波プローブ。
4. A plurality of printed wiring boards in which signal lines individually connected to a plurality of vibrator pieces arranged two-dimensionally are stacked, and a gap between the printed wiring boards is filled with a backing material. In the two-dimensional array type ultrasonic probe, the tip of the signal line arranged on one surface of the backing material is connected to the drive electrode side of each of the vibrator pieces, the tip of the signal line of the printed wiring board is A two-dimensional array type ultrasonic probe which is formed so as to have a pitch which is an integral multiple of the arrangement pitch of the vibrator pieces, and which is formed by alternately displacing the printed wiring boards.
【請求項5】 前記複数のプリント配線板はラックで保
持されたものであることを特徴とする請求項4記載の2
次元アレイ型超音波プローブ。
5. The printed wiring board according to claim 4, wherein the plurality of printed wiring boards are held by racks.
Dimensional array type ultrasonic probe.
【請求項6】 プリント配線板に配線パターンとして設6. A wiring pattern provided on a printed wiring board.
けられた導電層の上Above the conductive layer に電気絶縁層を設け、前記導電層にAn electric insulating layer is provided on the conductive layer.
到達するように前記電気絶縁層に穴を導体露出部としてHoles in the electrical insulation layer to reach the conductor so as to reach
設け、複数の前記導体露出部の導電層と2次元的に配列And a two-dimensional array with the conductive layer of the plurality of conductor exposed portions
された複数の振動子片の各背面に設けられた電極が電気The electrodes provided on the back of each of the
的に接続されたことを特徴とする2次元アレイ型超音波Two-dimensional array type ultrasonic wave characterized by being connected together
プローブ。probe.
【請求項7】 前記導体露出部は銅で充填され、この銅7. The conductor-exposed portion is filled with copper, and the copper
上には半田が突出した状態で設けられることを特徴とすIt is characterized in that the solder is provided in a protruding state on the top
る請求項6記載の2次元アレイ型超音波プローブ。The two-dimensional array type ultrasonic probe according to claim 6.
【請求項8】 同列であって列中心に対し対称的な位置8. Positions in the same row and symmetric with respect to the center of the row
関係の2つの振動子片に接続される2つの導体露出部がThe two exposed conductors connected to the two transducer pieces
同じ導電層で共通接続されることを特徴とする請求項67. A common connection in the same conductive layer.
記載の2次元アレイ型超音波プローブ。The two-dimensional array type ultrasonic probe according to claim 1.
【請求項9】 プリント配線板上に分散して設けられた9. Dispersedly provided on a printed wiring board
複数の導体露出部に、2次元的に配列された複数の振動Multiple vibrations arranged two-dimensionally on multiple conductor exposed parts
子片の各背面に設けられた電極を電気的に接続する2次Secondary to electrically connect the electrodes provided on each back of the child piece
元アレイ型超音波プローブの製造方法において、In the manufacturing method of the original array type ultrasonic probe, 導体露出部に前記電極を接続した後に圧電板を第1の方After connecting the electrode to the exposed conductor, the piezoelectric plate is
向に沿ってカッティングし、その後、前記圧電体上に共Along the direction, and then share on the piezoelectric body.
通電極及び音響整合層を形成し、前記圧電体を前記音響Forming a conductive electrode and an acoustic matching layer, and
整合層と共に第2の方向に沿ってカッティングし、前記Cutting along the second direction with the matching layer,
第2の方向に沿ってカッティングされた共通電極にアーThe common electrode cut along the second direction is grounded.
ス線を接続することを特徴とする2次元アレイ型超音波Two-dimensional array type ultrasonic wave, characterized by connecting
プローブの製造方法。Probe manufacturing method.
【請求項10】 プリント配線板上に分散して設けられ10. Dispersedly provided on a printed wiring board
た複数の導体露出部に、2次元的に配列された複数の振A plurality of two-dimensionally arranged vibrations
動子片の各背面に設けられた電極を電気的に接続する22 for electrically connecting the electrodes provided on each back surface of the moving piece
次元アレイ型超音波プローブの製造方法において、In a method for manufacturing a two-dimensional array type ultrasonic probe, 前記導体露出部に前記電極を接続した後に圧電板を前記After connecting the electrode to the conductor exposed portion, the piezoelectric plate
複数の振動子片に分割すると共に、前記プリント配線板The printed wiring board is divided into a plurality of vibrator pieces.
と略同一の音響インピーダンスを有するバッキング材をBacking material with almost the same acoustic impedance as
前記プリント配線板の前記導体露出部が設けられていなThe conductor exposed portion of the printed wiring board is not provided.
い背面に装着したことを特徴とする2次元アレイ型超音Two-dimensional array type super sound characterized by being attached to the back
波プローブの製造方法。Wave probe manufacturing method.
【請求項11】 プリント配線板上に分散して設けられ
た複数の導体露出部に、2次元的に配列された複数の振
動子片の各背面に設けられた電極を電気的に接続する2
次元アレイ型超音波プローブにおいて、 前記プリント配線板と略同一の音響インピーダンスを有
するバッキング材を前 記プリント配線板の前記導体露出
部が設けられていない背面に装着したことを特徴とする
2次元アレイ型超音波プローブ
11. Dispersedly provided on a printed wiring board
A plurality of two-dimensionally arranged vibrations
2 for electrically connecting the electrodes provided on each back surface of the moving piece
A three-dimensional array type ultrasonic probe having substantially the same acoustic impedance as the printed wiring board.
The conductor exposed before Symbol printed wiring board backing material to
It is characterized by being attached to the back where no part is provided
Two-dimensional array type ultrasonic probe .
【請求項12】 プリント配線板上に分散して設けられ
た複数の導体露出部に、2次元的に配列された複数の振
動子片の各背面に設けられた電極を電気的に接続する2
次元アレイ型超音波プローブの製造方法において、 前記導体露出部に前記電極を接続した後に圧電板を前記
複数の振動子片に分割し、前記分割後に前記プリント配
線板を前記圧電板と共にコンベックス形状に湾曲するこ
とを特徴とする2次元アレイ型超音波プローブの製造方
法。
12. An electrode provided on each back surface of a plurality of vibrator pieces arranged two-dimensionally is electrically connected to a plurality of conductor exposed portions dispersedly provided on a printed wiring board.
In the method for manufacturing a two-dimensional array type ultrasonic probe, the piezoelectric plate is divided into the plurality of vibrator pieces after the electrodes are connected to the conductor exposed portions, and the printed wiring board is formed into a convex shape together with the piezoelectric plate after the division. A method for manufacturing a two-dimensional array type ultrasonic probe, characterized by being curved.
【請求項13】 プリント配線板上に分散して設けられ
た複数の導体露出部に、2次元的に配列された複数の振
動子片の各背面に設けられた電極を電気的に接続したこ
とを特徴とする2次元アレイ型超音波コンベックスプロ
ーブ。
13. An electrode provided on each back surface of a plurality of vibrator pieces arranged two-dimensionally is electrically connected to a plurality of conductor exposed portions dispersedly provided on a printed wiring board. A two-dimensional array type ultrasonic convex probe characterized by the following.
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