JP3398214B2 - コンベックス型の超音波探触子の製造方法 - Google Patents
コンベックス型の超音波探触子の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コンベックス型の超
音波探触子の製造方法に関し、さらに詳しくは、音響特
性に優れたコンベックス型の超音波探触子を製造しうる
方法に関する。
音波探触子の製造方法に関し、さらに詳しくは、音響特
性に優れたコンベックス型の超音波探触子を製造しうる
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の超音波探触子の一例を示
した斜視図である。この超音波探触子４００は、補強板
４０１を有するバッキング材４１上に多数の振動素子４
５を形成して構成されている。前記補強板４０１は、例
えばガラスエポキシ板である。前記バッキング材４１
は、例えば天然ゴムであり、背面へ伝達される振動を減
衰する。前記振動素子４５は、例えばＰＺＴセラミック
スの圧電振動子４２と、例えばガラスの第１音響整合層
４３と、例えばポリアリレートの第２音響整合層４４と
を積層して構成されている。
した斜視図である。この超音波探触子４００は、補強板
４０１を有するバッキング材４１上に多数の振動素子４
５を形成して構成されている。前記補強板４０１は、例
えばガラスエポキシ板である。前記バッキング材４１
は、例えば天然ゴムであり、背面へ伝達される振動を減
衰する。前記振動素子４５は、例えばＰＺＴセラミック
スの圧電振動子４２と、例えばガラスの第１音響整合層
４３と、例えばポリアリレートの第２音響整合層４４と
を積層して構成されている。
【０００３】図３は、上記超音波探触子４００の製造方
法を示す説明図である。まず、図３の（ａ）に示すよう
に、接着により、補強板４０１と、バッキング材４１
と、圧電材料板４２ｓと、第１整合材料板４３ｓと、第
２整合材料板４４ｓとを積層し、前記補強板４０１を固
定台Ｔに吸引固定する。
法を示す説明図である。まず、図３の（ａ）に示すよう
に、接着により、補強板４０１と、バッキング材４１
と、圧電材料板４２ｓと、第１整合材料板４３ｓと、第
２整合材料板４４ｓとを積層し、前記補強板４０１を固
定台Ｔに吸引固定する。
【０００４】次に、ダイシングにより前記第２整合材料
板４４ｓ側から前記圧電材料板４２ｓまで切込みを所定
ピッチ毎に入れて、図３の（ｂ）に示すように多数の振
動素子４５を形成する。各振動素子４５は、上記のよう
に、圧電振動子４２と、第１音響整合層４３と、第２音
響整合層４４とから構成される。
板４４ｓ側から前記圧電材料板４２ｓまで切込みを所定
ピッチ毎に入れて、図３の（ｂ）に示すように多数の振
動素子４５を形成する。各振動素子４５は、上記のよう
に、圧電振動子４２と、第１音響整合層４３と、第２音
響整合層４４とから構成される。
【０００５】最後に、固定台Ｔから外せば、図２の超音
波探触子４００が得られる。
波探触子４００が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の超音波探触
子の製造方法では、バッキング材４１を積層接着した後
で、ダイシングを行っている。しかし、バッキング材４
１が軟質のため（ゴム材料としては硬質であるが、圧電
材料板４２ｓなどに比べると軟質である）、ダイシング
の際にブレが生じ、切削性が悪い。また、補強板４０１
と圧電材料板４２ｓと第１整合材料板４３ｓと第２整合
材料板４４ｓとを積層したときの厚さ精度が悪い。この
ため、ダイシングによる切込みの精度が悪くなって（±
数１０μｍ）、各振動素子４５の特性のばらつきが大き
くなり、得られる超音波探触子４００の音響特性が悪く
なる問題点がある。そこで、この発明の目的は、音響特
性に優れたコンベックス型の超音波探触子を製造しうる
方法を提供することにある。
子の製造方法では、バッキング材４１を積層接着した後
で、ダイシングを行っている。しかし、バッキング材４
１が軟質のため（ゴム材料としては硬質であるが、圧電
材料板４２ｓなどに比べると軟質である）、ダイシング
の際にブレが生じ、切削性が悪い。また、補強板４０１
と圧電材料板４２ｓと第１整合材料板４３ｓと第２整合
材料板４４ｓとを積層したときの厚さ精度が悪い。この
ため、ダイシングによる切込みの精度が悪くなって（±
数１０μｍ）、各振動素子４５の特性のばらつきが大き
くなり、得られる超音波探触子４００の音響特性が悪く
なる問題点がある。そこで、この発明の目的は、音響特
性に優れたコンベックス型の超音波探触子を製造しうる
方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、接着により圧電材料板と整合材料板とを積層し、
前記整合材料板に、常温で硬質であり且つ常温より高い
温度で軟化する材料からなる捨て板を、前記捨て板が軟
化する温度では溶けず且つ前記捨て板が軟化する温度よ
り高い温度で溶ける高温タイプのワックスで接着し、ダ
イシングにより前記圧電材料板側から前記捨て板の途中
まで切込みを所定ピッチ毎に入れて多数の振動素子を形
成し、前記ワックスが溶けず且つ前記捨て板が軟化する
温度に加熱して前記捨て板を湾曲させ、接着により前記
振動素子群の圧電材料側に湾曲面をもつバッキング材を
積層し、前記ワックスが溶ける温度に加熱して前記捨て
板を剥がすことを特徴とするコンベックス型の超音波探
触子の製造方法を提供する。
明は、接着により圧電材料板と整合材料板とを積層し、
前記整合材料板に、常温で硬質であり且つ常温より高い
温度で軟化する材料からなる捨て板を、前記捨て板が軟
化する温度では溶けず且つ前記捨て板が軟化する温度よ
り高い温度で溶ける高温タイプのワックスで接着し、ダ
イシングにより前記圧電材料板側から前記捨て板の途中
まで切込みを所定ピッチ毎に入れて多数の振動素子を形
成し、前記ワックスが溶けず且つ前記捨て板が軟化する
温度に加熱して前記捨て板を湾曲させ、接着により前記
振動素子群の圧電材料側に湾曲面をもつバッキング材を
積層し、前記ワックスが溶ける温度に加熱して前記捨て
板を剥がすことを特徴とするコンベックス型の超音波探
触子の製造方法を提供する。
【０００８】第２の観点では、本発明は、上記構成のコ
ンベックス型の超音波探触子の製造方法において、前記
捨て板の材料が、常温で硬質であり且つ１００℃未満で
軟化する熱可塑性樹脂であることを特徴とするコンベッ
クス型の超音波探触子の製造方法を提供する。
ンベックス型の超音波探触子の製造方法において、前記
捨て板の材料が、常温で硬質であり且つ１００℃未満で
軟化する熱可塑性樹脂であることを特徴とするコンベッ
クス型の超音波探触子の製造方法を提供する。
【０００９】第３の観点では、本発明は、上記構成のコ
ンベックス型の超音波探触子の製造方法において、前記
捨て板の材料が、ポリエチレングリコールまたはポリエ
チレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合
体であることを特徴とするコンベックス型の超音波探触
子の製造方法を提供する。
ンベックス型の超音波探触子の製造方法において、前記
捨て板の材料が、ポリエチレングリコールまたはポリエ
チレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合
体であることを特徴とするコンベックス型の超音波探触
子の製造方法を提供する。
【００１０】
【作用】この発明のコンベックス型の超音波探触子の製
造方法では、圧電材料板と整合材料板とを積層接着し、
さらに整合材料板に捨て板を仮接着し、圧電材料板側か
らダイシングし、捨て板を湾曲させ、その後で圧電材料
側に湾曲面をもつバッキング材を積層接着し、最後に捨
て板を剥がす。このため、ダイシングの際に軟質のバッ
キング材が切削性や厚さ精度に悪影響を与えないから、
ダイシングによる切込みの精度が向上し、各振動素子の
特性のばらつきが小さくなり、音響特性の良い超音波探
触子が得られる。また、圧電材料板側からダイシングす
るため、ダイシングのための固定状態から動かさずにバ
ッキング材を積層接着でき、生産性が向上する。また、
捨て板を用いるため、圧電材料板から整合材料板までを
完全に切り込むことが可能となる。さらに、捨て板ごと
湾曲させてバッキング材を積層接着するから、例えばコ
ンベックス型の超音波探触子を好適に得られる。
造方法では、圧電材料板と整合材料板とを積層接着し、
さらに整合材料板に捨て板を仮接着し、圧電材料板側か
らダイシングし、捨て板を湾曲させ、その後で圧電材料
側に湾曲面をもつバッキング材を積層接着し、最後に捨
て板を剥がす。このため、ダイシングの際に軟質のバッ
キング材が切削性や厚さ精度に悪影響を与えないから、
ダイシングによる切込みの精度が向上し、各振動素子の
特性のばらつきが小さくなり、音響特性の良い超音波探
触子が得られる。また、圧電材料板側からダイシングす
るため、ダイシングのための固定状態から動かさずにバ
ッキング材を積層接着でき、生産性が向上する。また、
捨て板を用いるため、圧電材料板から整合材料板までを
完全に切り込むことが可能となる。さらに、捨て板ごと
湾曲させてバッキング材を積層接着するから、例えばコ
ンベックス型の超音波探触子を好適に得られる。
【００１１】また、常温で硬質であり且つ常温より高い
温度で軟化する材料からなる捨て板を用いると共に捨て
板が軟化する温度では溶けず且つ捨て板が軟化する温度
より高い温度で溶ける高温タイプのワックスで捨て板を
接着するようにしたから、ワックスを溶かさずに捨て板
を軟化させて湾曲させることが可能になり、コンベック
ス型の超音波探触子を好適に製造できる。
温度で軟化する材料からなる捨て板を用いると共に捨て
板が軟化する温度では溶けず且つ捨て板が軟化する温度
より高い温度で溶ける高温タイプのワックスで捨て板を
接着するようにしたから、ワックスを溶かさずに捨て板
を軟化させて湾曲させることが可能になり、コンベック
ス型の超音波探触子を好適に製造できる。
【００１２】
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。
【００１３】図１は、コンベックス型の超音波探触子の
製造方法を示す説明図である。まず、図１の（ａ）に示
すように、エポキシ系接着剤により圧電材料板３２ｓと
第１整合材料板３３ｓと第２整合材料板３４ｓとを積層
接着し、次に、ワックスにより前記第２整合材料板３４
ｓに捨て板Ｋを仮接着し、その捨て板Ｋを固定台Ｔに吸
引固定する。
製造方法を示す説明図である。まず、図１の（ａ）に示
すように、エポキシ系接着剤により圧電材料板３２ｓと
第１整合材料板３３ｓと第２整合材料板３４ｓとを積層
接着し、次に、ワックスにより前記第２整合材料板３４
ｓに捨て板Ｋを仮接着し、その捨て板Ｋを固定台Ｔに吸
引固定する。
【００１４】なお、前記捨て板Ｋは、常温で硬質であり
１００℃未満で軟化するポリエチレングリコールやポリ
エチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重
合体などの熱可塑性樹脂などから構成され、その厚さは
６００μｍ程度である。
１００℃未満で軟化するポリエチレングリコールやポリ
エチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重
合体などの熱可塑性樹脂などから構成され、その厚さは
６００μｍ程度である。
【００１５】また、ワックスは、融点１００℃以上の高
温タイプのものを用いる。
温タイプのものを用いる。
【００１６】次に、ダイシングにより前記圧電材料板３
２ｓ側から前記捨て板Ｋまで切込みを所定ピッチ毎に入
れて、図１の（ｂ）に示すように、多数の振動素子３５
を形成する。各振動素子３５は、圧電振動子３２と、第
１音響整合層３３と、第２音響整合層３４とから構成さ
れる。
２ｓ側から前記捨て板Ｋまで切込みを所定ピッチ毎に入
れて、図１の（ｂ）に示すように、多数の振動素子３５
を形成する。各振動素子３５は、圧電振動子３２と、第
１音響整合層３３と、第２音響整合層３４とから構成さ
れる。
【００１７】次に、図１の（ｃ）に示すように、固定台
Ｔから外し、ワックスが溶けず且つ捨て板Ｋが軟化する
温度に加熱し、全体を湾曲させる。
Ｔから外し、ワックスが溶けず且つ捨て板Ｋが軟化する
温度に加熱し、全体を湾曲させる。
【００１８】次に、図１の（ｄ）に示すように、一群の
振動素子３５の圧電材料側に、湾曲面をもつバッキング
材３１をエポキシ系接着剤により積層接着する。
振動素子３５の圧電材料側に、湾曲面をもつバッキング
材３１をエポキシ系接着剤により積層接着する。
【００１９】最後に、図１の（ｅ）に示すように、加熱
して前記ワックスを溶かし、捨て板Ｋを外せば、コンベ
ックス型の超音波探触子３００が得られる。
して前記ワックスを溶かし、捨て板Ｋを外せば、コンベ
ックス型の超音波探触子３００が得られる。
【００２０】以上の工程において、ダイシングの際には
軟質のバッキング材３１を積層していないから、切削性
および厚さ精度が良好となり、ダイシングによる切込み
の精度が向上する（±２μｍ以内）。従って、各振動素
子３５の特性のばらつきが小さくなり、コンベックス型
の超音波探触子の音響特性が向上する。また、捨て板Ｋ
を用いるため、圧電材料板３２ｓから第２整合材料板３
４ｓまでを完全に切り込むことが可能となる。
軟質のバッキング材３１を積層していないから、切削性
および厚さ精度が良好となり、ダイシングによる切込み
の精度が向上する（±２μｍ以内）。従って、各振動素
子３５の特性のばらつきが小さくなり、コンベックス型
の超音波探触子の音響特性が向上する。また、捨て板Ｋ
を用いるため、圧電材料板３２ｓから第２整合材料板３
４ｓまでを完全に切り込むことが可能となる。
【００２１】なお、前記バッキング材３１は、天然ゴ
ム，フェライトゴム，エポキシ樹脂に酸化タングステン
や酸化チタンの粉末を入れてプレス成形したものなどの
高減衰材料、または、塩化ビニル，ポリビニルブチラー
ル（ＰＵＢ），ＡＢＳ樹脂，ポリウレタン（ＰＵＲ），
ポリビニルアルコール（ＰＵＡＬ），ポリエチレン（Ｐ
Ｅ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリアセタール（ＰＯ
Ｍ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＰ），フッ
素樹脂（ＰＴＦＥ），ポリエチレングリコール，ポリエ
チレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合
体などの熱可塑性樹脂から構成される。バッキング材１
の厚さは、１〜２０ｍｍである。
ム，フェライトゴム，エポキシ樹脂に酸化タングステン
や酸化チタンの粉末を入れてプレス成形したものなどの
高減衰材料、または、塩化ビニル，ポリビニルブチラー
ル（ＰＵＢ），ＡＢＳ樹脂，ポリウレタン（ＰＵＲ），
ポリビニルアルコール（ＰＵＡＬ），ポリエチレン（Ｐ
Ｅ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリアセタール（ＰＯ
Ｍ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＰ），フッ
素樹脂（ＰＴＦＥ），ポリエチレングリコール，ポリエ
チレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合
体などの熱可塑性樹脂から構成される。バッキング材１
の厚さは、１〜２０ｍｍである。
【００２２】前記圧電振動子３２は、ＰＺＴセラミック
スのような圧電セラミックス、または、ポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶＤＦ）などの圧電高分子、または、水晶、
ロッシェル塩などから構成される。圧電材料板２の厚さ
は、３００〜５００μｍである。
スのような圧電セラミックス、または、ポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶＤＦ）などの圧電高分子、または、水晶、
ロッシェル塩などから構成される。圧電材料板２の厚さ
は、３００〜５００μｍである。
【００２３】前記第１音響整合層３３は、ガラス、コッ
パーグラファイト、エポキシ樹脂、溶融石英などから構
成される。第１音響整合層３３の厚さは、２００μｍ程
度である。
パーグラファイト、エポキシ樹脂、溶融石英などから構
成される。第１音響整合層３３の厚さは、２００μｍ程
度である。
【００２４】前記第２音響整合層３４は、ポリアリレー
トフィルムなどから構成される。第２音響整合層３４の
厚さは、１５０μｍ程度である。
トフィルムなどから構成される。第２音響整合層３４の
厚さは、１５０μｍ程度である。
【００２５】
【発明の効果】この発明のコンベックス型の超音波探触
子の製造方法によれば、バッキング材を積層接着する前
にダイシングし、その後でバッキング材を積層接着する
から、ダイシングの際にバッキング材が切削性や厚さ精
度に悪影響を与えない。従って、ダイシングによる切込
みの精度が向上し、各振動素子の特性のばらつきが小さ
くなり、音響特性の良いコンベックス型の超音波探触子
が得られる。
子の製造方法によれば、バッキング材を積層接着する前
にダイシングし、その後でバッキング材を積層接着する
から、ダイシングの際にバッキング材が切削性や厚さ精
度に悪影響を与えない。従って、ダイシングによる切込
みの精度が向上し、各振動素子の特性のばらつきが小さ
くなり、音響特性の良いコンベックス型の超音波探触子
が得られる。
【００２６】また、常温で硬質であり且つ常温より高い
温度で軟化する材料からなる捨て板を用いると共に捨て
板が軟化する温度では溶けず且つ捨て板が軟化する温度
より高い温度で溶ける高温タイプのワックスで捨て板を
接着するようにしたから、ワックスを溶かさずに捨て板
を軟化させて湾曲させることが可能になり、コンベック
ス型の超音波探触子を好適に製造できる。
温度で軟化する材料からなる捨て板を用いると共に捨て
板が軟化する温度では溶けず且つ捨て板が軟化する温度
より高い温度で溶ける高温タイプのワックスで捨て板を
接着するようにしたから、ワックスを溶かさずに捨て板
を軟化させて湾曲させることが可能になり、コンベック
ス型の超音波探触子を好適に製造できる。
【図１】この発明の実施例によるコンベックス型の超音
波探触子の製造方法を示す説明図である。
波探触子の製造方法を示す説明図である。
【図２】従来の超音波探触子の一例を示した斜視図であ
る。
る。
【図３】従来の超音波探触子の製造方法を示す説明図で
ある。
ある。
３１ バッキング材
３２ 圧電振動子
３２ｓ 圧電材料板
３３ 第１音響整合層
３３ｓ 第１整合材料板
３４ 第２音響整合層
３４ｓ 第２整合材料板
３５ 振動素子
フロントページの続き
(72)発明者 胡 健英
東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127
ジーイー横河メディカルシステム株式
会社内
(72)発明者 佐藤 正平
東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127
ジーイー横河メディカルシステム株式
会社内
(56)参考文献 特開 平１−293799（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−125199（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−54833（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−54939（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−178250（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 8/00 - 8/15
H04R 17/00
Claims (3)
- 【請求項１】 接着により圧電材料板と整合材料板とを
積層し、前記整合材料板に、常温で硬質であり且つ常温
より高い温度で軟化する材料からなる捨て板を、前記捨
て板が軟化する温度では溶けず且つ前記捨て板が軟化す
る温度より高い温度で溶ける高温タイプのワックスで接
着し、ダイシングにより前記圧電材料板側から前記捨て
板の途中まで切込みを所定ピッチ毎に入れて多数の振動
素子を形成し、前記ワックスが溶けず且つ前記捨て板が
軟化する温度に加熱して前記捨て板を湾曲させ、接着に
より前記振動素子群の圧電材料側に湾曲面をもつバッキ
ング材を積層し、前記ワックスが溶ける温度に加熱して
前記捨て板を剥がすことを特徴とするコンベックス型の
超音波探触子の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のコンベックス型の超音
波探触子の製造方法において、前記捨て板の材料が、常
温で硬質であり且つ１００℃未満で軟化する熱可塑性樹
脂であることを特徴とするコンベックス型の超音波探触
子の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載のコンベックス型の超音
波探触子の製造方法において、前記捨て板の材料が、ポ
リエチレングリコールまたはポリエチレンテレフタレー
ト−ポリエチレングリコール共重合体であることを特徴
とするコンベックス型の超音波探触子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09770094A JP3398214B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | コンベックス型の超音波探触子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09770094A JP3398214B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | コンベックス型の超音波探触子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07303637A JPH07303637A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3398214B2 true JP3398214B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=14199210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09770094A Expired - Fee Related JP3398214B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | コンベックス型の超音波探触子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3398214B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003135458A (ja) | 2001-10-30 | 2003-05-13 | Hitachi Ltd | 超音波探触子、超音波撮像装置及び撮像方法 |
| CN101431941B (zh) * | 2006-04-28 | 2011-05-18 | 松下电器产业株式会社 | 超声波探头 |
| JP2012205726A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Toshiba Corp | 超音波プローブ及び超音波プローブの製造方法 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP09770094A patent/JP3398214B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07303637A (ja) | 1995-11-21 |
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