JP3431275B2 - Ultrasonic transducer and manufacturing method thereof - Google Patents
Ultrasonic transducer and manufacturing method thereofInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、医療用又は非破壊検査
用の超音波診断装置に用いられる超音波トランスデュー
サおよびその製造方法に関し、特に配線接続方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic transducer used in a medical or nondestructive ultrasonic diagnostic apparatus and a method for manufacturing the ultrasonic transducer, and more particularly to a wiring connection method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の超音波トランスデューサ
としては、例えば特開昭59−141060号公報に開
示されたものが知られている。同公報には、保持部材の
端部に圧電素子を接着した後、該保持部材と圧電素子と
接着剤とを、蒸着・スパッタ・メッキにより電気的に接
続して圧電素子への配線を形成することが示されてい
る。そして、この方法により圧電素子の変換効率を高め
品質のよいビームを得ることができるとされている。2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of ultrasonic transducer, for example, one disclosed in JP-A-59-141060 is known. In this publication, after a piezoelectric element is bonded to an end of a holding member, the holding member, the piezoelectric element, and an adhesive are electrically connected by vapor deposition, sputtering, and plating to form a wiring to the piezoelectric element. Is shown. It is said that this method can improve the conversion efficiency of the piezoelectric element and obtain a high-quality beam.
【0003】また、現在の状況として、膵管・循環器等
の診断が可能な医療用超音波内視鏡や、細管の非破壊検
査を行う工業用超音波診断装置を実現する要求が高まっ
ている。この場合、内蔵もしくは細管内に挿入されるプ
ローブの外形が1〜数mm程度と非常に細くなるため、こ
れに実装される超音波トランスデューサも小型化する必
要がある。さらに、循環系用に関しては、感染防止の観
点から、上記プローブはディスポーザブル化する必要が
ある。これらの状況により、超小型の超音波トランスデ
ューサを低コストで製造することが求められている。In the current situation, there is an increasing demand for realizing a medical ultrasonic endoscope capable of diagnosing the pancreatic duct, circulatory organ and the like, and an industrial ultrasonic diagnostic apparatus for performing nondestructive inspection of a thin tube. . In this case, since the outer shape of the probe that is built in or inserted into the narrow tube becomes extremely small, about 1 to several mm, it is necessary to downsize the ultrasonic transducer mounted therein. Further, for the circulatory system, the above probe needs to be disposable from the viewpoint of infection prevention. Due to these circumstances, it is required to manufacture a microminiature ultrasonic transducer at low cost.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
の装置では、1mm程度又はそれ以下の小型の超音波トラ
ンスデューサを製造する場合、各部材が極めて小さくな
るために、微小組立技術が要求されるとともに各構成部
材の位置決めが極端に困難になるという問題点があっ
た。これにより、製造コストの上昇,組立精度の相対的
な低下,これによる性能分布幅の拡大に代表される製品
の品質の低下など不具合が生じていた。However, in the above-mentioned conventional apparatus, when manufacturing a small ultrasonic transducer having a size of about 1 mm or less, each member is extremely small, so that a micro assembly technique is required. At the same time, there is a problem that the positioning of each component becomes extremely difficult. As a result, problems such as an increase in manufacturing cost, a relative decrease in assembly accuracy, and a decrease in product quality typified by an increase in performance distribution width have occurred.
【0005】また、従来の技術ではトランスデューサを
1つずつ製造することが可能なだけであり、ディスポー
ザブル化に対応できるような低コスト化の要求には答え
られないという問題点もあった。Further, the conventional technique has a problem that it is only possible to manufacture the transducers one by one, and it is not possible to meet the demand for cost reduction which can deal with disposability.
【0006】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、小型かつ高精度の超音波トランスデューサを低コス
トで提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a small-sized and highly accurate ultrasonic transducer at low cost.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に係る本発明の超音波トランスデューサで
は、圧電振動子と、該圧電振動子の一方の面に形成され
た音響整合層と、該圧電振動子の他方の面に形成された
背面負荷材とからなる超音波トランスデューサにおい
て、該圧電振動子を、圧電素子と、該圧電素子側面に接
合されるとともに該圧電素子の一方の表面電極と導体薄
膜により電気的に接続されている第1の電極端子と、該
第1の電極端子の1表面に接合されているとともに該圧
電素子の他方の表面電極と導体薄膜により電気的に接続
されている第2の電極端子とから構成されていることを
特徴としている。To achieve the above object, in an ultrasonic transducer of the present invention according to claim 1, a piezoelectric vibrator and an acoustic matching layer formed on one surface of the piezoelectric vibrator are provided. An ultrasonic transducer comprising a back load material formed on the other surface of the piezoelectric vibrator, wherein the piezoelectric vibrator is bonded to a piezoelectric element and a side surface of the piezoelectric element, and one surface of the piezoelectric element A first electrode terminal electrically connected to the electrode by a conductor thin film, and a first electrode terminal joined to one surface of the first electrode terminal and electrically connected to the other surface electrode of the piezoelectric element by a conductor thin film It is characterized in that it is configured with a second electrode terminal that is formed.
【0008】また、請求項2に係る本発明の超音波トラ
ンスデューサの製造方法では、圧電振動子と、該圧電振
動子の一方の面に形成された音響整合層と、該圧電振動
子の他方の面に形成された背面負荷材とからなる超音波
トランスデューサの製造方法において、該圧電振動子
を、該圧電素子の側面に板状の第1の電極端子を接続
し、且つ該第1の電極端子の1表面に板状の第2の電極
端子を該導体面が露出するように接合した後、該圧電素
子の両表面電極と該両電極端子とをそれぞれ導体薄膜に
より電気的に接続し、その後裁断することを特徴として
いる。Further, in the ultrasonic transducer manufacturing method of the present invention according to claim 2, the piezoelectric vibrator, the acoustic matching layer formed on one surface of the piezoelectric vibrator, and the other of the piezoelectric vibrator. In a method of manufacturing an ultrasonic transducer including a back load material formed on a surface, the piezoelectric vibrator is connected to a side surface of the piezoelectric element with a plate-shaped first electrode terminal, and the first electrode terminal is connected. A plate-shaped second electrode terminal is bonded to one surface of the piezoelectric element so that the conductor surface is exposed, and then both surface electrodes of the piezoelectric element and the electrode terminals are electrically connected by a conductor thin film, respectively, and thereafter, It is characterized by cutting.
【0009】また、請求項3に係る本発明の超音波トラ
ンスデューサの製造方法では、圧電振動子と、該圧電振
動子の一方の面に形成された音響整合層と、該圧電振動
子の他方の面に形成された背面負荷材とからなる超音波
トランスデューサの製造方法において、該圧電素子の少
なくとも一方の表面電極の形成と、該表面電極と該電極
端子との電気的接続とを、導体薄膜形成工程において同
時に行うことを特徴としている。Further, in the ultrasonic transducer manufacturing method of the present invention according to claim 3, a piezoelectric vibrator, an acoustic matching layer formed on one surface of the piezoelectric vibrator, and the other of the piezoelectric vibrator are provided. In a method of manufacturing an ultrasonic transducer including a back load material formed on a surface, forming a conductor thin film by forming at least one surface electrode of the piezoelectric element and electrically connecting the surface electrode and the electrode terminal. The feature is that they are performed simultaneously in the process.
【0010】また、請求項4に係る本発明の超音波トラ
ンスデューサは、圧電振動子と、該圧電振動子の一方の
面に形成された音響整合層と、該圧電振動子の他方の面
に形成された背面負荷材とからなる超音波トランスデュ
ーサの製造方法において、該圧電振動子を、圧電素子
と、該圧電素子側面に接合されるとともに該圧電素子の
一方の表面電極と導体薄膜により電気的に接続されてい
る第1の電極端子と、該背面制動材に一体化されている
とともに該圧電素子の他方の表面電極と接合されている
第2の電極端子とから構成されていることを特徴として
いる。An ultrasonic transducer of the present invention according to claim 4 is a piezoelectric vibrator, an acoustic matching layer formed on one surface of the piezoelectric vibrator, and an acoustic matching layer formed on the other surface of the piezoelectric vibrator. In the method for manufacturing an ultrasonic transducer including a back load material, the piezoelectric vibrator is electrically connected to a piezoelectric element and a side surface electrode of the piezoelectric element and a conductive thin film. It is characterized in that it is composed of a first electrode terminal that is connected and a second electrode terminal that is integrated with the back braking material and that is joined to the other surface electrode of the piezoelectric element. There is.
【0011】そして、請求項5に係る本発明の超音波ト
ランスデューサの製造方法では、圧電振動子と、該圧電
振動子の一方の面に形成された音響整合層と、該圧電振
動子の他方の面に形成された背面負荷材とからなる超音
波トランスデューサの製造方法において、該圧電振動子
を、該圧電素子の一方の面に中間電極端子が一体化され
た背面制動材を該中間電極と該圧電素子の表面電極とが
電気的に接続された状態で接合し、さらに該圧電素子の
側面に板状の電極端子を接続し、その後該圧電素子の他
方の表面電極と該電極端子とを導体薄膜により電気的に
接続し、その後裁断することを特徴としている。In the ultrasonic transducer manufacturing method of the present invention according to claim 5, the piezoelectric vibrator, the acoustic matching layer formed on one surface of the piezoelectric vibrator, and the other of the piezoelectric vibrator are provided. In the method of manufacturing an ultrasonic transducer including a back load material formed on a surface, the piezoelectric vibrator includes a back damping material in which an intermediate electrode terminal is integrated on one surface of the piezoelectric element, and the back damping material and the intermediate electrode. The surface electrode of the piezoelectric element is joined in a state of being electrically connected, and a plate-shaped electrode terminal is further connected to the side surface of the piezoelectric element, and then the other surface electrode of the piezoelectric element and the electrode terminal are conductors. It is characterized in that it is electrically connected by a thin film and then cut.
【0012】[0012]
【作用】請求項1においては、超音波トランスデューサ
を構成する圧電素子表面電極と電極端子とが機械的・電
気的に接続され、両電極端子を通じて超音波トランスデ
ューサの駆動が可能になる。According to the present invention, the piezoelectric element surface electrode and the electrode terminal which constitute the ultrasonic transducer are mechanically and electrically connected, and the ultrasonic transducer can be driven through both electrode terminals.
【0013】請求項2においては、上記構造の超音波ト
ランスデューサを複数個同時に組立製造する。In the second aspect, a plurality of ultrasonic transducers having the above structure are simultaneously assembled and manufactured.
【0014】請求項3においては、上記構造の超音波ト
ランスデューサの製造において、圧電素子表面電極の形
成と、圧電素子表面電極と電極端子との電気的接続と
を、同時に行う。According to a third aspect of the present invention, in the production of the ultrasonic transducer having the above structure, the formation of the piezoelectric element surface electrode and the electrical connection between the piezoelectric element surface electrode and the electrode terminal are simultaneously performed.
【0015】以下、添付図面を参照して本発明に係る超
音波トランスデューサおよびその製造方法の実施例を説
明する。Embodiments of an ultrasonic transducer and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0016】[0016]
【実施例1】まず、本発明の実施例1を説明する。図1
〜10は超音波トランスデューサを示す斜視図である。First Embodiment First, a first embodiment of the present invention will be described. Figure 1
10 to 10 are perspective views showing ultrasonic transducers.
【0017】
[構成]図1の通り、圧電素子1は長方形板状の圧電セ
ラミックス2の両面に、銀焼付により放射面側表面電極
3および背面側表面電極4を形成することにより構成さ
れ、分極されている。圧電素子1の大きさはその幅が完
成後の超音波トランスデューサの高さと同程度であり、
その長さが完成後の超音波トランスデューサの複数個分
以上である。また、放射面側端子板5は薄板状の銅合金
から構成されている。また、背面側端子板6は表面が焼
付銀電極により導電性を付加7された薄板状のアルミナ
セラミックスから構成されている。[Structure] As shown in FIG. 1, the piezoelectric element 1 is formed by forming a radiation-side surface electrode 3 and a back-side surface electrode 4 on both sides of a rectangular plate-shaped piezoelectric ceramic 2 by silver baking, and polarization. Has been done. The size of the piezoelectric element 1 is as wide as the height of the ultrasonic transducer after completion,
The length is equal to or more than a plurality of completed ultrasonic transducers. Further, the radiation surface side terminal plate 5 is made of a thin plate-shaped copper alloy. The rear terminal plate 6 is made of thin plate-shaped alumina ceramics whose surface has conductivity 7 added by a baked silver electrode.
【0018】[製造方法]まず、図2に示すように、超
音波振動子母材8を製造する。圧電素子1の側面に放射
面側端子板5をエポキシ系接着剤(図示せず)により接
合する。このとき、接着層は30μm程度を確保する。
また、背面側端子板6を、その側面が圧電素子1の側面
に密着し、かつ、その底面が放射面側端子板5の上面と
密着するようにエポキシ系接着剤(図示せず)により接
合する。[Manufacturing Method] First, as shown in FIG. 2, the ultrasonic transducer base material 8 is manufactured. The radiation surface side terminal plate 5 is bonded to the side surface of the piezoelectric element 1 with an epoxy adhesive (not shown). At this time, the adhesive layer secures about 30 μm.
Further, the back side terminal plate 6 is joined by an epoxy adhesive (not shown) so that its side surface is in close contact with the side surface of the piezoelectric element 1 and its bottom surface is in close contact with the upper surface of the radiation surface side terminal plate 5. To do.
【0019】次に、図3に示すように、圧電素子1の端
面および放射面側端子板5の露出部を、ポリイミドマス
キングテープによりマスク9する。Next, as shown in FIG. 3, the end face of the piezoelectric element 1 and the exposed portion of the radiation surface side terminal plate 5 are masked with a polyimide masking tape.
【0020】その後、図4に示すように、超音波振動子
母材8の全表面に、CrとAgのスパッタリングによる
成膜を行い、導体薄膜10を形成する。その後、図5に
示すように、マスク9を剥離し、超音波振動子母材8を
精密切断砥石により所定幅に切断して、図6に示すよう
な超音波振動子11を得る。After that, as shown in FIG. 4, a conductive thin film 10 is formed on the entire surface of the ultrasonic transducer base material 8 by sputtering of Cr and Ag. Thereafter, as shown in FIG. 5, the mask 9 is peeled off, and the ultrasonic transducer base material 8 is cut into a predetermined width with a precision cutting grindstone to obtain an ultrasonic transducer 11 as shown in FIG.
【0021】次に、超音波振動子11にエポキシ系樹脂
による音響整合層12およびエポキシ系樹脂マトリック
スにジルコニアセラミックス粒子をフィラーとして分散
させた背面制動材13を一体に形成することにより、図
7に示した超音波トランスデューサ14を形成する。こ
こで、放射面側端子板5,背面側端子板6の露出部が、
それぞれ放射面側端子29,背面側端子30となる。Next, an acoustic matching layer 12 made of epoxy resin and a back braking material 13 in which zirconia ceramic particles are dispersed as a filler in an epoxy resin matrix are integrally formed on the ultrasonic transducer 11 to obtain a structure shown in FIG. The ultrasonic transducer 14 shown is formed. Here, the exposed portions of the radiation surface side terminal plate 5 and the back surface side terminal plate 6 are
It becomes the radiation surface side terminal 29 and the back surface side terminal 30, respectively.
【0022】[作用]導体薄膜により、圧電素子1の放
射面側表面電極3,背面側表面電極4と放射面側端子2
9,背面側端子30とが電気的に接続される。これによ
り、超音波トランスデューサ14は両端子29,30に
パルサ・観測装置(図示せず)を接続して信号の送受を
行う。また、背面側表面電極4は圧電素子1を接合した
際の接着層により放射面側端子板5と電気的に絶縁され
ているため、駆動電圧印加時の短絡は生じない。[Operation] By the conductor thin film, the radiation surface side surface electrode 3, the back surface side surface electrode 4 and the radiation surface side terminal 2 of the piezoelectric element 1 are formed.
9. The back side terminal 30 is electrically connected. As a result, the ultrasonic transducer 14 transmits and receives signals by connecting a pulsar / observation device (not shown) to both terminals 29 and 30. Further, since the back surface electrode 4 is electrically insulated from the radiation surface terminal plate 5 by the adhesive layer when the piezoelectric element 1 is bonded, no short circuit occurs when a drive voltage is applied.
【0023】[効果]本実施例によれば、圧電素子の全
面積を有効に動作させることが可能な、高感度の超音波
トランスデューサを構成することができる。そして、各
構成部材を組み立てた後に裁断する工程であるため、組
立精度を高めることができ、小型・高性能の超音波トラ
ンスデューサを製造することができる。また、圧電素子
の形状と組立後の裁断幅を変更することにより、同一の
工程で、発振周波数・大きさの変更が可能であり、多種
の超音波トランスデューサの製造に適している。[Effect] According to the present embodiment, it is possible to construct a highly sensitive ultrasonic transducer capable of effectively operating the entire area of the piezoelectric element. Since this is a step of cutting each constituent member after assembling, the assembling accuracy can be increased, and a small-sized and high-performance ultrasonic transducer can be manufactured. Also, by changing the shape of the piezoelectric element and the cut width after assembly, the oscillation frequency and size can be changed in the same process, which is suitable for manufacturing various types of ultrasonic transducers.
【0024】なお、本実施例においては、圧電素子とし
てPZT系の圧電セラミックスを使用した場合について
示したが、PT系,PLZT系,ニオブ酸鉛系などの他
のペロブスカイト型圧電セラミックス,PVDFに代表
される高分子圧電体,圧電セラミックス−樹脂複合材に
代表される複合圧電体,LiNbO,ZnO,ニオブ酸
鉛に代表される結晶系圧電材などの使用も可能である。In this embodiment, the case where the PZT type piezoelectric ceramics is used as the piezoelectric element is shown, but other perovskite type piezoelectric ceramics such as PT type, PLZT type and lead niobate type, PVDF is representative. It is also possible to use a polymer piezoelectric material, a composite piezoelectric material typified by a piezoelectric ceramics-resin composite material, a crystalline piezoelectric material typified by LiNbO, ZnO, or lead niobate.
【0025】ここで、高分子圧電体を医療用超音波トラ
ンスデューサに使用する場合は、その音響インピーダン
スが超音波媒体である人体と近いため、上記音響整合層
を省略することが可能である。また、本工程に先立ち、
その裏面にセラミックス・金属箔などの高剛性材料によ
る裏当てをし、剛性を高めることが必要である。また、
結晶系圧電素子を使用した場合は、温度による圧電特性
の劣化がないため、特に工業用に適用した場合に、耐環
境性(高温下)に優れた超音波トランスデューサを得る
ことができる。Here, when the piezoelectric polymer is used for the ultrasonic transducer for medical use, the acoustic impedance thereof is close to that of the human body which is the ultrasonic medium, so that the acoustic matching layer can be omitted. Also, prior to this step,
It is necessary to increase the rigidity by backing it with a high-rigidity material such as ceramics or metal foil. Also,
When the crystal-based piezoelectric element is used, the piezoelectric characteristics are not deteriorated by temperature, so that an ultrasonic transducer excellent in environment resistance (under high temperature) can be obtained especially when applied to industrial use.
【0026】同様に、その表面電極についても、銀焼付
以外にも、Pd,Ag−Pdなどの焼付電極、Ag,A
u,Cu,Ni,Cr,Ti,Mo,W,Ta,Zr,
Alなどの金属とこれらの合金又はインジウム酸化物,
ITOなどの金属酸化物、TiB2 ,ZrB2 などのホ
ウ化物、WC,SiCなどの炭化物、MoSi2 ,WS
i2 などのケイ化物が使用可能である。また、形成方法
としてはスパッタ,真空蒸着,無電解メッキ,イオンプ
レーティング,CVDなどが使用可能である。Similarly, for the surface electrode, in addition to silver baking, a baking electrode of Pd, Ag-Pd, etc., Ag, A
u, Cu, Ni, Cr, Ti, Mo, W, Ta, Zr,
Metals such as Al and their alloys or indium oxides,
Metal oxides such as ITO, borides such as TiB2 and ZrB2, carbides such as WC and SiC, MoSi2 and WS
A silicide such as i2 can be used. Further, as a forming method, sputtering, vacuum deposition, electroless plating, ion plating, CVD or the like can be used.
【0027】また、その形状についても、平板に固定さ
れるものではなく、図8〜10に示すような、円筒状曲
面型圧電素子15,曲面−平面型圧電素子16,両凹曲
面型圧電素子17などの各種シリンドリカル凹面板に代
表される曲面板が使用可能である。The shape is not fixed to a flat plate, but the cylindrical curved surface type piezoelectric element 15, the curved surface-planar type piezoelectric element 16 and the biconcave curved surface type piezoelectric element as shown in FIGS. A curved plate represented by various cylindrical concave plates such as 17 can be used.
【0028】また、本実施例では、超音波振動子を裁断
した後に音響整合層及び背面制動材を構成する方法につ
いて示したが、これらを形成した後に裁断して超音波ト
ランスデューサを構成することも可能である。Further, in the present embodiment, the method of forming the acoustic matching layer and the backside damping material after cutting the ultrasonic transducer has been described, but it is also possible to form the ultrasonic transducer by cutting after forming these. It is possible.
【0029】また、平板状の音響整合層ではなく、曲面
を持つか又はその内部に音速の分布を持った音響レンズ
も可能であり、単層ではなく複数層の音響整合層とした
り、またこれらの組み合わせとすることも可能である。Further, instead of a flat plate-like acoustic matching layer, an acoustic lens having a curved surface or having a sound velocity distribution therein can be used, and a plurality of acoustic matching layers may be used instead of a single layer. It is also possible to use a combination of
【0030】同様に本実施例においては、導体薄膜を、
CrとAgのスパッタにより形成する方法について示し
たがこれに限定されるものではない。導体薄膜の材質と
しては、Ag,Au,Cu,Ni,Cr,Ti,Zr,
Ta,Mo,W,Alなどの金属とこれらの合金、イン
ジウム酸化物,ITOなどの金属酸化物、TiB2 ,Z
rB2 などのホウ化物、WC,SiCなどの炭化物、M
oSi2 ,WSi2 などのケイ化物が使用可能である。
また、形成方法としては真空蒸着,イオンプレーティン
グ,CVD,金属ポリマーによる薄膜形成が使用可能で
あり、これらを組み合わせ、複数層の導体膜を形成する
ことも可能である。また、特に背面に関しては、導体薄
膜の成膜後に、導体薄膜が形成された圧電素子背面と電
極板の表面の一部を導電性樹脂により覆うことにより、
機械的・電気的に強化することも可能である。Similarly, in this embodiment, the conductor thin film is
Although the method of forming Cr and Ag by sputtering is shown, the method is not limited to this. The material of the conductor thin film is Ag, Au, Cu, Ni, Cr, Ti, Zr,
Metals such as Ta, Mo, W, Al and their alloys, indium oxides, metal oxides such as ITO, TiB2, Z
Borides such as rB2, carbides such as WC and SiC, M
A silicide such as oSi2 or WSi2 can be used.
Further, as a forming method, vacuum deposition, ion plating, CVD, thin film formation by a metal polymer can be used, and it is also possible to form a plurality of layers of conductor films by combining these. Further, particularly with respect to the back surface, by covering the piezoelectric element back surface on which the conductor thin film is formed and a part of the surface of the electrode plate with a conductive resin after forming the conductor thin film,
It is also possible to strengthen mechanically and electrically.
【0031】また、放射面側端子板に関しても同様であ
り、Cu,Al,SUS,Fe,Ni,Tiなどの金属
またはこれらの合金であるSUS,真鍮,42Allo
y,洋白などからなる板材、FRP,酸化シリコン,窒
化シリコン,アルミナ,ジルコニアなどのセラミックス
などの絶縁性の材質からなる板材の表面を、金属箔,A
g,Pdなどの焼付電極,前述したような導体薄膜によ
り導体化したものが使用できる。また、背面側端子板に
関しても同様に、樹脂により片面を絶縁体化した金属
板,表面を金属化した絶縁体板,およびこれらの積層接
合体が使用できる。これらの材質に関しては、上記放射
面側端子板と同様である。The same applies to the radiating surface side terminal plate, such as metal such as Cu, Al, SUS, Fe, Ni and Ti or alloys thereof such as SUS, brass and 42Allo.
y, the surface of the plate material made of insulating material such as ceramics such as FRP, silicon oxide, silicon nitride, alumina, zirconia, etc.
A baked electrode of g, Pd or the like, or a conductor made of the above-mentioned conductor thin film can be used. Similarly, for the back-side terminal plate, a metal plate whose one surface is made of resin to be an insulator, an insulating plate whose surface is made to be metal, and a laminated assembly of these can be used. The materials thereof are the same as those of the radiation surface side terminal plate.
【0032】また、接着剤には、ポリイミド系,フェノ
ール系,シリコーン系などの樹脂や、嫌気性接着剤が使
用できる。また、音響整合層および背面制動材のマトリ
ックス材質については、同様に、エポキシ系,ポリイミ
ド系,フェノール系,シリコーン系などの樹脂が使用可
能である。また、特に背面制動材に関しては、マトリッ
クスとして上記の他にシリコーンゴム,ネオプレンゴム
に代表されるゴム質の材料が使用可能である。また、フ
ィラーとしては、アルミナ,酸化タングステン,窒化タ
ングステン,圧電セラミックスなどのセラミックスや、
タングステン,銀,フェライトなどの金属および金属化
合物が使用可能である。As the adhesive, a polyimide-based resin, a phenol-based resin, a silicone-based resin, or an anaerobic adhesive can be used. Similarly, as the matrix material of the acoustic matching layer and the backside damping material, epoxy-based, polyimide-based, phenol-based, or silicone-based resin can be used. Further, particularly for the back braking material, in addition to the above, a rubber-like material typified by silicone rubber or neoprene rubber can be used as the matrix. As the filler, ceramics such as alumina, tungsten oxide, tungsten nitride and piezoelectric ceramics,
Metals and metal compounds such as tungsten, silver and ferrite can be used.
【0033】また、本実施例においては、工程に先立っ
て分極した圧電素子を使用することとしたが、導体薄膜
成膜時の温度を100℃以上の高温とすることにより、
膜の密着強度を高めるとともに、この温度上昇によって
消極した圧電素子を、成膜後に再分極する工程をとるこ
とも可能である。Further, in this embodiment, the piezoelectric element which is polarized is used prior to the process. However, by setting the temperature at the time of forming the conductive thin film to a high temperature of 100 ° C. or more,
It is possible to increase the adhesion strength of the film and take a step of repolarizing the piezoelectric element depolarized by this temperature rise after the film formation.
【0034】また、裁断には、精密切断砥石の他に、パ
ルス発振又は連続波発振のYAGレーザ,CO2 レーザ
などのレーザ裁断、ワイヤカット等が使用可能である。In addition to the precision cutting grindstone, laser cutting such as pulse oscillation or continuous wave oscillation YAG laser and CO2 laser, wire cutting and the like can be used for the cutting.
【0035】[0035]
【実施例2】次に、本発明の実施例2を説明する。図1
1〜13は実施例2の超音波トランスデューサの製造方
法を説明する斜視図である。なお、図面の説明において
実施例1と同一の要素には同一符号を付し、重複する説
明を省略する。本実施例においては、放射面側端子板と
して段付き型放射面側端子板18を使用した。これは、
図11に示す如く、薄板状の金属板を曲げ加工し段差を
持たせたものである。Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. Figure 1
1 to 13 are perspective views illustrating a method of manufacturing the ultrasonic transducer of the second embodiment. In the description of the drawings, the same elements as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals and redundant description will be omitted. In this embodiment, the stepped type radiation surface side terminal plate 18 is used as the radiation surface side terminal plate. this is,
As shown in FIG. 11, a thin metal plate is bent to have steps.
【0036】[製造方法]図11に示すように、圧電素
子1と背面側端子板6とを段付き型放射面側端子板18
に接合する際に、段付き型放射面側端子板18上の段部
分に圧電素子1及び背面側端子板6を押圧した状態で接
合を行う。以後の工程は実施例1と同様である。[Manufacturing Method] As shown in FIG. 11, the piezoelectric element 1 and the back side terminal plate 6 are connected to each other by the stepped type radiation surface side terminal plate 18.
At the time of bonding, the piezoelectric element 1 and the backside terminal plate 6 are bonded to the stepped portion on the stepped type radiation surface side terminal plate 18 while being pressed. The subsequent steps are the same as in Example 1.
【0037】[作用]段付き型放射面側端子板18上の
段部分がこれと接合される圧電素子1および背面側端子
板6の位置決めを行う。[Operation] The piezoelectric element 1 and the rear side terminal plate 6 to which the stepped portion on the stepped type radiation surface side terminal plate 18 is joined are positioned.
【0038】[効果]本実施例によれば、より高精度の
組立を行うことが可能になる。[Effect] According to this embodiment, it is possible to assemble with higher precision.
【0039】なお、本実施例においては、段付き型放射
面側端子板18を薄板状の金属板を曲げ加工したものと
して示したが、エッチング,薄板積層接合,機械加工な
どにより厚さを段階的に異ならせ、同一の効果を持たせ
ることも可能である。また、形状についても、上記実施
例のような凸部のみによる構成ではなく、凹部を組み合
わせても同一の効果を得ることができる。In the present embodiment, the stepped type radiation surface side terminal plate 18 is shown as a thin metal plate bent, but the thickness is changed by etching, thin plate lamination bonding, machining, etc. It is also possible to have different effects and to have the same effect. Also, regarding the shape, the same effect can be obtained even if the concave portions are combined instead of the configuration of only the convex portions as in the above embodiment.
【0040】[0040]
【実施例3】次に、本発明の実施例3を説明する。図1
4〜15は実施例3による超音波トランスデューサの製
造方法を説明する斜視図である。なお、図面の説明にお
いて前記実施例と同一の要素には同一符号を付し、重複
する説明を省略する。Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described. Figure 1
4 to 15 are perspective views illustrating a method of manufacturing the ultrasonic transducer according to the third embodiment. In the description of the drawings, the same elements as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
【0039】[構成]本実施例においては、放射面端子
板として、多数の長穴状の開孔部20をもつ開孔型放射
面側端子板19を用いた。開孔部20は、そのピッチが
後工程の裁断時のピッチと同一またはほぼ同一に形成さ
れている。また、開孔部20の間隔は裁断時の振動子の
幅よりも充分に狭く、開孔部20の長さは裁断後の振動
子の長さと同等か又はそれ以上とする。[Structure] In the present embodiment, as the radiation surface terminal plate, the aperture type radiation surface side terminal plate 19 having a large number of elongated hole-shaped apertures 20 is used. The openings 20 are formed so that the pitch thereof is the same as or substantially the same as the pitch at the time of cutting in the subsequent process. The distance between the openings 20 is sufficiently narrower than the width of the vibrator when cut, and the length of the openings 20 is equal to or longer than the length of the cut vibrator.
【0041】[製造方法]製造方法は実施例1と同様で
あるが、裁断時には、開孔部20の中央部またはその近
傍、および振動子周辺に余剰となる部分を裁断し、図1
5に示すように、放射面側端子板残存部21のみが残る
ようにする。[Manufacturing Method] The manufacturing method is the same as that of the first embodiment, but at the time of cutting, a surplus portion is cut at the central portion of the opening portion 20 or in the vicinity thereof and around the vibrator.
As shown in FIG. 5, only the radiation surface side terminal plate remaining portion 21 is left.
【0042】[作用]裁断時に、開孔型放射面側端子板
19と、圧電素子1および背面側端子板6との間の接合
部に加工応力が全く加わらない。[Operation] At the time of cutting, no processing stress is applied to the joint portion between the aperture type radiation surface side terminal plate 19 and the piezoelectric element 1 and the rear side terminal plate 6.
【0043】[効果]本実施例によれば、裁断工程にお
いて、放射面側端子板に発生するバリをなくすことがで
きる。これにより、上記バリに押し上げられて端子板か
ら超音波トランスデューサが剥離する事故を防ぐことが
でき、歩留まりを高めることができる。また、同様の原
因による製品使用中における剥離の発生を防止すること
ができるため、製品の信頼性を高めることができる。[Effect] According to the present embodiment, it is possible to eliminate burrs generated on the radiation side terminal plate in the cutting process. As a result, it is possible to prevent the ultrasonic transducer from being peeled off from the terminal plate by being pushed up by the burr, and to improve the yield. Further, since it is possible to prevent the occurrence of peeling during use of the product due to the same cause, it is possible to enhance the reliability of the product.
【0044】開孔部のピッチは、一枚の放射面側電極に
おいて全て同一としてもよいし、また変化させて異なっ
た幅を持つ複数種の超音波振動子を製造することも可能
である。なお、本実施例と前記実施例2とを組み合わせ
てもよい。The pitch of the apertures may be the same in one radiation surface side electrode, or may be varied to manufacture a plurality of types of ultrasonic transducers having different widths. The present embodiment may be combined with the second embodiment.
【0045】[0045]
【実施例4】次に、本発明の実施例4を説明する。図1
6は実施例4による超音波トランスデューサを説明する
斜視図である。なお、図面の説明において前記実施例と
同一の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略す
る。Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Figure 1
6 is a perspective view illustrating an ultrasonic transducer according to a fourth embodiment. In the description of the drawings, the same elements as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
【0046】[構成]本実施例においては、実施例1に
示した裁断工程終了後の振動子を更に加工して、図16
に示すように、多角形の平面形状をした圧電素子から構
成された多角形型振動子22を製造する。この追加工
は、裁断と同様に、精密切断砥石,レーザ,ワイヤカッ
ト等が使用可能である。[Structure] In this embodiment, the vibrator after the cutting step shown in the first embodiment is further processed, and the structure shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a polygonal vibrator 22 composed of a piezoelectric element having a polygonal planar shape is manufactured. For this additional machining, a precision cutting grindstone, a laser, a wire cut, or the like can be used similarly to the cutting.
【0047】[作用]本実施例では、超音波トランスデ
ューサの外形を任意に設定できる。[Operation] In this embodiment, the outer shape of the ultrasonic transducer can be arbitrarily set.
【0048】[効果]本実施例によれば、超音波トラン
スデューサの外形を、これを実装するケース(図示せ
ず)に形状に合わせて設定することができるため、設計
の自由度を増大させることができるとともに、任意形状
のケースに対して最大の有効面積を持つ超音波トランス
デューサを得ることができる。なお、本実施例は前記実
施例2,3と組み合わせてもよい。[Effect] According to the present embodiment, the outer shape of the ultrasonic transducer can be set according to the shape of the case (not shown) in which the ultrasonic transducer is mounted, so that the degree of freedom in design is increased. In addition to the above, it is possible to obtain an ultrasonic transducer having a maximum effective area for a case having an arbitrary shape. Note that this embodiment may be combined with the second and third embodiments.
【0049】[0049]
【実施例5】次に、本発明の実施例5を説明する。図1
7〜20は実施例5による超音波トランスデューサの製
造方法を説明する斜視図である。なお、図面の説明にお
いて前記実施例と同一の要素には同一符号を付し、重複
する説明を省略する。Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Figure 1
7 to 20 are perspective views illustrating a method of manufacturing the ultrasonic transducer according to the fifth embodiment. In the description of the drawings, the same elements as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
【0050】[構成]本実施例においては、背面側端子
板6を使用せず、挟持型中間端子24,被覆型中間端子
25を使用した。[Structure] In this embodiment, the back side terminal plate 6 is not used, but the sandwiching type intermediate terminal 24 and the covering type intermediate terminal 25 are used.
【0051】[製造方法]図17〜18に示すように、
圧電素子1に中間端子24,25が一体化された背面制
動材13を一体化した圧電素子−背面制動材接合部材2
3を形成した後、これを端子板と接合する。ここで中間
端子24,25は銅合金の薄板からなり、圧電素子1の
背面電極4と半田接合されているとともに、背面制動材
を貫通する(24)か、またはその周囲を覆っている
(25)。以後の工程は実施例1と同様である。裁断工
程終了後には、図19〜20に示したように、超音波ト
ランスデューサ14が形成される。[Manufacturing Method] As shown in FIGS.
Piezoelectric element-backside braking material joining member 2 in which the backside braking material 13 in which the intermediate terminals 24 and 25 are integrated into the piezoelectric element 1 is integrated
After 3 is formed, this is joined to the terminal board. Here, the intermediate terminals 24 and 25 are made of a copper alloy thin plate, are soldered to the back electrode 4 of the piezoelectric element 1, and penetrate the back braking material (24) or cover the periphery thereof (25). ). The subsequent steps are the same as in Example 1. After the cutting process is completed, the ultrasonic transducer 14 is formed as shown in FIGS.
【0052】[作用]本実施例では、圧電素子1と背面
側端子板6とは中間端子24,25および導体薄膜を介
して電気的に接続される。[Operation] In this embodiment, the piezoelectric element 1 and the rear-side terminal plate 6 are electrically connected to each other through the intermediate terminals 24 and 25 and the conductor thin film.
【0053】[効果]本実施例によれば、圧電素子1と
背面制動材13とを一体として取り扱うことができる。
このため、部材の強度が高まり、製造工程中の破損事故
を防ぐことができ、歩留まりを向上できる。また、圧電
素子−背面制動材接合部材23と他部材との接合面積が
圧電素子1単体の場合よりも数倍程度大きくなることか
ら、接着時の部材組付け精度と、接着層厚さの精度とを
向上させることができ、超音波トランスデューサの精度
をさらに向上させることができる。[Effect] According to this embodiment, the piezoelectric element 1 and the back braking member 13 can be handled as one body.
Therefore, the strength of the member is increased, damage accidents during the manufacturing process can be prevented, and the yield can be improved. Further, since the bonding area between the piezoelectric element-back braking material bonding member 23 and other members is about several times larger than that in the case of the piezoelectric element 1 alone, the accuracy of the member assembly at the time of bonding and the accuracy of the adhesive layer thickness And the accuracy of the ultrasonic transducer can be further improved.
【0054】なお、中間端子の材料としては、本実施例
で示した銅合金の他に、SUS,42Alloy,Ni
などの基板、FRP配線基板、酸化シリコン,窒化シリ
コン,ジルコニアなどのセラミックス基板の表面をA
g,Pdなどの焼付電極や,前述したような導体薄膜に
より導体化したものが使用できる。また、その形状に関
しても薄板状に限定されるものではなく、各種の棒材・
線材などが使用可能である。As the material of the intermediate terminal, in addition to the copper alloy shown in this embodiment, SUS, 42Alloy, Ni
A, etc., FRP wiring substrate, ceramic oxide substrate such as silicon oxide, silicon nitride, zirconia
A baked electrode of g, Pd or the like, or a conductor made of the above-mentioned conductor thin film can be used. Also, the shape is not limited to a thin plate, and various types of bar materials
Wires can be used.
【0055】また、中間端子の圧電素子表面電極への接
合方法としては、半田の他、導電性樹脂を用いること、
500cps以下の粘性係数が極めて低い接着剤を用い
且つ接合時に両部材を圧接することにより、両部材の一
部が接合層を介さずに直接接するようにすること、接着
により機械的に一体化した後に導体薄膜により電気的に
接続すること、導体薄膜のみにより構成すること等の変
形が可能である。As a method of joining the intermediate terminal to the surface electrode of the piezoelectric element, a conductive resin is used in addition to solder.
By using an adhesive having an extremely low viscosity coefficient of 500 cps or less and pressing both members at the time of joining, a part of both members are brought into direct contact without a joining layer, and mechanically integrated by adhesion. Modifications such as later electrical connection with a conductor thin film and a configuration using only a conductor thin film are possible.
【0056】また、特に背面制動材を覆う形式の中間端
子に関しては、背面制動材表面の全部または一部を金属
薄膜などの導体で覆うこと、また後工程での導体薄膜成
膜時に中間端子の形成を同時に行うこと等が可能であ
る。また、背面制動材をW,Agなどの金属からなるフ
ィラーを大量に充填した導電性樹脂材で構成することに
より、背面制動材そのものを中間端子とすることも可能
である。さらに、上記各実施例を組み合わせることも可
能である。In particular, regarding the intermediate terminal of the type that covers the back braking material, all or part of the surface of the back braking material should be covered with a conductor such as a metal thin film, and the intermediate terminal should be formed during the formation of a conductor thin film in a later step. It is possible to perform formation at the same time. Further, by forming the back braking material with a conductive resin material in which a large amount of filler made of metal such as W or Ag is filled, it is possible to use the back braking material itself as an intermediate terminal. Furthermore, it is also possible to combine the above-mentioned embodiments.
【0057】[0057]
【実施例6】次に、本発明の実施例6を説明する。図2
1〜22は実施例6による超音波トランスデューサの製
造方法を説明する斜視図である。なお、図面の説明にお
いて前記実施例と同一の要素には同一符号を付し、重複
する説明を省略する。Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. Figure 2
1 to 22 are perspective views illustrating a method of manufacturing an ultrasonic transducer according to a sixth embodiment. In the description of the drawings, the same elements as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
【0058】[構成]本実施例においては、圧電素子1
の背面側表面電極4のうち、放射面側端子板と接合層を
介して接する部分を一部除去し、絶縁ギャップ28を形
成した。[Structure] In this embodiment, the piezoelectric element 1 is used.
A part of the back surface electrode 4 which is in contact with the radiation side terminal plate via the bonding layer was partially removed to form the insulating gap 28.
【0059】[製造方法]絶縁ギャップ28を形成する
方法としては、図21に示すように背面側表面電極4の
み、または背面側表面電極4とともに圧電セラミックス
の一部を面状に除去することにより電極除去部26を形
成したり、または図22に示すように、圧電素子1の一
部を面取り27することが考えられる。いずれの場合で
も、絶縁ギャップ28の幅は30μm程度以上とする。
なお、これらのギャップ形成加工には、電極除去に関し
ては、エッチング,精密切断砥石,レーザ,ワイヤカッ
ト等が使用可能であり、面取りに関しては、精密切断砥
石,レーザ,ワイヤカット等が使用可能である。本実施
例では、圧電素子1と放射面側端子板との接合時には、
両部材を圧着し、接合層の厚さを0に近づける。[Manufacturing Method] As a method for forming the insulating gap 28, as shown in FIG. 21, only the back surface electrode 4 or a part of the piezoelectric ceramic together with the back surface electrode 4 is planarly removed. It is conceivable to form the electrode removing portion 26 or to chamfer a part of the piezoelectric element 1 as shown in FIG. In any case, the width of the insulating gap 28 is about 30 μm or more.
For these gap forming processes, etching, precision cutting whetstone, laser, wire cutting, etc. can be used for electrode removal, and precision cutting whetstone, laser, wire cutting, etc. can be used for chamfering. . In this embodiment, when the piezoelectric element 1 and the radiation surface side terminal plate are joined,
Both members are pressure bonded to bring the thickness of the bonding layer close to zero.
【0060】[作用]圧電素子1上に形成された絶縁ギ
ャップ28により、背面側表面電極4は放射面側端子板
5と電気的に離れており、駆動電圧印加時に短絡が生じ
ない。[Operation] Due to the insulating gap 28 formed on the piezoelectric element 1, the back surface electrode 4 is electrically separated from the radiation surface terminal plate 5, and a short circuit does not occur when a drive voltage is applied.
【0061】[効果]本実施例によれば、絶縁ギャップ
により電気的絶縁が確保される。これにより、接合工程
の接着層厚不足による絶縁不良事故を未然に防止するこ
とができる。また、絶縁ギャップのうち電極除去部に関
しては、圧電素子背面側表面電極を形成する際に、この
部分だけ電極を形成しないことによっても得ることがで
きる。ただしこの場合には、その精度が本工程で要求さ
れるレベルに達しない可能性があるので注意を要する。[Effect] According to the present embodiment, the electrical insulation is ensured by the insulating gap. As a result, it is possible to prevent an insulation failure accident due to an insufficient thickness of the adhesive layer in the joining process. Further, the electrode removal portion of the insulating gap can be obtained by not forming an electrode only in this portion when forming the piezoelectric element back surface side electrode. However, in this case, the accuracy may not reach the level required in this step, so be careful.
【0062】[0062]
【実施例7】次に、本発明の実施例7を説明する。図2
3は実施例7による超音波トランスデューサの製造方法
を説明する斜視図である。なお、図面の説明において前
記実施例と同一の要素には同一符号を付し、重複する説
明を省略する。Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. Figure 2
3 is a perspective view illustrating a method of manufacturing an ultrasonic transducer according to a seventh embodiment. In the description of the drawings, the same elements as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
【0063】[構成]本実施例においては、図23に示
すように、圧電素子1をその表面に電極を形成しない圧
電セラミックス2のままで使用する。[Structure] In this embodiment, as shown in FIG. 23, the piezoelectric element 1 is used as it is as the piezoelectric ceramics 2 having no electrodes formed on its surface.
【0064】[製造方法]圧電セラミックス2は、実施
例1と同様に、接着剤により放射面側端子板5および背
面側端子板6と一体化され振動子母材(図示せず)が形
成される。振動子母材への成膜工程により、圧電素子1
の表面全体と、同表面と両端子板5,6とを電気的に接
続する部分に導体薄膜が形成される。[Manufacturing Method] Similar to the first embodiment, the piezoelectric ceramics 2 is integrated with the radiation surface side terminal plate 5 and the back surface side terminal plate 6 by an adhesive to form a vibrator base material (not shown). It The piezoelectric element 1 is formed by the film forming process on the oscillator base material.
A conductor thin film is formed on the entire surface of the above and a portion that electrically connects the surface and both terminal plates 5 and 6.
【0065】[作用]振動子母材への成膜工程により形
成された導体薄膜により、圧電素子1の表面電極の形成
と、同表面電極と両端子板5,6との接合が一度に行わ
れる。[Operation] The surface electrode of the piezoelectric element 1 is formed and the terminal electrodes 5 and 6 are bonded at the same time by the conductor thin film formed in the film forming process on the vibrator base material. Be seen.
【0066】[効果]本実施例によれば、圧電素子への
成膜工程を省略することができる。これにより、厚く強
度がある状態で圧電素子を分極した後に再研磨して、適
正な厚さとした圧電素子を使用することができる。この
ため、30MHz以上の高周波型超音波トランスデュー
サを形成する場合に、圧電素子の厚さが極めて薄くなる
ことによる(70μm以下となる)、分極・電極形成時
のハンドリング不良による圧電素子破損事故を防止する
ことができる。[Effect] According to this embodiment, the film forming process on the piezoelectric element can be omitted. This makes it possible to use a piezoelectric element having an appropriate thickness by polarizing the piezoelectric element in a thick and strong state and then re-polishing. Therefore, when forming a high-frequency ultrasonic transducer of 30 MHz or more, the piezoelectric element is prevented from being damaged due to a handling failure during polarization / electrode formation due to the extremely thin piezoelectric element (70 μm or less). can do.
【0067】なお、本実施例においては、両面の電極を
一度に形成する方法を説明したが、片面のみに電極が形
成された圧電素子を用いることも可能である。In this embodiment, the method of forming the electrodes on both sides at once has been described, but it is also possible to use a piezoelectric element having electrodes formed on only one side.
【0068】[0068]
【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波トラ
ンスデューサおよびその製造方法によれば、小型かつ高
精度の超音波トランスデューサを低コストで提供するこ
とができる。As described above, according to the ultrasonic transducer and the method of manufacturing the same of the present invention, it is possible to provide a small-sized and highly accurate ultrasonic transducer at low cost.
【0069】すなわち、請求項1に記載した発明では、
特に小型且つ高精度で低コストで製造できる構造の超音
波トランスデューサを提供できる。That is, in the invention described in claim 1,
In particular, it is possible to provide an ultrasonic transducer having a small size, high accuracy, and a structure that can be manufactured at low cost.
【0070】また、請求項2に記載した発明では、上記
構造の超音波トランスデューサを生産することが可能に
なる。In the invention described in claim 2, it is possible to produce the ultrasonic transducer having the above structure.
【0071】また、請求項3に記載した発明では、上記
構造の超音波トランスデューサを高歩留まりで製造する
ことが可能になる。According to the third aspect of the invention, it becomes possible to manufacture the ultrasonic transducer having the above structure with a high yield.
【0072】また、請求項4に記載した発明では、特に
構成部材のハンドリングが容易となる構造の超音波トラ
ンスデューサを実現できる。Further, in the invention described in claim 4, it is possible to realize an ultrasonic transducer having a structure in which the handling of the constituent members is particularly easy.
【0073】また、請求項5に記載した発明では、前記
請求項4に記載した構造をもつ超音波トランスデューサ
を生産することが可能になる。According to the invention described in claim 5, it is possible to produce the ultrasonic transducer having the structure described in claim 4.
【図1】本発明の実施例1による超音波トランスデュー
サを説明するための斜視図である。FIG. 1 is a perspective view for explaining an ultrasonic transducer according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例1による超音波トランスデュー
サを説明するための斜視図である。FIG. 2 is a perspective view for explaining the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例1による超音波トランスデュー
サを説明するための斜視図である。FIG. 3 is a perspective view for explaining the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例1による超音波トランスデュー
サを説明するための斜視図である。FIG. 4 is a perspective view for explaining the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例1による超音波トランスデュー
サを説明するための斜視図である。FIG. 5 is a perspective view for explaining the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例1による超音波トランスデュー
サを説明するための斜視図である。FIG. 6 is a perspective view for explaining the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施例1による超音波トランスデュー
サの別例を説明するための斜視図である。FIG. 7 is a perspective view for explaining another example of the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施例1による超音波トランスデュー
サの別例を説明するための斜視図である。FIG. 8 is a perspective view for explaining another example of the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施例1による超音波トランスデュー
サの別例を説明するための斜視図である。FIG. 9 is a perspective view for explaining another example of the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention.
【図10】本発明の実施例1による超音波トランスデュ
ーサの別例を説明するための斜視図である。FIG. 10 is a perspective view for explaining another example of the ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施例2による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the second embodiment of the present invention.
【図12】本発明の実施例2による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 12 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the second embodiment of the present invention.
【図13】本発明の実施例2による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 13 is a perspective view illustrating the method of manufacturing the ultrasonic transducer according to the second embodiment of the present invention.
【図14】本発明の実施例3による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 14 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the third embodiment of the present invention.
【図15】本発明の実施例3による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 15 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the third embodiment of the present invention.
【図16】本発明の実施例4による超音波トランスデュ
ーサを説明する斜視図である。FIG. 16 is a perspective view illustrating an ultrasonic transducer according to a fourth embodiment of the present invention.
【図17】本発明の実施例5による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 17 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the fifth embodiment of the present invention.
【図18】本発明の実施例5による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 18 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the fifth embodiment of the present invention.
【図19】本発明の実施例5による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 19 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the fifth embodiment of the present invention.
【図20】本発明の実施例5による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 20 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the fifth embodiment of the present invention.
【図21】本発明の実施例6による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 21 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the sixth embodiment of the present invention.
【図22】本発明の実施例6による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 22 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the sixth embodiment of the present invention.
【図23】本発明の実施例7による超音波トランスデュ
ーサの製造方法を説明する斜視図である。FIG. 23 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the ultrasonic transducer according to the seventh embodiment of the present invention.
1 圧電素子 2 圧電セラミックス 3 放射面側表面電極 4 背面側表面電極 5 放射面側端子板 6 背面側端子板 7 背面側端子板電気導電性付加部 8 超音波振動子母材 9 マスク 10 導体薄膜形成面 11 超音波振動子 12 音響整合層 13 背面制動材 14 超音波トランスデューサ 15 円筒状曲面型圧電素子 16 曲面−平面型圧電素子 17 両凹曲面型圧電素子 18 段付き型放射面側端子板 19 開孔型放射面側端子板 20 開孔部 21 放射面側端子板残存部 22 多角形型振動子 23 圧電素子−背面制動材接合部材 24 挟持型中間端子 25 被覆型中間端子 26 電極除去部 27 圧電素子面取り部 28 絶縁ギャップ 29 放射面側端子 30 背面側端子 1 Piezoelectric element 2 Piezoelectric ceramics 3 Radiation surface side surface electrode 4 Rear surface electrode 5 Radiation side terminal plate 6 Rear side terminal board 7 Rear side terminal plate Electrically conductive addition part 8 Ultrasonic transducer base material 9 mask 10 Conductor thin film formation surface 11 Ultrasonic transducer 12 Acoustic matching layer 13 Rear braking material 14 Ultrasonic transducer 15 Cylindrical curved surface type piezoelectric element 16 Curved-Plane Piezoelectric Element 17 Bi-concave curved surface type piezoelectric element 18 Stepped type radiation side terminal plate 19 Opening type radiation side terminal plate 20 Openings 21 Remaining part of terminal plate on radiation side 22 Polygonal vibrator 23 Piezoelectric element-rear braking material joining member 24 Clamping type intermediate terminal 25 Coated intermediate terminal 26 Electrode removal section 27 Piezoelectric element chamfer 28 Insulation gap 29 Radiating surface side terminal 30 Rear terminal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−47846(JP,A) 特開 昭59−189834(JP,A) 特開 昭56−66992(JP,A) 実開 昭61−180004(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 17/00 330 A61B 8/00 G01N 29/24 H04R 31/00 330 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-55-47846 (JP, A) JP-A-59-189834 (JP, A) JP-A-56-66992 (JP, A) Actual development Sho-61- 180004 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04R 17/00 330 A61B 8/00 G01N 29/24 H04R 31/00 330
Claims (5)
に形成された音響整合層と、該圧電振動子の他方の面に
形成された背面負荷材とからなる超音波トランスデュー
サにおいて、該圧電振動子は、圧電素子と、該圧電素子
側面に接合されるとともに該圧電素子の一方の表面電極
と導体薄膜により電気的に接続されている第1の電極端
子と、該第1の電極端子の1表面に接合されているとと
もに該圧電素子の他方の表面電極と導体薄膜により電気
的に接続されている第2の電極端子とから構成されてい
ることを特徴とする超音波トランスデューサ。1. An ultrasonic transducer comprising a piezoelectric vibrator, an acoustic matching layer formed on one surface of the piezoelectric vibrator, and a back load material formed on the other surface of the piezoelectric vibrator, The piezoelectric vibrator includes a piezoelectric element, a first electrode terminal bonded to a side surface of the piezoelectric element and electrically connected to one surface electrode of the piezoelectric element by a conductive thin film, and the first electrode. An ultrasonic transducer comprising: a second electrode terminal which is joined to one surface of a terminal and is electrically connected to the other surface electrode of the piezoelectric element by a conductive thin film.
に形成された音響整合層と、該圧電振動子の他方の面に
形成された背面負荷材とからなる超音波トランスデュー
サの製造方法において、該圧電振動子を、該圧電素子の
側面に板状の第1の電極端子を接続し、且つ該第1の電
極端子の1表面に板状の第2の電極端子を該導体面が露
出するように接合した後、該圧電素子の両表面電極と該
両電極端子とをそれぞれ導体薄膜により電気的に接続
し、その後裁断することを特徴とする超音波トランスデ
ューサの製造方法。2. A method of manufacturing an ultrasonic transducer comprising a piezoelectric vibrator, an acoustic matching layer formed on one surface of the piezoelectric vibrator, and a back load material formed on the other surface of the piezoelectric vibrator. In the method, the piezoelectric vibrator is configured such that a plate-shaped first electrode terminal is connected to a side surface of the piezoelectric element, and a plate-shaped second electrode terminal is provided on one surface of the first electrode terminal. A method for manufacturing an ultrasonic transducer, characterized in that both surface electrodes of the piezoelectric element and the both electrode terminals are electrically connected by a conductive thin film, respectively, and then cut.
に形成された音響整合層と、該圧電振動子の他方の面に
形成された背面負荷材とからなる超音波トランスデュー
サの製造方法において、該圧電素子の少なくとも一方の
表面電極の形成と、該表面電極と該電極端子との電気的
接続とを、導体薄膜形成工程において同時に行うことを
特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。3. An ultrasonic transducer comprising a piezoelectric vibrator, an acoustic matching layer formed on one surface of the piezoelectric vibrator, and a back load material formed on the other surface of the piezoelectric vibrator. In the method, the method for producing an ultrasonic transducer is characterized in that formation of at least one surface electrode of the piezoelectric element and electrical connection between the surface electrode and the electrode terminal are simultaneously performed in a conductor thin film forming step.
に形成された音響整合層と、該圧電振動子の他方の面に
形成された背面負荷材とからなる超音波トランスデュー
サの製造方法において、該圧電振動子を、圧電素子と、
該圧電素子側面に接合されるとともに該圧電素子の一方
の表面電極と導体薄膜により電気的に接続されている第
1の電極端子と、該背面制動材に一体化されているとと
もに該圧電素子の他方の表面電極と接合されている第2
の電極端子とから構成されていることを特徴とする超音
波トランスデューサ。4. An ultrasonic transducer comprising a piezoelectric vibrator, an acoustic matching layer formed on one surface of the piezoelectric vibrator, and a back load material formed on the other surface of the piezoelectric vibrator. In the method, the piezoelectric vibrator includes a piezoelectric element,
A first electrode terminal that is joined to the side surface of the piezoelectric element and is electrically connected to one surface electrode of the piezoelectric element by a conductive thin film; Second bonded to the other surface electrode
And an electrode terminal of the ultrasonic transducer.
に形成された音響整合層と、該圧電振動子の他方の面に
形成された背面負荷材とからなる超音波トランスデュー
サの製造方法において、該圧電振動子を、該圧電素子の
一方の面に中間電極端子が一体化された背面制動材を該
中間電極と該圧電素子の表面電極とが電気的に接続され
た状態で接合し、さらに該圧電素子の側面に板状の電極
端子を接続し、その後該圧電素子の他方の表面電極と該
電極端子とを導体薄膜により電気的に接続し、その後裁
断することを特徴とする超音波トランスデューサの製造
方法。5. An ultrasonic transducer comprising a piezoelectric vibrator, an acoustic matching layer formed on one surface of the piezoelectric vibrator, and a back load material formed on the other surface of the piezoelectric vibrator. In the method, the piezoelectric vibrator is joined with a backside braking material in which an intermediate electrode terminal is integrated on one surface of the piezoelectric element, with the intermediate electrode and the surface electrode of the piezoelectric element electrically connected. Further, a plate-shaped electrode terminal is connected to the side surface of the piezoelectric element, and then the other surface electrode of the piezoelectric element and the electrode terminal are electrically connected by a conductive thin film, and then cut. Ultrasonic transducer manufacturing method.
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