JP3469386B2 - 超音波トランスジューサ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に
用いるアレイ形の超音波トランスジューサ及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アレイ形超音波トランスジューサとは、
複数の圧電振動子が一次元に配列されているタイプの超
音波トランスジューサをいう。なお、説明の便宜上、圧
電体の表裏面それぞれにアース電極と駆動電極が形成さ
れたものを、圧電振動子として定義するものとする。ま
た、圧電体や圧電振動子の超音波が放射される側の面
を、表面として定義するものとする。

【０００３】圧電振動子のアレイ方向と直交する方向
（スライス方向）の一端部分においてアース電極を共通
電気接続し且つはんだ付け等によって電極リードを引き
出す方法が考案されている。

【０００４】また一方、超音波診断装置や探傷装置に用
いられている超音波探触子では、超音波を送受信する素
子として圧電振動子を用いているが、細長い短冊状の圧
電振動子を多数一方向に配列して電子フォーカスを行う
ことのできるアレイ形探触子が現在最も多く用いられて
いる。

【０００５】このアレイ形探触子では多数の圧電振動子
各々の駆動電極からそれぞれ送受信信号の授受を行うた
めのリード線を引き出し、また同様にアース電極からリ
ード線を引き出す必要がある。この引き出しの方法とし
て、フレキシブルプリント板を電極面に接続したり、電
極を圧電体の側面まで回し込み、その側面にリード線を
接続する等の方法が一般的にとられている。

【０００６】圧電振動子の電極にフレキシブルプリント
板等を接続する方法としては一般にはんだ付けや導電性
接着剤、溶接、異方性導電フィルム等を用いる方法が知
られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１３に従来のアレイ
形超音波トランスジューサの外観を示し、図１４に図１
３のアレイ形超音波トランスジューサの上方からの平面
図を示し、図１５に図１３のアレイ形超音波トランスジ
ューサのスライス方向に沿った横断面図を示す。

【０００８】従来のように、駆動電極引き出しリードと
同じ側に、アース電極引き出しリードが設けられている
とき、引き出し時の作業性を一定以上確保するために、
アース電極とアース電極引き出しリードとの接続領域を
十分大きくとる必要があり、この接続領域の大きさが、
圧電振動子の有効面積を小さくしてしまうという欠点が
ある。

【０００９】更に、アース電極引き出しリードをトラン
スジューザの近傍に折り畳むことができずトランスジュ
ーサの収納性が悪いという欠点がある。図１３乃至図１
５に示したように、スライス方向の一端において、圧電
体の表面に設けられたアース電極を共通接続し、且つア
ース電極引き出しリードをアース電極から引き出してい
る。アース電極引き出しリードとしては、例えば銅箔板
が使用される。

【００１０】図１３乃至図１５に示したように、トラン
スジューサにおいては、圧電振動子の駆動電極を引き出
すための駆動電極引き出しリードが、アース電極引き出
しリードと同じ側に設けられている。従来、駆動電極引
き出しリードとしては、フレキシブルプリント板（ＦＰ
Ｃ）の配線パターンを使用する方法が考案されており、
各圧電振動子の駆動電極が個々に引き出されている。

【００１１】図１３乃至図１５に示したように、アース
電極引き出しリードが駆動電極引き出しリードと同じ側
から引き出される場合には、アース電極の引き出し方法
が制約を受ける。すなわち、駆動電極引き出しリード
（ＦＰＣ）がアース電極引き出しリードの近傍にあるた
め圧電振動子のアース電極とアース電極引き出しリード
とを接続する際の作業性が悪く、アース電極とアース電
極引き出しリードとの接着面積が大きくならざるを得な
い。

【００１２】更に、アース電極引き出しリードをトラン
スジューサに接して折り畳むことができず、引き出しリ
ードを含めたトランスジューサ全体の収納性が低下して
しまう。収容性を良くするためアース電極引き出しリー
ドを折り畳もうとすると、アース電極とアース電極引き
出しリードとの接続部分が剥がれ接触不良を起こした
り、接着部分の近傍の圧電振動子が破損するという問題
を引き起こしかねない。

【００１３】また一方、超音波診断装置や超音波探傷装
置では診断能を上げるため高分解能化なものが要求され
る。高分解能化する手段として最も端的な方法が使用周
波数の高周波数化である。

【００１４】この高周波数化のためには、共振周波数の
高い圧電体を使用する必要があるが、一般に共振周波数
が高くなるとそれに応じて薄い圧電体が要求される。し
たがって、前述したように圧電振動子の電極からリード
線を引き出す場合、リード線を電極に接続する作業中
や、リード線接続後に衝撃を加えた場合等に圧電体が折
れたりクラックが生じたりすることが発生し易くなり、
製造中の取り扱いに細心の注意が必要になり作業効率の
低下を引き起こす。

【００１５】また、圧電体の表面から側面にまで電極を
伸延し、この側面からリードを引き出そうとした場合、
高周波数化のために薄くした圧電振動子の側面では、接
続面積が狭くなり、接続し難く、且つ接続不良を引き起
こし易くなってしまう。このような問題は圧電振動子の
周波数定数が比較的小さい複合圧電材料等でより顕著に
現れる。

【００１６】本発明の目的は、電極引き出しを容易にし
て、しかも圧電振動子の有効面積を拡大し、且つ収納性
の良好な超音波トランスジューサ及びその製造方法を提
供することである。

【００１７】本発明の他の目的は、高周波数化のために
比較的薄く加工された圧電体が、その電極に電極引き出
しリードを接続する作業中等の製造中に折れたりクラッ
クが生じたりする可能性を低下させることのできる超音
波トランスジューサを提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明による超音波トラ
ンスジューサは、配列される複数の圧電体と、前記複数
の圧電体の表面に形成される複数のアース電極と、前記
複数のアース電極を電気的に共通接続するアース電極共
通接続部と、前記複数の圧電体の中の最端に配置される
圧電体の端面に装着され、前記アース電極共通接続部に
電気的に接続されるアース電極引き出しリードとを具備
する。

【００１９】また、本発明による超音波トランスジュー
サの製造方法は、圧電板の表面に電極層を形成し、前記
圧電板を前記電極層と共に複数の圧電振動子に分割し、
前記複数の圧電振動子の電極を電極共通接続部で電気的
に共通接続し、前記複数の圧電振動子の中の最端に配置
される圧電体の端面に装着された電極引き出しリードに
前記電極共通接続部を電気的に接続することを特徴とす
る。

【００２０】さらに、本発明は、配列された複数の圧電
振動子を有する超音波トランスジューサにおいて、前記
圧電振動子の有効部分の厚みより、前記圧電振動子の無
効部分の少なくとも一部の厚みを厚くしたことを特徴と
する。

【００２１】本発明によれば、電極共通接続部は電極を
共通接続することのみを目的としているため、電極引き
出しリードを接続した従来トランスジューサと較べて小
さな面積で事足り、各トランスジューサアレイの有効面
積を大きく維持することが可能である。また、本実発明
によれば、複数の電極を共通接続してから引き出すの
で、電極引き出しが容易になる。さらに、本発明によれ
ば、アース電極と駆動電極とを別々な部分から引き出す
ことができるので、収納性が良好になる。

【００２２】また、本発明によれば、無効部分は、要求
されている比較的低い共振周波数を実現するために必要
とされる圧電振動子の有効部分の厚みより、厚く形成さ
れる。したがって、この厚みの厚い無効部分から電極リ
ードを引き出す圧電振動子が折れたりひび割れする現象
が生じる危険性が軽減される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
よる超音波トランスジューサを好ましい実施の形態に基
づいて説明する。なお、説明の便宜上、圧電体の表裏面
それぞれにアース電極と駆動電極が形成されたものを、
圧電振動子として定義するものとする。また、圧電体や
圧電振動子の超音波が放射される側の面を、表面として
定義するものとする。 （第１の実施の形態）図１に第１の実施の形態による超
音波トランスジューサの外観を示し、図２に図１の圧電
振動子の横断面部を示し、図３に図１のアレイ形超音波
トランスジューサの上方からの平面図を示し、図４に図
１のアレイ形超音波トランスジューサの側面図を示し、
図５に図１のアレイ形超音波トランスジューサの横断面
図を示す。

【００２４】複数の圧電振動子１はアレイ方向に沿って
一次元に配列される。複数の圧電振動子１が配列される
アレイ方向に直交する方向を、スライス方向と定義す
る。圧電振動子１は図２に示すように、一般的に圧電セ
ラミックスからなる圧電体３と、圧電体３の表面に形成
されたアース電極５と、圧電体３の裏面に形成された駆
動電極７とからなる。

【００２５】複数の圧電振動子１の中の最端に設けられ
た圧電振動子は、ダミー素子１’とされる。ダミー素子
１’とは、超音波の送受信に寄与しない圧電振動子とし
て定義される。なお、以下、ダミー素子１’に対して、
最端以外の残りの圧電振動子１を、有効素子として適宜
区別して称するものとする。

【００２６】ダミー素子１’及び有効素子１の裏面に
は、バッキング材９が装着される。有効素子１の表面に
は、音響整合層１１が装着される。ダミー素子１’の表
面には、音響整合層１１は装着されない。音響整合層１
１のスライス方向に沿った辺長は、有効素子１のそれよ
り短い。音響整合層１１は、有効素子１の表面上に、有
効素子１に対してスライス方向の端を揃えて接着され
る。これにより、有効素子１の表面は、音響整合層１１
に覆われる部分と、有効素子１の表面のスライス方向の
他方の端の辺縁側における音響整合層１１に覆われず、
アース電極５がむき出しになった部分とが存在する。後
者のアース電極５がむき出しの部分を、アース電極接続
部と称するものとする。

【００２７】有効素子１の駆動電極７には、フレキシブ
ルプリント板（ＦＰＣ）に配線された駆動電極引き出し
リード１３が接続される。フレキシブルプリント板は、
収納性を考慮して、超音波トランスジューサのスライス
方向の一側面に沿って屈曲され折り込まれる。

【００２８】複数の有効素子１及びダミー素子１’のア
ース電極５は、アース電極接続部において、アース電極
共通接続リード１５で共通接続されている。アース電極
共通接続リード１５は、複数の有効素子１及びダミー素
子１’のアース電極５の上に、導電性接着剤又ははんだ
付けによって接着される。アース電極共通接続リード１
５は、アース電極接続部の幅と同等もしくはそれ以下の
幅を有し、例えば銅箔板が採用される。

【００２９】なお、アース電極共通接続リード１５は、
複数の有効素子１及びダミー素子１’のアース電極５の
上に連続的に塗布された導電性接着剤によって代用され
ることも可能である。

【００３０】ダミー素子１’のアレイ方向の端面には、
アース電極引き出しリード１７が装着される。図６に示
すように、アース電極引き出しリード１７は、ダミー素
子１’のアース電極５に対して、電気的に接続される。
複数の有効素子１のアース電極５の全ては、アース電極
共通接続リード１５と、ダミー素子１’のアース電極５
とを順に介して、１つのアース電極引き出しリード１７
に対して集約的に接続され、引き出される。

【００３１】図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、圧電振動
子のみを横断面で示したものである。ダミー素子１’の
アース電極５は、図７（ａ）に示すように圧電体３の表
面のみに形成するだけでなく、図７（ｂ）に示すように
圧電体３の側面にまで延伸させたり、図７（ｃ）に示す
ように圧電体３の端面からさらに裏面にまで延伸させて
もよい。図７（ｂ）に示すようにアース電極５を圧電体
３の側面にまで延伸させた場合、アース電極引き出しリ
ード１７とダミー素子１’のアース電極５との電気接続
が容易になる。

【００３２】なお、ダミー素子１’に関しては、その表
面にアース電極５が形成されている限りにおいて、裏面
に関しては電極は形成されてなくてもよい。また、アー
ス電極引き出しリード１７としては銅箔板に限らず、他
の材料を採用してもよい。

【００３３】また、アース電極引き出しリード１７は、
ダミー素子１’の側面に配置しダミー素子１’のアース
電極５とは導電性接着剤によって電気接続しているが、
この限りではなく、はんだ付け等によっても可能であ
る。

【００３４】また、アース電極共通接続部は、圧電振動
子のスライス方向の辺縁部分に設けられたが、この限り
では無く、スライス方向の中央部などアレイ内の任意の
位置に設けることが可能である。またアース電極共通接
続部を１ケ所ではなくスライス方向の両辺縁の２か所
等、複数ケ所に設けることも可能である。

【００３５】更に、アレイ方向の一方の最端位置の圧電
振動子のみを、ダミー素子１’としてここからアース電
極５を引き出しているが、この限りでは無く、アレイ方
向の両方の最端位置の２つの圧電振動子をダミー素子
１’としてこれら２つからアース電極５を引き出すこと
も可能である。

【００３６】また、ダミー素子１’は、最端位置の１つ
の圧電振動子に限らず、最端位置の圧電振動子とそれに
隣接する複数の圧電振動子をダミー素子１’としてもよ
い。また、ダミー素子１’の前面に音響整合層を形成し
ていないがこの限りでは無く、有効素子と同様に音響整
合層を形成することも可能である。

【００３７】次に、本実施の形態の超音波トランスジュ
ーサの製造工程について説明する。以下、製造手順に従
って順番に工程を説明する。 （第１の工程）１枚の圧電板の表裏面それぞれにアース
電極層、駆動電極層を形成する。

【００３８】（第２の工程）駆動電極層に駆動電極引き
出しリード１３（プリント配線板）を電気的に接続す
る。

【００３９】（第３の工程）バッキング材９を裏面に、
音響整合層１１を表面に接着する。 （第４の工程）音響整合層１１からアース電極層、圧電
板、駆動電極層を経て、バッキング材９に達するまで、
分割溝１９として切れ込みを入れ、圧電振動子１の配列
状態を形成する。このとき、駆動電極引き出しリード１
３の一部も適宜切断される。

【００４０】（第５の工程）アレイ方向に沿って配列さ
れているアース電極５に、アース電極共通接続リード１
５を共通接続する。

【００４１】（第６の工程）ダミー素子１’の側面にア
ース電極引き出しリード１７を接続する。このとき、ダ
ミー素子１’のアース電極５とアース電極引き出しリー
ド１７とを電気的に接続する。

【００４２】このような製造工程は、上述に限らず変更
可能である。上述したように、本実施の形態によればア
ース電極共通接続部はアース電極を共通接続することの
みを目的としているため、アース電極引き出しリードを
接続した従来トランスジューサと較べて小さな面積で事
足り、各トランスジューサアレイの有効面積を大きく維
持することが可能である。有効面積とは、圧電振動子の
実際に超音波が発生される部分の表面積をいい、換言す
るとアース電極と駆動電極とが対向している領域の中の
リード１３，１５が装着されていない部分の表面積をい
う。

【００４３】また、本実施の形態によれば、複数の電極
を共通接続してから引き出すので、電極引き出しが容易
になる。さらに、本実施の形態によれば、アース電極引
き出しリードと駆動電極引き出しリードとを別々な部分
から引き出すことができるので、収納性が良好になる。 （第２の実施の形態）図８に第２の実施の形態による超
音波トランスジューサの外観を示す。なお、図８におい
て、図１と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略す
る。

【００４４】第１の実施の形態と同様に、配列された圧
電振動子１のアース電極５はアース電極共通接続リード
１５で共通接続され、ダミー素子１’から銅箔板のアー
ス電極引き出しリード１７で引き出される。

【００４５】アース電極引き出しリード１７の一部分
に、アース電極引き出しリード折り込み部分２１が形成
される。アース電極引き出しリード折り込み部分２１
は、超音波トランスジューサのスライス方向の一側面に
沿って折り込まれているフレキシブルプリント板の裏面
に、折り込まれる。

【００４６】フレキシブルプリント板にはアース電極引
き出しリード（配線パターン）２３が形成されている。
アース電極引き出しリード折り込み部分２１は、フレキ
シブルプリント板のアース電極引き出しリード２３に電
気的に接続される。

【００４７】フレキシブルプリント板のアース電極引き
出しリード２３は、駆動電極引き出しリード１３に並べ
て形成するのみならず、駆動電極引き出しパターンと絶
縁層を介してフレキシブルプリント板の厚み方向に積層
形成（アース電極引き出し層）することも可能である。
駆動電極引き出しリード１３とアース電極引き出しリー
ド２３とをフレキシブルプリント板に積層形成した場合
には、隣接する駆動電極引き出しリード１３間の電気的
な漏れを低減することが可能である。

【００４８】第２の実施の形態によれば、アース電極及
び駆動電極ともに同様の処理を行うことによって引き出
しリードに連なる後段の電気回路に接続することが可能
となり接続が容易になる利点がある。 （第３の実施の形態）図９に第３の実施の形態による超
音波トランスジューサの外観を示す。なお、図９におい
て、図１、図８と同じ部分には同じ符号を付して説明は
省略する。

【００４９】図９のダミー素子１’のアース電極５を表
面から側面に至り、そこからさらに裏面まで延伸し、駆
動電極７に電気的に連結する。アース電極引き出しリー
ド２３は、駆動電極引き出しリード１３と共にそれと並
列にフレキシブルプリント板に形成されている。

【００５０】ダミー素子１’のアース電極５は、図７
（ａ）の如く裏面に延伸し、フレキシブルプリント板の
アース電極引き出しリード２３に接続される。本実施の
形態によればダミー素子１’からのアース電極５の引き
出しを駆動電極７の引き出しと同時に行うことが可能で
あって、アース電極５の引き出しのためのダミー素子
１’を小さくすることが可能で、トランスジューサ形状
を小さく維持することが可能である。更に、アース電極
引き出しのための専用リードが不要となるためトランス
ジューサの収納性が更に向上する。

【００５１】なお、図９ではフレキシブルプリント板上
のアース電極引き出し用の配線パターンは、駆動電極引
き出し用の配線パターンと並列に示しているがこの限り
ではなく、アース電極５をダミー素子１’の裏面のアー
ス電極から駆動電極引き出し用の配線パターンに並んで
形成されたアース電極引き出し用配線パターンを用いて
引き出したのち、予め絶縁層を介してフレキシブルプリ
ント板に積層して形成したアース電極引き出し層へスル
ーホール等の方法によって電気接続し、アース電極引き
出し層を介して引き出すことも可能である。

【００５２】上述したように第１〜第３の実施の形態に
よれば、最端に配列されたダミー素子から、アース電極
引き出しリードを引き出すことが可能となり、駆動電極
引き出しリードなどトランスジューサの他の構成要素に
影響されること無くアース電極引き出しリードをトラン
スジューサの収容性良く配置することが可能となる。

【００５３】また、第１〜第３の実施の形態によれば、
アース電極をアース電極共通接続部で共通接続すること
によって、各圧電振動子のスライス方向の辺縁部分から
アース電極引き出しリードを取り除くことができ、アー
ス電極接続に関連した圧電振動子の無効領域を小さくす
ることが可能となり、従って各圧電振動子の有効面積を
大きくすることが可能となって、超音波性能を向上させ
ることが可能となる。 （第４の実施の形態）図１０は、第４の実施の形態によ
る超音波トランスジューサの横断面図である。比較説明
のために従来の従来の超音波トランスジューサの横断面
図を図１１に示した。なお、図１０，図１１において、
図１と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する。

【００５４】圧電体３の電極５，７からリード線１３，
２５を引き出すには、フレキシブルプリント板（ＦＰ
Ｃ）に配線されたリード線１３，２５を電極面にはんだ
付けや導電性接着剤等で接続して行っているが、この方
法だと、要求されている共振周波数が比較的低く、それ
に応じて厚みが比較的厚い圧電体３であれば問題は生じ
ないが、要求されている共振周波数が比較的高く、それ
に応じて厚みが比較的薄くならざるを得ない圧電体３の
場合、電極５，７にリード線１３，２５を接続する作業
中や、接続後においてもリード線１３，２５の付け部分
で折れたりひび割れする現象が生じやすくなる。

【００５５】第４の実施の形態では、図１０に示すよう
に、圧電振動子の有効部分については、要求されている
比較的低い共振周波数に応じて厚みを比較的薄くし、そ
して圧電振動子の無効部分の少なくとも一部について
は、要求されている比較的低い共振周波数に対応しない
で厚みを有効部分の厚みより厚くする。なお、有効部分
とは、アース電極５と駆動電極７とが向かい合って能動
的に振動する部分をいい、一方、無効部分とは、有効部
分以外の部分、つまりアース電極５と駆動電極７とが向
かい合っていないで能動的に振動しない部分をいう。

【００５６】図１０では、リード線１３が接続される圧
電振動子の一端側を、要求されている比較的低い共振周
波数に対応しないで厚みを比較的厚くしているが、これ
に代えて又はこれに加えてアース電極５に接続されるリ
ード線２５が接続される圧電振動子の他端側を、要求さ
れている比較的低い共振周波数に対応しないで厚みを比
較的厚くするようにしてもよい。また、要求されている
比較的低い共振周波数に対応しないで厚みを比較的厚く
するのは、無効部分の少なくとも一部としているが、全
ての無効部分を厚くしてもよい。

【００５７】また、図１０に示すように、有効部分と無
効部分との境界部分２７は、厚みが連続的又は階段状に
厚くなるテーパ状に形成される。さらに、このテーパ部
分２７にも音響整合層１１を積層する。

【００５８】圧電振動子の一端側において、駆動電極７
にはリード線１３が接続される。この接続部分は、要求
されている比較的低い共振周波数を実現するために必要
とされる圧電体３の厚みより、厚く形成されている。し
たがって、リード線１３を駆動電極７に接続する作業中
や、接続後においてもリード線１３の付け部分で圧電体
３が折れたりひび割れする現象が生じる危険性が軽減さ
れる。

【００５９】さらに、有効部分と無効部分の境界部分は
テーパ状に形成され、さらにこのテーパ部分２７にも音
響整合層１１を積層しているので、上記現象が生じる危
険性の軽減効果は向上する。 （第５の実施の形態）図１２は、第５の実施の形態によ
る超音波トランスジューサの横断面図である。なお、図
１２において、図１０と同じ部分には同じ符号を付して
説明は省略する。

【００６０】駆動電極７は、圧電体３の裏面からその側
面にまで伸延され形成される。リード線１３は、この側
面において駆動電極７と接続される。この接続部分は、
要求されている比較的低い共振周波数を実現するために
必要とされる圧電体３の厚みより、厚く形成されている
無効部分の側面である。

【００６１】リード線を引き出す方法として、圧電振動
子の側面から引き出す方法は圧電振動子の有効部分の面
積の拡大に寄与し、またリード接続時や接続後に圧電体
が折れにくい有益な方法ではあるが、要求される共振周
波数が高くなって圧電体の厚みが薄くなると、側面の面
積は狭くなる。狭い側面部分にリード線を接続するのは
非常に困難であったが、本実施の形態のように、要求さ
れている比較的低い共振周波数を実現するために必要と
される圧電体３の厚みより厚く形成されている無効部分
の側面にリード線を接続するようにすれば、上記困難は
軽減される。本発明は上述した実施の形態に限定される
ことなく種々変形して実施可能である。

【００６２】

【発明の効果】本発明による超音波トランスジューサ
は、配列される複数の圧電体と、前記複数の圧電体の表
面に形成される複数のアース電極と、前記複数のアース
電極を電気的に共通接続するアース電極共通接続部と、
前記アース電極共通接続部に電気的に接続されるアース
電極引き出しリードとを具備する。

【００６３】また、本発明による超音波トランスジュー
サの製造方法は、圧電板の表面に電極層を形成し、前記
圧電板を前記電極層と共に複数の圧電振動子に分割し、
前記複数の圧電振動子の電極を電極共通接続部で電気的
に共通接続することを特徴とする。

【００６４】さらに、本発明は、配列された複数の圧電
振動子を有する超音波トランスジューサにおいて、前記
圧電振動子の有効部分の厚みより、前記圧電振動子の無
効部分の少なくとも一部の厚みを厚くしたことを特徴と
する。

【００６５】本発明によれば、電極共通接続部は電極を
共通接続することのみを目的としているため、電極引き
出しリードを接続した従来トランスジューサと較べて小
さな面積で事足り、各トランスジューサアレイの有効面
積を大きく維持することが可能である。また、本実発明
によれば、複数の電極を共通接続してから引き出すの
で、電極引き出しが容易になる。さらに、本発明によれ
ば、アース電極と駆動電極とを別々な部分から引き出す
ことができるので、収納性が良好になる。

【００６６】また、本発明によれば、無効部分は、要求
されている比較的低い共振周波数を実現するために必要
とされる圧電振動子の有効部分の厚みより、厚く形成さ
れる。したがって、この厚みの厚い無効部分から電極リ
ードを引き出す圧電振動子が折れたりひび割れする現象
が生じる危険性が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による超音波トラン
スジューサの外観図。

【図２】図１の圧電振動子の横断面図。

【図３】図１の超音波トランスジューサの平面図。

【図４】図１の超音波トランスジューサの側面図。

【図５】図１の超音波トランスジューサの横断面図。

【図６】図１の超音波トランスジューサの端部分の縦断
面図。

【図７】図１のダミー素子の電極の形成部分を示すため
の横断面図。

【図８】本発明の第２の実施の形態による超音波トラン
スジューサの外観図。

【図９】本発明の第３の実施の形態による超音波トラン
スジューサの外観図。

【図１０】本発明の第４の実施の形態による超音波トラ
ンスジューサの横断面図。

【図１１】図１０に対応する従来の超音波トランスジュ
ーサの横断面図。

【図１２】本発明の第５の実施の形態による超音波トラ
ンスジューサの横断面図。

【図１３】従来の超音波トランスジューサの外観図。

【図１４】従来の超音波トランスジューサの平面図。

【図１５】従来の超音波トランスジューサの横断面図。

【符号の説明】

１…圧電振動子、 ３…圧電体、 ５…アース電極、 ７…駆動電極、 ９…バッキング材、 １１…音響整合層、 １３…駆動電極引き出しリード、 １５…アース電極共通接続リード、 １７…アース電極引き出しリード、 １９…分割溝。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 17/00 332 H04R 17/00 330 A61B 8/00 G01N 29/24 502

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配列される複数の圧電体と、 前記複数の圧電体の表面に形成される複数のアース電極
   と、 前記複数のアース電極を電気的に共通接続するアース電
   極共通接続部と、前記複数の圧電体の中の最端に配置される圧電体の端面
   に装着され、 前記アース電極共通接続部に電気的に接続
   されるアース電極引き出しリードとを具備したことを特
   徴とする超音波トランスジューサ。
2. 【請求項２】 前記アース電極共通接続部は、前記複数
   の圧電体の端部分に設けられることを特徴とする請求項
   １記載の超音波トランスジューサ。
3. 【請求項３】 前記アース電極共通接続部は、複数箇所
   に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の超
   音波トランスジューサ。
4. 【請求項４】 前記複数の圧電体の中の最端の圧電体に
   形成されるアース電極は前記最端の圧電体の少なくとも
   側面まで延伸されることを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれか１項記載の超音波トランスジューサ。
5. 【請求項５】 前記アース電極引き出しリードは、前記
   圧電体の裏面に形成される駆動電極の引き出しリードと
   同一のプリント配線板の配線パターンとして形成される
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の
   超音波トランスジューサ。
6. 【請求項６】 圧電板の表面に電極層を形成し、 前記圧電板を前記電極層と共に複数の圧電振動子に分割
   し、 前記複数の圧電振動子の電極を電極共通接続部で電気的
   に共通接続し、前記複数の圧電振動子の中の最端に配置される圧電体の
   端面に装着した電極引き出しリードに前記電極共通接続
   部を電気的に接続する ことを特徴とする超音波トランス
   ジューサの製造方法。
7. 【請求項７】 前記圧電板を分割する前に、前記電極引
   き出しリードを前記電極層に接続することを特徴とする
   請求項６記載の超音波トランスジューサの製造方法。
8. 【請求項８】 配列された複数の圧電振動子を有する超
   音波トランスジューサにおいて、 前記圧電振動子の有効部分の厚みより、前記圧電振動子
   の無効部分の少なくとも一部の厚みを厚くしたことを特
   徴とする超音波トランスジューサ。
9. 【請求項９】 前記無効部分の電極に電極リード引き出
   し部が接続されたことを特徴とする請求項８記載の超音
   波トランスジューサ。
10. 【請求項１０】 前記有効部分と前記無効部分の少なく
    とも一部との境界部分は厚みが連続的又は階段状に厚く
    なるテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項
    １記載の超音波トランスジューサ。
11. 【請求項１１】 前記複数の圧電体の中の最端に配置さ
    れる圧電体は、超音波の送受信に寄与しないダミー素子
    とされることを特徴とする請求項１記載の超音波トラン
    スジューサ。