JP3535204B2 - 超音波プローブ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、超音波診断装置等に
使用される超音波プローブに係り、とくに超音波振動子
として圧電体にＦＰＣ（可撓性のあるプリント基板）を
接続するリード線構造を有し、この圧電体との接合の作
業性の改善及び接合後の品質性の維持に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、超音波診断装置に使用される超音
波プローブには、走査方法、被検体の診断部位及び診断
目的等を反映して形状や内部構造の異なる複数のタイプ
がある。例えば、超音波を送受信可能な圧電振動子の配
列形状でみた場合、平面上に配列するタイプと、曲面上
に配列するタイプとに分けられる。前者に相当するもの
は、リニア走査型及びセクタ走査型（以下、両者を平面
タイプと呼ぶ）などであり、後者に相当するものは、コ
ンベックス走査型（以下、曲面タイプと呼ぶ）などであ
る。

【０００３】以下、両者の構成及び製造の一例を図７〜
図１１に基づいて説明する。

【０００４】まず、図７に示す平面タイプの超音波プロ
ーブは、通常、吸音材としてのゴムや樹脂等から成るバ
ッキング材５０の上に、両面に電極を貼り付けた圧電セ
ラミックス等から成る超音波送受信用の圧電体５１が接
着され、この圧電体５１の上に、被検体と圧電体との音
響的整合を図るための少なくとも１枚のマッチング層５
２が接着された構成となっている。つまり、このタイプ
のものは、板状のバッキング材５０、圧電体５１及びマ
ッチング層５２を層状に重ね合わせ、全体として直方体
状の形状となっている。

【０００５】このタイプの超音波プローブを製造するに
は、直方体状に仕上げたバッキング材５０を支持台に載
せ、このバッキング材５０の上面に重ね合わせるよう
に、板状の圧電体５１を治具で固定しながらエポキシ系
等の接着剤を使って固定する。続いて、この圧電体５１
の上に板状のマッチング層５２を接着する。その後、所
定サイズ（溝深さ、溝幅、ピッチ）のアレイ溝をカッテ
ィング等により加工して、複数の配列型圧電振動子を形
成する。

【０００６】一方、図８に示す曲面タイプの超音波プロ
ーブは、通常、音響吸収特性を有する固定材６０の上
に、可撓性を有するバッキング材（以下、Ｆバック６１
と呼ぶ）、上記と同様の圧電体６２及びマッチング層６
３が順次接着された構成となっている。つまり、このタ
イプのものは、上面がコンベックス曲面を有する固定材
６０に、板状のＦバック６１、圧電体６２及び少なくと
も１枚のマッチング層６３を順次層状に重ね合わせ、全
体として上面がコンベックス曲面を有する六面体状の形
状となっている。なお、ここでは、固定材６０及びＦバ
ック６１もバッキング材の一態様として扱う。

【０００７】このタイプの超音波プローブを製造するに
は、まず板状のＦバック６１上に板状の圧電体６２を接
合した状態で、図９に示すように、所定サイズ（溝深
さ、溝幅、ピッチ）のアレイ溝Ｍａ…Ｍａをカッティン
グ等により加工し、配列型圧電振動子６２ａ１…６２ａ
ｎを形成する。次いで、カッティング済みの圧電体６２
を搭載したＦバック６１を治具Ｇ１で保持し、支持台Ｇ
２に載せた固定材６０の上に重ね合わせるように、エポ
キシ系等の接着剤で接着固定する。このとき、固定材６
０上面には長手方向中心軸に沿って位置合わせ用目印Ｓ
ｎが付けられており、この目印Ｓｎを拡大鏡等を使って
確認し、固定材６０とＦバック６１の中心軸がずれない
ように位置合わせする。

【０００８】続いて、圧電体６２の上に板状のマッチン
グ層６３を接着する（図８参照）。ただし、このマッチ
ング層６３については別の接着工程も可能である。すな
わち、Ｆバック６１に接着した圧電体６２の上に予めマ
ッチング層６３を接着し、このマッチング層６３を含む
圧電体６２に所定寸法のアレイ溝を形成した後、マッチ
ング層６３及び圧電体６２を一体に搭載したＦバック６
１を固定材６０に接着することもできる。

【０００９】さらに、上記両タイプの圧電体５１及び６
１に対しては、通常、バッキング材５０又はＦバック６
１側（すなわち背面側）の電極（例えば（＋）側）に、
配列型振動子数（ｎ個）に対応して分割形成された導体
パターンを有する可撓性プリント基板（ＦＰＣ）が電気
的に接続されており、マッチング層５２又は６３側（す
なわち前面側）の電極（例えば（−）側）は可撓性プリ
ント基板又はリード線を介して接地されている。

【００１０】上記ＦＰＣは、通常、バッキング材の側面
に密着するように折り曲げられる。例えば、曲面タイプ
のものでは、図１０及び図１１（説明の都合上、マッチ
ング層は図示していない）に示すように、ＦＰＣ６５は
予めＦバック６１と固定材６０との接着時にコンベック
ス曲線の円周方向に沿って曲げられており、その後、Ｆ
バック６１及び固定材６０の側面に接するように折り曲
げられる。この折り曲げを容易にするため、ＦＰＣ６５
には所定間隔ＰＤ毎に複数の切込みＫｔ…Ｋｔが予め施
され、この切込みＫｔ…Ｋｔ毎に分割されて折り曲げら
れる。なお、切込み間隔ＰＤは、図１１に示す概略斜視
図では便宜上、圧電振動子３個毎としているが、実際は
例えば１６個毎等の適宜な値に調整されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の超音波
プローブでは、接着作業時の部材間の位置合わせを視覚
を通じて調整しているため、例えば、平面タイプのもの
では圧電体５０とバッキング材５１との間で中心軸方向
の位置ずれが生じたり、また曲面タイプのものでは、図
１２に示すように、圧電体６２を接着したＦバック６１
と固定材６０との間で同様の位置ずれが生じるといった
問題があった。

【００１２】また、上記構成によると、図１３に示すよ
うに、接着後に余分な接着剤が各部材の側面側にはみ出
て固まるといった不都合も生じていた。例えば、ＦＰＣ
の折り曲がり付近に余分な接着剤がはみ出て固まると、
ＦＰＣが局所的に変形したりするため、作業性や歩留り
が悪くなることがあった。

【００１３】一方、上記の問題点と並行して、とくに曲
面タイプの超音波プローブでは、ＦＰＣの折り曲げに起
因して、複数の圧電振動子の配列ピッチにばらつきが生
じてしまうという問題があった。

【００１４】例えば、図１１に示す曲面タイプのもので
は、ＦＰＣ６５の切込みＫｔの延長方向に位置する振動
子間（例えば同図の振動子６２ａ３と同６２ａ４との
間）では、ＦＰＣ６５の折り曲げで生じる振動子配列方
向の張力が他の振動子間（例えば同図の振動子６２ａ２
と同６２ａ３）よりも強いため、アレイ溝幅がアレイ溝
Ｍａ形成時よりも広がってしまい、その結果、とくにＦ
ＰＣ６５の切込み間隔Ｋｔ毎に圧電振動子６２ａ１…６
２ａｎの配列ピッチが規定値よりも広がってしまう問題
があった。

【００１５】上記ピッチの広がりは、アレイ溝の拡張箇
所が筋として識別できる程度に顕著にみられるものであ
り、これにより、超音波送受信時の分解能を局所的に低
下させ、超音波画像の品質を低下させていた。

【００１６】この発明は、上述した従来技術の問題を考
慮してなされたもので、構成部材間の位置ずれや余分な
接着剤のはみ出しを改善し、接合作業の能率を高めるこ
とができる超音波プローブを提供することを第１の目的
とする。

【００１７】また、この発明は、ＦＰＣの折り曲げ後で
も複数の圧電振動子の配列ピッチを所定精度に維持でき
る超音波プローブを提供することを第２の目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１記載の発明に係る超音波プローブ
は、圧電体の背面にバッキング材を備えた構成とし、上
記バッキング材の上記圧電体側の面に少なくともその圧
電体の幅及び長さに相当する溝を設け、この溝に上記圧
電体を嵌め込んで固定し、該圧電体をカッティングする
ことにより超音波を送受信可能な多数の振動子を形成し
ている。

【００１９】また、請求項２記載の発明では、前記圧電
体はコンベックス走査用の湾曲した圧電体であり、前記
バッキング材は上記圧電体の背面に接合される可撓性を
有するバッキング部材と、この可撓性バッキング部材の
背面側に接合される固定部材とから成り、前記溝は上記
固定部材の上記可撓性バッキング部材側の面に形成され
ている。

【００２０】また、請求項３記載の発明では、前記溝
は、接合に使用する接着剤などを逃すための逃げ溝を有
している。

【００２１】また、請求項４記載の発明では、前記逃げ
溝は、前記溝底面の振動子配列方向に直交する方向両端
部２か所に、その配列方向に沿って各々形成されてい
る。

【００２２】さらに、上記第２の目的を達成するため
に、請求項５記載の発明に係る超音波プローブは、圧電
体の背面にバッキング材を備えるとともに、上記多数の
振動子の各々に可撓性プリント基板の導体パターンの各
々を個別に接続して形成したコンベックス走査用の構成
とし、上記バッキング材の上記圧電体側の面に少なくと
もその圧電体の幅及び長さに相当する溝を設け、この溝
に上記圧電体を嵌め込んで固定して該圧電体をカッティ
ングすることにより超音波を送受信可能な多数の振動子
を形成するとともに、上記溝の上記可撓性プリント基板
の折り曲げ側の肩幅を、この可撓性プリント基板の上記
バッキング材側面側への折り曲げ位置を上記多数の振動
子の各々との接続位置から外側に十分に離間させるよう
に形成している。

【００２３】また、請求項６記載の発明では、前記溝
は、前記可撓性プリント基板の折り曲げ側の肩部分に面
取りした角部を有している。

【００２４】そして、上記第１の目的を達成するため
に、請求項７記載の発明に係る超音波プローブの製造方
法は、超音波を送受信可能な多数の振動子から成る圧電
体の背面にバッキング材を備えた超音波プローブの製造
方法において、上記バッキング材の上記圧電体側の面に
少なくともその圧電体の幅及び長さに相当する溝を設
け、この溝に上記圧電体を嵌め込んで固定し、この圧電
体に所定の溝深さ、溝幅及びピッチの複数のアレイ溝を
カッティングして配列型圧電振動子を形成する工程を有
している。 また、請求項８記載の発明に係る超音波プロ
ーブの製造方法は、超音波を送受信可能な多数の振動子
から成るコンベックス走査用の湾曲した圧電体の背面に
バッキング材を備え、前記バッキング材は前記圧電体の
背面に接合される可撓性を有するバッキング部材と、こ
の可撓性バッキング部材の背面側に接合される固定部材
とから成る超音波プローブの製造方法において、前記可
撓性バッッキング部材の上に圧電体を接合し、この圧電
体に所定の溝深さ、溝幅及びピッチの複数のアレイ溝を
カッティングし、上記固定材の上記可撓性バッキング部
材側の面に少なくともその可撓性バッキング部材の幅及
び長さに相当する溝を設け、前記圧電 体を搭載した可撓
性バッッキング部材を前記固定材の上面に設けた前記溝
に嵌め込んで固定して配列型圧電振動子を形成する工程
を有している。

【００２５】

【作用】請求項１記載の超音波プローブにあっては、バ
ッキング材の圧電体側の背面に設けた溝により、少なく
とも圧電体がバッキング材の所定位置に嵌め込まれ、位
置ずれを生じることなく正確に固定される。

【００２６】また、請求項２記載の発明では、固定部材
（バッキング材本体の一部を成す）の可撓性バッキング
部材（同じくバッキング材本体の一部を成す）側の背面
に設けた溝により、少なくともコンベックス走査用の湾
曲した圧電体を接合した可撓性バッキング部材が固定部
材の所定位置に嵌め込まれ、位置ずれを生じることなく
正確に固定される。

【００２７】また、請求項３記載の発明では、溝に設け
た逃げ溝により、圧電体（又は可撓性バッキング部材）
とバッキング材（又は固定部材）との接合時に使用され
る接着剤などの余りが殆ど漏れなく集まって固まる。

【００２８】また、請求項４記載の発明では、バッキン
グ材（又は固定部材）の溝底面の振動子配列方向に直交
する方向両端部２か所にその方向に沿って各々設けた逃
げ溝により、上記と同様に、接着剤などの余りが殆ど漏
れなく集まって固まる。

【００２９】一方、請求項５記載の発明に係る超音波プ
ローブにあっては、嵌め込み用の溝の可撓性プリント基
板の折り曲げ側に形成した広い肩幅により、可撓性プリ
ント基板のバッキング材側面側への折り曲げ位置がコン
ベックス走査用の湾曲した圧電体との接続位置よりも外
側に十分に離れるようになり、可撓性プリント基板の折
り曲げに因る応力が圧電体との接続位置よりも外側に解
放される。

【００３０】また、請求項６記載の発明では、可撓性プ
リント基板の折り曲げ側の肩部分に面取りした角部を有
する嵌め込み用の溝により、可撓性プリント基板の折り
曲げの曲率半径が大きくなる。

【００３１】

【実施例】以下、この発明の第１実施例を図１及び図２
に基づいて説明する。

【００３２】この第１実施例は、平面タイプ（リニア走
査型及びセクタ走査型など）の超音波プローブについて
実施したものである。

【００３３】図１（ａ）及び（ｂ）に示す平面タイプの
超音波プローブは、吸音材としてのゴムや樹脂等から成
るバッキング材１の上に、両面に電極が貼り付けられた
圧電セラミックス等から成る超音波送受信用の圧電体２
と、この圧電体２の上に、被検体と圧電体２との音響的
整合を図るための少なくとも１層のマッチング層３とが
接合された構成となっている。

【００３４】バッキング材１には、その上面（接着面）
に圧電体２をはめ込んで固定するための凹状（コの字
状）の溝１ａが長手方向（すなわち、振動子の配列方
向）に沿って設けられている。この溝１ａは、図２に示
すように、幅Ｗが圧電体２の板幅と同一または材料の寸
法精度をはめ合いを考慮した幅（例えば最大２００μｍ
程度広くする）に設定され、肩部両端の肩幅Ｗ１及びＷ
２が圧電体２を固定できるよう適宜な値（肩幅Ｗ１とＷ
２とは同一でなくともよい）に設定され、深さＨが圧電
体２の板厚より小さくなるよう適宜な値に設定されてい
る。

【００３５】また、この溝１ａには、溝底面の長手方向
に直交する方向両端部２か所にその長手方向に沿って余
分な接着剤や空気等を逃すための凹状（略コの字状）の
逃げ溝１ｂ、１ｂが各々設けられている。この逃げ溝１
ｂ、１ｂの幅Ｗ３及び高さＨ１は、余分な接着剤を流し
込むのに必要な適宜な値に調整される。ただし、この逃
げ溝１ｂ、１ｂの形状は略コ字状に限定されるものでは
なく、凹状であればよく、例えば半円状、半楕円状、逆
三角形状等でも可能である。

【００３６】次に、各構成部材の接合作業について説明
する。

【００３７】まず、直方体状に仕上げたバッキング材１
を台に載せ、このバッキング材１の上面に形成された溝
１ａにはめ込むように、板状の圧電体２を治具で固定し
ながらエポキシ系等の接着剤で固定する。このとき、余
分な接着剤は、逃げ溝１ｂ、１ｂに流れ込んでしだいに
固まる。続いて、この圧電体２の上に板状のマッチング
層３を接合する。その後、プローブとしての所定の有効
サイズのみを残すよう長手方向の両側縁部をカッティン
グした後、所定サイズの複数にアレイ溝をカッティング
等により加工し、配列型圧電振動子を形成する。

【００３８】つまり、バッキング材上面に嵌め込み用の
溝を設けたので、バッキング材と圧電体とを正確に位置
合わせできる。また、嵌め込み用の溝に設けた逃げ溝に
余分な接着剤が集まって固まるため、バッキング材と圧
電体との接合面から側面側に接着剤がはみ出て固まると
いった不都合も解消される。

【００３９】従って、位置合わせに要する作業上の負担
と、余分な接着剤のはみ出しに係る作業性の悪さとが解
消される分、作業時間が短縮し、生産性が向上すること
になる。

【００４０】続いて、この発明の第２実施例を図２〜図
３に基づいて説明する。

【００４１】この第２実施例は、曲面タイプ（コンベッ
クス走査型など）の超音波プローブについて実施したも
のである。

【００４２】図３に示す曲面タイプの超音波プローブ
は、バッキング材本体の一部としての固定材４の上に、
同じくバッキング材本体の一部を成す可撓性を有するバ
ッキング材（以下、Ｆバック５と呼ぶ）、圧電体６、マ
ッチング層７が順次接合された構成となっている。

【００４３】固定材４は、コンベックス形状の曲面を有
する上面（接着面）側に、圧電体６を搭載したＦバック
５を固定するための凹状（コの字状）の溝４ａが長手方
向に沿って設けられている。この溝４ａは、図２と同様
に、幅方向の溝幅ＷがＦバック５の板幅と同一または材
料の寸法精度をはめ合いを考慮した幅（例えば最大２０
０μｍ程度広くする）に設定され、肩部両端の肩幅Ｗ１
及びＷ２がＦバック５が固定できるよう適宜な値（肩幅
Ｗ１とＷ２とは同一でなくともよい）に設定され、深さ
ＨがＦバック５の板厚より小さくなるよう適宜な値に設
定される。

【００４４】また、この溝４ａには、溝底面の長手方向
の両側端部２か所に余分な接着剤や空気等を逃すための
凹状（略コの字状）の逃げ溝４ｂ、４ｂが各々設けられ
ている。この逃げ溝４ｂ、４ｂの幅Ｗ３及び高さＨ１
は、余分な接着剤を流し込むのに必要な適宜な値に調整
される。ただし、この逃げ溝４ｂ、４ｂの形状は略コ字
状に限定されるものではなく、凹状であればよく、例え
ば半円状、半楕円状、逆三角形状等でも可能である。

【００４５】次に、各構成部材の接合作業について説明
する。

【００４６】まず、予め板状のＦバック５の上に板状の
圧電体６を接合し、所定サイズ（溝深さ、溝幅、ピッ
チ）のアレイ溝をカッティング等により加工し、複数の
配列型圧電振動子を形成する。その後、アレイ溝をカッ
ティング済みの圧電体６を搭載したＦバック５を治具で
保持し、支持台に載せた固定材４の上面に設けた溝４ａ
にはめ込むようにエポキシ系等の接着剤で接着固定す
る。このとき、余分な接着剤は、逃げ溝４ｂ、４ｂに流
れ込んで固まる。続いて、圧電体６の上に板状のマッチ
ング層７を接合する。ただし、このマッチング層７につ
いては別の接合工程も可能である。すなわち、Ｆバック
５に接合した圧電体６の上に予めマッチング層７を接合
し、このマッチング層７を含む圧電体６に所定寸法のア
レイ溝を形成した後、マッチング層７及び圧電体６を一
体に搭載したＦバック５を固定材４に接着してもよい。

【００４７】その後、プローブとしての所定の有効サイ
ズになるように長手方向の両側縁部をカッティングす
る。このとき、逃げ溝４ｂを介して側面側にはみ出て固
まった余分な接着剤もカッティングされることになる。

【００４８】つまり、本第２実施例では、前記第１実施
例と同様に、固定材上面に設けた嵌め込み用の溝によ
り、固定材と圧電体とが正確な位置に固定されるため、
拡大鏡等で確認しながら中心軸の位置合わせを行なわな
くてもよくなる。また、嵌め込み用の溝に設けた逃げ溝
に余分な接着剤が集まって固まるため、固定材と圧電体
との接合面から側面側に接着剤がはみ出て固まるといっ
た不都合も解消される。

【００４９】従って、位置合わせに要する作業上の負担
と、余分な接着剤のはみ出しに係る作業性の悪さと歩留
りの低下が解消される分、作業時間が短縮し、生産性が
向上することになる。

【００５０】次に、この発明の第３実施例を図４〜図６
に基づき説明する。

【００５１】この第３実施例は、曲面タイプの超音波プ
ローブについて、ＦＰＣの折り曲げ部の改善を図るた
め、前記第２実施例の溝の形状の一部を変更して実施し
たものである。ここで、第２実施例と同一又は同等の構
成要素には同一符号を用いて、その説明を省略または簡
略化する。

【００５２】図４に示す曲面タイプの超音波プローブ
は、固定材４の上に、Ｆバック５、圧電体６及びマッチ
ング層７が順次接合された構成となっている。また、圧
電体６の両面に貼り付けた電極（図示しない）の内のＦ
バック側（（＋）側）にＦＰＣ８が電気的に接続されて
いる。なお、圧電体６のマッチング層７側の電極
（（−）側）は接地されている。

【００５３】固定材４には、その上面にＦバックを嵌め
込んで固定するための溝４ａと、余分な接着剤等を逃が
すための逃げ溝４ｂ、４ｂとが設けられている。

【００５４】溝４ａは、上記第２実施例と比べると、と
くに肩部の一部形状及び肩幅の設定方法が異なってい
る。例えば、図５に示すように、溝４ａの肩部両端の肩
幅Ｗ４及びＷ５はＦバック５を固定できるよう適宜な値
に設定されるが、とくにＦＰＣ８の折り曲げ側に位置す
る肩部の肩幅Ｗ４については、ＦＰＣ８の折り曲げの位
置が幅方向の側面から十分に離れるよう適宜な値に設定
される。なぜなら、圧電体６とＦＰＣ８の折り曲げ位置
との間の距離に反比例して、ＦＰＣ８の切込みの延長方
向に位置する振動子間に作用する張力（曲げ応力の一
部）が弱くなるからである。

【００５５】また、肩部側の角部は、図５に示す如く、
ＦＰＣの折り曲げ部分の曲率半径を大きくするため、面
取り等の面取りＣ１が施されている。

【００５６】ＦＰＣ８は、図６（説明の都合上、マッチ
ング層は図示していない）に示すように、圧電体６の配
列型振動子６ａ１…６ａｎの個数（ｎ個）に対応して分
割形成された導体パターンＤ１…Ｄｎを有しており、こ
の導体パターンＤ１…Ｄｎの各々と複数の振動子６ａ１
…６ａｎの各々とが電極（＋）を介して個別に接続され
ている。また、この導体パターンＤ１…Ｄｎの各々の図
示しない他方側は、同軸ケーブル等を介して装置本体に
接続されている。

【００５７】さらに、ＦＰＣ８には、固定材４の溝４ａ
の肩部から固定材４の側面に沿った位置に相当する箇所
に、複数の切込みＫｔ…Ｋｔが所定間隔ＰＤ毎に施され
ている。この切込み間隔ＰＤは、図６に示す概略斜視図
では便宜上、振動子３個分としているが、実際は例えば
振動子１６個分等の適宜な値に設定されている。

【００５８】続いて、ＦＰＣの折り曲がり状態について
説明する。

【００５９】ここでは、前記第２実施例と同様の接合作
業により、各構成部材が接合されたとする。このとき、
ＦＰＣ８はコンベックス曲線の円周方向に沿って湾曲し
た状態となっている。

【００６０】ここで、ＦＰＣ８を固定材４の側面側に密
着するよう切込みＫｔ…Ｋｔ毎に折り曲げると、固定材
４の溝４ａ肩幅の距離Ｗ４に反比例して、ＦＰＣ８の切
込みＫｔと折り曲げに起因して作用する振動子配列方向
の張力が弱くなるので、ＦＰＣの切込みＫｔの延長方向
に位置する振動子間（例えば図６中の振動子６ａ３と同
６ａ４との間）に曲げ応力に因る張力がほどんど作用し
なくなっている。

【００６１】つまり、ＦＰＣの切込み間隔毎に圧電振動
子のアレイ溝幅が形成時より拡張し、配列型の複数の圧
電振動子の各ピッチにばらつきが生じるという従来の問
題が殆ど解消され、振動子全てのピッチがアレイ溝形成
時の所定状態に保たれることになる。

【００６２】従って、この第３実施例では、上記第２実
施例と同様の効果に加えて、配列型の複数の圧電振動子
の各ピッチが所定精度に保たれるため、このピッチの広
がりに因る超音波送受信時の分解能の局所的低下が抑制
され、超音波画像の品質を維持できる。

【００６３】なお、上記第３実施例では、嵌め込み用の
溝を設ける構成としたが、この発明は必ずしもこれに限
定されるものではない。つまり、圧電体とＦＰＣの折り
曲げ位置との間で、ＦＰＣの曲げ応力を解放するように
適宜な幅（距離）を持たせる構成であればよい。例え
ば、ＦＰＣ曲げ側の溝肩幅（例えば図５中のＷ４）分だ
け、固定材の幅をＦバックの板幅よりも大きく設定して
も十分可能である。

【００６４】またなお、上記第３実施例は曲面タイプ用
としたが、平面タイプ用でも適用可能である。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明に係る超音波プローブ及び請求項７記載の発明に係る
超音波プローブの製造方法にあっては、バッキング材の
圧電体側の背面に設けた嵌め込み用の溝により、少なく
とも圧電体がバッキング材の背面に正確に固定されるの
で、位置合わせに要する作業上の負担が解消され、作業
時間を短縮できる。

【００６６】また、請求項２及び８記載の発明では、固
定部材の可撓性バッキング部材側の背面に設けた嵌め込
み用の溝により、少なくともコンベックス走査用の湾曲
した圧電体を接合した可撓性バッキング部材が固定部材
の背面に正確に固定されるので、位置合わせに要する作
業上の負担が解消され、作業時間が短縮できる。

【００６７】また、請求項３及び４記載の発明では、嵌
め込み用の溝に設けた逃げ溝に余分な接着剤が漏れなく
集まって固まるため、余分な接着剤のはみ出しに係る作
業性の悪さが改善され、作業能率、歩留りが向上するこ
とになる。

【００６８】さらに、請求項５及び６記載の発明では、
バッキング材の背面に設けた嵌め込み用の溝の広い肩幅
により、可撓性プリント基板の折り曲げに起因する応力
が圧電体から外側に解放されるので、配列型の複数の圧
電振動子の各ピッチを所定精度に維持できる。従って、
このピッチの広がりが解消される分、超音波送受信時の
分解能の局所的低下が抑制され、超音波画像の品質を維
持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る超音波プローブの概略構成を
示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線
に沿った断面図。

【図２】第１及び第２実施例に係る超音波プローブの要
部断面図。

【図３】第２実施例に係る超音波プローブの概略構成を
示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線
に沿った断面図。

【図４】第３実施例に係る超音波プローブの概略構成を
示す図で、（ａ）はＦＰＣ折り曲げ側の正面図、（ｂ）
は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図。

【図５】第３実施例に係る超音波プローブの要部断面
図。

【図６】第３実施例に係る超音波プローブの要部構成を
示す概略斜視図。

【図７】従来の平面タイプの超音波プローブの概略構成
を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ
線に沿った断面図。

【図８】従来の曲面タイプの超音波プローブの概略構成
を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ
線に沿った断面図。

【図９】従来の曲面タイプの超音波プローブの構成部材
の接合工程を示す概略斜視図。

【図１０】従来のＦＰＣを含む曲面タイプの超音波プロ
ーブの概略構成を示す図で、（ａ）はＦＰＣ折り曲げ側
の正面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線に沿った断面図。

【図１１】従来のＦＰＣを含む曲面タイプの超音波プロ
ーブの要部構成を示す概略斜視図。

【図１２】従来の位置ずれを説明する図で、図９のＨ−
Ｈ線に沿った上面図。

【図１３】従来の余分な接着剤のはみ出しを説明する図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線に沿っ
た断面図。

【符号の説明】

１ バッキング材 １ａ、４ａ 溝 １ｂ、４ｂ 逃げ溝 ２、６ 圧電体 ６ａ１…６ａｎ 配列型圧電振動子 ３、７ マッチング層 ４ 固定材 ５ Ｆバック（可撓性のあるバッキング材） ８ ＦＰＣ（可撓性のあるプリント基板） Ｋｔ ＦＰＣの切込み ＰＤ ＦＰＣの切込み間隔 Ｄ１…Ｄｎ ＦＰＣの導体パターン Ｃ１ 面取り

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−242841（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−30498（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−114635（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−6462（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−255198（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−112（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−136116（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−33438（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−1542（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−11080（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 8/00 - 8/15 H04R 17/00 - 17/10

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電体の背面にバッキング材を備えた超
   音波プローブにおいて、上記バッキング材の上記圧電体
   側の面に少なくともその圧電体の幅及び長さに相当する
   溝を設け、この溝に上記圧電体を嵌め込んで固定し、該
   圧電体をカッティングすることにより超音波を送受信可
   能な多数の振動子を形成したことを特徴とする超音波プ
   ローブ。
2. 【請求項２】 前記圧電体はコンベックス走査用の湾曲
   した圧電体であり、前記バッキング材は上記圧電体の背
   面に接合される可撓性を有するバッキング部材と、この
   可撓性バッキング部材の背面側に接合される固定部材と
   から成り、前記溝は上記固定部材の上記可撓性バッキン
   グ部材側の面に形成された請求項１記載の超音波プロー
   ブ。
3. 【請求項３】 前記溝は、接合に使用する接着剤などを
   逃すための逃げ溝を有する請求項１又は２記載の超音波
   プローブ。
4. 【請求項４】 前記逃げ溝は、前記溝底面の振動子配列
   方向に直交する方向両端部２か所に、その配列方向に沿
   って各々形成された請求項３記載の超音波プローブ。
5. 【請求項５】 圧電体の背面にバッキング材を備えると
   ともに、上記多数の振動子の各々に可撓性プリント基板
   の導体パターンの各々を個別に接続して形成したコンベ
   ックス走査用の超音波プローブにおいて、上記バッキン
   グ材の上記圧電体側の面に少なくともその圧電体の幅及
   び長さに相当する溝を設け、この溝に上記圧電体を嵌め
   込んで固定して該圧電体をカッティングすることにより
   超音波を送受信可能な多数の振動子を形成するととも
   に、上記溝の上記可撓性プリント基板の折り曲げ側の肩
   幅を、この可撓性プリント基板の上記バッキング材側面
   側への折り曲げ位置を上記多数の振動子の各々との接続
   位置から外側に十分に離間させるように形成したことを
   特徴とする超音波プローブ。
6. 【請求項６】 前記溝は、前記可撓性プリント基板の折
   り曲げ側の肩部分に面取りした角部を有する請求項５記
   載の超音波プローブ。
7. 【請求項７】 超音波を送受信可能な多数の振動子から
   成る圧電体の背面にバッキング材を備えた超音波プロー
   ブの製造方法において、上記バッキング材の上記圧電体
   側の面に少なくともその圧電体の幅及び長さに相当する
   溝を設け、この溝に上記圧電体を嵌め込んで固定し、こ
   の圧電体に所定の溝深さ、溝幅及びピッチの複数のアレ
   イ溝をカッティングして配列型圧電振動子を形成するこ
   とを特徴とする超音波プローブの製造方法。
8. 【請求項８】 超音波を送受信可能な多数の振動子から
   成るコンベックス走査用の湾曲した圧電体の背面にバッ
   キング材を備え、前記バッキング材は前記圧電体の背面
   に接合される可撓性を有するバッキング部材と、この可
   撓性バッキング部材の背面側に接合される固定部材とか
   ら成る超音波プローブの製造方法において、前記可撓性
   バッッキング部材の上に圧電体を接合し、この圧電体に
   所定の溝深さ、溝幅及びピッチの複数のアレイ溝をカッ
   ティングし、上記固定材の上記可撓性バッキング部材側
   の面に少なくともその可撓性バッキング部材の幅及び長
   さに相当する溝を設け、前記圧電体を搭載した可撓性バ
   ッッキング部材を前記固定材の上面に設けた前記溝に嵌
   め込んで固定して配列型圧電振動子を形成することを特
   徴とする超音波プローブの製造方法。