JP3608501B2

JP3608501B2 - 超音波探触子とその製造方法

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Publication number: JP3608501B2
Application number: JP2000337113A
Authority: JP
Inventors: 利春佐藤; 明久足立; 英知永原; 恵作山口; 雅彦橋本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2020-11-06
Also published as: JP2002142294A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、診断、治療などの医療分野や、非破壊検査等の産業用分野等の超音波応用機器に利用される超音波探触子とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超音波探触子は特開昭６３−２１２２９９号に記載されたものが知られている。
【０００３】
図４７〜４８に従来の超音波探触子の概略を示しており、図４７は斜視図、図４８は上面図である。多数の圧電振動子１が直線状に並列配置され、各圧電振動子１は、圧電体３の対向する両表面に電極４が施されて構成されている。
【０００４】
配線部２は、ベア基板６と配線パターン５から構成される。配線パターン５は、圧電体３に施された電極４の一方と電気的に接続される。
【０００５】
図４８に示すように、この従来の超音波探触子においては、配線パターン５は、圧電振動子１の配列方向と直交する方向に沿って、各圧電振動子１ごとに左右交互に引き出された構成である。
【０００６】
また、２次元アレイタイプの従来の超音波探触子として特開平７−１３１８９５号に記載されたものが知られており、その配線部の構造を図４９に示す。
【０００７】
図４９は２次元アレイ配列の行方向の１列のみについて、列方向の圧電振動子配列に接続する配線部の構造を示したものである。２次元アレイタイプの場合、図４９中の列方向の中心線に対して線対称の位置関係にある圧電振動子を同位相で駆動させる場合があり、その場合の配線パターン５として、図４９中の列方向の中心線に対して線対称の位置関係にある２つの導通部７をそれぞれ１本の配線パターン５で共通に接続した場合の構成である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、例えば医療用超音波診断装置などの超音波計測システムにおいては、高周波化や多チャンネル化が進んできている。それに伴って、超音波探触子では圧電振動子の多素子化が起こり、同時に各圧電振動子が微細になり、また圧電振動子のピッチ間隔も非常に狭くなってきている。
【０００９】
従来の技術では、例えば特開昭６３−２１２２９９号記載の超音波探触子では、図４７〜４８に示すように、配線部２の配線パターン５を各圧電振動子の配列方向と直交する方向に各圧電振動子ごとに交互に引き出しているので、各配線パターン５のピッチ間隔は圧電振動子のピッチ間隔の約２倍にはなるが、それ以上に配線パターン５のピッチ間隔には広げられないため、圧電振動子のピッチ間隔が狭くなるにつれて、隣接する圧電振動子１に接続している配線パターン５で発生する電気的なクロストークの悪影響が懸念される。
【００１０】
さらに、２次元アレイタイプにおける特開平７−１３１８９５号記載の超音波探触子の場合においては、図４９に示すように、圧電振動子の１行の配列の幅のなかで、複数の配線パターン５を形成しなければならず、たとえ２つの圧電振動子を共通接続することで配線パターン５の数を半分にしたとしても、圧電振動子の幅や配列ピッチが狭くなってしまうと配線パターン５のピッチを広げられず、やはり電気的なクロストークが懸念されるという課題がある。
【００１１】
本発明は、上記の課題を鑑み、圧電振動子と電気的に接続する配線部の配線パターンで発生する電気的なクロストークを低減することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、圧電振動子と、前記圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成する配線部とを有し、配線部の少なくとも一部は、圧電材料と結合材を混合した圧電前駆材を焼成することによって形成され、かつ前記配線部の少なくとも一部は、厚み方向に複数の配線パターンを有するように構成した超音波探触子である。
【００１３】
また、圧電振動子と、前記圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成する配線部とを有し、圧電振動子と少なくとも一部の配線部とは、圧電材料と結合材を混合した圧電前駆材を焼結することによって一体形成され、かつ前記配線部の少なくとも一部は、厚み方向に複数の配線パターンを有することを特徴とする超音波探触子である。
【００１４】
また、圧電振動子と、圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成した配線部とを有し、配線部を配線パターンに沿って分割したことを特徴とする超音波探触子である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態は、圧電振動子と、前記圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成する配線部とを有し、配線部の少なくとも一部は、圧電材料と結合材を混合した圧電前駆材を焼成することによって形成され、かつ前記配線部の少なくとも一部は、厚み方向に複数の配線パターンを有することを特徴とする超音波探触子である。
【００１６】
好ましくは、配線部の少なくとも一部は、表裏両面に配線パターンを有する。
【００１７】
好ましくは、配線部の少なくとも一部は、配線部内部に配線パターンを有する。
【００１８】
好ましくは、配線部の少なくとも一部は、厚み方向の配線パターンと配線パターンとの間に導電層を有する。
【００１９】
圧電振動子と、前記圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成する配線部とを有し、圧電振動子と少なくとも一部の配線部とは、圧電材料と結合材を混合した圧電前駆材を焼結することによって一体形成され、かつ前記配線部の少なくとも一部は、厚み方向に複数の配線パターンを有することを特徴とする超音波探触子である。
【００２０】
好ましくは、配線部の少なくとも一部は、表裏両面に配線パターンを有する。
【００２１】
配線部の少なくとも一部は、厚み方向の配線パターンと配線パターンとの間に導電層を有する。
【００２２】
圧電振動子と、圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成した配線部とを有し、配線部を配線パターンに沿って分割したことを特徴とする超音波探触子である。
【００２３】
好ましくは、圧電振動子も同時に分割したものである。
【００２４】
上記いずれかにの超音波探触子を有する超音波診断装置、非破壊検査装置、超音波応用機器を用い、信頼性の高い装置が得られる。
【００２５】
圧電振動子と、圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成した配線部とを有し、配線部の少なくとも一部を圧電材料と結合材を混合した圧電前駆材を焼成することによって形成することを特徴とする超音波探触子の製造方法である。
【００２６】
圧電振動子と、圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成した配線部とを有し、圧電振動子と少なくとも一部の配線部とを圧電材料と結合材を混合した圧電前駆材を焼結することによって一体形成することを特徴とする超音波探触子の製造方法である。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図４６を用いて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態による超音波探触子の概略図である。図１において、圧電振動子１は、電気パルスを超音波に、また超音波パルスを電気信号に変換する作用をもつもので、例えば圧電セラミクスからなる圧電体３と、例えば銀ペーストからなる電極４とから構成されたものである。
【００３０】
配線部２は、例えば銅箔からなる配線パターン５と、例えばガラスエポキシやカプトンなどからなるベア基板６から構成されたものであり、図示しない超音波診断装置などの装置本体からの電気パルスを圧電振動子１に供給したり、あるいは超音波パルスが圧電振動子１によって変換された電気信号を、同じく図示しない超音波診断装置などの装置本体に供給する作用を有するものである。
【００３１】
配線部２の配線パターン端部には外部接続端子が形成され、図示しない例えばコネクタや同軸ケーブルを介して、図示しない超音波診断装置などの装置本体と接続するのであるが、図１では省略している。
【００３２】
配線部２における配線パターン５は、ベア基板６の上面、下面、内部の厚み方向に異なる３つの位置に、隣接する配線パターン５が同じ厚み位置の同一面上に配置されないように形成する。この構成にすることで、隣接する圧電振動子１と電気的に接続する配線パターン５が、厚み方向で同じ位置の同一平面上に存在することがないため、同一平面上に存在する場合に比べて隣接する圧電振動子１に電気的に接続する配線パターン５の間隔を広く確保することができ、電気的なクロストークを抑えることができる。
【００３３】
さらにベア基板６の厚みを制御したり、内部に存在する配線パターンの位置を制御したりすることによって、隣接する圧電振動子１に電気的に接続する配線パターン５の間隔を所望の間隔にすることができ、より電気的なクロストークを抑える効果を得ることが可能である。
【００３４】
なお、図１では、内部の配線パターン５は、ベア基板の厚みのほぼ中央部に存在するように図示したが、その厚み方向における位置が異なる場合や、存在する断面が複数である場合についても、本発明の効果は変わらず実施可能である。
【００３５】
また、図１では、隣接する圧電振動子１に電気的に接続する配線パターン５の位置を、順に上面、内部、下面、内部、上面と、高さ位置の順序に従って上下に変化させた場合について説明したが、この順序を所望の順に変更したとしても、本発明の効果は変わらず実施可能である。
【００３６】
なお、図１及びそれ以降の図面において、基板内、基板間、基板の裏面等の実際には見えない箇所について、説明しやすいように、必要に応じて透過して見える状態として表示してある。
【００３７】
次に、本発明の実施の形態による超音波探触子の具体的な製造方法について説明する。図２〜５に本実施の形態の超音波探触子の製造方法の概略を表す斜視図を示す。ここでは、配線部２は上面、内部、下面の３つの高さ位置に配線パターン５が配置された場合について特に説明する。
【００３８】
図２に示すように、配線部２は２つの配線基板８を重ねて接合することで形成される。各配線基板８は、例えばガラスエポキシやカプトンからなるベア基板６の上に、例えば銅箔をエッチング処理したり、あるいは、所望の配線パターンと同一のマスクを使用して銀ペーストをスクリーン印刷したりして、配線パターン５を形成したものである。
【００３９】
そして２つの配線基板８を重ねて接合した後、図３に示すように、所望の位置に例えばレーザ加工によって各配線パターン５の高さ位置まで達する穴を形成し、その穴に例えば銀ペーストなどの導電性材料を充填することによって、各配線パターン５と図示しない圧電振動子とを電気的に接続する導通部７を形成する。
【００４０】
次に図４に示すように、この配線部２の上に、例えば圧電セラミクスからなる圧電体３と、その対向する両表面に施された例えば銀ペーストからなる電極４から構成される圧電振動子１を配置し、例えば導電ペーストなどの導電性を有する接合用材料を用いて接合させた後に、図５に示すように配線部２の配線パターン５の間隔に合わせて、例えばダイシングソーなどの素子分割用装置を用いて、圧電振動子１を分割する。
【００４１】
このとき分割する切断溝の深さとしては、最小限、圧電振動子１の両面に施された電極４を分割するだけの深さが必要であり、それ以上の深さであればよい。さらに配線部２が、例えばフェライトゴムからなるバッキング材などの支持体の上に固定されているのであれば、配線部２を完全に分割しても構わない。
【００４２】
なお、ここでは、配線部は上面、内部、下面の３つの高さ位置に配線パターン５が配置された場合について特に説明したが、配線部内部において複数の高さ位置に配線パターンを配置する場合であっても、単に重ねる配線基板の枚数が変化するだけであり、本発明の効果は変わらず、本発明を逸脱するものではない。
【００４３】
また、ここでは、各配線基板８を接合した後に穴加工を施して導通部７を形成する場合について説明したが、図６に示すように、各配線基板８の状態で、所望の位置に、貫通もしくは裏面の配線パターン５に達する導通部用穴９を予め形成してあってもよい。
【００４４】
なお、ここでは圧電振動子１を切断する場合について説明したが、圧電振動子１として、例えばポリ弗化ビニリデンなどの圧電高分子材料や、有機物と無機圧電材料との複合材料など、電極４を素子の配列パターンに配置すれば圧電振動子１そのものが物理的に分割されている必要のないものを用いる場合は、当然切断しなくてもよい。
【００４５】
続いて、図７〜１１を用いて本発明の実施の形態による超音波探触子の別の具体的な製造方法について説明する。同様にここでも、配線部は上面、内部、下面の３つの高さ位置に配線パターンが配置された場合について特に説明する。
【００４６】
図７に示すように、例えば圧電セラミクスグリーンシートと呼ばれる、圧電材料を含む粉末と樹脂などの結合材を混在した板状の第１の圧電前駆材１０ａの上に、例えば白金ペーストをパターン印刷することにより、第１の配線パターン５ａを形成する。
【００４７】
続いて、図８に示すように所望の位置に貫通させた導通部用穴９を施した板状の第２の圧電前駆材１０ｂをその上に配置する。
【００４８】
その後、図９に示すように、圧電前駆材１０ｂの上に第２の配線パターン５ｂを形成すると同時に、導通部用穴９に例えば白金ペーストなどの導電性材料を充填して導通部７を形成する。
【００４９】
さらにその上に、図１０に示すように同じく所望の位置に導通部用穴９を施した板状の第３の圧電前駆材１０ｃを重ねて配置した後に、図１１に示すように、第３の配線パターン５ｃと導通部用穴９へ導電性材料を充填した導通部７を形成する。
【００５０】
この後、配線部２を焼成し、圧電前駆材を圧電セラミクスとすることで、配線部２が完成する。なお、焼結の際、所定の収縮率による収縮が発生するため、圧電前駆材の段階では、収縮率を考慮した大きさで全体を構成しておかねばならない。
【００５１】
その後、図４、図５と同様に、配線部２の上に、例えば圧電セラミクスからなる圧電体とその両面に施された例えば銀ペーストからなる電極から構成される圧電振動子を、例えば導電ペーストなどの導電性を有する接合用材料を用いて接合させた後に、配線部２の配線パターン５の間隔に合わせて、例えばダイシングソーなどの素子分割用装置を用いて、圧電振動子を分割する。
【００５２】
この場合でも、分割する切断溝の深さとしては、最小限、圧電振動子の両面に施された電極４を分割するだけの深さが必要であり、それ以上の深さであればよい。さらに配線部２が、例えばフェライトゴムからなるバッキング材などの支持体の上に固定されているのであれば、配線部２を完全に分割しても構わない。
【００５３】
なお、ここでは第２、第３の圧電前駆材１０ｂ，１０ｃを重ねて配置した後に、第２、第３の配線パターン５ｂ，５ｃを形成しているが、予め第２、第３の配線パターン５ｂ，５ｃを形成した第２、第３の圧電前駆材１０ｂ，１０ｃを重ねるなど、順序については作業性を考慮して柔軟に変化させても、本発明を逸脱するものではない。
【００５４】
さらに、図７〜１１では、配線部は上面、内部、下面の３つの高さ位置に配線パターンが配置された場合について特に説明したが、配線部内部において複数の高さ位置に配線パターンを配置する場合であっても、単に重ねる圧電前駆材及び配線パターンの数が変化するだけであり、本発明の効果は変わらず、実施可能である。
【００５５】
また、図７〜１１では、圧電前駆材に予め導通部用穴９を施してから重ねているが、すべての圧電前駆材を重ねてから導通部用穴９を加工して導通部７を形成してもよい。
【００５６】
さらに、ここで説明した板状の圧電前駆材は、予め板の形状をしたものを重ねても、流動性を保持した液状の圧電前駆材を板状に塗り伸ばして重ねても、どちらでもよい。
【００５７】
また、配線部２の上に圧電振動子１を接合する際に、例として導電ペーストなどの導電性を有する接合用材料を用いると説明したが、配線部の配線パターン５もしくは導通部７と圧電振動子１が電気的に導通されれば、用いる材料や接合方法等はいかなるものであっても、本発明を逸脱するものではない。
【００５８】
なお、ここでは圧電振動子１を切断する場合について説明したが、圧電振動子１として、例えばポリ弗化ビニリデンなどの圧電高分子材料や、有機物と無機圧電材料との複合材料など、電極４を素子の配列パターンに配置すれば圧電振動子１そのものが物理的に分割されている必要のないものを用いる場合は、当然切断しなくてもよい。
【００５９】
さらに、図１２〜１４を用いて本発明の実施の形態による超音波探触子の別の具体的な製造方法について説明する。図１２は図１１に示した圧電前駆材を焼結させる前の配線部２の上に、例えば白金ペーストからなる電極４を予め施しておき、その上に圧電振動子となるための所望の厚みの圧電前駆材１０ｄを形成する様子を示したものである。
【００６０】
ここで、圧電振動子となるための所望の圧電前駆材１０ｄを形成する際に、１枚の板状の圧電前駆材であっても、薄い板状の圧電前駆材を重ねたものであっても、どちらでも構わない。さらに、圧電前駆材１０ｄは、予め板の形状をしたものを重ねても、流動性を保持した液状の圧電前駆材を板状に塗り伸ばして重ねても、どちらでもよい。
【００６１】
図１３は、圧電振動子となるための所望の厚みの圧電前駆材１０ｄの上に例えば白金ペーストからなる電極４を作成したものである。この後、全体を焼成して、配線部２を構成する圧電前駆材および圧電振動子を構成する圧電前駆材１０ｄを圧電セラミクスとすることで、配線部２と圧電振動子１を一体形成することができる。
【００６２】
こうすることによって、配線部２と圧電振動子１を接合する工程が省略でき、容易に製造可能となると共に、接合による特性のばらつきを抑える効果も得られ、信頼性も向上させることが可能となる。
【００６３】
なお、圧電前駆材１０ｄが圧電セラミクスへと焼結する際、所定の収縮率による収縮が発生するため、圧電前駆材１０ｄの段階では、収縮率を考慮した大きさで構成しておかねばならない。
【００６４】
焼成後、図１４に示すように、例えばダイシングソーなどにより、配線パターン５に合わせて圧電振動子１を分割する。分割する際は、最低限上面の電極だけを分割すれば良く、音響クロストーク等の超音波探触子の特性を考慮しながら、それ以上の深さで分割すればよい。
【００６５】
あるいは音響クロストーク等の超音波探触子の要求特性を満たすのであれば、図１５に示すように、配線パターン５に沿って、配線部２の下側から分割して、共通電極として圧電振動子１の上面の電極を分割しない程度に分割してもよく、この場合は配線部２が分割されるため、さらに配線パターン５における電気的なクロストークを抑制する効果が得られる。
【００６６】
圧電振動子１の分極処理については、圧電振動子１を構成する圧電セラミクスからなる圧電体３は分割前もしくは分割後に実施すればよい。
【００６７】
なお、配線部２の形成に使用した圧電前駆材と圧電振動子の形成に使用した圧電前駆材１０ｄは同一材料でも異なる材料であっても、同時に焼成できれば構わない。
【００６８】
さらに、ここでは、圧電振動子１の分割を焼成後に行なったが、焼成前の圧電前駆材の状態で行なっても構わない。
【００６９】
また、図７〜１４で説明した配線部２は、特に圧電前駆材を用いた場合について説明したが、例えば、樹脂を蒸着、硬化させる工程と配線パターンを蒸着する工程を繰り返すプロセス技術を用いて作製するなど、配線パターンを構成する導電性材料と非導電性材料が厚み方向に交互に重なりあうことによって、配線部２が構成されればよい。
【００７０】
また、以上のようにクロストークが低減されたことで高精度化された超音波探触子を、超音波診断装置をはじめ、超音波を利用した非破壊検査装置や、その他の超音波応用機器、システムに用いることで、信頼性の高い各種装置、システムを得ることが可能となる。
【００７１】
（実施の形態２）
図１６は、本発明の実施の形態による超音波探触子の概略図である。図１６において、圧電振動子１は、電気パルスを超音波に、また超音波パルスを電気信号に変換する作用をもつもので、例えば圧電セラミクスからなる圧電体３と、例えば銀ペーストからなる電極４とから構成されたものである。
【００７２】
配線部２は、例えば銅箔からなる配線パターン５と、例えばガラスエポキシやカプトンなどからなるベア基板６と、例えば銅箔からなるシールド効果を有する導電層１１から構成されており、図示しない超音波診断装置などの装置本体からの電気パルスを配線パターン５を通じて圧電振動子１に供給したり、あるいは超音波パルスが圧電振動子１によって変換された電気信号を、同じく配線パターン５を通じて図示しない超音波診断装置などの装置本体に供給する作用を有するものである。
【００７３】
配線部２の配線パターン端部には外部接続端子が形成され、図示しない例えばコネクタや同軸ケーブルを介して、図示しない超音波診断装置などの装置本体と接続するのであるが、図１６では省略している。
【００７４】
配線部２における配線パターン５は、ベア基板６の上面、下面、内部の厚み方向に異なる３つの位置に、隣接する配線パターン５が同じ厚み位置の同一面上に配置されないように形成する。また、各配線パターン５の厚み位置の中間に導電層１１を挟み込んだ構成とし、導電層１１は電気的にアース電位になるようにする。
【００７５】
この構成によって、配線パターン間の電気的なクロストークは、導電層１１によるシールド効果によって抑えることができる。さらに導電層１１のシールド効果によって、導電層１１がない構成の配線部２においては電気的なクロストークを避けるために必要であったベア基板６の厚みが必要でなくなるため、配線部２を薄くすることも可能となる。
【００７６】
次に、本発明の実施の形態による超音波探触子の具体的な製造方法について、特に配線部２の製造方法を説明する。図１７〜２２に本実施の形態の超音波探触子の配線部の製造方法の概略を表す斜視図を示す。ここでは、配線部２は上面、内部、下面の３つの高さ位置に配線パターン５が配置された場合について特に説明する。
【００７７】
図１７は、配線部２のうちで最も表面にあたる部分を構成する配線基板８で、例えばガラスエポキシやカプトンからなるベア基板６の上に、例えば銅箔をエッチング処理することで構成された配線パターン５を、図示しない圧電振動子の配列を考慮した上で所望の位置に配置する。
【００７８】
さらに、例えばドリルによる機械加工やレーザ加工によって導通部用穴９を同じく図示しない圧電振動子の配列を考慮した上で所望の位置に貫通した状態で開ける。
【００７９】
図１８は、図１７の下に配置される配線基板８であり、ベア基板６の上に例えば銅箔からなる導電層１１を接着等により設けたものである。
【００８０】
図１９は図１８の下に配置される配線基板８であり、図１７と同様にベア基板６の上に配線パターン５を施すとともに、導通部用穴９を所望の位置に貫通させておく。
【００８１】
図２０は、図１８と同じ構成であり、図１９の下に配置される配線基板８である。
【００８２】
図２１は図２０の下に配置される配線基板８であり、ベア基板６の上に配線パターン５を施したものである。
【００８３】
図２２は図２０と図２１の代わりに図１９の下に配置する配線基板８であり、ベア基板６の上側に導電層１１を配置し、下側に配線パターン５を施した構成である。
【００８４】
これら図１７〜２１の５枚の配線基板８もしくは図１７〜１９、２２の４枚の配線基板８を重ねて、例えばエポキシ樹脂系の接着剤等で接合し、導通部用穴９に例えば銅ペーストなどの導電性材料を充填することで、図２３あるいは図２４に示すような配線部２を作ることができる。
【００８５】
図２３は図１７〜２１の５枚の配線基板８を重ねて作ったものであり、図２４は図１７〜１９、２２の４枚の配線基板８を重ねて作ったものであり、違いは配線部２の裏面に配線パターン５があるか、その配線パターンがさらにベア基板６で覆われているかの違いであり、配線パターン５間の電気的なクロストークを抑える効果はどちらも変わりない。
【００８６】
なお、図１７〜２２では、配線基板８に導通部用穴９を予め施した状態で重ねる場合について説明したが、配線基板８を重ねてから導通部用穴９を加工して導通部７を作製してもよい。
【００８７】
図１７〜２２に示した方法で作製した配線部２の上に、例えば圧電セラミクスからなる圧電体３と、その両面に施された例えば銀ペーストからなる電極４から構成される圧電振動子１を、例えば導電ペーストなどの導電性を有する接合用材料を用いて接合させた後に、配線部２の配線パターン５の間隔に合わせて、例えばダイシングソーなどの素子分割用装置を用いて、圧電振動子１を分割することで、図１６に示した超音波探触子を作製することができる。
【００８８】
このとき分割する切断溝の深さとしては、最低限、圧電振動子１の両面に施された電極４を分割するだけの深さが必要であり、それ以上の深さであればよい。ただし、導電層１１までも分割してしまうようであれば、個々に分割された導電層１１を何らかの方法で電気的に接続しアース電位に落とす必要が発生する。
【００８９】
なお、ここでは圧電振動子１を切断する場合について説明したが、圧電振動子１として、例えばポリ弗化ビニリデンなどの圧電高分子材料や、有機物と無機圧電材料との複合材料など、電極４を素子の配列パターンに配置すれば圧電振動子１そのものが物理的に分割されている必要のないものを用いる場合は、当然切断しなくてもよい。
【００９０】
また、図１７〜２２では、配線部２は上面、内部、下面の３つの高さ位置に配線パターン５が配置された場合について特に説明したが、配線部２内部においてさらに複数の高さ位置に配線パターン５を配置する場合であっても、単に重ねる配線基板８の数が変化するだけであり、本発明の効果は変わらず、本発明を逸脱するものではない。
【００９１】
さらに、図１７〜２２では、配線部２は例えばガラスエポキシやカプトンからなるベア基板６と例えば銅箔からなる配線パターン５や同じく例えば銅箔からなる導電層１１によって構成される配線基板８を用いて配線部２を形成する方法について説明したが、ベア基板６の変わりに例えば圧電セラミクスグリーンシートと呼ばれる圧電材料を含む粉末と樹脂などの結合材を混在した板状の圧電前駆材を用い、配線パターン５は例えば白金ペーストをパターン印刷することにより形成された配線パターンを用い、導電層１１は例えば白金ペーストを塗布することにより形成された導電層を用いて、それら重ねあわせて導通部７の形成をした後に焼成することで、（実施の形態１）で示した配線部２とまったく同様に本実施の形態の超音波探触子の配線部２を形成することが可能である。
【００９２】
また、以上のようにクロストークが低減されたことで高精度化された超音波探触子を、超音波診断装置をはじめ、超音波を利用した非破壊検査装置や、その他の超音波応用機器、システムに用いることで、信頼性の高い各種装置、システムを得ることが可能となる。
【００９３】
（実施の形態３）
図２５は、本発明の実施の形態による超音波探触子の概略図である。また、図２６は、図２５に示したＡ−Ａ’の位置における超音波探触子の断面図である。図２５および図２６において、圧電振動子１は、電気パルスを超音波に、また超音波パルスを電気信号に変換する作用をもつもので、例えば圧電セラミクスからなる圧電体３と、例えば銀ペーストからなる電極４とから構成されたものであり、行方向と列方向に２次元的に配列されている。特に図２５および図２６は、列方向の圧電振動子１の配列数を３とした場合について示したものである。
【００９４】
配線部２は、例えば銅箔からなる配線パターン５と、例えばガラスエポキシやカプトンなどからなるベア基板６から構成されたものであり、図示しない超音波診断装置などの装置本体からの電気パルスを圧電振動子１に供給したり、あるいは超音波パルスが圧電振動子１によって変換された電気信号を、同じく図示しない超音波診断装置などの装置本体に供給する作用を有するものである。
【００９５】
配線部２の配線パターン端部には外部接続端子が形成され、図示しない例えばコネクタや同軸ケーブルを介して、図示しない超音波診断装置などの装置本体と接続するのであるが、図２５および図２６では省略している。
【００９６】
図２５および図２６に示した構成では、配線部２は列方向に２分されており、一方の配線部２は、列方向に３つ並んだ中央の圧電振動子１と電気的に接続した配線パターン５を配線部２の裏側表面に配置している。
【００９７】
この構成にすることによって、列方向中央の圧電振動子１に接続された配線パターン５と、その外側の圧電振動子に接続された配線パターン５は、その間隔を少なくともベア基板６の厚み分は確保することが可能となり、電気的なクロストークを抑えることができる。
【００９８】
なお、図２５に示した構成では、配線部２は列方向に２分されているが、図２７に示すように、同一行の圧電振動子１配列に対応する配線パターン５を直線状に配置する際の位置合わせが容易になるように、配線パターン５が配置されている部分以外をあえてつなげたような一体型の配線部２の構成であっても、本発明の効果は変わらない。
【００９９】
図２８は、本実施の形態の超音波探触子の２分されたうちの一方の配線部の製造方法を示した概略図である。図２８に示すように、最初は、例えばカプトンなどからなるベア基板６の片側表面に、圧電振動子の配列を考慮して例えば銅箔からなる所望の配線パターン５を施した配線基板８を作成しておき、その配線基板８を所望の位置で折り曲げることによって、表裏両面に配線パターン５を有する配線部２を製造する。
【０１００】
この製造方法によって、最初から配線部２のベア基板６両面に配線パターン５を施すという手間がなく簡便に表裏両面に配線パターン５を有する配線部２を構成することができ、配線パターン５における電気的なクロストークを抑えた超音波探触子を実現することができる。
【０１０１】
なお、図２８では、配線基板８上の配線パターン５は予め圧電振動子の列方向の配列に合わせて所望の位置で分割したが、分割せずに繋がっていてもよく、その場合は超音波探触子を製造する工程のなかで圧電振動子を分割するときに一緒に配線パターン５も分割すればよい。
【０１０２】
さらに図２９は、本発明の実施の形態による超音波探触子の２分されたうちの一方の配線部の別の製造方法を示した概略図である。図２９に示すように、予め圧電振動子の配列を考慮して配線パターン５を施した２枚の配線基板８を、配線パターン５を施していない面同士を接合した後、所望の位置に例えばレーザやドリルによって加工した裏側の配線パターンに到達する穴をベア基板６にあけ、その穴に例えば導電ペーストや金属ピンなどの導電性材料を詰めて裏側の配線パターン５と図示しない表側の圧電振動子との電気的導通を確保する導通部７を構成することで配線部２を製造する。
【０１０３】
この製造方法によって、最初から配線部２の両面に配線パターン５を施すという手間がなく簡便に表裏両面に配線パターン５を有する配線部２を構成することができ、配線パターン５における電気的なクロストークを抑えた超音波探触子を実現することができる。
【０１０４】
なお、図２９では、導通部７として、加工した穴に導電性材料を詰めた構成としたが、ベア基板６の側面から表面にかけて導電性材料を裏側の配線パターン５と同一のパターンで、ちょうど配線パターン５を裏面から側面を通じて表面に延長したようなかたちで配置することで、導通部７としてもよい。
【０１０５】
また、ここでは、配線基板８を接合した後に穴加工を施して導通部７を形成する場合について説明したが、配線基板８の状態で所望の位置に予め貫通もしくは配線パターン５に達する穴を施してあってもよい。
【０１０６】
図２８および図２９を用いて説明した製造方法によって作られた一方の配線部２と、例えば銅箔からなる配線パターン５を例えばカプトンなどからなるベア基板６の表面に構成したもう一方の配線部２に、圧電体３と電極４からなる圧電振動子１を、例えば導電ペーストなどの導電性を有する接合用材料を用いて接合した後、例えばダイシングソーなどを用いて、最低限圧電体３の両面に施された電極４を切断する深さの溝を形成して素子分割を行うことで、図２５に示すような本実施の形態の超音波探触子を作ることができる。
【０１０７】
なお、ここでは圧電振動子１を切断する場合について説明したが、圧電振動子１として、例えばポリ弗化ビニリデンなどの圧電高分子材料や、有機物と無機圧電材料との複合材料など、電極４を素子の配列パターンに配置すれば圧電振動子１そのものが物理的に分割されている必要のないものを用いる場合は、当然切断しなくてもよい。
【０１０８】
さらに、ここでは配線部２が２つに分かれている場合について説明したが、図２９を用いて説明した配線部２の製造方法であれば、図３０に示した断面図のような１つの配線部２も製造可能であり、このような形態であっても本発明の効果は変わらず、本発明を逸脱するものではなく、さらに２つの配線部２の位置合わせが不要になるため、より作業性が向上する効果も得られる。
【０１０９】
また、図２８および図２９では、配線部２は例えばカプトンからなるベア基板６と例えば銅箔からなる配線パターン５によって構成される配線基板８を用いて配線部２を形成する方法について説明したが、ベア基板６の変わりに例えば圧電セラミクスグリーンシートと呼ばれる圧電材料を含む粉末と樹脂などの結合材を混在した板状の圧電前駆材を用い、配線パターン５は例えば白金ペーストをパターン印刷することにより形成された配線パターンを用いて、図２８のように折り曲げてから焼成したり、図２９のように重ねあわせ及び導通部７の形成をした後に焼成することで、（実施の形態１）で示した配線部２とまったく同様に一方の配線部２を形成することが可能である。
【０１１０】
さらに、もう一方の配線部２も圧電前駆材と配線パターンによって形成し、２つの焼成前の配線部２の上に、圧電振動子１になるための所望の厚みの圧電前駆材を重ねて、その上に電極を施した後に焼結することによって、（実施の形態１）で示した超音波探触子の製造方法とまったく同様に（実施の形態２）の超音波探触子も製造可能である。
【０１１１】
また、以上のようにクロストークが低減されたことで高精度化された超音波探触子を、超音波診断装置をはじめ、超音波を利用した非破壊検査装置や、その他の超音波応用機器、システムに用いることで、信頼性の高い各種装置、システムを得ることが可能となる。
【０１１２】
（実施の形態４）
図３１は、本発明の実施の形態による超音波探触子の概略図である。さらに図３２は、図３１に示したＡ−Ａ’の位置における超音波探触子の断面図である。図３１および図３２において、圧電振動子１は、電気パルスを超音波に、また超音波パルスを電気信号に変換する作用をもつもので、例えば圧電セラミクスからなる圧電体３と、例えば銀ペーストからなる電極４とから構成されたものである。
【０１１３】
配線部２は、２分されており、一方の配線部２は、例えば銅箔からなる配線パターン５と、例えばガラスエポキシやカプトンなどからなるベア基板６と、例えば銅箔からなるシールド効果を有する導電層１１から構成されており、図示しない超音波診断装置などの装置本体からの電気パルスを配線パターン５を通じて圧電振動子１に供給したり、あるいは超音波パルスが圧電振動子１によって変換された電気信号を、同じく配線パターン５を通じて図示しない超音波診断装置などの装置本体に供給する作用を有するものである。
【０１１４】
もう一方の配線部２は、配線パターン５とベア基板６から構成され、同様の作用を有している。配線部２の配線パターン端部には外部接続端子が形成され、図示しない例えばコネクタや同軸ケーブルを介して、図示しない超音波診断装置などの装置本体と接続するのであるが、図３１および図３２では省略している。
【０１１５】
図３２に示すように、２分された一方の配線部２は、３つ並んだ中央の圧電振動子１と配線部２の裏側表面に配置した配線パターン５を電気的に接続し、かつ表側表面に配置した配線パターン５と裏側表面に配置した配線パターン５の間に導電層１１を挟み込んだ構成とし、導電層１１は電気的にアース電位になるようにする。この構成によって、配線部２の表側の配線パターン５と裏側の配線パターン５間の電気的なクロストークは、導電層１１によるシールド効果によって抑えることができる。
【０１１６】
なお、図３１に示した構成では、配線部２は列方向に２分されているが、すでに図２７に示したように、同一行の圧電振動子の配列に対応する配線パターン５を直線状に配置する際の位置合わせが容易になるように、配線パターン５が配置されている部分以外をあえてつなげたような一体型の配線部２の構成であっても、本発明の効果は変わらない。
【０１１７】
図３３は、本実施の形態による超音波探触子の２分されたうちの一方の配線部の製造方法を示した概略図である。図３３に示すように、最初は、例えばガラスエポキシやカプトンなどからなるベア基板６の片側表面に、圧電振動子の配列を考慮した例えば銅箔からなる所望の配線パターン５を施し、対向する片側表面にはベア基板６表面全体を覆う例えば銅箔からなる導電層１１を配置した配線基板８を作成しておく。作成した配線基板８を所望の位置で導電層１１を配置した面から見て谷折りに折り曲げることによって、表裏両面に配線パターン５を有し、かつその間に導電層１１を有する配線部２を製造する。
【０１１８】
この製造方法によって、最初から配線部２のベア基板６内部に導電層１１を施すという手間がなく簡便に表裏両面に配線パターン６を有し、かつその間に導電層１１を有する配線部２を構成することができ、配線パターン５における電気的なクロストークを抑えた超音波探触子を実現することができる。
【０１１９】
なお、図３３では、配線基板８上の配線パターン５は予め圧電振動子の列方向の配列に合わせて所望の位置で分割したが、繋がっていてもよく、その場合は超音波探触子を製造する工程のなかで圧電振動子を分割するときに一緒に配線パターン５も分割すればよい。
【０１２０】
さらに図３４は、本実施の形態による超音波探触子の２分されたうちの一方の配線部の別の製造方法を示した概略図である。図３４に示すように、ベア基板６上に予め圧電振動子の配列を考慮して配線パターン５を施した２枚の配線基板８を、例えば銅箔からなる導電層１１を挟み込んだ状態で配線パターン５を施していない面同士を例えば接着材による接着工法を用いて接合した後、所望の位置に例えばレーザやドリルによって加工した裏側の配線パターン５に到達する穴をベア基板６にあけ、その穴に例えば導電ペーストや金属ピンなどの導電性材料を詰めて、裏側の配線パターン５と図示しない圧電振動子との電気的導通を確保する導通部７を構成することで製造する。
【０１２１】
ここで、２枚の配線基板８を接着することによって、図３４に示すような接着層１２が導電層１１の厚み分発生する。なお、導電層１１の厚みが接着層１２で吸収しきれずに、配線部２全体の厚みが不均一になってしまうようであれば、導電層１１と同一厚みのスペーサをベア基板６と同一材料で作成して、接着時にそれを挟んで接着すると良い。
【０１２２】
この製造方法によって、配線部２のベア基板６内部にわざわざ導電層１１を施すという手間がなく簡便に表裏両面に配線パターンを有し、かつその間に導電層１１を有する配線部２を構成することができ、配線パターン５における電気的なクロストークを抑えた超音波探触子を実現することができる。
【０１２３】
なお、図３４では、導通部７として、加工した穴に導電性材料を詰めた構成としたが、ベア基板６の側面から表面にかけて導電性材料を裏側の配線パターン５と同一のパターンで、ちょうど配線パターン５を裏面から側面を通じて表面に延長したようなかたちで配置することで、導通部７としてもよい。
【０１２４】
また、ここでは、配線基板８を接合した後に穴加工を施して導通部７を形成する場合について説明したが、配線基板８の状態で所望の位置に予め貫通もしくは配線パターン５に達する穴を施してあってもよい。
【０１２５】
図３３および図３４を用いて説明した製造方法によって作られた一方の配線部２と、例えば銅箔からなる配線パターン５を例えばカプトンなどからなるベア基板６の表面に構成したもう一方の配線部２に、圧電体３と電極４からなる圧電振動子１を、例えば導電ペーストなどの導電性を有する接合用材料を用いて接合した後、例えばダイシングソーなどを用いて、最低限圧電体３の両面に施された電極４を切断する深さの溝を形成して素子分割を行うことで、図３１に示すような本実施の形態の超音波探触子を作ることができる。
【０１２６】
なお、ここでは圧電振動子１を切断する場合について説明したが、圧電振動子１として、例えばポリ弗化ビニリデンなどの圧電高分子材料や、有機物と無機圧電材料との複合材料など、電極４を素子の配列パターンに配置すれば圧電振動子１そのものが物理的に分割されている必要のないものを用いる場合は、当然切断しなくてもよい。
【０１２７】
さらに、ここでは配線部２が２つに分かれている場合について説明したが、図３４を用いて説明した配線部２の製造方法であれば、図３５に示した断面図のような１つの配線部２であっても製造可能であり、このような形態であっても本発明の効果は変わらず、本発明を逸脱するものではなく、２つの配線部２の位置合わせが不要になるため、より作業性が向上する効果が付け加わる。
【０１２８】
また、図３３および図３４では、配線部２は例えばカプトンからなるベア基板６と例えば銅箔からなる配線パターン５および同じく例えば銅箔からなる導電層１１によって構成される配線基板８を用いて配線部２を形成する方法について説明したが、ベア基板６の変わりに例えば圧電セラミクスグリーンシートと呼ばれる圧電材料を含む粉末と樹脂などの結合材を混在した板状の圧電前駆材を用い、配線パターン５は例えば白金ペーストをパターン印刷することにより形成された配線パターンを用い、導電層１１は例えば白金ペーストを塗布することにより形成された導電層を用いて、図３３のように折り曲げてから焼成したり、図３４のように重ねあわせ及び導通部７の形成をした後に焼成することで、（実施の形態１）で示した配線部２とまったく同様に本実施の形態の超音波探触子の一方の配線部２を形成することが可能である。
【０１２９】
さらに、もう一方の配線部２も圧電前駆材と配線パターンによって形成し、２つの焼成前の配線部２の上に、圧電振動子１になるための所望の厚みの圧電前駆材を重ねて、その上に電極を施した後に焼結することによって、（実施の形態１）で示した超音波探触子の製造方法とまったく同様に本実施の形態の超音波探触子も製造可能である。
【０１３０】
また、以上のようにクロストークが低減されたことで高精度化された超音波探触子を、超音波診断装置をはじめ、超音波を利用した非破壊検査装置や、その他の超音波応用機器、システムに用いることで、信頼性の高い各種装置、システムを得ることが可能となる。
【０１３１】
（実施の形態５）
図３６は本発明の実施の形態による超音波探触子の概略図を示す。また、図３７は、図３６に示したＡ−Ａ’の位置における超音波探触子の断面図である。図３６および図３７において、圧電振動子１は、電気パルスを超音波に、また超音波パルスを電気信号に変換する作用をもつもので、例えば圧電セラミクスからなる圧電体３と、例えば銀ペーストからなる電極４とから構成されたものであり、行方向と列方向に２次元的に配列されている。特に図３６および図３７は、列方向の圧電振動子１の配列数を５とした場合について示したものである。
【０１３２】
配線部２は、例えば銅箔からなる配線パターン５と、例えばガラスエポキシやカプトンなどからなるベア基板６と、配線パターン５と圧電振動子１を電気的に接続させるための例えば銀ペーストなどの導電性材料からなる導通部７から構成されたものであり、図示しない超音波診断装置などの装置本体からの電気パルスを圧電振動子１に供給したり、あるいは超音波パルスが圧電振動子１によって変換された電気信号を、同じく図示しない超音波診断装置などの装置本体に供給する作用を有するものである。
【０１３３】
配線部２の配線パターン端部には外部接続端子が形成され、図示しない例えばコネクタや同軸ケーブルを介して、図示しない超音波診断装置などの装置本体と接続するのであるが、図３６および図３７では省略している。
【０１３４】
図３６および図３７に示した超音波探触子の配線部２は、表面、内部に２段、裏面と４つの異なる高さの位置に配線パターン５が施され、各配線パターン５は、各圧電振動子１とそれぞれ直接あるいは導通部７を介して電気的に接続されている。
【０１３５】
この構成にすることによって、各圧電振動子１に接続された配線パターン５は、その間隔を間に存在するベア基板６の厚み分だけ確保することが可能となり、ベア基板６の厚みを制御して、配線パターン５の厚み方向の距離を最適化することで、圧電振動子１の配列ピッチとは無関係に配線パターン５間で発生する電気的なクロストークを抑えることができる。
【０１３６】
図３８〜４０は、本発明の実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の概略図である。図３８に示すように、例えばガラスエポキシやカプトンからなるベア基板６の上に予め圧電振動子の配列を考慮したうえで配線パターン５を施した３枚の配線基板８を接着剤等を用いて接着する。
【０１３７】
その結果、図３９に示すように、表面と裏面と内部２段の異なる高さの位置に配線パターン５が構成された配線部２を作ることができる。このとき、配線基板８を接着したことによって、配線パターンの厚み分の接着層１２が内部に形成される。
【０１３８】
なお、配線パターン５の厚みが接着層１２で吸収しきれずに、配線部２全体の厚みが不均一になってしまうようであれば、配線パターン５と同一厚みのスペーサをベア基板６と同一材料で作成して、接着時にそれを挟んで接着すると良い。
【０１３９】
次に図４０に示すように、圧電振動子１の配列を考慮して、所望の位置に、例えばドリルによる機械加工やレーザ加工により所望の配線パターン５まで到達する穴をあけ、その中に例えば銀ペーストなどの導電性を有する材料を充填することによって、あるいは導電性を有する金属材料のピンを刺すことによって、導通部７を形成する。
【０１４０】
図３８〜４０を用いて説明した製造方法によって作られた配線部２に、圧電体３と電極４からなる圧電振動子１を、例えば導電ペーストなどの導電性を有する接合用材料を用いて接合した後、例えばダイシングソーなどの素子分割用装置を用いて、最低限圧電体３の両面に施された電極４を切断する深さの溝を形成して素子分割を行うことで、図３６に示すような本実施の形態の超音波探触子を作ることができる。
【０１４１】
なお、図３８〜４０では、各配線基板８を接着した後に穴加工を施して導通部７を形成する場合について説明したが、接着後に穴加工をしないように、予め各配線基板８の所望の位置に、貫通もしくは裏面の配線パターン５に達する導通部用穴９を形成してあってもよい。
【０１４２】
また、ここでは、列方向の圧電振動子１の配列数を５とした場合について説明したが、それ以上であっても以下であっても、配列数に応じて、配線部２における配線パターン５の高さ位置の数を増減すれば良く、同様に実施可能である。
【０１４３】
また、ここでは、配線部２の上に圧電振動子１を接合する際に、例として導電ペーストなどの導電性を有する接合用材料を用いると説明したが、配線部２の配線パターン５もしくは導通部７と圧電振動子１が電気的に導通されれば用いる材料や接合方法等はいかなるものであっても、本発明を逸脱するものではない。
【０１４４】
なお、ここでは圧電振動子１を切断する場合について説明したが、圧電振動子１として、例えばポリ弗化ビニリデンなどの圧電高分子材料や、有機物と無機圧電材料との複合材料など、電極４を素子の配列パターンに配置すれば圧電振動子１そのものが物理的に分割されている必要のないものを用いる場合は、当然切断しなくてもよい。
【０１４５】
さらに、図３８〜４０では、配線部２は例えばガラスエポキシやカプトンからなるベア基板６と例えば銅箔からなる配線パターン５によって構成される配線基板８を用いて配線部２を形成する方法について説明したが、ベア基板６の代わりに例えば圧電セラミクスグリーンシートと呼ばれる圧電材料を含む粉末と樹脂などの結合材を混在した板状の圧電前駆材を用い、配線パターン５は例えば白金ペーストをパターン印刷することにより形成された配線パターンを用いて、それらを重ねあわせて導通部７の形成をした後に焼成することで、（実施の形態１）で示した配線部２とまったく同様に本実施の形態の超音波探触子の配線部２を形成することが可能である。
【０１４６】
また、図３８〜４０では、配線部２の左右から配線パターン５を引き出す構成としているが、図４１に示すように、片側から取り出す構成であっても、配線部の内部を３段の配線パターン５にすることで実施可能である。
【０１４７】
また、以上のようにクロストークが低減されたことで高精度化された超音波探触子を、超音波診断装置をはじめ、超音波を利用した非破壊検査装置や、その他の超音波応用機器、システムに用いることで、信頼性の高い各種装置、システムを得ることが可能となる。
【０１４８】
（実施の形態６）
図４２〜４３は本発明の実施の形態による超音波探触子の概略を示す断面図である。図４２〜４３は、列方向の圧電振動子１の配列数を５とした場合について示したものであり、図４２は、配線部２の左右両方から配線パターンを取り出す構成であり、図４３は、配線部２の片側から配線パターンを取り出す構成を示している。
【０１４９】
（実施の形態５）との違いは、配線部２内の高さの位置が異なる配線パターン５の間に例えば銅箔からなる導電層１１が存在することである。このとき、導電層１１は、電気的にアース電位になるようにする。この構成によって、配線パターン５間の電気的なクロストークは、導電層１１によるシールド効果によって抑えることができる。
【０１５０】
さらに導電層１１のシールド効果によって、導電層１１がない（実施の形態５）の超音波探触子の配線部２においては電気的なクロストークを避けるために必要であったベア基板６の厚みが必要でなくなるため、配線部２を薄くすることも可能となる。
【０１５１】
図４４〜４６は、本発明の実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の概略図である。図４４〜４６は、図４２に示した配線部２の左右両方から配線パターン５を取り出す構成の配線部２を例として取り上げて図示している。
【０１５２】
図４４に示すように、例えばガラスエポキシやカプトンからなるベア基板６の上に予め圧電振動子の配列を考慮したうえで配線パターン５を施した配線基板８と、同じく例えばガラスエポキシやカプトンからなるベア基板６の上に例えば銅箔からなる導電層１１を施した配線基板８を交互に重ねて接着剤等を用いて接着する。
【０１５３】
ただし最下面を構成する配線基板８は、配線パターン５と導電層１１の両方を施した配線基板８としている。このとき、導電層１１は、導電層１１を上下に挟む配線パターン５の長さが短い方よりも長くなるような大きさで構成することが望ましい。
【０１５４】
接着した結果、図４５に示すように、表面と裏面と内部２段の異なる高さの位置に配線パターン５と、各配線パターン５の間に導電層１１が挟まれた構成の配線部２を作ることができる。また、配線基板８を接着したことによって、配線パターンの厚み分の接着層１２も内部に形成される。
【０１５５】
なお、配線パターン５の厚みが接着層１２で吸収しきれずに、配線部２全体の厚みが不均一になってしまうようであれば、配線パターン５と同一厚みのスペーサをベア基板６と同一材料で作成して、接着時にそれを挟んで接着すると良い。
【０１５６】
次に図４６に示すように、圧電振動子１の配列を考慮して、所望の位置に、例えばドリルによる機械加工やレーザ加工により所望の配線パターン５まで到達する穴をあけ、その中に例えば銀ペーストなどの導電性を有する材料を充填することによって、あるいは導電性を有する金属材料のピンを刺すことによって、導通部７を形成する。
【０１５７】
図４４〜４６を用いて説明した製造方法によって作られた配線部２に、圧電体３と電極４からなる圧電振動子１を、例えば導電ペーストなどの導電性を有する接合用材料を用いて接合した後、例えばダイシングソーなどの素子分割用装置を用いて、最低限圧電体３の両面に施された電極４を切断する深さの溝を形成して素子分割を行うことで、本実施の形態の超音波探触子を作ることができる。
【０１５８】
なお、図４４〜４６では、各配線基板８を接着した後に穴加工を施して導通部７を形成する場合について説明したが、接着後に穴加工をしないように、予め各配線基板８の所望の位置に、貫通もしくは裏面の配線パターン５に達する導通部用穴を形成してあってもよい。
【０１５９】
また、ここでは、列方向の圧電振動子１の配列数を５とした場合について説明したが、それ以上であっても以下であっても、配列数に応じて、配線部２における配線パターン５及び導電層１１の配置する高さ位置の数を増減すれば良く、同様に実施可能である。
【０１６０】
また、ここでは、配線部２の上に圧電振動子１を接合する際に、例として導電ペーストなどの導電性を有する接合用材料を用いると説明したが、配線部２の配線パターン５もしくは導通部７と圧電振動子１が電気的に導通されれば用いる材料や接合方法等はいかなるものであっても、本発明を逸脱するものではない。
【０１６１】
なお、ここでは圧電振動子１を切断する場合について説明したが、圧電振動子１として、例えばポリ弗化ビニリデンなどの圧電高分子材料や、有機物と無機圧電材料との複合材料など、電極４を素子の配列パターンに配置すれば圧電振動子１そのものが物理的に分割されている必要のないものを用いる場合は、当然切断しなくてもよい。
【０１６２】
さらに、図４４〜４６では、配線部２は例えばガラスエポキシやカプトンからなるベア基板６と例えば銅箔からなる配線パターン５によって構成される配線基板８を用いて配線部２を形成する方法について説明したが、ベア基板６の代わりに例えば圧電セラミクスグリーンシートと呼ばれる圧電材料を含む粉末と樹脂などの結合材を混在した板状の圧電前駆材を用い、配線パターン５は例えば白金ペーストをパターン印刷することにより形成された配線パターンを用いて、それらを重ねあわせて導通部７の形成をした後に焼成することで、（実施の形態１）で示した配線部２とまったく同様に本実施の形態の超音波探触子の配線部２を形成することが可能である。
【０１６３】
なお、（実施の形態２）乃至（実施の形態６）では、圧電振動子１を分割する場合に、音響クロストーク等の超音波探触子の要求特性を満たすのであれば、図１５に示したように、配線パターン５に沿って配線部２の下側から分割して、共通電極として圧電振動子１の上面の電極を分割しない程度に分割してもよく、この場合は配線部２が分割されるため、さらに配線パターン５における電気的なクロストークを抑制する効果が得られる。なお、配線部２を分割することで、導電層１１も分割してしまう場合には、分割したすべての導電層１１をアース電位に落とす必要がある。
【０１６４】
また、（実施の形態２）乃至（実施の形態６）の配線部２は、本実施の形態に示されたものに限らず、例えば、樹脂を蒸着、硬化させる工程と配線パターンを蒸着する工程を繰り返すプロセス技術を用いて作製するなど、配線パターンあるいは導電層を形成する導電性材料と非導電性材料が厚み方向に重なり合うことによって形成されれば、実施可能である。
【０１６５】
また、以上のようにクロストークが低減されたことで高精度化された超音波探触子を、超音波診断装置をはじめ、超音波を利用した非破壊検査装置や、その他の超音波応用機器、システムに用いることで、信頼性の高い各種装置、システムを得ることが可能となる。
【０１６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、配線パターン間で発生する電気的なクロストークが抑制された高精度な超音波探触子が得られるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による超音波探触子の概略図
【図２】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図３】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図４】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図５】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図６】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の概略を表す斜視図
【図７】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図８】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図９】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図１０】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図１１】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図１２】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図１３】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図１４】本発明の一実施の形態による超音波探触子の製造方法の一工程を表す斜視図
【図１５】本発明の一実施の形態による超音波探触子の概略図
【図１６】本発明の一実施の形態による超音波探触子の概略図
【図１７】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す斜視図
【図１８】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す斜視図
【図１９】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す斜視図
【図２０】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す斜視図
【図２１】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す斜視図
【図２２】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す斜視図
【図２３】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の概略を表す斜視図
【図２４】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の概略を表す斜視図
【図２５】本発明の一実施の形態による超音波探触子の概略図
【図２６】図２５に示したＡ−Ａ’の位置における超音波探触子の断面図
【図２７】本発明の一実施の形態による超音波探触子の概略図
【図２８】本発明の一実施の形態による超音波探触子の２分されたうちの一方の配線部の製造方法を示した概略図
【図２９】本発明の一実施の形態による超音波探触子の２分されたうちの一方の配線部の別の製造方法を示した概略図
【図３０】本発明の一実施の形態による超音波探触子の断面図
【図３１】本発明の一実施の形態による超音波探触子の概略図
【図３２】図３１に示したＡ−Ａ’の位置における超音波探触子の断面図
【図３３】本発明の一実施の形態による超音波探触子の２分されたうちの一方の配線部の製造方法を示した概略図
【図３４】本発明の一実施の形態による超音波探触子の２分されたうちの一方の配線部の別の製造方法を示した概略図
【図３５】本発明の一実施の形態による超音波探触子の断面図
【図３６】本発明の一実施の形態による超音波探触子の概略図
【図３７】図３６に示したＡ−Ａ’の位置における超音波探触子の断面図
【図３８】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す概略図
【図３９】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す概略図
【図４０】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す概略図
【図４１】本発明の一実施の形態による超音波探触子の断面図
【図４２】本発明の一実施の形態による超音波探触子の断面図
【図４３】本発明の一実施の形態による超音波探触子の断面図
【図４４】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す概略図
【図４５】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す概略図
【図４６】本発明の一実施の形態による超音波探触子の配線部の製造方法の一工程を表す概略図
【図４７】従来の超音波探触子の概略を示す斜視図
【図４８】従来の超音波探触子の概略を示す上面図
【図４９】従来の超音波探触子の配線部の概略図
【符号の説明】
１圧電振動子
２配線部
３圧電体
４電極
５、５ａ、５ｂ、５ｃ配線パターン
６ベア基板
７導通部
８配線基板
９導通部用穴
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ圧電前駆材
１１導電層
１２接着層

Claims

圧電振動子と、前記圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成する配線部とを有し、配線部の少なくとも一部は、圧電材料と結合材を混合した圧電前駆材を焼成することによって形成され、かつ前記配線部の少なくとも一部は、厚み方向に複数の配線パターンを有することを特徴とする超音波探触子。
配線部の少なくとも一部は、表裏両面に配線パターンを有することを特徴とする請求項１記載の超音波探触子。
配線部の少なくとも一部は、配線部内部に配線パターンを有することを特徴とする請求項１又は２記載の超音波探触子。
配線部の少なくとも一部は、厚み方向の配線パターンと配線パターンとの間に導電層を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の超音波探触子。
圧電振動子と、前記圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成する配線部とを有し、圧電振動子と少なくとも一部の配線部とは、圧電材料と結合材を混合した圧電前駆材を焼結することによって一体形成され、かつ前記配線部の少なくとも一部は、厚み方向に複数の配線パターンを有することを特徴とする超音波探触子。
配線部の少なくとも一部は、表裏両面に配線パターンを有することを特徴とする請求項５記載の超音波探触子。
配線部の少なくとも一部は、配線部内部に配線パターンを有することを特徴とする請求項５又は６記載の超音波探触子。
配線部の少なくとも一部は、厚み方向の配線パターンと配線パターンとの間に導電層を有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の超音波探触子。
圧電振動子と、圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成した配線部とを有し、配線部を配線パターンに沿って分割したことを特徴とする超音波探触子。
圧電振動子も同時に分割したことを特徴とする請求項９記載の超音波探触子。
請求項１から１０のいずれかに記載の超音波探触子を有する超音波診断装置。
請求項１から１０のいずれかに記載の超音波探触子を有する非破壊検査装置。
請求項１から１０のいずれかに記載の超音波探触子を有する超音波応用機器。
圧電振動子と、圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成した配線部とを有し、配線部の少なくとも一部を圧電材料と結合材を混合した圧電前駆材を焼成することによって形成することを特徴とする超音波探触子の製造方法。
圧電振動子と、圧電振動子に電気的に接続する配線パターンを構成した配線部とを有し、圧電振動子と少なくとも一部の配線部とを圧電材料と結合材を混合した圧電前駆材を焼結することによって一体形成することを特徴とする超音波探触子の製造方法。