JP3660893B2 - Ultrasonic probe backing and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波探触子用バッキング及びその製造方法に関し、特にリードアレイが埋設されたバッキング及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
超音波探触子において、アレイ振動子は複数の振動素子によって構成される。アレイ振動子には周知のように1Dアレイ振動子や2Dアレイ振動子などがある。かかるアレイ振動子では、複数の振動素子に対し、個別的にリード(シグナル線)を接続する必要がある。
【0003】
その接続のための1手法として、アレイ振動子の背面側に設けられるバッキングに複数のリード(リードアレイ)をあらかじめ埋設し、アレイ振動子へのバッキングの接合時に各振動素子へ各リードを電気的に接続する手法が提案されている。この手法によると、リードを余計に引き回さなくても済むという利点があり、また、多層FPC(フレキシブル回路基板)などの特殊な結線部材を不要にすることができるという利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来において、2Dアレイ振動子用のバッキングは立方体形状に成形され、その中に、互いに軸線が平行にされたリードアレイが埋設される。つまり、リードアレイを構成する各リードの一方端は、バッキングの上面に二次元配列され、その配列と同一の配列で、各リードの他方端が、バッキングの下面に二次元配列される。ここで、バッキングの上面には、複数のリードに対応して複数の電極が形成される。バッキングの下面にも複数のリードに対応して複数の電極が形成される。上記は、1Dアレイ振動子用のバッキングについても基本的に同様である(但し、リードの各端は一次元配列となる)。
【0005】
近時、超音波画像の画質向上あるいは三次元画像形成などのために、アレイ振動子における振動素子の個数及び密度はともに増大(微細化、高密度化)している。よって、上記の平行型リードアレイを内蔵したバッキングにおいては、上面及び下面において、リードアレイの一方端及び他方端(同時に電極)が高密度で密集することになる。ここで、バッキング上面側においては、リードの一方端の配列とアレイ振動子の配列とが合致しているため、両部材の接合により、比較的簡便に電気的接続を行えるが、バッキングの下面側においては、個々のリードの他方端に対して個別的に信号線を接続する必要があり、他方端が密集していると、その接続作業が困難になる。具体的には、バッキングの下面に形成される複数の電極(複数のリードの他方端に接続された電極)の形状が小さく、しかもそれらの電極が密集していれば、個々の信号線の結線作業が煩雑となり、場合によっては、接続不良の発生や絶縁性の低下が問題となる。
【0006】
なお、バッキングについては、その超音波吸収性及び放熱性(アレイ振動子からの熱放散性)の向上の要請が常にある。
【0007】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、リードアレイが埋設される超音波探触子用バッキングにおいて、信号線の接続を確実かつ容易に行えるようにすることにある。
【0008】
また、本発明の他の目的は、リードアレイが埋設される超音波探触子用バッキングにおいて、超音波吸収性を向上し、あるいは放熱性を向上させることにある。
【0009】
また、本発明の他の目的は、リードアレイが埋設されたバッキングの製造コストを低減することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、複数の振動素子からなるアレイ振動子の背面側で超音波を吸収するバッキングにおいて、前記アレイ振動子が上面に設けられる吸収部材と、前記吸収部材に埋設されて前記複数の振動素子に電気的に接続される複数のリードからなり、前記吸収部材の上面から下面側方向へ放射状に広がった放射状埋設パターンを有するリードアレイと、を含み、前記吸収部材は上面から下面にかけて連続的に横断面積が増大する形態を有することを特徴とする。
【0011】
上記構成によれば、リードアレイが放射状に広がった形態(末広がりの形態)を有するため、複数のリードの他方端の相互間隔を広げることができる。よって、その他方端に電極が形成される場合、必要に応じて、各電極の形状を大きくすることが可能となり、また必要に応じて、各電極の間隔も大きくすることができる。それ故、結線の容易化(作業性の向上)、その結線の確実性の向上、あるいは、電気的な絶縁性の確保、といった各種の利点を得ることができる。
【0012】
リードアレイにおいては、全体として複数のリードが放射状に広がっていればよく(放射状埋設パターン)、各リードはその全部が直線形態でなくても屈曲形態であってもよい。なお、バッキングの上下方向をZ方向とし、そのZ方向に直交する方向をそれぞれX方向及びY方向とした場合、リードアレイの末広がりの形態は、Z−X面、Z−Y面の少なくとも一方(2Dアレイ振動子の場合には特に望ましくは両方)において実現される。
【0013】
望ましくは、前記吸収部材は、前記リードアレイの放射状埋設パターンに合わせて、当該吸収部材の上面から下面にかけて連続的に横断面積が増大する形態を有する。望ましくは、前記吸収部材は四角錐状の形態を有する。
【0014】
上記構成によれば、リードアレイの形態に合わせて、バッキング材料が末広がりの形態を有しているため、放熱性の向上、超音波吸収性の向上といった利点を得られる。バッキング材料の末広がりの形態は、リードアレイの形態に合わせて、Z−X面、Z−Y面の少なくとも一方(2Dアレイ振動子の場合には特に望ましくは両方)において実現される。
【0015】
望ましくは、前記リードアレイを構成する複数のリードの一方端は前記吸収部材の上面に配列され、前記リードアレイを構成する複数のリードの他方端は前記吸収部材の下面に配列される。この場合、バッキングの下面側において複数の信号線(FPCなどを含む)の結線が行われる。
【0016】
望ましくは、前記複数のリードの一方端の間隔よりも前記複数のリードの他方端の間隔の方が大きい。この構成によって結線作業が容易かつ確実となる。更に、電気的絶縁性の向上などといった利点を得られる。
【0017】
望ましくは、前記リードアレイを構成する複数のリードの一方端は前記吸収部材の上面に配列され、前記リードアレイを構成する複数のリードの他方端は前記吸収部材の側面に配列される。この構成によれば、通常利用されていない側面を積極的に活用して結線を行える。もちろん、バッキング材料の下面及び側面を両方とも利用するようにしてもよい。
【0018】
望ましくは、前記吸収部材は、その上面から下面にかけて段階的に横断面積が増大する形態を有し、これによって当該吸収部材の側面に複数の段差面が形成され、前記複数の段差面に前記複数のリードの他方端が引き出される。
【0019】
望ましくは、前記アレイ振動子はn個の振動素子で構成され、前記リードアレイは前記n個の振動子の中から選定されたm個(但し、m<n)の振動素子に対応するm個のリードで構成され、前記n個の振動素子の中のm個の振動素子が有効素子とされる。
【0020】
上記構成によれば、リードアレイにおける複数のリードの間引きによって、アレイ振動子をいわゆるスパース型アレイ振動子として構成できる。つまり、アレイ振動子自体については、通常の振動素子配列を設定しつつも、リードの間引きによって、有効素子の設定(及び無効素子の設定)を行える。リードが間引かれれば、少なくともその分だけ、バッキングの超音波吸収性を向上でき、また電気的なクロストークを低減できる。
【0021】
(2)また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の振動素子からなるアレイ振動子の背面側で超音波を吸収するバッキングの製造方法において、複数のリードの一方端を二次元的に配列し、且つ、そこから複数のリードの他方端を放射状に広げて配列してなるリードアレイを形成する工程と、前記リードアレイを成形枠体で囲む工程と、前記成形枠体の中にバッキング材料を注入してそれを硬化させる工程と、前記硬化後のバッキング材料から前記成形枠体を取り外す工程と、前記成形枠体が取り外されたバッキング材料に対して前記リードアレイに対応させて複数の電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【0022】
上記構成によれば、放射状形態をもった複数のリードアレイをまず形成しておいて、それにバッキング材料を流し込んでそれを硬化させることにより、リードアレイを埋設したバッキングを簡単に製造できる。
【0023】
(3)また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の振動素子からなるアレイ振動子の背面側で超音波を吸収するバッキングの製造方法において、バッキング材料からなる複数の台形板のそれぞれに対し、放射状に広がった複数の溝を形成する工程と、前記各台形板に形成された複数の溝に導電性材料を充填しそれを硬化させて複数のリードを作成する工程と、前記複数のリードが作成された各台形板を積層して角錐状の積層体を構成する工程と、前記積層体に対して前記複数のリードに対応させて複数の電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【0024】
上記構成によれば、各台形板に複数の溝を形成し、それらに導電性材料を流し込んで硬化させることによって一列に並んだ複数のリード(リード列)を構成できる。そして、そのようなリード列をもった複数の台形板を積層することによってバッキング(同時にリードアレイ)を構成できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【0026】
図1には、本発明に係る超音波探触子の好適な実施形態が示されており、図1はその要部構成を示す断面図である。
【0027】
図1において、アレイ振動子10は図においてX−Y面上に二次元配列された複数の振動素子12からなるものであって、いわゆる2Dアレイ振動子を構成する。アレイ振動子10の上側には平板状のグランド電極18を介して音響整合層20が形成されている。この音響整合層20はアレイ振動子10における複数の振動素子12の配列と同様の配列をもった複数の音響整合素子22によって構成される。
【0028】
アレイ振動子10の下面側すなわち背面側にはバッキング24が設けられている。このバッキング24はアレイ振動子10から背面側に放射される不要な超音波を吸収するための部材である。バッキング24は大別してバッキング材料25とリードアレイ32とからなるものである。バッキング24(バッキング材料25)は、Z方向の上側から下側にかけて徐々に横断面積が増大した末広型の形態を有している。図1においてはZ−Y面のバッキング材料25の形態が台形として示されているが、これはZ−X面についても同一である。すなわち、バッキング24はそれ全体として四角錐形状をもっている。
【0029】
リードアレイ32は、導電性部材で構成される複数のリード34からなるものである。それらの複数のリード34は、図示のように上側の一方端から下側の他方端にかけて放射状に広がった配列パターンを有している。具体的に説明すると、図1に示す実施形態においては、各リード34が直線的に構成されている。そして、バッキング24の上面24Aにおいては、各リード34の一方端が二次元配列され、これと同様に、バッキング24の下面24Bにおいても各リード34の他方端が二次元配列されている。但し、上記のようにリードアレイ32は上方から下方にかけて放射状に広がった形態を有しているため、上面24Aにおける一方端の間隔よりも下面24Bにおける他方端の間隔の方が増大されている。ちなみに、図1においてはZ−Y面におけるリードアレイ32の放射状パターンが示されているが、この放射状パターンはZ−X面においても同一である。
【0030】
図1において、バッキング24の上面24Aには、アレイ振動子10の振動素子12の配列(リード34の他方端の配列)に対応した配列で、複数の電極16が形成され、それらの複数の電極16によって電極アレイ14が構成されている。ちなみに、本実施形態においては、バッキング24の上面24Aにあらかじめ電極アレイ14が形成され、その後に、電極アレイ14に対してアレイ振動子10が電気的に接続されているが、もちろん、アレイ振動子12に電極アレイ14をあらかじめ形成し、その後に、アレイ振動子10をバッキング24の上面24Aに接合させることもできる。もちろん、バッキング24の上面24Aに電極アレイを構成すると共に、アレイ振動子10にも電極アレイを構成し、それらの電極アレイを相互に面接合させるようにしてもよい。
【0031】
バッキング24の下面24Bには、複数のリード34の上面24Aにおける一方端の配列と同一の配列で複数の電極27が形成され、それらの複数の電極27によって電極アレイ26が構成されている。図1に示されるように、複数の電極27のサイズ及びピッチは、複数の電極16のサイズ及びピッチよりも大きい。すなわち、リードアレイ32を上方から下方にかけて放射状に広げたことによって下面24B側における各電極27の形状を大きくでき、また各電極27間における間隔を増大させることが可能となる。したがって、各電極27に信号線28を接続する場合に、その接続の作業を従来よりも容易に行うことができ、これによって、その接続における接続不良の発生や絶縁性の低下といった問題を防止できる。
【0032】
ちなみに、図1に示す例では、各電極27に対して各信号線28が例えば半田付けによって接続されるが、もちろん、各電極27に対してFPCなどを接合することによって結線を行うようにしてもよい。この場合においては、そのようなFPCに形成された配線パターンがそれぞれの信号線28に相当する。ちなみに、グランド電極18に対してはグランド線30が接続される。
【0033】
図2には、図1に示した実施形態の変形例が示されている。図1に示した実施形態においては、アレイ振動子10を構成する全振動素子12に対してリード34が電気的に接続されていたが、リードアレイ32における一定数のリード34を間引くことによって、いわゆるスパース型超音波探触子を構成することもできる。
【0034】
図2には、バッキング24の上面図が示されており、上述したように、その上面24Aにはマトリックス状に複数の電極16が形成されている。ここで、電極16の個数(振動素子12の個数)をnとすると、図2に示す変形例において、そのnから選抜されたm個についてだけリード34が実際に設けられる。すなわち、n−m個の振動素子についてはリード34が取り除かれる。これによって、n個の振動素子を超音波の送受波で機能する有効素子と超音波の送受波を行わない無効素子とに区分することができ、その有効素子を分散配置することによって、振動素子数を削減しつつも超音波ビームの二次元的な走査を行えるスパースアレイ型超音波探触子を構成できる。
【0035】
図2に示す変形例によれば、アレイ振動子10について特別な加工、例えば振動素子の除去、を行うことなく、リードアレイ32を構成する場合において、一定数のリード34を間引くことによって、結果としてスパース型アレイ振動子を構成することができる。図2に示す例では、各振動素子ごとに電極16を形成したが、もちろんリード34が設けられない振動素子については電極16自体の削除も行い得る。以上の構成によると、リードアレイ32において、一定数のリード34が間引かれ、その部分にはバッキング材料がそのまま存在することになるため、超音波吸収性を良好にできると共に、各リード34間におけるクロストークの問題を低減できるという利点がある。ちなみに、バッキング24の下面側に形成される複数の電極についてはリード34が存在するもののみについて形成してもよい。
【0036】
次に、図3及び図4を用いて他の実施形態に係る超音波探触子について説明する。なお、図1に示した実施形態と同様の構成には同一符号を付しその説明を省略する。
【0037】
図3に示す実施形態においては、バッキング39がバッキング材料40とリードアレイ46とで構成され、ここで、リードアレイ46は複数のリード48からなる。各リード48は上方から下方にかけて放射状に広がった第1部分48Aとその下方側の端から水平方向に伸長した第2部分48Bとで構成されている。
【0038】
バッキング39の周縁にあるリード48ほど全体としての経路長が短く設定されている。第2部分48Bの外端はバッキング39の側面39Cに引き出されており、その各外端ごとに電極44が側面39C上に形成され、それらの複数の電極44によって電極アレイ42が構成されている。
【0039】
すなわち、図1に示した実施形態においては、バッキングの下面において信号線の接続が行われていたが、図3に示す実施形態では、バッキング39の側面39Cを利用して信号線の接続が行われている。よって、バッキング39の下面39Bは電極が形成されていない平坦な面であり、例えばその面を基板などに直接接合させることもできる。ちなみに、側面39Cは具体的には4つの面によって構成されているが、各リード48の他方端の相互間隔を広げることができる限りにおいて、前記の4つの面の内で必要な個数の面を利用して信号線の接続を行わせればよい。望ましくは4つの面全てを利用して信号線の接続を行う。
【0040】
なお、図3に示す構成においてバッキング39における周縁に近いリード48ほど側面39Cにおける上部にその他方端が引き出され、一方、バッキング39における中心軸線に近いほどリード48の他方端が側面39Cの下方側に引き出されているが、このような構成によれば、各リード48の相互間隔をできるだけ離すことができ、クロストークの問題を防止できる。
【0041】
図4には、更に他の実施形態が示されている。この実施形態においては、バッキング49がバッキング材料50とリードアレイ56とによって構成され、ここで、バッキング材料50(すなわちバッキング49)の全体形状は上方から下方にかけて広がった角錐形状を有しているが、図4に示されるように、バッキング49の側面49C上に複数段からなる段差50Dが形成されている。
【0042】
リードアレイ56は複数のリード58によって構成され、各リード58は上面49Aから下方に放射状に引き出された第1部分58Aと、その第1部分58Aの下端から水平方向に伸長する第2部分58Bとその第2部分58Bの外端から上方に向かって伸長した第3部分58Cとで構成され、第3部分58Cは段差50Dに設けられた電極44に接続されている。
【0043】
すなわち、上記のように、側面49Cには水平テラス状の複数の段差50Dが形成され、各段差50Dには電極44が設けられており、それぞれの電極44には、対応するリード58の他方端が電気的に接続されている。
【0044】
この図4に示す実施形態においても、リードアレイ56はそれ全体として上方から下方にかけて放射状の形態を有しており、一方において、電極44はそれぞれが上方を向いているため、例えば上方からの信号線のアプローチを実現でき、超音波探触子の構造如何によっては、結線の作業性を向上することができ、あるいは超音波探触子の小型化を図ることができる。ちなみに、図3に示した実施形態と同様に、側面49Cは具体的には4つの面によって構成されるが、それらの内で任意数の面に段差50Dを形成することができる。
【0045】
いずれにしても、図3及び図4に示した実施形態においては、リードアレイ46,56がそれ全体として上方から下方にかけて広がった形態を有しており、またバッキング39,49についても全体として四角錐形状を有するため、結線を容易に行うことができると共に、放熱性及び超音波吸収性を向上できるという利点がある。
【0046】
次に、図5〜図8を用いて、図1に示した実施形態のバッキング24についてその製造方法を説明する。
【0047】
図5及び図6には製造方法の第一例が示されている。図5において、S101では、複数のリード列ユニットが作成される。図6には、リード列ユニット64が示されており、このリード列ユニット64は複数のリード34を一列に整列させたリード列と、そのリード列の上端側に連結されたフレーム62と、リード列の下端側に連結されたフレーム60とによって構成されるものである。例えば、金属の板材に対してエッチング加工やレーザー加工などを行うことにより、このリード列ユニット64を形成することができる。よって、図6に示す例では、複数のリード34、フレーム60及び62は一体的な部材を構成している。この場合において、リード列はそれ全体として台形状を有し、上方から下方に対して各リードが末広がりに広がっている。ちなみに、このようなリード列ユニット64の形成時において、フレーム62には、貫通口62A及び62Bが形成され、これと同様に、フレーム60には貫通口60A,60Bが形成される。
【0048】
図5に戻って、S102においては、組立体が形成される。図6を用いてこれを詳述すると、複数のリード列ユニット64をそれらの間にスペーサ72,70を介在させながら互いに重ね合わせ、複数のフレーム62及び複数のフレーム60を例えばボルトなどによって相互に連結させることにより組立体66が構成される。ここで、スペーサ72の厚みは各リード列の上端におけるピッチを規定し、これと同様に、スペーサ70の厚みは各リード列の下端におけるピッチを規定する。ちなみに、リード列内における各リード34の上端のピッチ及び下端のピッチは上記のS101における板材の加工時における加工パターンを適宜設定することによって規定される。ちなみに、その板材としては銅や金などのように導電性金属が利用可能である。
【0049】
なお、複数のリード列ユニット64をスペーサ70,72を介して相互に積層する場合、上述した貫通口62A,62B及び60A,60Bが利用され、それらの貫通口にボルトが挿通され、そのボルトに対してナットを係合することによって、各部材が強固に一体化される。このため、スペーサ70,72にも同様の貫通口が形成されている。
【0050】
図5に戻って、S103では上記の組立体66に対して成形枠体が取付られる。具体的には、図6に示す組立体66に対して、上記の角錐形状のバッキングを構成するための形態をもった形成枠体(図示せず)が取付けられ、具体的には、複数のリード34の外側を包み込むように上記の形成枠体が取り付けられる。その後、図5に示すS104において、形成枠体の中にバッキング材料が充填され、それが硬化される。
【0051】
次に、S105では、組立体66から形成枠体が取り外され、その後、硬化したバッキング材に対して形状加工処理がなされる。具体的には、上面、下面及び側面の適宜の切り出しを行うことによって四角錐形状の加工処理がなされる。
【0052】
そして、S106では四角錐型のバッキング材に対して、その上面及び下面に研磨等の加工処理がなされ、これによって上面及び下面が平滑化され、かつそれらが平行に加工される。
【0053】
最後にS107では、バッキング材の上面及び下面に上述した複数の電極が形成される。この場合に、例えばニッケル、クロム、金などの材料の蒸着を行うことによって各電極を作成してもよいし、その蒸着に際しては、グリル状のマスクを使用してもよい。また、最初に上面及び下面にベタ電極を形成し、ダイシングによって各電極を分離形成することも可能である。ここで、上面に形成される複数の電極については、最初にベタ電極を形成し、その上に圧電体を形成した後、圧電体を二次元的に切断する際に同時にベタ電極も切断して結果として複数の電極を形成するようにしてもよい。
【0054】
以上のようにバッキングが形成されると、それに対して上記のようにアレイ振動子や整合層などの各部材が取り付けられ、その後あるいはそれに先だって信号線の取付が行われる。
【0055】
図7及び図8には他の実施形態に係るバッキング製造方法が示されている。図7に示すS201では、複数のリード入り台形プレートが作成される。これを図8を参照しながら説明する。まず、バッキング材料からなる台形の板材74に対してダイシングソー等によって放射状に複数の溝76が形成される。次に、その各溝76内に導電材78が充填され、その導電材78が硬化される。その後、導電材78に対して平面出し加工処理などが行われる。ここで、その導電材としてはエポキシやアクリル系の導電接着材などを用いるようにしてもよい。次に、板材74における複数の溝が形成されていない側が研磨され、これによって板材74が所望の厚さ及び形状に加工される。すなわち、図8に示すように、板材74の厚みが上方から下方にかけて徐々に厚くなるように加工処理される。ここで、上記の複数の溝76への導電材78の充填によって放射状に広がったリード列が構成されるが、各リード列相互間における間隔はその板材74の厚み形状に規定されることになる。
【0056】
図7に戻って、S202では、以上のように構成された複数のリード入り台形プレート80が複数個積層されそれぞれが接着される。そして、S203では上記接着により構成される積層体に対して、上面及び下面の面出し加工処理などが施され、同時に当該積層体が四角錐形状に加工される。次に、S204では、その加工後の積層体すなわちバッキング材に対し、その上面及び下面に電極アレイが形成される。これは図5に示したS107の工程と同様である。
【0057】
以上説明したバッキングの製造方法によれば、放射状に広がるリードアレイを簡単に構成することができ、そのようなリードアレイが埋設されたバッキングを低コストで製作することが可能となる。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リードアレイが内蔵されたバッキングにおいて、リードアレイへの信号線の接続を容易に行うことができる。また、バッキングの放熱作用及び超音波吸収作用を高めることができる。さらに、バッキングの製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る超音波探触子の要部構成を示す断面図である。
【図2】 スパースアレイ型超音波探触子の製作手法を説明するための図である。
【図3】 発明に係る他の実施形態である超音波探触子の要部構成を示す断面図である。
【図4】 本発明に係るさらに他の実施形態である超音波探触子の要部構成を示す断面図である。
【図5】 図1に示すバッキングの製造方法を示すフローチャートである。
【図6】 組立体の具体的な構成例を示す斜視図である。
【図7】 バッキングの製造方法の他の例を示すフローチャートである。
【図8】 複数のリード入り台形プレートを説明するための図である。
【符号の説明】
10 アレイ振動子、14,26 電極アレイ、20 音響整合層、24 バッキング、25 バッキング材料、32 リードアレイ、34 リード。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a backing for an ultrasonic probe and a method for manufacturing the same, and more particularly to a backing in which a lead array is embedded and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In the ultrasonic probe, the array transducer is composed of a plurality of transducer elements. As known in the art, there are a 1D array transducer, a 2D array transducer, and the like. In such an array transducer, it is necessary to individually connect leads (signal lines) to a plurality of transducer elements.
[0003]
As one method for the connection, a plurality of leads (lead arrays) are embedded in a backing provided on the back side of the array transducer in advance, and each lead is electrically connected to each transducer element when the backing is joined to the array transducer. A method of connecting to is proposed. According to this method, there is an advantage that it is not necessary to route the lead excessively, and there is an advantage that a special connection member such as a multilayer FPC (flexible circuit board) can be eliminated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, a backing for a 2D array transducer is formed in a cubic shape, and a lead array in which axes are parallel to each other is embedded therein. That is, one end of each lead constituting the lead array is two-dimensionally arranged on the upper surface of the backing, and the other end of each lead is two-dimensionally arranged on the lower surface of the backing in the same arrangement. Here, a plurality of electrodes corresponding to the plurality of leads are formed on the upper surface of the backing. A plurality of electrodes corresponding to the plurality of leads are also formed on the lower surface of the backing. The above is basically the same for the backing for the 1D array transducer (however, each end of the lead is a one-dimensional array).
[0005]
Recently, both the number and density of vibrating elements in an array transducer have been increased (miniaturized and densified) in order to improve the image quality of ultrasonic images or form a three-dimensional image. Therefore, in the backing incorporating the above-described parallel type lead array, one end and the other end (simultaneously electrodes) of the lead array are densely packed on the upper surface and the lower surface. Here, on the upper surface side of the backing, the arrangement of one end of the lead matches the arrangement of the array transducers, so that electrical connection can be made relatively easily by joining both members. In this case, it is necessary to individually connect the signal lines to the other ends of the individual leads. If the other ends are dense, the connection work becomes difficult. Specifically, if the shape of the plurality of electrodes (electrodes connected to the other ends of the plurality of leads) formed on the lower surface of the backing is small and the electrodes are dense, the connection of individual signal lines The work becomes complicated, and in some cases, the occurrence of poor connection or a decrease in insulation becomes a problem.
[0006]
As for the backing, there is always a demand for improvement in ultrasonic absorption and heat dissipation (heat dissipation from the array transducer).
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to enable reliable and easy connection of signal lines in an ultrasonic probe backing in which a lead array is embedded. is there.
[0008]
Another object of the present invention is to improve ultrasonic absorption or improve heat dissipation in an ultrasonic probe backing in which a lead array is embedded.
[0009]
Another object of the present invention is to reduce the manufacturing cost of the backing in which the lead array is embedded.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, according to the present invention, in a backing for absorbing ultrasonic waves on the back side of an array transducer comprising a plurality of transducer elements, the absorbing member provided on the upper surface of the array transducer, A lead array including a plurality of leads embedded in an absorbing member and electrically connected to the plurality of vibration elements, and having a radial embedded pattern extending radially from the upper surface to the lower surface of the absorbing member.The absorbent member has a form in which the cross-sectional area continuously increases from the upper surface to the lower surface.It is characterized by that.
[0011]
According to the above configuration, since the lead array has a radially expanded form (a divergent form), it is possible to widen the interval between the other ends of the plurality of leads. Therefore, when electrodes are formed at the other end, the shape of each electrode can be increased as necessary, and the interval between the electrodes can be increased as necessary. Therefore, it is possible to obtain various advantages such as easy connection (improvement of workability), improvement of the reliability of the connection, and securing of electrical insulation.
[0012]
In the lead array, it is only necessary that a plurality of leads spread radially (radially embedded pattern) as a whole, and all of the leads may not be linear but bend. When the vertical direction of the backing is the Z direction and the directions perpendicular to the Z direction are the X direction and the Y direction, respectively, the form of the end expansion of the lead array is at least one of the ZX plane and the ZY plane ( In the case of a 2D array transducer, it is particularly desirable in both cases.
[0013]
  Preferably, the absorbing member is continuous from the upper surface to the lower surface of the absorbing member in accordance with the radial embedded pattern of the lead array.Next toThe cross-sectional area is increased.Preferably, the absorbing member has a quadrangular pyramid shape.
[0014]
According to the above configuration, since the backing material has a divergent form in accordance with the form of the lead array, advantages such as improvement in heat dissipation and improvement in ultrasonic absorption can be obtained. The shape of the spreading of the backing material is realized in at least one of the ZX plane and the ZY plane (particularly desirably both in the case of a 2D array transducer) in accordance with the shape of the lead array.
[0015]
Preferably, one end of the plurality of leads constituting the lead array is arranged on the upper surface of the absorbing member, and the other end of the plurality of leads constituting the lead array is arranged on the lower surface of the absorbing member. In this case, a plurality of signal lines (including FPC and the like) are connected on the lower surface side of the backing.
[0016]
Preferably, the interval between the other ends of the plurality of leads is greater than the interval between the one ends of the plurality of leads. With this configuration, the connection work is easy and reliable. Furthermore, advantages such as improved electrical insulation can be obtained.
[0017]
Preferably, one end of a plurality of leads constituting the lead array is arranged on an upper surface of the absorbing member, and the other end of the plurality of leads constituting the lead array is arranged on a side surface of the absorbing member. According to this configuration, connection can be made by actively utilizing a side surface that is not normally used. Of course, you may make it utilize both the lower surface and side surface of a backing material.
[0018]
Preferably, the absorbent member has a form in which a cross-sectional area gradually increases from an upper surface to a lower surface thereof, whereby a plurality of step surfaces are formed on a side surface of the absorbent member, and the plurality of step surfaces are formed on the plurality of step surfaces. The other end of the lead is pulled out.
[0019]
Preferably, the array transducer is composed of n transducer elements, and the lead array is m elements corresponding to m transducer elements selected from the n transducer elements (where m <n). The m vibrating elements among the n vibrating elements are effective elements.
[0020]
According to the above configuration, the array transducer can be configured as a so-called sparse array transducer by thinning a plurality of leads in the lead array. That is, with respect to the array transducer itself, it is possible to set an effective element (and set an invalid element) by thinning out leads while setting a normal vibration element array. If the lead is thinned out, the ultrasonic absorption of the backing can be improved at least and the electrical crosstalk can be reduced.
[0021]
(2) Further, in order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a backing that absorbs ultrasonic waves on the back side of an array transducer composed of a plurality of vibration elements. And forming a lead array in which the other ends of the plurality of leads are radially expanded from there, a step of surrounding the lead array with a molding frame, A step of injecting a backing material into the base material and curing it; a step of removing the molding frame from the cured backing material; and a method of making the lead array correspond to the backing material from which the molding frame has been removed. Forming a plurality of electrodes.
[0022]
According to the above configuration, a plurality of lead arrays having a radial form are first formed, and then a backing material is poured into the lead array to cure it, thereby making it possible to easily manufacture a backing in which the lead array is embedded.
[0023]
(3) In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a backing that absorbs ultrasonic waves on the back side of an array transducer composed of a plurality of vibration elements, and includes a plurality of trapezoidal plates made of a backing material. For each, a step of forming a plurality of radially expanded grooves, a step of filling a plurality of grooves formed in each of the trapezoidal plates with a conductive material and curing it, and creating a plurality of leads, A step of stacking each trapezoidal plate in which a plurality of leads are formed to form a pyramid-shaped stacked body, and a step of forming a plurality of electrodes corresponding to the plurality of leads with respect to the stacked body. It is characterized by that.
[0024]
According to the above configuration, it is possible to form a plurality of leads (lead rows) arranged in a row by forming a plurality of grooves in each trapezoidal plate and pouring a conductive material into them to cure them. A backing (simultaneously a lead array) can be configured by stacking a plurality of trapezoidal plates having such lead rows.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part thereof.
[0027]
In FIG. 1, an array transducer 10 is composed of a plurality of transducer elements 12 two-dimensionally arranged on the XY plane in the drawing, and constitutes a so-called 2D array transducer. An acoustic matching layer 20 is formed on the upper side of the array transducer 10 via a flat ground electrode 18. The acoustic matching layer 20 includes a plurality of acoustic matching elements 22 having an arrangement similar to the arrangement of the plurality of vibration elements 12 in the array transducer 10.
[0028]
A backing 24 is provided on the lower surface side, that is, the rear surface side of the array transducer 10. The backing 24 is a member for absorbing unnecessary ultrasonic waves emitted from the array transducer 10 to the back side. The backing 24 is roughly composed of a backing material 25 and a lead array 32. The backing 24 (backing material 25) has a divergent form in which the cross-sectional area gradually increases from the upper side to the lower side in the Z direction. In FIG. 1, the form of the backing material 25 on the ZY plane is shown as a trapezoid, but this is the same for the ZX plane. That is, the backing 24 has a quadrangular pyramid shape as a whole.
[0029]
The lead array 32 includes a plurality of leads 34 made of a conductive member. The plurality of leads 34 have an array pattern that spreads radially from one upper end to the other lower end as shown. More specifically, in the embodiment shown in FIG. 1, each lead 34 is configured linearly. On the upper surface 24A of the backing 24, one end of each lead 34 is two-dimensionally arranged. Similarly, on the lower surface 24B of the backing 24, the other end of each lead 34 is two-dimensionally arranged. However, as described above, the lead array 32 has a form radially expanding from the upper side to the lower side. Therefore, the interval between the other ends of the lower surface 24B is larger than the interval between the one ends of the upper surface 24A. Incidentally, although the radial pattern of the lead array 32 in the ZY plane is shown in FIG. 1, this radial pattern is the same in the ZX plane.
[0030]
In FIG. 1, a plurality of electrodes 16 are formed on the upper surface 24 </ b> A of the backing 24 in an arrangement corresponding to the arrangement of the vibration elements 12 of the array transducer 10 (the arrangement of the other end of the lead 34). 16 constitutes an electrode array 14. Incidentally, in the present embodiment, the electrode array 14 is formed in advance on the upper surface 24A of the backing 24, and then the array transducer 10 is electrically connected to the electrode array 14. The electrode array 14 may be formed in advance on the substrate 12, and then the array transducer 10 may be bonded to the upper surface 24A of the backing 24. Of course, an electrode array may be formed on the upper surface 24A of the backing 24, and an electrode array may also be formed on the array transducer 10 so that these electrode arrays are surface-bonded to each other.
[0031]
A plurality of electrodes 27 are formed on the lower surface 24B of the backing 24 in the same arrangement as that of one end of the upper surfaces 24A of the plurality of leads 34, and an electrode array 26 is constituted by the plurality of electrodes 27. As shown in FIG. 1, the size and pitch of the plurality of electrodes 27 are larger than the size and pitch of the plurality of electrodes 16. That is, by expanding the lead array 32 radially from the upper side to the lower side, the shape of each electrode 27 on the lower surface 24B side can be increased, and the interval between the electrodes 27 can be increased. Therefore, when the signal line 28 is connected to each electrode 27, the connection work can be performed more easily than in the past, thereby preventing problems such as the occurrence of a connection failure or a decrease in insulation in the connection. .
[0032]
Incidentally, in the example shown in FIG. 1, each signal line 28 is connected to each electrode 27 by, for example, soldering. Of course, the connection is made by joining FPC or the like to each electrode 27. Also good. In this case, the wiring pattern formed in such an FPC corresponds to each signal line 28. Incidentally, a ground line 30 is connected to the ground electrode 18.
[0033]
FIG. 2 shows a modification of the embodiment shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, the leads 34 are electrically connected to all the vibration elements 12 constituting the array transducer 10, but by thinning out a certain number of leads 34 in the lead array 32, A so-called sparse ultrasonic probe can also be configured.
[0034]
FIG. 2 shows a top view of the backing 24. As described above, the plurality of electrodes 16 are formed in a matrix on the top surface 24A. Here, assuming that the number of electrodes 16 (the number of vibrating elements 12) is n, in the modified example shown in FIG. 2, the leads 34 are actually provided only for m selected from the n. That is, the lead 34 is removed from the nm vibration elements. Thus, the n vibration elements can be divided into effective elements that function by ultrasonic transmission / reception and ineffective elements that do not perform ultrasonic transmission / reception. By disposing the effective elements in a distributed manner, the vibration elements A sparse array type ultrasonic probe capable of performing two-dimensional scanning of an ultrasonic beam while reducing the number can be configured.
[0035]
According to the modification shown in FIG. 2, in the case where the lead array 32 is configured without performing special processing on the array transducer 10, such as removal of the vibration element, the result is obtained by thinning out a certain number of leads 34. A sparse array transducer can be constructed. In the example shown in FIG. 2, the electrode 16 is formed for each vibration element, but the electrode 16 itself may be deleted for a vibration element in which the lead 34 is not provided. According to the above configuration, since a certain number of leads 34 are thinned out in the lead array 32 and the backing material is present as it is, the ultrasonic absorption can be improved and the spaces between the leads 34 can be improved. There is an advantage that the problem of crosstalk can be reduced. Incidentally, the plurality of electrodes formed on the lower surface side of the backing 24 may be formed only for those having the leads 34.
[0036]
Next, an ultrasonic probe according to another embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to embodiment shown in FIG. 1, and the description is abbreviate | omitted.
[0037]
In the embodiment shown in FIG. 3, the backing 39 is composed of a backing material 40 and a lead array 46, where the lead array 46 comprises a plurality of leads 48. Each lead 48 includes a first portion 48A that spreads radially from the top to the bottom and a second portion 48B that extends in the horizontal direction from its lower end.
[0038]
The lead 48 on the periphery of the backing 39 has a shorter overall path length. The outer end of the second portion 48B is drawn out to the side surface 39C of the backing 39, and an electrode 44 is formed on the side surface 39C for each outer end, and the electrode array 42 is constituted by the plurality of electrodes 44. .
[0039]
That is, in the embodiment shown in FIG. 1, signal lines are connected on the lower surface of the backing, but in the embodiment shown in FIG. 3, signal lines are connected using the side surface 39 </ b> C of the backing 39. It has been broken. Therefore, the lower surface 39B of the backing 39 is a flat surface on which no electrode is formed. For example, the surface can be directly bonded to a substrate or the like. Incidentally, the side surface 39C is specifically composed of four surfaces. However, as long as the distance between the other ends of the leads 48 can be widened, a necessary number of surfaces among the four surfaces are selected. The signal lines may be connected using them. Preferably, signal lines are connected using all four surfaces.
[0040]
In the configuration shown in FIG. 3, the other end of the lead 48 closer to the periphery of the backing 39 is drawn to the upper part of the side surface 39C, while the other end of the lead 48 is closer to the lower side of the side surface 39C closer to the central axis of the backing 39 However, according to such a configuration, the distance between the leads 48 can be separated as much as possible, and the problem of crosstalk can be prevented.
[0041]
FIG. 4 shows still another embodiment. In this embodiment, the backing 49 is constituted by the backing material 50 and the lead array 56. Here, the overall shape of the backing material 50 (that is, the backing 49) has a pyramid shape extending from the top to the bottom. As shown in FIG. 4, a plurality of steps 50 </ b> D are formed on the side surface 49 </ b> C of the backing 49.
[0042]
The lead array 56 is constituted by a plurality of leads 58, each lead 58 being radially drawn downward from the upper surface 49A, and a second portion 58B extending horizontally from the lower end of the first portion 58A. The third portion 58C extends upward from the outer end of the second portion 58B, and the third portion 58C is connected to the electrode 44 provided at the step 50D.
[0043]
That is, as described above, the side surface 49C is formed with a plurality of steps 50D in the form of a horizontal terrace, and each step 50D is provided with an electrode 44. Each electrode 44 has the other end of the corresponding lead 58. Are electrically connected.
[0044]
Also in the embodiment shown in FIG. 4, the lead array 56 has a radial shape from the top to the bottom as a whole. On the other hand, since the electrodes 44 face each other upward, for example, a signal from above is provided. A wire approach can be realized, and depending on the structure of the ultrasonic probe, the connection workability can be improved, or the ultrasonic probe can be miniaturized. Incidentally, as in the embodiment shown in FIG. 3, the side surface 49 </ b> C is specifically composed of four surfaces, but the step 50 </ b> D can be formed on any number of surfaces among them.
[0045]
In any case, in the embodiment shown in FIG. 3 and FIG. 4, the lead arrays 46 and 56 have a form spreading from the top to the bottom as a whole, and the backings 39 and 49 as a whole are also four. Since it has a pyramid shape, it is possible to easily connect the wires and to improve heat dissipation and ultrasonic wave absorption.
[0046]
Next, a manufacturing method of the backing 24 according to the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
[0047]
5 and 6 show a first example of the manufacturing method. In FIG. 5, in S101, a plurality of lead row units are created. FIG. 6 shows a lead row unit 64. The lead row unit 64 has a lead row in which a plurality of leads 34 are arranged in a row, a frame 62 connected to the upper end side of the lead row, and a lead row. It is comprised by the flame | frame 60 connected with the lower end side of the row | line | column. For example, the lead row unit 64 can be formed by performing etching processing or laser processing on a metal plate material. Therefore, in the example shown in FIG. 6, the plurality of leads 34 and the frames 60 and 62 constitute an integral member. In this case, the lead row as a whole has a trapezoidal shape, and each lead spreads from the top to the bottom. Incidentally, when such a lead row unit 64 is formed, the frame 62 is formed with through holes 62A and 62B, and similarly, the frame 60 is formed with through holes 60A and 60B.
[0048]
Returning to FIG. 5, in S102, an assembly is formed. This will be described in detail with reference to FIG. 6. A plurality of lead row units 64 are overlapped with each other with spacers 72 and 70 interposed therebetween, and a plurality of frames 62 and a plurality of frames 60 are mutually connected by bolts or the like. The assembly 66 is configured by the connection. Here, the thickness of the spacer 72 defines the pitch at the upper end of each lead row, and similarly, the thickness of the spacer 70 defines the pitch at the lower end of each lead row. Incidentally, the pitch of the upper end and the pitch of the lower end of each lead 34 in the lead row is defined by appropriately setting the processing pattern when processing the plate material in S101. Incidentally, as the plate material, a conductive metal such as copper or gold can be used.
[0049]
When the plurality of lead row units 64 are stacked on each other via the spacers 70 and 72, the above-described through holes 62A and 62B and 60A and 60B are used, and bolts are inserted into the through holes. On the other hand, the members are firmly integrated by engaging the nut. For this reason, a similar through hole is formed in the spacers 70 and 72.
[0050]
Returning to FIG. 5, in S <b> 103, the forming frame is attached to the assembly 66. Specifically, a forming frame body (not shown) having a configuration for constituting the pyramid-shaped backing is attached to the assembly 66 shown in FIG. The forming frame is attached so as to wrap the outside of the lead 34. Thereafter, in S104 shown in FIG. 5, the forming frame is filled with the backing material, and is cured.
[0051]
Next, in S <b> 105, the forming frame is removed from the assembly 66, and then the shape processing is performed on the cured backing material. Specifically, the processing of a quadrangular pyramid shape is performed by appropriately cutting out the upper surface, the lower surface, and the side surface.
[0052]
In S106, the upper and lower surfaces of the quadrangular pyramidal backing material are processed such as polishing, whereby the upper and lower surfaces are smoothed and processed in parallel.
[0053]
Finally, in S107, the plurality of electrodes described above are formed on the upper and lower surfaces of the backing material. In this case, for example, each electrode may be formed by vapor deposition of a material such as nickel, chromium, or gold, and a grill-like mask may be used for the vapor deposition. It is also possible to first form solid electrodes on the upper and lower surfaces and separate the electrodes by dicing. Here, for a plurality of electrodes formed on the upper surface, a solid electrode is first formed, a piezoelectric body is formed thereon, and then the solid electrode is also cut at the same time when the piezoelectric body is cut two-dimensionally. As a result, a plurality of electrodes may be formed.
[0054]
When the backing is formed as described above, the members such as the array transducer and the matching layer are attached to the backing as described above, and the signal lines are attached thereafter or prior thereto.
[0055]
7 and 8 show a backing manufacturing method according to another embodiment. In S201 shown in FIG. 7, a plurality of trapezoidal plates with leads are created. This will be described with reference to FIG. First, a plurality of grooves 76 are formed radially with a dicing saw or the like on a trapezoidal plate material 74 made of a backing material. Next, the conductive material 78 is filled in each groove 76, and the conductive material 78 is cured. Thereafter, a flattening process or the like is performed on the conductive material 78. Here, an epoxy or acrylic conductive adhesive may be used as the conductive material. Next, the side of the plate member 74 where the plurality of grooves are not formed is polished, whereby the plate member 74 is processed into a desired thickness and shape. That is, as shown in FIG. 8, the plate material 74 is processed so that the thickness gradually increases from the top to the bottom. Here, the lead rows that spread radially are formed by filling the plurality of grooves 76 with the conductive material 78, and the interval between the lead rows is defined by the thickness of the plate 74. .
[0056]
Returning to FIG. 7, in S202, a plurality of lead-containing trapezoidal plates 80 configured as described above are stacked and bonded together. In S203, the laminated body formed by the above-described adhesion is subjected to a chamfering process on the upper surface and the lower surface, and the laminated body is simultaneously processed into a quadrangular pyramid shape. Next, in S204, electrode arrays are formed on the upper surface and the lower surface of the processed laminate, that is, the backing material. This is the same as step S107 shown in FIG.
[0057]
According to the above-described method for manufacturing a backing, it is possible to easily configure a radially extending lead array and to manufacture a backing in which such a lead array is embedded at low cost.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily connect the signal lines to the lead array in the backing in which the lead array is built. Moreover, the heat dissipation effect and ultrasonic absorption effect of the backing can be enhanced. Furthermore, the manufacturing cost of the backing can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of an ultrasonic probe according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of manufacturing a sparse array type ultrasonic probe.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main configuration of an ultrasonic probe according to another embodiment of the invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main configuration of an ultrasonic probe according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing the backing shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a perspective view showing a specific configuration example of the assembly.
FIG. 7 is a flowchart showing another example of a method for manufacturing a backing.
FIG. 8 is a view for explaining a plurality of trapezoidal plates with leads.
[Explanation of symbols]
10 array transducer, 14, 26 electrode array, 20 acoustic matching layer, 24 backing, 25 backing material, 32 lead array, 34 leads.

Claims (9)

複数の振動素子からなるアレイ振動子の背面側で超音波を吸収するバッキングにおいて、
前記アレイ振動子が上面に設けられる吸収部材と、
前記吸収部材に埋設されて前記複数の振動素子に電気的に接続される複数のリードからなり、前記吸収部材の上面から下面側方向へ放射状に広がった放射状埋設パターンを有するリードアレイと、
を含み、
前記吸収部材は上面から下面にかけて連続的に横断面積が増大する形態を有することを特徴とする超音波探触子用バッキング。
In the backing that absorbs ultrasonic waves on the back side of the array transducer consisting of a plurality of vibration elements,
An absorbing member provided on the upper surface of the array transducer;
A lead array including a plurality of leads embedded in the absorbing member and electrically connected to the plurality of vibration elements, and having a radial embedded pattern extending radially from the upper surface to the lower surface side of the absorbing member;
Only including,
The backing for an ultrasonic probe, wherein the absorbing member has a form in which a cross-sectional area continuously increases from an upper surface to a lower surface .
請求項1記載のバッキングにおいて、
前記吸収部材は四角錐状の形態を有することを特徴とする超音波探触子用バッキング。
The backing of claim 1,
The backing for an ultrasonic probe, wherein the absorbing member has a quadrangular pyramid shape .
請求項1記載のバッキングにおいて、
前記リードアレイを構成する複数のリードの一方端は前記吸収部材の上面に配列され、
前記リードアレイを構成する複数のリードの他方端は前記吸収部材の下面に配列されたことを特徴とする超音波探触子用バッキング。
The backing of claim 1,
One end of a plurality of leads constituting the lead array is arranged on the upper surface of the absorbing member,
The backing for an ultrasonic probe, wherein the other ends of the plurality of leads constituting the lead array are arranged on the lower surface of the absorbing member.
請求項3記載のバッキングにおいて、
前記複数のリードの一方端の間隔よりも前記複数のリードの他方端の間隔の方が大きいことを特徴とする超音波探触子用バッキング。
The backing of claim 3,
The backing for an ultrasonic probe, wherein a distance between the other ends of the plurality of leads is larger than a distance between one ends of the plurality of leads.
請求項1記載のバッキングにおいて、
前記リードアレイにおける各リードが直線的に構成されたことを特徴とする超音波探触子用バッキング。
The backing of claim 1,
A backing for an ultrasonic probe, wherein each lead in the lead array is configured linearly .
複数の振動素子からなるアレイ振動子の背面側で超音波を吸収するバッキングにおいて、
前記アレイ振動子が上面に設けられる吸収部材と、
前記吸収部材に埋設されて前記複数の振動素子に電気的に接続される複数のリードからなり、前記吸収部材の上面から下面側方向へ放射状に広がった放射状埋設パターンを有するリードアレイと、
を含み、
前記リードアレイを構成する複数のリードの一方端は前記吸収部材の上面に配列され、
前記リードアレイを構成する複数のリードの他方端は前記吸収部材の側面に配列され、
前記吸収部材は、その上面から下面にかけて段階的に横断面積が増大する形態を有し、これによって当該吸収部材の側面に複数の段差面が形成され、
前記複数の段差面に前記複数のリードの他方端が引き出されたことを特徴とする超音波探触子用バッキング。
In the backing that absorbs ultrasonic waves on the back side of the array transducer consisting of a plurality of vibration elements,
An absorbing member provided on the upper surface of the array transducer;
A lead array including a plurality of leads embedded in the absorbing member and electrically connected to the plurality of vibration elements, and having a radial embedded pattern extending radially from the upper surface to the lower surface side of the absorbing member;
Including
One end of a plurality of leads constituting the lead array is arranged on the upper surface of the absorbing member,
The other ends of the plurality of leads constituting the lead array are arranged on the side surface of the absorbing member,
The absorbent member has a form in which the cross-sectional area gradually increases from the upper surface to the lower surface, thereby forming a plurality of step surfaces on the side surface of the absorbent member,
The backing for an ultrasonic probe, wherein the other ends of the plurality of leads are drawn out to the plurality of step surfaces.
複数の振動素子からなるアレイ振動子の背面側で超音波を吸収するバッキングにおいて、
前記アレイ振動子が上面に設けられる吸収部材と、
前記吸収部材に埋設されて前記複数の振動素子に電気的に接続される複数のリードからなり、前記吸収部材の上面から下面側方向へ放射状に広がった放射状埋設パターンを有するリードアレイと、
を含み、
前記アレイ振動子はn個の振動素子で構成され、
前記リードアレイは前記n個の振動子の中から選定されたm個(但し、m<n)の振動素子に対応するm個のリードで構成され、
前記n個の振動素子の中のm個の振動素子が有効素子とされることを特徴とする超音波探触子用バッキング。
In the backing that absorbs ultrasonic waves on the back side of the array transducer consisting of a plurality of vibration elements,
An absorbing member provided on the upper surface of the array transducer;
A lead array including a plurality of leads embedded in the absorbing member and electrically connected to the plurality of vibration elements, and having a radial embedded pattern extending radially from the upper surface to the lower surface side of the absorbing member;
Including
The array vibrator is composed of n vibration elements,
The lead array is composed of m leads corresponding to m (where m <n) vibration elements selected from the n vibrators,
A backing for an ultrasonic probe, wherein m vibrating elements among the n vibrating elements are effective elements.
複数の振動素子からなるアレイ振動子の背面側で超音波を吸収するバッキングの製造方法において、
複数のリードの一方端を二次元的に配列し、且つ、そこから複数のリードの他方端を放射状に広げて配列してなるリードアレイを形成する工程と、
前記リードアレイを成形枠体で囲む工程と、
前記成形枠体の中にバッキング材料を注入してそれを硬化させる工程と、
前記硬化後のバッキング材料から前記成形枠体を取り外す工程と、
前記成形枠体が取り外されたバッキング材料に対して前記リードアレイに対応させて複数の電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする超音波探触子用バッキング製造方法。
In the manufacturing method of the backing that absorbs ultrasonic waves on the back side of the array transducer composed of a plurality of vibration elements,
Forming a lead array in which one end of a plurality of leads is two-dimensionally arranged, and the other end of the plurality of leads is radially expanded therefrom;
Surrounding the lead array with a molding frame;
Injecting a backing material into the molding frame and curing it;
Removing the molded frame from the cured backing material;
Forming a plurality of electrodes corresponding to the lead array with respect to the backing material from which the molding frame has been removed;
A method for manufacturing a backing for an ultrasonic probe, comprising:
複数の振動素子からなるアレイ振動子の背面側で超音波を吸収するバッキングの製造方法において、
バッキング材料からなる複数の台形板のそれぞれに対し、放射状に広がった複数の溝を形成する工程と、
前記各台形板に形成された複数の溝に導電性材料を充填しそれを硬化させて複数のリードを作成する工程と、
前記複数のリードが作成された各台形板を積層して角錐状の積層体を構成する工程と、
前記積層体に対して前記複数のリードに対応させて複数の電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする超音波探触子用バッキング製造方法。
In the manufacturing method of the backing that absorbs ultrasonic waves on the back side of the array transducer composed of a plurality of vibration elements,
Forming a plurality of radially extending grooves for each of a plurality of trapezoidal plates made of a backing material;
Filling a plurality of grooves formed in each of the trapezoidal plates with a conductive material and curing it to create a plurality of leads; and
A step of laminating each trapezoidal plate in which the plurality of leads are formed to form a pyramidal laminate; and
Forming a plurality of electrodes corresponding to the plurality of leads with respect to the laminate;
A method for manufacturing a backing for an ultrasonic probe, comprising:
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