JP3865928B2 - 結合バッキングブロック及び複合変換器アレー - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波変換器、特に複合変換器アレ−と変換器アレ−用集積導体を有する音響バッキングブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波装置は、被験者の体内に音響エネルギーを発信し、電気信号に変換され、処理され表示される対象から戻る音響エコーを受信する手段として超音波変換器プローブを使用する。音響の発信および／または受信装置としての変換器プローブには、単一素子または多素子の圧電性材料が用いられる。多素子超音波変換器アレ−は、一般に圧電性材料のバーまたはブロックから形成され、それはセラミックまたはポリマーである。このバーまたはブロックは切断され、またはさいの目に切られてアレ−を形成する個々の素子の１または多数の列となる。素子と素子の間の間隔はアレ−の「ピッチ(pitch)」と呼ばれ、そして個々の素子の間の間隔は「カーフ(kerfs)」と呼ばれる。このカーフは通常、隣接素子間の振動の伝達を吸収し防止する低音響インピーダンスの制振材である充填剤により埋められるか、空気で充たされる。素子アレ−は、全素子が単一平面にあるリニア配置か、または曲げられ、湾曲した凸形か、凹形アレ−として使用される。
【０００３】
圧電性材料が個々のアレ−素子にさいの目に切られる前に、圧電性材料は一般に上部(top)（前面(front)とも、発信／受信側とも言われる）およびバーの底部を金属の電極材料で覆われる。素子の上部電極は、慣習的に電気の対照電圧またはアースに接続され、そして個々の導体はバー底部の電極領域に接続し、その後形成されるそれぞれの素子に電気接続する。これらの導体は次いで、例えば変換器素子の下と電線間の空間を埋め、そして変換器アレーの底部から発生する音響振動を防止するため、合衆国特許４，８２５，１１５(カワベ(Kawabe)他)に記載されているように、慣習的に音響バッキング材中に埋められる。代わりに、導体とバッキング材は、合衆国特許５，３２９，４９８(グリーンシュタイン(Greenstein))と５,２６７,２２１(ミラー(Miller)他)に記載されるように、予め平行間隔ワイヤを有するバッキング材のブロックとされ、次いで圧電性材料に接続してもよい。次に圧電性バーと電極は、バッキング材に接続したまま、さいの目に切られる。バーが個々の素子にさいの目に切られる時、同時に金属めっきは電気絶縁された個々の電極に切断され、個々の変換器素子となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの電気接続とバッキング材を有する変換器アレ−の形成技術は、それらの実施上種々の欠点がある。カワベ他の技術は、すべて変換器セラミックに付けられたまま、導体が切断され、組み合わされ、バッキング材が成型されることを必要とし、これらのいずれの処理工程においてもセラミックを損傷する危険が大きい。グリーンスタインとミラー他の方法では、変換器素子との正確な配置をとって埋め込まれた導体を有するバッキングブロックを予備成型することによってこの危険を回避するが、容易に、もしくは安価にこのような微細に描かれた構造を形成することについて何の指針も与えられていない。 従って、変換器セラミックに大きな損傷無しに容易かつ安価にアレ−変換器を製造することができることが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、単体(monolithic)導電性バッキングが、超音波アレー変換器に提供される。バッキング材の導体が、所望の変換器素子ピッチでフレキシブル回路基板上に形成される。フレキシブル回路は、アレー変換器に接続するバッキング面に延びる導体末端と、バッキング材から延びるフレキシブル回路の基部側端を有するようにバッキング材中に成型される。導体末端は、接続するアレ−変換器に電気接続し、該素子は、基部側に延びるフレキシブル回路の導体に接続することにより、発信／受信回路に接続する。
【０００６】
好適例では、変換器アレ−は凸形湾曲アレ−である。好ましくは、アレ−の湾曲に適合する複合素材のバーから、カーフに斜めに配置された複合形状をもってアレ−が形成される。好適例では、曲線状に形成しバッキング材と結合した後、圧電性バーをさいの目に切って素子とすることができ、不要な共鳴モ−ドと低音響インピーダンスを抑制して高性能を実現する。
【０００７】
図１は、本発明の単体接続バッキングブロックを説明する。図２は、図１のバッキングブロックのフレキシブル回路基板を説明する。図３は図１のバッキングブロックの端面の平面図である。図４は、二次元変換器アレ−への使用に適した本発明の結合バッキングブロックを説明する。図５ａおよび５ｂは本発明の好適例のバッキングブロックの２つの説明図である。図６ａおよび６ｂは、凸面変換器アレ−に接続した時の図５ａおよび５ｂのバッキングブロックの説明図である。図７ａおよび７ｂは先行技術の１−３複合圧電性素子アレ−の平面図と側面図である。図８および図９は本発明の１−３複合圧電性素子アレ−の平面図である。図ｌ０ａおよび１０ｂは、先行技術の２−２の複合圧電性アレ−素子を説明する。図１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１２は、本発明の２−２複合圧電性アレ−素子を説明する。そして 図１３ａ−１３ｄは、組立の種々の段階における本発明の変換器アレ−を説明する。
【０００８】
【発明の実施の態様】
最初に図１は、本発明により構成された変換器アレ−用単体接続バッキングブロック１０を示す。このバッキングブロックは、相対的に低い音響インピーダンスと高い音響減衰率の材料で形成される。適当な材料は、充填エポキシ、ウレタン複合体などである。充填材は、タングステンまたは銀、酸化物粉、または中空微粉などの金属微粉末である。充填材は、一様性と所望のインピーダンスと適切な減衰率が得られるよう、加圧下でエポキシまたはウレタンと混合される。
【０００９】
バッキングブロック１０は、圧電性変換器アレーが接続する端面もしくは上部表面１２を有する。バッキングブロック１０は、フレキシブル回路基板２０が延びる後部または底部表面１４を有する。このフレキシブル回路２０は、カプトンなどの柔軟な非導電性材料のシート２８により形成される。銅などで形成された一連の導電部分２２は、エッチングまたは写真平版によってシート２８上に形成される。導電部分は、変換器アレ−の素子のピッチと一致する横間隔で形成される。導電部分の末端２４は、バッキングブロックの末端表面１２と同一平面にあり、一列になって、接続変換器アレ−の素子と電気的に接触する。バッキングブロックの底部のそれらの基部末端において、導電部分は、変換器ドライバ、受信器、調整(tuning)素子、またはマルチプレクサなどの、変換器素子と相互作用する電気回路に接続する。
【００１０】
好適例において、フレキシブルシート２８は、導電部分と異なりバッキングブロック表面の１２まで達しない。そしてシート２８の端部２６は、バッキングブロック内に止まり、表面１２まで達しない。これによりフレキシブルシートからの接着剤や微粒子による導電部分末端の汚染が防止される。
本発明好適例の当初のフレキシブル回路２０の平面図を図２に示す。この例において、開口もしくは窓３０は、導電部分３０の後ろのフレキシブルシート２８を通じてエッチングされる。導電部分はそれらの望ましい平行配置と間隔を保って固定されたままであり、導電部分が窓３０をつなぐいずれかの側面上のシート２８に接触したままなので、該間隔はアレ−のピッチと一致する。図１のバッキングブロックを形成するために、破線１０’に示すように、バッキング材は、フレキシブル回路２０の周囲に成型される。バッキング材が硬化した後、ブロック末端はブロック（示されていない）上の固定部品として、対向する矢印Ｇによって示されるレベルまで研磨されたれ下がる。この過程は、ブロックの加工済み末端と平らに導電部分２２の末端を残して、そしてフライング(flying)、即ち隣接するフレキシブルボード素材をなくし、窓３０上のシート２８部分を取り除く。図３は、変換器アレ−素子のカーフの位置３２の間に一直線に並んで示された導電部分２２の末端２４を有する、加工済みバッキングブロックの末端表面１２の平面図である。
【００１１】
この正確に一列に並べられた導体を有する変換器バッキングブロックを形成するための本発明技術は、図４のバッキングブロックｌＯ’’の端面図に示されるように変換器素子の二次元アレ−の使用に適している。そこに見られるように、３つのフレキシブル回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃがブロックのバッキング材に埋め込まれている。個々の導電部分２４ａ、２４ｂおよび２４ｃの端部の３つの列が、このようにしてブロックの端面１２に形成される。この例では、ブロックの長さに沿った変換器素子の３つの列が、接続した変換器アレイに個々に電気接続を与える。
【００１２】
上記例は、１０の導電部分で説明しているが、実際には、一列に並んだ１２８またはそれ以上の素子の変換器用の、１２８またはそれ以上の導電部分を持つと理解すべきである。
【００１３】
図５ａと５ｂは、本発明の好適例を説明する。この例において、フレキシブル回路５０は、図５ｂにおいて表面４２の平面図に示すように、導電部分の末端５４がバッキングブロック４０の弧状の端面４２に沿って均一に分布するように、扇状にカプトンシート５８上に整列された、その導電部分５２を有する。弧状の端面は、所望の曲率半径に円柱状にこの表面を削り出すことによって形成される。前記したと同様に、フレキシブル回路５０の基部末端は、バッキングブロック４０の基部末端４４から延び、他の電気回路に接続する。
【００１４】
図６ａにおいて、湾曲した変換器アレ−６０は、個々の変換器素子６２が導電部分の末端で一列になって、ブロック４０の端面４２に接着接続する。変換器素子６２の間のカーフは６４で示されている。 図６ｂは、定められた場所に設置された変換器アレ−６０と共に示された配置の上端の平面図である。変換器アレ−を作成する従来の方法は、アレ−の所望の寸法に圧電性セラミックのバーを切って、バーを柔軟支持体につなぎ、次いでアレ−の個々の素子になるよう、さいの目に切ることである。一度バーが個別素子に切られると、アレ−は所望の曲率の弧に心棒上で湾曲させられ、次いでバッキング材４０に固定される。
【００１５】
本発明のさらなる特徴は、変換器アレ−が複合圧電性材料から形成されることである。複合変換器は、多くの微細な小素子(subelement)に、圧電性材料のバーをさらにさいの目に切り、次いでエポキシまたはウレタンなどのカーフ充填材で、小素子の間のカーフを充填することによって形成される。単位圧電性素子の性質を示すというよりも、複合変換器は小素子の集合としての特性を示す。これが設計者に、音響インピーダンスなどの変換器の特性の制御を可能にする。そしてそれは、圧電性小素子と充填材のマトリックスから形成されているので、複合変換器は、個々の変換器素子にさいの目に切られる前に、望ましい弧の形状に適合させることができる。
【００１６】
典型的な複合変換器アレー７０の一部分の上端面図と側面図が、 図７ａと７ｂに示される。圧電性セラミックのバーは、多くの小さい小素子または柱状構造(pillars)７４にさらにさいの目に切られる。柱状構造７４の間の隙間７２は、エポキシ充填材で充填される。図示された複合素材は、１−３の複合体と呼ばれ、そこで「１」は、圧電性物質が変換器の１つの境界からもう１つ（図７ｂでの頂部から柱状構造７４の底部への方向）に連続する方向の数を、そして「３」は、充填剤物質が変換器の１つの境界からもう１つ（図７中水平と垂直であり、そして図７ｂで垂直の方向）に連続する方向の数を意味している。複合バーは、次いで切断線８０に沿って個々の変換器素子にさいの目に切られる。
【００１７】
しかしながら本発明者は、図に示すように、複合体の隙間７２で区切られたさいの目に切った切り跡、即ちカーフ８０を維持しつつ、アレ−７０の（図において水平方向）長さに沿って、均一の素子間隔を維持することが難しいことに注目した。一部これは、たいていの充填材料は、硬化中に収縮し、バーの寸法を変化させるという公知の事実のためである。本発明のさらなる特徴は、本発明者は、図８と９に示されるように、アレ−カーフに非平行、非直角配置に複合素材の形状を、整列させることにある。これらの図に見られる複合素材のバーは、圧電性材料の板をさらにさいの目に切り、このようにして形成された隙間を充填し、次いで複合形状に対し所望の角で複合板からアレー複合体のバーを切り出すことによって形成される。図８において、変換器アレ−９０の素子のさいの目切り８０は、柱状構造９４と充填材隙間９２の列のパターンに対し４５゜の角であり、そして図９において、変換器アレ−１００の素子のさいの目切り８０は、柱状構造１０４と充填材隙間１０２の列のパターンに対して１５゜の角度にある。複合素材とカーフのパターンの傾斜配置は、アレ−素子の横方向の共鳴モードが、もはや小素子のそれら共鳴モ−ドと一致しないので、性能を向上させる。従って、アレ−の素子にリンギング(ringing)を生じさせるラム(lamb)波の横方向への伝播と横方向の共鳴は、このアレ−素子と複合体パターンの斜め配置によって強く抑圧される。
【００１８】
図１0ａ−１２は、それぞれの図が複合変換器アレ−のひとつの素子を表す２−２複合変換器素子の、この斜め配置を説明する。これらの図において、陰をつけられたストライプは複合充填材を表し、白いストライプは圧電性材料を表す。図ｌ0ａと１０ｂにおいて、２−２複合体のパターンは、カーフ切り込みに対して従来の0゜と９０゜の角度であり、これらの図において、カーフは素子の縦側である。図１１ａでは、素子１１0の複合体パターンは、側面カーフに対し１０゜の角度となる、図１１ｂにおいて、角度は２５゜であり、そして図１１ｃにおいて、複合体パターンと素子の側面の角度は４５゜である。より浅い角度のアレーは、最も容易に湾曲変換器アレ−と適合することが見いだされている。図ｌｌａの素子１１０の斜視図が図１２に示され、そこではＬはカーフ切断に沿った素子の長さ、Ｔは素子の厚さ、そしてＷは素子の幅である。複合体素子はこの図で明白なもう１つの利益を与える。素子の幅Ｗと厚さＴは、およそ同じ寸法を有することが図１２に観察される。もしこれが従来の全セラミック圧電性素子であるならば、ＴとＷ方向での共鳴モ−ドは、これら寸法の類似性のためにおよそ同じになる。素子は、Ｔ方向、即ち超音波発信方向に、主となる共鳴を持つように意図されているので、その横の共鳴周波数を増加させるように、素子をさらにさいの目に切らなければならない。さらにさいの目に切られた切片は、それぞれＷ／２よりわずかに小さい幅寸法と、Ｌ、Ｔの寸法を有する２つの小素子となる。しかしながら、複合体のそれぞれの圧電性小素子が、複合体の選択された小素子の角度とあいまって、すでに好適な高さＴ対幅Ｗの比を有するので、図１２に示された素子にはこのようにさらにさいの目に切ることは不要である。即ちそれぞれの複合体圧電性小素子のＴ寸法は、すでにそのＷ寸法を超えている。アレ−の素子は、さらにさいの目に切る必要がないので、結果として生じるアレ−は、同様のさらにさいの目に切られたアレ−より粗くより安価に製造することができる。
【００１９】
図１３ａ−１３ｄは、本発明による凸面アレ−の組立の別々の段階を説明する。図１３ａは、フレキシブル回路５０が埋め込まれているバッキングブロック４０を説明する。フレキシブル回路の基部側端が、ブロック４０の基部端面４４から延びているのが分かる。フレキシブル回路の導電部分５２は、ブロック４０の端面４２の上の末端５４で終わる。末端表面は、導電部分の末端５４が一列に並ぶ中央の床面１４２を形成するよう研磨され、洗浄される。 床面１４２は両側を肩１４４で区切られる。ブロック４０は、変換器アレー用に、ブロックの床面１４２、肩１４４と側面１４８を金属接着層で、次いで金コーティングで被覆することによって製造される。接着層と金コーティングは次いで、肩１４４と横の面１４８上の金コーティングから、床面を電気的に絶縁するために、床面と共に肩の結合部分１４６で、刻み目をつけられる。導電部分の末端５４は床面１４２上の金コーティングで電気接続される。
【００２０】
複合体アレ−変換器が製造され、その上（発信し受信する）面と底（床面が向く）面の両方を金コーティングし、そして床面１４４の凸弧の形状に適合させる。図１３ｂにおいて、変換器アレ−１５０は（図１１ａと１２参照）複合素材のパターンとカーフ位置の間の角度１０゜の配置の２−２複合体からなっている。複合アレ−のバー１５０は、意図する凸形の弧に容易に適合する。
【００２１】
複合アレーのバー１５０の金コーティングされた表面は、低粘性接着剤で軽くコーティングされ、次いでバー１５０は図１３ｂに示されるように、バッキングブロック４０の床面１４２上に配置される。横肩１４４に対向するバー１５０の端部は、隣接する肩１４４のいずれとも接触していない。次いで図１３ｃに示されるように、音響整合層シート１６０がアレ−の一番上の表面と肩１４４の上に置かれる。シート１６０の特性は、望ましい音響インピーダンスの整合が得られるように選択される。カプトンは、シート１６０に適当な材料の１つであることが見出された。シート１６０の側面は金コーティングされ、変換器アレ−１５０の接着剤で被覆され金コーティングされた最上層表面と導通する。バッキングブロック４０とシート１６０は次いで加圧され、床面と整合層シート１６０の間の接着被覆アレー１５０を圧迫し、これによって金被覆表面の間から過剰の接着剤を絞り出し、金表面間の電気接続を達成する。シート１６０の側面も、肩１４４の上面に接着される。接着剤は次いで硬化される。
【００２２】
変換器アレ−のバー１５０は、図１３ｄに示すように整合層シート１６０、変換器バー１５０、そして周囲の肩１４４を通じて切断することにより、個々の変換器アレ−素子１１０にさいの目切りされる。 さいの目に切られたアレ−素子１１０がはっきり見えるように、この図では整合層シート１６０は示されていない。さいの目切り６４は、床面１４２上の金コーティングを通って延長し、それぞれの素子１１０とその導電部分５２、５４用のコーティングを個々の電気的領域に分ける。このさいの目切りも１６４で示されるように肩１４４を通る。しかしながら、変換器素子の上部は、整合層シート１６０の裏側の金コーティングに全て電気接続し、それは肩１４４の上部の金コーティングに、ブロック４０の側面１４８上の金コーティングに順に電気接続する。 従って、バッキングブロック４０の側面１４８にアースリードを接続することによって、全ての変換器素子１１０の上面をアース電圧とし、他方それぞれの変換器素子１１０の底面は励起電圧とし、そしてエコー信号の受信のために、それ自身の導電部分５２に接続する。
【００２３】
本発明は接続バッキングブロックを有する複合変換器に関し、要約すると、超音波アレー変換器のバッキングブロックは、アレ−変換器がマウントされた本体表面で終わり、そして電気回路への接続のために本体の後部から延びるフレキシブル回路上の導電部分を有する音響バッキング材本体内に埋め込まれたフレキシブル回路からなっている。アレ−変換器は、複合材の形状が変換器のカーフに斜めに配置された複合材から形成される。
【００２４】
本願発明の態様を以下に示す。
１、圧電性小素子と充填材料からなる複合素材と、該複合素材を個々の変換器素子に分割する多数の切り込みカーフの交互パターンにより形成された複合超音波変換器アレーであって、ここに該複合素材のパターンと該切り込みカーフとの角度が斜めに配置されている複合超音波変換器アレー。２、該角度が鋭角である前記１記載の複合超音波変換器アレー。３、該鋭角が浅い(shallow)鋭角で、複合素材が個々の変換器素子にさいの目に切られる前に湾曲させられる前記２記載の複合超音波変換器素子。４、該複合素材がｌ−３複合体からなる前記１記載の複合超音波変換器アレー。５、該複合素材が２−２複合体からなる前記１記載の複合超音波変換器アレー。６、該充填材料がエポキシまたはウレタンからなる前記１記載の複合超音波変換器アレー。７、該圧電性小素子が圧電性セラミックからなる前記６記載の複合超音波変換器アレー。８、多数の導電部分がその上に形成された、音響バッキング材本体内に埋め込まれたフレキシブル回路基板からなる超音波アレー変換器用バッキングブロックであって、該導電部分が、該アレー変換器素子と電気接続するために該本体のアレーが接触する端面に延び、そして電気回路に接続するために該本体の第二の基部側に延びる超音波アレー変換器用バッキングブロック。９、該フレキシブル回路基板が、該本体の該端面から実質的に直角に延びる前記８記載のバッキングブロック。１０、該フレキシブル回路基板と導電部分が、該本体基部側から延び出す前記８記載のバッキングブロック。１１、該導電部分が、該本体外部の該フレキシブル回路基板上の電気接続点に延びる前記１０記載のバッキングブロック。１２、さらに該音響バッキングブロック素材本体に埋め込まれ、多数の導電部分がその上に形成された少なくとも１つのさらなるフレキシブル回路基板を有する前記８記載のバッキングブロック。１３、該フレキシブル回路基板が、該導電部分に隣接する該本体の該端面まで延びていない前記８記載のバッキングブロック。１４、該本体端部のアレー接触面が凸状に湾曲している前記８のバッキングブロック。１５、該端部アレー接触面が導電性電極材料でコーティングされている前記８記載のバッキングブロック。１６、該導電性電極材料が、変換器アレ−のさいの目切りの時に、個々の電極に分けられる前記１５記載のバッキングブロック。１７、該アレー変換器が設けられていて、対向する肩のある中央凹面に、該端面が形成されている前記１５記載のバッキングブロック。１８、該肩が、対照電圧に接続する前記１７記載のバッキングブロック。１９、該肩にまたがって延び、該変換器アレーの患者接触面に接する対照電極面を有する整合層をさらに有する前記１８記載のバッキングブロック。２０、その端面から延びるフレキシブル回路基板上に導電部分を有するバッキングブロック；および個々の変換器素子にさいの目切りされる前のバーが該端面に接続している複合変換器アレー素材のバーからなる変換器において、該複合素材のパターンと該さいの目切りにより形成されたカーフ切れ目の間の角度を斜角にする変換器の組み立て方法。
【００２５】
【発明の効果】
バッキング材と結合後に圧電性バーをさいの目に切って素子とすることにより、不要な共鳴モ−ドと低音響インピーダンスを抑制して高性能を実現する。好ましくは変換器アレ−は、凸形湾曲のアレ−であって、アレ−の該湾曲に適合する複合素材のバーから形成され、カーフに対して斜めに配置された複合形状となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のモノリシック接続バッキングブロックを説明する。
【図２】 図１のバッキングブロックのフレキシブル回路基板を説明する。
【図３】 図１のバッキングブロックの末端面の平面図である。
【図４】 二次元変換器アレー用の結合バッキングブロックを説明する。
【図５】 本発明のバッキングブロックの２つの説明図である。
【図６】 凸面変換器アレーに付着された場合の図５バッキングブロックの説明図である。
【図７】 公知の１−３複合圧電性素子アレーの平面図と側面図である。
【図８】 本発明の１−３複合圧電性素子アレーの平面図である。
【図９】 本発明の別の１−３複合圧電性素子アレーの平面図である。
【図１０】 先行技術の２−２の複合圧電性アレー素子を説明する。
【図１１】 本発明の２−２複合圧電性アレー素子を説明する。
【図１２】 本発明の別の２−２複合圧電性アレー素子を説明する。
【図１３】 本発明の変換器アレーの組立段階を説明する。
【符号の説明】
１０、４０・・・バッキングブロック、１２・・・バッキングブロック表面、２０・・・フレキシブル回路、２２、５２・・・導電トレース、２８・・・フレキシブルシート、３０・・・窓、６０、７０、９０、１００・・・変換器アレー、７４、１０４・・・柱状構造、８０・・・カーフ、１４２・・・床面、１５０・・・バー、１６０・・・整合層シート
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波変換器、特に複合変換器アレ−と変換器アレ−用集積導体を有する音響バッキングブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波装置は、被験者の体内に音響エネルギーを発信し、電気信号に変換され、処理され表示される対象から戻る音響エコーを受信する手段として超音波変換器プローブを使用する。音響の発信および／または受信装置としての変換器プローブには、単一素子または多素子の圧電性材料が用いられる。多素子超音波変換器アレ−は、一般に圧電性材料のバーまたはブロックから形成され、それはセラミックまたはポリマーである。このバーまたはブロックは切断され、またはさいの目に切られてアレ−を形成する個々の素子の１または多数の列となる。素子と素子の間の間隔はアレ−の「ピッチ(pitch)」と呼ばれ、そして個々の素子の間の間隔は「カーフ(kerfs)」と呼ばれる。このカーフは通常、隣接素子間の振動の伝達を吸収し防止する低音響インピーダンスの制振材である充填剤により埋められるか、空気で充たされる。素子アレ−は、全素子が単一平面にあるリニア配置か、または曲げられ、湾曲した凸形か、凹形アレ−として使用される。
【０００３】
圧電性材料が個々のアレ−素子にさいの目に切られる前に、圧電性材料は一般に上部(top)（前面(front)とも、発信／受信側とも言われる）およびバーの底部を金属の電極材料で覆われる。素子の上部電極は、慣習的に電気の対照電圧またはアースに接続され、そして個々の導体はバー底部の電極領域に接続し、その後形成されるそれぞれの素子に電気接続する。これらの導体は次いで、例えば変換器素子の下と電線間の空間を埋め、そして変換器アレーの底部から発生する音響振動を防止するため、合衆国特許４，８２５，１１５(カワベ(Kawabe)他)に記載されているように、慣習的に音響バッキング材中に埋められる。代わりに、導体とバッキング材は、合衆国特許５，３２９，４９８(グリーンシュタイン(Greenstein))と５,２６７,２２１(ミラー(Miller)他)に記載されるように、予め平行間隔ワイヤを有するバッキング材のブロックとされ、次いで圧電性材料に接続してもよい。次に圧電性バーと電極は、バッキング材に接続したまま、さいの目に切られる。バーが個々の素子にさいの目に切られる時、同時に金属めっきは電気絶縁された個々の電極に切断され、個々の変換器素子となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの電気接続とバッキング材を有する変換器アレ−の形成技術は、それらの実施上種々の欠点がある。カワベ他の技術は、すべて変換器セラミックに付けられたまま、導体が切断され、組み合わされ、バッキング材が成型されることを必要とし、これらのいずれの処理工程においてもセラミックを損傷する危険が大きい。グリーンスタインとミラー他の方法では、変換器素子との正確な配置をとって埋め込まれた導体を有するバッキングブロックを予備成型することによってこの危険を回避するが、容易に、もしくは安価にこのような微細に描かれた構造を形成することについて何の指針も与えられていない。 従って、変換器セラミックに大きな損傷無しに容易かつ安価にアレ−変換器を製造することができることが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、単体(monolithic)導電性バッキングが、超音波アレー変換器に提供される。バッキング材の導体が、所望の変換器素子ピッチでフレキシブル回路基板上に形成される。フレキシブル回路は、アレー変換器に接続するバッキング面に延びる導体末端と、バッキング材から延びるフレキシブル回路の基部側端を有するようにバッキング材中に成型される。導体末端は、接続するアレ−変換器に電気接続し、該素子は、基部側に延びるフレキシブル回路の導体に接続することにより、発信／受信回路に接続する。
【０００６】
好適例では、変換器アレ−は凸形湾曲アレ−である。好ましくは、アレ−の湾曲に適合する複合素材のバーから、カーフに斜めに配置された複合形状をもってアレ−が形成される。好適例では、曲線状に形成しバッキング材と結合した後、圧電性バーをさいの目に切って素子とすることができ、不要な共鳴モ−ドと低音響インピーダンスを抑制して高性能を実現する。
【０００７】
図１は、本発明の単体接続バッキングブロックを説明する。図２は、図１のバッキングブロックのフレキシブル回路基板を説明する。図３は図１のバッキングブロックの端面の平面図である。図４は、二次元変換器アレ−への使用に適した本発明の結合バッキングブロックを説明する。図５ａおよび５ｂは本発明の好適例のバッキングブロックの２つの説明図である。図６ａおよび６ｂは、凸面変換器アレ−に接続した時の図５ａおよび５ｂのバッキングブロックの説明図である。図７ａおよび７ｂは先行技術の１−３複合圧電性素子アレ−の平面図と側面図である。図８および図９は本発明の１−３複合圧電性素子アレ−の平面図である。図ｌ０ａおよび１０ｂは、先行技術の２−２の複合圧電性アレ−素子を説明する。図１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１２は、本発明の２−２複合圧電性アレ−素子を説明する。そして 図１３ａ−１３ｄは、組立の種々の段階における本発明の変換器アレ−を説明する。
【０００８】
【発明の実施の態様】
最初に図１は、本発明により構成された変換器アレ−用単体接続バッキングブロック１０を示す。このバッキングブロックは、相対的に低い音響インピーダンスと高い音響減衰率の材料で形成される。適当な材料は、充填エポキシ、ウレタン複合体などである。充填材は、タングステンまたは銀、酸化物粉、または中空微粉などの金属微粉末である。充填材は、一様性と所望のインピーダンスと適切な減衰率が得られるよう、加圧下でエポキシまたはウレタンと混合される。
【０００９】
バッキングブロック１０は、圧電性変換器アレーが接続する端面もしくは上部表面１２を有する。バッキングブロック１０は、フレキシブル回路基板２０が延びる後部または底部表面１４を有する。このフレキシブル回路２０は、カプトンなどの柔軟な非導電性材料のシート２８により形成される。銅などで形成された一連の導電部分２２は、エッチングまたは写真平版によってシート２８上に形成される。導電部分は、変換器アレ−の素子のピッチと一致する横間隔で形成される。導電部分の末端２４は、バッキングブロックの末端表面１２と同一平面にあり、一列になって、接続変換器アレ−の素子と電気的に接触する。バッキングブロックの底部のそれらの基部末端において、導電部分は、変換器ドライバ、受信器、調整(tuning)素子、またはマルチプレクサなどの、変換器素子と相互作用する電気回路に接続する。
【００１０】
好適例において、フレキシブルシート２８は、導電部分と異なりバッキングブロック表面の１２まで達しない。そしてシート２８の端部２６は、バッキングブロック内に止まり、表面１２まで達しない。これによりフレキシブルシートからの接着剤や微粒子による導電部分末端の汚染が防止される。
本発明好適例の当初のフレキシブル回路２０の平面図を図２に示す。この例において、開口もしくは窓３０は、導電部分３０の後ろのフレキシブルシート２８を通じてエッチングされる。導電部分はそれらの望ましい平行配置と間隔を保って固定されたままであり、導電部分が窓３０をつなぐいずれかの側面上のシート２８に接触したままなので、該間隔はアレ−のピッチと一致する。図１のバッキングブロックを形成するために、破線１０’に示すように、バッキング材は、フレキシブル回路２０の周囲に成型される。バッキング材が硬化した後、ブロック末端はブロック（示されていない）上の固定部品として、対向する矢印Ｇによって示されるレベルまで研磨されたれ下がる。この過程は、ブロックの加工済み末端と平らに導電部分２２の末端を残して、そしてフライング(flying)、即ち隣接するフレキシブルボード素材をなくし、窓３０上のシート２８部分を取り除く。図３は、変換器アレ−素子のカーフの位置３２の間に一直線に並んで示された導電部分２２の末端２４を有する、加工済みバッキングブロックの末端表面１２の平面図である。
【００１１】
この正確に一列に並べられた導体を有する変換器バッキングブロックを形成するための本発明技術は、図４のバッキングブロックｌＯ’’の端面図に示されるように変換器素子の二次元アレ−の使用に適している。そこに見られるように、３つのフレキシブル回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃがブロックのバッキング材に埋め込まれている。個々の導電部分２４ａ、２４ｂおよび２４ｃの端部の３つの列が、このようにしてブロックの端面１２に形成される。この例では、ブロックの長さに沿った変換器素子の３つの列が、接続した変換器アレイに個々に電気接続を与える。
【００１２】
上記例は、１０の導電部分で説明しているが、実際には、一列に並んだ１２８またはそれ以上の素子の変換器用の、１２８またはそれ以上の導電部分を持つと理解すべきである。
【００１３】
図５ａと５ｂは、本発明の好適例を説明する。この例において、フレキシブル回路５０は、図５ｂにおいて表面４２の平面図に示すように、導電部分の末端５４がバッキングブロック４０の弧状の端面４２に沿って均一に分布するように、扇状にカプトンシート５８上に整列された、その導電部分５２を有する。弧状の端面は、所望の曲率半径に円柱状にこの表面を削り出すことによって形成される。前記したと同様に、フレキシブル回路５０の基部末端は、バッキングブロック４０の基部末端４４から延び、他の電気回路に接続する。
【００１４】
図６ａにおいて、湾曲した変換器アレ−６０は、個々の変換器素子６２が導電部分の末端で一列になって、ブロック４０の端面４２に接着接続する。変換器素子６２の間のカーフは６４で示されている。 図６ｂは、定められた場所に設置された変換器アレ−６０と共に示された配置の上端の平面図である。変換器アレ−を作成する従来の方法は、アレ−の所望の寸法に圧電性セラミックのバーを切って、バーを柔軟支持体につなぎ、次いでアレ−の個々の素子になるよう、さいの目に切ることである。一度バーが個別素子に切られると、アレ−は所望の曲率の弧に心棒上で湾曲させられ、次いでバッキング材４０に固定される。
【００１５】
本発明のさらなる特徴は、変換器アレ−が複合圧電性材料から形成されることである。複合変換器は、多くの微細な小素子(subelement)に、圧電性材料のバーをさらにさいの目に切り、次いでエポキシまたはウレタンなどのカーフ充填材で、小素子の間のカーフを充填することによって形成される。単位圧電性素子の性質を示すというよりも、複合変換器は小素子の集合としての特性を示す。これが設計者に、音響インピーダンスなどの変換器の特性の制御を可能にする。そしてそれは、圧電性小素子と充填材のマトリックスから形成されているので、複合変換器は、個々の変換器素子にさいの目に切られる前に、望ましい弧の形状に適合させることができる。
【００１６】
典型的な複合変換器アレー７０の一部分の上端面図と側面図が、 図７ａと７ｂに示される。圧電性セラミックのバーは、多くの小さい小素子または柱状構造(pillars)７４にさらにさいの目に切られる。柱状構造７４の間の隙間７２は、エポキシ充填材で充填される。図示された複合素材は、１−３の複合体と呼ばれ、そこで「１」は、圧電性物質が変換器の１つの境界からもう１つ（図７ｂでの頂部から柱状構造７４の底部への方向）に連続する方向の数を、そして「３」は、充填剤物質が変換器の１つの境界からもう１つ（図７中水平と垂直であり、そして図７ｂで垂直の方向）に連続する方向の数を意味している。複合バーは、次いで切断線８０に沿って個々の変換器素子にさいの目に切られる。
【００１７】
しかしながら本発明者は、図に示すように、複合体の隙間７２で区切られたさいの目に切った切り跡、即ちカーフ８０を維持しつつ、アレ−７０の（図において水平方向）長さに沿って、均一の素子間隔を維持することが難しいことに注目した。一部これは、たいていの充填材料は、硬化中に収縮し、バーの寸法を変化させるという公知の事実のためである。本発明のさらなる特徴は、本発明者は、図８と９に示されるように、アレ−カーフに非平行、非直角配置に複合素材の形状を、整列させることにある。これらの図に見られる複合素材のバーは、圧電性材料の板をさらにさいの目に切り、このようにして形成された隙間を充填し、次いで複合形状に対し所望の角で複合板からアレー複合体のバーを切り出すことによって形成される。図８において、変換器アレ−９０の素子のさいの目切り８０は、柱状構造９４と充填材隙間９２の列のパターンに対し４５゜の角であり、そして図９において、変換器アレ−１００の素子のさいの目切り８０は、柱状構造１０４と充填材隙間１０２の列のパターンに対して１５゜の角度にある。複合素材とカーフのパターンの傾斜配置は、アレ−素子の横方向の共鳴モードが、もはや小素子のそれら共鳴モ−ドと一致しないので、性能を向上させる。従って、アレ−の素子にリンギング(ringing)を生じさせるラム(lamb)波の横方向への伝播と横方向の共鳴は、このアレ−素子と複合体パターンの斜め配置によって強く抑圧される。
【００１８】
図１0ａ−１２は、それぞれの図が複合変換器アレ−のひとつの素子を表す２−２複合変換器素子の、この斜め配置を説明する。これらの図において、陰をつけられたストライプは複合充填材を表し、白いストライプは圧電性材料を表す。図ｌ0ａと１０ｂにおいて、２−２複合体のパターンは、カーフ切り込みに対して従来の0゜と９０゜の角度であり、これらの図において、カーフは素子の縦側である。図１１ａでは、素子１１0の複合体パターンは、側面カーフに対し１０゜の角度となる、図１１ｂにおいて、角度は２５゜であり、そして図１１ｃにおいて、複合体パターンと素子の側面の角度は４５゜である。より浅い角度のアレーは、最も容易に湾曲変換器アレ−と適合することが見いだされている。図ｌｌａの素子１１０の斜視図が図１２に示され、そこではＬはカーフ切断に沿った素子の長さ、Ｔは素子の厚さ、そしてＷは素子の幅である。複合体素子はこの図で明白なもう１つの利益を与える。素子の幅Ｗと厚さＴは、およそ同じ寸法を有することが図１２に観察される。もしこれが従来の全セラミック圧電性素子であるならば、ＴとＷ方向での共鳴モ−ドは、これら寸法の類似性のためにおよそ同じになる。素子は、Ｔ方向、即ち超音波発信方向に、主となる共鳴を持つように意図されているので、その横の共鳴周波数を増加させるように、素子をさらにさいの目に切らなければならない。さらにさいの目に切られた切片は、それぞれＷ／２よりわずかに小さい幅寸法と、Ｌ、Ｔの寸法を有する２つの小素子となる。しかしながら、複合体のそれぞれの圧電性小素子が、複合体の選択された小素子の角度とあいまって、すでに好適な高さＴ対幅Ｗの比を有するので、図１２に示された素子にはこのようにさらにさいの目に切ることは不要である。即ちそれぞれの複合体圧電性小素子のＴ寸法は、すでにそのＷ寸法を超えている。アレ−の素子は、さらにさいの目に切る必要がないので、結果として生じるアレ−は、同様のさらにさいの目に切られたアレ−より粗くより安価に製造することができる。
【００１９】
図１３ａ−１３ｄは、本発明による凸面アレ−の組立の別々の段階を説明する。図１３ａは、フレキシブル回路５０が埋め込まれているバッキングブロック４０を説明する。フレキシブル回路の基部側端が、ブロック４０の基部端面４４から延びているのが分かる。フレキシブル回路の導電部分５２は、ブロック４０の端面４２の上の末端５４で終わる。末端表面は、導電部分の末端５４が一列に並ぶ中央の床面１４２を形成するよう研磨され、洗浄される。 床面１４２は両側を肩１４４で区切られる。ブロック４０は、変換器アレー用に、ブロックの床面１４２、肩１４４と側面１４８を金属接着層で、次いで金コーティングで被覆することによって製造される。接着層と金コーティングは次いで、肩１４４と横の面１４８上の金コーティングから、床面を電気的に絶縁するために、床面と共に肩の結合部分１４６で、刻み目をつけられる。導電部分の末端５４は床面１４２上の金コーティングで電気接続される。
【００２０】
複合体アレ−変換器が製造され、その上（発信し受信する）面と底（床面が向く）面の両方を金コーティングし、そして床面１４４の凸弧の形状に適合させる。図１３ｂにおいて、変換器アレ−１５０は（図１１ａと１２参照）複合素材のパターンとカーフ位置の間の角度１０゜の配置の２−２複合体からなっている。複合アレ−のバー１５０は、意図する凸形の弧に容易に適合する。
【００２１】
複合アレーのバー１５０の金コーティングされた表面は、低粘性接着剤で軽くコーティングされ、次いでバー１５０は図１３ｂに示されるように、バッキングブロック４０の床面１４２上に配置される。横肩１４４に対向するバー１５０の端部は、隣接する肩１４４のいずれとも接触していない。次いで図１３ｃに示されるように、音響整合層シート１６０がアレ−の一番上の表面と肩１４４の上に置かれる。シート１６０の特性は、望ましい音響インピーダンスの整合が得られるように選択される。カプトンは、シート１６０に適当な材料の１つであることが見出された。シート１６０の側面は金コーティングされ、変換器アレ−１５０の接着剤で被覆され金コーティングされた最上層表面と導通する。バッキングブロック４０とシート１６０は次いで加圧され、床面と整合層シート１６０の間の接着被覆アレー１５０を圧迫し、これによって金被覆表面の間から過剰の接着剤を絞り出し、金表面間の電気接続を達成する。シート１６０の側面も、肩１４４の上面に接着される。接着剤は次いで硬化される。
【００２２】
変換器アレ−のバー１５０は、図１３ｄに示すように整合層シート１６０、変換器バー１５０、そして周囲の肩１４４を通じて切断することにより、個々の変換器アレ−素子１１０にさいの目切りされる。 さいの目に切られたアレ−素子１１０がはっきり見えるように、この図では整合層シート１６０は示されていない。さいの目切り６４は、床面１４２上の金コーティングを通って延長し、それぞれの素子１１０とその導電部分５２、５４用のコーティングを個々の電気的領域に分ける。このさいの目切りも１６４で示されるように肩１４４を通る。しかしながら、変換器素子の上部は、整合層シート１６０の裏側の金コーティングに全て電気接続し、それは肩１４４の上部の金コーティングに、ブロック４０の側面１４８上の金コーティングに順に電気接続する。 従って、バッキングブロック４０の側面１４８にアースリードを接続することによって、全ての変換器素子１１０の上面をアース電圧とし、他方それぞれの変換器素子１１０の底面は励起電圧とし、そしてエコー信号の受信のために、それ自身の導電部分５２に接続する。
【００２３】
本発明は接続バッキングブロックを有する複合変換器に関し、要約すると、超音波アレー変換器のバッキングブロックは、アレ−変換器がマウントされた本体表面で終わり、そして電気回路への接続のために本体の後部から延びるフレキシブル回路上の導電部分を有する音響バッキング材本体内に埋め込まれたフレキシブル回路からなっている。アレ−変換器は、複合材の形状が変換器のカーフに斜めに配置された複合材から形成される。
【００２４】
本願発明の態様を以下に示す。
１、圧電性小素子と充填材料からなる複合素材と、該複合素材を個々の変換器素子に分割する多数の切り込みカーフの交互パターンにより形成された複合超音波変換器アレーであって、ここに該複合素材のパターンと該切り込みカーフとの角度が斜めに配置されている複合超音波変換器アレー。２、該角度が鋭角である前記１記載の複合超音波変換器アレー。３、該鋭角が浅い(shallow)鋭角で、複合素材が個々の変換器素子にさいの目に切られる前に湾曲させられる前記２記載の複合超音波変換器素子。４、該複合素材がｌ−３複合体からなる前記１記載の複合超音波変換器アレー。５、該複合素材が２−２複合体からなる前記１記載の複合超音波変換器アレー。６、該充填材料がエポキシまたはウレタンからなる前記１記載の複合超音波変換器アレー。７、該圧電性小素子が圧電性セラミックからなる前記６記載の複合超音波変換器アレー。８、多数の導電部分がその上に形成された、音響バッキング材本体内に埋め込まれたフレキシブル回路基板からなる超音波アレー変換器用バッキングブロックであって、該導電部分が、該アレー変換器素子と電気接続するために該本体のアレーが接触する端面に延び、そして電気回路に接続するために該本体の第二の基部側に延びる超音波アレー変換器用バッキングブロック。９、該フレキシブル回路基板が、該本体の該端面から実質的に直角に延びる前記８記載のバッキングブロック。１０、該フレキシブル回路基板と導電部分が、該本体基部側から延び出す前記８記載のバッキングブロック。１１、該導電部分が、該本体外部の該フレキシブル回路基板上の電気接続点に延びる前記１０記載のバッキングブロック。１２、さらに該音響バッキングブロック素材本体に埋め込まれ、多数の導電部分がその上に形成された少なくとも１つのさらなるフレキシブル回路基板を有する前記８記載のバッキングブロック。１３、該フレキシブル回路基板が、該導電部分に隣接する該本体の該端面まで延びていない前記８記載のバッキングブロック。１４、該本体端部のアレー接触面が凸状に湾曲している前記８のバッキングブロック。１５、該端部アレー接触面が導電性電極材料でコーティングされている前記８記載のバッキングブロック。１６、該導電性電極材料が、変換器アレ−のさいの目切りの時に、個々の電極に分けられる前記１５記載のバッキングブロック。１７、該アレー変換器が設けられていて、対向する肩のある中央凹面に、該端面が形成されている前記１５記載のバッキングブロック。１８、該肩が、対照電圧に接続する前記１７記載のバッキングブロック。１９、該肩にまたがって延び、該変換器アレーの患者接触面に接する対照電極面を有する整合層をさらに有する前記１８記載のバッキングブロック。２０、その端面から延びるフレキシブル回路基板上に導電部分を有するバッキングブロック；および個々の変換器素子にさいの目切りされる前のバーが該端面に接続している複合変換器アレー素材のバーからなる変換器において、該複合素材のパターンと該さいの目切りにより形成されたカーフ切れ目の間の角度を斜角にする変換器の組み立て方法。
【００２５】
【発明の効果】
バッキング材と結合後に圧電性バーをさいの目に切って素子とすることにより、不要な共鳴モ−ドと低音響インピーダンスを抑制して高性能を実現する。好ましくは変換器アレ−は、凸形湾曲のアレ−であって、アレ−の該湾曲に適合する複合素材のバーから形成され、カーフに対して斜めに配置された複合形状となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のモノリシック接続バッキングブロックを説明する。
【図２】 図１のバッキングブロックのフレキシブル回路基板を説明する。
【図３】 図１のバッキングブロックの末端面の平面図である。
【図４】 二次元変換器アレー用の結合バッキングブロックを説明する。
【図５】 本発明のバッキングブロックの２つの説明図である。
【図６】 凸面変換器アレーに付着された場合の図５バッキングブロックの説明図である。
【図７】 公知の１−３複合圧電性素子アレーの平面図と側面図である。
【図８】 本発明の１−３複合圧電性素子アレーの平面図である。
【図９】 本発明の別の１−３複合圧電性素子アレーの平面図である。
【図１０】 先行技術の２−２の複合圧電性アレー素子を説明する。
【図１１】 本発明の２−２複合圧電性アレー素子を説明する。
【図１２】 本発明の別の２−２複合圧電性アレー素子を説明する。
【図１３】 本発明の変換器アレーの組立段階を説明する。
【符号の説明】
１０、４０・・・バッキングブロック、１２・・・バッキングブロック表面、２０・・・フレキシブル回路、２２、５２・・・導電トレース、２８・・・フレキシブルシート、３０・・・窓、６０、７０、９０、１００・・・変換器アレー、７４、１０４・・・柱状構造、８０・・・カーフ、１４２・・・床面、１５０・・・バー、１６０・・・整合層シート
Claims (20)
- 圧電性小素子と充填材料からなる複合素材と、該複合素材を個々の変換器素子に分割する多数の切り込みカーフの交互パターンにより形成された複合超音波変換器アレーであって、ここに該複合素材のパターンと該切り込みカーフとの角度が斜めに配置されている複合超音波変換器アレー。
- 該角度が鋭角である請求項１の複合超音波変換器アレー。
- 該鋭角が、浅い(shallow)鋭角で、複合素材が個々の変換器素子にさいの目に切られる前に湾曲させられる請求項２の複合超音波変換器素子。
- 該複合素材がｌ−３複合体からなる請求項１の複合超音波変換器アレー。
- 該複合素材が、２−２複合体からなる請求項１の複合超音波変換器アレー。
- 該充填材料が、エポキシまたはウレタンからなる請求項１の複合超音波変換器アレー。
- 該圧電性小素子が、圧電性セラミックからなる請求項６の複合超音波変換器アレー。
- 多数の導電部分がその上に形成された、音響バッキング材本体内に埋め込まれたフレキシブル回路基板からなる超音波アレー変換器用バッキングブロックであって、該導電部分が、該アレー変換器素子と電気接続するために該本体のアレーが接触する端面に延び、そして電気回路に接続するために該本体の第二の基部側に延びる超音波アレー変換器用バッキングブロック。
- 該フレキシブル回路基板が、該本体の該端面から実質的に直角に延びる請求項８のバッキングブロック。
- 該フレキシブル回路基板と導電部分が、該本体基部側から延び出す請求項８のバッキングブロック。
- 該導電部分が、該本体外部の該フレキシブル回路基板上の電気接続点に延びる請求項１０のバッキングブロック。
- さらに該音響バッキングブロック素材本体に埋め込まれ、多数の導電部分がその上に形成された少なくとも１つのさらなるフレキシブル回路基板を有する請求項８のバッキングブロック。
- 該フレキシブル回路基板が、該導電部分に隣接する該本体の該端面まで延びていない請求項８のバッキングブロック。
- 該本体端部のアレー接触面が凸状に湾曲している請求項８のバッキングブロック。
- 該端部アレー接触面が導電性電極材料でコーティングされている請求項８のバッキングブロック。
- 該導電性電極材料が、変換器アレ−のさいの目切りの時に、個々の電極に分けられる請求項１５のバッキングブロック。
- 該アレー変換器が設けられていて、対向する肩のある中央凹面に、該端面が形成されている請求項１５のバッキングブロック。
- 該肩が、対照電圧に接続する請求項１７のバッキングブロック。
- 該肩にまたがって延び、該変換器アレーの患者接触面に接する対照電極面を有する整合層をさらに有する請求項１８のバッキングブロック。
- その端面から延びるフレキシブル回路基板上に導電部分を有するバッキングブロック；および個々の変換器素子にさいの目切りされる前のバーが該端面に接続している複合変換器アレー素材のバーからなる変換器において、該複合素材のパターンと該さいの目切りにより形成されたカーフ切れ目の間の角度を斜角にする変換器の組み立て方法。
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