JP4263663B2 - Ultrasonic vibrator and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は超音波振動子及びその製造方法に関し、特に複数の基板が組み込まれたバッキングを有する超音波振動子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an ultrasonic transducer and a manufacturing method thereof, and more particularly to an ultrasonic transducer having a backing in which a plurality of substrates are incorporated and a manufacturing method thereof.
2Dアレイ振動子は、二次元配列された複数の振動素子によって構成される。各振動素子に対して信号線が個別接続され、また複数の振動素子の全体に対して共通グランド電極が設けられる。2Dアレイ振動子の下面側には後方へ放射される超音波を吸収、散乱等するためにバッキングが設けられる。2Dアレイ振動子は一般に極めて多数の振動素子で構成されるため、各振動素子へのシグナルの供給のための配線が問題となる。従来においては、バッキング内に複数の信号線(信号ライン、リード)を埋設する手法が採用されている。 The 2D array transducer is composed of a plurality of vibration elements arranged two-dimensionally. A signal line is individually connected to each vibration element, and a common ground electrode is provided for all of the plurality of vibration elements. A backing is provided on the lower surface side of the 2D array transducer to absorb and scatter ultrasonic waves radiated backward. Since a 2D array transducer is generally composed of an extremely large number of vibrating elements, wiring for supplying a signal to each vibrating element becomes a problem. Conventionally, a technique of embedding a plurality of signal lines (signal lines, leads) in the backing is employed.
上記のような信号線アレイ内蔵型のバッキングを製作する方法としては各種の方法が提案されている。第1の従来方法は、リードアレイが形成されたフィルム状の複数のFPC(フレキシブルプリント基板)を整列させて各基板間にバッキング材料を充填して硬化させる方法である。第2の方法は、基板間にバッキング材料で構成されたスペーサ板を介在配置し、複数の基板及び複数のスペーサ板を相互接着して集合体(積層体)を形成する手法である。その他にも幾つかの手法が提案されている。 Various methods have been proposed as a method for manufacturing a signal line array built-in backing as described above. The first conventional method is a method in which a plurality of film-like FPCs (flexible printed circuit boards) on which lead arrays are formed are aligned and a backing material is filled between the substrates to be cured. The second method is a method in which a spacer plate made of a backing material is interposed between substrates, and a plurality of substrates and a plurality of spacer plates are bonded together to form an aggregate (laminated body). Several other methods have been proposed.
上記で用いられる各基板は、その一方面に、複数の信号ラインからなる信号ライン列を有する。クロストーク防止、あるいは、シールド処理のために、基板裏面には全面的にグランド面(面電極)が設けられるのが望ましく、基板表面には信号ライン列を挟んでその左右端部に一対のグランドラインが形成されるのが望ましい。ここで、グランド面は、基板配列方向において、各信号線間における絶縁性を向上(あるいはクロストークの防止又は軽減)させるためのものである。 Each substrate used in the above has a signal line row composed of a plurality of signal lines on one surface thereof. In order to prevent crosstalk or shield processing, it is desirable to provide a ground plane (surface electrode) on the entire back surface of the substrate, and a pair of grounds on the left and right ends of the signal line array on the substrate surface. It is desirable that a line be formed. Here, the ground plane is for improving insulation (or preventing or reducing crosstalk) between the signal lines in the substrate arrangement direction.
上記のような基板を利用する場合、表面に形成された一対のグランドラインと裏面に形成されたグランド面との間を電気的に接続する必要があり、特に、アレイ振動子に近い位置からケーブル接続側にかけて複数の箇所においてその電極的接続を行うのが望ましい。そこで、一対のグランドラインとグランド面とを貫通する複数のスルーホールを形成し、各スルーホール内にメッキ処理などによって導電性部材を充填することが考えられる。ちなみに、アレイ振動子に設けられるグランド電極は、複数の振動素子の上面側に設けられた本体部分と、その左右辺から引き出された一対の引出部分とで構成される。従来において、一対の引出部分は、バッキングユニットの下面側つまりケーブル接続側まで引き出され、その位置において、それぞれの引出部分が各基板における一対のグランドライン及びグランド面に電気的に接続される。 When using the above-mentioned substrate, it is necessary to electrically connect a pair of ground lines formed on the front surface and a ground surface formed on the back surface, particularly from a position close to the array transducer. It is desirable to perform the electrode connection at a plurality of locations on the connection side. In view of this, it is conceivable to form a plurality of through holes penetrating the pair of ground lines and the ground surface, and to fill each through hole with a conductive member by plating or the like. Incidentally, the ground electrode provided in the array transducer is composed of a main body portion provided on the upper surface side of the plurality of vibration elements and a pair of lead portions drawn from the left and right sides thereof. Conventionally, the pair of lead portions are drawn to the lower surface side of the backing unit, that is, the cable connection side, and at that position, the respective lead portions are electrically connected to the pair of ground lines and the ground surface on each substrate.
しかしながら、上記のようなスルーホール形成技術によると、例えば基板面の全体をメッキ処理することから、基板がどうしても厚くなってしまうという問題がある。このため、基板の柔軟性、耐屈曲性などが低下し、バッキングから引き出された部分の取り扱い性つまり作業性が低下する。また、基板の耐熱、耐湿性が低下するという問題も指摘できる。また、バッキング内においても、各基板間の間隔が狭くなり、バッキング材料を十分に入れられずにバッキング作用の低下が問題となる。更に、スルーホール形成のためにグランドラインをある程度太く形成する必要性が生じる。上記特許文献1には、FPCを内蔵したバッキングが開示されているが、上記のグランド面については記載されていない。 However, according to the through-hole forming technique as described above, for example, since the entire substrate surface is subjected to a plating process, there is a problem that the substrate is inevitably thickened. For this reason, the flexibility and bending resistance of the substrate are lowered, and the handleability, that is, workability of the portion pulled out from the backing is lowered. Moreover, the problem that the heat resistance and moisture resistance of a board | substrate falls can also be pointed out. Further, even within the backing, the interval between the substrates becomes narrow, and the backing material cannot be sufficiently introduced, resulting in a problem of a reduction in the backing action. Furthermore, it becomes necessary to form the ground line thick to some extent in order to form the through hole. The above Patent Document 1 discloses a backing with a built-in FPC, but does not describe the ground plane.
上記においては、基板の裏面にグランド面が形成され、基板の表面に信号ライン列と共にグランドラインが形成された場合について説明したが、一般に、基板上に形成されたグランド電極を簡便かつ確実に振動子グランド電極に接続する手法が望まれている。 In the above description, the case where the ground surface is formed on the back surface of the substrate and the ground line is formed together with the signal line array on the surface of the substrate has been described. In general, the ground electrode formed on the substrate is simply and reliably vibrated. A method of connecting to the child ground electrode is desired.
本発明の目的は、バッキング内の各基板上に形成されたグランド電極を簡便かつ確実に振動子グランド電極に接続できるようにすることにある。 An object of the present invention is to enable a ground electrode formed on each substrate in a backing to be easily and reliably connected to a vibrator ground electrode.
本発明の他の目的は、各基板を厚くするメッキ処理などを施すことなく、各基板に形成されたグランドライン及びグランド面をアレイ振動子に近い位置からアレイ振動子のグランド電極に対して電気的に接続できるようにすることにある。 Another object of the present invention is to electrically connect the ground line and the ground surface formed on each substrate with respect to the ground electrode of the array transducer from a position close to the array transducer without performing a plating process for thickening each substrate. It is to be able to connect.
(1)本発明は、複数の振動素子からなるアレイ振動子と、前記アレイ振動子の上面側に設けられる振動子グランド電極と、前記アレイ振動子の下面側に設けられ、バッキング材料内に整列配置されたフィルム状の基板群を有するバッキングと、を含み、前記各基板は、基板層と、前記基板層の一方面に形成され、前記アレイ振動子に電気的に接続される信号ライン列と、前記基板層の一方面及び他方面の少なくとも一方に形成された基板グランド電極部と、を有し、前記バッキングにおけるグランド接続用側面上には前記各基板の端面が露出し、前記各基板の端面には前記基板グランド電極部の端面が含まれ、前記振動子グランド電極と前記各基板における基板グランド電極部の端面とを電気的に接続するグランド接続手段が設けられたことを特徴とする。 (1) The present invention provides an array transducer composed of a plurality of transducer elements, a transducer ground electrode provided on the upper surface side of the array transducer, and provided on the lower surface side of the array transducer and aligned in a backing material. A backing having a group of film-like substrates arranged, each substrate being a substrate layer and a signal line row formed on one surface of the substrate layer and electrically connected to the array transducer A substrate ground electrode portion formed on at least one of the one surface and the other surface of the substrate layer, and an end surface of each substrate is exposed on a ground connection side surface in the backing. The end surface includes the end surface of the substrate ground electrode portion, and ground connection means for electrically connecting the vibrator ground electrode and the end surface of the substrate ground electrode portion on each substrate is provided. The features.
上記構成によれば、バッキング(あるいはそれを含む積層体)における特定の1又は複数の側面がグランド接続用側面として機能し、そのグランド接続用側面を利用して、アレイ振動子における振動子グランド電極と各基板における基板グランド電極部とが電気的に接続される。複数の基板グランド電極部を振動子グランド電極に一括接続できるので簡便かつ確実である。また、アレイ振動子に近い部位からグランド接続を行うことも容易であるという利点がある。 According to the above configuration, one or more specific side surfaces in the backing (or a laminate including the same) function as ground connection side surfaces, and the ground connection side surfaces are used to form transducer ground electrodes in the array transducer. Are electrically connected to the substrate ground electrode portion of each substrate. Since a plurality of substrate ground electrode portions can be collectively connected to the vibrator ground electrode, it is simple and reliable. Further, there is an advantage that it is easy to perform ground connection from a portion close to the array transducer.
上記のアレイ振動子は2Dアレイ振動子であるのが望ましいが、それ以外のタイプの振動子に本発明を適用することも可能である。振動子グランド電極は共通グランドとして機能するものであり、例えば銅箔のような部材によって構成される。振動子グランド電極は、アレイ振動子と同じサイズを有する本体部分のみによって構成することもできるし、その本体部分から一方側又は両側に引き出された引出部分が付加されているものであってもよい。振動子グランド電極の構成に応じてグランド接続手段の構成が最適化される。基板は信号ライン列などが印刷されたFPCであるのが望ましい。その場合に、基板の一方面上に信号ライン列を挟んで一対のグランドラインを設けるのが望ましい。但し、それを設けない場合であっても、少なくとも他方面にグランド面が形成される場合には本発明を適用可能である。グランド接続手段は、バッキングあるいは積層体の側面において電気的にグランドを接続する手段であるが、その接続に当たっては、導電性接着剤、はんだ、蒸着等による側面電極形成、その他を利用できる。 The array transducer is preferably a 2D array transducer, but the present invention can also be applied to other types of transducers. The vibrator ground electrode functions as a common ground, and is constituted by a member such as a copper foil. The vibrator ground electrode can be constituted only by a main body portion having the same size as the array vibrator, or may be provided with a lead-out portion drawn out from the main body portion to one side or both sides. . The configuration of the ground connection means is optimized according to the configuration of the vibrator ground electrode. The substrate is preferably an FPC on which a signal line row or the like is printed. In that case, it is desirable to provide a pair of ground lines on one surface of the substrate with the signal line row in between. However, even if it is not provided, the present invention is applicable when a ground plane is formed on at least the other surface. The ground connection means is means for electrically connecting the ground to the backing or the side surface of the laminated body. For the connection, side electrode formation by conductive adhesive, solder, vapor deposition, or the like can be used.
望ましくは、前記基板グランド電極部は、前記基板層の一方面に形成された少なくとも1つのグランドラインと、前記基板層の他方面に全面的に形成されたグランド面と、を有し、前記基板グランド電極部の端面は、前記グランドラインの端面と、前記グランド面の端面と、で構成される。 Preferably, the substrate ground electrode portion includes at least one ground line formed on one surface of the substrate layer, and a ground surface formed entirely on the other surface of the substrate layer, The end surface of the ground electrode portion is composed of an end surface of the ground line and an end surface of the ground surface.
上記構成によれば、グランドラインによって信号ライン列の並び方向におけるシールド効果を期待でき、グランド面によって基板間におけるシールド効果を期待できる。特に電気的なクロストークを効果的に抑制すれば超音波画像の画質を高められる。グランドラインの端面及びグランド面の端面を適正に露出させるために、バッキング側面に対する切削研磨などの面加工が施されるのが望ましい。それらの端面がグランド接続手段によってバッキング側面上において電気的に相互に接続されることになるので、各基板に対してスルーホールなどの特別な加工を施す必要がなくなる。よって、その加工に伴って生じる基板の屈曲性低下、耐湿性劣化、工程増加などの問題を解消できる。また、基板の厚みが不必要に増大することがないので、基板間ピッチを小さくすることも容易となる。 According to the above configuration, it is possible to expect a shielding effect in the arrangement direction of the signal line row by the ground line, and a shielding effect between the substrates can be expected by the ground surface. In particular, if the electrical crosstalk is effectively suppressed, the image quality of the ultrasonic image can be improved. In order to properly expose the end surface of the ground line and the end surface of the ground surface, it is desirable to perform surface processing such as cutting and polishing on the backing side surface. Since these end faces are electrically connected to each other on the backing side surface by the ground connection means, it is not necessary to perform special processing such as through holes on each substrate. Therefore, problems such as a decrease in the flexibility of the substrate, a deterioration in moisture resistance, and an increase in the process, which are caused by the processing, can be solved. Moreover, since the thickness of the substrate does not increase unnecessarily, it is easy to reduce the pitch between the substrates.
望ましくは、前記バッキングにおける複数のグランド接続用側面のそれぞれに前記グランド接続手段が設けられる。一般に、基板配列方向と直交する方向に向いた左側面及び右側面がグランド接続用側面として機能する。それらの側面を振動子グランド電極から引き出された一対の引出部分で覆って接続するならばバッキング内部のシールド効果を著しく高められる。 Desirably, the ground connection means is provided on each of a plurality of ground connection side surfaces in the backing. In general, the left side surface and the right side surface facing in the direction orthogonal to the substrate arrangement direction function as side surfaces for ground connection. If these side surfaces are covered and connected by a pair of lead portions drawn from the vibrator ground electrode, the shielding effect inside the backing can be remarkably enhanced.
(2)本発明は、複数の振動素子からなるアレイ振動子と、前記アレイ振動子の上面側に設けられる振動子グランド電極と、前記アレイ振動子の下面側に設けられ、バッキング材料内に整列配置されたフィルム状の基板群を有するバッキングと、を含み、前記振動子グランド電極は、前記アレイ振動子の上面側に積層される本体部分と、前記本体部分から引き出された引出部分と、で構成され、前記各基板は、基板層と、前記基板層の一方面に形成され、前記アレイ振動子に電気的に接続される信号ライン列と、前記基板層の一方面に形成された少なくとも1つのグランドラインと、前記基板層の他方面に全面的に形成されたグランド面と、を有し、前記バッキングにおけるグランド接続用側面上には前記各基板の端面が露出し、前記各基板の端面には前記グランドラインの端面及び前記グランド面の端面が含まれ、前記振動子グランド電極の引出部分と、前記各基板における前記グランドラインの端面及び前記グランド面の端面と、を電気的に接続するグランド接続手段が設けられたことを特徴とする。 (2) The present invention provides an array transducer composed of a plurality of transducer elements, a transducer ground electrode provided on the upper surface side of the array transducer, and provided on the lower surface side of the array transducer and aligned in a backing material. A backing having a film-like substrate group disposed, and the vibrator ground electrode includes a main body portion laminated on an upper surface side of the array vibrator, and a lead portion drawn from the main body portion. Each substrate is formed on one surface of the substrate layer, the signal line row electrically connected to the array transducer, and at least one formed on the one surface of the substrate layer. One ground line and a ground surface formed entirely on the other surface of the substrate layer, and an end surface of each substrate is exposed on a ground connection side surface in the backing, The end surface includes the end surface of the ground line and the end surface of the ground surface, and electrically connects the lead-out portion of the vibrator ground electrode to the end surface of the ground line and the end surface of the ground surface in each substrate. Ground connection means is provided.
上記構成によれば、振動子グランド電極の引出部分がバッキング側面(グランド接続用側面)上に引き出されて、その側面上で電気的な接続が施される。 According to the above configuration, the lead portion of the vibrator ground electrode is drawn on the backing side surface (ground connection side surface), and electrical connection is performed on the side surface.
望ましくは、前記バッキングにおける前記グランド接続用側面に対して前記引出部分が接合される。望ましくは、前記バッキングにおける前記グランド接続用側面にはバッキング側面電極が形成され、前記バッキング側面電極に対して前記引出部分が接合される。 Preferably, the lead-out portion is joined to the ground connection side surface in the backing. Preferably, a backing side surface electrode is formed on the ground connection side surface of the backing, and the lead portion is joined to the backing side surface electrode.
(3)本発明は、複数の振動素子からなるアレイ振動子と、前記アレイ振動子の上面側に設けられる振動子グランド電極と、前記アレイ振動子の下面側に設けられ、バッキング材料内に整列配置されたフィルム状の基板群を有するバッキングと、を含み、前記各基板は、基板層と、前記基板層の一方面に形成され、前記アレイ振動子に電気的に接続される信号ライン列と、前記基板層の一方面に形成された少なくとも1つのグランドラインと、前記基板層の他方面に全面的に形成されたグランド面と、を有し、前記アレイ振動子及び前記バッキングで構成される積層体におけるグランド接続用側面上には、前記振動子グランド電極の端面と、前記各基板の端面と、が露出し、前記各基板の端面には前記グランドラインの端面及び前記グランド面の端面が含まれ、前記積層体における前記グランド接続用側面にはグランド接続手段としての積層体側面電極が形成され、前記積層体側面電極により、前記振動子グランド電極の端面と、前記グランドラインの端面及び前記グランド面の端面と、が電気的に接続されたことを特徴とする。 (3) The present invention provides an array transducer composed of a plurality of transducer elements, a transducer ground electrode provided on the upper surface side of the array transducer, and provided on the lower surface side of the array transducer and aligned in a backing material. A backing having a group of film-like substrates arranged, each substrate being a substrate layer and a signal line row formed on one surface of the substrate layer and electrically connected to the array transducer And having at least one ground line formed on one surface of the substrate layer and a ground surface formed entirely on the other surface of the substrate layer, and configured by the array transducer and the backing. An end face of the vibrator ground electrode and an end face of each substrate are exposed on the side surface for ground connection in the laminate, and the end face of the ground line and the ground face are exposed on the end face of each substrate. End surfaces of the vibrator ground electrode are formed on the side surface for ground connection in the multilayer body as a ground connection means. The end surface and the end surface of the ground surface are electrically connected.
上記構成によれば、積層体の側面に電極(積層体側面電極)が形成され、これによって、振動子グランド電極と、各基板のグランドライン及びグランド面とが電気的に接続される。 According to the above configuration, the electrode (laminated body side electrode) is formed on the side surface of the multilayer body, whereby the vibrator ground electrode and the ground line and the ground surface of each substrate are electrically connected.
(4)また本発明は、バッキング材料内に所定間隔で整列配置されたフィルム状の基板群を有するバッキングを形成する工程と、前記バッキングにおけるグランド接続用側面を加工し、これにより、そのグランド接続用側面上に前記各基板に形成された基板グランド電極部の端面を露出させる工程と、前記バッキング上にアレイ振動子を設ける工程と、前記アレイ振動子上に振動子グランド電極を設ける工程と、前記振動子グランド電極と前記各基板の基板グランド電極部の端面とを電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする。 (4) The present invention also includes a step of forming a backing having a group of film-like substrates arranged and arranged at a predetermined interval in the backing material, and a side surface for ground connection in the backing, whereby the ground connection Exposing the end face of the substrate ground electrode portion formed on each of the substrates on the side surface, providing the array transducer on the backing, providing the transducer ground electrode on the array transducer, Electrically connecting the vibrator ground electrode and the end face of the substrate ground electrode portion of each substrate.
(5)また本発明は、バッキング材料内に所定間隔で整列配置されたフィルム状の基板群を有するバッキングを形成する工程と、前記バッキングにおけるグランド接続用側面を加工し、これにより、そのグランド接続用側面上に前記各基板の一方面に形成されたグランドラインの端面及び前記各基板の他方面に形成されたグランド面の端面を露出させる工程と、前記バッキング上にアレイ振動子を設ける工程と、前記アレイ振動子上に振動子グランド電極を設ける工程と、前記振動子グランド電極と、前記各基板のグランドラインの端面及び前記グランド面の端面と、を電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする。 (5) The present invention also includes a step of forming a backing having a group of film-like substrates arranged and arranged at a predetermined interval in the backing material, and a side surface for ground connection in the backing, whereby the ground connection Exposing an end face of a ground line formed on one side of each substrate on the side surface for use and an end face of a ground surface formed on the other side of each substrate; and providing an array transducer on the backing; Providing a transducer ground electrode on the array transducer, and electrically connecting the transducer ground electrode to an end face of the ground line of each substrate and an end face of the ground plane. It is characterized by that.
以上説明したように、本発明によれば、バッキング内の各基板上に形成されたグランド電極を簡便かつ確実に振動子グランド電極に接続できる。本発明によれば、グランド接続のために各基板を厚くしてしまう特別な処理を施すことなく、各基板に形成されたグランドライン及びグランド面をアレイ振動子に近い位置から振動子グランド電極に対して電気的に接続できる。 As described above, according to the present invention, the ground electrode formed on each substrate in the backing can be easily and reliably connected to the vibrator ground electrode. According to the present invention, the ground line and the ground surface formed on each substrate can be moved from the position close to the array transducer to the transducer ground electrode without performing a special process of thickening each substrate for ground connection. In contrast, it can be electrically connected.
図12〜図14には、本実施形態と対比される比較例が示されている。図12において、超音波探触子(プローブ)は、プローブヘッド及びプローブケーブル12を有する。プローブヘッドの構成について説明すると、プローブケース10内には、振動子ユニット14、電子回路ユニット16などが収容されている。振動子ユニット14は、アレイ振動子18、整合層20及びバッキング22を有する。アレイ振動子18は、複数の振動素子を二次元配列してなるものである。すなわち、アレイ振動子18は、2Dアレイ振動子であり、このアレイ振動子18を用いて超音波ビームが二次元走査される。整合層20は複数の振動素子に対応して設けられた複数の整合素子によって構成される。
12 to 14 show comparative examples to be compared with the present embodiment. In FIG. 12, the ultrasonic probe (probe) has a probe head and a probe cable 12. The configuration of the probe head will be described. In the probe case 10, a transducer unit 14, an
バッキング22は、図12に示す例において、バッキング材料25内に複数のFPC26を部分的に差し込んでなるものであり、いわゆるリードアレイ内蔵型のバッキングが構成されている。具体的には、バッキング材料25は、それ全体として立方体形状を有し、それに対しては一定の間隔をもって複数のFPC26が部分的に挿入されている。各FPC26は、挿入部分26Aとそこから外部へ引き出された引出部分26Bとによって構成される。バッキング22は周知のようにアレイ振動子18から後方に放射された超音波を吸収、散乱などする機能を有する。各FPC26には、図示されていない信号ラインアレイが印刷などによって形成されており、信号ラインアレイは複数の信号ラインによって構成される。各信号ラインはそれに対応する振動素子に対して電気的に接続されるものである。
In the example shown in FIG. 12, the
アレイ振動子18と整合層20との間にはグランド電極24が設けられている。このグランド電極24は例えば銅箔などによって構成され、そのグランド電極24はアレイ振動子18に積層される本体部分とそこから引き出された引出部分24Bとによって構成される。グランド電極24は複数の振動素子に対して共通の電極として機能する。
A
電子回路ユニット16は図示されるように複数の電子回路基板28によって構成されている。各電子回路基板28に対してはそれぞれFPC26が接続されている。また各電子回路基板28のグランド端子にはグランド電極24が接続され、また各FPC26に形成された後述するグランドライン及びグランド面が接続される。プローブケーブル12内には複数の信号線30が収容されており、各信号線はそれに対応付けられた電子回路基板28に接続される。ちなみに、電子回路ユニット16は送信信号の生成や受信信号の処理などを実行するものであり、特に、プローブ内において整相加算処理を実行するようなものであってもよい。
The
図13には、図12に示したFPC26が示されている。(A)はFPC26の表面を示しており、(B)はFPC26の裏面を示しており、(C)は(A)に示すA−A’断面を示している。(A)に示す基板層27の表面を見た場合、図示されるように信号ライン列32がパターニングされており、その信号ライン列32は一定のピッチをもって整列した複数の信号ライン32Aによって構成される。上述したように信号ライン32Aはそれに対応する振動素子に対して電気的に接続されるものである。信号ライン列32の両側(基板層27の両端部)には一対のグランドライン34A,34Bが形成されている。なお、各グランドライン34A,34Bの上端側にはギャップ領域36A,36Bが設定されている。
FIG. 13 shows the
(B)に示すように、基板層27の裏面にはその全体にわたってグランド面42が形成されている。このグランド面42は、面電極あるいはベタ電極である。基板層27におけるグランド面42の上端部分及び下端部分には、ギャップ領域が設定されている。
As shown in (B), a
表面に形成された一対のグランドライン34A,34Bと裏面に形成されたグランド面42とを電気的に接続するため両者間にわたって複数のスルーホール40が形成されている。(C)に示すように、スルーホール40はグランドライン34A,34Bとグランド面42とを貫通する部材として構成され、そのスルーホール40は円筒状あるいは筒状に充填成形された導電部材によって構成される。ちなみに、一対のグランドライン34A,34B及びグランド面42は、それぞれシールド効果を発揮するものであり、一対のグランドライン34A,34Bは基板層27の面方向におけるシールド効果を発揮し、グランド面42は複数のFPC26を一定間隔をもって整列配置した場合における基板間のシールド効果を発揮する。これによって電気的なクロストークを効果的に抑制できるという利点がある。
In order to electrically connect a pair of
図14には、比較例について、アレイ振動子18、整合層20及びバッキングからなる積層体の断面が示されている。ここで、Y方向を複数のFPCの整列方向(基板整列方向)として定義し、X方向を基板整列方向に直交する水平方向として定義し、Z方向を垂直方向として定義すれば、(A)には積層体のXZ断面が示されており、(B)にはYZ断面が示されている。
FIG. 14 shows a cross section of a laminated body including the
図14に示されるように、アレイ振動子18は複数の振動素子18Aによって構成され、整合層20は複数の整合素子20Aによって構成されている。アレイ振動子18には複数の溝50A,50Bが格子状に形成されており、これによって上記のように複数の振動素子18Aが構成されている。これと同様に、整合層20にも格子状に複数の溝52A,52Bが形成されており、これによって複数の整合素子20Aが構成されている。
As shown in FIG. 14, the
各振動素子18Aにはその上面及び下面にそれぞれ電極層44,46が形成されており、またバッキングの上面にはシグナル用の電極層が形成され、そのシグナル用の電極層は上記の溝50A,50Bによって複数に分割されており、個別的な電極層48が形成されている。それらの電極層48には信号ライン32Aが個別的に接続されている。
Each
アレイ振動子18と整合層20との間にはグランド電極24が設けられている。具体的には、グランド電極24はアレイ振動子18に積層された本体部分24Aと、その本体部分24Aから引き出された一対の引出部分24Bとによって構成される。一対の引出部分24Bはバッキングの一方側面及び他方側面の両方に引き出されているが、図14においては一方方向に引き出された1つの引出部分24Bのみが示されている。ちなみに、図14は積層体の端部のみを表した部分断面図である。
A
バッキングについて検討すると、バッキング材料54内にはY方向に沿って複数のFPC26が整列配置されている((B)参照)。FPC26においては上記のスルーホール40によって一方面(表面)に形成されたグランドライン34A(34B)と、他方面(裏面)に形成されたグランド面42とが電気的に接続されている。スルーホールはFPC26の左右端部において上方から下方にかけて一定間隔をもって複数個形成されている。なお、符号56は各基板間に存在するバッキング材料を表している。
Considering the backing, a plurality of
既に説明したように、各FPC26に形成された一対のグランドライン及びグランド面は、バッキングの下方においてグランド電極と電気的に接続される。したがって、この比較例によると、グランド電極24と各FPC26におけるグランド電極部との接続ポイントがアレイ振動子18から大きく隔てられてしまうという問題を指摘できる。また、各FPCにスルーホールを形成する場合、FPC26の表裏を貫通する穴をあけた後、例えば、メッキを行ってグランドラインとグランド面を接続するが、基板全体がメッキされるため、信号ライン、グランドライン、グランド電極の導電層が厚くなってしまい、その結果、FPCの厚みが増大し、またその屈曲性を低下させるという問題がある。更にスルーホールの形成のために特別の工程を実施しなければならないという点も指摘できる。そこで、スルーホールを利用することなく各FPCに形成された複数のグランド電極を相互に確実にかつ容易に接続し、しかも各FPCに形成されたグランド電極をできる限りアレイ振動子の近傍で振動子グランド電極に接続することが望まれる。
As already described, the pair of ground lines and ground planes formed in each
次に、図1〜図6を用いて本発明に係る超音波探触子の第1実施形態について説明する。この第1実施形態及び後述する他の実施形態は上記の要望に応えるものであり、極めて実用性が高いものと評価できる。その構成について以下に詳述する。なお、図12〜図14に示した構成と同様の構成には本実施形態においても同一の符号を付すこととし、その説明を省略する。 Next, a first embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention will be described with reference to FIGS. This first embodiment and other embodiments described later meet the above-mentioned demand, and can be evaluated as extremely practical. The configuration will be described in detail below. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to the structure similar to the structure shown to FIGS. 12-14 also in this embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
図1には、第1実施形態におけるFPC58が示されている。上述した比較例と同様に、基板層27の表面には信号ライン列32が形成され、またその信号ライン列32の両側には一対のグランドライン34A,34Bが形成されている。基板層27の裏面にはその全体にわたってグランド面42が形成されている。しかしながら、上記比較例とは異なり、図1に示すFPC58にはスルーホールは設けられていない。この実施形態においては、バッキングにおける側面(グランド接続用側面)を利用し、一対のグランドライン34A,34Bとグランド面42との相互接続が行われており、また、それらのグランド電極によって構成されるグランド電極部と振動子アレイにおけるグランド電極との接続が達成されている。図2には、端面出し加工前のバッキング60が示されている。このバッキング60は、複数のFPC58を所定方向に沿って一定間隔で並べ、その状態においてバッキング材料56を流し込むことによって形成することができる。もちろん、各FPC58間にスペーサとしてのバッキング板を介在配置させることによってもバッキング60を構成可能である。
FIG. 1 shows the
バッキング60における側面60A,60B及び上面60Cに対して切削、研削等の加工をして、研磨加工が施されると、図3に示されるようなバッキング62を製作することができる。バッキング62においては、側面62A,62Bが端面出し加工されており、各FPC58の端面64が露出している。これは上面62Cについても同様であり、各FPC58の端面66が露出している。本実施形態においては、2つの側面62A,62Bについて上記の端面出し加工を行って各FPC58の側辺すなわち端面64を露出させ、これによって後述のようにグランド接続を達成するものである。
When the side surfaces 60A, 60B and the
図4には、図3に示したバッキング62における一部分が概念図として示されている。図4においては特に側面62Aと上面62Cとが示されている。上面62Cにおいては、FPC58における基板層27の端面90が露出しており、また各信号ライン32Aの端面92が露出している。それらの端面90,92は上面におけるFPC58の端面66を構成するものである。その一方、側面62Aにおいては、FPC58の端面64が露出している。その端面64は、具体的には、基板層27の端面82、グランドライン34A(34B)の端面86及びグランド面42の端面84によって構成されるものである。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a part of the backing 62 shown in FIG. In FIG. 4, the
したがって、側面62Aに対して、例えば上記のグランド電極の引出部分を面接合すれば、あるいは側面電極を形成すれば、各FPC58においてその表面に形成されたグランド電極とその裏面に形成されたグランド電極とを相互に電気的に接続することが可能となる。具体的には、側面62Aを用いて、グランド面42とグランドライン34Aとを電気的に接続でき、しかもそれらを引出部分24Bに電気的に接続することが可能である。したがって、側面62Aの切削研磨にあたっては、できる限り電気的な接続を良好にできるように加工処理を施すのが望ましい。
Therefore, for example, if the lead portion of the ground electrode is surface-bonded to the
図5には、第1実施形態に係る積層体の断面が示されている。(A)にはXZ断面が示されており、(B)にはYZ断面が示されている。ここで(A)に示すXZ断面に着目すると、上述したようにバッキングの側面62Aに対して導電性接着剤70を用いて引出部分24Bが接着されており、そのようなグランド接続構造により、各FPC58におけるグランド面とグランドラインとを相互接続することが可能であり、同時に、それらを引出部分24Bに接続することが可能である。この図5に示されるように、各グランド電極は相互に大きな接続経路面積をもって接続されているため、電気的な接続関係を良好にすることができ、しかも、アレイ振動子18の近傍において引出部分24Bと各FPC58のグランド電極部とを接続できるので、電気的なクロストークの防止をより良好に達成できるという利点がある。また、比較例で示したようなスルーホールを形成する必要がないため、それに起因して生ずる基板厚みの増大、屈曲性の低下、作業工程の増加などといった問題を解消することが可能となる。例えば、図12に示したように、バッキングの後方側には複数のFPCの一部分が引き出されるが、その場合において各FPCの屈曲性が低下していると後段の電子回路ユニットあるいはケーブルに接続する際の作業性が著しく低下してしまう。これに対し、本実施形態によれば、FPCの屈曲性を維持できるためその組立工程における作業性を極めて良好にできるという利点がある。特に、超音波探触子の構造については微細化が進んでいるが、そのような場合においても上記実施形態によればそのような微細化に十分対応して振動子のサイズが小さく、ピッチが狭い超音波探触子を構成できるという利点がある。また、各FPCにスルーホールなどの特別な加工を施す必要がないので、FPCの製作工数とコストを削減できるという利点もある。
FIG. 5 shows a cross section of the laminate according to the first embodiment. (A) shows the XZ cross section, and (B) shows the YZ cross section. Here, paying attention to the XZ cross section shown in (A), as described above, the
次に、図6を用いて第1実施形態に係る超音波探触子の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the ultrasonic probe according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
まず、S101では図1に示したような複数のFPCが作成される。S102においては、複数のFPCを一定間隔をもって整列させ、その整列体を例えば枠体等に収納し、その枠体にバッキング材料が流し込まれる。バッキング材料としては、エポキシ樹脂などを母材とし、それに対してフィラーを混合したものとして構成することができる。 First, in S101, a plurality of FPCs as shown in FIG. 1 are created. In S102, a plurality of FPCs are aligned at regular intervals, the aligned body is accommodated in, for example, a frame body, and a backing material is poured into the frame body. As the backing material, an epoxy resin or the like can be used as a base material, and a filler can be mixed therewith.
バッキング材料を充填した後、硬化させることにより、図2に示したような端面出し加工前のバッキングを構成することができる。ちなみに、このS102の工程においては、複数のFPCとバッキング材料で構成された複数のスペーサと交互に積層接着させることによって図2に示したような端面出し加工前のバッキングを構成することもできる。 By filling the backing material and then curing it, it is possible to configure the backing before the end face forming process as shown in FIG. Incidentally, in the step of S102, the backing before the end face projection processing as shown in FIG. 2 can be formed by alternately laminating and bonding a plurality of spacers made of a plurality of FPCs and a backing material.
S103では、S102によって形成されたバッキングに対してその上面及び2つの側面(2つのグランド接続用側面)に対して端面出し加工が施される。具体的には、切削・研磨などの加工処理を適用し、対象となる面に対して加工処理が施される。これによって、図3に示したように、特に、各側面上に各FPCの端面が露出することになる。各FPCの端面は図4に示したように、グランド面の端面及びグランドラインの端面を含むものである。 In S103, the end surface is processed on the upper surface and two side surfaces (two ground connection side surfaces) of the backing formed in S102. Specifically, a processing process such as cutting and polishing is applied, and the target surface is processed. As a result, as shown in FIG. 3, the end face of each FPC is exposed on each side surface. The end face of each FPC includes the end face of the ground plane and the end face of the ground line as shown in FIG.
S104では、バッキングの上面に対してメッキ処理、蒸着処理、スパッタ処理などを用いて電極薄膜が形成される。そして、S105では、バッキングの上面に導電性接着剤などを用いて圧電板が接着される。その圧電板にはその上面及び下面にあらかじめ電極層が形成されている。S106では、圧電板に対してX方向及びY方向に沿って複数の溝が形成される。具体的には、ダイシングソーなどを用いてカッティング処理がなされる。これによってマトリクス状に配列された複数の振動素子が形成されることになる。 In S104, an electrode thin film is formed on the upper surface of the backing using plating, vapor deposition, sputtering, or the like. In S105, the piezoelectric plate is bonded to the upper surface of the backing using a conductive adhesive or the like. Electrode layers are previously formed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric plate. In S106, a plurality of grooves are formed along the X direction and the Y direction with respect to the piezoelectric plate. Specifically, a cutting process is performed using a dicing saw or the like. As a result, a plurality of vibration elements arranged in a matrix are formed.
S107では、上記のような加工によって形成されたアレイ振動子の上面に共通グランド電極としての銅箔が接着される。この場合においては導電性接着剤などが用いられる。その共通グランド電極は第1実施形態において本体部分とそこから引き出された一対の引出部分とによって構成されるものである。そしてS108においては、バッキングにおける一対の側面つまり一対のグランド接続用側面において、一対の引出部分が導電性接着剤などを用いて接着される。これによって、図5(A)に示したように、各FPCにおけるグランド面及びグランドラインが引出部分に電気的に接続されることになる。 In S107, a copper foil as a common ground electrode is bonded to the upper surface of the array transducer formed by the above processing. In this case, a conductive adhesive or the like is used. The common ground electrode is constituted by a main body portion and a pair of lead portions led out therefrom in the first embodiment. In S108, the pair of lead portions are bonded to each other on the pair of side surfaces of the backing, that is, the pair of ground connection side surfaces, using a conductive adhesive or the like. As a result, as shown in FIG. 5A, the ground plane and the ground line in each FPC are electrically connected to the lead-out portion.
S109では、アレイ振動子の上面側に整合板が接着され、それに対して二次元的にカッティングを行うことにより複数の整合素子が構成される。すなわち整合層が形成される。S110においては、バッキングから引き出されている各FPCに対して電気的な接続処理がなされる。例えば図12に示したように各FPCに対して電子回路基板が接続される。もちろん各FPCを直接的に複数の信号線に対して接続するようにしてもよい。S111においては以上のように製作されたユニットがプローブケース内に収容され、また必要な作業が施されて超音波探触子が完成する。 In S109, a matching plate is bonded to the upper surface side of the array transducer, and a plurality of matching elements are configured by performing two-dimensional cutting on the matching plate. That is, a matching layer is formed. In S110, an electrical connection process is performed for each FPC drawn from the backing. For example, as shown in FIG. 12, an electronic circuit board is connected to each FPC. Of course, each FPC may be directly connected to a plurality of signal lines. In S111, the unit manufactured as described above is accommodated in the probe case, and necessary operations are performed to complete the ultrasonic probe.
次に、図7及び図8を用いて第2実施形態について説明する。なお、以上説明した各実施形態に示されている構成と同様の構成には同一符号を付しその説明を省略する。これは以下に説明する更に他の実施形態についても同様である。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the structure shown by each embodiment demonstrated above, and the description is abbreviate | omitted. The same applies to other embodiments described below.
上記第1実施形態においては、図5(A)に示したように、バッキングの側面62Aに対して引出部分が直接的に接続されていたが、第2実施形態においては、バッキングの側面62Aに対して導電性接着剤やはんだなどを用いて垂直な側面電極72が設けられ、その後に導電性接着剤76などを用いて引出部分24Bが側面電極72に接続される。側面電極72は例えば銅箔などによって構成されるものである。
In the first embodiment, as shown in FIG. 5A, the drawer portion is directly connected to the
図8には、第2実施形態における製造方法がフローチャートとして示されている。S201では、上記のS101〜S103の工程が実行され、S202においては、バッキングにおける側面に対して上述したように導電性接着剤などを用いて側面電極(側面グランド電極)が形成される。そして、S203においては、上記のS104〜S107の工程が実行され、その後、S204においてはアレイ振動子のグランド電極における引出部分が導電性接着剤などを用いて上記の側面電極に接着される。これによってバッキングの側面においてグランド接続構造が構成されることになる。S205においては上記のS109〜S111の工程が実行される。 FIG. 8 shows a manufacturing method according to the second embodiment as a flowchart. In S201, the above steps S101 to S103 are executed, and in S202, side electrodes (side surface ground electrodes) are formed on the side surfaces of the backing using the conductive adhesive or the like as described above. In S203, the above steps S104 to S107 are executed, and in S204, the lead-out portion of the ground electrode of the array transducer is bonded to the side electrode using a conductive adhesive or the like. This constitutes a ground connection structure on the side surface of the backing. In S205, the above steps S109 to S111 are executed.
上記の第2実施形態によれば、バッキングの側面に対して側面電極を構成し、その上で引出部分の接続を行ったので、より電気的な接続を良好に行えるという利点がある。 According to said 2nd Embodiment, since the side surface electrode was comprised with respect to the side surface of a backing and the drawer | drawing-out part was connected on it, there exists an advantage that a more electrical connection can be performed favorably.
次に、図9及び図10を用いて第3実施形態について説明する。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
図9には、積層体の断面が示されており、これは第1実施形態における図5(A)の断面に対応するものである。この第3実施形態においては、アレイ振動子18の上面側に設けられたグランド電極78が引出部分を有しておらず、その端面が積層体の側面に露出している。ここで、積層体はバッキング及びアレイ振動子を含んで構成されるものである。その積層体の側面が端面出し加工され、その側面に対して側面電極層80が形成される。例えばメッキ処理、蒸着処理、スパッタ処理などを用いて導電性薄膜として側面電極層が構成される。その側面電極層はグランド電極78からバッキングの側面の全体にわたって形成されているものであり、その側面電極層80によってグランド電極78と各FPCのグランド面及びグランドラインとを電気的に接続することが可能となる。ちなみに、アレイ振動子18における端部エリア内の振動素子はいわゆるダミー振動素子として存在し、すなわちそれらに対して信号ライン32Aは接続されていない。よって、そのようなダミー振動素子の電極層に側面電極層80が電気的に接続されたとしてもアレイ振動子の動作上の問題は生じない。
FIG. 9 shows a cross section of the laminate, which corresponds to the cross section of FIG. 5A in the first embodiment. In the third embodiment, the
図10には、第3実施形態の製造方法がフローチャートとして示されている。S301では、上記のS101及びS102の工程が実行される。S302では、バッキングに対して上面の端面出し加工が施される。そしてS303においては上記のS104〜S106の工程が実行される。 FIG. 10 shows a flowchart of the manufacturing method of the third embodiment. In S301, the above steps S101 and S102 are executed. In S <b> 302, the upper end surface is processed for the backing. In step S303, the above steps S104 to S106 are executed.
S304においてはアレイ振動子上にグランド電極が設けられる。そのグランド電極は上述したように引出部分を有していないものである。S305では積層体の側面(グランド接続用側面)に対して端面出し加工が施される。 In S304, a ground electrode is provided on the array transducer. The ground electrode does not have a lead-out portion as described above. In S305, the end face processing is performed on the side surface (side surface for ground connection) of the laminated body.
S306においては、積層体の側面に対して側面電極層(側面グランド電極層)が上述したスパッタ処理などを用いて形成される。これによってグランド接続構造が実現する。S307においては上記のS109〜S111の工程が実行される。 In S306, a side electrode layer (side ground electrode layer) is formed on the side surface of the laminate using the above-described sputtering process or the like. As a result, a ground connection structure is realized. In S307, the above steps S109 to S111 are executed.
よって、第3実施形態によれば、引出部分を導電性接着剤などを用いてバッキング側面に接着させる工程を行うことなく、積層体の側面に対して電極層の形成を行うだけで必要なグランド電極の相互接続を達成できるという利点がある。 Therefore, according to the third embodiment, the necessary grounding is performed only by forming the electrode layer on the side surface of the multilayer body without performing the process of bonding the lead portion to the backing side surface using a conductive adhesive or the like. There is the advantage that electrode interconnections can be achieved.
上記の第1実施形態〜第3実施形態においては、各FPCに対してその表面に一対のグランドラインが形成されていたが、場合によっては、そのような一対のグランドラインを設けることなくFPCを形成するようにしてもよい。そのような変形例が図11に示されている。図11において、FPC100における表面に注目すると、そこには基板層27上に信号ラインアレイ32が形成されているが、その両側にはグランドラインは形成されていない。ちなみに、裏面については上記の各実施形態と同様にグランド面42が形成されている。このようなFPC100を用いても、上記の各実施形態をそのまま実行させることができる。特に、上記の各実施形態においては、バッキングの2つの側面が引出部分あるいは側面電極層によって包み込まれ、すなわち覆われるため、必ずしも各FPCごとにグランドラインを設けることなく良好なシールド効果を発揮させることができる。もちろん、よりクロストークを効果的に防止するためには、上記の各実施形態と同様に、各FPCごとに必要な本数のグランドラインを設けるのが望ましい。
In the first to third embodiments described above, a pair of ground lines are formed on the surface of each FPC. However, in some cases, the FPC may be provided without providing such a pair of ground lines. You may make it form. Such a modification is shown in FIG. In FIG. 11, when attention is paid to the surface of the
以上説明したように、上記の各実施形態によれば、比較例で説明したようなスルーホールを用いることなくバッキングの側面を利用して必要なグランド電極の相互接続を行うことができるので、スルーホールの形成によって生ずる各種の問題を解消できるという利点がある。特に、アレイ振動子の近傍においてグランド接続を行うことができるので、電気的なクロストークをより良好に低減できるという利点がある。 As described above, according to each of the above-described embodiments, the necessary ground electrodes can be interconnected using the side surface of the backing without using the through-hole as described in the comparative example. There is an advantage that various problems caused by the formation of holes can be solved. In particular, since the ground connection can be performed in the vicinity of the array transducer, there is an advantage that electrical crosstalk can be reduced more favorably.
18 アレイ振動子、20 整合層、24 グランド電極、27 基板層、32 信号ライン列、32A 信号ライン、34A,34B グランドライン、42 グランド面、58 FPC、60 端面出し加工前のバッキング、62 端面出し加工後のバッキング、64 FPCの端面。 18 array transducer, 20 matching layer, 24 ground electrode, 27 substrate layer, 32 signal line row, 32A signal line, 34A, 34B ground line, 42 ground surface, 58 FPC, 60 backing before end surface processing, 62 end surface Backing after processing, end face of 64 FPC.
Claims (9)
前記アレイ振動子の上面側に設けられる振動子グランド電極と、
前記アレイ振動子の下面側に設けられ、バッキング材料内に整列配置されたフィルム状の基板群を有するバッキングと、
を含み、
前記各基板は、
基板層と、
前記基板層の一方面に形成され、前記アレイ振動子に電気的に接続される信号ライン列と、
前記基板層の一方面及び他方面の少なくとも一方に形成され、前記信号ライン列に対する基板面方向シールド効果及び基板間シールド効果の少なくとも一方を発揮する基板グランド電極部と、
を有し、
前記バッキングにおけるグランド接続用側面上には前記各基板の端面が露出し、
前記各基板の端面には前記基板グランド電極部の端面が含まれ、
前記振動子グランド電極と前記各基板における基板グランド電極部の端面とを電気的に接続するグランド接続手段が設けられ、
前記グランド接続手段は、前記アレイ振動子における振動子グランド電極の一部であって前記バッキングにおけるグランド接続用側面を覆う引出部分を、前記各基板の基板グランド電極部の端面に電気的に接続する部材、又は、前記バッキングにおけるグランド接続用側面に形成された電極であって前記振動子グランド電極と前記各基板の基板グランド電極部の端面とを接続する側面電極である、
ことを特徴とする超音波探触子。 An array vibrator comprising a plurality of vibration elements;
A vibrator ground electrode provided on the upper surface side of the array vibrator;
A backing having a film-like substrate group provided on the lower surface side of the array transducer and aligned in the backing material;
Including
Each of the substrates is
A substrate layer;
A signal line row formed on one surface of the substrate layer and electrically connected to the array transducer;
A substrate ground electrode portion formed on at least one of the one surface and the other surface of the substrate layer and exhibiting at least one of a substrate surface direction shielding effect and an inter-substrate shielding effect on the signal line row ;
Have
The end face of each substrate is exposed on the side surface for ground connection in the backing,
The end surface of each substrate includes the end surface of the substrate ground electrode portion,
Ground connection means provided we are to electrically connect the edge of the substrate ground electrode portion in the respective substrate and the vibrator ground electrode,
The ground connection means electrically connects a lead portion that is a part of the transducer ground electrode in the array transducer and covers the ground connection side surface in the backing to the end surface of the substrate ground electrode portion of each substrate. A member, or an electrode formed on a side surface for ground connection in the backing, which is a side electrode connecting the vibrator ground electrode and an end surface of a substrate ground electrode portion of each substrate;
An ultrasonic probe characterized by that.
前記基板グランド電極部は、前記基板層の一方面に形成され前記基板面方向シールド効果を発揮する少なくとも1つのグランドラインと、前記基板層の他方面に全面的に形成され前記基板間シールド効果を発揮するグランド面と、を有し、
前記基板グランド電極部の端面は、前記グランドラインの端面と、前記グランド面の端面と、で構成されることを特徴とする超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 1,
The substrate ground electrode portion is formed on one surface of the substrate layer and has at least one ground line that exhibits the shielding effect in the substrate surface direction , and is formed entirely on the other surface of the substrate layer and has the inter-substrate shielding effect. A ground plane to exert ,
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein an end surface of the substrate ground electrode portion includes an end surface of the ground line and an end surface of the ground surface.
前記バッキングにおける複数のグランド接続用側面のそれぞれに前記グランド接続手段が設けられたことを特徴とする超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 1 or 2,
An ultrasonic probe characterized in that the ground connection means is provided on each of a plurality of ground connection side surfaces in the backing.
前記アレイ振動子の上面側に設けられる振動子グランド電極と、
前記アレイ振動子の下面側に設けられ、バッキング材料内に整列配置されたフィルム状の基板群を有するバッキングと、
を含み、
前記振動子グランド電極は、
前記アレイ振動子の上面側に積層される本体部分と、
前記本体部分から引き出された引出部分と、
で構成され、
前記各基板は、
基板層と、
前記基板層の一方面に形成され、前記アレイ振動子に電気的に接続される信号ライン列と、
前記基板層の一方面に形成され、前記信号ライン列に対する基板面方向シールド効果を発揮する少なくとも1つのグランドラインと、
前記基板層の他方面に全面的に形成され、基板間シールド効果を発揮するグランド面と、
を有し、
前記バッキングにおけるグランド接続用側面上には前記各基板の端面が露出し、
前記各基板の端面には前記グランドラインの端面及び前記グランド面の端面が含まれ、
前記バッキングにおけるグランド接続用側面を覆う部分としての前記振動子グランド電極の引出部分と、前記各基板における前記グランドラインの端面及び前記グランド面の端面と、を電気的に接続するグランド接続手段が設けられたことを特徴とする超音波探触子。 An array vibrator comprising a plurality of vibration elements;
A vibrator ground electrode provided on the upper surface side of the array vibrator;
A backing having a film-like substrate group provided on the lower surface side of the array transducer and aligned in the backing material;
Including
The vibrator ground electrode is
A main body portion laminated on the upper surface side of the array transducer;
A drawn-out portion drawn from the main body portion;
Consists of
Each of the substrates is
A substrate layer;
A signal line row formed on one surface of the substrate layer and electrically connected to the array transducer;
At least one ground line formed on one surface of the substrate layer and exhibiting a substrate surface direction shielding effect on the signal line row ;
A ground surface that is formed entirely on the other surface of the substrate layer and that exhibits an inter-substrate shielding effect ;
Have
The end face of each substrate is exposed on the side surface for ground connection in the backing,
The end surface of each substrate includes an end surface of the ground line and an end surface of the ground surface,
Provided is a ground connection means for electrically connecting a lead portion of the vibrator ground electrode as a portion covering the ground connection side surface in the backing, and an end surface of the ground line and an end surface of the ground surface in each substrate. An ultrasonic probe characterized by
前記バッキングにおける前記グランド接続用側面に対して前記引出部分が面接合され、
前記グランド接続手段は前記面接合のための部材である、ことを特徴とする超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 4,
The lead-out portion is surface bonded to the ground connection side surface in the backing ,
The ultrasonic probe, wherein the ground connection means is a member for the surface bonding .
前記バッキングにおける前記グランド接続用側面にはバッキング側面電極が形成され、
前記バッキング側面電極に対して前記引出部分が面接合され、
前記グランド接続手段は前記バッキング側面電極及び前記面接合のための部材である、
ことを特徴とする超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 4,
A backing side surface electrode is formed on the ground connection side surface in the backing,
The extraction portion is surface bonded to the backing side electrode ,
The ground connecting means is a member for the backing side surface electrode and the surface bonding,
An ultrasonic probe characterized by that.
前記アレイ振動子の上面側に設けられる振動子グランド電極と、
前記アレイ振動子の下面側に設けられ、バッキング材料内に整列配置されたフィルム状の基板群を有するバッキングと、
を含み、
前記各基板は、
基板層と、
前記基板層の一方面に形成され、前記アレイ振動子に電気的に接続される信号ライン列と、
前記基板層の一方面に形成され、前記信号ライン列に対する基板面方向シールド効果を発揮する少なくとも1つのグランドラインと、
前記基板層の他方面に全面的に形成され、基板間シールド効果を発揮するグランド面と、
を有し、
前記アレイ振動子及び前記バッキングで構成される積層体におけるグランド接続用側面上には、前記振動子グランド電極の端面と、前記各基板の端面と、が露出し、
前記各基板の端面には前記グランドラインの端面及び前記グランド面の端面が含まれ、
前記積層体における前記グランド接続用側面にはグランド接続手段としての積層体側面電極が形成され、
前記積層体側面電極により、前記振動子グランド電極の端面と、前記各基板における前記グランドラインの端面及び前記グランド面の端面と、が電気的に接続されたことを特徴とする超音波探触子。 An array vibrator comprising a plurality of vibration elements;
A vibrator ground electrode provided on the upper surface side of the array vibrator;
A backing having a film-like substrate group provided on the lower surface side of the array transducer and aligned in the backing material;
Including
Each of the substrates is
A substrate layer;
A signal line row formed on one surface of the substrate layer and electrically connected to the array transducer;
At least one ground line formed on one surface of the substrate layer and exhibiting a substrate surface direction shielding effect on the signal line row ;
A ground surface that is formed entirely on the other surface of the substrate layer and that exhibits an inter-substrate shielding effect ;
Have
On the side surface for ground connection in the laminate composed of the array transducer and the backing, the end surface of the transducer ground electrode and the end surface of each substrate are exposed,
The end surface of each substrate includes an end surface of the ground line and an end surface of the ground surface,
A laminated body side electrode as a ground connecting means is formed on the side surface for ground connection in the laminated body,
An ultrasonic probe characterized in that an end face of the transducer ground electrode is electrically connected to an end face of the ground line and an end face of the ground plane in each substrate by the laminate side electrode. .
前記バッキングにおけるグランド接続用側面を加工し、これにより、そのグランド接続用側面上に、前記各基板に形成された電極部であって当該基板上の信号ライン列に対する基板面方向シールド効果及び基板間シールド効果の少なくとも一方を発揮する基板グランド電極部の端面を露出させる工程と、
前記バッキング上にアレイ振動子を設ける工程と、
前記アレイ振動子上に振動子グランド電極を設ける工程と、
前記振動子グランド電極と前記各基板の基板グランド電極部の端面とを電気的に接続する工程であって、前記振動子グランド電極の一部であって前記バッキングにおけるグランド接続用側面を覆う引出部分を、前記各基板の基板グランド電極部の端面に接続部材により電気的に接続し、又は、前記バッキングにおけるグランド接続用側面に、前記振動子グランド電極と前記各基板の基板グランド電極部の端面とを接続する側面電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする超音波振動子の製造方法。 Forming a backing having a group of film-like substrates aligned in the backing material at predetermined intervals;
Processing the ground connection side in the backing, thereby, the ground connection on the side, each substrate A formed electrode portion between the substrate surface direction shielding effect and the substrate for the signal line sequence on the substrate Exposing the end face of the substrate ground electrode portion that exhibits at least one of the shielding effects ;
Providing an array transducer on the backing;
Providing a vibrator ground electrode on the array vibrator;
A step of electrically connecting the vibrator ground electrode and an end face of the substrate ground electrode portion of each substrate, wherein the lead part is a part of the vibrator ground electrode and covers a ground connection side surface in the backing Is electrically connected to the end face of the substrate ground electrode portion of each substrate by a connecting member, or on the side surface for ground connection in the backing, the vibrator ground electrode and the end face of the substrate ground electrode portion of each substrate Forming a side electrode to connect ,
The manufacturing method of the ultrasonic transducer | vibrator characterized by the above-mentioned.
前記バッキングにおけるグランド接続用側面を加工し、これにより、そのグランド接続用側面上に、前記各基板の一方面に形成された基板面方向シールド効果を発揮するグランドラインの端面及び前記各基板の他方面に形成された基板間シールド効果を発揮するグランド面の端面を露出させる工程と、
前記バッキング上にアレイ振動子を設ける工程と、
前記アレイ振動子上に振動子グランド電極を設ける工程と、
前記振動子グランド電極と、前記各基板のグランドラインの端面及び前記グランド面の端面からなる基板グランド電極部と、を電気的に接続する工程であって、前記振動子グランド電極の一部であって前記バッキングにおけるグランド接続用側面を覆う引出部分を、前記各基板の基板グランド電極部の端面に接続部材により電気的に接続し、又は、前記バッキングにおけるグランド接続用側面に、前記振動子グランド電極と前記各基板の基板グランド電極部の端面とを接続する側面電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする超音波振動子の製造方法。
Forming a backing having a group of film-like substrates aligned in the backing material at predetermined intervals;
Processing the ground connection side in the backing, thereby, on the ground connection side, the other end face and the respective substrate of the ground line to exert the substrate surface direction shielding effect which is formed on one surface of each substrate A step of exposing an end face of a ground plane that exhibits a shielding effect between substrates formed in the direction;
Providing an array transducer on the backing;
Providing a vibrator ground electrode on the array vibrator;
A step of electrically connecting the vibrator ground electrode and a substrate ground electrode portion including an end face of the ground line of each substrate and an end face of the ground face, and is a part of the vibrator ground electrode. The lead portion covering the side surface for ground connection in the backing is electrically connected to the end surface of the substrate ground electrode portion of each substrate by a connecting member, or the vibrator ground electrode is connected to the side surface for ground connection in the backing. And a step of forming a side electrode connecting the end surface of the substrate ground electrode portion of each substrate ,
The manufacturing method of the ultrasonic transducer | vibrator characterized by the above-mentioned.
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