JP5462077B2 - Transducer and ultrasonic probe - Google Patents
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Description
本発明は、複数の圧電体を積層してなる積層体を含む振動子、および、当該振動子を備えた超音波探触子に関する。 The present invention relates to a vibrator including a laminate formed by laminating a plurality of piezoelectric bodies, and an ultrasonic probe including the vibrator.
近年、医療分野において、超音波画像を利用した医療診断が実用化されている。超音波画像は、被検体の体内にある診察対象部位に超音波振動子を内蔵した超音波探触子から超音波を送信し、その際得られるエコー信号に基づいて形成される。 In recent years, medical diagnosis using ultrasonic images has been put into practical use in the medical field. An ultrasonic image is formed based on an echo signal obtained by transmitting an ultrasonic wave from an ultrasonic probe having a built-in ultrasonic transducer to a site to be examined in a subject.
この超音波探触子に内蔵されている振動子は、音と電圧とを相互に変換できる圧電体を有している。近年、この振動子を電気的に低インピーダンスにするために、圧電体を積層した振動子が従来から知られている（例えば特許文献１−１１など）。かかる積層型の振動子は、複数の圧電体を積層させてなるものであり、その積層体の上面および底面、および、積層された各圧電体の間には電極が形成される。この複数の電極のうち、奇数番目の電極同士、および、偶数番目の電極同士が、それぞれ一つに電気的に接続されたうえで、グランド電極、および、シグナル電極へと接続される。かかる構成とすることで、複数の圧電体が、電気的には並列接続され、音響的には直列接続されることになり、振動子と伝送線路、送信機、受信機間との電気的マッチングがとりやすくなり、高感度で広帯域の送受信感度特性が得られる。 The vibrator built in this ultrasonic probe has a piezoelectric body that can convert sound and voltage mutually. In recent years, a vibrator in which a piezoelectric material is laminated has been known in order to make this vibrator electrically low in impedance (for example, Patent Documents 1-11). Such a laminated vibrator is formed by laminating a plurality of piezoelectric bodies, and electrodes are formed between the top and bottom surfaces of the laminated body and between the laminated piezoelectric bodies. Of the plurality of electrodes, the odd-numbered electrodes and the even-numbered electrodes are electrically connected to each other and then connected to the ground electrode and the signal electrode. With such a configuration, a plurality of piezoelectric bodies are electrically connected in parallel and acoustically connected in series, and electrical matching between the vibrator and the transmission line, transmitter, and receiver is performed. The transmission / reception sensitivity characteristics of high sensitivity and wide band can be obtained.
ここで、こうした積層型の振動子を製造するためには、上述したように、奇数番目の電極同士、および、偶数番目の電極同士をそれぞれ電気的に接続する必要がある。この電極の接続を行うための技術が従来から多数提案されている。例えば、図１８に示すような従来の振動子においては、圧電体２２−１，２２−２，２２−３を積層した積層体の一側面において、偶数番目の電極２４−２を絶縁する絶縁体５２を形成した後に、当該一側面にメッキなどで電極５０を形成し、奇数番目の電極層２４−１，２４−３同士を電気的に接続していた。また、同様に、積層体の他側面において、奇数番目の電極層２４−３を絶縁する絶縁体を形成した後に、当該他側面にメッキなどで電極５０を形成し、偶数番目の電極層２４−２，２４−４同士を電気的に接続していた。 Here, in order to manufacture such a laminated vibrator, it is necessary to electrically connect odd-numbered electrodes and even-numbered electrodes, as described above. Many techniques for connecting the electrodes have been proposed. For example, in the conventional vibrator as shown in FIG. 18, an insulator that insulates the even-numbered electrode 24-2 on one side surface of the laminated body in which the piezoelectric bodies 22-1, 22-2, and 22-3 are laminated. After forming 52, the electrode 50 was formed on the one side surface by plating or the like, and the odd-numbered electrode layers 24-1 and 24-3 were electrically connected to each other. Similarly, after forming an insulator that insulates the odd-numbered electrode layer 24-3 on the other side of the laminate, the electrode 50 is formed on the other side by plating or the like, and the even-numbered electrode layer 24- 2, 24-4 were electrically connected to each other.
また、図１９に示すような従来の振動子においては、各圧電体２２−１，２２−２，２２−３の上面、下面、および両側面に電極層２４，５４を形成したうえで、上面および下面に電極層２４を一部分離するギャップ５６を形成している。そして、かかる構成の圧電体２２を交互に積層することで、偶数番目の電極層２４−２，２４−４同士、奇数番目の電極層２４−１，２４−３同士を電気的に接続していた。 Further, in the conventional vibrator as shown in FIG. 19, the electrode layers 24 and 54 are formed on the upper surface, the lower surface, and both side surfaces of each piezoelectric body 22-1, 22-2 and 22-3. A gap 56 for partially separating the electrode layer 24 is formed on the lower surface. Then, the even-numbered electrode layers 24-2 and 24-4 and the odd-numbered electrode layers 24-1 and 24-3 are electrically connected by alternately stacking the piezoelectric bodies 22 having such a configuration. It was.
しかしながら、こうした従来の技術では、振動子の製造工程が煩雑になりがちで、製造コストも増加しがちという問題があった。例えば、図１８に示す振動子では、積層体の側面に絶縁体５２および電極５０を形成する工程が必要であり、非常に手間であった。また、図１９に示す振動子では、各圧電体を所定の寸法に切り出した後、側面にも電極５４を形成し、上面および下面の電極を分離するためのギャップ５６を形成する必要があった。また、圧電体２２それぞれの位置決め精度を、電極分離幅（ギャップ幅）より狭くする必要があり、非常に手間であった。 However, such a conventional technique has a problem that the manufacturing process of the vibrator tends to be complicated and the manufacturing cost tends to increase. For example, the vibrator shown in FIG. 18 requires a process of forming the insulator 52 and the electrode 50 on the side surface of the laminate, which is very laborious. Further, in the vibrator shown in FIG. 19, after each piezoelectric body is cut out to a predetermined size, it is necessary to form electrodes 54 on the side surfaces and to form gaps 56 for separating the upper and lower electrodes. . Further, the positioning accuracy of each piezoelectric body 22 needs to be narrower than the electrode separation width (gap width), which is very laborious.
そこで、本発明では、より簡易に製造でき得る振動子および当該振動子を備えた超音波探触子を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a transducer that can be manufactured more easily and an ultrasonic probe including the transducer.
本発明の振動子は、上面および下面に電極が設けられた複数の圧電体を面方向にずれた状態で積層した積層体であって、前記電極により当該積層体の上面、下面および圧電体間に電極層が形成された積層体と、前記積層体の上面に配置された第一水平電極と、前記積層体の下面に配置された第二水平電極と、積層方向にのみ導電性を発揮する姿勢で配される複数の異方導電体であって、ずらして積層されることで外部に露出した電極層と、前記第一水平電極、第二水平電極、他の電極層の露出部分のいずれか一つの間に配置されることで、偶数番目の電極層同士および奇数番目の電極層同士を電気的に一つに接続する複数の異方導電体と、を備えることを特徴とする。 The vibrator according to the present invention is a laminated body in which a plurality of piezoelectric bodies each provided with an electrode on the upper surface and the lower surface are stacked in a state shifted in the plane direction, and the electrodes are interposed between the upper surface, the lower surface, and the piezoelectric body. A layered body having an electrode layer formed thereon, a first horizontal electrode disposed on the top surface of the layered body, a second horizontal electrode disposed on the bottom surface of the layered body, and exhibiting conductivity only in the stacking direction. A plurality of anisotropic conductors arranged in a posture, and the electrode layer exposed to the outside by being laminated in a shifted manner, and any one of the exposed portions of the first horizontal electrode, the second horizontal electrode, and the other electrode layer And a plurality of anisotropic conductors that electrically connect even-numbered electrode layers and odd-numbered electrode layers together.
他の好適な態様では、前記積層体は、奇数番目の電極層それぞれの少なくとも一部が第一水平電極または他の奇数番目の電極層の露出部分に対向した状態で露出し、偶数番目の電極層それぞれの少なくとも一部が第二水平電極または他の偶数番目の電極層の露出部分に対向した状態で露出するように複数の圧電体が積層されている。この場合において、前記積層体は、揃う端部が交互に変わるように、異方導電体の幅分だけ幅が異なる二サイズの圧電体が交互に面方向にずれて積層されており、前記異方導電体は、前記奇数番目の電極層のうちずらして積層することにより外部に露出した露出部分と第一水平電極との間、および、前記偶数番目の電極層のうちずらして積層することにより外部に露出した露出部分と第一水平電極との間に配設される、ことが望ましい。 In another preferred embodiment, the stacked body is exposed with at least a part of each of the odd-numbered electrode layers facing the exposed portion of the first horizontal electrode or the other odd-numbered electrode layers, and the even-numbered electrodes. A plurality of piezoelectric bodies are laminated so that at least a part of each layer is exposed in a state of facing the exposed portion of the second horizontal electrode or other even-numbered electrode layer. In this case, in the laminated body, two sizes of piezoelectric bodies having different widths by the width of the anisotropic conductor are alternately shifted in the plane direction so that the aligned end portions are alternately changed. The direction conductor is shifted between the odd-numbered electrode layers and stacked between the exposed portion exposed to the outside and the first horizontal electrode, and is shifted and stacked among the even-numbered electrode layers. It is desirable to be disposed between the exposed portion exposed to the outside and the first horizontal electrode.
他の好適な態様では、前記複数の圧電体は、奇数個であり、電極層は偶数個形成される。他の好適な態様では、前記複数の電極層のうち少なくとも一つは、他の電極層を介して、第一水平電極または第二水平電極に電気的に接続される。 In another preferred aspect, the plurality of piezoelectric bodies is an odd number, and an even number of electrode layers are formed. In another preferred embodiment, at least one of the plurality of electrode layers is electrically connected to the first horizontal electrode or the second horizontal electrode via the other electrode layer.
他の本発明である超音波探触子は、バッキング材と、振動子と、整合層と、音響レンズと、がケース内部に収容された超音波探触子であって、前記振動子は、上面および下面に電極が設けられた複数の圧電体を面方向にずれた状態で積層した積層体であって、前記電極により当該積層体の上面、下面および圧電体間に電極層が形成された積層体と、前記積層体の上面に配置された第一水平電極と、前記積層体の下面に配置された第二水平電極と、積層方向にのみ導電性を発揮する姿勢で配される複数の異方導電体であって、ずらして積層されることで外部に露出した電極層と、前記第一水平電極、第二水平電極、他の電極層の露出部分のいずれか一つの間に配置されることで、偶数番目の電極層同士および奇数番目の電極層同士を電気的に一つに接続する複数の異方導電体と、を備えることを特徴とする。 Another ultrasonic probe according to the present invention is an ultrasonic probe in which a backing material, a vibrator, a matching layer, and an acoustic lens are housed inside a case, and the vibrator includes: A laminated body in which a plurality of piezoelectric bodies having electrodes provided on the upper surface and the lower surface are stacked in a state shifted in the plane direction, and an electrode layer is formed between the upper surface, the lower surface, and the piezoelectric body of the laminated body by the electrodes. A laminated body, a first horizontal electrode disposed on the upper surface of the laminated body, a second horizontal electrode disposed on the lower surface of the laminated body, and a plurality of layers arranged in a posture that exhibits conductivity only in the laminating direction. An anisotropic conductor, which is disposed between any one of the electrode layer exposed to the outside by being laminated while being shifted, and the exposed portion of the first horizontal electrode, the second horizontal electrode, and the other electrode layer. Electrically connect even-numbered electrode layers and odd-numbered electrode layers together. Characterized in that it comprises a plurality of anisotropic conductor to be connected to.
本発明によれば、異方導電体で電極層の電気的接続が図ることができ、別途、電極や絶縁体を形成する必要がないため、より簡易に振動子、ひいては、超音波探触子を製造できる。 According to the present invention, since the electrode layer can be electrically connected with the anisotropic conductor, and it is not necessary to separately form an electrode or an insulator, the vibrator, and thus the ultrasonic probe can be more easily formed. Can be manufactured.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である超音波探触子の内部構造の概略図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of the internal structure of an ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention.
超音波探触子の内部には、図１に示すように、バッキング材１０と、短冊状に分割された複数の振動子１２と、整合層１３，１４と、音響レンズ１６が配設されている。バッキング材１０は、振動子１２の背面に設けられ、後方への音を吸収する部材である。かかるバッキング材１０を設けることにより、余分な振動をおさえられ、パルス幅を短くすることができる。振動子１２は、音を電圧に、電圧を音に変換する。本実施形態では、この振動子１２として、複数の圧電体を積層した積層型の振動子１２を用いるが、これについては後に詳説する。 As shown in FIG. 1, a backing material 10, a plurality of transducers 12 divided into strips, matching layers 13 and 14, and an acoustic lens 16 are disposed inside the ultrasonic probe. Yes. The backing material 10 is a member that is provided on the back surface of the vibrator 12 and absorbs backward sound. By providing such a backing material 10, excessive vibration can be suppressed and the pulse width can be shortened. The vibrator 12 converts sound into voltage and voltage into sound. In the present embodiment, the vibrator 12 is a laminated vibrator 12 in which a plurality of piezoelectric bodies are laminated. This will be described in detail later.
整合層１３，１４は、振動子１２と生体との中間的な音響インピーダンスを持つ材料からなり、音響インピーダンスの違いによる反射を低減させる部材である。本実施形態では、振動子１２側から順に、第一整合層１３および第二整合層１４が設けられており、第二整合層１４は、第一整合層１３に比べて、生体に近い音響インピーダンスを持っている。音響レンズ１６は、生体よりも遅い音速の材料、例えば、シリコン等からなるレンズで、超音波ビームをスライス方向に収束させる。 The matching layers 13 and 14 are made of a material having an intermediate acoustic impedance between the vibrator 12 and the living body, and are members that reduce reflection due to a difference in acoustic impedance. In the present embodiment, the first matching layer 13 and the second matching layer 14 are provided in order from the vibrator 12 side, and the second matching layer 14 has an acoustic impedance closer to a living body than the first matching layer 13. have. The acoustic lens 16 is a lens made of a material having a sound velocity slower than that of a living body, such as silicon, and converges the ultrasonic beam in the slice direction.
次に、本実施形態で用いる振動子１２について詳説する。図２は、本実施形態で用いる振動子１２の概略斜視図であり、図３は概略正面図である。なお、以下の図面では、振動子１２の構成を明確にするために、各部材を実際とは異なる尺度で図示している。例えば、図面において、電極を肉厚に図示しているが、実際には、これら電極は薄膜として形成されており、実際にはより肉薄である。 Next, the vibrator 12 used in the present embodiment will be described in detail. FIG. 2 is a schematic perspective view of the vibrator 12 used in the present embodiment, and FIG. 3 is a schematic front view. In the following drawings, in order to clarify the configuration of the vibrator 12, each member is illustrated on a different scale from the actual scale. For example, in the drawings, the electrodes are shown as being thick, but in actuality, these electrodes are formed as thin films and are actually thinner.
本実施形態の振動子１２は、複数の圧電体２２−１，２２−２，２２−３（以下、三つの圧電体を区別しない場合は単に「圧電体２２」と呼び、ハイフン以下を省略する。以下、他部材でも同じ）を積層した積層体２０と、当該積層体２０の上面（すなわち、最上段に位置する圧電体２２−１の上面）に接続されるグランド電極３０、積層体２０の下面（すなわち最下層に位置する圧電体２２−３の下面）に接続されるシグナル電極３２、および、各圧電体２２の表面に形成された電極を電気的に接続する異方導電体２８などから構成されている。 The vibrator 12 according to the present embodiment includes a plurality of piezoelectric bodies 22-1 2-2 and 22-3 (hereinafter simply referred to as “piezoelectric bodies 22” when the three piezoelectric bodies are not distinguished from each other, and the hyphens and the following are omitted. Hereinafter, the laminated body 20 in which the other members are laminated), the ground electrode 30 connected to the upper surface of the laminated body 20 (that is, the upper surface of the piezoelectric body 22-1 positioned at the uppermost stage), and the laminated body 20 From the signal electrode 32 connected to the lower surface (that is, the lower surface of the piezoelectric body 22-3 positioned at the lowermost layer), the anisotropic conductor 28 that electrically connects the electrodes formed on the surface of each piezoelectric body 22, and the like It is configured.
圧電体２２は、周知の通り、音を電圧に、電圧を音に変換するものである。本実施形態では、電気的に低インピーダンスとするために、この圧電体２２を三つ積層し、積層体２０を構成している。 As is well known, the piezoelectric body 22 converts sound into voltage and voltage into sound. In the present embodiment, three piezoelectric bodies 22 are stacked to form a stacked body 20 in order to obtain an electrically low impedance.
圧電体２２としては、ＰＺＴや、チタン酸バリウムなどの圧電セラミックス、あるいは、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３）や、ＰＭＮＴ（Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３）などの圧電体単結晶が用いられ、それぞれ、図中に矢印で示す方向に完全に分極処理されている。積層する際には、この分極の向きが交互に並ぶように上下に積層される。 As the piezoelectric body 22, piezoelectric ceramics such as PZT and barium titanate, PZT (Pb (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O 3 —PbTiO 3 ), PMNT (Pb (Mg 1/3 Nb 2). / 3 ) Piezoelectric single crystals such as O 3 -PbTiO 3 ) are used, and each is completely polarized in the direction indicated by the arrow in the figure. When laminating, the layers are laminated vertically so that the directions of polarization are alternately arranged.
各圧電体２２の上面および下面には電極が形成されており、積層した際、各圧電体２２間に電極が介在するようになっている。そして、この電極が、積層体２０の最上面に位置する上面電極層２４−１、積層体２０の下面に位置する下面電極層２４−４、隣接する二つの圧電体２２の間に位置する内部電極層２４−２，２４−３を構成する。これら複数の電極層２４のうち、グランド電極３０から数えて、奇数番目の電極層２４−１，２４−３は、グランド電極３０に電気的に接続され、偶数番目の電極層２４−２，２４−４はシグナル電極３２に電気的に接続される。本実施形態では、この電気的接続を簡易かつ確実に行うために、三つの圧電体２２を特殊な態様で積層するとともに、圧電体２２の幅を異ならせているが、これについては後に詳説する。 Electrodes are formed on the upper and lower surfaces of each piezoelectric body 22 so that the electrodes are interposed between the piezoelectric bodies 22 when stacked. And this electrode has an upper surface electrode layer 24-1 positioned on the uppermost surface of the multilayer body 20, a lower surface electrode layer 24-4 positioned on the lower surface of the multilayer body 20, and an interior positioned between two adjacent piezoelectric bodies 22. The electrode layers 24-2 and 24-3 are configured. Of the plurality of electrode layers 24, the odd-numbered electrode layers 24-1 and 24-3 counted from the ground electrode 30 are electrically connected to the ground electrode 30, and the even-numbered electrode layers 24-2 and 24-24. -4 is electrically connected to the signal electrode 32. In the present embodiment, in order to easily and surely make this electrical connection, the three piezoelectric bodies 22 are laminated in a special manner and the widths of the piezoelectric bodies 22 are made different. This will be described in detail later. .
積層体２０の上面には、グランド電極３０が配置されている。このグランド電極３０は、積層体２０の上面に位置する上面電極層２４−１（１番目の電極層）の電極に物理的に接触する水平電極であり、この物理的接触により上面電極層２４−１と電気的に接続される。 A ground electrode 30 is disposed on the upper surface of the stacked body 20. The ground electrode 30 is a horizontal electrode that physically contacts the electrode of the upper electrode layer 24-1 (first electrode layer) located on the upper surface of the stacked body 20, and the upper electrode layer 24- 1 is electrically connected.
積層体２０の下面には、シグナル電極３２が配置されている。このシグナル電極３２は、積層体２０の下面に位置する下面電極層２４−４（４番目の電極層）の電極に物理的に接触する水平電極であり、この物理的接触により下面電極層２４−４と電気的に接続される。 A signal electrode 32 is disposed on the lower surface of the stacked body 20. The signal electrode 32 is a horizontal electrode that physically contacts the electrode of the lower electrode layer 24-4 (fourth electrode layer) located on the lower surface of the multilayer body 20, and the lower electrode layer 24- 4 is electrically connected.
異方導電体２８は、奇数層の電極層２４−１，２４−３をグランド電極３０に、偶数層の電極層２４−２，２４−４をシグナル電極３２に、それぞれ電気的に接続するために配置される部材である。異方導電体２８は、その名の通り、特定の方向にのみ導電性を発揮する部材である。かかる異方導電体２８としては、種々の構成のものを採用できるが、例えば、図４（Ａ）に示すように、絶縁体４０の基材に、ファイバー状の導電性フィラー４２を配向させ、充填したものを用いてもよい。また、異方導電体２８として、図４（Ｂ）に示すように、絶縁体４０を上下に貫通する溝または穴に導電体４２を充填したものや、導電体４２の上面および下面を除く周囲を絶縁体４０で覆ったものを用いてもよい。さらに、異方導電体２８として、図４（Ｃ）に示すように絶縁体４０の基材の上下および一側面に電極膜４２を形成したものや、図４（Ｄ）に示すように柔軟性のある絶縁体４０の片面に導電膜４２を形成したうえで、これを折り曲げたものを用いてもよい。 The anisotropic conductor 28 electrically connects the odd-numbered electrode layers 24-1 and 24-3 to the ground electrode 30 and the even-numbered electrode layers 24-2 and 24-4 to the signal electrode 32, respectively. It is a member arrange | positioned. As the name suggests, the anisotropic conductor 28 is a member that exhibits conductivity only in a specific direction. As the anisotropic conductor 28, those having various configurations can be adopted. For example, as shown in FIG. 4A, a fiber-like conductive filler 42 is oriented on the base material of the insulator 40, What was filled may be used. Further, as shown in FIG. 4B, the anisotropic conductor 28 has a groove or a hole vertically penetrating the insulator 40 filled with the conductor 42, and the periphery of the conductor 42 excluding the upper and lower surfaces. May be used that is covered with an insulator 40. Further, as the anisotropic conductor 28, as shown in FIG. 4 (C), the electrode film 42 is formed on the top and bottom and one side of the base material of the insulator 40, or as shown in FIG. The conductive film 42 may be formed on one side of the insulator 40 having a certain shape and then bent.
ここで、本実施形態では、この異方導電体２８を用いて、各電極層２４を簡易に電気的に接続するために、複数の圧電体２２の幅を異ならせるとともに、当該複数の圧電体２２を面方向にずらして積層している。すなわち、図２、図３に示すように、本実施形態では、１番目の圧電体２２−１および３番目の圧電体２２−３を同幅にするとともに、２番目の圧電体２２−２の幅を、１番目および２番目の圧電体２２−１，２２−３の幅より、異方導電体２８の幅分だけ小さくしている。換言すれば、本実施形態では、異方導電体２８の幅分だけ幅が異なる二サイズの圧電体２２を、交互に上下に積層している。 Here, in the present embodiment, in order to easily connect each electrode layer 24 using the anisotropic conductor 28, the widths of the plurality of piezoelectric bodies 22 are made different, and the plurality of piezoelectric bodies are used. The layers 22 are stacked while being shifted in the surface direction. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, the first piezoelectric body 22-1 and the third piezoelectric body 22-3 have the same width, and the second piezoelectric body 22-2 has The width is made smaller by the width of the anisotropic conductor 28 than the width of the first and second piezoelectric bodies 22-1 and 22-3. In other words, in the present embodiment, two sizes of piezoelectric bodies 22 having different widths by the width of the anisotropic conductor 28 are alternately stacked on the upper and lower sides.
この積層の際、１番目の圧電体２２−１の一端（図面右端）を２番目の圧電体２２−２の一端に揃えて配置し、１番目の圧電体２２−１の他端（図面左端）が２番目の圧電体２２−２の他端からずれるようにしている。また、３番目の圧電体２２−３の他端を２番目の圧電体２２−２の他端に揃えて配置し、３番目の圧電体２２−３の一端が２番目の圧電体２２−２の一端からずれるようにする。換言すれば、本実施形態では、揃える端部が、交互に変わるように、二サイズの圧電体２２を、交互に積層している。さらに、別の言い方をすれば、本実施形態では、奇数番目の電極層それぞれの少なくとも一部がグランド電極３０に対向した状態で露出し、偶数番目の電極層２４−２それぞれの少なくとも一部がシグナル電極３２に対向した状態で露出するべく、圧電体を面方向ずらして積層している。 At the time of this lamination, one end (right end of the drawing) of the first piezoelectric body 22-1 is aligned with one end of the second piezoelectric body 22-2, and the other end of the first piezoelectric body 22-1 (left end of the drawing). ) Is shifted from the other end of the second piezoelectric body 22-2. Also, the other end of the third piezoelectric body 22-3 is aligned with the other end of the second piezoelectric body 22-2, and one end of the third piezoelectric body 22-3 is the second piezoelectric body 22-2. To be offset from one end. In other words, in the present embodiment, the two sizes of the piezoelectric bodies 22 are alternately stacked so that the aligned end portions are alternately changed. Furthermore, in other words, in the present embodiment, at least a part of each of the odd-numbered electrode layers is exposed while facing the ground electrode 30, and at least a part of each of the even-numbered electrode layers 24-2 is exposed. The piezoelectric bodies are stacked while being shifted in the surface direction so as to be exposed in a state of facing the signal electrode 32.
異方導電体２８は、積層方向に導電性を発揮するような姿勢で、この電極層２４の露出部分とシグナル電極３２またはグランド電極３０との間に配置される。より具体的には、本実施形態では、異方導電体２８の一つが、二番目の電極層２４−２の露出部分とシグナル電極３２との間に配置される。また、異方導電体２８の他の一つが、三番目の電極層２４−３の露出部分とグランド電極３０との間に配置される。かかる配置とすることで、この異方導電体２８を介して、奇数番目の電極層２４−１，２４−３はグランド電極３０に、偶数番目の電極層２４−２はシグナル電極３２に電気的に接続されることになる。 The anisotropic conductor 28 is disposed between the exposed portion of the electrode layer 24 and the signal electrode 32 or the ground electrode 30 so as to exhibit conductivity in the stacking direction. More specifically, in the present embodiment, one of the anisotropic conductors 28 is disposed between the exposed portion of the second electrode layer 24-2 and the signal electrode 32. Another anisotropic conductor 28 is disposed between the exposed portion of the third electrode layer 24-3 and the ground electrode 30. With this arrangement, the odd-numbered electrode layers 24-1 and 24-3 are electrically connected to the ground electrode 30 and the even-numbered electrode layer 24-2 is electrically connected to the signal electrode 32 through the anisotropic conductor 28. Will be connected to.
ここで、これまでの説明で明らかなとおり、本実施形態の振動子１２では、積層体２０の側面に電極や絶縁部を形成したり、各圧電体２２の表面に絶縁部（ギャップ）を形成したりする必要がない。また、圧電体２２をずらすことにより形成された隙間に異方導電体２８を配置しているだけであるため、微細な位置決めが不要となる。その結果、振動子１２、ひいては、超音波探触子の製造工程を大幅に簡易化できる。 Here, as is apparent from the above description, in the vibrator 12 of this embodiment, electrodes and insulating portions are formed on the side surfaces of the multilayer body 20, and insulating portions (gap) are formed on the surface of each piezoelectric body 22. There is no need to do. Further, since the anisotropic conductor 28 is merely disposed in the gap formed by shifting the piezoelectric body 22, fine positioning is not necessary. As a result, it is possible to greatly simplify the manufacturing process of the transducer 12, and thus the ultrasonic probe.
次に、本実施形態の超音波探触子の製造の流れについて図５〜図１３を参照して説明する。図５〜図１３は、超音波探触子の製造の過程を示す概略図である。 Next, the flow of manufacturing the ultrasonic probe of this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 13 are schematic views showing a process of manufacturing the ultrasonic probe.
超音波探触子を製造する場合は、まず、図５に示すように、整合層１３，１４を位置決めする。具体的には、定盤６０に、整合層位置決め治具６２を設置する。その後、第一整合層１３、第二整合層１４に接着剤を塗布し、整合層位置決め治具６２のポケットに第二整合層１４、第一整合層１３の順に重ねて入れる。次に、図６に示すように、グランド電極３０の両面に接着剤を塗布し、第一整合層１３の上にグランド電極３０を配置する。 When manufacturing an ultrasonic probe, first, as shown in FIG. 5, the matching layers 13 and 14 are positioned. Specifically, the matching layer positioning jig 62 is installed on the surface plate 60. Thereafter, an adhesive is applied to the first matching layer 13 and the second matching layer 14, and the second matching layer 14 and the first matching layer 13 are sequentially stacked in the pocket of the matching layer positioning jig 62. Next, as shown in FIG. 6, an adhesive is applied to both surfaces of the ground electrode 30, and the ground electrode 30 is disposed on the first matching layer 13.
グランド電極３０が配置出来れば、図７に示すように、積層体位置決め治具６４を配置し、圧電体２２と異方導電体２８を位置決めする。具体的には、グランド電極３０の上に、積層体位置決め治具６４を設置する。また、圧電体２２、異方導電体２８に接着剤を塗布する。そして、この圧電体２２および異方導電体２８を、図７に示すような配置になるように、位置決めポケットに重ねて入れる。 If the ground electrode 30 can be arranged, as shown in FIG. 7, a laminated body positioning jig 64 is arranged to position the piezoelectric body 22 and the anisotropic conductor 28. Specifically, the laminated body positioning jig 64 is installed on the ground electrode 30. Further, an adhesive is applied to the piezoelectric body 22 and the anisotropic conductor 28. Then, the piezoelectric body 22 and the anisotropic conductor 28 are put in the positioning pocket so as to be arranged as shown in FIG.
すなわち、まず、１番目の圧電体２２−１を、位置決めポケットに入れる。このとき、１番目の圧電体２２−１の側面を位置決めポケットの内側面に当てて位置決めする。この配置により、１番目の電極層２４−１が、グランド電極３０に電気的に接続されることになる。続いて、１番目の圧電体２２−１と位置決めポケットの内側面との隙間に一つ目の異方導電体２８を配置する。この配置により、一つ目の異方導電体２８がグランド電極３０と電気的に接続されることになる。次に、２番目の圧電体２２−２を１番目の圧電体２２−１の上に配置する。このとき、２番目の圧電体２２−２の側面を異方導電体２８の側面に当てて位置決めする。次に、この２番目の圧電体２２−２と位置決めポケットの内側面との隙間に二つ目の異方導電体２８を配置する。この配置により、２番目の電極層２４−２と二つ目の異方導電体２８とが電気的に接続されることになる。次に、２番目の圧電体２２−２の上に、３番目の圧電体２２−３を配置する。このとき、３番目の圧電体２２−３の上面（グランド電極３０側の面）の電極、すなわち、３番目の電極層２４−３は、一つ目の異方導電体２８の端面に接触し、当該異方導電体２８を介してグランド電極３０に電気的に接続されることになる。 That is, first, the first piezoelectric body 22-1 is placed in the positioning pocket. At this time, the side surface of the first piezoelectric body 22-1 is positioned against the inner surface of the positioning pocket. With this arrangement, the first electrode layer 24-1 is electrically connected to the ground electrode 30. Subsequently, the first anisotropic conductor 28 is disposed in the gap between the first piezoelectric body 22-1 and the inner surface of the positioning pocket. With this arrangement, the first anisotropic conductor 28 is electrically connected to the ground electrode 30. Next, the second piezoelectric body 22-2 is disposed on the first piezoelectric body 22-1. At this time, the second piezoelectric body 22-2 is positioned by contacting the side surface of the anisotropic conductor 28 with the side surface. Next, the second anisotropic conductor 28 is disposed in the gap between the second piezoelectric body 22-2 and the inner surface of the positioning pocket. With this arrangement, the second electrode layer 24-2 and the second anisotropic conductor 28 are electrically connected. Next, the third piezoelectric body 22-3 is disposed on the second piezoelectric body 22-2. At this time, the electrode on the upper surface (the surface on the ground electrode 30 side) of the third piezoelectric body 22-3, that is, the third electrode layer 24-3 is in contact with the end surface of the first anisotropic conductor 28. Then, it is electrically connected to the ground electrode 30 through the anisotropic conductor 28.
このように、圧電体２２および異方導電体２８を積み重ねれば、次に、図８に示すように、シグナル電極３２の必要な箇所に接着剤を塗布し、シグナル電極３２を積層体２０の上に置く。このとき、シグナル電極３２は、３番目の圧電体２２−３の下面に形成された電極、すなわち、４番目の電極層２４−４に接触するため、当該電極層とシグナル電極３２とが電気的に接続される。また、二つ目の異方導電体２８もシグナル電極３２と電気的に接続されることになり、結果として、２番目の電極層２４−２とシグナル電極３２とが異方導電体２８を介して電気的に接続されることになる。つまり、奇数番目の電極層２４−１，２４−３は、全てグランド電極３０に、偶数番目の電極層２４−２は、全てシグナル電極３２に電気的に接続される。 As described above, when the piezoelectric body 22 and the anisotropic conductor 28 are stacked, as shown in FIG. 8, an adhesive is applied to a necessary portion of the signal electrode 32, and the signal electrode 32 is attached to the stacked body 20. put on top. At this time, since the signal electrode 32 contacts the electrode formed on the lower surface of the third piezoelectric body 22-3, that is, the fourth electrode layer 24-4, the electrode layer and the signal electrode 32 are electrically connected. Connected to. Further, the second anisotropic conductor 28 is also electrically connected to the signal electrode 32, and as a result, the second electrode layer 24-2 and the signal electrode 32 are interposed via the anisotropic conductor 28. Will be electrically connected. That is, the odd-numbered electrode layers 24-1 and 24-3 are all electrically connected to the ground electrode 30, and the even-numbered electrode layers 24-2 are all electrically connected to the signal electrode 32.
これらの作業が終われば、続いて、図９に示すように、バッキング位置決め治具６６を、シグナル電極３２の上に設置する。そして、バッキング材１０の必要な箇所に接着剤を塗布したうえで、当該バッキング材１０を位置決めポケットに入れる。 When these operations are completed, subsequently, a backing positioning jig 66 is installed on the signal electrode 32 as shown in FIG. And after apply | coating an adhesive agent to the required location of the backing material 10, the said backing material 10 is put into a positioning pocket.
次に、図１０に示すように、加圧機６８により、各部材を加圧し、密着させる。続いて、図１１に示すように、バッキング位置決め治具６６を取り外し、シグナル電極３２を、バッキング材１０に沿って折り曲げる。また、図１２に示すように、積層体位置決め治具６４も取り外し、グランド電極３０をシグナル電極３２に沿って折り曲げる。さらに、図１３に示すように、整合層位置決め治具６２を取り外し、これら構成物を加熱し、接着剤を硬化させる。 Next, as shown in FIG. 10, each member is pressurized and brought into close contact with the pressurizer 68. Subsequently, as shown in FIG. 11, the backing positioning jig 66 is removed, and the signal electrode 32 is bent along the backing material 10. In addition, as shown in FIG. 12, the laminate positioning jig 64 is also removed, and the ground electrode 30 is bent along the signal electrode 32. Further, as shown in FIG. 13, the alignment layer positioning jig 62 is removed, and these components are heated to cure the adhesive.
接着剤の硬化により、各部材が接合されれば、この構成物を治具から取り外し、振動子１２を短冊状に分離する。そして、分離した溝に、補強剤を詰めた後、整合層１３，１４の表面に音響レンズ１６を装着することで、図１に示すような超音波探触子が形成される。 When the members are joined by the curing of the adhesive, the component is removed from the jig, and the vibrator 12 is separated into strips. Then, after filling the separated grooves with a reinforcing agent, the acoustic lens 16 is attached to the surfaces of the matching layers 13 and 14, thereby forming an ultrasonic probe as shown in FIG.
以上の説明から明らかなとおり、本実施形態によれば、超音波探触子の構成要素を適宜、積み重ねていくことで、電極同士が適切に接続された超音波探触子を得ることができる。換言すれば、従来技術のように、積層体２０に絶縁部や電極を形成する工程を別途設ける必要がなく、また、微細な位置決めを図る必要もない。その結果、従来に比して、簡易に超音波探触子を製造することができる。 As is clear from the above description, according to the present embodiment, an ultrasonic probe in which electrodes are appropriately connected can be obtained by appropriately stacking the constituent elements of the ultrasonic probe. . In other words, unlike the prior art, there is no need to separately provide a step of forming an insulating portion or an electrode in the laminate 20, and it is not necessary to achieve fine positioning. As a result, it is possible to easily manufacture an ultrasonic probe as compared with the conventional case.
なお、ここで説明した製造工程は一例であり、各圧電体２２や異方導電体２８を配置していく順番などは、適宜、変更されてもよい。また、本実施形態では、圧電体２２が三つの場合を例に挙げて説明しているが、圧電体２２の積層数をより多数としてもよい。 In addition, the manufacturing process demonstrated here is an example, The order etc. which arrange | position each piezoelectric material 22 and the anisotropic conductor 28 may be changed suitably. In the present embodiment, the case where there are three piezoelectric bodies 22 is described as an example, but the number of stacked piezoelectric bodies 22 may be larger.
例えば、図１４に示すように五つの圧電体２２を積層してもよい。この場合においても、異方導電体２８の幅分だけ幅が異なる二サイズの圧電体２２を交互に積層する。図示例では、グランド側から順に、１番目、３番目、５番目の圧電体２２−１，２２−３，２２−５の幅を、２番目、４番目の圧電体２２−２，２２−４の幅より、異方導電体２８の幅分だけ、大きくしている。また、圧電体２２を積層する際には、揃える端部が、交互に変わるように（換言すれば、ずれる端部が交互に変わるように）、二サイズの圧電体２２を、交互に上下に積層している。そして、これにより、奇数番目の電極層２４−１，２４−３，２４−５それぞれの少なくとも一部がグランド電極３０に対向した状態で露出し、偶数番目の電極層２４−２，２４−４それぞれの少なくとも一部がシグナル電極３２に対向した状態で露出することにする。そして、この露出した部分と、グランド電極３０またはシグナル電極３２との間に異方導電体２８を配置する。これにより、奇数番目の電極層２４−１，２４−３，２４−５はグランド電極３０に、偶数番目の電極層２４−２，２４−４はシグナル電極３２に接続されることになる。 For example, five piezoelectric bodies 22 may be stacked as shown in FIG. Also in this case, two sizes of piezoelectric bodies 22 having different widths by the width of the anisotropic conductor 28 are alternately laminated. In the illustrated example, the widths of the first, third, and fifth piezoelectric bodies 22-1, 22-3, and 22-5 are set in order from the ground side to the second and fourth piezoelectric bodies 22-2 and 22-4. The width of the anisotropic conductor 28 is made larger than the width of the anisotropic conductor 28. Further, when the piezoelectric bodies 22 are stacked, the two sizes of piezoelectric bodies 22 are alternately turned up and down so that the aligned end portions are alternately changed (in other words, the shifted end portions are alternately changed). Laminated. As a result, at least a part of each of the odd-numbered electrode layers 24-1, 24-3, and 24-5 is exposed in a state of facing the ground electrode 30, and the even-numbered electrode layers 24-2 and 24-4 are exposed. At least a part of each is exposed in a state facing the signal electrode 32. Then, the anisotropic conductor 28 is disposed between the exposed portion and the ground electrode 30 or the signal electrode 32. As a result, the odd-numbered electrode layers 24-1, 24-3 and 24-5 are connected to the ground electrode 30, and the even-numbered electrode layers 24-2 and 24-4 are connected to the signal electrode 32.
また、別の形態として、図１５に示すように五つの圧電体２２を積層してもよい。この場合には、幅の異なる複数サイズの圧電体２２を用いる。図示例では、２番目の圧電体２２−２が最も小幅で、１，３，４番目の圧電体２２−１，２２−３，２２−４は、２番目の圧電体２２−２より、異方導電体２８の幅分だけ幅広となっている。また、５番目の圧電体２２−５は、１，３，４番目の圧電体２２−１，２２−３，２２−４より異方導電体２８の幅分だけ幅広となっている。 As another form, five piezoelectric bodies 22 may be laminated as shown in FIG. In this case, piezoelectric bodies 22 having a plurality of sizes having different widths are used. In the illustrated example, the second piezoelectric body 22-2 has the smallest width, and the first, third, and fourth piezoelectric bodies 22-1, 22-3, and 22-4 are different from the second piezoelectric body 22-2. The width is wide by the width of the direction conductor 28. The fifth piezoelectric body 22-5 is wider than the first, third, and fourth piezoelectric bodies 22-1, 22-3, and 22-4 by the width of the anisotropic conductor 28.
積層する際には、上述の例と同様に、各圧電体２２を面方向にずらして積層するが、上述の実施形態と異なり、一部の電極層２４については、グランド電極３０またはシグナル電極３２ではなく、他の電極層２４の露出部分に対向させた状態で露出させる。 When the layers are stacked, the piezoelectric bodies 22 are stacked while being shifted in the plane direction as in the above-described example. However, unlike the above-described embodiment, the ground electrode 30 or the signal electrode 32 is used for some of the electrode layers 24. Instead, it is exposed in a state facing the exposed portion of the other electrode layer 24.
すなわち、この形態においては、２番目の電極層２４−２を、４番目の電極層２４−４の露出部分に対向させた状態で露出させている。そして、この二つの露出部分の間に異方導電体２８を配置することで、２番目の電極層２４−２と４番目の電極層２４−４とを電気的に接続している。また、４番目の電極層２４−４は、図面左側端部においても露出部分が設けられており、この露出部分がシグナル電極３２と対向している。そして、この露出部分とシグナル電極３２との間に異方導電体２８を配置することで、４番目の電極層２４−４とシグナル電極３２とを電気的に接続している。そして、これにより、当該４番目の電極層２４−４に電気的に接続された２番目の電極層２４−２もシグナル電極３２に電気的に接続されることになる。 That is, in this embodiment, the second electrode layer 24-2 is exposed in a state of facing the exposed portion of the fourth electrode layer 24-4. Then, by disposing the anisotropic conductor 28 between the two exposed portions, the second electrode layer 24-2 and the fourth electrode layer 24-4 are electrically connected. The fourth electrode layer 24-4 is also provided with an exposed portion at the left end of the drawing, and this exposed portion faces the signal electrode 32. The fourth electrode layer 24-4 and the signal electrode 32 are electrically connected by disposing the anisotropic conductor 28 between the exposed portion and the signal electrode 32. As a result, the second electrode layer 24-2 electrically connected to the fourth electrode layer 24-4 is also electrically connected to the signal electrode 32.
つまり、この形態においては、各偶数番目の電極層２４−２，２４−４，２４−６それぞれの少なくとも一部が、シグナル電極３２または他の偶数層の電極層の露出部分に対向した状態で露出するようにする各圧電体２２を積層している。そして、この露出部分に一端が当接する形で、異方導電体２８を配置することで、偶数番目の電極層２４−２，２４−４，２４−６の電極層全てを、シグナル電極３２に電気的に接続することができる。なお、ここでは、偶数番目の電極層２４−２，２４−４，２４−６同士を対向させているが、当然、奇数番目の電極層２４−１，２４−３，２４−５同士を対向させてもよい。 In other words, in this embodiment, at least a part of each even-numbered electrode layer 24-2, 24-4, 24-6 is in a state facing the exposed portion of the signal electrode 32 or the other even-numbered electrode layer. Each piezoelectric body 22 to be exposed is laminated. Then, by arranging the anisotropic conductor 28 so that one end is in contact with the exposed portion, all the electrode layers of the even-numbered electrode layers 24-2, 24-4, and 24-6 are connected to the signal electrode 32. Can be electrically connected. Here, even-numbered electrode layers 24-2, 24-4, and 24-6 are opposed to each other, but odd-numbered electrode layers 24-1, 24-3, and 24-5 are naturally opposed to each other. You may let them.
さらに、圧電体を７つ積層する場合の例を図１６、図１７を参照して説明する。図１６の図示例においもて、図２、図１４の場合と同様に、異方導電体２８の幅分だけ長さの異なる二サイズの圧電体２２を、交互に積層している。具体的には、奇数番目の圧電体２２−１，２２−３，２２−５，２２−７を、偶数番目の圧電体２２−２，２２−４，２２−６より、異方導電体２８の幅分だけ大きくしている。そして、奇数番目の電極層２４−１，２４−３，２４−５，２４−７それぞれの少なくとも一部がグランド電極３０に、偶数番目の電極層２４−２，２４−４，２４−６，２４−８それぞれの少なくとも一部がシグナル電極３２に対向した状態で露出するように、各圧電体２２を面方向にずらして積層している。そして、露出部分と、グランド電極３０またはシグナル電極３２と、の間に異方導電体２８を配置することで、奇数番目の電極層２４−１，２４−３，２４−５，２４−７をグランド電極３０に、また、偶数番目の電極層２４−２，２４−４，２４−６，２４−８をシグナル電極３２に電気的に接続している。 Further, an example in which seven piezoelectric bodies are stacked will be described with reference to FIGS. In the illustrated example of FIG. 16, similarly to the case of FIGS. 2 and 14, two sizes of piezoelectric bodies 22 having different lengths by the width of the anisotropic conductor 28 are alternately stacked. Specifically, the odd-numbered piezoelectric bodies 22-1, 22-3, 22-5, and 22-7 are more anisotropically conductive than the even-numbered piezoelectric bodies 22-2, 22-4, and 22-6. It is enlarged by the width of. At least a part of each of the odd-numbered electrode layers 24-1, 24-3, 24-5, and 24-7 is connected to the ground electrode 30, and the even-numbered electrode layers 24-2, 24-4, and 24-6 are provided. Each piezoelectric body 22 is laminated while being shifted in the surface direction so that at least a part of each of 24-8 is exposed in a state of facing the signal electrode 32. Then, by arranging the anisotropic conductor 28 between the exposed portion and the ground electrode 30 or the signal electrode 32, the odd-numbered electrode layers 24-1, 24-3, 24-5 and 24-7 are formed. The even-numbered electrode layers 24-2, 24-4, 24-6, and 24-8 are electrically connected to the ground electrode 30 and the signal electrode 32.
図１７の図示例においては、様々な幅の圧電体２２を、面方向にずらしながら積み重ねている。このとき、奇数番目の電極層２４−１，２４−３，２４−５，２４−７は、少なくとも一部がグランド電極３０または奇数番目の他の電極層２４に対向した状態で露出するようにする。また、偶数番目の電極層２４−２，２４−４，２４−６，２４−８は、少なくとも一部が、シグナル電極３２または他の偶数番目の電極層２４の電極に対向した状態で露出するようにする。そして、各電極層２４の露出した部分と、他の露出部分またはシグナル電極３２またはグランド電極３０と、の間に異方導電体２８を配置する。これにより、奇数番目の電極層２４−１，２４−３，２４−５，２４−７は、異方導電体２８および他の奇数番目の電極層を介してグランド電極３０に電気的に接続される。同様に、偶数番目の電極層２４−２，２４−４，２４−６，２４−８は、異方導電体２８および他の偶数番目の電極層を介してシグナル電極３２に電気的に接続される。 In the illustrated example of FIG. 17, the piezoelectric bodies 22 having various widths are stacked while being shifted in the surface direction. At this time, the odd-numbered electrode layers 24-1, 24-3, 24-5, and 24-7 are exposed so that at least a part thereof is opposed to the ground electrode 30 or the odd-numbered other electrode layers 24. To do. The even-numbered electrode layers 24-2, 24-4, 24-6 and 24-8 are at least partially exposed in a state of facing the signal electrode 32 or the other even-numbered electrode layer 24. Like that. Then, the anisotropic conductor 28 is disposed between the exposed portion of each electrode layer 24 and the other exposed portion or the signal electrode 32 or the ground electrode 30. As a result, the odd-numbered electrode layers 24-1, 24-3, 24-5, and 24-7 are electrically connected to the ground electrode 30 via the anisotropic conductor 28 and the other odd-numbered electrode layers. The Similarly, the even-numbered electrode layers 24-2, 24-4, 24-6, and 24-8 are electrically connected to the signal electrode 32 through the anisotropic conductor 28 and other even-numbered electrode layers. The
このように、圧電体２２の数を増やした場合であっても、奇数番目の電極層それぞれの少なくとも一部がグランド電極３０または他の奇数番目の電極層に対向した状態で露出し、かつ、偶数番目の電極層それぞれの少なくとも一部が、シグナル電極３２または他の偶数番目の電極層に対向した状態で露出するよう圧電体２２を面方向にずらして積層し、さらに、各電極間に異方導電体２８を配置すればよい。 Thus, even when the number of the piezoelectric bodies 22 is increased, at least a part of each odd-numbered electrode layer is exposed in a state of facing the ground electrode 30 or another odd-numbered electrode layer, and The piezoelectric bodies 22 are stacked while being shifted in the surface direction so that at least a part of each of the even-numbered electrode layers is exposed in a state of facing the signal electrode 32 or other even-numbered electrode layers. A direction conductor 28 may be disposed.
１０ バッキング材、１２ 振動子、１３ 第一整合層、１４ 第二整合層、１６ 音響レンズ、２０ 積層体、２２ 圧電体、２４ 電極層、２８ 異方導電体、３０ グランド電極、３２ シグナル電極、４０ 絶縁体、４２ 導電体、６０ 定盤、６２，６４，６６ 位置決め治具、６８ 加圧機。 10 backing material, 12 vibrator, 13 first matching layer, 14 second matching layer, 16 acoustic lens, 20 laminate, 22 piezoelectric body, 24 electrode layer, 28 anisotropic conductor, 30 ground electrode, 32 signal electrode, 40 insulator, 42 conductor, 60 surface plate, 62, 64, 66 positioning jig, 68 pressurizer.
Claims (6)
前記積層体の上面に配置された第一水平電極と、
前記積層体の下面に配置された第二水平電極と、
積層方向にのみ導電性を発揮する姿勢で配される複数の異方導電体であって、ずらして積層されることで外部に露出した電極層と、前記第一水平電極、第二水平電極、他の電極層の露出部分のいずれか一つの間に配置されることで、偶数番目の電極層同士および奇数番目の電極層同士を電気的に一つに接続する複数の異方導電体と、
を備えることを特徴とする振動子。 A laminated body in which a plurality of piezoelectric bodies having electrodes provided on the upper surface and the lower surface are stacked in a state shifted in the plane direction, and an electrode layer is formed between the upper surface, the lower surface, and the piezoelectric body of the laminated body by the electrodes. A laminate,
A first horizontal electrode disposed on the top surface of the laminate;
A second horizontal electrode disposed on the lower surface of the laminate,
A plurality of anisotropic conductors arranged in an orientation that exhibits conductivity only in the laminating direction, the electrode layer exposed to the outside by being laminated in a shifted manner, the first horizontal electrode, the second horizontal electrode, A plurality of anisotropic conductors that electrically connect even-numbered electrode layers and odd-numbered electrode layers together by being disposed between any one of the exposed portions of the other electrode layers;
A vibrator comprising:
前記積層体は、奇数番目の電極層それぞれの少なくとも一部が第一水平電極または他の奇数番目の電極層の露出部分に対向した状態で露出し、偶数番目の電極層それぞれの少なくとも一部が第二水平電極または他の偶数番目の電極層の露出部分に対向した状態で露出するように複数の圧電体が積層されている、ことを特徴とする振動子。 The vibrator according to claim 1,
The stacked body is exposed in a state in which at least a part of each of the odd-numbered electrode layers is opposed to an exposed part of the first horizontal electrode or another odd-numbered electrode layer, and at least a part of each of the even-numbered electrode layers is exposed. A vibrator, wherein a plurality of piezoelectric bodies are laminated so as to be exposed in a state of being opposed to an exposed portion of the second horizontal electrode or another even-numbered electrode layer.
前記積層体は、揃う端部が交互に変わるように、異方導電体の幅分だけ幅が異なる二サイズの圧電体が交互に面方向にずれて積層されており、
前記異方導電体は、前記奇数番目の電極層のうちずらして積層することにより外部に露出した露出部分と第一水平電極との間、および、前記偶数番目の電極層のうちずらして積層することにより外部に露出した露出部分と第一水平電極との間に配設される、ことを特徴とする振動子。 The vibrator according to claim 2,
In the laminated body, two sizes of piezoelectric bodies having different widths by the width of the anisotropic conductor are alternately shifted and laminated in the plane direction so that the aligned end portions are alternately changed.
The anisotropic conductor is laminated between the exposed portion exposed to the outside by laminating the odd-numbered electrode layers and laminating and out of the even-numbered electrode layers. The vibrator is disposed between the exposed portion exposed to the outside and the first horizontal electrode.
前記複数の圧電体は、奇数個であり、電極層は偶数個形成される、ことを特徴とする振動子。 The vibrator according to any one of claims 1 to 3,
The plurality of piezoelectric bodies is an odd number, and an even number of electrode layers are formed.
前記複数の電極層のうち少なくとも一つは、他の電極層を介して、第一水平電極または第二水平電極に電気的に接続される、ことを特徴とする振動子。 The vibrator according to claim 1 or 2,
At least one of the plurality of electrode layers is electrically connected to the first horizontal electrode or the second horizontal electrode through another electrode layer.
前記振動子は、
上面および下面に電極が設けられた複数の圧電体を面方向にずれた状態で積層した積層体であって、前記電極により当該積層体の上面、下面および圧電体間に電極層が形成された積層体と、
前記積層体の上面に配置された第一水平電極と、
前記積層体の下面に配置された第二水平電極と、
積層方向にのみ導電性を発揮する姿勢で配される複数の異方導電体であって、ずらして積層されることで外部に露出した電極層と、前記第一水平電極、第二水平電極、他の電極層の露出部分のいずれか一つの間に配置されることで、偶数番目の電極層同士および奇数番目の電極層同士を電気的に一つに接続する複数の異方導電体と、
を備えることを特徴とする超音波探触子。 An ultrasonic probe in which a backing material, a vibrator, a matching layer, and an acoustic lens are housed in a case,
The vibrator is
A laminated body in which a plurality of piezoelectric bodies having electrodes provided on the upper surface and the lower surface are stacked in a state shifted in the plane direction, and an electrode layer is formed between the upper surface, the lower surface, and the piezoelectric body of the laminated body by the electrodes. A laminate,
A first horizontal electrode disposed on the top surface of the laminate;
A second horizontal electrode disposed on the lower surface of the laminate,
A plurality of anisotropic conductors arranged in an orientation that exhibits conductivity only in the laminating direction, the electrode layer exposed to the outside by being laminated in a shifted manner, the first horizontal electrode, the second horizontal electrode, A plurality of anisotropic conductors that electrically connect even-numbered electrode layers and odd-numbered electrode layers together by being disposed between any one of the exposed portions of the other electrode layers;
An ultrasonic probe comprising:
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