JP6149425B2

JP6149425B2 - 超音波探触子の製造方法

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Publication number: JP6149425B2
Application number: JP2013040215A
Authority: JP
Inventors: 森田　聖和; 聖和森田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2017-06-21
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: JP2014168489A; US20140249419A1

Description

本発明は、超音波探触子の製造方法に関する。

従来の超音波画像診断装置で用いられる超音波探触子は、音響レンズ、音響整合層、圧電素子、バッキング層等によって構成されている。これらの構成部品は、例えば、エポキシ樹脂系やシリコーン樹脂系等の接着剤により接着されて一体化されている。このとき、音響整合層は、音軸方向に沿って音響インピーダンスが変化する構成を有していることが好ましく、具体的には、音響整合層において、圧電素子側に近づくほど、圧電素子の音響インピーダンスに近い音響インピーダンスを有し、生体等の被検体側に近づくほど、すなわち、圧電素子側から離れるほど、音響インピーダンスは低くなり、被検体である生体の音響インピーダンスにより近い値となることが好ましい。このような音響整合層を有することで、超音波探触子においては、被検体に対して効果的に超音波を送受信することができる。

このような音響整合層では、超音波探触子の周波数特性を広帯域化にするために３層以上の整合材を積層して形成されたものが知られている。そして、このような音響整合層において、圧電素子に近接する音響整合層にマグネシウム合金等の金属系の整合材を利用したものがある（例えば、特許文献１）。
また、音響レンズに近接した部分の音響インピーダンスが１．６〜２．５ＭＲａｙｌｓになる変形ポリエーテル樹脂のポリマーアロイを使用したものがある（例えば、特許文献２）。

特開２００８−２４４８５９号公報特開２００７−１８９３４２号公報

しかしながら、上記特許文献１や２に記載されたような単独物質からなる整合材を用いる場合、音響インピーダンスは物質固有の値であるため、任意の値に調整することが難しく、音響インピーダンスの調整を行うことは困難である。例えば、圧電材料と樹脂とによって形成されたコンポジット圧電材や、単結晶の圧電材のように、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等のセラミックスとは音響インピーダンスの異なる圧電材を用いる際に適当な音響インピーダンスである整合材を使用することが困難である。

そこで、樹脂にフィラーを充填して整合材を生成するとともに、このフィラーの充填量を調整することにより、整合材の音響インピーダンスを調整することが考えられる。

ところで、整合材を積層して多重層の音響整合層を生成する場合には、各整合材を接着剤にて接着する工程が実施される。従来使用されていた接着剤は高粘度のものであったため、接着工程においては、各整合材を積層して接着剤にて接着した後、接着剤層を薄くする必要があることから、一定の圧力にて積層した整合材を圧着して余剰の接着剤を押し出す必要があった。このとき、樹脂にフィラーが充填された整合材が用いられた場合には、圧力が加えられた際に生じるせん断応力により破損するおそれがあった。また、このような整合材が破損しないように圧力を小さくして接着すると、接着材層の厚みが大きくなってしまい、この接着剤層が音響インピーダンスの反転層を形成してしまうため、周波数特性の広帯域化を十分に達成できないという問題がある。

本発明の課題は、整合材の接着工程において整合材が破損するのを防止することができる超音波探触子の製造方法を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、超音波を送受信する圧電素子と、２以上の整合材が積層されて前記圧電素子の前面に設けられる音響整合層と、を備える超音波探触子の製造方法において、
前記２以上の整合材のうちの少なくとも１つが熱硬化性樹脂と音響インピーダンスを調整するためのフィラーとから構成されるとともに、前記２以上の整合材を、２５℃における粘度が１０Ｐａ・ｓ以下の接着剤で接着し、
前記２以上の整合材を前記接着剤で接着するときに、該２以上の整合材を、接着開始時より所定温度で接着層厚が所定の膜厚以下になるまでの所定時間だけ保持する第１工程と、その後、温度を上昇させて該２以上の整合材を保持する第２工程とを含むことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波探触子の製造方法において、
前記接着剤は、硬化後のガラス転移温度が５０℃以上であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の超音波探触子の製造方法において、
前記音響整合層の最前面層の整合材はシリコーン樹脂粒子を含有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波探触子の製造方法において、
前記第１工程において、前記２以上の整合材を１５℃以上、３０℃以下で２時間〜６時間だけ保持し、第２工程において、６０℃以下で１時間〜４時間だけ保持することを特徴とする。

本発明によれば、整合材の接着工程において整合材が破損するのを防止することができる。

超音波画像診断装置の外観構成を示す図である。超音波画像診断装置の概略構成を示すブロック図である。超音波探触子の概略構成を示す断面図である。他の形態に係る超音波探触子の概略構成を示す断面図である。圧電素子の概略構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る超音波画像診断装置について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態に係る超音波画像診断装置Ｓは、図１及び図２に示すように、超音波画像診断装置本体１と超音波探触子２とを備えている。超音波探触子２は、図示しない生体等の被検体に対して超音波（送信超音波）を送信するとともに、この被検体で反射した超音波の反射波（反射超音波：エコー）を受信する。超音波画像診断装置本体１は、超音波探触子２とケーブル３を介して接続され、超音波探触子２に電気信号の駆動信号を送信することによって超音波探触子２に被検体に対して送信超音波を送信させるとともに、超音波探触子２にて受信した被検体内からの反射超音波に応じて超音波探触子２で生成された電気信号である受信信号に基づいて被検体内の内部状態を超音波画像として画像化する。

超音波探触子２は、圧電素子からなる振動子２ａを備えており（図２参照）、この振動子２ａは、例えば、方位方向に一次元アレイ状に複数配列されている。本実施の形態では、例えば、１９２個の振動子２ａを備えた超音波探触子２を用いている。なお、振動子２ａは、二次元アレイ状に配列されたものであってもよい。また、振動子２ａの個数は、任意に設定することができる。また、本実施の形態では、超音波探触子２について、リニア走査方式の電子スキャンプローブを採用したが、電子走査方式あるいは機械走査方式の何れを採用してもよく、また、リニア走査方式、セクタ走査方式あるいはコンベックス走査方式の何れの方式を採用することもできる。

超音波画像診断装置本体１は、例えば、図２に示すように、操作入力部１１と、送信部１２と、受信部１３と、画像生成部１４と、画像処理部１５と、ＤＳＣ（Digital Scan Converter）１６と、表示部１７と、制御部１８とを備えて構成されている。

操作入力部１１は、例えば、診断開始を指示するコマンドや被検体の個人情報等のデータの入力などを行うための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボード等を備えており、操作信号を制御部１８に出力する。

送信部１２は、制御部１８の制御に従って、超音波探触子２にケーブル３を介して電気信号である駆動信号を供給して超音波探触子２に送信超音波を発生させる回路である。また、送信部１２は、例えば、クロック発生回路、遅延回路、パルス発生回路を備えている。クロック発生回路は、駆動信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。遅延回路は、振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ駆動信号の送信を遅延させて送信超音波によって構成される送信ビームの集束（送信ビームフォーミング）を行うための回路である。パルス発生回路は、所定の周期で駆動信号としてのパルス信号を発生させるための回路である。上述のように構成された送信部１２は、例えば、超音波探触子２に配列された複数（例えば、１９２個）の振動子のうちの連続する一部（例えば、６４個）を駆動して送信超音波を発生させる。そして、送信部１２は、後述するＢモードによる超音波画像を取得する場合には、送信超音波を発生させる毎に駆動する振動子を方位方向にずらすことで走査（スキャン）を行う。また、本実施の形態では、送信部１２は、パルスドプラー法による超音波画像を表示するためのパルス波による送信超音波を超音波探触子２に発生させることができる。

受信部１３は、制御部１８の制御に従って、超音波探触子２からケーブル３を介して電気信号の受信信号を受信する回路である。受信部１３は、例えば、増幅器、Ａ／Ｄ変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、受信信号を、振動子２ａ毎に対応した個別経路毎に、予め設定された所定の増幅率で増幅させるための回路である。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅された受信信号をアナログ−デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）するための回路である。整相加算回路は、Ａ／Ｄ変換された受信信号に対して、振動子２ａ毎に対応した個別経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算（整相加算）して音線データを生成するための回路である。

画像生成部１４は、受信部１３からの音線データに対して包絡線検波処理や対数増幅などを実施し、ゲインの調整等を行って輝度変換することにより、Ｂモード画像データを生成する。すなわち、Ｂモード画像データは、受信信号の強さを輝度によって表したものである。画像生成部１４にて生成されたＢモード画像データは、画像処理部１５に送信される。

画像処理部１５は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの半導体メモリーによって構成された画像メモリー部１５ａを備えている。画像処理部１５は、画像生成部１４から出力されたＢモード画像データをフレーム単位で画像メモリー部１５ａに記憶する。フレーム単位での画像データを超音波画像データ、あるいはフレーム画像データということがある。画像メモリー部１５ａに記憶されたフレーム画像データは、制御部１８の制御に従って、ＤＳＣ１６に送信される。

ＤＳＣ１６は、画像処理部１５より受信した超音波診断画像データをテレビジョン信号の走査方式による画像信号に変換し、表示部１７に出力する。

表示部１７は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬ（Electronic Luminescence）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ及びプラズマディスプレイ等の表示装置が適用可能である。表示部１７は、ＤＳＣ１６から出力された画像信号に従って表示画面上に超音波診断画像の表示を行う。なお、表示装置に代えてプリンター等の印刷装置等を適用してもよい。

制御部１８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えて構成され、ＲＯＭに記憶されているシステムプログラム等の各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムに従って超音波画像診断装置Ｓの各部の動作を集中制御する。
ＲＯＭは、半導体等の不揮発メモリー等により構成され、超音波画像診断装置Ｓに対応するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な各種処理プログラムや、各種データ等を記憶する。これらのプログラムは、コンピューターが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、ＣＰＵは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
ＲＡＭは、ＣＰＵにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。

次に、本実施の形態に係る超音波探触子２について、図３を参照しながら説明する。

超音波探触子２は、図３に示すように、例えば、図上正面視下方から、バッキング層２１と、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２２ａを介してバッキング層２１上に積層された圧電層２２と、圧電層２２上（圧電層２２の前面）に積層された音響整合層２３と、音響整合層２３上に積層された保護層２４と、保護層２４上に積層された音響レンズ２５とを備えて構成されている。

バッキング層２１は、圧電層２２を支持し、不要な超音波を吸収し得る超音波吸収体である。すなわち、バッキング層２１は、圧電層２２の被検体に音波を送受信する方向と反対の板面に装着され、被検体の方向の反対側から発生する超音波を吸収する。

バッキング層２１を構成するバッキング材としては、天然ゴム、フェライトゴム、エポキシ樹脂や、これらの材料に酸化タングステンや酸化チタン、フェライト等の粉末を入れてプレス成形したゴム系複合材やエポキシ樹脂複合材、塩化ビニル、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡＬ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＰ）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）ポリエチレングリコール、ポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体などの熱可塑性樹脂などが適用できる。

好ましいバッキング材としては、ゴム系複合材料、及び／又は、エポキシ樹脂複合材からなるものであり、その形状は圧電層２２やこれを含むプローブヘッドの形状に応じて、適宜選択することができる。

圧電層２２は、電極及び圧電材料を有し、電気信号を機械的な振動に、また機械的な振動を電気信号に変換可能で超音波の送受信が可能な素子（圧電素子）である。

圧電材料は、電気信号を機械的な振動に、また機械的な振動を電気信号に変換可能な圧電体を含有する材料である。圧電体としては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックス、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛などの圧電セラミックス、ニオブ酸リチウム、亜鉛ニオブ酸鉛とチタン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛とチタン酸鉛等の固溶系単結晶からなる圧電単結晶、水晶、ロッシェル塩、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、あるいはＶＤＦと、例えば、３フッ化エチレン（ＴｒＦＥ）の共重合体であるポリフッ化ビニリデン−３フッ化エチレン（Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ））のようなＰＶＤＦ共重合体、シアン化ビニリデン（ＶＤＣＮ）の重合体であるポリシアン化ビニリデン（ＰＶＤＣＮ）、あるいはシアン化ビニリデン系共重合体あるいはナイロン９、ナイロン１１などの奇数ナイロンや、芳香族ナイロン、脂環族ナイロン、あるいはポリ乳酸や、ポリヒドロキシブチレートなどのポリヒドロキシカルボン酸、セルロース系誘導体、ポリウレアなどの有機高分子圧電材料などを用いることができる。また、上述した圧電材料とエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の重合体層とが交互に１次元アレイ状に配列されたコンポジット圧電体を適用することもできる。

圧電材料の厚さとしては、概ね１００〜５００μｍの範囲で用いられる。圧電材料は、その両面に電極が付された状態で、振動子２ａとして用いられる。

圧電材料に付される電極に用いられる材料としては、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）などが挙げられる。

圧電材料に電極を付す方法としては、例えば、チタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）などの下地金属をスパッタ法により０．０２〜１．０μｍの厚さに形成した後、上記金属元素を主体とする金属及びそれらの合金からなる金属材料、さらには必要に応じ一部絶縁材料をスパッタ法、その他の適当な方法で１〜１０μｍの厚さに形成する方法が挙げられる。

電極形成はスパッタ法以外でも、微粉末の金属粉末と低融点ガラスとを混合した導電ペーストをスクリーン印刷やディッピング法、溶射法で形成することもできる。電極は、圧電材料上に、超音波探触子２の形状に応じて、圧電体面の全面あるいは圧電体面の一部に、設けられる。

圧電層２２とバッキング層２１は、接着層を介して積層されていることが好ましい態様である。接着層を形成するための接着剤としては、エポキシ系の接着剤を用いることができる。

圧電層２２は、電極がＦＰＣ２２ａと接触されており、ＦＰＣ２２ａはケーブル３と電気的に接続されている。したがって、超音波画像診断装置本体１から出力される駆動信号がＦＰＣ２２ａを介して圧電層２２に入力され、圧電層２２で発生した受信信号が超音波画像診断装置本体１に出力される。

音響整合層２３は、圧電層２２と被検体との間の音響インピーダンスを整合させ、境界面での反射を抑制するものである。音響整合層２３は、圧電層２２の、超音波の送受信が行われる送受信方向である被検体側に装着される。

音響整合層２３は、最下層の整合材２３ａ、中間層の整合材２３ｂ及び最上層（最前面層）の整合材２３ｃが積層されて構成されている。音響整合層２３は、積層される整合材が少なくとも２層以上であればよく、好ましくは３層以上である。音響整合層２３の層厚は、超音波の波長をλとすると、λ／４となるように定めるのが好ましい。音響整合層２３の層厚が適切になされないと、本来の共振周波数とは異なる周波数ポイントに複数の不要スプリアスが出現し、基本音響特性が大きく変動してしまう場合がある。結果、残響時間の増加、反射エコーの波形歪みによる感度やＳ／Ｎの低下を引き起こす場合がある。このような音響整合層の厚さとしては、通常、概ね２０〜５００μｍの範囲のものが用いられる。

音響整合層２３は、圧電層２２と被検体との概ね中間の音響インピーダンスを有する。音響整合層２３は、最下層の整合材２３ａから最上層の整合材２３ｃにかけて音響インピーダンスが漸次小さくなるとともに、最上層の整合材２３ｃの音響インピーダンスが後述する保護層２４の音響インピーダンスよりも高く設定される。このとき、後述する音響レンズ２５の音響インピーダンスと整合させるため、最上層の整合材２３ｃの音響インピーダンスは１．３〜２．５ＭＲａｙｌｓとするのが好ましい。

音響整合層２３に用いられる材料としては、アルミ、アルミ合金（例えばＡＬ−Ｍｇ合金）、マグネシウム合金、マコールガラス、ガラス、溶融石英、コッパーグラファイト、ＰＥ（ポリエチレン）やＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＣ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ナイロン（ＰＡ６、ＰＡ６−６）、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド：ガラス繊維入りも可）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＴＰ（ポリエチレンテレフタレート）、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。好ましくはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に、フィラー（充填剤）として、亜鉛華、酸化チタン、シリカやアルミナ、ベンガラ、フェライト、酸化タングステン、酸化イットリビウム、硫酸バリウム、タングステン、モリブデン等を入れて成形したものが適用できる。このように、熱硬化性樹脂にフィラーを充填するとともに、フィラーの比重を変更することにより音響整合層２３を構成する各層の整合材の音響インピーダンスを任意に設定することができる。
なお、本実施の形態において、特に最上層の整合材２３ｃには、少なくともシリコーン樹脂粒子が含有されているのが好ましい。ここで、シリコーン粒子に代えて、最上層の整合材２３ｃに他の材料を含有させて音響インピーダンスを小さくするようにしてもよい。

本実施の形態で適用されるシリコーン粒子としては、架橋されたポリジメチルシロキサンからなるもの、あるいは、これの表面をシリコンレジンで被覆したものが挙げられる。このような粒子としては、架橋されたポリジメチルシロキサンよりなるものとしては、例えば、ＥＰ５５００、ＥＰ２６００、ＥＰ２６０１、ＥＰ−２７２０、Ｅ−６０６（東レ・ダウコーニング株式会社製）、ＫＭＰ−４００、ＫＭＰ−５９１、ＫＭＰ−５９７、ＫＭＰ−５９４、ＫＭＰ−５９８、Ｘ−５２−８７５、ＫＭＰ−５９０、ＫＭＰ−７０１、Ｘ−５２−８５４、Ｘ−２−１６２１（信越化学工業製）、トスパール１２０、トスパール１３０、トスパール１４５、トスパール２０００Ｂ、トスパール１１１０、トスパール２４０（モメンティブパフォーマンスマテリアルズ製）等が、表面をシリコンレジンで覆ったものとしては、ＫＭＰ−６００、ＫＭＰ−６０１、ＫＭＰ−６０２、ＫＭＰ−６０５、Ｘ−５２−７０３０、ＫＳＰ−１００、ＫＳＰ−１０１、ＫＳＰ−１０２、ＫＳＰ−１０５、ＫＳＰ−３００（信越化学工業製）等が挙げられる。

本実施の形態では、樹脂成分とシリコーン粒子との相溶性の点から、架橋されたポリジメチルシロキサンの表面をシリコンレジンで被覆したものを好ましく用いることができ、例えば、特開平７−１９６８１５号公報に記載された粒子が挙げられる。シリコーン粒子は、その平均粒径としては整合材を形成するにあたり、その１層の膜圧より十分に小さい粒径であることが好ましい。層よりも充分小さくないと、整合材にシリコーン粒子の部分と母材であるエポキシ樹脂の部分が形成され物性が局所的に大きく異なってしまうために最終的な超音波探触子にした際の特性にばらつきができてしまったり、整合材の製作時にシリコーン粒子の抜け落ちが発生し、整合材に欠損部（空孔）が発生したりしてしまう。具体的には本実施の形態では、１０μｍ以下のものが好ましく用いることができる。

シリコーン粒子の含有量は、添加量に相関して比重及び音速が低下するので、音響インピーダンスを低減させることができる。本実施の形態におけるシリコーン粒子の具体的な添加量としては、エポキシ樹脂１００重量部に対して２００重量部までで、好ましくは１２０重量部までである。この量より含有量が多くなると、組成物の粘度が高く、さらに、加工性が大幅に劣化してしまうおそれがある。

音響整合層２３は、上述したように、３層以上の整合材が積層され、それぞれ後述するような接着剤により接着し、各接着剤層の層厚が１μｍ未満となるまで加圧することにより形成される。このとき、第１工程として、１５℃以上、３０℃以下で２時間〜６時間だけ加圧保持した後、第２工程として、６０℃以下で１時間〜４時間だけ加圧保持することにより整合材の接着が行われる。これにより、第１の工程において整合材２３ａ〜２３ｃを接着する接着剤層の層厚を所定の膜厚以下とすることができ、第２工程において接着強度を高めることができる。また、接着剤の適用範囲を広げることができるようになる。

本実施の形態では、接着剤は、低粘度のエポキシ樹脂系の接着剤が適用できる。これにより、積層された整合材を加圧した際に、特に、音響インピーダンスを高くするためにフィラーの比重が高くされる最下層の整合材２３ａがせん断応力によりひび割れが生じるのを抑制することができる。また、このとき、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以上である接着剤であるのが好ましい。これによれば、ダイシングして素子化を行う際に発生する熱により接着剤が劣化して整合材が剥がれてしまうのを防止することができる。なお、接着剤のガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃未満のものを適用してもよい。

本実施の形態の接着剤において使用されるエポキシ樹脂は、特に制限されず、公知のエポキシ樹脂を使用することができる。例えば、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、酸化型エポキシ樹脂等を用いることができる。

グリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、アルコール型エポキシ樹脂等が挙げられる。また、グリシジルエステル型エポキシ樹脂としては、ヒドロフタル酸型エポキシ樹脂、ダイマー酸型エポキシ樹脂等が挙げられる。また、グリシジルアミン型エポキシ樹脂としては、芳香族アミン型エポキシ樹脂、アミノフェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。また、酸化型エポキシ樹脂としては、脂環型エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂、フェノール骨格とビフェニル骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂（ビフェニルノボラックエポキシ樹脂）、リン変性エポキシ樹脂、液晶性エポキシ樹脂等を用いることもできる。本実施の形態では、エポキシ樹脂成分は単独で用いてもよいが、ブレンド樹脂のように二種類以上のエポキシ樹脂成分を混合して用いてもよい。また、本実施の形態におけるエポキシ樹脂組成物には、粘弾性を制御し、接着性等の力学特性を改良するために、エポキシ樹脂に可溶性の熱可塑性樹脂や、ゴム粒子及び熱可塑性樹脂粒子等の有機粒子や、無機粒子等を配合することができる。

使用されるエポキシ樹脂のエポキシ等量は特に制限されないが、得られる金属膜の密着性がより優れる点で、１００〜１００００００（ｇ／ｅｑ）が好ましく、１００〜１００００（ｇ／ｅｑ）がより好ましい。

エポキシ樹脂の粘度（２５℃）は、接着層の膜厚や取り扱い性、密着性がより優れる点から、０．０１〜１０Ｐａ・ｓが好ましく、０．０１〜３Ｐａ・ｓがより好ましい。なお、粘度は、エポキシ樹脂を２５℃で保持した状態で、一般に用いられる粘度計（例えば、東機産業株式会社製Ｅ型粘度計（ＲＥ−８０Ｌ））を用いることにより測定される値である。これらの液状エポキシ樹脂の中では、粘度の低いビスフェノールＡ又はビスフェノールＦをベースとするグリシジルエーテルが好ましい。

本実施の形態において用いるエポキシ樹脂用硬化剤は、５０〜２００℃に加熱されることにより、エポキシ樹脂のエポキシ基と架橋反応を起こし、エポキシ樹脂組成物を硬化させる作用を有する。

硬化剤としては、従来、エポキシ樹脂用硬化剤として用いられているものを使用することができる。

その具体例としては、ジシアンジアミド；４，４´−ジアミノヒフェニルスルホン；２−ｎ−ヘプタデシルイミダゾールのようなイミダゾール誘導体；イソフタル酸ジヒドラジド；Ｎ，Ｎ−ジアルキル尿素誘導体；Ｎ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素誘導体；テトラヒドロ無水フタル酸等の酸無水物；イソホロンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ｍ−キシレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のポリアミン；ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、トリスジメチルアミノメチルフェノール、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン等のアミノアルキル環状化合物；メラミン；フッ化ホウ素錯化合物；各種ダイマー酸とジアミンの付加物よりなるポリアミドアミン；等が挙げられる。

これらのエポキシ樹脂用硬化剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

また、上記エポキシ樹脂成分の効果助剤としては、例えば、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン等の三級アミン化合物、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン等の有機ホスフィン化合物等が挙げられる。

液状エポキシ樹脂組成物の全体量に対しての配合割合については、エポキシ樹脂１００質量部に対して、通常、硬化剤は３〜１００質量部の範囲内とし、硬化促進剤については、硬化剤に対しての比率が１／５以下程度を考慮することができる。

保護層２４は、測定前後に洗浄される際、洗浄液が音響レンズ２５を透過し、さらに音響レンズ２５内部の構成部品および構成部品間の接着層への侵入を防止し、精度の高い測定を可能にするガスバリア性を有する素材によって構成されている。保護層２４は、音響インピーダンスが２．５ＭＲａｙｌｓ以下となるような素材が選択される。なお、保護層２４に適用される素材は、上述した音響インピーダンスを有するものに限定されず、音響インピーダンスが音響整合層２３の最上層２３ｃの音響インピーダンスよりも小さく、音響レンズ２５の音響インピーダンスよりも大きいものであればよい。保護層２４の素材としては、ポリパラキシリレン構造を有する化合物が適用できる。また、保護層２４の素材として、ポリウレア樹脂を適用してもよい。

本実施の形態に係る保護層２４の膜厚は適宜設定できるが、０．５〜５．０μｍであることが好ましく、より好ましくは２．０〜４．０μｍである。

音響レンズ２５は、屈折を利用して超音波ビームを集束し分解能を向上するために配置されるものである。すなわち、音響レンズ２５は、超音波探触子２の被検体と接する側に設けられ、圧電層２２にて発生した超音波を、被検体に効率よく入射させる。音響レンズ２５は、被検体と接する部分で、内部の音速に応じて凸型又は凹型のレンズ形状を有し、被検体に入射される超音波を、撮像断面と直交する厚さ方向（エレベーション方向）で収束させる。

音響レンズ２５は、概ね被検体及び音響整合層２３の中間の音響インピーダンスを有する軟質の高分子材料により形成される。

音響レンズ２５を構成する素材としては、従来公知のシリコーン系ゴム、ブタジエン系ゴム、ポリウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等のホモポリマー、エチレンとプロピレンとを共重合させてなるエチレン−プロピレン共重合体ゴム等の共重合体ゴム等が適用可能である。これらのうち、シリコーン系ゴム及びブタジエン系ゴムを用いることが好ましい。

本実施の形態で使用されるシリコーン系ゴムとしては、シリコーンゴム、フッ素シリコーンゴム等が挙げられる。特に、レンズ材の特性上、シリコーンゴムを使用することが好ましい。シリコーンゴムとは、Ｓｉ−Ｏ結合からなる分子骨格を有し、そのＳｉ原子に複数の有機基が主結合したオルガノポリシロキサンをいい、通常は、その主成分はメチルポリシロキサンで、全体の有機基のうち９０％以上はメチル基である。メチル基に代えて水素原子、フェニル基、ビニル基、アリル基等を導入したものも使用することができる。当該シリコーンゴムは、例えば、高重合度のオルガノポリシロキサンに過酸化ベンゾイルなどの硬化剤（加硫剤）を混練し、加熱加硫し硬化させることにより得ることができる。必要に応じてシリカ、ナイロン粉末等の有機又は無機充填剤、硫黄、酸化亜鉛等の加硫助剤等を添加してもよい。

本実施の形態で使用されるブタジエン系ゴムとしては、ブタジエン単独又はブタジエンを主体としこれに少量のスチロール又はアクリロニトリルが共重合した共重合ゴム等が挙げられる。特に、レンズ材の特性上、ブタジエンゴムを使用することが好ましい。ブタジエンゴムとは、共役二重結合を有するブタジエンの重合により得られる合成ゴムをいう。ブタジエンゴムは、共役二重結合を有するブタジエン単独が１．４又は１．２重合することにより得ることができる。ブタジエンゴムは、硫黄等により加硫させたものが使用できる。

本実施の形態に係る音響レンズ２５においては、シリコーン系ゴムとブタジエン系ゴムとを混合し加硫硬化させることにより得ることができる。例えば、シリコーンゴムとブタジエンゴムとを適宜割合で、混練ロールにより、混合し、過酸化ベンゾイルなどの加硫剤を添加し、加熱加硫し架橋（硬化）させることにより得ることができる。その際に、加硫助剤として、酸化亜鉛を添加することが好ましい。酸化亜鉛は、レンズ特性を落とさずに、加硫促進を促し、加硫時間を短縮できる。他に、着色剤や音響レンズの特性を損なわない範囲内で他の添加剤を添加してもよい。シリコーン系ゴムとブタジエン系ゴムとの混合割合は、その音響インピーダンスが人体に近似しているとともに、その音速が人体より小さく、減衰が少ないものを得るには、通常、１：１が好ましいが、当該混合割合は適宜変更可能である。

シリコーンゴムは、市販品として入手することができ、例えば信越化学社製、ＫＥ７４２Ｕ、ＫＥ７５２Ｕ、ＫＥ９３１Ｕ、ＫＥ９４１Ｕ、ＫＥ９５１Ｕ、ＫＥ９６１Ｕ、ＫＥ８５０Ｕ、ＫＥ５５５Ｕ、ＫＥ５７５Ｕ等や、モメンティブパフォーマンスマテリアル社製のＴＳＥ２２１−３Ｕ、ＴＥ２２１−４Ｕ、ＴＳＥ２２３３Ｕ、ＸＥ２０−５２３−４Ｕ、ＴＳＥ２７−４Ｕ、ＴＳＥ２６０−３Ｕ、ＴＳＥ−２６０−４Ｕやダウコーニング東レ社製のＳＨ３５Ｕ、ＳＨ５５ＵＡ、ＳＨ８３１Ｕ、ＳＥ６７４９Ｕ、ＳＥ１１２０ＵＳＥ４７０４Ｕなどを用いることができる。

なお、本実施の形態においては、上記シリコーン系ゴム等のゴム素材をベース（主成分）として、音速調整、密度調整等の目的に応じ、シリカ、アルミナ、酸化チタンなどの無機充填剤や、ナイロンなどの有機樹脂等を配合することもできる。

本実施の形態では、上述した構成の超音波探触子２を用いるようにしたが、例えば、図４に示すように、圧電層２２とバッキング層２１との間にヘビーバッキング層２６を設けるようにしてもよい。ヘビーバッキング層２６は、音響インピーダンスが圧電層２２よりも大きい材料により形成されており、圧電層２２に対し被検体の方向とは反対側に出力される超音波を反射する。このように、ヘビーバッキング層２６を備えることにより、圧電層２２における超音波の送受波に対する感度をさらに向上させることができる。また、ヘビーバッキング層２６を追加することにより狭帯域化するが、図４に示すように、音響整合層２３を３層以上とすることで広帯域にすることができる。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、勿論本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

＜整合材の作製＞
エポキシ樹脂ｊＥＲ−８２８（ジャパンエポキシレジン製）６８質量部に、シリコン複合パウダーＫＭＰ６００（信越シリコン製）２５質量部を添加し、真空混合機ＡＲＶ−３１０（シンキー社製）で十分に混合した。その後、架橋剤として、ｊＥＲキュアＳＴ−１２（ジャパンエポキシレジン製）３２質量部を同様に真空混合機ＡＲＶ−３１０にて混合し、コンパウンドを作製した。このコンパウンドを１００ｍｍ×１００ｍｍ×３０ｍｍの金型に入れ、真空電熱プレス機にて９．８ＭＰａ（１００ｋｇ／ｃｍ^２）の圧力にて常温で４時間、６０℃で３時間加熱して整合材ブロック−２を形成した。このブロックよりテストピースとして、５０ｍｍ×５０ｍｍ×２ｍｍのサンプルを切り出して、密度、音速の評価をした。後述の評価方法によって測定した結果、密度が１．１２ｇ／ｃｍ^３、音速が１７５０ｍ／ｓで、音響インピーダンスは２．０ＭＲａｙｌｓであった。このブロックをワイヤーソーＣＳ−２０３（ムサシノ電子製）にて０．５０ｍｍの厚さに切断後、精密研磨装置ＭＡ−２００（ムサシノ電子製）にて０．０５０ｍｍの厚みに研磨し、整合材−２を作製した。同様にして下記表１のようにフィラー、エポキシ樹脂及び架橋剤を変えて、整合材−１，３〜１３を作製した。それ以外の整合材として、整合材−１４〜１６を用意した。各整合材の密度、音速及び音響インピーダンスは下記表１に示す通りであった。

＜評価方法＞
（密度）
密度をＪＩＳ−Ｋ７１１２０２に記載のＡ法（水中置換法）の密度測定方法に準じて、電子比重計ＳＤ−２００Ｌ（アルファミラージュ製）を用いて測定した。

（音響特性）
超音波音速は、ＪＩＳＺ２３５３−２００３に従い、超音波工業（株）製シングアラウンド式音速測定装置を用いて２５℃において測定し、音響インピーダンスを以下の式に従い導いた。
音響インピーダンス（Ｚ：ＭＲａｙｌｓ）＝密度（ρ：×１０^３ｋｇ／ｍ^３）×音速（Ｃ：×１０^３ｍ／ｓｅｃ）
また、超音波減衰はＪＩＳＺ２３５４−１９９２に従い、水槽中に２５℃の水を満たし、超音波パルサー・レシーバーＪＰＲ−１０Ｃ（ジャパンプローブ社製）によって水中で１ＭＨｚの超音波を発生させ、超音波がシートを透過する前と後の振幅の大きさを測定した。

なお、上記表１において、Ｃ１００１Ａ及びＣ１００１Ｂはテスク社製のものを、ＥＰ００７Ｋ主剤及びＥＰ００７Ｋ硬化材はセメダイン社製のものを用いた。

＜音響整合層の作製と評価＞
整合材−２、整合材−１１及び整合材−１２をこの順で積層し、エポキシ接着剤ＥセットＬ（コニシ社製）にて、最初に、常温（２５℃）で５分間、５Ｋｇｆで加圧するプレ硬化を行った後、常温（２５℃）で５時間、５０℃で３時間、３０Ｋｇｆの加圧下で接着を行い、音響整合層−１を作製した。同様にして、音響整合層−２〜１０を下記表３のようにして作製し、音響整合層−１〜１０について膜厚、接着層の厚み及び接着強固をそれぞれ測定し、外観を評価した。なお、使用した接着剤の物性については下記表２に示す。

（外観）
整合材の研磨後の表面を微分干渉顕微鏡ＭＸ−５０（オリンパス社製）にて観察し、ヒビ割れの確認を行い、Ａ；ヒビ無し、Ｂ；０．１ｍｍ以下のヒビあり、Ｃ；０．２〜０．５ｍｍのヒビあり、Ｄ；０．５ｍｍ以上のヒビあり、Ｅ；全面に０．５ｍｍ以上の複数のヒビありの５段階にて評価を行った。

（膜厚）
接触式膜厚計Ｋ３５１−Ｃ（アンリツ社製）にて６点の測定を行い、平均の値を膜厚とした。

（接着層厚み）
整合材の断面を日立ハイテック製のＬＥＩＣＡ常温・凍結切片作製用ウルトラミクロトームＥＭＵＣ７ｉを用いて前処理を行い、日立ハイテック製の電子顕微鏡Ｓ−８００にて加速電圧２００ＫＶ、倍率２００倍にて断面を観察し、接着層の厚みを測定した。

（接着性）
Ｋ６８５４−１：１９９９（ＩＳＯ８５１０−１：１９９０）に準拠して、デジタルフォースゲージＺＰ−２０Ｎ（ＩＭＡＤＡ製）及び計測スタンドＭＸ−５００Ｎ（ＩＭＡＤＡ製）を用いて９０度剥離テストを、２５℃及び５０℃にて行った。サンプルとしては、超音波探触子を作製するのと同様にして作成し、そのときの１ｃｍの幅での剥離強度を評価した。

このように、粘度が低く、ガラス転移点（Ｔｇ）の高い接着剤を用いて整合材を接着して作製した音響整合層は、ひび割れの発生もなく、接着も強固であり、歩留まりに優れていることがわかった。

また、本実施例においては、上述のように、３０Ｋｇｆの高圧力で加圧して接着を行う以前に、５Ｋｇｆの低圧力で加圧するプレ硬化を実施するようにしたので、整合材のせん断応力による破損をより低減することができる。

＜バッキング層の作製＞
液状シリコーンゴムＴＳＥ３０３２（Ａ）（モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製）９１質量部に、３酸化タングステン粉Ａ_２−ＷＯ_３（アライドマテリアル社製）７５０質量部を入れ、真空混合機ＡＲＶ−３１０（シンキー社製）で十分に混合した。その後、ＴＳＥ３０３２（Ｂ）９質量部を入れ、よく混合を行った。これを１００ｍｍ×１００ｍｍ×３０ｍｍの金型に入れ、真空電熱プレス機にて４．９ＭＰａ（５０ｋｇ／ｃｍ^２）の圧力で、真空下室温で３時間、５０℃で３時間加熱し、複合粒子のブロックを作製した。この際のブロックの密度は、７．３ｇ／ｃｍ^３であった。これを１ｃｍ角に切り、これをまずカッターミルＶＭ−２０型（槇野産業社製）により粗粉砕、ピンミルＭ−４型（奈良機械社製）にてスクリーン０．５ｍｍ、回転数２８００ｒｐｍにて本粉砕を行い、その後、円形振動篩機ＫＧ−４００型（西村機械製作所社製）にて目空き２１２μｍにてふるい、フィラー複合粒子を作製した。

レーザー式粒度分布測定機ＬＭＳ−３０（セイシン企業製）を使用して平均粒径を測定した結果、１２３μｍになった。

エポキシ樹脂、ＡｌｂｉｄｕｒＥＰ２２４０（ＮＡＮＯＲＥＳＩＮ社製）９１質量部に、上記フィラー複合粒子３８０質量部を真空混合機ＡＲＶ−３１０（シンキー社製）で十分に混合した。その後、架橋剤として、ｊＥＲキュアＳＴ−１２（ジャパンエポキシレジン製）９質量部を同様に真空混合機ＡＲＶ−３１０にて混合し、混合物（コンパウンド）を作製した。この混合物（コンパウンド）を１００ｍｍ×１００ｍｍ×３０ｍｍの金型に入れ、真空電熱プレス機にて９．９ＭＰａ（１００ｋｇ／ｃｍ^２）の圧力にて常温で４時間、６０℃で３時間加熱してバッキングブロックを形成した。このブロックの密度は、２．６５ｇ／ｃｍ^３、音響インピーダンスは２．９ＭＲａｙｌｓ、減衰は３０ｄＢ／ｃｍ・ＭＨｚであった。このブロックよりワイヤーソーＣＳ−２０３（ムサシノ電子製）にて、６ｍｍの厚さに切断後、精密研磨装置ＭＡ−２００（ムサシノ電子製）にて５ｍｍの厚みに研磨してバッキング層を作製した。

＜音響レンズの作製＞
微粒子酸化亜鉛ＺｉｎｃｏｘＳｕｐｅｒＦ−２（ハクスイテック製）をステンレスパッド上に薄く入れ、このパッドを２５０℃の乾燥機に入れて４時間の乾燥を行い、表面吸着水を除去した。この際、質量は０．７質量％減少した。続いてシリコンゴムコンパウンドＫＥ７４２Ｕ（信越シリコン製）１００質量部に、上記微粒子４０質量部をロール混錬機Ｎｏ．１９１−ＴＭ／ＷＭテストミキシングロール（安田製機製作所製）にて混錬し、ゴム組成物を調整した。次いでこのゴム組成物１００質量部に加硫剤としての２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン０．５質量部をロール混合して成形用コンパウンドを調製し、この成形用コンパウンドをＰ５００Ｆ−４１４１手動式成型機（ショウージ製）１６５℃で１０分間プレス成形し、さらに２００℃、２ｈｒにて２次加硫を行い、音響レンズを作製した。なお、音響レンズの音響インピーダンスは１．３ＭＲａｙｌｓ、音響減衰率は−０．７ｄＢ／ｍｍ・ＭＨｚであった。

＜超音波探触子の作製＞
まず、バッキング層、ＦＰＣ、圧電層及び音響整合層をこの順に積層した。なお、圧電層に適用される圧電材料としては、厚さ０．１３ｍｍのＰＺＴ３２０３ＨＤ（ＣＴＳＥｌｅｃｔｒｏＣｏｍｐｏｎｅｎｔＩｎｃ．製）を、音響整合層としては、上述の音響整合層−９を用い、これらを積層して、図５に示すように、０．０２ｍｍの厚みを有するダイサーにて０．２０ｍｍピッチで各素子にダイシングを行った。また、各素子の電極を切らないように、各０．２０ｍｍピッチでダイシングされた各素子をさらに３等分するようにダイシングを行った。

その後、ポリクロロパラキシリレン膜を、ＬＡＢＣＯＴＥＲＰＤＳ２０１０型に、原料ダイマーとしてｄｉｘ−Ｃ（ｋｉｓｃｏ製）を入れて素子に膜厚が３μｍになるようにコーティングを行った。この際、ポリクロロパラキシリレンの単膜を作製して密度と音響特性より音響インピーダンスを求めた結果、２．８ＭＲａｙｌｓであった。

この上に、ＲＴＶシリコン接着剤ＫＥ−１６００（信越シリコン製）を上述したダイシングにより形成されたダイス溝に真空中にて充填を行った後に、上記音響レンズをＲＴＶシリコン接着剤ＫＥ−１６００にて真空中で加圧接着を行い、比較例１としての超音波探触子−１を作製した。同様にして、下記表４に示されるようにして実施例１及び２としての超音波探触子−２，３をそれぞれ作製した。また、上記超音波探触子と同様に、ＦＰＣと圧電層との間にヘビーバッキング層（ＷＣ／Ｃｏ板）を挟んで同様に積層し、下記表４に示されるようにして実施例３としての超音波探触子−４を作製した。ここで、圧電材料としては、厚さ０．０９ｍｍのＰＺＴＣ６（富士セラミック製）を用いた。なお、ＷＣ／Ｃｏ板はＦＲＴ１５（サンアロイ工業製）を切削、研磨して下記表４に示される膜厚とした。表面粗さＲａは、レーザー共焦点顕微鏡ＬＥＸＴＯＬＳ４０００にて測定した結果、０．１０μｍであった。

＜音響特性評価＞
ＦｉｒｓｔＣａｌｌ２０００（ＳｏｎｏｒａＭｅｄｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ社製）を用いて、上述のようにして作製された超音波探触子の音響特性の評価を行った。それぞれの感度、帯域特性及び素子の欠損率を下記表４に示す。

このように、粘度の低い接着剤で整合材を接着して音響整合層を作成した場合は、接着層の厚みが薄く欠損率も低く、歩留まりが良好になることがわかった。

以上説明したように、本実施の形態によれば、２以上の整合材２３ａ〜２３ｃのうちの少なくとも１つが熱硬化性樹脂と音響インピーダンスを調整するためのフィラーとから構成されるとともに、２以上の整合材２３ａ〜２３ｃを、２５℃における粘度が１０Ｐａ・ｓ以下の接着剤で接着する。その結果、整合材の接着工程において整合材を加圧した際のせん断応力により整合材がひび割れ等の破損をするのを防止することができ、歩留まりの向上した超音波探触子を製造することができる。

また、本実施の形態によれば、接着剤は、硬化後のガラス転移温度が５０℃以上であるので、素子化のためにダイシングを行うときに生じる熱で接着剤が劣化して整合材が剥離するのを抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、音響整合層２３の最前面層の整合材２３ｃはシリコーン樹脂粒子を含有するので、音響インピーダンスをより効果的に下げることができるようになる。

また、本実施の形態によれば、２以上の整合材２３ａ〜２３ｃを接着剤で接着するときに、２以上の整合材２３ａ〜２３ｃを、接着開始時より所定温度で接着層厚が所定の膜厚以下になるまでの所定時間だけ保持する第１工程と、その後、温度を上昇させて２以上の整合材２３ａ〜２３ｃを保持する第２工程とを含むので、接着剤層の層圧を所定の膜厚以下とすることができるとともに、接着強度を高めることができるようになる。また、接着剤の適用範囲を広げることができるようになる。

また、本実施の形態によれば、第１の工程において、２以上の整合材２３ａ〜２３ｃを１５℃以上、３０℃以下で２時間〜６時間だけ保持し、第２工程において、６０℃以下で１時間〜４時間だけ保持するので、接着剤層の層厚をより適切なものとすることができるとともに、接着強度を効果的に高めることができるようになる。

なお、本発明の実施の形態における記述は、本発明に係る超音波画像診断装置の一例であり、これに限定されるものではない。超音波画像診断装置を構成する各機能部の細部構成及び細部動作に関しても適宜変更可能である。

Ｓ超音波画像診断装置
１超音波画像診断装置本体
２超音波探触子
１５画像処理部
２１バッキング層
２２圧電層（圧電体）
２３音響整合層
２３ａ〜２３ｃ整合材
２５音響レンズ

Claims

超音波を送受信する圧電素子と、２以上の整合材が積層されて前記圧電素子の前面に設けられる音響整合層と、を備える超音波探触子の製造方法において、
前記２以上の整合材のうちの少なくとも１つが熱硬化性樹脂と音響インピーダンスを調整するためのフィラーとから構成されるとともに、前記２以上の整合材を、２５℃における粘度が１０Ｐａ・ｓ以下の接着剤で接着し、
前記２以上の整合材を前記接着剤で接着するときに、該２以上の整合材を、接着開始時より所定温度で接着層厚が所定の膜厚以下になるまでの所定時間だけ保持する第１工程と、その後、温度を上昇させて該２以上の整合材を保持する第２工程とを含むことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
前記接着剤は、硬化後のガラス転移温度が５０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子の製造方法。
前記音響整合層の最前面層の整合材はシリコーン樹脂粒子を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波探触子の製造方法。
前記第１工程において、前記２以上の整合材を１５℃以上、３０℃以下で２時間〜６時間だけ保持し、第２工程において、６０℃以下で１時間〜４時間だけ保持することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波探触子の製造方法。