JP7452357B2 - 超音波トランスデューサ - Google Patents

Description

本発明は、超音波トランスデューサに関する。

従来、ケース内に圧電振動子が配置された超音波トランスデューサが知られている。たとえば、下記特許文献１には、両主面に電極が形成された板状の圧電振動子と、圧電振動子の各電極に信号を入力する配線とを備えた超音波トランスデューサが開示されている。

特許５４３９０９３号公報 特許第４１８２１５６号公報

超音波トランスデューサにおいては、超音波成分の残響のさらなる低減が求められている。しかしながら、上述した従来の超音波トランスデューサでは、超音波成分の残響が十分に低減されていなかった。

本発明の一態様は、超音波成分の残響の低減が図られた超音波トランスデューサを提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る超音波トランスデューサは、ケースと、ケース内に配置された板状の圧電振動子と、ケース内において、外部から受け付けた圧電振動子を発振させる信号を圧電振動子に入力する配線部とを備え、配線部が、ケース内において圧電振動子に重ねられた第１配線部材と、ケース内において第１配線部材と圧電振動子の厚さ方向において対面する第２配線部材と、圧電振動子の厚さ方向に沿う方向に延在して第１配線部材と第２配線部材とを接続する長尺配線部材とを含み、圧電振動子の厚さ方向から見て、圧電振動子に隣接する位置である第１の位置において、第１配線部材と長尺配線部材とが接続されている。

上記超音波トランスデューサにおいては、圧電振動子に隣接する第１の位置において第１配線部材と接続された長尺配線部材により、配線部における配線経路の延長が図られている。そのため、上記超音波トランスデューサは、配線部において超音波成分の残響が減衰されやすくなっている。

他の形態に係る超音波トランスデューサは、第１配線部材が、第２配線部材と対面する第１面と、該第１面とは逆の第２面とを有し、第１配線部材は、第１面において長尺配線部材と接続され、第２面において圧電振動子と接続されている。

他の形態に係る超音波トランスデューサは、第１配線部材と長尺配線部材とが接続された接続面積が、第１配線部材と圧電振動子とが接続された接続面積より小さい。

他の形態に係る超音波トランスデューサは、長尺配線部材の一方端は第１配線部材に当接されており、長尺配線部材の他方端は第２配線部材を貫通している。

他の形態に係る超音波トランスデューサは、長尺配線部材は他方端に瘤部を有し、該瘤部において第２配線部材に係止されている。

他の形態に係る超音波トランスデューサは、配線部が長尺配線部材を一対含み、該一対の長尺配線部材の間に第２配線部材が架け渡されている。

他の形態に係る超音波トランスデューサは、配線部が、第１配線部材に接続され、圧電振動子を発振させる信号を第１配線部材に入力する外部配線をさらに含む。

本発明の一態様によれば、超音波成分の残響の低減が図られた超音波トランスデューサが提供される。

図１は、一実施形態に係る超音波トランスデューサの斜視図である。 図２は、図１の超音波トランスデューサの分解斜視図である。 図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図４は、ケース及び圧電振動子の平面図である。 図５は、図３の一部を拡大した要部拡大断面図である。 図６は、フレキシブル基板を示す平面図である。 図７は、フレキシブル基板と第１のピンとの接続の様子を示す要部拡大断面図である。 図８は、中継基板を示す平面図である。 図９は、中継基板と第１のピンとの接続の様子を示す要部拡大断面図である。 図１０は、異なる態様の中継基板を示した平面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１～３を参照して、本実施形態に係る超音波トランスデューサ１の構成を説明する。

超音波トランスデューサ１は、超音波を送受信できる構成を有し、具体的には、収容空間Ｓを画成するケース１０を備え、ケース１０の収容空間Ｓ内に収容された圧電振動子２０、配線部３０、吸音材８０、および、防振材９０を備えた構成を有する。

ケース１０は、一端に開口を有する有底筒状の部材であり、収容空間Ｓを画成する底壁１１と側壁１３とを有する。側壁１３は底壁１１と交差する方向に延在しており、側壁１３は底壁１１に対して直交する方向に延在していてもよい。本実施形態において、底壁１１と側壁１３とは、一体形成されており、同一材料で構成されている。ケース１０は、たとえば、アルミニウム（Ａｌ）からなる。ケース１０は、Ａｌ以外の金属からなっていてもよい。ケース１０は、たとえば、アルミニウム合金、ステンレス鋼、又は銅合金からなっていてもよい。アルミニウム合金は、たとえば、ジュラルミンを含む。銅合金は、たとえば真鍮を含む。

ケース１０の底壁１１は、収容空間Ｓ側を向いた底面１２を有する。底面１２は、底面１２と交差する方向から見て、長径と短径とを有する円形状を呈している。本実施形態では、底面１２は、長円形状を呈している。底面１２では、長径に沿う方向と短径に沿う方向とが互いに交差している。長径に沿う方向と短径に沿う方向とは、たとえば、直交している。底壁１１の厚さは、たとえば、０．７ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。本実施形態では、底壁１１の厚さは、０．９ｍｍである。

以下では、底面１２の長径に沿う方向をＸ方向、底面１２の短径に沿う方向をＹ方向、底面１２に直交する方向をＺ方向とする。

底面１２は、直線状を呈する一対の縁１２ａと、円弧状を呈する一対の縁１２ｂとで規定されている。一対の縁１２ａは、Ｘ方向に延在していると共に、Ｙ方向で離間している。一対の縁１２ａは、互いに略平行である。縁１２ｂは、各縁１２ａの端同士を接続している。長径と短径とを有する円形状は、楕円形状であってもよい。底面１２と交差する方向は、たとえば、底面１２と直交する方向であってもよい。底面１２と交差する方向は、底壁１１と交差する方向と一致してもよい。

側壁１３は、内側面１４を有している。底面１２及び内側面１４は、ケース１０の内面を構成している。内側面１４には、複数の段差部１５が形成されている。本実施形態では、３つの段差部１５が形成されている。一つの段差部１５は、一方の縁１２ａに沿って延在している。残りの二つの段差部１５は、他方の縁１２ａに沿って互いに離間して設けられている。段差部１５は、ケース１０に対する防振材９０の位置決めに用いられる。

圧電振動子２０は、図４、５に示されるように、圧電素体２１と、圧電素体２１に対して電圧を印加するための一対の電極２３，２５とを有する。圧電振動子２０は、ケース１０の底部に配置されており、より具体的には底壁１１上に配置されている。圧電振動子２０は、たとえば、接着により底壁１１上に固定されている。

圧電素体２１は、直方体形状を呈し、平面視で正方形状を有する。本明細書での「直方体形状」は、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状を含む。圧電素体２１は、互いに対向する正方形状の一対の主面２１ａ，２１ｂと、互いに対向する一対の側面２１ｃ、２１ｄとを有する。側面２１ｃ、２１ｄは、一対の主面２１ａ，２１ｂを連結するように、一対の主面２１ａ，２１ｂが対向する方向（Ｚ方向）に延在している。主面２１ｂは、底面１２と対向している。圧電振動子２０は、主面２１ｂと底面１２とが対向するように、底壁１１上に配置されている。一対の主面２１ａ，２１ｂが対向している方向は、底壁１１（底面１２）と交差する方向である。一対の主面２１ａ，２１ｂが対向している方向は、底壁１１（底面１２）と直交する方向であってもよい。

圧電素体２１は、圧電セラミック材料からなる。圧電セラミック材料は、たとえば、ＰＺＴ［Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ_３］、ＰＴ（ＰｂＴｉＯ_３）、ＰＬＺＴ［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ_３］、又はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）を含む。圧電素体２１は、たとえば、上述した圧電セラミック材料を含むセラミックグリーンシートの焼結体により構成される。圧電素体２１の厚さは、たとえば、１５０～５００μｍである。本実施形態では、圧電素体２１の厚さは、２００μｍである。

圧電振動子２０は、図３～６に示されるように、圧電素体２１の側面２１ｃ、２１ｄがＹ方向に沿うように、底壁１１（底面１２）上に配置されている。圧電振動子２０は、たとえば、底面１２での、Ｘ方向及びＹ方向での略中央に配置されている。

一方の電極２３は、主面２１ｂの略全域を覆うとともに、側面２１ｃおよび側面２１ｃ側の主面２１ａの一部を連続的に覆っている。主面２１ｂを覆う部分の電極２３は、底壁１１（底面１２）に接合されている。他方の電極２５は、主面２１ａの略全域を覆っている。電極２５は、主面２１ａを覆う部分の電極２３とは離間しており、電極２３との絶縁が図られている。このように、圧電素体２１は、一対の電極２３、２５でＺ方向において挟まれる領域を有し、この領域が圧電的に活性な領域を構成する。

各電極２３，２５は、圧電素体２１の各面２１ａ～２１ｃと直接的に接している。各電極２３，２５の厚さは、１．５μｍ以下である。各電極２３，２５は、たとえば、クロム（Ｃｒ）層、ニッケル銅合金（Ｎｉ－Ｃｕ）層、及び金（Ａｕ）層からなる積層体を含む。各電極２３，２５は、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、銀パラジウム合金（Ａｇ－Ｐｄ）、又はニッケルクロム合金（Ｎｉ－Ｃｒ）を含んでいてもよい。各電極２３，２５は、たとえば、スパッタリング法により圧電素体２１の表面に形成される。

配線部３０は、フレキシブル基板４０、一対の第１のピン５０、中継基板６０、および、一対の第２のピン７０を含む。

フレキシブル基板４０（第１配線部材）は、収容空間Ｓ内において、圧電振動子２０上に重ねられるようにして配置されている。フレキシブル基板４０は、板状またはシート状を呈しており、平面視で底面１２と略同形状を有する。より詳しくは、フレキシブル基板４０は、平面視で底面１２よりも一回り小さくなるように設計されており、ケース１０の内側面１４から離間して配置されている。フレキシブル基板４０は、後述する中継基板６０と対面する上面（第１面）と、ケース１０の底面１２と対面する下面（第２面）とを有する。フレキシブル基板４０は、たとえば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）又はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）である。すなわち、フレキシブル基板４０は、複数の配線を備えている。フレキシブル基板４０は、複数の配線により、１対の第１のピン５０と圧電振動子２０とをそれぞれ電気的に接続する。本実施形態では、フレキシブル基板４０は、ポリイミド樹脂等の樹脂からなる樹脂シート内に一対の配線４１、４２が設けられた構成を有する。

図３、６に示すように、フレキシブル基板４０は、ベース部４３と一対の接触部４４，４５とを有する。

ベース部４３は、フレキシブル基板４０の中央に位置する平板部分であり、Ｚ方向において互いに対向する一対の主面４３ａ，４３ｂを有する。フレキシブル基板４０は、ベース部４３の主面４３ｂが圧電素体２１と対向するように、収容空間Ｓに配置されている。

ベース部４３の中央領域には矩形状の開口４３ｃが設けられており、開口４３ｃから圧電振動子２０が一部露出している。開口４３ｃは、フレキシブル基板４０が圧電振動子２０の振動を抑制しないために設けられ得る。フレキシブル基板４０は、Ｙ方向に沿って延在する開口４３ｃの縁４３ｄにおいて圧電振動子２０の電極２３、２５と重なっている。

接触部４４，４５は、ベース部４３から連続して延びており、Ｘ方向においてベース部４３を挟む位置に設けられている。各接触部４４，４５は、Ｙ方向に延びる長尺平板状を呈し、ベース部４３の厚さよりも主面４３ｂ側に厚くなるように設計されている。一方の接触部４４は、圧電素体２１の側面２１ｃ側に位置し、他方の接触部４５は、圧電素体２１の側面２１ｄ側に位置している。各接触部４４，４５と底壁１１との間には圧電振動子２０は介在しておらず、各接触部４４、４５は底面１２と直接接している。

一対の配線４１、４２は、圧電振動子２０と重なるベース部４３の開口４３ｃの縁４３ｄから各接触部４４、４５まで配設されている。一対の配線４１、４２は、第１の端部４１ａ、４２ａと、第２の端部４１ｂ、４２ｂとを有する。一方の配線４１の第１の端部４１ａは、圧電振動子２０の電極２３と重なるベース部４３の開口４３ｃの縁４３ｄの全幅に亘って設けられており、その縁４３ｄの下面（主面４３ｂ）において樹脂シートから露出して、圧電振動子２０の電極２３と電気的に接続されている。一方の配線３１の第２の端部４１ｂは、接触部４４に位置しており、接触部４４の上面において樹脂シートから露出して、後述する第１のピン５０と電気的に接続されている。他方の配線４２の第１の端部４２ａは、圧電振動子２０の電極２５と重なるベース部４３の開口４３ｃの縁４３ｄの全幅に亘って設けられており、その縁４３ｄの下面（主面４３ｂ）において樹脂シートから露出して、圧電振動子２０の電極２５と電気的に接続されている。他方の配線４２の第２の端部４２ｂは、接触部４５に位置しており、接触部４５の上面において樹脂シートから露出して、後述する第１のピン５０と電気的に接続されている。

フレキシブル基板４０には、さらに一対のダンパー部４７、４９が、圧電振動子２０に隣接して設けられている。各ダンパー部４７、４９は、フレキシブル基板４０のベース部４３の主面４３ｂ上に設けられており、フレキシブル基板４０と底壁１１との間に介在している。各ダンパー部４７、４９は、圧電振動子２０と接触部４４、４５との間の主面４３ｂに、圧電振動子２０と接触部４４、４５との間を横断するように（より具体的には、Ｙ方向に沿ってフレキシブル基板４０の全幅に亘って）、それぞれ設けられている。一方のダンパー部４７は、圧電振動子２０と接触部４４との間に設けられ、他方のダンパー部４９は、圧電振動子２０と接触部４５との間に設けられている。換言すると、Ｚ方向から見て、フレキシブル基板４０の接触部４４、４５は、ダンパー部４７、４９より外側に位置している。各ダンパー部４７、４９は、絶縁材料で構成されており、たとえば絶縁性樹脂で構成されている。本実施形態では、各ダンパー部４７、４９は熱圧着樹脂フィルム（一例として、ニトリルゴム系樹脂フィルム）で構成されており、この場合、各ダンパー部４７、４９は表層部分が加熱溶融された状態で圧着形成される。本実施形態では、各ダンパー部４７、４９は、フレキシブル基板４０の主面４３ｂおよび底壁１１の底面１２の両方に接着されており、それによりフレキシブル基板４０を底壁１１に固定している。

一対の第１のピン５０（長尺配線部材）は、略四角柱状を有し、Ｚ方向に沿って延在している。図７に示すように、一対の第１のピン５０は、下側端部５０ａにおいて、フレキシブル基板４０に当接している。具体的には、一対の第１のピン５０は、フレキシブル基板４０の配線４１、４２のそれぞれの第２の端部４１ｂ、４２ｂに接続されるように、位置合わせされている。換言すると、一対の第１のピン５０は、第２の端部４１ｂ、４２ｂの位置Ｐ（第１の位置）において、配線４１、４２と接続されている。一対の第１のピン５０とフレキシブル基板４０の配線４１、４２とが接続される位置Ｐは、Ｚ方向から見て圧電振動子２０と重なる位置ではなく、圧電振動子２０に隣接する位置である。一対の第１のピン５０のうち、一方の第１のピン５０Ａが、配線４１の第２の端部４１ｂに接続されるように位置合わせされており、他方の第１のピン５０Ｂが、配線４２の第２の端部４２ｂに接続されるように位置合わせされている。第１のピン５０Ａ、５０Ｂと第２の端部４１ｂ、４２ｂとははんだまたは導電性接着剤により接続される。フレキシブル基板４０と第１のピン５０Ａ、５０Ｂとが接続された接続面積Ｓ１は、フレキシブル基板４０と圧電振動子２０とが接続された接続面積Ｓ２より小さくなるように設計されている。

第１のピン５０は、導電部材であり、たとえば金属からなる。第１のピン５０は、たとえば、真鍮からなる。第１のピン５０の表面には、めっき層（不図示）が形成されていてもよい。めっき層は、たとえば、ニッケルめっき及び錫めっきにより形成されていてもよい。この場合、めっき層は二層構造である。

一対の第１のピン５０それぞれのフレキシブル基板４０側の部分は、図２、３に示すように、一対のスリーブ５２によってそれぞれ保持されている。一対のスリーブ５２のうち、一方のスリーブ５２Ａが第１のピン５０Ａを保持し、他方のスリーブ５２Ｂが第１のピン５０Ｂを保持している。各スリーブ５２Ａ、５２Ｂは、両端にフランジを有する円筒部材である。本実施形態では、スリーブ５２Ａ、５２Ｂは、互いに同形状を呈している。各スリーブ５２Ａ、５２Ｂは、樹脂からなる。各スリーブ５２Ａ、５２Ｂは、たとえば、リン脱酸銅（ＰＤＣ）、又は黄銅などの金属からなる。スリーブ５２Ａ、５２Ｂが金属からなる場合、第１のピン５０Ａ、５０Ｂだけではなくスリーブ５２Ａ、５２Ｂもフレキシブル基板４０の導体層と接合させることができるので、接続信頼性が増す。各スリーブ５２Ａ、５２Ｂは、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）又はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなってもよい。

各スリーブ５２Ａ、５２Ｂの一端側のフランジは、フレキシブル基板４０と接合されている。各スリーブ５２Ａ、５２Ｂは、軸方向（Ｚ方向）から見て、接触部４４、４５と重なる位置に配置されている。各スリーブ５２Ａ、５２Ｂの軸方向の長さは、第１のピン５０の軸方向の長さよりも短い。

吸音材８０は、圧電振動子２０上に配置されている。吸音材８０は、一対の第１のピン５０の間に配置されている。吸音材８０は、収容空間Ｓに配置されている。吸音材８０は、たとえば、直方体形状を呈している。吸音材８０は、図４にも示されるように、圧電振動子２０の厚さ方向（Ｚ方向）から見て、圧電振動子２０の全体と重なっている。すなわち、圧電振動子２０は、Ｚ方向から見て、吸音材８０の外縁の内側に位置している。これにより、超音波成分の残響が更に低減される。圧電振動子２０は、Ｚ方向から見て、吸音材８０のＸ方向及びＹ方向の略中央に位置している。吸音材８０は、たとえば、熱可塑性樹脂を主体とする発泡体（気泡構造体）からなる。熱可塑性樹脂は、たとえば、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）を含む。

中継基板６０（第２配線部材）は、一対の第１のピン５０の間に架け渡されている。中継基板６０は、吸音材８０を挟んで圧電振動子２０と平行に配置されている。中継基板６０は、収容空間Ｓ内に配置されている。図８に示すように、中継基板６０は、Ｘ方向に延びる略Ｉ字状の板状部材であり、たとえばガラスエポキシ基板からなる。中継基板６０は、複数の導体層を有し、本実施形態では略Ｉ字状の一対の導体層６２Ａ、６２Ｂを有する。

中継基板６０は、Ｚ方向において互いに対向している一対の主面６０ａ，６０ｂを有し、主面６０ｂが吸音材８０と対向している。中継基板６０の両端部における各主面６０ａ，６０ｂは、外側に膨らむように湾曲し、円弧状を呈している。

図９に示すように、中継基板６０の両端部には、第１のピン５０Ａ、５０Ｂが貫挿される貫通孔６４Ａ、６４Ｂがそれぞれ設けられている。貫通孔６４Ａ、６４Ｂは、円形断面を有する。本実施形態では、Ｚ方向から見て、貫通孔６４Ａ、６４Ｂの曲率中心と各主面６０ａ，６０ｂの湾曲の曲率中心とは一致しており、両端部において貫通孔６４Ａ、６４Ｂと各主面６０ａ，６０ｂとは同心円の位置関係を有する。また、中継基板６０の貫通孔６４Ａ、６４Ｂの間には、第２のピン７０Ａ、７０Ｂが挿入される貫通孔６６Ａ、６６Ｂがそれぞれ設けられている。

一対の導体層６２Ａ、６２Ｂはそれぞれ、貫通孔６４Ａ、６４Ｂと貫通孔６６Ａ、６６Ｂとの間をつなぐように設けられて、第１のピン５０Ａ、５０Ｂと第２のピン７０Ａ、７０Ｂとを導通している。一対の導体層６２Ａ、６２Ｂのうち、一方の導体層６２Ａは第１のピン５０Ａと第２のピン７０Ａとを接続しており、他方の導体層６２Ｂは第１のピン５０Ｂと第２のピン７０Ｂとを接続している。

本実施形態では、各導体層６２Ａ、６２Ｂは、貫通孔６４Ａ、６４Ｂ内に入り込んで貫通孔６４Ａ、６４Ｂの内側面を覆っている。第１のピン５０Ａ、５０Ｂは、貫通孔６４Ａ、６４Ｂを貫く上側端部５０ｂに瘤部５４が設けられた形状（いわゆる、プレスフィット端子形状）を有する。瘤部５４は、瘤部５４以外の部分に比べて断面外形寸法が大きくなっている部分である。瘤部５４の断面外形寸法は、貫通孔６４Ａ、６４Ｂの断面寸法と同じまた貫通孔６４Ａ、６４Ｂの断面寸法より大きく、瘤部５４以外の部分の断面外形寸法は、貫通孔６４Ａ、６４Ｂの断面寸法より小さくなるように設計されている。本実施形態では、瘤部５４が設けられた部分の第１のピン５０Ａ、５０Ｂには、第１のピン５０Ａ、５０Ｂを貫通する中空部５６が設けられている。第１のピン５０Ａ、５０Ｂは、中継基板６０の貫通孔６４Ａ、６４Ｂに挿通されたときに、断面外形寸法が大きくなっている瘤部５４において中継基板６０に係止され、位置固定される。貫通孔６４Ａ、６４Ｂの内側面は、導体層６２Ａ、６２Ｂで覆われているため、貫通孔６４Ａ、６４Ｂ内において導体層６２Ａ、６２Ｂと第１のピン５０Ａ、５０Ｂとが導通する。

第２のピン７０Ａ、７０Ｂ（外部配線）は、本実施形態では、貫通孔６６Ａ、６６Ｂに一部入り込んでいる。第２のピン７０Ａ、７０Ｂが貫通孔６６Ａ、６６Ｂに入り込むことで、中継基板６０に対する第２のピン７０Ａ、７０Ｂの相対位置合わせがおこなわれ得る。なお、第２のピン７０Ａ、７０Ｂは、貫通孔６６Ａ、６６Ｂを貫通する態様であってもよい。第２のピン７０Ａ、７０Ｂは、導体層６２Ａ、６２Ｂにはんだまたは導電性接着剤により電気的に接続されてもよい。

第２のピン７０Ａ、７０Ｂは、Ｘ方向において互いに離間した状態で主面６０ａに配置されている。第２のピン７０Ａ、７０Ｂは、主面６０ａからＺ方向に延在し、防振材９０を貫通している。一対の第２のピン７０は、Ｘ方向において一対の第１のピン５０Ａ、５０Ｂの間に配置されている。本実施形態では、第２のピン７０Ａ、７０Ｂは、互いに同形状を呈している。第２のピン７０は、たとえば、金属からなる。第２のピン７０は、たとえば、真鍮からなる。第２のピン７０の表面には、めっき層（不図示）が形成されていてもよい。めっき層は、たとえば、ニッケルめっき及び錫めっきにより形成されていてもよい。この場合、めっき層は、二層構造である。

防振材９０は、ケース１０の内面（内側面１４）と接して配置され、ケース１０の振動を抑制する。防振材９０は、吸音材８０の周囲に配置されている。防振材９０は、蓋体９１と、枠体９３と、を有している。蓋体９１は、圧電振動子２０、フレキシブル基板４０、第１のピン５０、スリーブ５２、吸音材８０、及び中継基板６０がケース１０内に収容されている状態で、ケース１０の開口を封止している。蓋体９１は、収容空間Ｓを封止している。蓋体９１からは、第２のピン７０のそれぞれの先端が突出している。

枠体９３は、蓋体９１と交差する方向に延在している。蓋体９１と交差する方向は、たとえば、蓋体９１と直交する方向であってもよい。蓋体９１と枠体９３とは、一体形成されている。防振材９０は、軸方向の一端が塞がれ、他端が開口している筒状の部材である。防振材９０は、ケース１０の内部に嵌め込まれている。防振材９０は、ケース１０の内部に圧入されている。枠体９３は、蓋体９１からＺ方向に沿ってケース１０の内側に延在している。枠体９３は、底面１２から離間している。枠体９３は、ケース１０の内側面１４と接している。

枠体９３は、吸音材８０の周りを取り囲んでいる。吸音材８０は、圧電振動子２０の厚さ方向（Ｚ方向）において、防振材９０（枠体９３）よりも圧電振動子２０側に突出している。枠体９３と圧電振動子２０との間のＺ方向における距離は、吸音材８０と圧電振動子２０との間のＺ方向における距離よりも長い。

枠体９３は、一対の側部９５と、一対の側部９７とを有している。一対の側部９５は、吸音材８０を挟んでＸ方向において互いに対向している。一対の側部９７は、吸音材８０を挟んでＹ方向において互いに対向している。各側部９５は、吸音材８０の各側面８０ｃと互いに対向している。各側部９５は、吸音材８０から離間している。

一対の側部９７は、吸音材８０を挟み込んで保持している。一対の側部９７の間には、吸音材８０がはめ込まれている。一対の側部９７は、吸音材８０を圧縮している。吸音材８０は、圧縮に対する反発力によって一対の側部９７を押圧している。各側部９７は、吸音材８０の各側面８０ｄと接している。

防振材９０は、蓋体９１から内側面１４側に張り出す複数の張出部９９を更に有している。張出部９９は、蓋体９１において、ケース１０の段差部１５に対応する位置に設けられている。張出部９９は、対応する段差部１５に配置される。防振材９０は、張出部９９が段差部１５に係止されることで、ケース１０に対して位置決めされている。

防振材９０は、弾性体であり、弾性により残響を抑制する。防振材９０は、樹脂からなる。防振材９０は、非発泡体であり、吸音材８０の密度よりも高い密度を有している。防振材９０は、たとえば、シリコーンゴムからなる。防振材９０は、たとえば、ＲＴＶ（Room Temperature Vulcanizing）シリコーンゴムからなる。

上述した超音波トランスデューサ１は、出力波を発信し、検査対象物から跳ね返ってきた出力波を受信する。超音波センサが検査対象物に近接し、超音波トランスデューサ１から検査対象物までの距離がわずかである場合、出力波の発信時に生じる残響成分の電圧と、検査対象物から跳ね返ってきた出力波の受信電圧とが干渉する。これにより、超音波トランスデューサ１では、受信電圧を検出することが困難になる場合がある。

上述した超音波トランスデューサ１は、ケース１０と、ケース１０内に配置された圧電振動子２０と、ケース１０内において、外部から受け付けた圧電振動子２０を発振させる信号を圧電振動子２０に入力する配線部３０とを備えている。配線部３０は、フレキシブル基板４０と、中継基板６０と、第１のピン５０とを含んでいる。そして、Ｚ方向から見て、圧電振動子２０に隣接する位置Ｐにおいて、フレキシブル基板４０と第１のピン５０とが接続されている。

そのため、超音波トランスデューサ１では、第１のピン５０により、配線部３０が迂回するようにして、圧電振動子２０の電極２３、２５を外部配線までつないでいる。したがって、圧電振動子２０の電極２３、２５が直接的に外部配線につながる構成に比べて、配線部３０における配線経路の延長が図られている。それにより、超音波トランスデューサ１では、配線部３０において超音波成分の残響が減衰されやすくなっており、残響の低減を実現することができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

たとえば、中継基板６０は、Ｉ字状に限らず、図１０に示すようにＵ字状であってもよい。この場合、一対の導体層６２Ａ、６２ＢはＬ字状であってもよい。この場合、第１のピン５０と第２のピン７０とを一直線状に配置する必要がなく、第１のピン５０と第２のピン７０とをＹ軸方向にズラして配置することができるため、設計自由度の向上が図られる。

たとえば、超音波トランスデューサ１は、超音波の送信のみをおこなってもよい。また、圧電振動子２０は、圧電素体２１内に配置される一つ又は複数の内部電極を有していてもよい。この場合、圧電素体２１は複数の圧電体層を有していてもよく、内部電極と圧電体層とが交互に配置されていてもよい。

さらに、圧電素体２１は、Ｚ方向から見て、正方形状ではなく、長方形状や円形状であってもよい。また、フレキシブル基板４０の開口４３ｃは、四角形状に限らず、Ｕ字状であってもよい。

１…超音波トランスデューサ、１０…ケース、２０…圧電振動子、３０…配線部、４０…フレキシブル基板、５０、５０Ａ、５０Ｂ…第１のピン、５４…瘤部、６０…中継基板、７０、７０Ａ、７０Ｂ…第２のピン。

Claims (7)

1. ケースと、
   前記ケース内に配置された板状の圧電振動子と、
   前記ケース内において、外部から受け付けた前記圧電振動子を発振させる信号を前記圧電振動子に入力する配線部と
   を備え、
   前記配線部が、前記ケース内において前記圧電振動子に重ねられた第１配線部材と、前記ケース内において前記第１配線部材と前記圧電振動子の厚さ方向において対面する第２配線部材と、前記圧電振動子の厚さ方向に沿う方向に延在して前記第１配線部材と前記第２配線部材とを接続する長尺配線部材とを含み、
   前記圧電振動子の厚さ方向から見て、前記圧電振動子に隣接する位置である第１の位置において、前記第１配線部材と前記長尺配線部材とが接続されている、超音波トランスデューサ。
2. 前記第１配線部材が、前記第２配線部材と対面する第１面と、該第１面とは逆の第２面とを有し、
   前記第１配線部材は、前記第１面において前記長尺配線部材と接続され、前記第２面において前記圧電振動子と接続されている、請求項１に記載の超音波トランスデューサ。
3. 前記第１配線部材と前記長尺配線部材とが接続された接続面積が、前記第１配線部材と前記圧電振動子とが接続された接続面積より小さい、請求項１または２に記載の超音波トランスデューサ。
4. 前記長尺配線部材の一方端は前記第１配線部材に当接されており、前記長尺配線部材の他方端は前記第２配線部材を貫通している、請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサ。
5. 前記長尺配線部材は前記他方端に瘤部を有し、該瘤部において前記第２配線部材に係止されている、請求項４に記載の超音波トランスデューサ。
6. 前記配線部が前記長尺配線部材を一対含み、該一対の長尺配線部材の間に前記第２配線部材が架け渡されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサ。
7. 前記配線部が、前記第１配線部材に接続され、前記圧電振動子を発振させる信号を前記第１配線部材に入力する外部配線をさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサ。
   
   

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