JPH01162000A - 超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複数の圧電エレメントを集合してなる分割振動
体を配列した超音波探触子を利用分野とし、特にフレキ
シブルプリント基板（以下フレキシブル基板とする）を
使用した励振ｍ極の導出方法に関する。

（発明の背景） 超音波探触子は、医用、鉱工業及び水産業等の各分野で
、超音波診断、探帛及び探査装置の送受波源として利用
される。例えば、超音波診断装置では生体を被検出体と
し、複数個の圧電片を並べて駆動するセクタ方式用やリ
ニア方式用の配列形の超音波探触子が有用されろ。通常
、各圧電片の幅と厚みの比が１以上になる場合には、複
数の圧電エレメントに分割して共通接続しく以下、分割
振動体とする）、その振動特性を維持する。そして、共
通接続には例えばフレキシブル基板を使用し励振電極を
導出するように、していた。

（従来技術） 第３図はこの種のＮ音波探触子の一従来例を説明する部
分図である。

超音波探触子は、例えばバッキング材１上に矩形状の複
数の分割振動体２を幅方向に配列してなる。各分割振動
体２は例えばジルコン酸チタン酸鉛（以下、Ｐ７．Ｔと
する）の二つの圧電ニレメン）３ａ、３ｂからなる。各
圧電エレメント３の幅Ｗと厚みｔの比（ｗ／を比）は約
０．４〜０．６に設定され、両主面に励振電極４．５を
形成する。

一方の主１ｒｉ（バッキング材調）の励振電極４はその
一端側をフレキシブル基板６の導電′ＲＧ７によりそれ
ぞれ共通接続して導出される。

例えば主路７ａから一端側２ζ複数の分岐路７ｂが延出
した導電路７の形成されたフレキシブル基板６に図示し
ない圧電板の一端側を取着した後、分岐路７ｂ間を切断
して形成する。

他方の主面はその両端側にリード４９１Ｂを共通接続ｊ
ノでアース電位とする。通常では、更に他方の主面側に
図示しない音響型ｎＰＩや音響レンズを取着した構成と
する。そｊ７て、分ｌｓ′１１振動体２を一つの振動体
として例えばリニア駆動し、被検出体の疾患部等を診断
するようにしている。

従って、このようなものでは、複数の圧電エレメント３
のＷｌｔ比を０．４〜０．６として分割振動体２とした
ので、その振動特性を維持して解像度等を良好にする。

また、７レキレブル基板６を用いて励振Ｗｉ極５を導出
したので、圧電エレメント３の数が多くその間隔が小さ
い場合には特に作業性を向上することができる。

（従来技術の欠点） しかしながら、上記構成の超音波探触子では、分割振動
体２の一端側でのみ各圧電エレメント３を共通接続する
ので、電気的接続の点で信頼性に欠ける問題があった。

すなわち、超音波探触子は送受波面を被検出体に押し付
は又は擦りながら使用する。従って、分割ｆＭ局体２に
は送受波面から強い外力が加わり、第４図の平面図に示
したように、特に共通接続する部分（矢印イ）での断線
事故が発生するためである。そして、このような場合に
は、一つの圧電エレメント例えば３ａに電圧が印加され
ないため、分割振動体２の電気的な対向面積による並列
容量Ｃ０を減少して例えば画像不良を招来する。

（発明の目的） 本発明はフレキシブル基板を用いて圧電エレメントの電
気的接続をｉ！！実にして作業性に優れた高信頼性のＩ
ＩＪ′ｆＩ波探触子を提供することを目的とする。

（解決手段） 本発明は、分割振動体を形成する各圧ｔエレメントの一
方の励振電極をフレキシブル基板により両端側でそれぞ
れ共通接続したことを解決手段とする。

（発明の作用） 本発明は、フレキシブル基板を用いたことにより作業性
を維持し、各圧電エレメントの一方の励Ｓ＊極を両端側
でそれぞれ共通接続して分割振動体としたので、一端側
で断線したとしても他端側で電気的接続状態を維持する
作用がある。以下、本発明の詳細な説明する。

（丈！Ｉ象例） 第１図は本発明の一実施例を説明する超音波探触子の図
で、同図（、）は同平面図、同図（Ｉ））はフし・キシ
プル基板の平面図、同図（ｅｌば超音波探触子の断面図
である。なお、前実施例図と同一部分には同番号を付与
して説明する。

超音波探触子は、前述１７たように、Ｐ　Ｚ’ｒからな
る分割振動体２をバッキング材１上に配列してなる。分
割振動体２はｗ／を比を０．４〜０．６以上とした複数
の例えば２つの圧電エレメント３ａ、３ｂからなる。そ
して、”各分割振動体２毎に、各Ｉ「電エレメント３の
一方の主面（バッキング材調）の励振′ｒｔｉ極４をそ
の両端側でフレキシブル基板９の導”Ｉｉ路により共通
接続する。

フレキシブル基板９は例えば中空部１１を有して導電路
１０の形成されたポリイミド系の積層体からなる。導ｉ
ｆｆ略１１よ中空部の一側２ζ形成した共通線路１２と
、共通線路１２から延出した分割前分岐Ｗ８１３とこれ
から延出した主路１４と、他側に形成した分割前補助路
１５と、両側の両端を連結する接続用導電路が形成され
た結合部１［；とからなろ。そ１〕で、図示１７ない圧
電板の一方の主面の両側を共通線路１２部と分割前？ｌ
ｎ助路１５部とＣとｒＩ’ｉｌ　、１１．、分割前分岐
路１３（分割前補助路１５）の中央及び分割前分岐路１
３の間（分割前補助路１５の間）を圧電板上から１１α
次切断して複数の圧電エレメント３ａ、３ｂに分割し、
分岐路１７び補助路１８によりそれぞれ共通接続した各
分割振動子２を形成する。なお、結合部１６の接続用導
電路は固着前及び切断前の７レキシプル基板９の強度を
高めて固着時及び切断時の位置精度を高めろ作用を持ち
、圧電板の取着後切断される。

そ１ノで、他方の主面にはその両端側にリード線８を共
通接続してアース電位とし、更にその上から図示しない
？￥！ＦＪ整合層や音響整合層レンズを取着１７た構成
とする。

このような構成の超音波探触子では、励振ｍ極４の導出
にフレキシブル基板９を使用したので作業を容易にする
。そして、分割振動体２毎に各圧電エレメント３ａ、３
ｂを両端側で共通接続したので、一端側で断線したとし
ても他端側での電気的接続を維持する。そして、電気的
な対向面積を一定にし並列容量を損なうことがない。従
って、診断中に一端側で断線があったとしても、例えば
画像不良等を生ずることなく信頼性を向上できる。

なお、例えば圧電エレメントが外力により二つに分断さ
れたしても両端側から接続されているので、個々に励振
されて平坦度が損なわれない限り音場特性を極端に乱す
ことがない。また、圧電エレメント３（分割振動子２）
は両端側に均等な負荷が加わるので、中心線ａ　−ａ　
’に対して対称構造となり良好な音場特性を得ることが
できる。

（他の事項） なお１．上記実施例では、各分割振動体２の一端側に主
路１４を設けたが、例えば第２図の３）２面図に示した
ように分割振動体２の両端側から交互に即ち千鳥状に設
けてもよい。また、分割振動体２の両端側にそれぞれ設
けてもよく主路１４の接続形態には限定されない。また
、フレキシブル基板９の中空＄１１の一側にのみ共通線
路１２り・設けたが、他側にも設けてよいことはいうま
でもない。

そして、各分割振動体２の複数個を配列して説明したが
・、例えば一つの分割振動体からなるものでも適用され
る。そして、実施例では他方の主面の両端側にリード１
ｉＩ８を設けて音場特性を向上するとしたが例えば一端
側に設けたとしてもそれを排除するものではなく、本発
明はその趣旨を逸脱しない暢囲内で適宜自在に変更でき
る。

（発明の効果） 本発明は、分割−カ体を形成する各圧電エレメントの一
方の励振電極をフレキシブル基板により両端側でそれぞ
れ共通接続したので、電気的接続を確実にして作業性に
優れた高信頼性の超音波探触子を提供でき、その産業上
の価値は大きい。　　　□

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明する超音波探触子の図
で、同図（ａ）は同平面図、同図（ｈ）フレキシブル基
板の図、同図（ｃ）は超音波探触子の断面図である。第
２図は本発明の他の実施例を説明する超音波探触子の平
面図である。 第３図は従来例を説明する超音波探触子の図、第４図は
同平面図である。 １　バッキング材、２・・分割振動体、３・・・圧電エ
レメント、４．５・・・励１［ｍ、６．９・・フレキシ
ブル基板線、７．１０・・・導電路、８　・リード線、
１１・中空部、１２・・・共通線路、１３・・分割前分
岐路、１４・・主路、１５・・・分割前補助路、１６・
・・結合部、１ｉ・分岐路、１８・補助路。 第１図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　両主面に電極の形成された複数の圧電エレメントを分
   割振動体として配列し、前記分割振動体を形成する各圧
   電エレメントの一方の励振電極を両端側で、フレキシブ
   ルプリント基板に形成された導電路にてそれぞれ共通接
   続したことを特徴とする超音波探触子。