JPH02189100A

JPH02189100A - 超音波探触子

Info

Publication number: JPH02189100A
Application number: JP1008906A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishikawa; 寛石川; Kazuhiro Watanabe; 一宏渡辺
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-01-18
Filing date: 1989-01-18
Publication date: 1990-07-25

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】〔概要〕アース電極を分割しない構造を持った超音波探触子に関
し、配列及び分割された複数の分割素子からのアース引き出
し作業が容易となり、品質の安定化及びコストの改善を
図ることができる超音波探触子を提供することを目的と
し、短冊状に形成された複数個が平行に配列され、短冊状の
長手方向が直角方向に溝によって複数に分割された電気
音響変換素子と、配列及び分割された電気音響変換素子
の片面に各々単独に設けられた複数の信号電極と、電気
音響変換素子の配列に対応して短冊状に形成され、電気
音響変換素子の長手方向の分割に対して共通に設けられ
た複数のアース電極と、複数アース電極の各々の面上に
設けられた複数の整合層と、複数の信号電極に各々接続
された複数の信号線と、複数のアース電極に共通に接続
されたアース線と、音波を吸収する材料で形成され、配
列及び分割された電気音響変換素子の信号電極の面に接
して設けられた音波吸収体とを備え、分割された電気音
響変換素子の組み合わせに対応する信号線からの通電に
より電気音響変換素子を振動させて、電気音響変換素子
の前面から超音波を送信及び受信する構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、短冊状の複数個が配列する電気音響変換素子
を長手方向にも分割した超音波探触子に係り、特にアー
ス電極を分割しない構造を持った電気音響変換素子に関
するものである。

超音波診断装置に使用される超音波探触子（以下プロー
ブという）１例えば多数の微細な電気音響変換素子（以
下変換素子という）を配列したアレイ型トランスジュー
サでは、診断画像の焦点位置を変えて異なる断層深度を
診断するために、配列した変換素子の長手方向を複数に
分割したプローブが開発されている。

しかしながら、このようなプローブでは製造上変換素子
を分割する時にアース電極も分割されてしまい、これを
再び接続する作業が難しく、歩留りも悪く、コストが掛
かるので、これを解決する方法が望まれている。

〔従来の技術〕

第４図はアレイ型トランスジューサのプローブの従来例
を示す。なお周知の音響レンズは図示していない。

第４図のプローブ１において、２ａ、２ｂ、・−は整合
層、３ａ、３ｂ、　−は変換素子＋４８＋４ｂ＋　・・
’は信号電極。

５ａ、５ｂ、・−・はアース電極＋　６ａ〜６ｃは信号
線パターン７ａ〜７ｃが形成されたフレキシブルプリン
ト板、８ａ。

８ｂはアース板、８ｃはアースピン、９ａは音波吸収体
を示す。

変換素子３ａ　＋　３ｂ　＋・・・は複数のセラミック
で形成された圧電素子から成り、短冊状（例えばｌ０Ｉ
ＩＩＩＩＸ０．２Ｉｌｌｌ）に僅かな間隔（例えば５０
μｍ）３０ａ、３０ｂ、−＝−をおいて配列され、表裏
に箔状の信号電極４ａ＋４ｂ＋’−及びアース電極５ａ
、５ｂ、−が設けられ、前面にエポキシ樹脂で形成され
た整合Ｎ２ａ　、　２ｂ　、−が設けられている。また
変換素子３ａ、３ｂ、・−・−は長手方向に対して直角
方向に複数（この場合３個）に分割されて、スリット３
１ａ、３１ｂが設けられている。

変換素子３ａ＋３ｂ、・−の下面端部の両側から夫々に
信号線パターン７ａ、７ｂが導通し、変換素子３ａ、３
ｂ・の３分割された中央部の電極に信号線パターン７Ｃ
が導通している。更に変換素子３ａ＋３ｂ＋・・−と整
合Ｊｉ２ａ、２ｂ、・・・の間に両端部で共通のアース
板８ａ＋８ｂ。

及び中央部の電極に共通するアースピン８ｃが同様に接
合されている。アースピン６ｃは予め半田メツキされて
おり、予め変換素子３ａ　＋　３ｂ　、−の長手方向に
対して直角方向の裏面の中央位置にスリット３１ａ３１
ｂに平行に溝３２を設けておき、アース電極５ａが分割
された後に挿入して、加熱して半田によりアースピン８
ｃとアース電極５ａを連結する。またアースピン８ｃの
終端は図示していない導線を介してアース板８ａに接続
されている。

変換素子３ａ、３ｂ、・・・の短冊状の配列及び長手方
向の分割は、分割する際に保持し易くするために、整合
層、アース電極、圧電素子、信号電極及び音波吸収体を
組み立ててから幅が薄いスリッタによって切断して形成
される。従って図示の如く整合層２ａ１２ｂ、’−アー
ス電極５ａ、５ｂ、−・−及び信号型Ｆｉ４ａ、４ｂ。

−・−が−諸に分割されている。

音波吸収体９ａは、金属粉末（例えば酸化鉄粉）が混入
されたエポキシ樹脂材で形成され、変換素子３ａ、３１
）、−・−の下面の信号電極４ａ、４ｂ、−・・の全面
に密着して設けられており、変換素子３ａ＋３ｂ、”−
の図において下方向の超音波を吸収する機能を有してい
る。

また信号線パターン７８〜７ｃの終端部及びアース板８
ａ、８ｂは図示していないケーブルを介して図示省略し
た超音波診断装置に結合されている。

変換素子３ａ１３Ｅｌ＋’−は信号線パターン７８〜７
ｃから通電することにより振動して超音波のパルス及び
連続波を発生して送信し、反射超音波を受信する。

このような構成を有するので、変換素子３ａ、３ｂ。

により図において上方向に走査状に放射された超音波は
人体等の内部の状況により反射して受信される。受信さ
れた超音波は超音波診断装置において断層画像として表
示され、診断が行われる。

放射された超音波の断層面に垂直な方向のビーム幅は、
変換素子３ａ、３ｂ、−の長手方向の開口が大きい方（
即ち、信号線パターン７ａ〜７ｂに通電した場合）が焦
点付近で細くなり、この開口が小さい方（即ち、信号線
パターン７ｃだけに通電した時）が焦点より近距離で細
くなる。

従って、焦点付近では大開口、焦点より近距離では小開
口で超音波ビームを送受することにより、断層画像の分
解能を向上させることができ、診断効果が高められる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来方法によれば、製造上変換素子を分割する時に
、保持し易くするために、整合層、変換素子、信号電極
１アース電極及び音波吸収体を組み立ててから行われて
おり、図示の如く整合層、信号電極及びアース電極が一
緒に分割されて、アース板の中央部のアースが取れなく
なるので、これに対処してアースビンで分割されたアー
ス板を連結してアースを取る方法が行われているが、■
この作業はアースピンを小さな孔に挿入する細かな作業
で作業性が悪い。また、 ■アースピンを挿入後、加熱して半田付けする時に、溶
けた半田が流れ出て微細な変換素子の反対側にある信号
電極と接触してショートになり易く歩留りが悪く、品質
が不安定になる。

■従ってコストが高くなる。

という問題点がある。

本発明は、配列及び分割された複数の分割素子からのア
ース引き出し作業が容易となり、品質の安定化及びコス
トの改善を図ることができるプローブを提供することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。

図において、３１は溝、３は短冊状に形成された複数個が平行に配列され、短冊
状の長手方向が直角方向に溝３１によって複数に分割さ
れた変換素子、４は配列及び分割された変換素子３の片面に各々の単独
に設けられた複数の信号電極、５は変換素子３の配列に
対応して短冊状に形成され、変換素子３の長手方向の分
割に対して共通に設けられた複数のアース電極、２は複数のアース電極５の各々の面上に設けられた複数
の整合層、７は複数の信号電極４に夫々接続された複数の信号線、８はアース電極５に接続されたアース線、９は音波を吸
収する材料で形成され、配列及び分割された変換素子３
の信号電極４の面に接して設けられた音波吸収体である
。

従って分割された変換素子３の組み合わせに対応する複
数の信号線７からの通電により変換素子３を振動させて
、変換素子３の前面から超音波を送信及び受信するよう
に構成されている。

〔作用〕

アース電極５は変換素子３の短冊状の配列に対応して形
成されており、長手方向に対して直角方向に分割されて
いないので、面倒な接続作業を不要とし、信号電極とシ
ョートすることがなく、品質が安定してコストの改善を
図ることができる。

〔実施例〕

以下第２図を参照して本発明の一実施例を説明する。第
２図において第１図に対応するものは１点鎖線で囲んで
示している。

第２図は実施例を示すプローブ１ａの斜視図で、図にお
いて、整合層２０ａ、　２０ｂ、　・−及びアース電極
５０ａ。

５０ｂ、−ｍ−は変換素子３ａ、３ｂ、−の短冊状の配
列に対応して夫々同様の形状で間隔をおいて配列されて
いる。アース電極５０ａにはアース板８ａが接続されて
いる。

変換素子３ａ、３ｂ、−・の短冊状の配列は、次のよう
にして形成される。

■まず信号電極及びアース電極が夫々表裏面に形成され
た圧電素子のアース電極を残して、後に変換素子３ａ＋
　３ｂｌ’−が形成される短冊の長手方向に対して直角
方向にスリット３１ａ　’　＋３１ｂ’で３分割する。

■その後、圧電素子に整合層、音波吸収体９ａを形成し
てから整合層、アース電極、圧電素子、信号電極を夫々
短冊状に間隔３０ａ　、　３０ｂ　、−で分割する。

この場合に、■で整合層を形成してから３分割する方法
でも良く、分割時に保持し易くなる。

このような構成を有するので、アース電極５０ａ。

５０ｂ、−は３分割されないので、端部にアース板８０
ａを接続すれば良く、面倒な接続作業を不要とし、アー
ス電極が信号電極とショートすることがなくなって、品
質が安定してコストの改善を図ることができる。

また第３図に異なる実施例を示しており、第３図が第２
図で説明した実施例と異なるのは、変換素子３ａ、３ｂ
、・・−の長手方向を分割するスリットの深さを浅くし
て、変換素子３ａ＋３ｂｔ’−・の分割されない部分を
少し残したことである。

即ち、図に示すように、プローブ１ｂにおいて、スリッ
ト３１ａ“、３１ｂ”は変換素子３ａ、３ｂ、　□□・
−の厚さ方向の一部の厚さｔを残して形成されている。

厚さＬは変換素子３ａｔ３ｂ＋’−・の厚さのほぼ２０
％以下に設定されている。

このようにして不要な共振振動の発注を防止すると共に
、強度を持たせたことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、アニス電極を分割
しないために、アース電極の端部だけにアース線を接続
すれば良く、作業が簡易化されて従来方法のように半田
の流れによるアース電極と信号電極のショートが防止で
き、品質が安定して歩留りが向上し、コストの改善を図
ることができ、請求項２の発明では更に不要な共振振動
を防止して特性を改善することができるという効果があ
る。

８はアース線、　　　　　８ａ〜８ｃはアース板、９．
９ａは音波吸収体、　　３１は溝、３１ａ、３１ｂ、３
１ａ　’　＋３１ｂ’　、３１ａ“、３１ｂ”はスリッ
トを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の実施例を示す斜視図、第３図は異なる
実施例を示す斜視図、第４図は従来例を示す斜視図である。図において、２．２ａ、２ｂ、２０ａ、２０ｂは整合層、３．３ａ、
３ｂは変換素子、　４，４ａ、４ｂ＊は信号電極、５ａ
、５ｂ、５０ａ、５０ｂはアース電極、７は信号線、　
　　　　７ａ〜７ｃは信号線パターン、本苓ト日月のツ
ヤ、毛Ｐ侶濤　１　ａ翠

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　短冊状に形成された複数個が平行に配列され、
該短冊状の長手方向が直角方向に溝（３１）によって複
数に分割された電気音響変換素子（３）と、該配列及び
分割された電気音響変換素子（３）の片面に各々の単独
に設けられた複数の信号電極（４）と、該電気音響変換素子（３）の配列に対応して短冊状に形
成され、該電気音響変換素子（３）の長手方向の分割に
対して共通に設けられた複数のアース電極（５）と、該複数のアース電極（５）の各々の面上に設けられた複
数の整合層（２）と、該複数の信号電極（４）に夫々接続された複数の信号線
（７）と、該複数のアース電極（５）に共通に接続されたアース線
（８）と、音波を吸収する材料で形成され、該配列及び分割された
電気音響変換素子（３）の信号電極（４）の面に接して
設けられた音波吸収体（９）とを備え、該分割された電
気音響変換素子（３）の組み合わせに対応する該複数の
信号線（７）からの通電により該電気音響変換素子（３
）を振動させて、該電気音響変換素子（３）の前面から
超音波を送信及び受信することを特徴とする超音波探触
子。
（２）　前記複数個の電気音響変換素子（３）の長手方
向を直角方向に分割した溝（３１）は、該複数個の電気
音響変換素子（３）が前記複数のアース電極（５）に接
する側を該電気音響変換素子（３）の所定厚さだけ残し
て形成されることを特徴とする請求項１記載の超音波探
触子。