JPH03162839A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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- JPH03162839A JPH03162839A JP30418389A JP30418389A JPH03162839A JP H03162839 A JPH03162839 A JP H03162839A JP 30418389 A JP30418389 A JP 30418389A JP 30418389 A JP30418389 A JP 30418389A JP H03162839 A JPH03162839 A JP H03162839A
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Links
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、超音波探触子、更に詳しくは超音波診断装置
等のトランスデューサとして使用される超音波探触子に
関するものである。
等のトランスデューサとして使用される超音波探触子に
関するものである。
［従来の技術］
この種、従来の超音波探触子には、特開昭５９−６１３
９９号公報に開示されたもの、および特開昭６０−１１
４１００号公報に示されたもの等がある。
９９号公報に開示されたもの、および特開昭６０−１１
４１００号公報に示されたもの等がある。
上記特開昭５９−６１３９９号公報に開示されている超
音波探触子は、第６図に示されるように、折返し電極構
造を有するものであって、超音波振動子である圧電素子
４０は、その表面の超音波放射側から一側面を通じて背
面側に折り返した折返し電極４４と背面側に設けられた
背面電極４２とを有している。上記折返し電極４４と背
面電極４２には、それぞれウレタン線等のリード線４７
および４８が半田付けされ、更に折返し電極４４とリー
ド線４７との半田付部４９を絶縁体４５で覆い、その後
、周囲に枠４６を設けて、この枠４６の中に液体状の背
面負荷材４３を流し込み、これの硬化後、枠４６を取り
除き、表面側に音響整合層４１を設けて超音波振動子を
構成するものである。
音波探触子は、第６図に示されるように、折返し電極構
造を有するものであって、超音波振動子である圧電素子
４０は、その表面の超音波放射側から一側面を通じて背
面側に折り返した折返し電極４４と背面側に設けられた
背面電極４２とを有している。上記折返し電極４４と背
面電極４２には、それぞれウレタン線等のリード線４７
および４８が半田付けされ、更に折返し電極４４とリー
ド線４７との半田付部４９を絶縁体４５で覆い、その後
、周囲に枠４６を設けて、この枠４６の中に液体状の背
面負荷材４３を流し込み、これの硬化後、枠４６を取り
除き、表面側に音響整合層４１を設けて超音波振動子を
構成するものである。
また、上記特開昭６０−１１４１００号公報に記載され
ているトランスデューサとしての超音波探触子は、第７
，８図に示されるように、治具５１上に、電極がコーテ
ィングされた圧電セラミック５０を固定し、この圧電セ
ラミック５０をレーザ光等により切断してアレイ状の複
数の圧電セラミックス群５０ａ〜５０ｆに形成し、これ
らのそれぞれにリード線５２を半田付によって取り付け
たのち、周囲に枠５４を配設し、・この枠５４内に液体
状の背面負荷材５３を流し込み、これの硬化後、枠５４
を取り除くことによって第７図に示すようなアレイ状の
超音波振動子を得るものである。
ているトランスデューサとしての超音波探触子は、第７
，８図に示されるように、治具５１上に、電極がコーテ
ィングされた圧電セラミック５０を固定し、この圧電セ
ラミック５０をレーザ光等により切断してアレイ状の複
数の圧電セラミックス群５０ａ〜５０ｆに形成し、これ
らのそれぞれにリード線５２を半田付によって取り付け
たのち、周囲に枠５４を配設し、・この枠５４内に液体
状の背面負荷材５３を流し込み、これの硬化後、枠５４
を取り除くことによって第７図に示すようなアレイ状の
超音波振動子を得るものである。
［発明が解決しようとする課８］
ところで、上記特開昭５９−６１３９９号公報および特
開昭６０−１１４１００号公報等によって既に公知とな
っている従来の超音波探触子においては、構造上、次の
ような欠点を有している。
開昭６０−１１４１００号公報等によって既に公知とな
っている従来の超音波探触子においては、構造上、次の
ような欠点を有している。
即ち、上記特開昭５９−６ １ ３９９号公報記載の超
音波探触子は、上述の通り、液体状の背面負荷材を流し
込む前に、折返し電極等を絶縁しなければならないし、
また、特開昭６０−１１４１００号公報記載の超音波探
触子も背面負荷材を流し込む前に、アレイを構成する圧
電素子１つ１つにリード線を取り付けなければならない
という煩わしさがあり、加えて両者共に圧電素子の背面
にリード線を取り付けているために、背面の音響負荷が
不均一となって音響特性が悪化し、振動子の性能が低下
する。
音波探触子は、上述の通り、液体状の背面負荷材を流し
込む前に、折返し電極等を絶縁しなければならないし、
また、特開昭６０−１１４１００号公報記載の超音波探
触子も背面負荷材を流し込む前に、アレイを構成する圧
電素子１つ１つにリード線を取り付けなければならない
という煩わしさがあり、加えて両者共に圧電素子の背面
にリード線を取り付けているために、背面の音響負荷が
不均一となって音響特性が悪化し、振動子の性能が低下
する。
また、フエライトや金属粉を分散させた樹脂を圧電素子
の背面に取り付けて電極にしようとした場合、確実な導
通が得られないという問題もある。
の背面に取り付けて電極にしようとした場合、確実な導
通が得られないという問題もある。
従って、本発明の目的は、構造も簡単で電極への確実な
電気接続が行なわれる超音波探触子を提供するにある。
電気接続が行なわれる超音波探触子を提供するにある。
［課題を解決するための手段および作用］本発明の超音
波探触子は、超音波を送受波する圧電素子と、この圧電
素子の表面に設けられた電極と、この電極に接続する信
号伝達手段とを有する超音波探触子において、 上記圧電素子の背面負荷材または上記圧電素子の周囲に
設けられ不要振動を減衰させる吸振材を、合成樹脂を含
浸させた金属スポンジまたは金属繊維よりなるフェルト
等で形威し、該金属スポンジまたは金属繊維フェルトを
介して、上記電極と信号伝達手段とを接続するようにし
たことを特徴とするものである。
波探触子は、超音波を送受波する圧電素子と、この圧電
素子の表面に設けられた電極と、この電極に接続する信
号伝達手段とを有する超音波探触子において、 上記圧電素子の背面負荷材または上記圧電素子の周囲に
設けられ不要振動を減衰させる吸振材を、合成樹脂を含
浸させた金属スポンジまたは金属繊維よりなるフェルト
等で形威し、該金属スポンジまたは金属繊維フェルトを
介して、上記電極と信号伝達手段とを接続するようにし
たことを特徴とするものである。
［実 施 例］
以下、図示の実施例により本発明を説明する。
第１図は、本発明の第１実施例を示す超音波探触子の断
面図である。この探触子における超音波振動子１０は、
超音波放射側の表面に、同表側から一側面にわたって折
曲げられた側面電極６ａを有する表面電極６が、また裏
側に背面電極６ｂをそれぞれ添設された圧電素子１に対
して、同圧電素子１の裏側に背面負荷２を、表側に第１
音響整合層３，第２音Ｗ整合層４，音響レンズ５をそれ
ぞれ配設しこれらを順次積層して構成されており、その
一側面側に上記側面電極６ａに隣接して減衰材７を、ま
た上記背面負荷２に隣接して絶縁体８をそれぞれ接着し
、そして、上記背面負荷２と減衰材７にそれぞれリード
線９ａ，９ｂを半田または導電性接着剤１８で固着して
構威される。
面図である。この探触子における超音波振動子１０は、
超音波放射側の表面に、同表側から一側面にわたって折
曲げられた側面電極６ａを有する表面電極６が、また裏
側に背面電極６ｂをそれぞれ添設された圧電素子１に対
して、同圧電素子１の裏側に背面負荷２を、表側に第１
音響整合層３，第２音Ｗ整合層４，音響レンズ５をそれ
ぞれ配設しこれらを順次積層して構成されており、その
一側面側に上記側面電極６ａに隣接して減衰材７を、ま
た上記背面負荷２に隣接して絶縁体８をそれぞれ接着し
、そして、上記背面負荷２と減衰材７にそれぞれリード
線９ａ，９ｂを半田または導電性接着剤１８で固着して
構威される。
上記背面負荷２および減衰材７である吸振材は、Ｗ，Ａ
ｇ等の金属やＷ Ｏ ａ ．Ａ Ｄ ２ ０ ｓ等の無
機物の粉体を混入したエポキシ樹脂を含浸させたスポン
ジ状やフェルト状の金属より形成される。
ｇ等の金属やＷ Ｏ ａ ．Ａ Ｄ ２ ０ ｓ等の無
機物の粉体を混入したエポキシ樹脂を含浸させたスポン
ジ状やフェルト状の金属より形成される。
そして、上記背面負荷２は背面電極６ｂと、減衰材７は
表面電極６の側面電極６ａとそれぞれ導電性接着剤等に
より導電性を持つように接合されている。
表面電極６の側面電極６ａとそれぞれ導電性接着剤等に
より導電性を持つように接合されている。
このように構成された超音波探触子は、振動子１０の圧
電素子１に背面負荷２および減衰材７を通じて図示され
ない駆動発振器からリード線９ａ，９ｂを介して駆動電
圧が印加されて超音波を発生する。
電素子１に背面負荷２および減衰材７を通じて図示され
ない駆動発振器からリード線９ａ，９ｂを介して駆動電
圧が印加されて超音波を発生する。
この第１実施例の構成の超音波探触子によれば、吸振材
が均一な材質で形威され、振動子１０の圧１ｒＳ素子１
との接合部も均一であるので、発振される超音波ビーム
の偏りや裏面からの反射等の音響的な悪影響がないし、
またリード線等の取付は他の全ての組立が終了してから
で良く、取付部分の面積も大きいため、作業性に優れて
いると同時に取付部の機械的な強度も高いという効果が
得られる。
が均一な材質で形威され、振動子１０の圧１ｒＳ素子１
との接合部も均一であるので、発振される超音波ビーム
の偏りや裏面からの反射等の音響的な悪影響がないし、
またリード線等の取付は他の全ての組立が終了してから
で良く、取付部分の面積も大きいため、作業性に優れて
いると同時に取付部の機械的な強度も高いという効果が
得られる。
第２図は、本発明の第２実施例を示したものである。こ
の第２実施例の超音波探触子における超音波振動子２０
は、その基本的な構成および材質が上記第１実施例の超
音波振動子１０とほり同様であるので、相違点のみにつ
いて説明する。
の第２実施例の超音波探触子における超音波振動子２０
は、その基本的な構成および材質が上記第１実施例の超
音波振動子１０とほり同様であるので、相違点のみにつ
いて説明する。
本実施例における圧電素子１１は、その表面電極１６お
よび背面電極１６ｂが何れも圧電素子１１の対向側面に
それぞれ折り曲げられた側面電ｉ１６ａ，１６ｃを有し
ており、表面電極１６上に第１音＃ｊ′Ｍ合層１３，第
２音響整合層１４および音響レンズ１５が順次積層され
、背面電極ｔａｂに背面負荷１２が接合されている 上記背面負荷ｌ２は、例えばＷＯ３，Ａｇ２０３等を混
入したエボキシ樹脂の硬化物等の絶縁体で形成されてい
て、上記圧電素子１１よりも左右に延び出す大きさに形
成されている。そして、この左右の延出部の上面に、圧
電素子１１の両側にそれぞれ配設された城衰材１７ａ，
１７ｂが載置されている。この各減衰材１７ａ，１７ｂ
はそれぞれ上記表面電極１６の折曲側面電極１６ａと背
面電極１６ｂの折曲側面電極１６ｃとに導電性接着剤等
により接合されており、各減衰材１７ａ． １７ｂには
それぞれリード線１９ａ，１９ｂを半田または導電性接
着剤１８で固着して構成されている。
よび背面電極１６ｂが何れも圧電素子１１の対向側面に
それぞれ折り曲げられた側面電ｉ１６ａ，１６ｃを有し
ており、表面電極１６上に第１音＃ｊ′Ｍ合層１３，第
２音響整合層１４および音響レンズ１５が順次積層され
、背面電極ｔａｂに背面負荷１２が接合されている 上記背面負荷ｌ２は、例えばＷＯ３，Ａｇ２０３等を混
入したエボキシ樹脂の硬化物等の絶縁体で形成されてい
て、上記圧電素子１１よりも左右に延び出す大きさに形
成されている。そして、この左右の延出部の上面に、圧
電素子１１の両側にそれぞれ配設された城衰材１７ａ，
１７ｂが載置されている。この各減衰材１７ａ，１７ｂ
はそれぞれ上記表面電極１６の折曲側面電極１６ａと背
面電極１６ｂの折曲側面電極１６ｃとに導電性接着剤等
により接合されており、各減衰材１７ａ． １７ｂには
それぞれリード線１９ａ，１９ｂを半田または導電性接
着剤１８で固着して構成されている。
このように構成された第２実施例の超音波探触子におい
ても、図示されない駆動発振器から上記リード線１９ａ
，１９ｂを介し減衰材１７ａ，１７ｂを通じて振動子１
０の圧電素子１１に駆動電圧が印加されて超音波が発生
される。
ても、図示されない駆動発振器から上記リード線１９ａ
，１９ｂを介し減衰材１７ａ，１７ｂを通じて振動子１
０の圧電素子１１に駆動電圧が印加されて超音波が発生
される。
この第２実施例によれば、背面負荷の特性を音響特性の
みで決定できるため、音響的により高性能となるという
効果が得られ、作業性やリード線等の取付部の強度等も
上記第１実施例と同様に優れたものである。また、減衰
材１７ａ，１７ｂを取り付けたことにより、解像力に悪
影響を及ぼす不用の音波を減衰させることができる 第３〜５図は、本発明の第３実施例を示したものである
。この第３実施例の超音波探触子は超音波振動子３０を
アレイ形の振動子に構成したものであって、そのアレイ
を構或する個々の振動子３０の基本的な構成は前記第１
実施例（第１図参照）のものと全く同様である。即ち、
側面電極２６ａ（第５図参照）を有する表面電極２６と
背面電極２６ｂが添設された圧電素子２１に対して、そ
の表面電極２６上に音響整合層２３，音響レンズ２４を
順次積層し、背面電極２６ｂに背面負荷２２を導電性接
着剤１８によって接合してなるものである。そして、上
記背面負荷２２に隣接して絶縁材２８を配設し、同絶縁
材２８の上面に減衰材２７を上記側面電極２６ａと導電
性接着剤１８で導通ずるように接合する。
みで決定できるため、音響的により高性能となるという
効果が得られ、作業性やリード線等の取付部の強度等も
上記第１実施例と同様に優れたものである。また、減衰
材１７ａ，１７ｂを取り付けたことにより、解像力に悪
影響を及ぼす不用の音波を減衰させることができる 第３〜５図は、本発明の第３実施例を示したものである
。この第３実施例の超音波探触子は超音波振動子３０を
アレイ形の振動子に構成したものであって、そのアレイ
を構或する個々の振動子３０の基本的な構成は前記第１
実施例（第１図参照）のものと全く同様である。即ち、
側面電極２６ａ（第５図参照）を有する表面電極２６と
背面電極２６ｂが添設された圧電素子２１に対して、そ
の表面電極２６上に音響整合層２３，音響レンズ２４を
順次積層し、背面電極２６ｂに背面負荷２２を導電性接
着剤１８によって接合してなるものである。そして、上
記背面負荷２２に隣接して絶縁材２８を配設し、同絶縁
材２８の上面に減衰材２７を上記側面電極２６ａと導電
性接着剤１８で導通ずるように接合する。
本実施例においては、上記背面負荷２２および上記減衰
材２７に、第４図に示すように、導体２５と絶縁体フィ
ルム２６の積層構造からなる吸振材を用いるようにした
ものである。そして、この背面負荷２２および減衰材２
７に第３図に示す如く、導電線パターンを形成したフレ
キシブルプリント基板２９ａ，２９ｂをそれぞれ導電性
接着剤１８等により、相互間は絶縁されているが圧電素
子２１の電極２６ａ，２６ｂとは導電性を持つように接
合する。
材２７に、第４図に示すように、導体２５と絶縁体フィ
ルム２６の積層構造からなる吸振材を用いるようにした
ものである。そして、この背面負荷２２および減衰材２
７に第３図に示す如く、導電線パターンを形成したフレ
キシブルプリント基板２９ａ，２９ｂをそれぞれ導電性
接着剤１８等により、相互間は絶縁されているが圧電素
子２１の電極２６ａ，２６ｂとは導電性を持つように接
合する。
また、本実施例は前記第２実施例と同様に減衰材２７を
２個用い、背面負荷２２を絶縁体としても良いことは勿
論である。
２個用い、背面負荷２２を絶縁体としても良いことは勿
論である。
このように構成された第３実施例の超音波探触子におい
ては、アレイを構成する個々の振動子３０を、積層構造
の吸振材を介してフレキシブルプリント基板２９ａ，２
９ｂからなるリード線により駆動発振器（図示されず）
に接続すれば、同発振器から各圧電索子２１に駆動電圧
が印加されるので、同素子から超音波が発生される。
ては、アレイを構成する個々の振動子３０を、積層構造
の吸振材を介してフレキシブルプリント基板２９ａ，２
９ｂからなるリード線により駆動発振器（図示されず）
に接続すれば、同発振器から各圧電索子２１に駆動電圧
が印加されるので、同素子から超音波が発生される。
この第３実施例のように構或しても、上記各実施例と同
様に個々の振動子への配線は、他の全ての組立を終えた
のちに一度に行うことができ、作業性が向上する。
様に個々の振動子への配線は、他の全ての組立を終えた
のちに一度に行うことができ、作業性が向上する。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、リード線またはフレ
キシブルプリント基板等の導電用引出線の取付が極めて
容易に、かつ確実に行える。そして、この引出線の取付
に際しては振動子の圧電素子に直接半田付けする必要が
なく、またリード線の取付け面積を大きくすることがで
きるので、取付強度を上げることができる。更に背面負
荷や音響整合層に切矢部や半田付部等を設ける必要もな
いので、これの製作は非常に容易になる。
キシブルプリント基板等の導電用引出線の取付が極めて
容易に、かつ確実に行える。そして、この引出線の取付
に際しては振動子の圧電素子に直接半田付けする必要が
なく、またリード線の取付け面積を大きくすることがで
きるので、取付強度を上げることができる。更に背面負
荷や音響整合層に切矢部や半田付部等を設ける必要もな
いので、これの製作は非常に容易になる。
また、振動子には背面負荷および音ｇ整合層のみが接触
しているため、超音波ビームのゆがみ，放射方向の傾き
等を無くすことができる。
しているため、超音波ビームのゆがみ，放射方向の傾き
等を無くすことができる。
従って、高性能で量産性に優れた超音波探触子を提供す
ることができる。
ることができる。
第１図は、本発明の第１実施例を示す超音波探触子の断
面図、 第２図は、本発明の第２実施例を示す超音波探触子の断
面図、 第３図は、本発明の第３実施例を示す超音波探触子の斜
視図、 第４図は、上記第３実施例の探触子に使用されている吸
振材の斜視図、 第５図は、上記第３実施例の探触子の要部拡大断面図、 第６図は、従来の超音波探触子の一例を示す断面図、 第７図は、従来の超音波探触子の他の例を示す側面図、 第８図は、上記第７図の超音波探触子を製作ナる治具の
側面図である。
面図、 第２図は、本発明の第２実施例を示す超音波探触子の断
面図、 第３図は、本発明の第３実施例を示す超音波探触子の斜
視図、 第４図は、上記第３実施例の探触子に使用されている吸
振材の斜視図、 第５図は、上記第３実施例の探触子の要部拡大断面図、 第６図は、従来の超音波探触子の一例を示す断面図、 第７図は、従来の超音波探触子の他の例を示す側面図、 第８図は、上記第７図の超音波探触子を製作ナる治具の
側面図である。
Claims (1)
- （１）超音波を送受波する圧電素子と、 この圧電素子の表面に設けられた電極と、 この電極に接続する信号伝達手段と、 を有する超音波探触子において、 上記圧電素子の背面負荷材または上記圧電素子の周囲に
設けられ不要振動を減衰させる吸振材を、合成樹脂を含
浸させた金属スポンジまたは金属繊維よりなるフェルト
等で形成し、該金属スポンジまたは金属繊維フェルトを
介して、上記電極と信号伝達手段とを接続するようにし
たことを特徴とする超音波探触子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30418389A JPH03162839A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 超音波探触子 |
| US07/567,392 US5176140A (en) | 1989-08-14 | 1990-08-14 | Ultrasonic probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30418389A JPH03162839A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03162839A true JPH03162839A (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=17930033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30418389A Pending JPH03162839A (ja) | 1989-08-14 | 1989-11-21 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03162839A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1989
- 1989-11-21 JP JP30418389A patent/JPH03162839A/ja active Pending
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