JPH031848A - アレイ型超音波探触子 - 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】 〔ヰ既　　要〕 本発明はアレイ型超音波探触子に関し、アース処理によ
る不良発生防止とアース形成に伴う素子ピッチの制限を
排除することを目的とし、一方の電極に整合材を被覆し
て整合層を形成し、他方の電極に信号線を接続して背面
層を被覆形成した圧電材を超音波の走査方向に対して所
定幅の素子に分割するとともに、分割された各素子の前
記一方の電極にアース処理を施したアレイ型超音波探触
子であって、前記一方の電極のうち超音波の厚み方向に
・対して所定幅の電極露出部分を残して該整合層を形成
し、分割された該電極露出部分を導電性接合材で連接し
所定アース箇所に接続して成るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はアレイ型超音波探触子の改良に関する。

超音波診断装置等に使用されるアレイ型超音波探触子で
は、アレイ各素子の一方の電極にアース処理が施されて
いるが、このアース形成処理における不具合を解決し、
アレイ形成に制限を与えない構造の超音波探触子が求め
られている。

〔従来の技術〕

第６図従来のアレイ型超音波探触子の製作方法説明図に
より、従来のアレイ型超音波探触子の製作方法の概略を
説明する。

アレイ型超音波探触子の各素子は、超音波の走査方向な
らびに厚み方向に対して所定幅を持つ圧電材ｌ　〔第６
図（Ｉ）、以下圧電セラミックス〕を走査方向に対して
例えば２００　ミクロン間隔で分割（ダイシング、賽の
目切り）して形成される。

このため、まず、第６図（ＩＩ）に示すように、この圧
電セラミックス１の一方の電極に所定幅の金属箔２等の
アース材を半田付けし、他方の電極に信号線を印刷した
フレキシブルプリント板３を半田付けする。

次に、圧電セラミックスｌを型枠等に入れて樹脂で電極
部分の全体を所定厚さに被覆して整合層４および背面層
５を形成し〔第６図（Ｉ［Ｉ）　］　、走査方向に対し
て所定間隔でダイシングして各素子に分割する。〔第６
図（■）〕 以上のごとく、従来ではダイシングする前に、金属箔２
等のアース材を圧電セラミックスエに半田付けするとい
う方法でアースが形成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明したように、従来ではアース材を圧電セラミッ
クスに半田付けした後アレイ状に分割していたため、次
のような課題がある。

アース材として金属箔２を使用した場合、金属箔２と整
合層４との結合が弱いため、ダイシング中に整合層４が
この結合部分〔第６図（ＩＶ）の１１で示す部分）で剥
離することがあり、またコンベックス型環曲率を有する
探触子を製作するときには金属箔２に応力が掛り、整合
層４が剥離しやすい。

これを防止するため、整合層４との結合力が強い金属メ
ツシュを金属箔２に代わりに使用することが提案されて
いるが、整合層４で固定されていない金属メツシュ部分
〔第６図（ＩＶ）の１２の部分］にグイシングツ−のブ
レードが当たると、振動等によって整合層４の１１の部
分が剥離する可能性がある。

また、金属メツシュの切り屑によって信号線間。

信号線アース間が短絡する可能性もあり、さらにメツシ
ュの線間隔には限界があるため、素子間隔がメツシュの
線間隔以下のアレイは製作することができないという課
題が生じる。

本発明は上記課題に鑑み、アース形成に伴う不良発生の
防止ならびに素子間隔に制限を与えないアース構造を備
えたアレイ型超音波探触子を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のアレイ型超音波探触
子は第１図実施例のアレイ型超音波探触子斜視図に示す
ような構造を備える。図中、４は整合層で、超音波の厚
み方向に対して所定幅Ａの電極露出部分ＩＯを残して形
成したもの、６は導電性接合材で、分割された該電極露
出部分１０を連接し所定アース箇所に接続されたもの、
７は不導体物質で、切り溝ならびに信号線と圧電材との
接合部分に充填されたものである。

〔作　用〕

圧電材（以下圧電セラミックス）１における厚み方向の
所定幅Ａを電極露出部分１０として整合層４を形成し、
電極露出部分１０を導電性接合材６、例えば導電ぺ一７
スト、導電塗料、半田等の導電性接着剤で連接してアー
スを形成する。

このような構造によれば、アースを形成する前に整合層
４を形成して分割（ダイシング）することができるため
、ダイシングに伴うアース材による整合層４の剥離、切
屑による信号線の短絡等の不良原因を除去することがで
き、また金属メツシュによる従来の素子間隔の制限が除
去される。

なお、ダイシングした後の切り溝および信号線表面に不
導体物質を充填し塗布した後アース形成処理を行えば、
導電性接合材６による素子間の短絡が防ｌ二できる。

また、導電性接着剤または半田を用いて導体を各素子に
接合して連接すれば、強度、アース効果が改善される。

〔実施例］ 本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。

第１図は実施例のアレイ型超音波探触子斜視図、第２図
は製作工程例を表す図、第３図はコンベックス型探触子
の工程例を表す図、第４図は他の実施例（その１）を表
す図、第５図は他の実施例（その２）を表す図である。

本実施例はリニア型超音波探触子に適用した例を示す。

第１図に示すように、本発明の超音波探触子には、厚み
方向に対して幅Ａの電極露出部分１０が圧電セラミック
ス１の端部に設けられ、この電極露出部分１０を残して
整合層４が形成されている。

そしてその電極露出部分１０を導体（金属メツシュ）９
ならびに導電性接合材６で連接するとともに、切り溝８
．信号線接続部分８ａに不導体物質７で充填もしくは塗
布されている。

このような構造により、次に示す製作方法によりアース
が形成される。（第２図参照）（１）まず、フレキシブ
ルプリント板３を圧電セラミックス１の電極に半田付け
した後、電極露出部分１０を残して整合層４ならびに背
面層５を形成する。〔第２図（Ｉ）〕 （２）この状態でダイシングして各素子に分割する。

（Ｉｔ） （３）次に不導体物質７と接着しないテフロンテープ１
３を電極露出部分１０に貼り、電極露出部分１０を保護
する。

（４）テフロンテープで保護した周囲に不導体物質７を
塗り、真空状態に置いて切り溝８および信号線接続部分
８ａに行き渡らせる。

（５）テフロンテープ１３を剥がす。（ＩＩＩ）（６）
導電性接合材（導電性接着剤）６を電極露出部分１０に
塗る。

（７）その上に導体（金属メツシュ）９をのせ、各素子
間を連接する。

（８）導電性接合材６を硬化させる。

なお、導体９は所定のアース箇所に接続される。

以上により第１図に示した構造の超音波探触子が製作で
き、ダイシング後にアースを形成するので、切り屑によ
り線間が短絡するとか整合層４が剥離することはなく、
また各素子間が導電性接合材６で連接されているため素
子間隔に制限を与えることがない。

コンベックス型超音波探触子も、前述のリニア型と同様
な工程で製作されるが、上記（２）の工程の後、第３図
に示すように、背面層５を薄く削り、曲率を付けた後、
再度背面層５を形成する工程が付加される点が異なり、
以後前述したアース形成処理が行われる。

（他の実施例） 電極露出部分ＩＯは上記実施例の他、第４図に示すよう
に、圧電セラミックス１の両端に設けてもよく、また第
５図に示すように中央部に設けてもよい。このように電
極露出部分１０を配置することによりアース効果が改善
され、厚み方向に対する超音波送受のバランスが改善さ
れる。

なお、導電性接合材６としては、導電ペースト、導電塗
料等の導電性接着剤のみを使用してもよく、実施例のご
と（導体９で連接するような場合は、導電性接着剤の他
、半田を使用してもよい。

また、アース材として連接に使用される導体９は、線材
、金属箔、穴あき金属箔、よ／）線、金属メツシュ等い
ずれを使用してもかまわない。

また、不導体物質７は、粉末、エポキシ樹脂。

シリコンゴム等が使用されるが必ずしも充填する必要は
ない。しかし、この不導体物質７を用いることにより、
導電性接合材６による素子間短絡。

線間短絡が防止できるのでアース形成処理が容易となる
効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、圧電材の一部を残して
整合層を形成しグイシングした後、その露出部分を導電
性接合材で連接してアースを形成する構造を成す超音波
探触子を提供するもので、アース形成処理に伴う不良発
生の防止、素子間隔の制限を除去できる効果は多大なも
のがある。

属箔、３はフレキシブルプリント板、４は整合層、５は
背面層、６は導電性接合材、導電性接着材。

半田、７は不導体物質、８は切り溝、８ａは信号線接続
部分、９は導体、１０は電極露出部分、１３はテフロン
テープである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のアレイ型超音波探触子斜視図、第２図
は製造工程例を表す図、 第３図はコンベックス型超音波探触子の工程例を表す図
、 第４図は他の実施例（その１）を表す図、第５図は他の
実施例（その２）を表す図、第６図は従来のアレイ型超
音波探触子の製作方法説明図である。 図中、１は圧電材、圧電セラミックス、２は金製イ１ミ
［イ列＆　表１１ ― イ世の大砲伊１（での１）を表・１図 ￥４可 イ世の寅左例けの２）１表１図 ダ５回 ］ンＮ・・ノア又堅石負濃探触子０丁捏脅・鰭麦Ｊ図筐 ワＩ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の電極に整合材を被覆して整合層（４）を形
   成し、他方の電極に信号線を接続して背面層（５）を被
   覆形成した圧電材（１）を超音波の走査方向に対して所
   定幅の素子に分割するとともに、分割された各素子の前
   記一方の電極にアース処理を施したアレイ型超音波探触
   子であって、 前記一方の電極のうち超音波の厚み方向に対して所定幅
   の電極露出部分（１０）を残して該整合層（４）を形成
   し、分割された該電極露出部分（１０）を導電性接合材
   （６）で連接し所定アース箇所に接続して成ることを特
   徴とするアレイ型超音波探触子。
2. （２）素子の分割による切り溝ならびに前記信号線と前
   記他方の電極との接続部分に不導体物質を充填して成る
   ことを特徴とする請求項（１）記載のアレイ型超音波探
   触子。
3. （３）分割された該電極露出部分に導体を接合して連接
   することを特徴とする請求項（１）および（２）記載の
   アレイ型超音波探触子。