JPH04200096A - 超音波探触子の製造方法 - Google Patents
超音波探触子の製造方法Info
- Publication number
- JPH04200096A JPH04200096A JP2333846A JP33384690A JPH04200096A JP H04200096 A JPH04200096 A JP H04200096A JP 2333846 A JP2333846 A JP 2333846A JP 33384690 A JP33384690 A JP 33384690A JP H04200096 A JPH04200096 A JP H04200096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- electrode
- composite piezoelectric
- electric terminals
- array
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 16
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 4
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 abstract description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of 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、ソナーや超音波診断装置などのセンサに用い
る超音波探触子の製造方法に関する。
る超音波探触子の製造方法に関する。
従来の技術
水や生体を対象としたソナーや超音波診断装置なとのセ
ンサである超音波探触子に用いる圧電素子として、最近
、圧電体と有機高分子とを複合化した複合圧電素子を用
いた構成の検討が行われており、この複合圧電素子を用
いて超音波探触子を構成する際、この複合圧電素子面に
設けた電極から電気端子を取り出す方法の検討も行われ
ている。
ンサである超音波探触子に用いる圧電素子として、最近
、圧電体と有機高分子とを複合化した複合圧電素子を用
いた構成の検討が行われており、この複合圧電素子を用
いて超音波探触子を構成する際、この複合圧電素子面に
設けた電極から電気端子を取り出す方法の検討も行われ
ている。
このような超音波探触子として、特開昭６１−２６５１
３０号公報に記載された構成が知られている。以下、上
記従来例の超音波探触子について第４図（ａ）および（
ｂｌに示す概略平面図および概略断面図を参照しながら
説明する。
３０号公報に記載された構成が知られている。以下、上
記従来例の超音波探触子について第４図（ａ）および（
ｂｌに示す概略平面図および概略断面図を参照しながら
説明する。
第４図（ａ）に示すように、複合圧電素子４１は２次元
配列の円柱状の圧電体エレメント４２が有機高分子４３
で接合されている。複合圧電素子４１の背面と前面には
それぞれ電極４４と４５が設けられ、一方の電極４４の
一側部上に電気端子４６の電極パターン４７が導電性接
着剤やハンダなとの導体４８で接着されて電気的に接続
されている。第４図（ｂｌに示すように、複合圧電素子
４１の電極４４と電気端子４６の一部が所望の間隔で溝
４９により分割され、アレイ状に形成されている。他方
の電極４５面上には音響整合層５０が設けられ、音響整
合層５０上には必要に応じて音響レンズ５１が設けられ
、アレイ型の超音波探触子が構成されている。
配列の円柱状の圧電体エレメント４２が有機高分子４３
で接合されている。複合圧電素子４１の背面と前面には
それぞれ電極４４と４５が設けられ、一方の電極４４の
一側部上に電気端子４６の電極パターン４７が導電性接
着剤やハンダなとの導体４８で接着されて電気的に接続
されている。第４図（ｂｌに示すように、複合圧電素子
４１の電極４４と電気端子４６の一部が所望の間隔で溝
４９により分割され、アレイ状に形成されている。他方
の電極４５面上には音響整合層５０が設けられ、音響整
合層５０上には必要に応じて音響レンズ５１が設けられ
、アレイ型の超音波探触子が構成されている。
このような構成により電気端子４６の取り出し部の強度
を向上させることができるようになっている。
を向上させることができるようになっている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来例のように、複合圧電素子４１
の一方の電極４４の一部に電気端子４６を接続した後、
電気端子４６の一部と複合圧電素子４１の電極４４を機
械的な加工により複数個に分割し、アレイ状に形成する
と、製造工程が複雑で多くなる。また、電気端子４６を
複合圧電素子４１の電極４４の一部に接続し、電気端子
４６が不安定であるため、この状態で電気端子４６の一
部および電極４４を機械的に分割すると、電気端子４６
と電極４４が剥離する場合もあり、製造上の歩留りが低
下し、更には信頼性も低下するなどの問題があった。こ
のような問題は複合圧電素子に限るものではなく、圧電
セラミックス単体、ＰＶＤＦのような高分子圧電体等の
圧電素子を用いた場合においても同様である。
の一方の電極４４の一部に電気端子４６を接続した後、
電気端子４６の一部と複合圧電素子４１の電極４４を機
械的な加工により複数個に分割し、アレイ状に形成する
と、製造工程が複雑で多くなる。また、電気端子４６を
複合圧電素子４１の電極４４の一部に接続し、電気端子
４６が不安定であるため、この状態で電気端子４６の一
部および電極４４を機械的に分割すると、電気端子４６
と電極４４が剥離する場合もあり、製造上の歩留りが低
下し、更には信頼性も低下するなどの問題があった。こ
のような問題は複合圧電素子に限るものではなく、圧電
セラミックス単体、ＰＶＤＦのような高分子圧電体等の
圧電素子を用いた場合においても同様である。
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり
、製造工程を簡素化することができ、したがって、製造
上の歩留りを向上させることができ、また、アレイ電極
の場合においては圧電体上の電極に電気端子を接続した
後の機械的な加工を不要とすることができ、したがって
、製造上の歩留りを向上させることができ、また、信頼
性を向上させることができるようにした超音波探触子の
製造方法を提供することを目的とするものである。
、製造工程を簡素化することができ、したがって、製造
上の歩留りを向上させることができ、また、アレイ電極
の場合においては圧電体上の電極に電気端子を接続した
後の機械的な加工を不要とすることができ、したがって
、製造上の歩留りを向上させることができ、また、信頼
性を向上させることができるようにした超音波探触子の
製造方法を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するための本発明の技術的解決手段は、
圧電素子の一側に電気端子を設け、上記圧電素子の面上
と上記電気端子の一部の上に跨って電極を設け、この電
極を上記電気端子と電気的に接続するようにしたもので
ある。
圧電素子の一側に電気端子を設け、上記圧電素子の面上
と上記電気端子の一部の上に跨って電極を設け、この電
極を上記電気端子と電気的に接続するようにしたもので
ある。
そして、」１記圧電素子の一方の面と上記電気端子の取
り出し用端子の高さがほぼ同一面となるように形成する
のが好ましい。また、上記圧電素子として、２次元アレ
イの圧電体エレメントを有機高分子で接合した複合圧電
素子を用いることができる。
り出し用端子の高さがほぼ同一面となるように形成する
のが好ましい。また、上記圧電素子として、２次元アレ
イの圧電体エレメントを有機高分子で接合した複合圧電
素子を用いることができる。
作用
したがって、本発明によれば、圧電素子の一側に電気端
子を設けた後、圧電素子の面上と電気端子の一部の上に
跨って電極を設けるようにしている。このように圧電素
子に電極を設けることにより電気端子と電気的に接続す
ることができるので、製造工程を簡素化することができ
、また、アレイ電極の場合においては電極を設けた後の
機械的な加工を不要とすることができる。
子を設けた後、圧電素子の面上と電気端子の一部の上に
跨って電極を設けるようにしている。このように圧電素
子に電極を設けることにより電気端子と電気的に接続す
ることができるので、製造工程を簡素化することができ
、また、アレイ電極の場合においては電極を設けた後の
機械的な加工を不要とすることができる。
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例における超音波
探触子の製造方法を示し、第１図は圧電素子に電気端子
を固着した状態の概略斜視図、第２図（ａ）は圧電素子
に電極を設けた状態の概略斜視図、第２図（ｂ）は第２
図（ａ）のｎｂ−ｎｂ矢視断面図、第３図は製造完成状
態の概略断面図である。
探触子の製造方法を示し、第１図は圧電素子に電気端子
を固着した状態の概略斜視図、第２図（ａ）は圧電素子
に電極を設けた状態の概略斜視図、第２図（ｂ）は第２
図（ａ）のｎｂ−ｎｂ矢視断面図、第３図は製造完成状
態の概略断面図である。
第１図および第２図（ａ）、（ｂｌに示すように、複合
圧電素子１は２次元配列された圧電セラミックのような
柱状の圧電体エレメント２がウレタンゴム、エポキシ樹
脂のような有機高分子３で接合されている。この複合圧
電素子１については、文献（Ｐｒｏｃ、ＩＥＥＥ、１９
８５．ＵＩｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐ、Ｄ６４３
〜ｐ６４７ ）において公知であり、水や生体を被検体
としたとき、超音波センサとしての圧電振動子の要求さ
れるような特性を有する材料により構成されている。
圧電素子１は２次元配列された圧電セラミックのような
柱状の圧電体エレメント２がウレタンゴム、エポキシ樹
脂のような有機高分子３で接合されている。この複合圧
電素子１については、文献（Ｐｒｏｃ、ＩＥＥＥ、１９
８５．ＵＩｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐ、Ｄ６４３
〜ｐ６４７ ）において公知であり、水や生体を被検体
としたとき、超音波センサとしての圧電振動子の要求さ
れるような特性を有する材料により構成されている。
そして、上記複合圧電素子１の一側端縁部に切欠４を形
成し、この切欠４に電気端子５の一部を接着などにより
固着する。このとき、電気端子Ｓ上に形成された取り出
し用端子である所望の電極パターン６が複合圧電素子１
の一方の面、すなわち、後の工程でアレイ状に電極パタ
ーンを形成する側の面の高さとほぼ等しくなるように形
成するのが望ましい。次に、複合圧電素子１における電
気端子４の電極パターン６側の面と電気端子５の一部に
跨り、電気端子５の電極パターン６に合わせてアレイ状
に電極７を設ける。この電極７はシルクスクリーン印刷
法、蒸着法、あるいはめっき法なとの従来から知られて
いる方法により設けることができる。
成し、この切欠４に電気端子５の一部を接着などにより
固着する。このとき、電気端子Ｓ上に形成された取り出
し用端子である所望の電極パターン６が複合圧電素子１
の一方の面、すなわち、後の工程でアレイ状に電極パタ
ーンを形成する側の面の高さとほぼ等しくなるように形
成するのが望ましい。次に、複合圧電素子１における電
気端子４の電極パターン６側の面と電気端子５の一部に
跨り、電気端子５の電極パターン６に合わせてアレイ状
に電極７を設ける。この電極７はシルクスクリーン印刷
法、蒸着法、あるいはめっき法なとの従来から知られて
いる方法により設けることができる。
このようにアレイ電極７を設けることにより、複合圧電
素子１上のアレイ電極７と電気端子５の電極パターン６
の各電極を電気的に導通させることができる。次に、第
３図に示すように、複合圧電素子１のアレイ電極７側の
面上に背面負荷材８を設け、複合圧電素子１の他方の面
上に共通となる電極９を形成し、電極９上に音響整合層
１０を形成し、更に、必要に応じ、音響整合層１０上に
音響レンズ（図示省略）を設けることにより、アレイ型
の超音波探触子を作製することができる。
素子１上のアレイ電極７と電気端子５の電極パターン６
の各電極を電気的に導通させることができる。次に、第
３図に示すように、複合圧電素子１のアレイ電極７側の
面上に背面負荷材８を設け、複合圧電素子１の他方の面
上に共通となる電極９を形成し、電極９上に音響整合層
１０を形成し、更に、必要に応じ、音響整合層１０上に
音響レンズ（図示省略）を設けることにより、アレイ型
の超音波探触子を作製することができる。
このようにして構成された超音波探触子は、複合圧電素
子１上のアレイ電極７を形成すると同時に、電気端子５
の電極パターン６と電気的接続を行っているため、製造
工程を簡素化することができ、したかって、製造上の歩
留りを高めることができる。また、電気端子Ｓを複合圧
電体１に固定しているので、アレイ電極７と電気端子５
の電極パターン６の接続部の物理的な強度を高くするこ
とができ、しかも、アレイ電極７を形成するため、機械
的な加工を不要とすることができ、したがって、信頼性
の高い超音波探触子を得ることができる。
子１上のアレイ電極７を形成すると同時に、電気端子５
の電極パターン６と電気的接続を行っているため、製造
工程を簡素化することができ、したかって、製造上の歩
留りを高めることができる。また、電気端子Ｓを複合圧
電体１に固定しているので、アレイ電極７と電気端子５
の電極パターン６の接続部の物理的な強度を高くするこ
とができ、しかも、アレイ電極７を形成するため、機械
的な加工を不要とすることができ、したがって、信頼性
の高い超音波探触子を得ることができる。
なお、上記実施例においては、複合圧電素子１の一側端
縁部に切欠４を形成し、この切欠４に電気端子５を固着
しているが、複合圧電素子１を加工することなく、他の
物を介在し、あるいは直接、複合圧電素子１の側面に固
着しても同様の効果が得られる。また、上記実施例にお
いては、複合圧電素子１上において、アレイ電極７０反
対側の面に設ける共通の電極９は、アレイ電極７を設け
、更に背面負荷材７を設けた後の工程で形成する方法に
ついて説明したが、複合圧電素子１の一側面に電気端子
５を固着する前の工程で設けるようにしても同様の効果
が得られる。また、上記実施例においては、複合圧電素
子１のアレイ電極７を設けると同時に、電気端子５の電
気パターン６と電気的接続を行う場合について説明した
が、その他、複合圧電素子１の他方の面に設ける共通の
電極９を設ける場合に用いても同様の効果が得られるこ
とは明らかである。更に、上記実施例においては、複合
圧電素子１を用いた場合について説明したが、その他、
圧電セラミックス単体、ＰＶＤＦのような高分子圧電体
等の圧電体から成る圧電素子を用いても同様の効果が得
られることは明らかである。
縁部に切欠４を形成し、この切欠４に電気端子５を固着
しているが、複合圧電素子１を加工することなく、他の
物を介在し、あるいは直接、複合圧電素子１の側面に固
着しても同様の効果が得られる。また、上記実施例にお
いては、複合圧電素子１上において、アレイ電極７０反
対側の面に設ける共通の電極９は、アレイ電極７を設け
、更に背面負荷材７を設けた後の工程で形成する方法に
ついて説明したが、複合圧電素子１の一側面に電気端子
５を固着する前の工程で設けるようにしても同様の効果
が得られる。また、上記実施例においては、複合圧電素
子１のアレイ電極７を設けると同時に、電気端子５の電
気パターン６と電気的接続を行う場合について説明した
が、その他、複合圧電素子１の他方の面に設ける共通の
電極９を設ける場合に用いても同様の効果が得られるこ
とは明らかである。更に、上記実施例においては、複合
圧電素子１を用いた場合について説明したが、その他、
圧電セラミックス単体、ＰＶＤＦのような高分子圧電体
等の圧電体から成る圧電素子を用いても同様の効果が得
られることは明らかである。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、圧電素子の一側に電
気端子を設けた後、圧電素子の面上と電気端子の一部の
上に跨って電極を設けるようにしている。このように圧
電素子に電極を設けることにより電気端子と電気的に接
続することができるので、製造工程を簡素化することが
でき、したがって、製造上の歩留りを向上させることが
できる。また、アレイ電極の場合においては電極を設け
た後の機械的な加工を不要とすることができ、したがっ
て、電極の剥離等を防止して信頼性を向上させることが
できる。
気端子を設けた後、圧電素子の面上と電気端子の一部の
上に跨って電極を設けるようにしている。このように圧
電素子に電極を設けることにより電気端子と電気的に接
続することができるので、製造工程を簡素化することが
でき、したがって、製造上の歩留りを向上させることが
できる。また、アレイ電極の場合においては電極を設け
た後の機械的な加工を不要とすることができ、したがっ
て、電極の剥離等を防止して信頼性を向上させることが
できる。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例における超音波
探触子の製造方法を示し、第１図は圧電素子に電気端子
を固着した状態の概略斜視図、第２図（ａ）は圧電素子
に電極を設けた状態の概略斜視図、第２図（ｂｌは第２
図（ａ）のｎ ｂ−ｎ ｂ矢視断面図、第３図は製造完
成状態の概略断面図、第４図（ａ）、（ｂｌは従来の超
音波探触子の製造方法を示し、第４図（ａ）は概略平面
図、第４図（ｂｌは概略断面図である。 １・・・複合圧電素子、２・・・圧電体エレメント、３
・・・有機高分子、５・・・電気端子、６・・・電極ツ
クターン、７・・・アレイ電極、８・・・背面負荷材、
９・・・共通電極、１０・・音響整合層。 代理人の氏名 弁理士小鍜治 明ばか２名第１図 複合圧電素子 ４ 第２図 第６図
探触子の製造方法を示し、第１図は圧電素子に電気端子
を固着した状態の概略斜視図、第２図（ａ）は圧電素子
に電極を設けた状態の概略斜視図、第２図（ｂｌは第２
図（ａ）のｎ ｂ−ｎ ｂ矢視断面図、第３図は製造完
成状態の概略断面図、第４図（ａ）、（ｂｌは従来の超
音波探触子の製造方法を示し、第４図（ａ）は概略平面
図、第４図（ｂｌは概略断面図である。 １・・・複合圧電素子、２・・・圧電体エレメント、３
・・・有機高分子、５・・・電気端子、６・・・電極ツ
クターン、７・・・アレイ電極、８・・・背面負荷材、
９・・・共通電極、１０・・音響整合層。 代理人の氏名 弁理士小鍜治 明ばか２名第１図 複合圧電素子 ４ 第２図 第６図
Claims (3)
- （１）圧電素子の一側に電気端子を設け、上記圧電素子
の面上と上記電気端子の一部の上に跨って電極を設け、
この電極を上記電気端子と電気的に接続する超音波探触
子の製造方法。 - （２）圧電素子の一方の面と電気端子の取り出し用端子
の高さがほぼ同一面である請求項１記載の超音波探触子
の製造方法。 - （３）圧電素子として、２次元アレイの圧電体エレメン
トを有機高分子で接合した複合圧電素子を用いる請求項
１または２記載の超音波探触子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2333846A JPH04200096A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 超音波探触子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2333846A JPH04200096A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 超音波探触子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200096A true JPH04200096A (ja) | 1992-07-21 |
Family
ID=18270601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2333846A Pending JPH04200096A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 超音波探触子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04200096A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0620048A2 (en) * | 1993-04-12 | 1994-10-19 | Acuson Corporation | Ultrasound transducers with reduced sidelobes and method for manufacture thereof |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2333846A patent/JPH04200096A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0620048A2 (en) * | 1993-04-12 | 1994-10-19 | Acuson Corporation | Ultrasound transducers with reduced sidelobes and method for manufacture thereof |
| EP0620048A3 (en) * | 1993-04-12 | 1995-11-29 | Acuson | Ultrasound transducers with reduced sidelobes and method for manufacture thereof. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4701659A (en) | Piezoelectric ultrasonic transducer with flexible electrodes adhered using an adhesive having anisotropic electrical conductivity | |
| US7449821B2 (en) | Piezoelectric micromachined ultrasonic transducer with air-backed cavities | |
| US8687466B2 (en) | Cell, element of ultrasonic transducer, ultrasonic transducer including the same, and method of manufacturing cell of ultrasonic transducer | |
| US4704774A (en) | Ultrasonic transducer and method of manufacturing same | |
| JPS61144565A (ja) | 高分子圧電型超音波探触子 | |
| CN108065961B (zh) | 超声波换能器器件、超声波探测器以及超声波装置 | |
| KR102184454B1 (ko) | 초음파 변환기 모듈, 초음파 변환기 및 초음파 변환기의 제조 방법 | |
| JP2606249Y2 (ja) | 超音波探触子 | |
| JP2003009289A (ja) | マトリクス型の超音波探触子及びその製造方法 | |
| JPH04200096A (ja) | 超音波探触子の製造方法 | |
| JPS61253873A (ja) | 圧電セラミツク材料 | |
| JPH07121159B2 (ja) | 超音波トランスジユ−サ | |
| JPH01312485A (ja) | 静電容量型超音波トランスデューサ | |
| JP2002027594A (ja) | 超音波探触子およびその製造方法 | |
| JPH0683516B2 (ja) | 超音波探触子およびその製造方法 | |
| JPH0252599A (ja) | 超音波トランスデューサ及びその製造方法 | |
| JP3423788B2 (ja) | 超音波探触子 | |
| JPS61294998A (ja) | 高分子圧電型超音波探触子 | |
| JP2945978B2 (ja) | 配列型超音波探触子 | |
| JPS6178300A (ja) | 超音波探触子およびその製造方法 | |
| JPH01312486A (ja) | 超音波アレイトランスデューサ | |
| US20200279089A1 (en) | Ultrasonic transducer device, acoustic biometric imaging system and manufacturing method | |
| JPS61294997A (ja) | 高分子圧電型超音波探触子 | |
| JPH06254090A (ja) | 超音波プローブ装置及びその製造方法 | |
| JPS61224700A (ja) | 超音波トランスデユ−サの製造方法 |