JPH0486100A - 超音波探触子およびその製造方法 - 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］ 本発明は超音波探触子およびその製造方法に関するもの
である。

［従来の技術］ この種の従来の超音波探触子の構成を第５図に示す。

超音波診断装置に用いられるこの種の超音波探触子は、
圧電素子１の電極面上に音響整合層３が接着材７により
設けられ、更に音響整合層３゛の上面にあらかじめ成形
または研磨等で加工された音響レンズ８が接着材７′に
より設けられて構成されている。

また、音響レンズ用平板状部材を接着した後、研磨によ
りレンズ形状に加工する場合もある。

一方、近年音響レンズを音響整合層と一体に成形して超
音波探触子を製造する方法が特開昭６３−２２０８４６
号公報に提唱されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、圧電素子に音響整合層を接着硬化し、そ
の後に音響レンズを接着硬化してい（のでは、接着の工
程が増えるため工数的に製造効率が非常に悪く、接着不
良や、接着層の厚みのばらつきのような品質の安定化も
困難である。

また、一般に音響レンズは研磨加工により得らており、
また、通常積層に用いられる接着材は、硬化までに長い
時間を要することなども製造効率を著しく低下させてい
る要因となっている。

一方、この改善策として特開昭６３−２２０８４６号公
報において音響レンズを音響整合層に予めインサート成
形することにより接着層の数を減小させることが提唱さ
れているが、この場合にもやはり音響整合層に音響レン
ズを成形する工程と、この部材を圧電素子に接着する工
程の２段階を経なければならず、製造効率の大きな改善
には至らない。

又、微小な超音波探触子の製造においては、音響整合層
かきわめて薄く破損し易いためこの上に音響レンズを成
形することはきわめて困難である。

以上のように、従来の超音波探触子及びその製造方法で
は、性能、品質、製造上、多くの問題を有していた。

本発明は、性能、品質、を向上させながら、しかも製造
効率を向上させ、さらに微小な製品への適用も可能とな
るようにした超音波探触子およびその製造方法を提供す
ることをその目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は圧電素子の電極面上に、音響整合層および音響
レンズを順次備えて成る超音波探触子において、上記電
極面および音響整合層の接着に用いる接着材と音響レン
ズの材料にＵＶ硬化型樹脂を用い、圧電素子電極面上に
、ＵＶ硬化型接着材層、透明音響整合層、ＵＶ硬化型樹
脂からなる音響レンズの順に積層されてなることを特徴
とする。

更に、本発明は圧電素子の電極面上に、ＵＶ硬化型接着
材、透明音響整合層部材、ＵＶ硬化型樹脂および透明型
を順次積層した後、前記透明型を通して紫外線を照射し
て接着材及び樹脂を硬化させることにより、圧電素子か
ら音響レンズまでを一体に成形することを特徴とする。

［作用］ 音響レンズの成形用のＲ型及び音響整合層に透明な材料
を用い、音響レンズと接着材とにＵＶ硬化型のものを使
用することによって、透明な型を透過した紫外線により
音響レンズと接着材とを短時間で硬化、成形することが
できる。

音響レンズは音響整合層上に成形されるため、接着層を
介することなく製造することができる。

［実施例］ （第１実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

第１図は本発明における超音波探触子の断面を模式的に
表わしたもので、１は圧電素子、２は接着材層、３は透
明な音響整合層、４は音響レンズ、５は背面負荷材を示
したものである。

本実施例における超音波探触子の製造方法を第第２図を
用いて説明する。下側電極面に背面負荷材５が接着又は
直接成形された圧電素子１の上側電極面に、ＴＢ３０４
２Ｂ　（スレーボンド社製）等のＵＶ硬化型接着材２を
塗布し、ガラス（ＢＫ〜７）等の透明な音響整合層３用
の部材をのせ、そのうえにＵＶ９９０−０６−１　（ブ
レースジャパン社製）等のＵＶ硬化型樹脂４を滴下し、
スペーサ等で音響レンズの厚みを設定して、透明なシリ
コーンゴム製で単一のＲを有するＲ型６を重ねる。

このとき、第２図に示すように接着材のはみだしを防止
するため、外形形状にあわせた外枠を用いることは品質
の安定化のために有効である。

この状態で、紫外線をＲ型外側から照射し、接着材及び
ＵＶ硬化型樹脂を硬化させた後、Ｒ型を離型することに
より超音波探触子を得ることができる。

なお、圧電素子と音響整合層との接着には膜厚をうずく
するためにＵＶ硬化型接着材の粘度を低くすることが好
ましく、音喜レンズのＵＶ硬化型樹脂には粘度がある程
度高いものが望ましい。

又、紫外線で硬化するものであれば、上記の接着材及び
樹脂に限定されるものではなく、ウレタンアクリレート
系、エボキン系、エポキノアクリレート系、エン−チオ
ール系等の樹脂を用いることもできる。

更に、音響整合層及び透明Ｒ型の材料は、接着材を硬化
させるのに必要な波長の光が透過するものであればよく
、後は、音響整合層はインピーダンス、透明Ｒ型は非接
着性等の特性で選べばよい。

本実施例によれば、第１図に示すように、音響レンズ層
と音響整合層との間に接着層が無いため、接着層による
超音波の減衰及び分解能の低下を生じることが無く、又
接着層の厚みのばらつきなどによる品質の不安定化等も
生じない。

本実施例では、凹レンズの例を示したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、第６図に示すように、凸面
、平面などのレンズを成形することが可能なことは勿論
である。

（第２実施例） 第３図は本発明における超音波探触子の製造方法を示す
ものである。

本実施例では、透明Ｒ型の形状をレンズアレイのように
構成することにより量産化への対応が可能であることを
示している。

第１実施例につき説明した所と同様に、圧電素子１の電
極面上に、ＵＶ硬化型接着材２、透明音響整合層３用の
部材、ＵＶ硬化型接着材４′、レンズアレイ状透明型６
の順に乗せ、型を通して紫外線を照射する。

上記接着材が硬化した後離型し、各音響レンズを分ける
ように切断することにより、−回の成形工程により多数
の超音波探触子を得ることができる。

又、切断の工程で、音響レンズ層のみを切り離さずに残
すことにより、音響レンズ付きのアレイ状超音波探触子
を形成することができる。

透明Ｒ型の形状は球面に限らず、シリンドリカルな形状
なども量産化に対して効果的であることはもちろんであ
る。

本実施例は、特に微小な超音波探触子を製造するときに
効果か高く、熱や圧力などをかける必要か無いため、部
材の破損などが起こらず不良率を押さえることができる
。

（第３実施例） 本発明超音波探触子の他の実施例を第４図に示す。即ち
、本実施例では、音響レンズを型の転写により得るレプ
リカ方法を用いて超音波探触子を製造する。従って、種
々の形状の音響レンズを容易に製造することが可能であ
る。

即ち、第４図は非球面形状の音響レンズを有する超音波
探触子を示したものである。非球面形状の場合、単一Ｒ
形状に比べ分解能に優れる利点を有している。

［発明の効果］ 上述したように本発明によれば、型と音響整合層とに、
透明材料を用い、音響レンズ及び接着材にＵＶ硬化型樹
脂を使用しているため、紫外線により接着と音響レンズ
の成形とが一度にでき、製造効率が大幅に向上し、かつ
、音響レンズと音響整合層との間の接着材が必要ないた
め分解能を著しく向上させることができる。

また、凹面に限らず凸面や、必要に応して非球面等のレ
ンズの成形も可能である。

さらに、微小な探触子を製造する場合でも、部材に熱や
圧力をかけないため、および加工時に大きな探触子とし
て扱えることから、不良率を低く押さえることができ、
かつ量産性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明超音波探触子の第１実施例の構成を示す
説明図、 第２図は本発明超音波探触子の製造方法を示す説明図、 第３図は本発明超音波探触子の第２実施例の構成を示す
説明図、 第４図は本発明超音波探触子の第３実施例の構成を示す
説明図、 第５図は従来の超音波探触子の構成を示す説明図、 第６図は本発明超音波探触子の変形例の構成を示す説明
図である。 １　・・・　圧電素子 ２　・・・　接着材層 ＵＶ硬化型接着材 透明音響整合層 音響整合層 音響レンズ ＵＶ硬化型樹脂 背面負荷材 透明Ｒ型 接着材層 接着材層 音響レンズ 外枠

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電素子の電極面上に、音響整合層および音響レ
   ンズを順次備えて成る超音波探触子において、上記電極
   面および音響整合層の接着に用いる接着材と音響レンズ
   の材料にＵＶ硬化型樹脂を用い、圧電素子電極面上に、
   ＵＶ硬化型接着材層、透明音響整合層、ＵＶ硬化型樹脂
   からなる音響レンズの順に積層されてなることを特徴と
   する超音波探触子。
2. （２）圧電素子電極面上に、ＵＶ硬化型接着材、透明音
   響整合層部材、ＵＶ硬化型樹脂および透明型を順次積層
   した後、前記透明型を通して紫外線を照射して接着材及
   び樹脂を硬化させることにより、圧電素子から音響レン
   ズまでを一体成形することを特徴とする超音波探触子の
   製造方法。