JPH0549288B2 - - Google Patents

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JPH0549288B2
JPH0549288B2 JP58245166A JP24516683A JPH0549288B2 JP H0549288 B2 JPH0549288 B2 JP H0549288B2 JP 58245166 A JP58245166 A JP 58245166A JP 24516683 A JP24516683 A JP 24516683A JP H0549288 B2 JPH0549288 B2 JP H0549288B2
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
    • B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
    • B06B1/0629—Square array
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/42—Piezoelectric device making
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49144—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by metal fusion

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、圧電セラミツクを電気的に駆動し
て、媒質内へ超音波を発生させる超音波探触子の
製造方法に関し、特に各々独立に動作する２方向
に配列してある複数個の超音波振動子を備えた超
音波探触子の製造方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
例えば医用超音波診断装置では、超音波探触子
より被検体内へ超音波を放射し、被検体内部から
の反射音波を再度超音波探触子により検出する。
一般に、電子走査形の超音波送受波器に用いる
超音波探触子としては、第１図に示すものを挙げ
ることができる。すなわち、第１図に示す超音波
探触子１は、超音波吸収体２上に複数個の超音波
振動子３がそれぞれ一定間〓を保つて一方向に並
設されたものである。所定の大きさに切断された
圧電素材からなる前記各超音波振動子３は、上下
両面に設けられた各電極４ａ，４ｂにそれぞれリ
ード線５及び金属薄板６を溶着され、れらを介し
て電気信号を供給することにより前記超音波振動
子３を振動させるものである。そして、複数個の
超音波振動子３が励起する信号の位相を制御して
所望する指向特性の超音波ビームを得ている。
ところが、前記超音波探触子１は、各超音波振
動子３を一方向に複数個並設したものであるた
め、超音波振動子を励起する信号の位相制御は、
各超音波振動子３が配列する方向のみ、つまり一
方向のみ可能であ。そこで、超音波ビームの指向
特性を向上させるために、超音波振動子を２方向
に複数個配列することによつて前記した位相制御
を２方向で制御する方法があるが、超音波探触子
の製造が困難なことから広く普及に至つていな
い。
ここで、従来、超音波振動子を２方向に複数個
配列した超音波探触子についての概略構成を第２
図に示す。そして、この構成を有する超音波探触
子を製造する方法として、従来は以下に示す２つ
の方法があつた。
すなわち、第１の方法は、上下両面に金属電極
７ａ，７ｂを焼付け等により設けた超音波振動子
８を所望する枚数を用意し、前記下面の金属電極
７ａに半田付着によりリード線９を溶着し、次い
で、このようにして製作した前記振動子８を超音
波吸収体１０上に所定間〓を保つて配列すると共
に接着し、その後に、前記上面の金属電極７ｂに
金属薄板１１を半田付着により溶着することによ
つて製造するものである。
また、第２の方法としては、上下両面に金属電
極７ａ，７ｂを焼付け等により設けた大型の超音
波振動子８０を１枚用意し、この超音波振動子８
０に所定間隔を保つて前記下面の金属電極７ａに
リード線９を半田により溶着し、次いで、このよ
うに製作した前記振動子８０を超音波吸収体１０
上に接着した後に、超音波振動子８０を所定の間
隔で切断して複数個の超音波振動子８に分割し、
さらに前記上面の金属電極７ｂに金属薄板１１を
半田により溶着することによつて製造するもので
ある。
しかしながら、前記した第１及び第２の超音波
探触子の製造においては、リード線９を金属電極
７ａに個々に溶着するため、用意し或いは分割す
る振動子８の数が多い場合には、殊に多くの手数
と時間を費やすことになる。然もリード線９を備
えた振動子８を多数個超音波吸収体１０に接着す
る製造方法であるため、各リード線９を超音波吸
収体１０の内部に挿通するか或いは超音波吸収体
１０と８との間を沿わせて外部に引き出す必要が
あるので、超音波吸収体１０の形状が複雑とな
り、振動子８の数が多くなつた場合には、リード
線９の数が多くなつてリード線群の端末処理及び
配列が複雑になり、超音波探触子の小型化及び製
造方法で非常に不利となる。殊に、前記第１の方
法では、超音波振動子８の数が多くなつた場合に
各振動子８を正確な位置に所定間〓を保つて配列
して接着することが困難であり、また、前記第２
の方法では、超音波振動子８０を多くの数に分割
する場合においてはリード線９を金属電極７ａに
所定間隔を栗つて半田溶着することが困難であ
る。
〔発明の目的〕
本発明は前記事情に基づいてなされたものであ
り、所定間〓を保つて２方向に配列配置される複
数個の振動子からなる超音波探触子を、極めて簡
便に製造でき得る超音波探触子の製造方法を提供
することを目的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するための本発明の概要は、両
面に第１及び第２の電極を有する超音波振動子
と、第１の面に格子状に複数個配列された第１の
導体部群と第２の面に前記各第１の導体部に対し
てスルーホールによつて接続されるよう印刷配線
された所望の数の第２の導体部群とを有する基板
とを、前記第１の電極と前記第１の導体部群とが
接続するよう接着する工程と、前記超音波振動子
を超音波吸収体に前記基板の第２の面を介して固
着する工程と、前記超音波振動子を前記基板の第
２の導体部群が含まれないよう格子状に切断した
ときに切断された各振動子の第１の電極が前記基
板の第１の導体部との接続部をそれぞれ含むよう
前記超音波振動子を複数個の各振動子に分割形成
する工程とを有することを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。
第３図は本発明により製造される超音波探触子
の一実施例を示す組立斜視図であり、第４図ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは本発明に係る超音波探触子
の製造方法における各工程を示す模式図である。
第３図において、２方向へ定所の間〓を保つて
配列配置された横と縦がＰ１とＰ２の大きさの各
超音波振動子、例えば圧電セラミツク１１ａは、
下面の第１電極１２側が導接着剤１９により接着
された印刷配線された基板（以下、プリント配線
板）１４を介して超音波吸収体２０に接着によつ
て固定されている。そして、各セラミツク１１ａ
の下面の第１電極１２は前記導電接着剤１９によ
つてプリント配線板１４の導体部１８に各々に接
続されている。一方、各セラミツク１１ａの上面
の第２電極１３には、導電接着剤或いは半田等に
より金属薄板２１が接続されている。
次に、前記第３図に示すように組立てられる超
音波探触子の製造工程を第４図ａ〜ｆを参照しな
がら説明する。
まず、第４図ａは使用される１枚のセラミツク
１１を示すもので、該セラミツク１１の両面には
第１電極１２及び第２電極１３が形成されてい
る。第４図ｂ及びｃはプリント配線板１４を示す
もので、第４図ｂは前記第１電極１２に接続する
面を示し、第４図ｃは第１電極１２に接続する面
の裏面を示すものである。第４図ｂにおいて前記
第１電極１２に接する導体部１５は、横方向にＰ
１の間隔で縦方向にＰ２の間隔でそれぞれ前記プ
リント配線板１４上に格子状に複数個配列配置さ
れている。この導体部１５の配列ピツチは第３図
に示したセラミツク１１ａの配列と等しいもので
ある。第４図ｃにおいて導体部１６は、前記導体
部１５とスルーホール等により導電するように接
続されており、且つ配線１７により第３図に示し
た導体部１８に接続されている。このようにして
配線された導体部１５，１６，１７及び１８を所
望の数を基板上に印刷配線することによりプリン
ト配線板１４が一体成形される。尚、このような
印刷配線された基板１４は、例えばエツチング処
理或いはスクリーン印刷等の方法により製作され
る。
次に、前記第１電極１２と前記導体部１５が接
するように、第４図ｄに示すように、セラミツク
１１をプリント配線板１４に導電接着剤１９によ
り全面接着する。その後に、第４図ｅに示すよう
に、セラミツク１１をプリント配線板１４を介し
た状態で超音波吸収体２０上に例えばエポキシ樹
脂等により全面接着する。次いで、超音波吸収体
２０上に載置固着されたセラミツク１１を、第４
図ｅ中の破線Ａで示すように、２方向に向つてさ
いの目状に切込み加工を行う。この切込み加工
は、横と縦がＰ１とＰ２の大きさの各セラミツク
１１ａとなるように導電接着剤１９を含み然も導
体部１６，１７，１８を含まないように行われ、
この際、前記の各分割セラミツク１１ａの下面の
範囲内に前記各導体部１５が入る位置で行われて
いる。その後、第４図ｂに示すように、前記第２
電極１３に金属薄板２１を導電接着剤による接着
若しくは半田等により接続する。
このようにして、第３図に示すように、分割さ
れた各セラミツク１１ａが超音波吸収体２０上に
所定の大きさ（横Ｐ１、縦Ｐ２）で、所定の間〓
を保つて２方向へ平行に配列され、且つ各セラミ
ツク１１ａを個々の導体的１５を介して導体部１
８に接続形成した構造とすることができる。そし
て、上記のように配列する各セラミツク１１ａが
個々の導体部１８及び金属薄板２１を介して電気
的に付勢されることにより、前記各セラミツク１
１ａを機械的に振動させて超音波を送受すること
が可能となる。
尚、本発明の超音波探触子を完成させるために
は、前記薄板２１を設けたセラミツク１１の上面
上に整合層並びに音響レンズ（いずれも図示せ
ず）を積層固着することは言うまでもない。
本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内において種々の変形例
を包含していることは言うまでもない。
例えば、第５図ａに示すように、プリント配線
板１４、セラミツク１１及び超音波吸収体２０の
いずれも所望する曲率に加工されたものを用いる
ことにより、超音波吸収体２０上にてセラミツク
１１を切断し分割したセラミツク１１ａを２方向
に所望の曲率を有して配列配置してもよい。ま
た、第５図ｂに示すように、プリント配線板１４
及びセラミツク１１をそれぞれ円板状に加工され
たものを用い、さらにこれらを円柱状の超音波吸
収体２０上に載置固着すると共に、前記円板状の
セラミツク１１を同心円状に切断した分割セラミ
ツク１１ａを配置してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の製造方法によれ
ば、従来のようにリード線を個々に溶着する手数
やリード線を外部へ引き出す煩雑さ等を要するこ
となく、２方向に配列配置される複数個の振動子
からなる超音波探触子を極めて簡便に製造でき得
るものである。また、本発明によれば、プリント
配線板に回路が形成されているので、多数の配列
になつても小型の製品に仕上げることが可能であ
り、さらに、一枚の大きな振動子を接着した後に
個々の振動子に分割する製造工程であるから、
個々の振動子を配列する方法と比較して、機械的
寸法精度の向上及び製造の簡素化を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の１方向に配列された超音波探触
子の概略構成を示す斜視図、第２図は従来の２方
向に配列された超音波探触子の概略構成を示す斜
視図、第３図は本発明により製造される超音波探
触子の一実施例を示す組立斜視図、第４図ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは本発明に係る超音波探触子
の製造方法における各工程を示す模式図、第５図
ａ及びｂは本発明の他の実施例を示す斜視図であ
る。 １１，１１ａ……セラミツク（超音波振動子）、
１２……第１電極、１３……第２電極、１４……
プリント配線板（基板）、１５，１６，１７，１
８……導体部、２０……超音波吸収体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 両面に第１及び第２の電極を有する超音波振
    動子と、第１の面に格子状に複数個配列された第
    １の導体部群と第２の面に前記各第１の導体部に
    対してスルーホールによつて接続されるよう印刷
    配線された所望の数の第２の導体部群とを有する
    基板とを、前記第１の電極と前記第１の導体部群
    とが接続するよう接着する工程と、 前記超音波振動子を超音波吸収体に前記基板の
    第２の面を介して固着する工程と、 前記超音波振動子を前記基板の第２の導体部群
    が含まれないよう格子状に切断したときに切断さ
    れた各振動子の第１の電極が前記基板の第１の導
    体部との接続部をそれぞれ含むよう前記超音波振
    動子を複数個の各振動子に分割形成する工程とを
    有することを特徴とする超音波探触子の製造方
    法。 ２ 前記接着工程において、前記第１の電極と前
    記第１の導体部群との接着を導電接着剤を用いて
    行うことを特徴とする請求項１記載の超音波探触
    子の製造方法。
JP58245166A 1983-12-28 1983-12-28 超音波探触子の製造方法 Granted JPS60140153A (ja)

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