JPH07274295A - 超音波探触子及びその製造方法 - Google Patents
超音波探触子及びその製造方法Info
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- JPH07274295A JPH07274295A JP6087558A JP8755894A JPH07274295A JP H07274295 A JPH07274295 A JP H07274295A JP 6087558 A JP6087558 A JP 6087558A JP 8755894 A JP8755894 A JP 8755894A JP H07274295 A JPH07274295 A JP H07274295A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極を導出するフレキシブル基板の断線を防
止して音場特性を良好とし、しかもより安全な、送受波
面を曲面状とした超音波探触子を提供する。 【構成】 短冊状とした多数の圧電素子を幅方向に並べ
て同方向に湾曲させた超音波探触子において、前記多数
の圧電素子を複数のグループに分け、各グループの圧電
素子の両側に隣接するグループとは互いに独立したフレ
キシブル基板を接続し、前記各グループ毎に圧電素子の
後面の電極をその両側から交互に導出した構成とする。
止して音場特性を良好とし、しかもより安全な、送受波
面を曲面状とした超音波探触子を提供する。 【構成】 短冊状とした多数の圧電素子を幅方向に並べ
て同方向に湾曲させた超音波探触子において、前記多数
の圧電素子を複数のグループに分け、各グループの圧電
素子の両側に隣接するグループとは互いに独立したフレ
キシブル基板を接続し、前記各グループ毎に圧電素子の
後面の電極をその両側から交互に導出した構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、送受波面を曲面状とし
た例えばコンベックス型の超音波探触子（コンベックス
型探触子とする）を利用分野とし、特にフレキシブル基
板による電極導出方法に関する。
た例えばコンベックス型の超音波探触子（コンベックス
型探触子とする）を利用分野とし、特にフレキシブル基
板による電極導出方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】コンベックス型探触子は、医用等の超音
波診断装置に使用される、超音波の送受波部の一つとし
て有用されている。基本的には、短冊状とした複数の圧
電素子をその幅方向に並べ、同方向（長軸方向）に凸状
に湾曲して構成される。このようなものでは、電子的に
はリニア駆動されて超音波は扇状に送出されるので、電
子回路を簡便にしてセクタ駆動と同様の効能を有する
（特公平６−１１２５９号公報等）。
波診断装置に使用される、超音波の送受波部の一つとし
て有用されている。基本的には、短冊状とした複数の圧
電素子をその幅方向に並べ、同方向（長軸方向）に凸状
に湾曲して構成される。このようなものでは、電子的に
はリニア駆動されて超音波は扇状に送出されるので、電
子回路を簡便にしてセクタ駆動と同様の効能を有する
（特公平６−１１２５９号公報等）。
【０００３】
【従来技術】第５図はこの種のコンベックス型探触子を
説明する図である。コンベックス型探触子は、先ず、ゴ
ム系弾性体からなる第１のバッキング材１上にＰＺＴ
（ジルコン酸チタン酸鉛）とした圧電板２を固着する
「第５図（ａ）」。但し、圧電板２の両主面には図示し
ない励振電極を有する。次に、分割線３の設けられて、
複数の単位フレキシブル基板（単位基板とする）４（ａ
ｂｃｄｅｆ）からなる、フレキシブル基板４を圧電板２
の一側辺上に接合する。フレキシブル基板４の先端には
共通電路５が設けられ、これから所定間隔で信号線路６
が垂直方向に導出する。そして、途中から対称的に外側
に延出する「同図（ｂ）」。次に、圧電板２上から、各
圧電素子２（ａ〜ｎ）に分割するとともに、共通電路５
を切断して各圧電素子２から個々に励振電極を導出する
「第６図（ａ）」。次に、フレキシブル基板４を分割線
３に沿って、複数の単位基板４（ａ〜ｆ）に分割する。
そして、第１のバッキング材１を湾曲させて、各圧電素
子２を長軸方向の曲面上にする。最後に、圧電素子上に
連続する音響整合層６を形成し、曲面上とした第２のバ
ッキング材（基台）７上に固着した構成とする「同図
（ｂ）」。このようなものでは、フレキシブル基板４を
複数の単位基板４（ａ〜ｆ）に分割するので、フレキシ
ブル基板４にたわみを生ずることなく、バッキング材１
を無理なく湾曲できる。
説明する図である。コンベックス型探触子は、先ず、ゴ
ム系弾性体からなる第１のバッキング材１上にＰＺＴ
（ジルコン酸チタン酸鉛）とした圧電板２を固着する
「第５図（ａ）」。但し、圧電板２の両主面には図示し
ない励振電極を有する。次に、分割線３の設けられて、
複数の単位フレキシブル基板（単位基板とする）４（ａ
ｂｃｄｅｆ）からなる、フレキシブル基板４を圧電板２
の一側辺上に接合する。フレキシブル基板４の先端には
共通電路５が設けられ、これから所定間隔で信号線路６
が垂直方向に導出する。そして、途中から対称的に外側
に延出する「同図（ｂ）」。次に、圧電板２上から、各
圧電素子２（ａ〜ｎ）に分割するとともに、共通電路５
を切断して各圧電素子２から個々に励振電極を導出する
「第６図（ａ）」。次に、フレキシブル基板４を分割線
３に沿って、複数の単位基板４（ａ〜ｆ）に分割する。
そして、第１のバッキング材１を湾曲させて、各圧電素
子２を長軸方向の曲面上にする。最後に、圧電素子上に
連続する音響整合層６を形成し、曲面上とした第２のバ
ッキング材（基台）７上に固着した構成とする「同図
（ｂ）」。このようなものでは、フレキシブル基板４を
複数の単位基板４（ａ〜ｆ）に分割するので、フレキシ
ブル基板４にたわみを生ずることなく、バッキング材１
を無理なく湾曲できる。
【０００４】
【従来技術の問題点】しかしながら、上記構成のコンベ
ックス型探触子では、圧電板２の一側面からフレキシブ
ル基板４を導出するので、配線密度は必然的に高くな
り、各信号線路６の線路幅は極めて小さくなる。少なく
とも、圧電板素子２（ａ〜ｎ）の幅以内となる。そし
て、フレキシブル基板４は単位基板（ａ〜ｆ）に分割さ
れるので、単位基板毎の搖れ等の自由度が増し、その強
度が弱められる。したがって、折り曲げて重畳する際
や、他の作業時においての負荷に対して、折り曲げ部分
のみならず各信号線路６の強度が損なわれる。したがっ
て、このようなものでは、断線を引き起こす問題があっ
た。
ックス型探触子では、圧電板２の一側面からフレキシブ
ル基板４を導出するので、配線密度は必然的に高くな
り、各信号線路６の線路幅は極めて小さくなる。少なく
とも、圧電板素子２（ａ〜ｎ）の幅以内となる。そし
て、フレキシブル基板４は単位基板（ａ〜ｆ）に分割さ
れるので、単位基板毎の搖れ等の自由度が増し、その強
度が弱められる。したがって、折り曲げて重畳する際
や、他の作業時においての負荷に対して、折り曲げ部分
のみならず各信号線路６の強度が損なわれる。したがっ
て、このようなものでは、断線を引き起こす問題があっ
た。
【０００５】また、電気的には、信号線路６間のギャッ
プも狭くなるともに、単位基板４（ａ〜ｇ）が積層して
配線密度は立体的にも増し、各信号線路６間で複雑な信
号漏れ（クロストーク）を生ずる。そして、一側面のみ
からフレキシブル基板４を導出して非対称性とするの
で、超音波の送出方向が中心からずれる。このようなこ
とから、音場特性に悪影響を及ぼす問題もあった。
プも狭くなるともに、単位基板４（ａ〜ｇ）が積層して
配線密度は立体的にも増し、各信号線路６間で複雑な信
号漏れ（クロストーク）を生ずる。そして、一側面のみ
からフレキシブル基板４を導出して非対称性とするの
で、超音波の送出方向が中心からずれる。このようなこ
とから、音場特性に悪影響を及ぼす問題もあった。
【０００６】また、上記のものでは、圧電素子２（ａ〜
ｎ）の前面に信号線路６を接続して超音波の送受波面と
するので、音響整合層６等が破損して露出した場合に
は、生体（非検出体）に思わぬ損傷を及ぼす虞もある。
ｎ）の前面に信号線路６を接続して超音波の送受波面と
するので、音響整合層６等が破損して露出した場合に
は、生体（非検出体）に思わぬ損傷を及ぼす虞もある。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、断線を防止して音場特性を良
好とし、しかもより安全な、送受波面を曲面状とした超
音波探触子を提供することを目的とする。
好とし、しかもより安全な、送受波面を曲面状とした超
音波探触子を提供することを目的とする。
【０００８】
【解決手段】本発明は、曲面状に並べられた多数の圧電
素子を複数のグループに分け、各グループの圧電素子の
両側に互いに独立したフレキシブル基板を接続し、各グ
ループ毎に圧電素子の後面側の電極をその両側から交互
に導出したことを解決手段とする。以下、本発明の一実
施例をその製造方法とともに説明する。
素子を複数のグループに分け、各グループの圧電素子の
両側に互いに独立したフレキシブル基板を接続し、各グ
ループ毎に圧電素子の後面側の電極をその両側から交互
に導出したことを解決手段とする。以下、本発明の一実
施例をその製造方法とともに説明する。
【０００９】第１図〜第４図は、本発明の一実施例を説
明する図である。なお、前従来例図と同一部分には同番
号を付与してその説明は簡略する。コンベックス型探触
子は、先ず、平板状とした圧電板２の両側辺上にフレキ
シブル基板８、９の共通電路５を接合する。各フレキシ
ブル基板８、９は従来例の約２倍の中心間隔ｄで信号線
路６を有し、互いにずれて千鳥状に延出する。そして、
単位基板８（ａ〜ｆ）、９（ａ〜ｆ）に分割される分割
線３を有する「第１図及び第２図」。
明する図である。なお、前従来例図と同一部分には同番
号を付与してその説明は簡略する。コンベックス型探触
子は、先ず、平板状とした圧電板２の両側辺上にフレキ
シブル基板８、９の共通電路５を接合する。各フレキシ
ブル基板８、９は従来例の約２倍の中心間隔ｄで信号線
路６を有し、互いにずれて千鳥状に延出する。そして、
単位基板８（ａ〜ｆ）、９（ａ〜ｆ）に分割される分割
線３を有する「第１図及び第２図」。
【００１０】次に、バッキング材１上にフレキシブル基
板８、９の接合された圧電板２を固着する。次に、コー
ティングあるいはガラス等の貼着により、例えば２層と
した音響整合層６（ａｂ）を圧電板２上に形成する。但
し、圧電板２の両側辺端部には形成しない「第３図
（ａ）」。次に、音響整合層６上から、音響整合層６及
び圧電板２とともに各フレキシブル基板８、９の共通電
路５を切断分割して、各圧電素子２（ａ〜ｎ）の両側か
ら交互に後面側の電極（未図示）を導出する。
板８、９の接合された圧電板２を固着する。次に、コー
ティングあるいはガラス等の貼着により、例えば２層と
した音響整合層６（ａｂ）を圧電板２上に形成する。但
し、圧電板２の両側辺端部には形成しない「第３図
（ａ）」。次に、音響整合層６上から、音響整合層６及
び圧電板２とともに各フレキシブル基板８、９の共通電
路５を切断分割して、各圧電素子２（ａ〜ｎ）の両側か
ら交互に後面側の電極（未図示）を導出する。
【００１１】次に、各フレキシブル基板８、９を分割線
３に沿って複数の単位基板８（ａ〜ｆ）、９（ａ〜ｆ）
に分割する。そして、バッキング材１を湾曲させて、各
圧電素子２（ａ〜ｎ）を長軸方向の曲面上に配列する。
そして、各圧電素子２（ａ〜ｎ）の前面の電極（未図
示）を、その両側で基準電位線により共通接続する（未
図示）。最後に、表面を曲面状とした基台７に固着する
「第４図（ａｂ）」。
３に沿って複数の単位基板８（ａ〜ｆ）、９（ａ〜ｆ）
に分割する。そして、バッキング材１を湾曲させて、各
圧電素子２（ａ〜ｎ）を長軸方向の曲面上に配列する。
そして、各圧電素子２（ａ〜ｎ）の前面の電極（未図
示）を、その両側で基準電位線により共通接続する（未
図示）。最後に、表面を曲面状とした基台７に固着する
「第４図（ａｂ）」。
【００１２】このような構成であれば、圧電板２の両側
面にフレキシブル基板８、９を接続して、圧電板素子２
（ａ〜ｎ）の励振電極をその両端側から導出するので、
配線密度を従来例より小さくできる。そして、各信号線
路６の線路幅は、各圧電板素子２（ａ〜ｎ）の幅以上に
することができる。但し、切断部分では圧電素子２（ａ
〜ｎ）の幅となる。したがって、単位基板８（ａ〜
ｆ）、９（ａ〜ｆ）へ分割した後でも、折り曲げ等を含
む作業時に加えられる負荷に対し、各信号線路６の充分
な強度を維持でき、断線を防止する。
面にフレキシブル基板８、９を接続して、圧電板素子２
（ａ〜ｎ）の励振電極をその両端側から導出するので、
配線密度を従来例より小さくできる。そして、各信号線
路６の線路幅は、各圧電板素子２（ａ〜ｎ）の幅以上に
することができる。但し、切断部分では圧電素子２（ａ
〜ｎ）の幅となる。したがって、単位基板８（ａ〜
ｆ）、９（ａ〜ｆ）へ分割した後でも、折り曲げ等を含
む作業時に加えられる負荷に対し、各信号線路６の充分
な強度を維持でき、断線を防止する。
【００１３】また、電気的には、従来例と同一の線路幅
とすれば、その配線密度も小さくなるので、複雑な信号
漏れ（クロストーク）を生ずる。そして、両側面からフ
レキシブル基板８、９及び基準電位線１０（ａｂ）を導
出して対称性とするので、超音波の送出方向を中心にで
きる。このようなことから、音場特性を良好にする。
とすれば、その配線密度も小さくなるので、複雑な信号
漏れ（クロストーク）を生ずる。そして、両側面からフ
レキシブル基板８、９及び基準電位線１０（ａｂ）を導
出して対称性とするので、超音波の送出方向を中心にで
きる。このようなことから、音場特性を良好にする。
【００１４】また、圧電素子２（ａ〜ｎ）の前面を基準
電位面として、超音波の送受波面とするので、音響整合
層６等が破損して露出しても、生体（非検出体）との間
の電位差を小さくでき、安全性を高めることができる。
電位面として、超音波の送受波面とするので、音響整合
層６等が破損して露出しても、生体（非検出体）との間
の電位差を小さくでき、安全性を高めることができる。
【００１５】
【他の事項】上記実施例では、コンベックス型探触子と
して説明したが、これに限らず例えば送受波面を凹状と
したものでもよく、要するに、平面状に並べられた圧電
素子を曲面上に配列する曲面状の超音波探触子に適用で
き、フレキシブル基板を分割して単位基板とすることに
よる特に断線及び線間容量によるクロストークの抑制を
はかったものは、本発明の技術的範囲に属する。
して説明したが、これに限らず例えば送受波面を凹状と
したものでもよく、要するに、平面状に並べられた圧電
素子を曲面上に配列する曲面状の超音波探触子に適用で
き、フレキシブル基板を分割して単位基板とすることに
よる特に断線及び線間容量によるクロストークの抑制を
はかったものは、本発明の技術的範囲に属する。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、曲面状に並べられた多数の圧
電素子を複数のグループに分け、各グループの圧電素子
の両側に互いに独立したフレキシブル基板を接続し、各
グループ毎に圧電素子の後面側の電極をその両側から交
互に導出したので、フレキシブル基板の信号線路幅を大
きく形成できて、その断線を防止するとともに音場特性
を良好とし、しかもより安全な、送受波面を曲面状とし
た超音波探触子を提供できる。
電素子を複数のグループに分け、各グループの圧電素子
の両側に互いに独立したフレキシブル基板を接続し、各
グループ毎に圧電素子の後面側の電極をその両側から交
互に導出したので、フレキシブル基板の信号線路幅を大
きく形成できて、その断線を防止するとともに音場特性
を良好とし、しかもより安全な、送受波面を曲面状とし
た超音波探触子を提供できる。
【第１図】本発明の一実施例を説明する図で、圧電板に
フレキシブル基板を接合した平面図である。
フレキシブル基板を接合した平面図である。
【第２図】本発明の一実施例を説明する図で、第１図の
一部拡大平面図である。
一部拡大平面図である。
【第３図】本発明の一実施例を説明する図で、同図
（ａ）（ｂ）（ｃ）ともに超音波探触子の製造工程図で
ある。
（ａ）（ｂ）（ｃ）ともに超音波探触子の製造工程図で
ある。
【第４図】本発明の一実施例を説明する図で、同図
（ａ）は超音波探触子の正面図、同図（ｂ）は裏面図で
ある。
（ａ）は超音波探触子の正面図、同図（ｂ）は裏面図で
ある。
【第５図】従来例を説明する図で、同図（ａ）は圧電板
をバッキング材に固着した断面図、同図（ｂ）は圧電板
にフレキシブル基板を接合した平面図である。
をバッキング材に固着した断面図、同図（ｂ）は圧電板
にフレキシブル基板を接合した平面図である。
【第６図】従来例を説明する図で、同図（ａ）は圧電板
を分割した断面図、同図（ｂ）は超音波探触子の正面図
である。
を分割した断面図、同図（ｂ）は超音波探触子の正面図
である。
１ バッキング材、２ 圧電板、２（ａ〜ｎ） 圧電素
子、３ 分割線、４、８、９ フレキシブル基板、４
（ａ〜ｆ）、８（ａ〜ｆ）、９（ａ〜ｆ） 単位基板、
５ 共通電路、６ 信号線路、７ 基台、１０ 基準信
号線．
子、３ 分割線、４、８、９ フレキシブル基板、４
（ａ〜ｆ）、８（ａ〜ｆ）、９（ａ〜ｆ） 単位基板、
５ 共通電路、６ 信号線路、７ 基台、１０ 基準信
号線．
Claims (2)
- 【請求項１】 短冊状とした多数の圧電素子を幅方向に
並べて同方向に湾曲させた超音波探触子において、前記
多数の圧電素子を複数のグループに分け、各グループの
圧電素子の両側に隣接するグループとは互いに独立した
フレキシブル基板を接続し、前記各グループ毎に圧電素
子の後面の電極をその両側から交互に導出したことを特
徴とする超音波探触子。 - 【請求項２】 平板状とした圧電板の両側辺上に、単位
基板に分割される分割線を有し、互いに交互に形成され
た信号線路を有する、フレキシブル基板の先端に設けら
れた共通電路を接合し、 次に、前記フレキシブル基板の接合された前記圧電板の
後面をバッキング材上に固着するとともに該圧電板の前
面に音響整合層を形成し、その後、該音響整合層上か
ら、該圧電板とともに各フレキシブル基板の共通電路を
切断分割して、複数の圧電素子を形成するとともに各圧
電素子の両側から交互に後面側の電極を導出し、 最後に、前記各フレキシブル基板を前記分割線に沿って
複数の単位基板に分割し、その後、バッキング材を湾曲
させて各圧電素子を長軸方向の曲面上に配列したことを
特徴とする超音波探触子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6087558A JPH07274295A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 超音波探触子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6087558A JPH07274295A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 超音波探触子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07274295A true JPH07274295A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13918327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6087558A Pending JPH07274295A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 超音波探触子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07274295A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002052024A (ja) * | 2000-08-08 | 2002-02-19 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | コンベックス型圧電素子アセンブリ、コンベックス型圧電素子アセンブリの製造方法およびコンベックス型圧電素子アセンブリ用フレキシブル基板 |
| JP2007330351A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Olympus Medical Systems Corp | 超音波探触子および超音波探触子を有する超音波内視鏡 |
| CN109069127A (zh) * | 2016-04-28 | 2018-12-21 | 富士胶片株式会社 | 超声波振子单元 |
| WO2019212068A1 (ko) * | 2018-04-30 | 2019-11-07 | 서강대학교 산학협력단 | Fpcb를 이용한 초음파 프로브 조립체 |
| EP4344653A1 (en) * | 2022-09-27 | 2024-04-03 | Ambu A/S | Ultrasound endoscopy |
| EP4344654A1 (en) * | 2022-09-27 | 2024-04-03 | Ambu A/S | Ultrasound endoscopy |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6087558A patent/JPH07274295A/ja active Pending
Cited By (11)
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