JPH07303637A - Ultrasonic probe and method for producing the same - Google Patents

Ultrasonic probe and method for producing the same

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JPH07303637A
JPH07303637A JP9770094A JP9770094A JPH07303637A JP H07303637 A JPH07303637 A JP H07303637A JP 9770094 A JP9770094 A JP 9770094A JP 9770094 A JP9770094 A JP 9770094A JP H07303637 A JPH07303637 A JP H07303637A
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plate
material plate
piezoelectric material
laminated
ultrasonic probe
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宏樹 伊藤
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輝忠 升水
Takehide Ko
健英 胡
Shohei Sato
正平 佐藤
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GE Yokogawa Medical System Ltd
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Abstract

PURPOSE:To accurately dice a piezoelectric material plate by a method in which the piezoelectric material plate is diced at a predetermined pitch to form a large number of piezoelectric transducers, and then a backing material is laminated to the piezoelectric material plate. CONSTITUTION:A piezoelectric material plate 2s and a first and second matching material plates 3s and 4s are laminated to each other using an epoxy type adhesive. The second matching material plate 4s is temporarily adhered to a disposable plate K using a wax, and the disposable plate K is fixed to a fixing base T by suction. In the above condition, the piezoelectric material plate 2s and the first and second matching material plates 3s and 4s are diced from the side of the piezoelectric material plate 2s at a predetermined pitch, to thereby form a large number of piezoelectric transducers 5 comprising a piezoelectric vibrator 2 and a first and second acoustic matching layers 3 and 4. Subsequently, a backing material 1 is laminated to the array of piezoelectric transducers 5 on the side of the piezoelectric material, using an epoxy type adhesive and then, the wax is heated so that the piezoelectric transducers 5 are delaminated from the disposable plate K. As a result, a desired ultrasonic probe is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、超音波探触子の製造
方法および超音波探触子に関し、さらに詳しくは、音響
特性を良くすることが出来る超音波探触子の製造方法お
よび超音波探触子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an ultrasonic probe and an ultrasonic probe, and more particularly to a method for manufacturing an ultrasonic probe capable of improving acoustic characteristics and an ultrasonic wave. Regarding the probe.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の超音波探触子の一例を示
した斜視図である。この超音波探触子400は、補強板
401を有するバッキング材41上に多数の振動素子4
5を形成して構成されている。前記補強板401は、例
えばガラスエポキシ板である。前記バッキング材41
は、例えば天然ゴムであり、背面へ伝達される振動を減
衰する。前記振動素子45は、例えばPZTセラミック
スの圧電振動子42と、例えばガラスの第1音響整合層
43と、例えばポリアリレートの第2音響整合層44と
を積層して構成されている。図7は、上記超音波探触子
400の製造方法を示す説明図である。まず、図7の
(a)に示すように、接着により、補強板401と、バ
ッキング材41と、圧電材料板42sと、第1整合材料
板43sと、第2整合材料板44sとを積層し、前記補
強板401を固定台Tに吸引固定する。次に、ダイシン
グにより前記第2整合材料板44s側から前記圧電材料
板42sまで切込みを所定ピッチ毎に入れて、図7の
(b)に示すように多数の振動素子45を形成する。各
振動素子45は、上記のように、圧電振動子42と、第
1音響整合層43と、第2音響整合層44とから構成さ
れる。最後に、固定台Tから外せば、図6の超音波探触
子400が得られる。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a perspective view showing an example of a conventional ultrasonic probe. This ultrasonic probe 400 includes a large number of vibrating elements 4 on a backing material 41 having a reinforcing plate 401.
5 is formed. The reinforcing plate 401 is, for example, a glass epoxy plate. The backing material 41
Is, for example, natural rubber, and damps the vibration transmitted to the back surface. The vibrating element 45 is formed by laminating a piezoelectric vibrator 42 made of PZT ceramics, a first acoustic matching layer 43 made of glass, and a second acoustic matching layer 44 made of polyarylate, for example. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the ultrasonic probe 400. First, as shown in FIG. 7A, the reinforcing plate 401, the backing material 41, the piezoelectric material plate 42s, the first matching material plate 43s, and the second matching material plate 44s are laminated by adhesion. Then, the reinforcing plate 401 is suction-fixed to the fixing table T. Next, by dicing, cuts are made from the second matching material plate 44s side to the piezoelectric material plate 42s at a predetermined pitch to form a large number of vibrating elements 45 as shown in FIG. 7B. As described above, each vibration element 45 includes the piezoelectric vibrator 42, the first acoustic matching layer 43, and the second acoustic matching layer 44. Finally, by removing from the fixed base T, the ultrasonic probe 400 of FIG. 6 is obtained.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の超音波探触
子の製造方法および超音波探触子では、バッキング材4
1を積層接着した後で、ダイシングを行っている。しか
し、バッキング材41が軟質のため(ゴム材料としては
硬質であるが、圧電材料板42sなどに比べると軟質で
ある)、ダイシングの際にブレが生じ、切削性が悪い。
また、補強板401と圧電材料板42sと第1整合材料
板43sと第2整合材料板44sとを積層したときの厚
さ精度が悪い。このため、ダイシングによる切込みの精
度が悪くなって(±数10μm)、各振動素子45の特
性のばらつきが大きくなり、得られる超音波探触子40
0の音響特性が悪くなる問題点がある。そこで、この発
明の目的は、音響特性を良くすることが出来る超音波探
触子の製造方法および超音波探触子を提供することにあ
る。
In the conventional method of manufacturing an ultrasonic probe and the ultrasonic probe described above, the backing material 4 is used.
Dicing is performed after 1 is laminated and adhered. However, since the backing material 41 is soft (hard as a rubber material, but softer than the piezoelectric material plate 42s and the like), blurring occurs during dicing and the machinability is poor.
Further, the thickness accuracy when the reinforcing plate 401, the piezoelectric material plate 42s, the first matching material plate 43s, and the second matching material plate 44s are laminated is poor. For this reason, the precision of cutting by dicing deteriorates (± several tens of μm), the variation in the characteristics of each vibration element 45 increases, and the ultrasonic probe 40 obtained is obtained.
There is a problem that the acoustic characteristics of 0 deteriorate. Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an ultrasonic probe and an ultrasonic probe that can improve acoustic characteristics.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】第1の観点では、この発
明は、ダイシングにより圧電材料板に切込みを所定ピッ
チ毎に入れて多数の振動素子を形成する超音波探触子の
製造方法において、前記ダイシングの後でバッキング材
を積層することを特徴とする超音波探触子の製造方法を
提供する。
According to a first aspect of the present invention, in the method of manufacturing an ultrasonic probe according to the present invention, the piezoelectric material plate is cut at predetermined pitches by dicing to form a large number of vibrating elements. A method for manufacturing an ultrasonic probe, characterized in that a backing material is laminated after the dicing.

【0005】第2の観点では、この発明は、接着により
圧電材料板と整合材料板とを積層し、ダイシングにより
前記圧電材料板側から切込みを所定ピッチ毎に入れて多
数の振動素子を形成し、それら振動素子群の圧電材料側
に接着によりバッキング材を積層することを特徴とする
超音波探触子の製造方法を提供する。
In a second aspect, the present invention forms a large number of vibrating elements by laminating a piezoelectric material plate and a matching material plate by adhesion, and cutting by dicing from the piezoelectric material plate side at a predetermined pitch. Provided is a method for manufacturing an ultrasonic probe, characterized in that a backing material is laminated on the piezoelectric material side of the vibrating element group by adhesion.

【0006】第3の観点では、この発明は、接着により
圧電材料板と整合材料板とを積層し、前記整合材料板に
捨て板を仮接着し、ダイシングにより前記圧電材料板側
から切込みを所定ピッチ毎に入れて多数の振動素子を形
成し、それら振動素子群の圧電材料側に接着によりバッ
キング材を積層し、前記仮接着した捨て板を剥がすこと
を特徴とする超音波探触子の製造方法を提供する。
According to a third aspect of the present invention, according to the present invention, a piezoelectric material plate and a matching material plate are laminated by bonding, a discard plate is temporarily bonded to the matching material plate, and a cut is made from the piezoelectric material plate side by dicing. Manufacture of an ultrasonic probe characterized in that a large number of vibrating elements are formed at each pitch, a backing material is laminated on the piezoelectric material side of these vibrating element groups by adhesion, and the provisionally adhered waste plate is peeled off. Provide a way.

【0007】第4の観点では、この発明は、接着により
圧電材料板と整合材料板とを積層し、前記整合材料板に
捨て板を仮接着し、ダイシングにより前記圧電材料板側
から切込みを所定ピッチ毎に入れて多数の振動素子を形
成し、前記捨て板を湾曲させ、接着により前記振動素子
群の圧電材料側に湾曲面をもつバッキング材を積層し、
前記仮接着した捨て板を剥がすことを特徴とする超音波
探触子の製造方法を提供する。
According to a fourth aspect of the present invention, according to the present invention, a piezoelectric material plate and a matching material plate are laminated by bonding, a discard plate is temporarily bonded to the matching material plate, and a cut is made from the piezoelectric material plate side by dicing. A large number of vibrating elements are formed at each pitch, the discard plate is curved, and a backing material having a curved surface is laminated on the piezoelectric material side of the vibrating element group by adhesion,
There is provided a method for manufacturing an ultrasonic probe, characterized in that the provisionally bonded waste plate is peeled off.

【0008】第5の観点では、この発明は、圧電材料板
が所定ピッチ毎に完全に切断され且つ接着により当該圧
電材料板に積層した整合材料板が途中まで切込まれて多
数の振動素子を形成しており、これらの当該振動素子群
の圧電材料側に積層したバッキング材には切込みがない
ことを特徴とする超音波探触子を提供する。
According to a fifth aspect of the present invention, the piezoelectric material plate is completely cut at a predetermined pitch, and a matching material plate laminated on the piezoelectric material plate by adhesion is cut halfway to form a large number of vibrating elements. Provided is an ultrasonic probe in which the backing material that is formed and laminated on the piezoelectric material side of the vibrating element group has no cut.

【0009】[0009]

【作用】上記第1の観点による超音波探触子の製造方法
では、バッキング材を積層接着する前にダイシングし、
その後でバッキング材を積層接着する。このため、ダイ
シングの際に軟質のバッキング材が切削性や厚さ精度に
悪影響を与えないから、ダイシングによる切込みの精度
が向上し、各振動素子の特性のばらつきが小さくなり、
音響特性の良い超音波探触子が得られる。
In the method of manufacturing an ultrasonic probe according to the first aspect, the backing material is diced before being laminated and bonded,
After that, the backing material is laminated and adhered. Therefore, since the soft backing material does not adversely affect the machinability and thickness accuracy during dicing, the accuracy of cutting by dicing is improved, and the variation in the characteristics of each vibrating element is reduced.
An ultrasonic probe with good acoustic characteristics can be obtained.

【0010】上記第2の観点による超音波探触子の製造
方法では、圧電材料板と整合材料板とを積層接着し、圧
電材料板側からダイシングし、その後で圧電材料側にバ
ッキング材を積層接着する。このため、ダイシングの際
に軟質のバッキング材が切削性や厚さ精度に悪影響を与
えないから、ダイシングによる切込みの精度が向上し、
各振動素子の特性のばらつきが小さくなり、音響特性の
良い超音波探触子が得られる。また、圧電材料板側から
ダイシングするため、ダイシングのための固定状態から
動かさずにバッキング材を積層接着でき、生産性が向上
する。
In the method of manufacturing an ultrasonic probe according to the second aspect, the piezoelectric material plate and the matching material plate are laminated and adhered, the piezoelectric material plate side is diced, and then the backing material is laminated on the piezoelectric material side. To glue. Therefore, since the soft backing material does not adversely affect the machinability and thickness accuracy during dicing, the accuracy of cutting by dicing is improved,
Variations in the characteristics of each vibration element are reduced, and an ultrasonic probe with good acoustic characteristics can be obtained. Further, since the dicing is performed from the piezoelectric material plate side, the backing material can be laminated and adhered without being moved from the fixed state for dicing, and the productivity is improved.

【0011】上記第3の観点による超音波探触子の製造
方法では、圧電材料板と整合材料板とを積層接着し、さ
らに整合材料板に捨て板を仮接着し、圧電材料板側から
ダイシングし、その後で圧電材料側にバッキング材を積
層接着し、最後に捨て板を剥がす。このため、ダイシン
グの際に軟質のバッキング材が切削性や厚さ精度に悪影
響を与えないから、ダイシングによる切込みの精度が向
上し、各振動素子の特性のばらつきが小さくなり、音響
特性の良い超音波探触子が得られる。また、圧電材料板
側からダイシングするため、ダイシングのための固定状
態から動かさずにバッキング材を積層接着でき、生産性
が向上する。また、捨て板を用いるため、圧電材料板か
ら整合材料板までを完全に切り込むことが可能となる。
In the ultrasonic probe manufacturing method according to the third aspect, the piezoelectric material plate and the matching material plate are laminated and bonded, and further, the discarding plate is temporarily bonded to the matching material plate, and the dicing is performed from the piezoelectric material plate side. After that, a backing material is laminated and adhered to the piezoelectric material side, and finally the discarding plate is peeled off. For this reason, since the soft backing material does not adversely affect the machinability and thickness accuracy during dicing, the accuracy of cutting by dicing is improved, the variation in the characteristics of each vibrating element is reduced, and the acoustic characteristics are superior. A sonic probe is obtained. Further, since the dicing is performed from the piezoelectric material plate side, the backing material can be laminated and adhered without being moved from the fixed state for dicing, and the productivity is improved. Further, since the discarding plate is used, it is possible to completely cut from the piezoelectric material plate to the matching material plate.

【0012】上記第4の観点による超音波探触子の製造
方法では、圧電材料板と整合材料板とを積層接着し、さ
らに整合材料板に捨て板を仮接着し、圧電材料板側から
ダイシングし、捨て板を湾曲させ、その後で圧電材料側
に湾曲面をもつバッキング材を積層接着し、最後に捨て
板を剥がす。このため、ダイシングの際に軟質のバッキ
ング材が切削性や厚さ精度に悪影響を与えないから、ダ
イシングによる切込みの精度が向上し、各振動素子の特
性のばらつきが小さくなり、音響特性の良い超音波探触
子が得られる。また、圧電材料板側からダイシングする
ため、ダイシングのための固定状態から動かさずにバッ
キング材を積層接着でき、生産性が向上する。また、捨
て板を用いるため、圧電材料板から整合材料板までを完
全に切り込むことが可能となる。さらに、捨て板ごと湾
曲させてバッキング材を積層接着するから、例えばコン
ベックス型の超音波探触子を好適に得られる。
In the method of manufacturing an ultrasonic probe according to the fourth aspect, the piezoelectric material plate and the matching material plate are laminated and bonded, and further, the discarding plate is temporarily bonded to the matching material plate, and the piezoelectric material plate side is subjected to dicing. Then, the discard plate is curved, and then a backing material having a curved surface on the piezoelectric material side is laminated and adhered, and finally the discard plate is peeled off. For this reason, since the soft backing material does not adversely affect the machinability and thickness accuracy during dicing, the accuracy of cutting by dicing is improved, the variation in the characteristics of each vibrating element is reduced, and the acoustic characteristics are superior. A sonic probe is obtained. Further, since the dicing is performed from the piezoelectric material plate side, the backing material can be laminated and adhered without being moved from the fixed state for dicing, and the productivity is improved. Further, since the discarding plate is used, it is possible to completely cut from the piezoelectric material plate to the matching material plate. Further, since the backing material is laminated and adhered by curving it together with the discard plate, for example, a convex type ultrasonic probe can be suitably obtained.

【0013】上記第5の観点による超音波探触子では、
圧電材料板が所定ピッチ毎に完全に切断され且つ当該圧
電材料板に積層接着した整合材料板が途中まで切込まれ
て多数の振動素子を形成し、これらの当該振動素子群の
圧電材料側に積層したバッキング材には切込みがない。
このため、各振動素子の特性のばらつきが小さくなり、
音響特性の良い超音波探触子が得られる。また、各振動
素子間は整合材料板(切込まれていない部分)とバッキ
ング材とで繋がっているので、しっかりと固定すること
が出来る。
In the ultrasonic probe according to the fifth aspect,
The piezoelectric material plate is completely cut at a predetermined pitch, and a matching material plate laminated and adhered to the piezoelectric material plate is cut halfway to form a large number of vibrating elements, and these vibrating element groups are formed on the piezoelectric material side. There are no cuts in the laminated backing material.
Therefore, the variation in the characteristics of each vibration element is reduced,
An ultrasonic probe with good acoustic characteristics can be obtained. Further, the vibrating elements are connected to each other by the matching material plate (a portion not cut) and the backing material, so that they can be firmly fixed.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. The present invention is not limited to this.

【0015】−第1実施例− 図1は、この発明の第1実施例による超音波探触子の斜
視図である。この超音波探触子100は、バッキング材
1上に多数の振動素子5を形成して構成されている。
[First Embodiment] FIG. 1 is a perspective view of an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention. The ultrasonic probe 100 is configured by forming a large number of vibrating elements 5 on the backing material 1.

【0016】前記バッキング材1は、天然ゴム,フェラ
イトゴム,エポキシ樹脂に酸化タングステンや酸化チタ
ンの粉末を入れてプレス成形したものなどの高減衰材
料、または、塩化ビニル,ポリビニルブチラール(PU
B),ABS樹脂,ポリウレタン(PUR),ポリビニ
ルアルコール(PUAL),ポリエチレン(PE),ポ
リプロピレン(PP),ポリアセタール(POM),ポ
リエチレンテレフタレート(PETP),フッ素樹脂
(PTFE),ポリエチレングリコール,ポリエチレン
テレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体など
の熱可塑性樹脂から構成される。バッキング材1の厚さ
は、1〜20mmである。
The backing material 1 is a high-damping material such as natural rubber, ferrite rubber, epoxy resin in which powder of tungsten oxide or titanium oxide is pressed, and vinyl chloride, polyvinyl butyral (PU).
B), ABS resin, polyurethane (PUR), polyvinyl alcohol (PUAL), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyacetal (POM), polyethylene terephthalate (PETP), fluororesin (PTFE), polyethylene glycol, polyethylene terephthalate- It is composed of a thermoplastic resin such as polyethylene glycol copolymer. The thickness of the backing material 1 is 1 to 20 mm.

【0017】前記振動素子5は、圧電振動子2と、第1
音響整合層3と、第2音響整合層4とを積層して構成さ
れている。前記圧電振動子2は、PZTセラミックスの
ような圧電セラミックス、または、ポリフッ化ビニリデ
ン(PVDF)などの圧電高分子、または、水晶、ロッ
シェル塩などから構成される。圧電材料板2の厚さは、
300〜500μmである。前記第1音響整合層3は、
ガラス、コッパーグラファイト、エポキシ樹脂、溶融石
英などから構成される。第1音響整合層3の厚さは、2
00μm程度である。前記第2音響整合層4は、ポリア
リレートフィルムなどから構成される。第2音響整合層
4の厚さは、150μm程度である。
The vibrating element 5 includes a piezoelectric vibrator 2 and a first vibrating element.
The acoustic matching layer 3 and the second acoustic matching layer 4 are laminated. The piezoelectric vibrator 2 is composed of a piezoelectric ceramic such as PZT ceramics, a piezoelectric polymer such as polyvinylidene fluoride (PVDF), quartz, Rochelle salt, or the like. The thickness of the piezoelectric material plate 2 is
It is 300 to 500 μm. The first acoustic matching layer 3 is
It is composed of glass, copper graphite, epoxy resin, fused silica, etc. The thickness of the first acoustic matching layer 3 is 2
It is about 00 μm. The second acoustic matching layer 4 is composed of a polyarylate film or the like. The thickness of the second acoustic matching layer 4 is about 150 μm.

【0018】図2は、上記超音波探触子100の製造方
法を示す説明図である。まず、図2の(a)に示すよう
に、エポキシ系接着剤により圧電材料板2sと第1整合
材料板3sと第2整合材料板4sとを積層接着し、次
に、ワックスにより前記第2整合材料板4sに捨て板K
を仮接着し、その捨て板Kを固定台Tに吸引固定する。
なお、前記捨て板Kは、シリコンウエハ、熱可塑性樹脂
などの硬質材料から構成され、その厚さは600μm程
度である。また、ワックスは、融点60℃以上の高温タ
イプのものを用いる。
FIG. 2 is an explanatory view showing a method of manufacturing the ultrasonic probe 100. First, as shown in FIG. 2A, the piezoelectric material plate 2s, the first matching material plate 3s, and the second matching material plate 4s are laminated and bonded with an epoxy adhesive, and then the second material is bonded with wax. Matching material plate 4s and discard plate K
Is temporarily adhered, and the discard plate K is suction-fixed to the fixing table T.
The discard plate K is made of a hard material such as a silicon wafer and a thermoplastic resin and has a thickness of about 600 μm. The wax used is a high-temperature type wax having a melting point of 60 ° C. or higher.

【0019】次に、ダイシングにより前記圧電材料板2
s側から前記捨て板Kまで切込みを所定ピッチ毎に入れ
て、図2の(b−1)に示すように、多数の振動素子5
を形成する。各振動素子5は、先述のように、圧電振動
子2と、第1音響整合層3と、第2音響整合層4とから
構成される。なお、ダイシングにより前記圧電材料板2
s側から前記第1整合材料板3sの途中まで切込みを所
定ピッチ毎に入れて、図2の(b−2)に示すように、
多数の振動素子5を形成してもよい。
Next, the piezoelectric material plate 2 is diced.
Cuts are made at a predetermined pitch from the s side to the discard plate K, and as shown in (b-1) of FIG.
To form. Each vibrating element 5 is composed of the piezoelectric vibrator 2, the first acoustic matching layer 3, and the second acoustic matching layer 4, as described above. The piezoelectric material plate 2 is formed by dicing.
Cuts are made at predetermined pitches from the s side to the middle of the first matching material plate 3s, and as shown in (b-2) of FIG.
Multiple vibrating elements 5 may be formed.

【0020】次に、図2の(c)に示すように、一群の
振動素子5の圧電材料側にエポキシ系接着剤によりバッ
キング材1を積層接着する。最後に、図2の(d)に示
すように、加熱して前記ワックスを溶かし、捨て板Kか
ら外せば、図1の超音波探触子100が得られる。
Next, as shown in FIG. 2C, the backing material 1 is laminated and adhered to the piezoelectric material side of the group of vibration elements 5 with an epoxy adhesive. Finally, as shown in FIG. 2D, the wax is melted by heating and removed from the discarding plate K to obtain the ultrasonic probe 100 of FIG.

【0021】以上の工程において、ダイシングの際には
軟質のバッキング材1を積層していないから、切削性お
よび厚さ精度が良好となり、ダイシングによる切込みの
精度が向上する(±2μm以内)。従って、各振動素子
5の特性のばらつきが小さくなり、超音波探触子100
の音響特性が向上する。また、圧電材料板2s側からダ
イシングするため、ダイシングのための固定状態から動
かさずにバッキング材1を積層接着でき、生産性が向上
する。また、捨て板Kを用いるため、圧電材料板2sか
ら第2整合材料板4sまでを完全に切り込むことが可能
となる。
In the above steps, since the soft backing material 1 is not laminated at the time of dicing, the machinability and the thickness accuracy are improved, and the cutting accuracy by dicing is improved (within ± 2 μm). Therefore, variations in the characteristics of the respective vibration elements 5 are reduced, and the ultrasonic probe 100
The acoustic characteristics of are improved. In addition, since the dicing is performed from the piezoelectric material plate 2s side, the backing material 1 can be laminated and adhered without being moved from the fixed state for dicing, and the productivity is improved. Further, since the discarding plate K is used, it is possible to completely cut from the piezoelectric material plate 2s to the second matching material plate 4s.

【0022】−第2実施例− 図3は、この発明の第2実施例による超音波探触子の斜
視図である。この超音波探触子200は、バッキング材
1上に多数の振動素子25を形成して構成されている。
前記振動素子25は、圧電振動子22と、第1音響整合
層23と、第2音響整合層24とを積層して構成されて
いる。但し、第1音響整合層23は、途中までの切込み
により不完全に分離されている。また、第2音響整合層
24は、切込みがなく、分離されていない。
-Second Embodiment- FIG. 3 is a perspective view of an ultrasonic probe according to a second embodiment of the present invention. The ultrasonic probe 200 is configured by forming a large number of vibrating elements 25 on the backing material 1.
The vibrating element 25 is configured by laminating a piezoelectric vibrator 22, a first acoustic matching layer 23, and a second acoustic matching layer 24. However, the first acoustic matching layer 23 is incompletely separated due to a cut in the middle. Further, the second acoustic matching layer 24 is not cut and is not separated.

【0023】図4は、上記超音波探触子200の製造方
法を示す説明図である。まず、図4の(a)に示すよう
に、エポキシ系接着剤により圧電材料板22sと第1整
合材料板23sと第2整合材料板24sとを積層接着
し、その第2整合材料板4sを固定台Tに吸引固定す
る。次に、ダイシングにより前記圧電材料板42s側か
ら前記第1整合材料板23sの途中まで切込みを所定ピ
ッチ毎に入れて、図4の(b)に示すように、多数の振
動素子25を形成する。各振動素子25は、先述のよう
に、圧電振動子22と、第1音響整合層23と、第2音
響整合層24とから構成される。次に、図4の(c)に
示すように、一群の振動素子25の圧電材料側にエポキ
シ系接着剤によりバッキング材1を積層接着する。最後
に、図4の(d)に示すように、固定台Tから外せば、
図3の超音波探触子200が得られる。以上の製造方法
によれば、ダイシングによる切込みの精度が向上し、各
振動素子25の特性のばらつきが小さくなり、音響特性
に優れた超音波探触子200が得られる。また、各振動
素子25間は第1音響整合層23(切込まれていない部
分)と第2音響整合層24とバッキング材1とで繋がっ
ているので、振動素子25をしっかりと固定することが
出来る。
FIG. 4 is an explanatory view showing a method of manufacturing the ultrasonic probe 200. First, as shown in FIG. 4A, the piezoelectric material plate 22s, the first matching material plate 23s, and the second matching material plate 24s are laminated and adhered by an epoxy adhesive, and the second matching material plate 4s is attached. It is sucked and fixed on the fixing table T. Next, by dicing, cuts are made from the piezoelectric material plate 42s side to the middle of the first matching material plate 23s at predetermined pitches to form a large number of vibrating elements 25, as shown in FIG. 4B. . As described above, each vibrating element 25 is composed of the piezoelectric vibrator 22, the first acoustic matching layer 23, and the second acoustic matching layer 24. Next, as shown in FIG. 4C, the backing material 1 is laminated and adhered to the piezoelectric material side of the group of vibration elements 25 with an epoxy adhesive. Finally, as shown in FIG. 4D, if it is removed from the fixed base T,
The ultrasonic probe 200 of FIG. 3 is obtained. According to the above-described manufacturing method, the accuracy of cutting by dicing is improved, the variation in the characteristics of each vibrating element 25 is reduced, and the ultrasonic probe 200 having excellent acoustic characteristics can be obtained. In addition, since the first acoustic matching layer 23 (a portion not cut), the second acoustic matching layer 24, and the backing material 1 are connected between the respective vibrating elements 25, the vibrating element 25 can be firmly fixed. I can.

【0024】−第3実施例− 図5は、コンベックス型の超音波探触子の製造方法を示
す説明図である。まず、図5の(a)に示すように、エ
ポキシ系接着剤により圧電材料板32sと第1整合材料
板33sと第2整合材料板34sとを積層接着し、次
に、ワックスにより前記第2整合材料板34sに捨て板
Kを仮接着し、その捨て板Kを固定台Tに吸引固定す
る。なお、前記捨て板Kは、常温で硬質であり100℃
未満で軟化するポリエチレングリコールやポリエチレン
テレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体など
の熱可塑性樹脂などから構成され、その厚さは600μ
m程度である。また、ワックスは、融点100℃以上の
高温タイプのものを用いる。
-Third Example- FIG. 5 is an explanatory view showing a method of manufacturing a convex type ultrasonic probe. First, as shown in FIG. 5A, the piezoelectric material plate 32 s, the first matching material plate 33 s, and the second matching material plate 34 s are laminated and bonded by an epoxy adhesive, and then the second material is bonded by wax. The discard plate K is temporarily adhered to the matching material plate 34s, and the discard plate K is suction-fixed to the fixing base T. The discard plate K is hard at room temperature and has a temperature of 100 ° C.
It is composed of a thermoplastic resin such as polyethylene glycol or polyethylene terephthalate-polyethylene glycol copolymer that softens at less than 600 μm and has a thickness of 600 μm.
It is about m. The wax used is a high-temperature type wax having a melting point of 100 ° C. or higher.

【0025】次に、ダイシングにより前記圧電材料板3
2s側から前記捨て板Kまで切込みを所定ピッチ毎に入
れて、図5の(b)に示すように、多数の振動素子35
を形成する。各振動素子35は、圧電振動子32と、第
1音響整合層33と、第2音響整合層34とから構成さ
れる。次に、図5の(c)に示すように、固定台Tから
外し、ワックスが溶けず且つ捨て板Kが軟化する温度に
加熱し、全体を湾曲させる。次に、図5の(d)に示す
ように、一群の振動素子35の圧電材料側に、湾曲面を
もつバッキング材1をエポキシ系接着剤により積層接着
する。最後に、図5の(e)に示すように、加熱して前
記ワックスを溶かし、捨て板Kを外せば、コンベックス
型の超音波探触子300が得られる。
Next, the piezoelectric material plate 3 is diced.
Cuts are made at a predetermined pitch from the 2s side to the aforesaid plate K, and as shown in FIG.
To form. Each vibration element 35 includes a piezoelectric vibrator 32, a first acoustic matching layer 33, and a second acoustic matching layer 34. Next, as shown in (c) of FIG. 5, it is removed from the fixing table T and heated to a temperature at which the wax does not melt and the discarding plate K softens, and the whole is curved. Next, as shown in FIG. 5D, the backing material 1 having a curved surface is laminated and adhered to the piezoelectric material side of the group of vibration elements 35 with an epoxy adhesive. Finally, as shown in FIG. 5E, the wax is melted by heating, and the discarding plate K is removed to obtain the convex type ultrasonic probe 300.

【0026】以上の製造方法によれば、ダイシングによ
る切込みの精度が向上し、各振動素子35の特性のばら
つきが小さくなり、音響特性に優れたコンベックス型の
超音波探触子300が得られる。
According to the above manufacturing method, the precision of cutting by dicing is improved, the variation in the characteristics of each vibrating element 35 is reduced, and the convex ultrasonic probe 300 having excellent acoustic characteristics is obtained.

【0027】[0027]

【発明の効果】この発明の超音波探触子の製造方法によ
れば、バッキング材を積層接着する前にダイシングし、
その後でバッキング材を積層接着するから、ダイシング
の際にバッキング材が切削性や厚さ精度に悪影響を与え
ない。従って、ダイシングによる切込みの精度が向上
し、各振動素子の特性のばらつきが小さくなり、音響特
性の良い超音波探触子が得られる。
According to the method of manufacturing an ultrasonic probe of the present invention, the backing material is diced before being laminated and bonded.
After that, the backing material is laminated and adhered, so that the backing material does not adversely affect the machinability and the thickness accuracy during dicing. Therefore, the precision of cutting by dicing is improved, the variation in the characteristics of each vibration element is reduced, and an ultrasonic probe with good acoustic characteristics can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例による超音波探触子の斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の超音波探触子の製造方法を示す説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory view showing a method of manufacturing the ultrasonic probe of FIG.

【図3】この発明の第2実施例による超音波探触子の斜
視図である。
FIG. 3 is a perspective view of an ultrasonic probe according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図3の超音波探触子の製造方法を示す説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the ultrasonic probe of FIG.

【図5】コンベックス型の超音波探触子の製造方法を示
す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing a convex type ultrasonic probe.

【図6】従来の超音波探触子の一例を示した斜視図であ
る。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a conventional ultrasonic probe.

【図7】図6の超音波探触子の製造方法を示す説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the ultrasonic probe of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200,300 超音波探触子 1,31 バッキング材 2,22,32 圧電振動子 2s,22s,32s 圧電材料板 3,23,33 第1音響整合層 3s,23s,33s 第1整合材料板 4,24,34 第2音響整合層 4s,24s,34s 第2整合材料板 5,25,35 振動素子 100, 200, 300 Ultrasonic probe 1, 31 Backing material 2, 22, 32 Piezoelectric vibrator 2s, 22s, 32s Piezoelectric material plate 3, 23, 33 1st acoustic matching layer 3s, 23s, 33s 1st matching material Plate 4, 24, 34 Second acoustic matching layer 4s, 24s, 34s Second matching material plate 5, 25, 35 Vibration element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 胡 健英 東京都日野市旭が丘4丁目7番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 (72)発明者 佐藤 正平 東京都日野市旭が丘4丁目7番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kenhide Hu 127, 4-7 Asahigaoka, Hino-shi, Tokyo GE Yokogawa Medical Systems Co., Ltd. (72) Inventor Shohei Sato 4--7, Asahigaoka, Hino, Tokyo 127 GE Yokogawa Medical System Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイシングにより圧電材料板に切込みを
所定ピッチ毎に入れて多数の振動素子を形成する超音波
探触子の製造方法において、前記ダイシングの後でバッ
キング材を積層することを特徴とする超音波探触子の製
造方法。
1. A method of manufacturing an ultrasonic probe in which a piezoelectric material plate is provided with cuts at predetermined pitches by dicing to form a large number of vibrating elements, wherein a backing material is laminated after the dicing. Method for manufacturing ultrasonic probe.
【請求項2】 接着により圧電材料板と整合材料板とを
積層し、ダイシングにより前記圧電材料板側から切込み
を所定ピッチ毎に入れて多数の振動素子を形成し、それ
ら振動素子群の圧電材料側に接着によりバッキング材を
積層することを特徴とする超音波探触子の製造方法。
2. A piezoelectric material plate and a matching material plate are laminated by adhesion, and a plurality of vibrating elements are formed by cutting at a predetermined pitch from the piezoelectric material plate side by dicing, and the piezoelectric material of the vibrating element group is formed. A method for manufacturing an ultrasonic probe, wherein a backing material is laminated on the side by adhesion.
【請求項3】 接着により圧電材料板と整合材料板とを
積層し、前記整合材料板に捨て板を仮接着し、ダイシン
グにより前記圧電材料板側から切込みを所定ピッチ毎に
入れて多数の振動素子を形成し、それら振動素子群の圧
電材料側に接着によりバッキング材を積層し、前記仮接
着した捨て板を剥がすことを特徴とする超音波探触子の
製造方法。
3. A piezoelectric material plate and a matching material plate are laminated by adhesion, a discarding plate is temporarily adhered to the matching material plate, and cuts are made from the piezoelectric material plate side at predetermined pitches by dicing to produce a large number of vibrations. A method for manufacturing an ultrasonic probe, comprising forming elements, laminating a backing material on the piezoelectric material side of the vibrating element group by adhesion, and peeling off the temporarily adhered waste plate.
【請求項4】 接着により圧電材料板と整合材料板とを
積層し、前記整合材料板に捨て板を仮接着し、ダイシン
グにより前記圧電材料板側から切込みを所定ピッチ毎に
入れて多数の振動素子を形成し、前記捨て板を湾曲さ
せ、接着により前記振動素子群の圧電材料側に湾曲面を
もつバッキング材を積層し、前記仮接着した捨て板を剥
がすことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
4. A piezoelectric material plate and a matching material plate are laminated by bonding, a discarding plate is temporarily bonded to the matching material plate, and cuts are made from the piezoelectric material plate side at predetermined pitches by dicing to produce a large number of vibrations. An ultrasonic probe characterized in that an element is formed, the discard plate is curved, a backing material having a curved surface is laminated on the piezoelectric material side of the vibrating element group by adhesion, and the provisionally adhered discard plate is peeled off. Child manufacturing method.
【請求項5】 圧電材料板が所定ピッチ毎に完全に切断
され且つ接着により当該圧電材料板に積層した整合材料
板が途中まで切込まれて多数の振動素子を形成してお
り、これらの当該振動素子群の圧電材料側に積層したバ
ッキング材には切込みがないことを特徴とする超音波探
触子。
5. A piezoelectric material plate is completely cut at a predetermined pitch, and a matching material plate laminated on the piezoelectric material plate by adhesion is cut halfway to form a large number of vibrating elements. An ultrasonic probe characterized in that the backing material laminated on the piezoelectric material side of the vibrating element group has no cuts.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7115094B2 (en) 2001-10-30 2006-10-03 Hitachi, Ltd. Ultrasonic probe, ultrasonic imaging apparatus and ultrasonic imaging method
JP4990272B2 (en) * 2006-04-28 2012-08-01 パナソニック株式会社 Ultrasonic probe
JP2012205726A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Toshiba Corp Ultrasonic probe and ultrasonic probe manufacturing method

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