JPH10112899A - 超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、信号電極と信号線との接着強
度及びアース電極とアース板との接着強度を強化するこ
とにより歩留まりを向上させることのできる超音波探触
子を提供することである。 【解決手段】本発明は、配列された複数の圧電素子１９
を有する超音波探触子において、圧電素子１９それぞれ
の両端部分は中央部分より厚く形成され、圧電素子１９
の表面から一方の端面にかけて連続的にアース電極２１
が形成され、アース電極２１は一方の端面においてアー
ス板３０に共通接続され、圧電素子１９の裏面から他方
の端面にかけて連続的に信号電極２３が形成され、信号
電極２３は他方の端面において個別に信号線２９に接続
されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体と超音波診
断装置本体との間のインターフェースとしての役割を果
たす超音波探触子に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記役割を果たすために超音波探触子に
は超音波信号と電気的信号とを可逆的に変換する複数の
圧電素子が装備されている。この圧電素子それぞれの表
面にはアース電極が形成され、これらアース電極はフレ
キシブルプリント基板に印刷されている共通線によりバ
ッキング材の後方に引き出されている。また、圧電素子
それぞれの裏面には信号電極が形成され、これら信号電
極はフレキシブルプリント基板に印刷されている信号線
により個別にバッキング材の後方に引き出されている。

【０００３】ある従来例では、信号電極が圧電素子の裏
面から一方の端面にかけて形成されており、この端面に
おいてハンダ付け等によりフレキシブルプリント基板の
信号線に個々に接着されている。同様に、アース電極が
圧電素子の表面から他方の端面にかけて形成されてお
り、この端面においてハンダ付け等によりフレキシブル
プリント基板のアース線に共通に接着されている。しか
し、この従来例では、端面の面積が狭いため接着強度が
低く、接着の剥がれ等による歩留まりの低下が問題であ
った。

【０００４】また、ある従来例では、複数の圧電素子の
配列構造が、バッキング材上に接着した圧電板を一定の
ピッチでカッティングして１素子ずつに分断していくこ
とにより作成される。しかし、この従来例では、主にカ
ッティングによる力学的な負荷がかかり、圧電素子の向
きにばらつきが発生し、歩留まりが低下するという問題
があった。

【０００５】また、ある従来例では、図７に示すよう
に、バッキング材７５の表面の一端部分にフレキシブル
プリント基板７７を配置し、この上にアース電極７１が
裏面には信号電極７３がそれぞれ形成された圧電板６９
を接着し、この状態でカッティングを入れて圧電板６９
を分断している。しかし、この従来例では、バッキング
材７５の表面とフレキシブルプリント基板７７の表面と
の間に段差ができ、圧電板６９の接着面が不連続になる
ため、カッティングの際に圧電板６９にクラッタが入り
易く、歩留まりの低下を招いていた。

【０００６】また、図８（ａ）に示すように、アース電
極７１と信号電極７３を引き出すためのフレキシブルプ
リント基板７７、７９を一方の端部にまとめたものがあ
る。しかし、この従来例では、フレキシブルプリント基
板７７，７９に対する圧電板６９の接着強度が、バッキ
ング材７５に対する圧電板６９の接着強度より強く、こ
のため図８（ｂ）に示すようにカッティングの際にフレ
キシブルプリント基板７７，７９による接着部分を支点
として圧電板６９が振動し、電極が剥がれ易くまたクラ
ッタが入り易くなって歩留まりが低下していた。

【０００７】さらに、カッティングにより分断した圧電
素子の間に充填材を充填し、構造的な強度を保つように
している。この充填材にはシリコン樹脂やエポキシ樹脂
が用いられているが、いずれも一長一短であり、シリコ
ン樹脂は比較的柔軟であり素子間の音響的結合は比較的
少なく好ましいが構造的な強度は比較的弱く問題であ
り、一方、エポキシ樹脂は比較的硬く構造的な強度は比
較的強いが素子間の音響的結合が問題であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、信号電極と信号線との接着強度及びアース電極とア
ース板との接着強度を強化することにより歩留まりを向
上させることのできる超音波探触子を提供することであ
る。

【０００９】本発明の第２の目的は、圧電素子の向きの
ばらつきを抑え、またアース電極とアース板との剥がれ
を補償することにより歩留まりを向上させることのでき
る超音波探触子を提供することである。

【００１０】本発明の第３の目的は、圧電素子の接着面
の不連続による圧電素子のクラッタ及び電極の剥がれを
抑えることにより歩留まりを向上させることのできる超
音波探触子を提供することである。

【００１１】本発明の第４の目的は、カッティング時の
圧電素子の振動による圧電素子のクラッタ及び電極の剥
がれを抑えることにより歩留まりを向上させることので
きる超音波探触子を提供することである。本発明の第５
の目的は、構造的な強度と圧電素子間の音響的結合とを
共に向上させることのできる超音波探触子を提供するこ
とである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、配列され
た複数の圧電素子を有する超音波探触子において、前記
圧電素子それぞれの両端部分は中央部分より厚く形成さ
れ、前記圧電素子の表面から一方の端面にかけて連続的
にアース電極が形成され、前記アース電極は前記一方の
端面においてアース板に共通接続され、前記圧電素子の
裏面から他方の端面にかけて連続的に信号電極が形成さ
れ、前記信号電極は前記他方の端面において個別に信号
線に接続されてなる。

【００１３】また、第２の発明は、配列された複数の圧
電素子を有する超音波探触子において、前記圧電素子そ
れぞれの両端部分には導体が接着され、前記圧電素子の
表面から一方の端面及び一方の導体の端面にかけて連続
的にアース電極が形成され、前記アース電極は前記一方
の端面及び前記一方の導体の端面においてアース板に共
通接続され、前記圧電素子の裏面から他方の端面及び他
方の導体の端面にかけて連続的に信号電極が形成され、
前記信号電極は前記他方の端面及び前記他方の導体の端
面において個別に信号線に接続されてなる。

【００１４】また、第３の発明は、配列された複数の圧
電素子を有する超音波探触子において、前記圧電素子の
端部分は中央部分より裏面側に突出され、前記圧電素子
それぞれの中央部分は隣の圧電素子の中央部分と物理的
に分断され、前記圧電素子それぞれの突出部分は隣の圧
電素子の突出部分と物理的に分断されず繋がっているこ
とを特徴とする。

【００１５】また、第４の発明は、バッキング材の表面
に導電層を形成し、前記導電層上に表面にアース電極が
裏面に信号電極がそれぞれ形成された圧電素子を接着
し、前記信号電極を引き出すためのフレキシブルプリン
ト基板を前記圧電素子と物理的に離間した前記導電層の
端部分に装着したことを特徴とする。

【００１６】また、第５の発明は、表面にアース電極が
裏面に信号電極がそれぞれ形成された複数の圧電素子が
バッキング材上に配列され、前記アース電極と前記信号
電極をそれぞれ引き出すための第１、第２のフレキシブ
ルプリント基板で前記圧電素子と前記バッキング材との
一方の端部の接着を補強し、前記圧電素子と前記バッキ
ング材との他方の端部の接着を補強板で補強したことを
特徴とする。

【００１７】また、第６の発明は、配列された複数の圧
電素子を有する超音波探触子において、前記圧電素子の
間にはシリコン樹脂より硬度の高い充填材が充填され、
前記充填材にはビーズが混入されていることを特徴とす
る。

【００１８】（作用）第１、第２の発明では、アース板
は一方の端面においてアース電極に接着され、信号線は
他方の端面において信号電極に接着されるのであるが、
これらの発明は圧電素子それぞれの両端部分を中央部分
より厚く形成し、また圧電素子それぞれの両端部分に導
体を接着したことにより、この接着面の大きさを拡大さ
せることにより、それぞれの接着強度を強化し接着の剥
がれ等を抑えて歩留まりを向上させることを実現する。

【００１９】また、第３の発明では、圧電素子の端部分
を中央部分より裏面側に突出させ、この中央部分までカ
ッティングを入れることにより、中央部分を分断し、突
出部分を分断させず隣の素子と繋がったまま残しておく
ことにより、圧電素子の向きのばらつきを抑えることが
できる。また、突出部分のアース電極も分断されないの
で、ある素子のアース電極がアース板から剥がれても、
この素子のアース電極とアース板との電気的な接続を、
隣の素子のアース電極とアース板との接着部分を介して
確保することができる。

【００２０】また、第４の発明では、バッキング材の表
面に導電層を設け、この導電層上に圧電素子を接着し、
信号電極を引き出すためのフレキシブルプリント基板を
圧電素子と物理的に離間した導電層の別な部分に装着し
たことにより、圧電素子を平面的な導電層上に接着する
ことができ、圧電素子の接着面の不連続が解消されるた
め、カッティング字の圧電素子のクラッタ及び電極の剥
がれを解消することができる。

【００２１】また、第５の発明では、アース電極と信号
電極を引き出すための第１、第２のフレキシブルプリン
ト基板で一方の端部の圧電素子とバッキング材との接着
を補強し、他方の端部の圧電素子とバッキング材との接
着を補強板で補強したので、カッティング時の圧電素子
の振動が低減され、これにより圧電素子のクラッタ及び
電極の剥がれを抑えることができる。

【００２２】また、第６の発明では、充填材はシリコン
樹脂より硬度の高いのでシリコン樹脂を充填するより構
造的な強度を向上させことができ、しかもビーズによる
散乱や反射により圧電素子間の音響的結合を低減するこ
とができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る超音波探触子
の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）超音波探触子は被検体と超音波診断
装置本体との間のインターフェースとしての役割を果た
すものであり、この役割を果たすために超音波信号と電
気的信号とを可逆的に変換するための複数の圧電素子が
配列された素子アレイを装備している。

【００２４】図１（ａ）に第１の実施形態に係る超音波
探触子の素子アレイの斜視図を示し、図１（ｂ）に図１
（ａ）の素子アレイの断面図を示し、図１（ｃ）に図１
（ａ）の素子アレイの一方の端面における信号電極と信
号線との接着の様子を示し、図１（ｄ）に図１（ａ）の
素子アレイの他方の端面におけるアース電極とアース板
との接着の様子を示している。

【００２５】バッキング材１３の表面上には圧電セラミ
ック等の複数の圧電素子１９が配列されている。圧電素
子１９それぞれは、その両端部分Ｅ１，Ｅ２が中央部分
Ｃより厚くなるように、断面コ字状に形成されている。
圧電素子１９の表面から一方の端面にかけて連続的にア
ース電極２１が形成されている。また、圧電素子１９の
裏面から他方の端面にかけて連続的に信号電極２３が形
成されている。

【００２６】信号電極２３は、図１（ｃ）に示すよう
に、他方の端面において個別に信号線２９に導電性接着
剤やハンダにより接着され、信号線２９により後方に引
き出されている。これら信号線２９は、フレキシブルプ
リント基板に印刷されている。

【００２７】また、図１（ｄ）に示すように、アース電
極２１は一方の端面において共通のアース板３０に導電
性接着剤やハンダ付け２５等により接着され、このアー
ス板３０を介して後方に引き出されている。このアース
板３０及びアース板３０からの引き出し線は、フレキシ
ブルプリント基板にプリントされている。

【００２８】このように圧電素子１９それぞれの両端部
分を中央部分より厚く形成したことにより、端面の面積
が拡大されるので、アース電極２１とアース板３０との
接着面積及び信号電極２３と信号線２９との接着面積を
拡大させてそれぞれの接着強度を強化し接着の剥がれ等
を抑えて歩留まりを向上させることが実現される。

【００２９】なお、本実施形態は様々に変形可能であ
る。例えば、図２（ａ）に示すように、断面コ字状の圧
電素子１９を図１とは逆に両端の突出部分が上向きにな
るように設けてもよいし、図２（ｂ）に示すように、圧
電素子１９を面Ｈ字状に形成してもよい。

【００３０】また、図２（ｃ）に示すように、平板状の
圧電素子１９’の両端部分それぞれの裏面に柱状の導体
３１，３２を装着してもよいし、図２（ｄ）に示すよう
に、平板状の圧電素子１９’の両端部分それぞれの表面
に柱状の導体３１，３２を装着してもよい。この場合に
は、圧電素子１９’の表面から一方の端面及び一方の導
体３１の端面にかけて連続的にアース電極２１が形成さ
れ、このアース電極２１は一方の端面及び一方の導体３
１の端面においてアース板３０に共通接続される。同様
に、圧電素子１９’の裏面から他方の端面及び他方の導
体３２の端面にかけて連続的に信号電極２３が形成さ
れ、この信号電極２３は他方の端面及び他方の導体３２
の端面において個別に信号線２９に接続される。

【００３１】さらに、図２（ａ），（ｂ），（ｄ）の場
合には、図２（ｅ）に示すように、圧電素子１９の表面
と突出部分３４，３６に囲まれた凹部分や、圧電素子１
９’と導体３１，３２に囲まれた凹部分に樹脂を流し込
み硬化させて音響整合層３３を形成し、または凹部分に
予め平板状に整形した音響整合層３３を嵌め込むように
してもよい。このように音響整合層３３を形成すること
により、音響整合層３３の形成が容易になり、また音響
整合層３３を均一な厚さで形成し易くなる。 （第２の実施形態）図３（ａ）に第２の実施形態に係る
超音波探触子の素子アレイの縦断面図を示し、図３
（ｂ）に図３（ａ）の素子アレイのＡ−Ａ’横断面図を
示し、図３（ｃ）に図３（ａ）の素子アレイのＢ−Ｂ’
横断面図を示している。

【００３２】バッキング材１３の表面上には圧電セラミ
ック等の複数の圧電素子２０が配列されている。圧電素
子２０それぞれは、その両端部分Ｅ１，Ｅ２が中央部分
Ｃより裏面側に突出され、断面コ字状に形成されてい
る。製造時にはバッキング材１３上に接着した断面コ字
状の圧電板を、一定のピッチで平行に中央部分Ｃの深さ
までカッティングを入れていくことにより圧電素子２０
に分けていく。このような深さのカッティングにより、
圧電素子２０それぞれの中央部分Ｃは隣の圧電素子２０
の中央部分Ｃと物理的に分断されるが、圧電素子２０そ
れぞれの突出部分３１，３２は隣の圧電素子２０の突出
部分３１，３２と物理的に分断されず繋がったままにな
っている。

【００３３】また、カッティング前に圧電板の表面から
一方の端面の突出部分３１の上にかけて連続的に信号電
極３５が形成されているので、上述した深さまでのカッ
ティングにより信号電極３５を素子毎に電気的に分断す
ることができる。この分断された信号電極３５には、導
電性接着剤やハンダ２５によりフレキシブルプリント基
板１５の信号線が個別に接着される。

【００３４】また、圧電板にはその裏面から突出部分３
２の外周面を経由して他方の端面にかけて連続的にアー
ス電極２４が形成されているので、上述した深さまでの
カッティングにより、アース電極２４は突出部分３２に
おいて隣の圧電素子２０のアース電極２４と電気的に分
断されない。このアース電極２４には、導電性接着剤や
ハンダ２５によりフレキシブルプリント基板１７の共通
のアース板に接着される。

【００３５】このように、圧電素子２０の両端部分Ｅ
１，Ｅ２を中央部分Ｃより裏面側に突出させ、この中央
部分Ｃまでカッティングを入れることにより、中央部分
Ｃを分断し、突出部分３１、３２を分断させず隣の素子
と繋がったまま残しておくことにより、圧電素子２０の
向きのばらつきを抑えることができ、また構造的な強度
を向上させることができる。

【００３６】また、アース電極２４は突出部分３２にお
いて分断されないので、ある圧電素子２０のアース電極
２４がアース板から剥がれたとしても、この素子２０の
アース電極２４とアース板との電気的な接続を、隣の素
子２０のアース電極２４とアース板との接着部分を介し
て確保することができる。

【００３７】なお、圧電素子２０は信号電極側の突出部
分３１の無い断面Ｌ字状に形成されていてもよい。 （第３の実施形態）図４に第３の実施形態に係る超音波
探触子の素子アレイの縦断面図を示している。バッキン
グ材４４の表面には、導電層４５が形成されている。こ
の導電層４５の上には、表面にアース電極４２が裏面に
信号電極４３がそれぞれ形成されている複数の圧電素子
４３が、信号電極４３と導電層４５とが電気的に接続さ
れるように例えば導電性接着剤により接着される。

【００３８】バッキング材４４の幅は圧電素子４３の幅
より長く、導電層４５の上に圧電素子４３を接着したと
き、導電層４５には圧電素子４３により覆われない部分
が存在する。この圧電素子４３により覆われない導電層
４５の部分に、信号電極４５を引き出すためのフレキシ
ブルプリント基板３７が接着される。

【００３９】本実施形態では、信号電極４５は、フレキ
シブルプリント基板３７の信号線に直接的に接続される
のではなく、導電層４５を経由して間接的に接続されこ
とになる。

【００４０】製造時にはバッキング材４４の導電層４５
上に接着した平板状の圧電板に、一定のピッチで平行に
カッティングを入れていくことにより圧電素子４３に分
断していくのであるが、圧電板は平面的な導電層４５上
に接着されているので、従来のような問題、つまりバッ
キング材の上にフレキシブルプリント基板を一部分だけ
挟んで圧電板を接着したときバッキング材とフレキシブ
ルプリント基板との境界に段差が生じ、この段差によっ
てカッティング時に圧電板にクラッタが入ったり、また
信号電極が剥がれてしまうという問題を解決することが
できる。 （第４の実施形態）図５に第４の実施形態に係る超音波
探触子の素子アレイの縦断面図を示している。バッキン
グ材４６の表面には、表面にアース電極４７が裏面に信
号電極４９がそれぞれ形成されている複数の圧電素子４
８が接着されている。バッキング材４６の表面の一方の
端部分と圧電素子４８の裏面の信号電極４９との間に
は、フレキシブルプリント基板５３が挟み込まれ、フレ
キシブルプリント基板５３に印刷されている信号線に信
号電極４９が導電性接着剤やハンダ等により接着されて
いる。また、アース電極４７はその一方の端部分におい
てフレキシブルプリント基板５１に印刷されている共通
のアース板に導電性接着剤やハンダ等により接着されて
いる。

【００４１】アース電極４７を引き出すためのフレキシ
ブルプリント基板５１はフレキシブルプリント基板５３
の表面に非導電性の接着剤５２で接着され、さらに信号
電極４９を引き出すためのフレキシブルプリント基板５
３の裏面は、バッキング材４６の一方の端面に対して非
導電性の接着剤５４で接着される。これにより、圧電素
子４８とバッキング材４６との一方の端部における接着
が補強され得る。

【００４２】フレキシブルプリント基板５１，５３と反
対側には、アースや信号電極の引き出しに寄与しないＬ
字形のダミー基板５５が設けられる。このダミー基板５
５は、アース電極４７の他方の一部分とバッキング材４
６の他方の端面に対して非導電性の接着剤５６，５８で
接着される。これにより、フレキシブルプリント基板５
１，５３と反対側における圧電素子４８とバッキング材
４６との接着が補強される。

【００４３】製造時にはバッキング材４６の上に接着し
た圧電板に一定のピッチで平行にカッティングを入れて
いくことにより圧電素子４８に分断していくのである
が、上述したように圧電板とバッキング材４６との接着
を両端で補強したので、カッティング時の圧電板の振動
を抑え、圧電板にクラッタが入ったり、また信号電極が
剥がれてしまうという問題を解決することができる。

【００４４】なお、アース電極４７を隣の素子のアース
電極４７とダミー基板５５により電気的に接続するよう
にしてもよく、この場合、ある圧電素子４８のアース電
極４７がフレキシブルプリント基板５１のアース板から
剥がれたとしても、この素子４８のアース電極４７とア
ース板との電気的な接続を、ダミー基板５５を介して確
保することができる。 （第５の実施形態）図６（ａ）に第５の実施形態に係る
超音波探触子の素子アレイの斜視図を示し、図６（ｂ）
に図６（ａ）の素子アレイの横断面図を示している。バ
ッキング材の表面には複数の圧電素子６１が配列され、
圧電素子６１それぞれに上には２種の音響整合層５７，
５９が積層されている。

【００４５】このような配列の構造的な強度を保つため
に、圧電素子６１の間には充填材６３が充填されてい
る。この充填材６３としては、シリコン樹脂より硬度の
高い例えばエポキシ樹脂が採用される。

【００４６】この充填材６３には、圧電素子６１の間の
音響的結合を低減するために多数のビーズ６５が混入さ
れている。この音響的結合をより効果的に低減するため
に、ビーズ６５は、その直径をｄ、圧電素子６１から発
生される超音波の波長をλとして、 λ／２０≦ｄ≦λ／５ という条件を満たしているものが用いられる。このよう
な条件により圧電素子６１の間の往来する超音波のビー
ズ６５による散乱が増大されるので、音響的結合は効果
的に低減される。

【００４７】また、充填材（エポキシ樹脂）の音響イン
ピーダンスをＺ１、ビーズ６５の音響インピーダンスを
Ｚ２として、ビーズ６５の材質としては、 ｜Ｚ２−Ｚ１｜／≦｜Ｚ２＋Ｚ１｜０．５ という条件を満たしているもの、例えばガラスが採用さ
れる。このような条件により圧電素子６１の間の往来す
る超音波のビーズ６５の表面での反射が減少されるの
で、音響的結合は効果的に低減される。

【００４８】このように本実施形態によれば、シリコン
樹脂より硬度の高い充填材を使ってシリコン樹脂を充填
するより高い構造的な強度を実現し、しかも、ビーズに
よる散乱現象や反射現象を利用して圧電素子間の音響的
結合を低減することが実現され得る。本発明は、上述し
た実施形態に限定されることなく、種々変形して実施可
能である。

【００４９】

【発明の効果】第１、第２の発明では、アース板は一方
の端面においてアース電極に接着され、信号線は他方の
端面において信号電極に接着されるのであるが、これら
の発明は圧電素子それぞれの両端部分を中央部分より厚
く形成し、また圧電素子それぞれの両端部分に導体を接
着したことにより、この接着面の大きさを拡大させるこ
とにより、それぞれの接着強度を強化し接着の剥がれ等
を抑えて歩留まりを向上させることを実現する。

【００５０】また、第３の発明では、圧電素子の端部分
を中央部分より裏面側に突出させ、この中央部分までカ
ッティングを入れることにより、中央部分を分断し、突
出部分を分断させず隣の素子と繋がったまま残しておく
ことにより、圧電素子の向きのばらつきを抑えることが
できる。また、突出部分のアース電極も分断されないの
で、ある素子のアース電極がアース板から剥がれても、
この素子のアース電極とアース板との電気的な接続を、
突出部分の分断されていない部分を介して確保すること
ができる。

【００５１】また、第４の発明では、バッキング材の表
面に導電層を設け、この導電層上に圧電素子を接着し、
信号電極を引き出すためのフレキシブルプリント基板を
圧電素子と物理的に離間した導電層の別な部分に装着し
たことにより、圧電素子を一様な導電層上に接着するこ
とができ、圧電素子の接着面の不連続が解消されるた
め、カッティング字の圧電素子のクラッタ及び電極の剥
がれを抑えることができる。

【００５２】また、第５の発明では、アース電極と信号
電極を引き出すための第１、第２のフレキシブルプリン
ト基板で一方の端部の圧電素子とバッキング材との接着
を補強し、他方の端部の圧電素子とバッキング材との接
着を補強板で補強したので、カッティング時の圧電素子
の振動が低減され、これにより圧電素子のクラッタ及び
電極の剥がれを抑えることができる。

【００５３】また、第５の発明では、充填材はシリコン
樹脂より硬度の高いのでシリコン樹脂を充填するより構
造的な強度を向上させことができ、しかもビーズによる
散乱や反射により圧電素子間の音響的結合を低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態による超音波探触子の構造を示
す図。

【図２】図１の超音波探触子の変形例を示す図。

【図３】第２の実施形態による超音波探触子の構造を示
す図。

【図４】第３の実施形態による超音波探触子の構造を示
す図。

【図５】第４の実施形態による超音波探触子の構造を示
す図。

【図６】第５の実施形態による超音波探触子の構造を示
す図。

【図７】従来の超音波探触子の構造を示す図。

【図８】従来の他の超音波探触子の構造及び問題を示す
図。

【符号の説明】

１３…バッキング材、 １５…信号電極引出用フレキシブルプリント基板、 １７…アース電極引出用フレキシブルプリント基板、 １９…圧電素子、 ２１…信号電極、 ２０…圧電素子、 ２３…アース電極、 ２４…アース電極、 ２５…ハンダ、 ２７…ハンダ、 ２９…信号線、 ３０…アース板、 ３１…導体、 ３３…音響整合層、 ３４…突出部分、 ３５…信号電極、 ３６…突出部分、 ３７…信号電極引出用フレキシブルプリント基板、 ４１…アース電極、 ４２…圧電素子、 ４３…信号電極、 ４４…バッキング材、 ４５…導電層、 ４７…アース電極、 ４８…圧電素子、 ４９…信号電極、 ５１…アース電極引出用フレキシブルプリント基板、 ５２…接着剤、 ５３…信号電極引出用フレキシブルプリント基板、 ５４…接着剤、 ５５…ダミー基板、 ５６…接着剤、 ５７…音響整合層、 ５８…接着剤、 ５９…音響整合層、 ６１…圧電素子、 ６３…充填材、 ６５…ビーズ、 ６９…圧電素子、 ７１…アース電極、 ７３…信号電極、 ７５…バッキング材、 ７７…信号電極引出用フレキシブルプリント基板。 ７９…アース電極引出用フレキシブルプリント基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 智 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 山中 祥弘 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 牧田 裕久 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 中村 寿 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 猪鼻 誠 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 水口 徹 栃木県大田原市下石上1385番の１ 東芝メ ディカルエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 久木 祐治 神奈川県綾瀬市小園字上原1027番地１ 東 芝メディカル製造株式会社内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配列された複数の圧電素子を有する超音
   波探触子において、前記圧電素子それぞれの両端部分は
   中央部分より厚く形成され、前記圧電素子の表面から一
   方の端面にかけて連続的にアース電極が形成され、前記
   アース電極は前記一方の端面において共通のアース板に
   接着され、前記圧電素子の裏面から他方の端面にかけて
   連続的に信号電極が形成され、前記信号電極は前記他方
   の端面において信号線に個別に接着されてなることを特
   徴とする超音波探触子。
2. 【請求項２】 前記圧電素子それぞれは断面コ字状に形
   成されてなることを特徴とする請求項１記載の超音波探
   触子。
3. 【請求項３】 前記圧電素子の凹部分には音響整合層が
   形成されてなることを特徴とする請求項２記載の超音波
   探触子。
4. 【請求項４】 前記圧電素子それぞれは断面Ｈ字状に形
   成されてなることを特徴とする請求項１記載の超音波探
   触子。
5. 【請求項５】 前記圧電素子の凹部分には音響整合層が
   形成されてなることを特徴とする請求項３記載の超音波
   探触子。
6. 【請求項６】 配列された複数の圧電素子を有する超音
   波探触子において、前記圧電素子それぞれの両端部分に
   は導体が接着され、前記圧電素子の表面から一方の端面
   及び一方の導体の端面にかけて連続的にアース電極が形
   成され、前記アース電極は前記一方の端面及び前記一方
   の導体の端面において共通のアース板に接着され、前記
   圧電素子の裏面から他方の端面及び他方の導体の端面に
   かけて連続的に信号電極が形成され、前記信号電極は前
   記他方の端面及び前記他方の導体の端面において信号線
   に個別に接着されてなることを特徴とする超音波探触
   子。
7. 【請求項７】 前記導体は前記圧電素子の両端部分それ
   ぞれの表面に装着されてなることを特徴とする請求項６
   記載の超音波探触子。
8. 【請求項８】 前記圧電素子及び前記導体による凹部分
   には音響整合層が形成されてなることを特徴とする請求
   項７記載の超音波探触子。
9. 【請求項９】 配列された複数の圧電素子を有する超音
   波探触子において、前記圧電素子の端部分は中央部分よ
   り裏面側に突出され、前記圧電素子それぞれの中央部分
   は隣の圧電素子の中央部分と物理的に分断され、前記圧
   電素子それぞれの突出部分は隣の圧電素子の突出部分と
   物理的に分断されず繋がっていることを特徴とする超音
   波探触子。
10. 【請求項１０】 前記圧電素子の裏面から前記突出部分
    を経由して端面にかけてアース電極が連続的に形成さ
    れ、前記アース電極は前記突出部分において隣の圧電素
    子のアース電極と電気的に分断されず、前記端面におい
    て共通のアース板に接着されてなることを特徴とする請
    求項９記載の超音波探触子。
11. 【請求項１１】 前記圧電素子は断面コ字状に形成され
    てなることを特徴とする請求項９記載の超音波探触子。
12. 【請求項１２】 前記圧電素子は断面Ｌ字状に形成され
    てなることを特徴とする請求項９記載の超音波探触子。
13. 【請求項１３】 バッキング材の表面に導電層を形成
    し、表面にアース電極が裏面に信号電極がそれぞれ形成
    された圧電素子を前記導電層上に接着し、前記信号電極
    を引き出すためのフレキシブルプリント基板を、前記圧
    電素子に覆われない前記導電層の一部分に接着したこと
    を特徴とする超音波探触子。
14. 【請求項１４】 前記バッキング材の幅は前記圧電素子
    の幅より長いことを特徴とする請求項１３記載の超音波
    探触子。
15. 【請求項１５】 表面にアース電極が裏面に信号電極が
    それぞれ形成された複数の圧電素子がバッキング材上に
    配列され、前記アース電極と前記信号電極をそれぞれ引
    き出すための第１、第２のフレキシブルプリント基板で
    前記圧電素子と前記バッキング材との一方の端部の接着
    を補強し、前記圧電素子と前記バッキング材との他方の
    端部の接着を補強板で補強したことを特徴とする。こと
    を特徴とする超音波探触子。
16. 【請求項１６】 前記アース電極は隣のアース電極と前
    記補強板により電気的に接続されていることを特徴とす
    る請求項１５記載の超音波探触子。
17. 【請求項１７】 配列された複数の圧電素子を有する超
    音波探触子において、前記圧電素子の間にはシリコン樹
    脂より硬度の高い充填材が充填され、前記充填材にはビ
    ーズが混入されていることを特徴とする超音波探触子。
18. 【請求項１８】 前記ビーズの径をｄ、前記圧電素子か
    ら発生される超音波の波長をλとして、λ／２０≦ｄ≦
    λ／５であることを特徴とする請求項１７記載の超音波
    探触子。
19. 【請求項１９】 前記充填材の音響インピーダンスをＺ
    １、前記ビーズの音響インピーダンスをＺ２として、｜
    Ｚ２−Ｚ１｜／≦｜Ｚ２＋Ｚ１｜０．５であることを特
    徴とする請求項１７記載の超音波探触子。
20. 【請求項２０】 前記充填材はエポキシ樹脂であり、前
    記ビーズはガラスであることを特徴とする請求項１９記
    載の超音波探触子。