JPS60116339A - アレイ型超音波探触子の製造方法 - Google Patents
アレイ型超音波探触子の製造方法Info
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- JPS60116339A JPS60116339A JP22486483A JP22486483A JPS60116339A JP S60116339 A JPS60116339 A JP S60116339A JP 22486483 A JP22486483 A JP 22486483A JP 22486483 A JP22486483 A JP 22486483A JP S60116339 A JPS60116339 A JP S60116339A
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- array
- ultrasonic probe
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、各素子間のクロストークを低減化し、かつ製
造が容易となるアレイ型超音波探触子およびその製造方
法に関する。
造が容易となるアレイ型超音波探触子およびその製造方
法に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
近年、超音波診断法は、広く医学分野で使用される様に
なってきた。例えば体表面から、超音波パルスを体内に
発射し、生体内の音響的な情報を診断の要に供する診断
法が提案されている。この様な超音波診断装置はＸ線装
置に比べ、生体軟組織像を造影剤を用いることなしに、
容易に造影できる点、放射線障害がなく、取扱いが容易
である点、近年の超音波造影技術の進歩により、以前よ
り画質が向上した点などが見直され、医学分野における
臨床診断装置として一般化してきている。
なってきた。例えば体表面から、超音波パルスを体内に
発射し、生体内の音響的な情報を診断の要に供する診断
法が提案されている。この様な超音波診断装置はＸ線装
置に比べ、生体軟組織像を造影剤を用いることなしに、
容易に造影できる点、放射線障害がなく、取扱いが容易
である点、近年の超音波造影技術の進歩により、以前よ
り画質が向上した点などが見直され、医学分野における
臨床診断装置として一般化してきている。
しかし、これら従来の超音波診断装置は、殆んと生体表
面から超音波パルスを送受波する装置であるので、体表
面から深い位置の臓器の診断がむずかしく、且つ分解能
の優れた高い周波数の超音波診断ができないこと、骨、
気体の存在によって診断できない部位があること、個人
差の大きな皮下脂肪の影響をうけることなどの欠点があ
り、体腔内からの超音波診断が必要となり、体腔内に挿
入可能となる管状容器内に超音波を送受波する超音波探
触子を収容した体腔内超音波診断装置が製品化される様
になった。
面から超音波パルスを送受波する装置であるので、体表
面から深い位置の臓器の診断がむずかしく、且つ分解能
の優れた高い周波数の超音波診断ができないこと、骨、
気体の存在によって診断できない部位があること、個人
差の大きな皮下脂肪の影響をうけることなどの欠点があ
り、体腔内からの超音波診断が必要となり、体腔内に挿
入可能となる管状容器内に超音波を送受波する超音波探
触子を収容した体腔内超音波診断装置が製品化される様
になった。
体腔外から体表面に当接させて上記超音波を送受波する
超音波探触子は、それ程小型化の必要がないが、食道等
を通して体腔内に挿入して使用する場合には小型のもの
が要求される。
超音波探触子は、それ程小型化の必要がないが、食道等
を通して体腔内に挿入して使用する場合には小型のもの
が要求される。
第１図乃至第３図は従来例に係り、第１図は超音波ビー
ムを走査する方向から見たアレイ型超音波探触子の構造
を示す断面図、第２図は第１図の側面拡大断面図、第３
図は第２図をさらに拡大した断面図である。
ムを走査する方向から見たアレイ型超音波探触子の構造
を示す断面図、第２図は第１図の側面拡大断面図、第３
図は第２図をさらに拡大した断面図である。
即ち、従来例のアレイ型超音波探触子１は、板状の厚み
方向に分極可能とされるＰＺＴ等の圧電素子板を板の垂
直方向から細い幅で薄く切断し、隣接するものとわずか
に離間するよう平行に整列したアレイ型の圧電素子２．
・・・、２が形成されている。各圧電素子２の厚み方向
の両面には銀等を蒸着等して電極３ａ、３ｂが形成され
ており、超音波が送受波される側の一方の電極３８面は
アース側電極とされ、板状で導電性のフレキシブル基板
４で各電極３ａが導通保持され、さらにフレキシブル基
板４の上に各圧電素子２と同形状で細長５− に形成された第１及び第２の音響的整合層５及び６を貼
着する等して積層状に形成されている。
方向に分極可能とされるＰＺＴ等の圧電素子板を板の垂
直方向から細い幅で薄く切断し、隣接するものとわずか
に離間するよう平行に整列したアレイ型の圧電素子２．
・・・、２が形成されている。各圧電素子２の厚み方向
の両面には銀等を蒸着等して電極３ａ、３ｂが形成され
ており、超音波が送受波される側の一方の電極３８面は
アース側電極とされ、板状で導電性のフレキシブル基板
４で各電極３ａが導通保持され、さらにフレキシブル基
板４の上に各圧電素子２と同形状で細長５− に形成された第１及び第２の音響的整合層５及び６を貼
着する等して積層状に形成されている。
前記第２の整合１ｉ６の上面には各圧電素子２の長手方
向の中央が凸となる音響レンズ７が形成されている。
向の中央が凸となる音響レンズ７が形成されている。
一方、前記各圧電素子２の正極側電極３ｂ面は、絶縁性
部材、例えば結晶化ガラス等を用いた絶縁層８を介装し
てダンピング部（層）９に固着されて各超音波振動子エ
レメントが形成されている。
部材、例えば結晶化ガラス等を用いた絶縁層８を介装し
てダンピング部（層）９に固着されて各超音波振動子エ
レメントが形成されている。
前記正極側電極３ｂはフレキシブルリード１０ｂによっ
て長手方向の両側からダンピング部９の裏面側に引き出
され、又、アース側電極３ａもフレキシブルリード１０
ａで、裏面側に引き出されている。
て長手方向の両側からダンピング部９の裏面側に引き出
され、又、アース側電極３ａもフレキシブルリード１０
ａで、裏面側に引き出されている。
前記絶縁層８の両側のすき間には、エポキシ系等の接着
剤１１を用いて絶縁層８をダンピング層９に固着しであ
る。
剤１１を用いて絶縁層８をダンピング層９に固着しであ
る。
前記第１及び第２の整合層５及び６は、音響レンズ７の
前面（上面）が当接される体腔内壁等に圧電素子２から
送波（及び受波）される超音波を６− （反射を少くして）能率良く体腔内壁側に伝達できるよ
うに、圧電素子２と体腔内壁との音響インピーダンスの
中間の値に設定され、２層の整合層５．６にすることに
よってより円滑に整合できるようにしである。
前面（上面）が当接される体腔内壁等に圧電素子２から
送波（及び受波）される超音波を６− （反射を少くして）能率良く体腔内壁側に伝達できるよ
うに、圧電素子２と体腔内壁との音響インピーダンスの
中間の値に設定され、２層の整合層５．６にすることに
よってより円滑に整合できるようにしである。
前記ダンピング層９は、各圧電素子２が両電極３ａ、３
ｔ＋に印加された高周波パルスによって励振して超音波
を送出する際、裏面側に送出された超音波を速やかにダ
ンピングさせて、ダンピング層９の裏面で反射されたも
のが受波されて分解能を悪化するのを防止するためのも
のである。このダンピング層９は、体腔外での使用にお
いてはその厚みを大きくして充分な減衰機能を有するよ
うにできるが、体腔内で使用する場合には最も嵩ばる部
材となるので厚みの少いものが要求される。
ｔ＋に印加された高周波パルスによって励振して超音波
を送出する際、裏面側に送出された超音波を速やかにダ
ンピングさせて、ダンピング層９の裏面で反射されたも
のが受波されて分解能を悪化するのを防止するためのも
のである。このダンピング層９は、体腔外での使用にお
いてはその厚みを大きくして充分な減衰機能を有するよ
うにできるが、体腔内で使用する場合には最も嵩ばる部
材となるので厚みの少いものが要求される。
この場合、ダンピング層９の材質として、タングステン
粉末をエポキシ、シリコーン、塩化ビニル樹脂等に該タ
ングステン粉末の分散量を重患比で９５％前後となるよ
うに分散したものを用いることによりほぼ満足できる減
衰量を実現できるようにしである。
粉末をエポキシ、シリコーン、塩化ビニル樹脂等に該タ
ングステン粉末の分散量を重患比で９５％前後となるよ
うに分散したものを用いることによりほぼ満足できる減
衰量を実現できるようにしである。
又、前記ダンピング層９は結晶化ガラスの音響インピー
ダンス（約１４Ｘ１６６ｋｇｍ ’ ５ｅｃ−１程度）
になるよう調整されていて絶縁１ｌ１８とダンピング層
９との界面における反射がないようにしである。このよ
うにすることによって絶縁層８の厚みを精度良く特定の
厚み（波長の１／４の整数倍）にする必要がなくなり、
探触子が組立て易くなっている。
ダンス（約１４Ｘ１６６ｋｇｍ ’ ５ｅｃ−１程度）
になるよう調整されていて絶縁１ｌ１８とダンピング層
９との界面における反射がないようにしである。このよ
うにすることによって絶縁層８の厚みを精度良く特定の
厚み（波長の１／４の整数倍）にする必要がなくなり、
探触子が組立て易くなっている。
前記材質のダンピング層９の場合には、その電気抵抗が
低いので、人体に対する安全対策上、超音波送受面側が
アース電位側となり、ダンピング層９側が正極側に設定
されるので、ダンピング層９が直接正極側に接触すると
、該ダンピング層９を形成する部材の低い抵抗（インピ
ーダンス）によってアレイ状に分割された各超音波振動
子エレメントが導通してしまう不都合が生じるため、前
記絶縁層８によって絶縁している。
低いので、人体に対する安全対策上、超音波送受面側が
アース電位側となり、ダンピング層９側が正極側に設定
されるので、ダンピング層９が直接正極側に接触すると
、該ダンピング層９を形成する部材の低い抵抗（インピ
ーダンス）によってアレイ状に分割された各超音波振動
子エレメントが導通してしまう不都合が生じるため、前
記絶縁層８によって絶縁している。
又各超音波振動子は、各エレメント間のクロストークを
防ぐために、隣接する各エレメント間には空隙部がそれ
ぞれ形成されており、この場合圧電素子２．２間のみに
空隙部１２を設ける場合よりも、第１及び第２の整合層
５．６を含めた３層にわたって空隙部１２を形成するこ
とによって、より確実にクロストークを防止できるよう
にしである。
防ぐために、隣接する各エレメント間には空隙部がそれ
ぞれ形成されており、この場合圧電素子２．２間のみに
空隙部１２を設ける場合よりも、第１及び第２の整合層
５．６を含めた３層にわたって空隙部１２を形成するこ
とによって、より確実にクロストークを防止できるよう
にしである。
ところで、前記構造からなるアレイ型超音波探触子１の
空隙部１２は第１．第２整合層５．６と圧電素子とを一
体化してダイヤモンドカッタ等で絶縁層８の一部にまで
切り込むようにして製造される。この場合、圧電素子２
の底部側（正極側電極３ｂ側）の固定が十分でないと切
り込みに不都合を来たすことがあり、あまりフレキシブ
ルな面に圧電素子２の底部を固着することは好ましくな
い。この点結晶化ガラスは切り込み加工性が良く、しか
もフレキシブルでないので、底部の固着性が良くなり、
切り込み時の不都合を防止することができる。
空隙部１２は第１．第２整合層５．６と圧電素子とを一
体化してダイヤモンドカッタ等で絶縁層８の一部にまで
切り込むようにして製造される。この場合、圧電素子２
の底部側（正極側電極３ｂ側）の固定が十分でないと切
り込みに不都合を来たすことがあり、あまりフレキシブ
ルな面に圧電素子２の底部を固着することは好ましくな
い。この点結晶化ガラスは切り込み加工性が良く、しか
もフレキシブルでないので、底部の固着性が良くなり、
切り込み時の不都合を防止することができる。
しかしながら、前記空隙部１２を製造する場合、該空隙
部１２の幅が十分大きいときには問題はな９− いが、高周波セクター用アレイ探触子のような場合には
、素子間のピッチを極めて小さくすることが要求されて
いる。このことは、アレイを構成する素子幅も小さくす
ることが要求されることとなり、その結果一つの素子が
超音波を送受する面積が小さくなることを意味する。前
記送受する面積が小さくなることは、感度が小さくなる
ことに対応するため、素子間のピッチが小さくなっても
、送受する面積はできるだけ太き（保つことが必要とな
る。従って、空隙部１２を狭くすればよいが、カッタの
刃（ブレード）の強度の関係から十分深く切り込むこと
ができない。
部１２の幅が十分大きいときには問題はな９− いが、高周波セクター用アレイ探触子のような場合には
、素子間のピッチを極めて小さくすることが要求されて
いる。このことは、アレイを構成する素子幅も小さくす
ることが要求されることとなり、その結果一つの素子が
超音波を送受する面積が小さくなることを意味する。前
記送受する面積が小さくなることは、感度が小さくなる
ことに対応するため、素子間のピッチが小さくなっても
、送受する面積はできるだけ太き（保つことが必要とな
る。従って、空隙部１２を狭くすればよいが、カッタの
刃（ブレード）の強度の関係から十分深く切り込むこと
ができない。
例えば、５ＭＨｚの超音波探触子としては、圧電素子の
厚さ−０，３８ｍｍ、第１音響的整合層の厚さ＝０．２
８ｍｍ、第２音響的整合層の厚さ＝０゜１４ｍｍ、フレ
キシブル基板の厚さ−０，０５ｍｍ。
厚さ−０，３８ｍｍ、第１音響的整合層の厚さ＝０．２
８ｍｍ、第２音響的整合層の厚さ＝０゜１４ｍｍ、フレ
キシブル基板の厚さ−０，０５ｍｍ。
絶縁層の切り込み深さ＝０．１ｍｍとなり合計０゜９５
ｍｍとなる。ところが、通常刃厚と、切り込み深さの関
係は、刃厚が薄くなると切り込み深さは浅くしなければ
ならず、例えば刃厚が５０ＪＪＩｌの場１０− 合においてＰＺＴセラミックときには、１ｎ＋ｍ以下の
深さまで切り込むことができるが、３０ＪＪＩＩｌでは
Ｑ、 ７ｍｍ、 ２０ＪＪＩＩｌでは０．５ｍｍ程度と
なる。従ッて、３０周あるいは２０燭の刃厚のカッタを
用いても、前記総厚み０．９５ｍｍを切り込むことがで
きない。
ｍｍとなる。ところが、通常刃厚と、切り込み深さの関
係は、刃厚が薄くなると切り込み深さは浅くしなければ
ならず、例えば刃厚が５０ＪＪＩｌの場１０− 合においてＰＺＴセラミックときには、１ｎ＋ｍ以下の
深さまで切り込むことができるが、３０ＪＪＩＩｌでは
Ｑ、 ７ｍｍ、 ２０ＪＪＩＩｌでは０．５ｍｍ程度と
なる。従ッて、３０周あるいは２０燭の刃厚のカッタを
用いても、前記総厚み０．９５ｍｍを切り込むことがで
きない。
［発明の目的］
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、アレイを
構成する各素子間のクロストークを低減でき、高感度で
かつ簡単で安価に製造できるアレイ型超音波探触子およ
びその製造方法を提供することを目的とする。さらに他
の目的は、前記探触子について機械的強度を増大し、耐
湿性を向上することができることである。
構成する各素子間のクロストークを低減でき、高感度で
かつ簡単で安価に製造できるアレイ型超音波探触子およ
びその製造方法を提供することを目的とする。さらに他
の目的は、前記探触子について機械的強度を増大し、耐
湿性を向上することができることである。
［発明の概要］
上記目的を達成するために本発明は、アレイ型超音波探
触子を、圧電素子の超音波を送受波する一方の面に、音
響的整合層がそれぞれ形成され、他方の面に絶縁層を介
してダンピング部が形成された構造を有する各超音波振
動子エレメントにおける隣接するエレメント間に空隙部
を設けて形成したアレイ型超音波探触子において、前記
圧電素子の空隙部が形成された方向の幅を厚み方向の中
途位置から変更し、広い空隙部および狭い空隙部を形成
するように構成している。又、前記アレイ型超音波探触
子の製造方法を、台座上に平板状の圧電素子板を固着し
、この圧電素子板にフレキシブル基板および絶縁層を接
着剤で加圧し接着する加圧接着工程と、前記加圧接着工
程後に数条の切り込み溝を形成する第１切り込み工程と
、前記第１切り込み工程後に、前記切り込み溝を形成し
た側にダンピング層を接着し、かつ前記圧電素子板、フ
レキシブル基板、絶縁層およびダンピング層の層状接着
体を前記台座より外し圧電素子板側に音響的整合層を接
着する接着工程と、前記接着工程後音響的整合層側から
前記第１切り込み工程の溝と重なるよう調整して切り込
み溝を圧電素子板の中途まで形成する第２切り込み工程
とから構成している。さらに前記アレイ型超音波探触子
の絶縁層側の空隙部に接着剤を充填し固着するよう構成
している。
触子を、圧電素子の超音波を送受波する一方の面に、音
響的整合層がそれぞれ形成され、他方の面に絶縁層を介
してダンピング部が形成された構造を有する各超音波振
動子エレメントにおける隣接するエレメント間に空隙部
を設けて形成したアレイ型超音波探触子において、前記
圧電素子の空隙部が形成された方向の幅を厚み方向の中
途位置から変更し、広い空隙部および狭い空隙部を形成
するように構成している。又、前記アレイ型超音波探触
子の製造方法を、台座上に平板状の圧電素子板を固着し
、この圧電素子板にフレキシブル基板および絶縁層を接
着剤で加圧し接着する加圧接着工程と、前記加圧接着工
程後に数条の切り込み溝を形成する第１切り込み工程と
、前記第１切り込み工程後に、前記切り込み溝を形成し
た側にダンピング層を接着し、かつ前記圧電素子板、フ
レキシブル基板、絶縁層およびダンピング層の層状接着
体を前記台座より外し圧電素子板側に音響的整合層を接
着する接着工程と、前記接着工程後音響的整合層側から
前記第１切り込み工程の溝と重なるよう調整して切り込
み溝を圧電素子板の中途まで形成する第２切り込み工程
とから構成している。さらに前記アレイ型超音波探触子
の絶縁層側の空隙部に接着剤を充填し固着するよう構成
している。
［発明の実施例］
以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第４図及び第５図は本発明の第一実施例のアレイ型超音
波探触子に係り、第４図は超音波ビームを走査する方向
と直角方向から見たアレイ型超音波探触子の構造を示す
断面図、第５図は第４図の部分拡大した断面図である。
波探触子に係り、第４図は超音波ビームを走査する方向
と直角方向から見たアレイ型超音波探触子の構造を示す
断面図、第５図は第４図の部分拡大した断面図である。
第一実施例に係るアレイ型超音波探触子２１は、前記従
来例と同様の圧電素子２２、電極２３ａ。
来例と同様の圧電素子２２、電極２３ａ。
２３ｂ１フレキシブル基板２４、第１及び第２の音響的
整合層２５及び２６、音響レンズ２７、絶縁層２８、ダ
ンピング部２９等から形成されており、詳細な説明は省
略する。
整合層２５及び２６、音響レンズ２７、絶縁層２８、ダ
ンピング部２９等から形成されており、詳細な説明は省
略する。
又、各超音波振動子、各エレメント間のクロストークを
防ぐために、隣接する各エレメント間には空隙部がそれ
ぞれ形成されている。この空隙部は、第１．第２音響的
整合層２５．２６及び圧電素子２２の中途まで多少広い
空隙部３２と、この１３− 空隙部３２に連設して絶縁層２８まで前記空隙部３２よ
り狭い空隙部３３とから構成されている。
防ぐために、隣接する各エレメント間には空隙部がそれ
ぞれ形成されている。この空隙部は、第１．第２音響的
整合層２５．２６及び圧電素子２２の中途まで多少広い
空隙部３２と、この１３− 空隙部３２に連設して絶縁層２８まで前記空隙部３２よ
り狭い空隙部３３とから構成されている。
即ち、圧電素子２２の厚さ方向の途中において幅が段階
状に形成されており、広い空隙部３２は、例えば幅３０
埠程度で深く、狭い空隙部３３は、例えば２０ＪＪＩＩ
ｌ程度で浅くなっている。
状に形成されており、広い空隙部３２は、例えば幅３０
埠程度で深く、狭い空隙部３３は、例えば２０ＪＪＩＩ
ｌ程度で浅くなっている。
このように構成されたアレイ型超音波探触子２１では、
前記隣接する圧電素子２２．２２間が、整合層２５．２
６も含めて空隙部３２．３３で分離されているため、ク
ロストークが十分防止されている。
前記隣接する圧電素子２２．２２間が、整合層２５．２
６も含めて空隙部３２．３３で分離されているため、ク
ロストークが十分防止されている。
次に、前記第一実施例に係るアレイ型超音波探触子の製
造方法について説明する。第６図（ａ）。
造方法について説明する。第６図（ａ）。
（ｔ＋）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は第一実施例に係る
アレイ型超音波探触子の製造方法を示す説明図である。
アレイ型超音波探触子の製造方法を示す説明図である。
まず第６図（ａ）に示すように、台座４１の上にワック
ス等で所定厚さの平板状の圧電素子板４２を固着し、こ
の圧電素子板４２にフレキシブル基板４３および絶縁層
４４をこの順にエポキシ等１４− の接着剤を用いてプレス装置４５で加圧し接着する加圧
接着工程を行う。次に前記加圧接着工程で十分接着し硬
化された後に、第６図（ｂ ）に示すように刃厚が２０
ＪＪｌｌｌのカッタ４６を用いて規定の数だけ切り込み
溝を形成する第１切り込み工程を行う。この第１切り込
み工程は圧電素子板４２、フレキシブル基板４３、絶縁
層４４を２０．Ｌｌｌｎの刃厚で十分に切り込んで溝を
形成することができる。
ス等で所定厚さの平板状の圧電素子板４２を固着し、こ
の圧電素子板４２にフレキシブル基板４３および絶縁層
４４をこの順にエポキシ等１４− の接着剤を用いてプレス装置４５で加圧し接着する加圧
接着工程を行う。次に前記加圧接着工程で十分接着し硬
化された後に、第６図（ｂ ）に示すように刃厚が２０
ＪＪｌｌｌのカッタ４６を用いて規定の数だけ切り込み
溝を形成する第１切り込み工程を行う。この第１切り込
み工程は圧電素子板４２、フレキシブル基板４３、絶縁
層４４を２０．Ｌｌｌｎの刃厚で十分に切り込んで溝を
形成することができる。
次に前記第１切り込み工程後に、第６図（Ｃ）に示すよ
うに切り込んだ上にエポキシ等の接着剤を用いてダンピ
ング層４７を接着し、そして、その後第６図（ｄ ）に
示すように前記圧電素子板４２、フレキシブル基板４３
、絶縁層４４、及びダンピング層４７の層状の接着体を
台座４１から取り外し、圧電素子板４２側を上にして、
該圧電素子板４２面に第１及び第２音響的整合層４８．
４９を接着する接着工程を行う。次に前記接着工程後に
、第６図（ｅ）に示すように刃厚が３０埠のカッタ５０
を用いて、前記第１切り込み工程の溝と重なるように調
整して切り込み溝を形成する第２切り込み工程を行う。
うに切り込んだ上にエポキシ等の接着剤を用いてダンピ
ング層４７を接着し、そして、その後第６図（ｄ ）に
示すように前記圧電素子板４２、フレキシブル基板４３
、絶縁層４４、及びダンピング層４７の層状の接着体を
台座４１から取り外し、圧電素子板４２側を上にして、
該圧電素子板４２面に第１及び第２音響的整合層４８．
４９を接着する接着工程を行う。次に前記接着工程後に
、第６図（ｅ）に示すように刃厚が３０埠のカッタ５０
を用いて、前記第１切り込み工程の溝と重なるように調
整して切り込み溝を形成する第２切り込み工程を行う。
この第２切り込み工程は、第１及び第２音管整合層４８
．４９側から圧電素子板４２の中途の深さまで切り込ん
で溝が形成される。
．４９側から圧電素子板４２の中途の深さまで切り込ん
で溝が形成される。
以上の様な工程を経た後音響レンズを接着して第一実施
例のアレイ型超音波探触子２１が製造される。
例のアレイ型超音波探触子２１が製造される。
このように構成されたアレイ型超音波探触子の製造方法
によれば、第１切り込み工程で狭い空隙部３３を、又第
２切り込み工程で広い空隙部３２をそれぞれカッタの刃
厚に対して強度上無理を与えることなく実現することが
できる。従って、空隙部を十分狭くしてクロストークを
低減でき、高感度なアレイ型超音波探触子２１を簡単に
製造することができる。
によれば、第１切り込み工程で狭い空隙部３３を、又第
２切り込み工程で広い空隙部３２をそれぞれカッタの刃
厚に対して強度上無理を与えることなく実現することが
できる。従って、空隙部を十分狭くしてクロストークを
低減でき、高感度なアレイ型超音波探触子２１を簡単に
製造することができる。
第７図は本発明の第二実施例のアレイ型超音波探触子に
係り、超音波ご−ムを走査する方向と直角方向から見た
アレイ型超音波探触子の構造を示す拡大断面図である。
係り、超音波ご−ムを走査する方向と直角方向から見た
アレイ型超音波探触子の構造を示す拡大断面図である。
尚、第一実施例と同一の部分及び部材は同一の符号を記
す。
す。
この実施例のアレイ型超音波探触子５１は、前記第一実
施例と同様に形成された狭い空隙部３３にエポキシ等の
接着剤５２が充填され固着されている。この接着剤５２
は各素子をダンピング層２９に強く固着するとともに隣
の素子同志も固着されている。
施例と同様に形成された狭い空隙部３３にエポキシ等の
接着剤５２が充填され固着されている。この接着剤５２
は各素子をダンピング層２９に強く固着するとともに隣
の素子同志も固着されている。
このように構成されたアレイ型超音波探触子５１によれ
ば、接着剤５２が充填され固着されているために素子の
倒れがおこりにくくなる。圧電素子２２の音響インピー
ダンスが３３Ｘ１０’ｋａｍ’ ５ｅａ−’程度である
のに対し接着剤５２の音響インピーダンスは約４ ｘ
１０６ｋｇｍ ’ ５ｅａ−’程度なので、はとんど超
音波は界面で反射され、又樹脂の充填されている部分の
面積も小さいのでアイソレーションにはほとんど影響を
及ぼさない。さらに樹脂の充填が圧電素子２２の正極側
の少し上まで施すようにすれば、該電極の耐湿性を向上
させてマイグレーションを防止できる。
ば、接着剤５２が充填され固着されているために素子の
倒れがおこりにくくなる。圧電素子２２の音響インピー
ダンスが３３Ｘ１０’ｋａｍ’ ５ｅａ−’程度である
のに対し接着剤５２の音響インピーダンスは約４ ｘ
１０６ｋｇｍ ’ ５ｅａ−’程度なので、はとんど超
音波は界面で反射され、又樹脂の充填されている部分の
面積も小さいのでアイソレーションにはほとんど影響を
及ぼさない。さらに樹脂の充填が圧電素子２２の正極側
の少し上まで施すようにすれば、該電極の耐湿性を向上
させてマイグレーションを防止できる。
尚、前記実施例では、空ａｔ部を溝幅が狭いものと広い
ものとの２種としているが、さらに段階的に形成するよ
うにしてもよく、音響的整合層側あ１７− るいは絶縁層側のいずれを狭くあるいは広く形成しても
よ（１ｏこのようにすることによりカッタの刃厚を厚い
ものから順次薄いものにすること等ができる。この場合
製造方法は第１あるいは第２切り込み工程のいずれであ
ってもよい。
ものとの２種としているが、さらに段階的に形成するよ
うにしてもよく、音響的整合層側あ１７− るいは絶縁層側のいずれを狭くあるいは広く形成しても
よ（１ｏこのようにすることによりカッタの刃厚を厚い
ものから順次薄いものにすること等ができる。この場合
製造方法は第１あるいは第２切り込み工程のいずれであ
ってもよい。
又、前記実施例では、整合層が２層としであるが、本発
明は２層の場合はもとより３層以上の場合及び１層の場
合も含むものである。さらに、組成物の割合を連続的に
可変して整合層の音響インピーダンスを連続的に可変し
たものについても本発明に属するものである。
明は２層の場合はもとより３層以上の場合及び１層の場
合も含むものである。さらに、組成物の割合を連続的に
可変して整合層の音響インピーダンスを連続的に可変し
たものについても本発明に属するものである。
尚、前記実施例ではカッタを単一の厚さを持ったものと
しているが、広い刃厚と狭い刃厚の複合したカッタによ
れば第１切り込み工程を省略することもできる。
しているが、広い刃厚と狭い刃厚の複合したカッタによ
れば第１切り込み工程を省略することもできる。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、アレイ状に配列され
た各超音波振動子エレメントを分離する空隙部を広い空
隙部と狭い空隙部とで形成しているために、カッタの刃
厚を薄くして、かつ強度上１８− 無理を与えることなく製造でき、各素子間のクロストー
クを低減でき高感度にすることができる。
た各超音波振動子エレメントを分離する空隙部を広い空
隙部と狭い空隙部とで形成しているために、カッタの刃
厚を薄くして、かつ強度上１８− 無理を与えることなく製造でき、各素子間のクロストー
クを低減でき高感度にすることができる。
又、空隙部内の一部に接着剤を充填し固着するようにす
れば機械的強度が増大し、耐湿性を向上させることがで
きる効果をあげることができる。
れば機械的強度が増大し、耐湿性を向上させることがで
きる効果をあげることができる。
第１図乃至第３図は従来例に係り、第１図は超音波ビー
ムを走査する方向から見たアレイ型超音波探触子の構造
を示す断面図、第２図は第１図の側面拡大断面図、第３
図は第２図をさらに拡大した断面図、第４図及び第５図
は本発明の第一実施例のアレイ型超音波探触子に係り、
第４図は超音波ビームを走査する方向と直角方向から見
たアレイ型超音波探触子の構造を示す断面図、第５図は
第４図の部分拡大した断面図、第６図（ａ）。 （ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は第一実施例に係るア
レイ型超音波探触子の製造方法を示す説明図、第７図は
本発明の第二実施例のアレイ型超音波探触子に係り、超
音波ビームを走査する方向と直角方向から見たアレイ型
超音波探触子の構造を示す拡大断面図である。 ２１．５１・・・アレイ型超音波探触子２２・・・圧電
素子 ２４・・・フレキシブル基板 ２５．２６・・・音響的整合層 ２８・・・絶縁層２９
・・・ダンピング部 ３２．３３・・・空隙部 ４１・・・台座４２・・・圧
電素子板 ４３・・・フレキシブル基板 ４４・・・絶縁層４７・
・・ダンピング層
ムを走査する方向から見たアレイ型超音波探触子の構造
を示す断面図、第２図は第１図の側面拡大断面図、第３
図は第２図をさらに拡大した断面図、第４図及び第５図
は本発明の第一実施例のアレイ型超音波探触子に係り、
第４図は超音波ビームを走査する方向と直角方向から見
たアレイ型超音波探触子の構造を示す断面図、第５図は
第４図の部分拡大した断面図、第６図（ａ）。 （ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は第一実施例に係るア
レイ型超音波探触子の製造方法を示す説明図、第７図は
本発明の第二実施例のアレイ型超音波探触子に係り、超
音波ビームを走査する方向と直角方向から見たアレイ型
超音波探触子の構造を示す拡大断面図である。 ２１．５１・・・アレイ型超音波探触子２２・・・圧電
素子 ２４・・・フレキシブル基板 ２５．２６・・・音響的整合層 ２８・・・絶縁層２９
・・・ダンピング部 ３２．３３・・・空隙部 ４１・・・台座４２・・・圧
電素子板 ４３・・・フレキシブル基板 ４４・・・絶縁層４７・
・・ダンピング層
Claims (6)
- （１）圧電素子の超音波を送受波する一方の面に、音響
的整合層がそれぞれ形成され、他方の面に絶縁層を介し
てダンピング部が形成された構造を有する各超音波振動
子エレメントにおける隣接するエレメント間に空隙部を
設けて形成したアレイ型超音波探触子において、前記圧
電素子の空隙部が形成された方向の幅を厚み方向の中途
位置から変更し、広い空隙部および狭い空隙部を形成し
たことを特徴とするアレイ型超音波探触子。 - （２）空隙部は、絶縁層側を均一な溝幅からなる狭い空
隙部とし、音響的整合層側を均一な溝幅からなる広い空
隙部としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のアレイ型超音波探触子。 - （３）圧電素子の超音波を送受波する一方の面に、音響
的整合層がそれぞれ形成され、他方の面に絶縁層を介し
てダンピング部が形成された構造を有する各超音波振動
子エレメントにおける隣接するエレメント間に空隙部を
設けて形成したアレイ型超音波探触子の製造方法におい
て、台座上に平板状の圧電素子板を固着し、この圧電素
子板にフレキシブル基板および絶縁層を接着剤で加圧し
接着する加圧接着工程と、前記加圧接着工程後に数条の
切り込み溝を形成する第１切り込み工程と、前記第１切
り込み工程後に、前記切り込み溝を形成した側にダンピ
ング層を接着し、かつ前記圧電素子板、フレキシブル基
板、絶縁層およびダンピング層の層状接着体を前記台座
より外し圧電素子板側に音響的整合層を接着する接着工
程と、前記接着工程後音響的整合層側から前記第１切り
込み工程の溝と重なるよう調整して切り込み溝を圧電素
子板の中途まで形成する第２切り込み工程とからなるこ
とを特徴とするアレイ型超音波探触子の製造方法。 - （４）第１切り込み工程は、第２切り込み工程より切り
込み溝が狭いことを特徴とするアレイ型超音波探触子の
製造方法。 - （５）圧電素子の超音波を送受波する一方の面に、音響
的整合層がそれぞれ形成され、他方の面に絶縁層を介し
てダンピング部が形成された構造を有する各超音波振動
子エレメントにおける隣接するエレメント間に空隙部を
設けて形成したアレイ型超音波探触子において、前記圧
電素子の空隙部が形成された方向の幅を厚み方向の中途
位置から変更し、広い空隙部および狭い空隙部を形成し
、かつ前記絶縁層側の空隙部に接着剤を充填し固着した
ことを特徴とするアレイ型超音波探触子。 - （６）接着剤は、絶縁層およびダンピング層を接着する
のに用いたと同一の材料であることを特徴とするアレイ
型超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22486483A JPS60116339A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | アレイ型超音波探触子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22486483A JPS60116339A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | アレイ型超音波探触子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60116339A true JPS60116339A (ja) | 1985-06-22 |
| JPH0556973B2 JPH0556973B2 (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=16820358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22486483A Granted JPS60116339A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | アレイ型超音波探触子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60116339A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6373938A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | 富士通株式会社 | 超音波探触子の製造方法 |
| JP2004503300A (ja) * | 2000-06-10 | 2004-02-05 | サイメディカ リミテッド | 多孔質及び／又は多結晶質ケイ素の整形用インプラント |
| JP2006270725A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | 超音波プローブ及び超音波診断装置 |
| JP2007181684A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | General Electric Co <Ge> | ｚ軸相互接続を有するトランスデューサアセンブリ |
| JP2008109641A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-05-08 | Toshiba Corp | 超音波探触子及び圧電振動子 |
| US7781938B2 (en) | 2007-07-11 | 2010-08-24 | Denso Corporation | Ultrasonic sensor including a piezoelectric element |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529990A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic probe |
| JPS5590196A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-08 | Toshiba Corp | Ultrasonic probe |
| JPS5660199A (en) * | 1979-10-11 | 1981-05-23 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | Electroacoustic transducer |
-
1983
- 1983-11-29 JP JP22486483A patent/JPS60116339A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529990A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic probe |
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| JP2004503300A (ja) * | 2000-06-10 | 2004-02-05 | サイメディカ リミテッド | 多孔質及び／又は多結晶質ケイ素の整形用インプラント |
| JP2006270725A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | 超音波プローブ及び超音波診断装置 |
| JP2007181684A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | General Electric Co <Ge> | ｚ軸相互接続を有するトランスデューサアセンブリ |
| JP2008109641A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-05-08 | Toshiba Corp | 超音波探触子及び圧電振動子 |
| US7781938B2 (en) | 2007-07-11 | 2010-08-24 | Denso Corporation | Ultrasonic sensor including a piezoelectric element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0556973B2 (ja) | 1993-08-20 |
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