JPS60145717A - Ultrasonic transducer and its production - Google Patents

Ultrasonic transducer and its production

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JPS60145717A
JPS60145717A JP177084A JP177084A JPS60145717A JP S60145717 A JPS60145717 A JP S60145717A JP 177084 A JP177084 A JP 177084A JP 177084 A JP177084 A JP 177084A JP S60145717 A JPS60145717 A JP S60145717A
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ultrasonic transducer
piezoelectric plate
interdigital electrodes
waves
interdigital
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Tadashi Kojima
正 小島
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    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543Characteristics of substrate, e.g. cutting angles

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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it easy to generate bulk waves in the direction vertical to the surface and improve independence of each pair of cross finger electrodes by forming a notched groove between cross finger electrodes. CONSTITUTION:Notched grooves 4 are provided between cross finger electrodes 2 and 3 from the surface of a piezoelectric material plate 1. When the piezoelectric material plate 1 is polarized in both sides of these notched grooves 4, distribution of polarization is across these notched grooves 4. Distribution of polarization has a sharp angle to the surface of the piezoelectric material plate 1. Thus, it is difficult to generate surface waves, and surface waves are prevented from being propagated on the surface of the piezoelectric material plate 1 by these notched grooves 4, and required bulk waves are generated efficiently in the direction of an arrow.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、圧電体の表面に互いに交差した電極を設け、
その電極を用いて該圧電体の表面近傍に分極を行い、圧
電体の表面と垂直方向にバルク波を発生させる超音波ト
ランスジューサとその製造方法に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides electrodes that cross each other on the surface of a piezoelectric body,
The present invention relates to an ultrasonic transducer that polarizes near the surface of the piezoelectric body using the electrode and generates bulk waves in a direction perpendicular to the surface of the piezoelectric body, and a method for manufacturing the same.

(従来技術) 圧電体板上に交差指電極、あるいは、すだれ状電極と呼
ばれる励振変換器と受信変換器等を形成した弾性表面波
素子が、フィルタ、遅延線、発振器などに使用されてい
る。この種の弾性表面波素子は、I D T (Int
erdigital Transducer)と呼ばれ
、既に分極済みの圧電板か、水晶のような自然圧電体か
らなる板の上に前記交差指電極、あるいは、すだれ状電
極と呼ばれる励振変換器と受信変換器を形成して製造す
る。この弾性表面波素子は励振変換器により電気信号を
弾性表面波信号に変換し、また受信変換器によりこの弾
性表面波信号を受信して電気信号に変換するもので、圧
電板の表面と垂直方向に対するバルク波は発生し難く、
またこのバルク波が発生しても、これを何等かの−L段
を用いて抑圧するようにしてスプリアス特性の向上を計
っていた。
(Prior Art) Surface acoustic wave elements, in which an excitation transducer and a reception transducer called interdigital electrodes or interdigital electrodes are formed on a piezoelectric plate, are used in filters, delay lines, oscillators, and the like. This type of surface acoustic wave device is IDT (Int
The excitation transducer and reception transducer, called interdigital electrodes or interdigital electrodes, are formed on an already polarized piezoelectric plate or a plate made of a natural piezoelectric material such as crystal. Manufactured by This surface acoustic wave element converts an electric signal into a surface acoustic wave signal using an excitation converter, and receives this surface acoustic wave signal and converts it into an electric signal using a receiving converter. Bulk waves are difficult to generate for
Furthermore, even if this bulk wave occurs, it is suppressed using some kind of -L stage to improve spurious characteristics.

ところで、L記弾性表面波素子とは別に、分極処理を施
していない強誘電体、例えば圧電セラミフクス、ニオブ
酸すチュームやタンタル酸すチュームなどの強誘電体の
板状体の表面に交差指電極を設け、これら交差指電極間
で分極処理を施した後、その電極間を直流あるいは交流
電源で励振すると、前記弾性表面波素子とは異り、その
表面と垂直方向に縦波あるいは横波のバルク波を発生さ
せることができる。このようなトランスジューサのこと
を1表面励振型超音波トランスジューサjと呼ぶことば
する。この表面励振型超音波トランスジューサについて
、さらに説明する。
By the way, in addition to the surface acoustic wave element described in L, interdigital electrodes are formed on the surface of a plate-shaped ferroelectric material that has not been subjected to polarization treatment, such as piezoelectric ceramic fuchs, niobium oxide, tantalum oxide, etc. After polarization treatment is performed between these interdigital electrodes, when the electrodes are excited with a DC or AC power supply, unlike the surface acoustic wave element described above, a bulk of longitudinal or transverse waves is generated in the direction perpendicular to the surface. It can generate waves. Such a transducer is called a single surface excitation type ultrasonic transducer. This surface excitation type ultrasonic transducer will be further explained.

第1図(a)は圧電体板1の表面に交差指電極2.3を
設けた状態を示す表面図であり、第1図(b)は同断面
図であり、第1図(C)は圧電体板l中の分極の様子を
示す同断面図である。この表面励振型超音波トランスジ
ューサは第1図(C)から解るように、圧電体板1の分
極分布は表面に近いところは、表面に極めて平行に近い
形で分極が生じている。
FIG. 1(a) is a surface view showing a state in which interdigital electrodes 2.3 are provided on the surface of the piezoelectric plate 1, FIG. 1(b) is a cross-sectional view of the same, and FIG. 1(C) FIG. 2 is a cross-sectional view showing the state of polarization in the piezoelectric plate l. As can be seen from FIG. 1(C) in this surface-excited ultrasonic transducer, the polarization distribution of the piezoelectric plate 1 is such that the polarization is extremely parallel to the surface near the surface.

(従来技術の問題点) 」−述の如き表面励振型超音波トランスジューサは、第
1図(C)かられかるように、不要な表面波や横波が生
じやすくなっていることを示す。また、交差指電極2.
3の幅aと、また交差指電極2と3との間には必ず無電
極部b(以後スペースと呼ぶ)を設ける必要がある。こ
れは、電極構造を小さくするときに問題になるし、その
部分を表面波などが伝帳しやすくなり、隣接の電極同志
が干渉を起す要因となる。また今までの方法では、交差
指電極をエツチング等で形成するため、そのつど、専用
のエツチング・マスクを作る必要があり、時間とコスト
がかかった。
(Problems with the Prior Art) The surface-excited ultrasonic transducer described above tends to generate unnecessary surface waves and transverse waves, as can be seen from FIG. 1(C). In addition, interdigital electrodes 2.
It is necessary to provide a non-electrode portion b (hereinafter referred to as a space) between the width a of 3 and the interdigital electrodes 2 and 3. This becomes a problem when the electrode structure is made smaller, and surface waves are more likely to propagate through that portion, causing interference between adjacent electrodes. Furthermore, in the conventional method, interdigital electrodes are formed by etching, etc., and a special etching mask must be prepared each time, which is time consuming and costly.

(発明の目的) 本発明の目的は、」−記の如き従来の欠点を解消し、表
面に垂直方向にバルク波を発生し易くするとともに、各
交差指電極対の独立性を向上させ、表面励振型超音波ト
ランスジューサの製作コストの低減化を計ることにある
(Objective of the Invention) The object of the present invention is to eliminate the conventional drawbacks as described above, to facilitate the generation of bulk waves in the direction perpendicular to the surface, and to improve the independence of each interdigital electrode pair. The objective is to reduce the manufacturing cost of an excitation type ultrasonic transducer.

(発明の概要) ■−述の如き本発明の目的を達成するために、本発明は
、圧電体板の表面に組の交差指電極を設け、該圧電体板
の表面とほぼ垂直方向にバルク波を発生させる超音波ト
ランスジューサにおいて、交差指電極間に9J込み溝を
形成した超音波トランスジューサが提供される。またさ
らに本発明は、強誘電体板の表面に交差指電極を形成す
るとともに該交差指電極間に切込み溝を設ける工程と、
前記に程の後、強誘電体板を分極せしめる工程とを含む
超音波トランスジューサの製造方法も提供される。
(Summary of the Invention) - In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention provides a pair of interdigital electrodes on the surface of a piezoelectric plate, and a bulk electrode arranged in a direction substantially perpendicular to the surface of the piezoelectric plate. In an ultrasonic transducer that generates waves, an ultrasonic transducer is provided in which a 9J groove is formed between interdigital electrodes. Furthermore, the present invention provides a step of forming interdigital electrodes on the surface of the ferroelectric plate and providing cut grooves between the interdigital electrodes;
A method of manufacturing an ultrasonic transducer is also provided, which includes the step of polarizing the ferroelectric plate after the above steps.

(実施例) 次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。(Example) Next, embodiments of the present invention will be described in detail using the drawings.

第2図(a)は、本発明に係る表面励振型超音波i・テ
ンスシューサの第1の実施例を示す断面図であり、第2
図(b)は、その電極配置を示す正面図である。なお、
第1図に示す従来例と同一部分には同一の符号を何し、
その説明は省略する。
FIG. 2(a) is a sectional view showing the first embodiment of the surface-excited ultrasonic i-tenshusser according to the present invention;
Figure (b) is a front view showing the electrode arrangement. In addition,
The same parts as those in the conventional example shown in Fig. 1 are designated by the same reference numerals.
The explanation will be omitted.

第2図において、交差指電極2と3の間に圧電体板1の
表面から切込み溝4を設ける。この切込みIR4を挟ん
で圧゛屯体板lに分極を掛けると、第2図(a)に示す
ように、分極の分布は、この切込み溝4をまたぐように
なり、分極分布が圧電体板lの表面に対して鋭利な角度
となるので、表面波が発生しにくくなり、この切込み溝
4によって表面波が圧電体板lの表面を伝帳することを
防ぎ、所要のバルク波を第2図(a)矢印方向に効率良
く発生させることができる。
In FIG. 2, a cut groove 4 is provided from the surface of the piezoelectric plate 1 between the interdigital electrodes 2 and 3. When polarization is applied to the piezoelectric plate 1 across this notch IR4, the polarization distribution will straddle this notch 4, as shown in FIG. Since the angle is sharp with respect to the surface of the piezoelectric plate l, surface waves are less likely to be generated.The cut grooves 4 prevent the surface waves from propagating on the surface of the piezoelectric plate l, and direct the required bulk waves to the second wave. It can be efficiently generated in the direction of the arrow in Figure (a).

分極の強度は、この切込み溝4の深さdと幅gとによっ
て調整できる。分極電圧が一定ならば、分極の強度(あ
るいは程度)は、深さdと幅gが大きくなれば、小さく
なる傾向を示す。
The intensity of polarization can be adjusted by adjusting the depth d and width g of this cut groove 4. If the polarization voltage is constant, the strength (or degree) of polarization tends to decrease as the depth d and width g increase.

第3図(a)は、本発明に係る表面励振型超音波トラン
スジューサの第2の実施例を示す断面図であり、第3図
(b)は、その電極配置を示す正面−図である。第3図
において、各交差指電極対A、A・・・・・を構成する
交差指電極2と3の間に圧電体板1の表面から切込み溝
4を設けるとともに、各交差指電極対A、A間には、切
込み溝4よりも深い分離溝5を設けたものである。この
実施例においても、切込み溝4を挟んで圧電体板lに分
極を掛けると、第3図(a)に示すように、分極の分布
は、この切込み溝4をまたぐようになり、分極分布が圧
電体板1の表面に対して鋭利な角度となるので、表面波
が発生しに〈〈なり、この切込み溝4によって表面波が
圧電体板lの表面を伝帳することを防ぎ、所要のバルク
波を第3図矢印方向に効率良く発生させることができる
。しかも、分離溝5を設けたので、各交差指電極対A・
A間の独立′性が良くなる。なお、この分離溝5の深さ
を極限まで延ばした状態は、′すなわち各交差指電極対
を分離した状態と考えられる。
FIG. 3(a) is a sectional view showing a second embodiment of the surface-excited ultrasonic transducer according to the present invention, and FIG. 3(b) is a front view showing the electrode arrangement thereof. In FIG. 3, notch grooves 4 are provided from the surface of the piezoelectric plate 1 between interdigital electrodes 2 and 3 constituting each interdigital electrode pair A, A... , A is provided with a separation groove 5 which is deeper than the cut groove 4. In this embodiment as well, when polarization is applied to the piezoelectric plate l across the notch 4, the polarization distribution will straddle the notch 4, as shown in FIG. 3(a), and the polarization distribution will be is at a sharp angle with respect to the surface of the piezoelectric plate 1, surface waves tend to occur, and the cut grooves 4 prevent the surface waves from propagating on the surface of the piezoelectric plate 1. It is possible to efficiently generate bulk waves in the direction of the arrow in FIG. Moreover, since the separation groove 5 is provided, each interdigital electrode pair A.
The independence between A is improved. Note that the state in which the depth of the separation groove 5 is extended to the maximum limit is considered to be a state in which the interdigital electrode pairs are separated.

第4図(a)は、本発明に係る表面励振型超音波]・ラ
ンスジューサの第3の実施例の電極配置を示す正面図で
あり、第4図(b)は、その断面図である。第4図(a
)、(b)において、交差指電極2と3の間は、これら
の間に圧電体板10表面が霧出したスペースを設けるこ
となく、圧電体板lに切込み溝4を設ける。
FIG. 4(a) is a front view showing the electrode arrangement of the third embodiment of the surface-excited ultrasonic transducer according to the present invention, and FIG. 4(b) is a sectional view thereof. . Figure 4 (a
) and (b), a cut groove 4 is provided in the piezoelectric plate 1 between the interdigital electrodes 2 and 3 without providing a space between them where the surface of the piezoelectric plate 10 is atomized.

この実施例は、交差指電極間にスペースがないので、非
常に製作が容易となる。すなわち、第4図(a)、(b
)について説明すると、圧電体板1上に長さし、幅Wの
大きさの一様電極を形成しておき、第4図(b)に示す
ように、所要の電極幅aと、所要の+ilJ込み輻gお
よび切込み溝4の所要の深さdをもって切込み溝4を形
成し、所望の交差指電極構造となるようにする。そして
圧電体板lを分極させれば、表面励振型超音波トランス
ジューサが出来上る。なお、この製造方法は、後に詳し
く説明する。
This embodiment is very easy to manufacture since there is no space between the interdigital electrodes. That is, FIGS. 4(a) and (b)
), a uniform length and width W electrode is formed on the piezoelectric plate 1, and as shown in FIG. 4(b), the required electrode width a and the required width W are formed. The cut groove 4 is formed with +ilJ depth g and the required depth d of the cut groove 4 to obtain a desired interdigital electrode structure. Then, by polarizing the piezoelectric plate 1, a surface-excited ultrasonic transducer is completed. Note that this manufacturing method will be explained in detail later.

この実施例においても、切込み溝4を挟んで圧′市体板
1に分極を掛けると、第4図(′b)に示すように、分
極の分布は、この切込み溝4をまたぐようになり、分極
分布が圧電体板lの表面に対して鋭利な角度となるので
、表面波が発生しにくくなり、この’II込み溝4によ
って表面波が圧電体板10表面を伝帳することを防ぎ、
所要のバルク波を第4図(b)の矢印方向に効率良く発
生させることかできる。なお、交差指電極を配置する大
きさは、圧電体板1の大きさと同様(長さLL、幅W)
に構成してもよい。
In this embodiment as well, when polarization is applied to the pressure plate 1 across the cut grooves 4, the polarization distribution will straddle the cut grooves 4, as shown in FIG. 4('b). Since the polarization distribution forms a sharp angle with respect to the surface of the piezoelectric plate 1, surface waves are less likely to be generated, and the grooves 4 prevent surface waves from propagating on the surface of the piezoelectric plate 10. ,
The required bulk wave can be efficiently generated in the direction of the arrow in FIG. 4(b). The size of the interdigital electrodes is the same as the size of the piezoelectric plate 1 (length LL, width W).
It may be configured as follows.

第5図(a)は、本発明に係る表面励振型超音波トラン
スジューサの第4の実施例を示す断面図であり、第5図
(b)は、その電極配置を示す正in1図であるや第5
図において、各交差指電極対A・・−Aを構成する交差
指電極2と3の間に圧電体板lの表面からνj込み溝4
を設けるとともに、各交差指電極対A、A間には、+)
J込み溝4よりも深い分離溝5を設けたものである。こ
の実施例においても、切込み溝4を挟んで圧電体板lに
分極を掛けると、第5図(a)に示すように1分極の分
布は、この切込み溝4をまたぐようになり、分極分布が
圧電体板1の表面に対して鋭利な角度となるので、表面
波が発生しにくくなり、この切込み溝4によって表面波
が圧電体板lの表面を伝帳することを防ぎ、所要の/ヘ
ルク波を第2図矢印方向に効率良く発生させることがで
きる。しかも、分離溝5を設けたので、各交差指電極対
A−A間の独立性が良くなる。
FIG. 5(a) is a sectional view showing a fourth embodiment of the surface-excited ultrasonic transducer according to the present invention, and FIG. 5(b) is a front in-1 view showing the electrode arrangement thereof. Fifth
In the figure, a νj deep groove 4 is formed from the surface of the piezoelectric plate l between the interdigital electrodes 2 and 3 constituting each interdigital electrode pair A...-A.
and +) between each interdigital electrode pair A, A.
A separation groove 5 deeper than the J groove 4 is provided. In this embodiment as well, when polarization is applied to the piezoelectric plate l across the cut groove 4, the distribution of one polarization will straddle the cut groove 4, as shown in FIG. 5(a), and the polarization distribution is at a sharp angle with respect to the surface of the piezoelectric plate 1, making it difficult for surface waves to occur.The cut grooves 4 prevent the surface waves from propagating on the surface of the piezoelectric plate 1, and the required / Herck waves can be efficiently generated in the direction of the arrow in FIG. Moreover, since the separation groove 5 is provided, the independence between each interdigital electrode pair A-A is improved.

次に第1の実施例として示した超音波トランスジューサ
の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the ultrasonic transducer shown as the first embodiment will be described.

まず、第6図(a)に示すように、たとえは、周知のP
ZTなどの細長い圧電体板1゛の表面にフォト・リゾグ
ラフィー技術を使用して、5つの交差指電極を一組とし
た電極パターン構造7.8を形成する。ただし、この圧
電体板1′は未分極であり、厳密には強誘電体と呼んで
よい。
First, as shown in FIG. 6(a), the well-known P
An electrode pattern structure 7.8 consisting of a set of five interdigital electrodes is formed on the surface of an elongated piezoelectric plate 1'' such as ZT using photolithography. However, this piezoelectric plate 1' is unpolarized and, strictly speaking, can be called a ferroelectric material.

次に、交差指電極の引出しリードとなり、分極工程のと
き、圧電体板のサポータともなる配線板1、 OOを作
る。第6図(b)はこの配線板100を示す正面図であ
り、同図において、10はポリイミド樹脂など、耐熱性
と可撓性を備えた絶縁板で、この上に銅箔からなる配線
パターン11.12を形成する。配線板100の中央に
は抜は穴14を形成する。この抜は穴14の長手方向周
縁には、配線パターン11.12と接続した接続部11
a、12aが形成されている。なお第6図(b)におい
て、配線パターン11.12は配線板lOOの裏側に形
成されている。
Next, a wiring board 1, OO is made, which will serve as an extraction lead for the interdigital electrodes and also serve as a supporter for the piezoelectric plate during the polarization process. FIG. 6(b) is a front view showing this wiring board 100, and in the same figure, 10 is an insulating board made of polyimide resin or the like with heat resistance and flexibility, and on this is a wiring pattern made of copper foil. Form 11.12. A punch hole 14 is formed in the center of the wiring board 100. A connecting portion 11 connected to the wiring pattern 11.12 is provided on the longitudinal edge of the hole 14.
a, 12a are formed. Note that in FIG. 6(b), wiring patterns 11 and 12 are formed on the back side of wiring board lOO.

この後、第6図(C)に示すように、配線板100の裏
側に、圧電体板1′の電極パターン構造7.8が形成さ
れた側を接触し、該電極パターン構造7.8の根部と接
続部11a、12aとを、リフローハンダなどを用いて
接続する。そして、カッタを用いて、配線板100の上
から電極パターン構造7.8の間に、切込み溝4を設け
(第6図(c)の2点鎖線部分)、さらに、点線部分に
て示す位置に、配線板100の表面から圧電体板1゛の
裏面に貫通するスリット15を設ける。この工程で、電
極パターン構造7.8の間に切込み溝4が形成さ′れる
とともに、圧電体板1′はそれぞれ単体に切断される。
Thereafter, as shown in FIG. 6(C), the side of the piezoelectric plate 1' on which the electrode pattern structure 7.8 is formed is brought into contact with the back side of the wiring board 100, and the electrode pattern structure 7.8 is The root portion and the connecting portions 11a, 12a are connected using reflow solder or the like. Then, using a cutter, cut grooves 4 are formed between the top of the wiring board 100 and the electrode pattern structure 7.8 (as shown by the two-dot chain line in FIG. A slit 15 is provided which penetrates from the front surface of the wiring board 100 to the back surface of the piezoelectric board 1''. In this step, notch grooves 4 are formed between the electrode pattern structures 7 and 8, and the piezoelectric plates 1' are each cut into individual pieces.

そして、配線パターン11.12間に電圧を印加しなが
ら、圧電体板l。
Then, while applying a voltage between the wiring patterns 11 and 12, the piezoelectric plate l.

が持つキューリーポイント以下の温度に加熱された、た
とえば、シリコンオイルのなかに圧電体板l°を浸漬さ
せる。この工程で、圧電体板l゛は分極される。
The piezoelectric plate l° is immersed in, for example, silicone oil heated to a temperature below the Curie point of the piezoelectric material. In this step, the piezoelectric plate l' is polarized.

この工程が終了した後、1点鎖線の部分を切断すると、
独立した超音波トランスジューサが形成される。なお、
この超音波トランスジューサのチップには、配線板lO
Oの一部が端子として端部に取り付けられているので、
以後、端子形成工程は省略される。
After this process is completed, cut the part indicated by the dashed-dotted line.
A separate ultrasound transducer is formed. In addition,
This ultrasonic transducer chip has a wiring board lO
Since a part of O is attached to the end as a terminal,
Thereafter, the terminal forming step is omitted.

なお、上記実施例において、第6図(C)の2点鎖線部
分に切込み溝4を設けた後、スリ7)l。、5を設ける
ことなく分極を行い、1点鎖線部分の切断は行わず、点
線部分15を延長して配線板100ごと圧電体板1′を
切断してそれぞれ超音波トランスジューサ素子を形成す
るような製造工程をとってもよい。
In the above embodiment, after the cut groove 4 is provided in the area shown by the two-dot chain line in FIG. 6(C), the slot 7) l. , 5, and the piezoelectric plate 1' is cut along with the wiring board 100 by extending the dotted line part 15 without cutting the dotted line part, thereby forming an ultrasonic transducer element. The manufacturing process may also be taken.

岐後に第3の実施例として示した超音波トランスジュー
サの製造方法について説明する。
Afterwards, a method for manufacturing the ultrasonic transducer shown as the third embodiment will be explained.

まず、第7図(a)に示すように、たとえば、周知のP
ZTなどの細長い未分極の圧電体板1゛の表面に−・極
電極21を形成する。
First, as shown in FIG. 7(a), for example, the well-known P
A -polar electrode 21 is formed on the surface of an elongated unpolarized piezoelectric plate 1'' made of ZT or the like.

次に、交差指電極の引出しリードとなり、分極工程のと
き、圧電体板のサポータともなる配線板200を作る。
Next, a wiring board 200 is made which will serve as an extraction lead for the interdigital electrodes and will also serve as a supporter for the piezoelectric plate during the polarization process.

第7図(b)はこの配線板200を示す正面図であり、
同図において、20はポリイミド樹脂など、耐熱性と可
撓性を備えた絶縁板で、この上に銅箔からなる配線パタ
ーン21.22を形成する。配線板200の中央には抜
は穴24を形成する。この抜は穴24の長手方向周縁に
は、配線パターン21.22と接続した接続部21a、
22aが形成されている。なお第7図(b)において、
配線パターン21.22は配線板200の裏側に形成さ
れている。
FIG. 7(b) is a front view showing this wiring board 200,
In the figure, 20 is an insulating plate made of polyimide resin or the like having heat resistance and flexibility, on which wiring patterns 21 and 22 made of copper foil are formed. A punch hole 24 is formed in the center of the wiring board 200. A connecting portion 21a connected to the wiring pattern 21, 22 is provided on the longitudinal edge of the hole 24,
22a is formed. In addition, in FIG. 7(b),
Wiring patterns 21 and 22 are formed on the back side of wiring board 200.

この後、第7図(C)に示すように、配線板200の裏
側に、表面に一様電極21を形成した圧電体板1′の該
−極電極21が形成された側を接触し、該−極電極21
と接続部21a、22a′とを、リフローハンダなどを
用いて接続する。そして、カッタを用いて、配線板20
0の−Lから一様電極21と圧電体板1′に切込み溝4
を設ける。
After that, as shown in FIG. 7(C), the side on which the negative electrode 21 of the piezoelectric plate 1', which has a uniform electrode 21 formed on its surface, is brought into contact with the back side of the wiring board 200, The negative electrode 21
and the connecting portions 21a, 22a' are connected using reflow solder or the like. Then, using a cutter, the wiring board 20
Cut groove 4 into the uniform electrode 21 and piezoelectric plate 1' from -L of 0.
will be established.

この工程で、圧電体板1°tに交差指電極27.28が
形成されるとともに、これら交差指電極27.28間に
切込み溝4が形成される。そして配線パターン21.2
2間に電圧を印加しながら、圧電体板l°が持つキュー
リーポイント以下の温度に加熱された、たとえばシリコ
ンオイルのなかに圧電体板1′を浸漬させる。この■二
程で、圧電体板l゛は分極される。
In this step, the interdigital electrodes 27 and 28 are formed on the piezoelectric plate 1°t, and the cut grooves 4 are formed between the interdigital electrodes 27 and 28. And wiring pattern 21.2
While applying a voltage between the two, the piezoelectric plate 1' is immersed in, for example, silicone oil heated to a temperature below the Curie point of the piezoelectric plate l°. In this step (1) and (2), the piezoelectric plate l' is polarized.

最後に1点鎖線の部分を切断すると、圧電体板の表面に
は、超音波トランスジューサ素子が並設されたものが形
成される。なお、この超音波トランスジューサ素子には
、配線板200の一部が端子として端部に取り伺けられ
ているので、以後、端子形成工程は省略される。
Finally, when the portion indicated by the one-dot chain line is cut, the surface of the piezoelectric plate has ultrasonic transducer elements arranged in parallel. Note that since a part of the wiring board 200 is cut out at the end of this ultrasonic transducer element as a terminal, the terminal forming step will be omitted from now on.

この実施例も、前記実施例と同様、第7図(C)におい
て切込み溝4を設けた後分極を行い、1点鎖線部分の切
断は行わず1点線部分29に沿って配線板200ごと圧
電体板1′を切断してそれぞれ超音波トランスジューサ
素子を形成するような製造工程をとってもよい・ なお、第8.9図に示されるように、組の交差指電極2
.3間には切込み溝を設けず、交差指電極の各々組と組
との間に切込み溝4を設けることもできる。
In this embodiment as well, as in the previous embodiment, polarization is performed after the cut grooves 4 are provided in FIG. A manufacturing process may be used in which the body plate 1' is cut to form each ultrasonic transducer element.Incidentally, as shown in FIG. 8.9, a set of interdigital electrodes 2
.. It is also possible to provide a notch groove 4 between each set of interdigital electrodes instead of providing a notch groove between each set of interdigital electrodes.

また、上記実施例はいずれも圧電体板にPZTを用いた
ものであるが、LiNbO3など他の圧電体材料の板状
体を用いることもできることは勿論のことである。
Further, although the above embodiments all use PZT for the piezoelectric plate, it is of course possible to use a plate made of other piezoelectric material such as LiNbO3.

(発明の効果) 以り詳細に説明したように、本発明は、交差指電極間に
切込み溝を形成したので、圧電体板の表面に組の交差指
電極を設は該圧電体板の表面とほぼ垂直方向にバルク波
を発生させる超音波トランスジューサにおいて、表面に
対して垂直方向に/ヘルク波が発生し易くなった。
(Effects of the Invention) As explained in detail, in the present invention, the cut grooves are formed between the interdigital electrodes, so that the pair of interdigital electrodes are formed on the surface of the piezoelectric plate. In ultrasonic transducers that generate bulk waves in a direction almost perpendicular to the surface, Herck waves are more likely to be generated in a direction perpendicular to the surface.

また、本発明によれば、圧電体板の表面に組の交差指電
極を設は該圧電体板の表面とほぼ垂直方向にバルク波を
発生させる超音波トランスジューサにおいて、表面に対
して垂直方向にバルク波が発生し易い超音波トランスジ
ューサを筒中に製造することができる。
Further, according to the present invention, in an ultrasonic transducer that generates bulk waves in a direction substantially perpendicular to the surface of the piezoelectric plate, a set of interdigital electrodes is provided on the surface of the piezoelectric plate. Ultrasonic transducers that easily generate bulk waves can be manufactured in a cylinder.

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

第1図(a)は圧電体板1の表面に交差指電極2.3を
設けた状態を示す表面図、第1図(b)は同断面図、第
1図(C)は圧電体板l中の分極の様子を示す同断面図
、第2図(a)は、本発明に係る表面励振型超音波トラ
ンスジューサの一実施例を示す断面図、第2図(b)は
、その電極配置を示す正面図、第3図(a)は、本発明
に係る表面励振型超音波トランスジューサの第2の実施
例を示す断面図、第3図(b)は、その電極配置を示す
正面図、第4図(a)は、本発明に係る表面励振型超音
波トランスジューサの第3の実施例の電極配置を示す正
面図、第4図(b)は、その断面図、第5図4(a)は
、本発明に係る表面励振型超音波トランスジューサの第
4の実施例を示す断面図、第5図(b)は、その電極配
置を示す正面図、第6図(’a)ないしくC)は本発明
に係る表面励振型超音波トランスジューサの一実施例の
製造工程を示す工程説明図、第7図(a)ないしくc)
は本発明に係る表面励振型超音波トランスジューサの他
の実施例の製造工程を示す工程説明図、第8図および木
9図は、その他の実施例を示す断面図である。 l・・・圧電体板、2.3・・・交差指電極4・・・切
込み溝 5・・・分離溝 A・・・交差指電極対100
・・・配線板 11.12・・・配線パターン特許出願
人 日木電波工業株式会社 代理人 弁理士 辻 實 (外1名) 第1図 一−−−−り一一−−1 超音波 第2図 (α) (b) 2 第3図 (aつ + ++ 十十 (A) (A) (A) (A) (70第4図 (θ) (b) 第5図 (θ) (b) 第6図 (、b)
FIG. 1(a) is a surface view showing a state in which interdigital electrodes 2.3 are provided on the surface of the piezoelectric plate 1, FIG. 1(b) is a cross-sectional view of the same, and FIG. 1(C) is a piezoelectric plate 1. 2(a) is a sectional view showing one embodiment of the surface-excited ultrasonic transducer according to the present invention, and FIG. 2(b) is the electrode arrangement thereof. 3(a) is a sectional view showing a second embodiment of the surface-excited ultrasonic transducer according to the present invention, FIG. 3(b) is a front view showing the electrode arrangement, FIG. 4(a) is a front view showing the electrode arrangement of the third embodiment of the surface-excited ultrasonic transducer according to the present invention, FIG. 4(b) is a cross-sectional view thereof, and FIG. ) is a sectional view showing the fourth embodiment of the surface-excited ultrasonic transducer according to the present invention, FIG. 5(b) is a front view showing the electrode arrangement thereof, and FIGS. 6('a) to C ) is a process explanatory diagram showing the manufacturing process of an embodiment of the surface-excited ultrasonic transducer according to the present invention, and FIGS. 7(a) to c)
8 is a process explanatory diagram showing the manufacturing process of another embodiment of the surface-excited ultrasonic transducer according to the present invention, and FIG. 8 and FIG. 9 are sectional views showing other embodiments. l... Piezoelectric plate, 2.3... Interdigital electrode 4... Notch groove 5... Separation groove A... Interdigital electrode pair 100
... Wiring board 11.12 ... Wiring pattern patent applicant Hiki Denpa Kogyo Co., Ltd. agent Patent attorney Minoru Tsuji (1 other person) Figure 1 1--1 Ultrasound No. Figure 2 (α) (b) 2 Figure 3 (a + ++ 10 (A) (A) (A) (A) (70 Figure 4 (θ) (b) Figure 5 (θ) (b ) Figure 6 (,b)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)圧電体板の表面に組の交差指電極を設け、該圧゛
電体板の表面とほぼ垂直方向にバルク波を発生させる超
音波トランスジューサにおいて、交差指電極間に切込み
溝を形成したことを特徴とする超音波トランスジューサ
(1) In an ultrasonic transducer in which a pair of interdigital electrodes are provided on the surface of a piezoelectric plate and a bulk wave is generated in a direction substantially perpendicular to the surface of the piezoelectric plate, cut grooves are formed between the interdigital electrodes. An ultrasonic transducer characterized by:
(2)交差指電極間の幅が切込み溝の幅であることを特
徴とする特許請求の範囲第(i)項記載の超音波トラン
スジューサ。
(2) The ultrasonic transducer according to claim (i), wherein the width between the interdigital electrodes is the width of the cut groove.
(3)交差指電極間のスペースに、該スペースの幅より
も幅の狭い切込み溝を設けた特許請求の範囲第(1)項
記載の超音波トランスジューサ。
(3) The ultrasonic transducer according to claim (1), wherein a cut groove having a width narrower than the width of the space is provided in the space between the interdigital electrodes.
(4)交差指電極組の相隣る組と組との間に分離溝を設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
超音波トランスジューサ。
(4) The ultrasonic transducer according to claim (1), characterized in that a separation groove is provided between adjacent sets of interdigital electrode sets.
(5)圧電体板の表面に組の交差指電極を設け、該圧電
体板の表面とほぼ垂直方向にバルク波を発生させる超音
波トランスジューサの製造方法において1強誘電体板の
表面に交差指電極を形成するとともに該交差指電極間に
切込み溝を設ける工程と、前記工程終了の後、強銹電体
板を分極せしめる工程とを含む超音波トランスジューサ
の製造方法。
(5) In a method for manufacturing an ultrasonic transducer in which a pair of interdigital electrodes are provided on the surface of a piezoelectric plate and a bulk wave is generated in a direction substantially perpendicular to the surface of the piezoelectric plate, the interdigital electrodes are provided on the surface of one ferroelectric plate. A method for manufacturing an ultrasonic transducer, comprising the steps of forming electrodes and providing cut grooves between the interdigital electrodes, and after the step is completed, polarizing a strong electric plate.
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JPS53126243A (en) * 1977-04-07 1978-11-04 Philips Nv Elastic wave device

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