JPS62167541A - 超音波探触子とその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はリニア型の超音波探触子とその製造方法に関す
る。

〈従来の技術〉 従来のリニア型超音波探触子は、第４図の断面図に示す
ように、振動子エレメント１゜の幅方向（振動子エレメ
ント１゜の配列方向と直交する方向）の両側に現われた
アース電極２゜と信号電極３゜とに、幅方向両側からそ
れぞれアース用フレキシブルケーブル４゜と信号用フレ
ギンプルケーブル５゜とを接続した構造である。

この超音波探触子の製造に当たっては、圧電基板の幅方
向両側にアース電極２゜と信号電極３゜とがそれぞれ形
成された圧電素子を用意し、この圧電素子の幅方向両側
からアース電極２゜と信号電極３゜とにそれぞれアース
用フレキシブルケーブル４゜と信号用フレキシブルケー
ブル５゜とを接続するとともに、圧電素子を幅方向に切
断して多数の振動子エレメント１゜、・・・を分割形成
するようにしていた。

第４図中、符号６゜は振動子エレメント１゜の背面側に
形成されたゴム等のバッキング材、７ｏは整合層である
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来の超音波探触子の構造および製造方法で
は、アース用と信号用との２枚のフレキシブルケーブル
４゜、５ｏを用意し、圧電素子に対して各フレキシブル
ケーブル４゜、５ｏ毎に圧電素子の片側ずつ、位置決め
、半田付け、接着等の作業を２回繰り返して行なう必要
があり、全体として工程が複雑化するという問題があっ
た。

本発明は、」二連の点に鑑みて成されたものであって、
圧電素子に対するフレキンプルケーブルの位置決め、半
田付け、接着等の作業を１回で済むようにして、超音波
探触子の製造工程を簡略化することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上述の目的を達成するために、多数の振動子
エレメントの幅方向一側にこれら振動子エレメントの配
列方向に延びる結合部を達成して櫛歯状の圧電素子を形
成し、この圧電素子の一方の主表面において前記結合部
を介して各振動子エレメントのアース電極を共通化し、
この共通化したアース電極を圧電素子の長手方向一端部
から他の主表面に導き、圧電素子の他の主表面に現イつ
れたアース電極と各振動子エレメントの信号電極とに圧
電素子の幅方向一側からアース用および信号用のフレキ
シブルケーブルを接続して超音波探触子を構成した。

また、本発明は、上記構成の超音波探触子を得るために
、圧電基板の一方の主表面のほぼ全面に電極層が形成さ
れるとともに他の主表面にはその幅方向の一側にギャッ
プがある状態で電極層が形成され、かつ両主表面の電極
層が圧電基板の長手方向一端部において互いに連続した
圧電素子材料を用意する工程と、前記圧電素子材料のギ
ャップ側主表面の電極層に、ギャップとは反対の側部か
らアース用および信号用のフレキシブルケーブルを接続
する工程と、フレキシブルケーブルが接続された圧電素
子材料に対して、該フレキシブルケーブルの接続側から
前記ギャップに達する位置までダイシングを行なって多
数の振動子エレメントを分割形成するとともに圧電素子
のギャップ側主表面において他の主表面の電極に連続す
るアース電極と各振動子エレメントの信号電極とを分割
形成する工程とを含んで超音波探触子の製造方法を構成
した。

〈実施例〉 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図および第２図は、いずれも本発明に係る超音波探
触子の要部の斜視図であり、第１図は超音波発射面から
見た図であり、第２図は背面側から見た図である。

これらの図面に示すように、本発明の超音波探触子は、
櫛歯状の圧電素子１を有する。櫛歯状の圧電素子Ｉは、
ヂタンジルコン酸鉛等で作られた圧電基板２の両主表面
にそれぞれ所要の電極３ａ。

３　ｂ、　３　ｃ、　３　ｄを形成したもので、多数の
振動子エレメント４．　と、これら振動子エレメント４
の配列方向に延びる結合部５とから成る。結合部５は、
振動子エレメント４の幅方向（振動子エレメント４の配
列方向と直交する方向）の一側に一体に達成されている
。

しかして、圧電素子１の一方の主表面（この実施例で（
Ｊ超音波発射側の主表面で、第１図では」二面）におい
ては、結合部５を介して各振動子エレメント４のアース
電極３ａ、　　が共通化している。

また、圧電素子１の他の主表面である背面側主表面にお
いては、第２図に明示するよ・うに、結合部５表面にギ
ャップ６が形成され、各振動子エレメント４の信号電極
３ｂ、・・・は互いに分離している。

共通化したアース電極３ａは、圧電素子Ｉの長手方向一
端部＋ａの電極連続部３Ｃを介して背面側主表面に導か
れている。３ｄは背面側主表面に現われたアース電極で
ある。したがって、圧電素子１の背面側主表面には、ア
ース電極３ｄと各振動子エレメント４の信号電極３ｂと
が現イつれている。

７はアース用フレキシブルケーブルであり、８は信号用
フレキシブルケーブルである。これらのフレキシブルケ
ーブル７．８は、圧電素子１の背面側主表面においてギ
ャップ６とは反対の側部からアース電極３ｄと各振動子
エレメント４の信号電極３ｂとにそれぞれ接続されてい
る。図中、符号９はバッキング層である。

次に上記構成の超音波探触子の製造方法を第３図の説明
図に基づいて説明する。

（Ｉ）　　準備工程 まず、圧電素子材料１０を用意する。この圧電素子材料
ＩＯは、圧電基板２の両主表面に所要の電極層３０ａ、
３０ｂ、３０ｃを形成することによって、造られる。す
なわち、圧電基板２の一方の主表面の全面に電極層３０
ａを形成するとともに、他の主表面にはその幅方向の一
側にギャップ６がある状態で電極層３０ｂを形成し、か
つ圧電基板２の長手方向の一端部に電極連続部３０ｃを
設けて両主表面の電極層３０ａ、３０ｂを互いに連続さ
せる。

（Ｈ）　　接続工程 次に、圧電素子材料ＩＯの背面の電極層３０ｂに、その
幅方向一側からアース用のフレキシブルケーブル７と信
号用のフレキシブルケーブル８とを接続する。フレキシ
ブルケーブル７．８が接続される側部は、ギャップ６と
の反対の側部である。

この場合、アース用フレキシブルケーブル７の接続位置
は、圧電素子材料１０の長手方向一端部に設定し、信号
用フレキシブルケーブル８の接続位置は、アース用フレ
キシブルケーブル７に隣り合一７＝ う位置に設定する。

なお、この実施例では、アース用フレキシブルケーブル
７と信号用フレキシブルケーブル８とを別体に構成した
が、アース線と信号線とを有する単一のフレキシブルケ
ーブルを用いてもよい。

こののち、これらフレキシブルケーブル７．８の接続部
を挟み込む形で、圧電素子材料１０の背面にバッキング
層９を設ける。

（ＩＩＩ）　　切断工程 そして、フレキシブルケーブル７．８が接続された圧電
素子材料１０に対して、フレキシブルケーブル７．８の
接続側からギャップ６に達する位置までダイシングを行
なう。第３図中、符号りは、ダイシング個所およびダイ
シング方向を示す。

このダイシングによって、多数の振動子エレメント４．
・・・と結合部５とを有する櫛歯状の圧電素子１が得ら
れる。この櫛歯状の圧電素子１の超音波発射側主表面で
は、電極層３０ａは互いに連続しており、この電極層３
０ａは共通アース電極３ａとなる。他方、背面側主表面
では、電極層３０ｂが切断溝１１によって分割される。

２本の切断溝１１．１１に挟まれた電極層３０ｂは、各
振動子エレメント４の信号電極３ｂとなり、圧電素子ｌ
の長手方向一端部１ａに位置する電極層３０ｂはアース
電極３ｄとなる。このアース電極３ｄは、電極連続部３
０ｃ（３ｃ）を介して超音波発射側主表面の共通アース
電極３ａに連続している。

これによって、櫛歯状の圧電素子Ｉの背面側主表面には
、各振動子エレメント４の信号電極３ｂと、アース電極
３ｄとが形成される。各電極３ｂ。

３ｄに対応する位置には、それぞれアース用フレキシブ
ルケーブル７と信号用フレキシブルケーブル８とが既に
接続されているから、アース電極３ｄはアース用フレキ
シブルケーブル７に、また、各振動子エレメント４の信
号電極３ｂは信号線用フレキシブルケーブル８に各別に
接続されることになる。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、圧電素子の幅方向一側に
フレキシブルケーブルを接続するだけで、各振動子エレ
メントのアース電極および信号電極に信号線およびアー
ス線をそれぞれ結線することができるから、圧電素子に
対するフレキシブルケーブルの位置決め、半田付け、接
着等の作業が１回で済む。そのため、製造工程が簡略化
され、安価な超音波探触子が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例に係り、第１図
は超音波発射側から見た斜視図、第２図は背面側から見
た斜視図、第３図は製造工程を示す説明図、第４図は従
来例の断面図である。 １　・圧電素子、２・・・圧電基板、３・・電極（３ａ
。 ３ｄ・・アース電極、３ｂ・・信号電極、３ｃ・電極連
続部）、４・・・振動子エレメント、５・・・結合部、
６・・ギャップ、７，８・・・フレキシブルケーブル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の振動子エレメントの幅方向一側にこれら振
   動子エレメントの配列方向に延びる結合部を達成して櫛
   歯状の圧電素子を形成し、この圧電素子の一方の主表面
   において前記結合部を介して各振動子エレメントのアー
   ス電極を共通化し、この共通化したアース電極を圧電素
   子の長手方向一端部から他の主表面に導き、圧電素子の
   他の主表面に現われたアース電極と各振動子エレメント
   の信号電極とに圧電素子の幅方向一側からアース用およ
   び信号用のフレキシブルケーブルを接続したことを特徴
   とする超音波探触子。
2. （２）圧電基板の一方の主表面のほぼ全面に電極層が形
   成されるとともに他の主表面にはその幅方向の一側にギ
   ャップがある状態で電極層が形成され、かつ両主表面の
   電極層が圧電基板の長手方向一端部において互いに連続
   した圧電素子材料を用意する工程と、前記圧電素子材料
   のギャップ側主表面の電極層に、ギャップとは反対の側
   部からアース用および信号用のフレキシブルケーブルを
   接続する工程と、フレキシブルケーブルが接続された圧
   電素子材料に対して、該フレキシブルケーブルの接続側
   から前記ギャップに達する位置までダイシングを行なっ
   て多数の振動子エレメントを分割形成するとともに圧電
   素子のギャップ側主表面において他の主表面の電極に連
   続するアース電極と各振動子エレメントの信号電極とを
   分割形成する工程とを含むことを特徴とする超音波探触
   子の製造方法。