JPS63276399A - Manufacture of ultrasonic probe - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
Ｘ方向のスライス工程（Ａ）と、溝成形工程（Ｃ）と、
導体形成工程（Ｄ）と、膜形成工程（Ｅ）と、Ｙ方向の
スライス工程（Ｂ）との順序によって製造することによ
り、マトリックスアレイ状に配列された圧電素子の背面
整合層に送信または受信される信号線の接続が行われる
導体帯と、導体膜とが形成されるようにしたものである
。[Detailed Description of the Invention] [Summary] A slicing process in the X direction (A), a groove forming process (C),
By manufacturing in the order of conductor formation process (D), film formation process (E), and Y-direction slicing process (B), transmission or reception is performed on the back matching layer of piezoelectric elements arranged in a matrix array. A conductor band and a conductor film are formed to connect signal lines to be connected.
本発明はマトリックスアレイ状に配列された圧電素子を
備えた超音波探触子の製造方法に係り、特に、該圧電素
子の背面整合層に送信または受信される信号線の接続が
行われる導体帯と、導体膜とが形成されるようにした超
音波探触子の製造方法に関する。The present invention relates to a method for manufacturing an ultrasonic probe equipped with piezoelectric elements arranged in a matrix array, and particularly to a conductor band to which signal lines to be transmitted or received are connected to a matching layer on the back surface of the piezoelectric elements. and a conductor film are formed.
超音波診断装置などに用いられる被検体に密着させて所
定の診断像を得るリニアアレイ、フエ゛−ズドアレイ、
コンヘックスアレイなどのアレイ型の超音波探触子は複
数個の圧電素子が所定のピッチで配列されることで構成
されている。Linear arrays, phased arrays, etc. used in ultrasonic diagnostic equipment, etc. that obtain a predetermined diagnostic image by placing them in close contact with a subject to be examined.
An array type ultrasonic probe such as a conhex array is composed of a plurality of piezoelectric elements arranged at a predetermined pitch.
このような圧電素子は選択的に稼働されることで走査さ
れ、被検体の診断深度の浅い箇所では超音波探触子の開
口を小さく、診断深度の深い箇所では開口を大きくする
ことで送信または受信し、いづれの診断深度であっても
極力細いビームによって診断が行われるようにする可変
開口法が知られている。Such a piezoelectric element is scanned by being activated selectively, and transmits or A variable aperture method is known in which diagnosis is performed using a beam as thin as possible, regardless of the depth of diagnosis.
ノさ
し＃し、このような方法では、走査方向のビーム幅は細
（することができるが、走査方向に直交する方向のビー
ム幅を細くすることはできない。Note that with such a method, the beam width in the scanning direction can be narrowed, but the beam width in the direction orthogonal to the scanning direction cannot be narrowed.
そこで、近年では、走査方向に直交する方向の開口を変
化させるよう走査方向に直交する方向に対しても圧電素
子を分割するマトリックスアレイ状に配列された超音波
探触子が提案されるようになった。Therefore, in recent years, ultrasonic probes have been proposed in which piezoelectric elements are arranged in a matrix array in which piezoelectric elements are divided in a direction perpendicular to the scanning direction so as to change the aperture in the direction perpendicular to the scanning direction. became.
このようなマトリックスアレイ状の超音波探触子では圧
電素子が複数列に配列されることになるため、例えば、
３列に分割された場合は、それぞれの圧電素子に送信ま
たは受信を行う信号線の接続は両端の列に対しては側端
よりリード線を引き出すことで容易に行うことができる
が、特に、中間列ではリード線の引き出しが困難となる
。In such a matrix array ultrasonic probe, piezoelectric elements are arranged in multiple rows, so for example,
When the piezoelectric elements are divided into three rows, the signal wires for transmitting or receiving signals to each piezoelectric element can be easily connected to the rows at both ends by pulling out lead wires from the side ends. It is difficult to draw out the lead wires in the middle row.
したがって、このようなマトリックスアレイ状の超音波
探触子では中間列の圧電素子に対する送信または受信を
行う信号線の接続が容易に行われるように形成されるこ
とが望まれている。Therefore, it is desired that such a matrix array type ultrasonic probe be formed so that signal lines for transmitting or receiving data can be easily connected to the piezoelectric elements in the middle row.
従来は第３圓の従来の斜視図に示すように構成され、ま
た、第４図の（ａ） （ｂ） （ｃ）の従来の製造工程
図によって製造が行われていた。Conventionally, the structure was as shown in the conventional perspective view of the third circle, and manufacturing was performed according to the conventional manufacturing process diagrams shown in FIGS. 4(a), 4(b), and 4(c).
第３図に示すように、溝１２を形成することで３列に分
割され、更に、スリット１３によって各列を所定のピッ
チＰに分割されたそれぞれの圧電素子１−Ｃ１〜２．１
−３の一方の電極ＩＡには前面整合層２が、他の電極Ｉ
Ｂには音波吸収体１５が設けられ、それぞれの圧電素子
１−Ｌ １−２．１−３に送信または受信される信号線
は前面整合層２を導電性の材質によって形成し、電極Ｉ
Ａに対しては前面整合層２を介してアースを接続し、電
極ＩＢに対してはフレキシブルプリント牟反１０を固着
し、フレキシフ゛ルプリント＋反１０を介して信号線の
接続を行うように形成されていた。As shown in FIG. 3, the piezoelectric elements 1-C1 to 2.1 are divided into three rows by forming grooves 12, and each row is further divided at a predetermined pitch P by slits 13.
-3, one electrode IA has a front matching layer 2, and the other electrode IA has a front matching layer 2.
B is provided with a sound wave absorber 15, and the signal line transmitted or received by each piezoelectric element 1-L 1-2.
A is connected to the ground via the front matching layer 2, a flexible printed strip 10 is fixed to the electrode IB, and a signal line is connected via the flexible printed strip 10. was.
しかし、この場合、フレキシブルプリント板１０を介し
て信号線の接続を行うことができるのは両端の列に位置
した圧電素子１−１．１−３であり、中間の列に位置し
た圧電素子１−２に対する信号線の接続を行うことがで
きない。However, in this case, only the piezoelectric elements 1-1, 1-3 located in the rows at both ends can connect the signal line via the flexible printed board 10, and the piezoelectric elements 1-1 located in the middle row -2 cannot be connected to the signal line.
したがって、中間の列に位置した圧電素子１−２に対し
ては電極ＩＢにリード線１１をボンディングなどにより
固着し、リード線１１を介して信号線の接続が行われる
ように形成されていた。Therefore, for the piezoelectric element 1-2 located in the middle row, a lead wire 11 is fixed to the electrode IB by bonding or the like, and a signal line is connected to the piezoelectric element 1-2 through the lead wire 11.
このような構成は第４図の（ａ）−（ｂ） （ｃ）に示
す製造工程によって製造が行われていた。Such a structure has been manufactured by the manufacturing steps shown in FIGS. 4(a)-(b) and (c).
第４図の（ａ）に示すように、先づ、前面整合層２が固
着されることで形成された圧電素子をスライスマシンな
どを用いて溝１２を設けることにより１−１．１−２．
１−３のように電極ＩＢ側より分割する。As shown in FIG. 4(a), first, the piezoelectric element formed by fixing the front matching layer 2 is formed with grooves 12 using a slicing machine or the like. ．．
Divide from the electrode IB side as shown in 1-3.
次に、（ｂ）に示すように、両端の列に位置した圧電素
子１−１．１−３の電極ＩＢに対してはフレキシブルプ
リント板１０を固着し、中央の列に位置した圧電素子１
−２にはリード線１１の固着を行う。この固着は、通常
、超音波ボンダなどによる半田付け、または、溶接付け
によって行われる。Next, as shown in (b), the flexible printed board 10 is fixed to the electrode IB of the piezoelectric elements 1-1, 1-3 located in the rows at both ends, and the piezoelectric element 1 located in the center row
-2, the lead wire 11 is fixed. This fixation is usually performed by soldering or welding using an ultrasonic bonder or the like.
このようにフレキシフ゛ルフ゛リント＋反１０とリード
線１１とが固着された後は、（＠に示すように、前述と
同様にスライスマシンなどを用いて溝１２に直交するス
リット１３を設け、各列の圧電素子１−１．１−２、Ｌ
３を所定のピッチによってカットし、更に、電極ＩＢの
上に音波吸収体１５をモールド成形することで製造が行
われていた。After the flexible fiber + fabric 10 and the lead wire 11 are fixed in this way, slits 13 perpendicular to the grooves 12 are formed using a slicing machine or the like as described above, as shown in @. Piezoelectric element 1-1.1-2, L
3 was cut at a predetermined pitch, and then a sound wave absorber 15 was molded onto the electrode IB.
このような製造方法では、リード線１１の固着は圧電素
子１−２の一つ一つに対して付線を行わなければならな
いため、多（の製作工数を要し、コストアップとなり、
更に、このようなリード線１１は音波吸収体の中に布設
されることになるため、リード線１１による不要な音波
の反射が生じ、パルス継続時間、音場などの音響特性を
劣化させる問題を有していた。In such a manufacturing method, the lead wires 11 must be attached to each piezoelectric element 1-2 one by one, which requires a large number of manufacturing man-hours, which increases costs.
Furthermore, since such lead wires 11 are installed inside a sound wave absorber, unnecessary reflection of sound waves by the lead wires 11 occurs, which causes the problem of deterioration of acoustic characteristics such as pulse duration and sound field. had.
第１図は本発明の原理ブロンク図である。 FIG. 1 is a bronch diagram of the principle of the present invention.
第１回に示すように、Ｘ方向のスライス工程（＾）によ
り分割された圧電素子の背面整合層の中央部に所定の幅
で他方の電極に達する深さの溝を形成する溝成形工程（
Ｃ）と、該溝に導電材を充填し、硬化させることにより
導体帯を形成する導体形成工程（Ｄ） と、該導体に電
気導通を有するように該背面整合層の上面に導体膜を形
成する膜形成工程（Ｅ）とが行われ、Ｙ方向のスライス
工程（Ｂ）により各列が所定のピ宍ツチによって該背面
整合層と、該圧電素子とを分割することで製造するよう
にしたものである。As shown in Part 1, a groove forming process (in which a groove with a predetermined width and a depth reaching the other electrode is formed in the center of the back matching layer of the piezoelectric element divided by the slicing process (^) in the X direction)
C), a conductor forming step (D) of filling the groove with a conductive material and curing it to form a conductor band; and forming a conductor film on the upper surface of the back matching layer so as to have electrical continuity with the conductor. A film forming step (E) was performed, and each row was manufactured by dividing the back matching layer and the piezoelectric element by a predetermined pitch in a slicing step (B) in the Y direction. It is something.
このように製造することによって前述の問題点は解決さ
れる。By manufacturing in this way, the aforementioned problems are solved.
即ち、圧電素子の背面整合層をＸ方向のスライス工程に
より列に分割した中央部の列に対して、先づ、溝を形成
し、その溝に導体帯を形成し、更に、背面整合層の上面
に導体膜を形成し、次に、導体膜が形成された背面整合
層と、圧電素子とをＹ方向のスライス工程により各列を
所定のピンチにより分割することで製造を行うようにし
たものである。That is, the back matching layer of the piezoelectric element is divided into rows by a slicing process in the X direction, and grooves are first formed in the central row, conductor bands are formed in the grooves, and then the back matching layer is divided into rows. A device in which a conductor film is formed on the top surface, and then the back matching layer on which the conductor film is formed and the piezoelectric element are manufactured by slicing the piezoelectric elements in the Y direction by dividing each row with a predetermined pinch. It is.
したがって、一方の電極には前面整合層を介してアース
を接続し、中央部に位置した圧電素子の他方の電極には
導体帯と導体膜とを介して信号線の接続を行うことがで
き、従来のようなリード線を設ける必要がな（なり、リ
ード線の付線工数が削減され、コストダウンが図れ、更
に、リード線による音響特性の劣化が解消され、品質の
向上を図ることができる。Therefore, the ground can be connected to one electrode through the front matching layer, and the signal line can be connected to the other electrode of the piezoelectric element located in the center through the conductor band and conductor film. There is no need to provide lead wires as in the past, which reduces the number of man-hours required for attaching lead wires, reducing costs.Furthermore, it eliminates the deterioration of acoustic characteristics caused by lead wires, improving quality. .
以下本発明を第２図を参考に詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below with reference to FIG.
第２図の（ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ） （ｅ）は本
発明による一実施例の製造工程図である。全図を通じて
、同一符号は同一対象物を示す。(a), (b), (c), (d), and (e) of FIG. 2 are manufacturing process diagrams of an embodiment according to the present invention. The same reference numerals indicate the same objects throughout the figures.
第２図の（ａ）に示すように、先づ、放射側となる電極
ＩＡには波長の１７４の厚さになる前面整合層２が積層
された圧電素子をスライスマシンなどを用いて溝１２を
設けることにより、１−１．１−２．１−３のように電
極ＩＢ側より分割するＸ方向のスライス工程による加工
を行い、また、両端の列に位置された圧電素子１〜１．
１−３に対してはフレキシブルプリント板１０を固着す
る。As shown in FIG. 2(a), first, a piezoelectric element on which a front matching layer 2 having a thickness of 174 wavelengths is laminated on the electrode IA on the radiation side is cut into grooves using a slicing machine or the like. By providing 1-1.1-2.1-3, processing is performed by a slicing process in the X direction of dividing from the electrode IB side, and the piezoelectric elements 1 to 1 located in the rows at both ends are processed.
A flexible printed board 10 is fixed to 1-3.
このようなＸ方向のスライス工程により圧電素子１−１
．１−２．１−３に分割する場合は、前述のように、前
面整合層２を導体性の材質によって形成することにより
、溝１２が形成されても圧電素子１−１．１−２゜１−
３間の電極ＩＡは互いに電気導通を有するように形成す
る必要がある。Through such a slicing process in the X direction, the piezoelectric element 1-1
．． In the case of dividing into 1-2.1-3, as described above, by forming the front matching layer 2 from a conductive material, even if the groove 12 is formed, the piezoelectric element 1-1.1-2° 1-
The electrodes IA between the three need to be formed so as to have electrical continuity with each other.
このようにフレキシブルプリント板１０を固着した後は
、電極ＩＢ側には（ｂ）に示すように、エポキシ樹脂と
酸化鉄粉末を所定の比率で混合したものを硬化させるこ
とで積層を行うことで背面整合層３を形成する。After the flexible printed board 10 is fixed in this way, as shown in (b) on the electrode IB side, a mixture of epoxy resin and iron oxide powder in a predetermined ratio is cured to perform lamination. A back matching layer 3 is formed.
この場合の背面整合層３の厚さは波長の１７２になるよ
うに積層されることが望ましい。In this case, it is desirable that the back matching layer 3 be laminated so that the thickness is 172 wavelengths.
このようにして積層された背面整合層３には（ｃ）に示
すように、スライスマシンを用いて、中央部に電極ＩＢ
を露出させる深さで幅５０〜２００ μ岨の切断溝１４
を形成する溝成形工程による加工を行う。As shown in (c), the back matching layer 3 laminated in this way is provided with an electrode IB at the center using a slicing machine.
The cutting groove 14 has a width of 50 to 200 μm at a depth that exposes the
Processing is performed using a groove forming process to form.
次に、（ｄ）に示すように、この切断溝１４には導電ペ
ースト、または、半田などの導電材を充填し、導電ペー
ストの場合は硬化させることで導体帯４を形成する導体
成形工程による加工を行う。Next, as shown in (d), the cutting groove 14 is filled with a conductive paste or a conductive material such as solder, and in the case of a conductive paste, the conductor band 4 is formed by hardening. Perform processing.
更に、このように導体帯４が形成された背面整合層３の
上面には（ｅ）に示すように、導体膜５をメッキ、蒸着
などによりチタン、ニッケル、金などの金属材による膜
を形成する膜成形工程の加工を行う。Further, as shown in (e), on the upper surface of the back matching layer 3 on which the conductor band 4 is formed, a conductor film 5 is formed by plating, vapor deposition, etc., using a metal material such as titanium, nickel, or gold. Perform the film forming process.
そして、最後に、スライスマシンを用いてスリット１３
を設けるＹ方向のスライス工程により、各列の圧電素子
１−１．１−２．１’−３と背面整合層３とを所定のピ
ッチＰに分割する。Finally, slit 13 using a slicing machine.
The piezoelectric elements 1-1.1-2.1'-3 and the back surface matching layer 3 in each row are divided into a predetermined pitch P by a slicing process in the Y direction.
このような製造工程の順序によって製造を行うと、中央
部に位置された圧電素子１−２の電極ＩＢに対しては、
従来のようなリード線１１を一つ一つの圧電素子に付線
することなく、導体膜５にフレキシブルプリント板を固
着すると導体帯４と導体膜５とを介して信号線の接続を
行うことができる。When manufacturing is performed in accordance with this order of manufacturing steps, for the electrode IB of the piezoelectric element 1-2 located in the center,
By fixing the flexible printed board to the conductor film 5, the signal line can be connected via the conductor band 4 and the conductor film 5, without attaching the lead wire 11 to each piezoelectric element as in the conventional case. can.
以上説明したように、本発明によれば、背面整合層に設
けられた導体帯と、導体膜とにより中央部に位置した圧
電素子の信号の接続を行うことができる。As described above, according to the present invention, signals of the piezoelectric element located at the center can be connected by the conductor band provided on the back matching layer and the conductor film.
したがって、従来のリード線を付線することによって形
成した場合に比較して、音波特性の向上が図ｎ、更に、
製造が容易となり、製造工数の削減によるコストダウン
が図れ、実用的効果は大である。Therefore, compared to the conventional case formed by attaching lead wires, the sound wave characteristics are improved as shown in Figure n.
Manufacturing becomes easier and costs can be reduced by reducing manufacturing man-hours, which has great practical effects.
第１図は本発明の原理ブロック図。
第２図の（ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ） （ｅ）は本
発明による一実施例の製造工程図。
第３図は従来の斜視図。
第４図の（ａ） （ｂ） （ｃ）は従来の製造工程図を
示す。
図において、
ＡはＸ方向のスライス工程、Ｃは溝成形工程。
（ρ）
ｔｅ）
７７（づ；１！−クツ１′に！−３−Ｊ多１τ１１（“
ゾっ；；（↓須ム≧り７著２１図（〒つ２ジ
良釆り４招郭
１乞図FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention. (a), (b), (c), (d), and (e) of FIG. 2 are manufacturing process diagrams of an embodiment according to the present invention. FIG. 3 is a conventional perspective view. FIGS. 4(a), 4(b), and 4(c) show conventional manufacturing process diagrams. In the figure, A is the slicing process in the X direction, and C is the groove forming process. (ρ) te) 77 (zu; 1! - shoes 1'! - 3 - J multi 1 τ11 (“
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Claims (1)
整合層が形成された圧電素子を走査方向に分割するＸ方
向のスライス工程（Ａ）と、該走査方向に直交する方向
に分割するＹ方向のスライス工程（Ｂ）とにより、それ
ぞれの圧電素子がマトリックスアレイ状に配列されるよ
うに形成される超音波探触子の製造方法において、 前記Ｘ方向のスライス工程（Ａ）により分割された前記
背面整合層の中央部に所定の幅で前記他方の電極に達す
る深さの溝を形成する溝成形工程（Ｃ）と、該溝に導電
材を充填することにより導体帯を形成する導体形成工程
（Ｄ）と、該導体に電気導通を有するように該背面整合
層の上面に導体膜を形成する膜形成工程（Ｅ）とが行わ
れ、前記Ｙ方向のスライス工程（Ｂ）により各列を所定
のピッチにより該背面整合層と、前記圧電素子とが分割
さるれことで製造されることを特徴とする超音波探触子
の製造方法。[Claims] An X-direction slicing step (A) of dividing a piezoelectric element in which a front matching layer is formed on one electrode and a back matching layer is formed on the other electrode in the scanning direction; A method for manufacturing an ultrasound probe in which piezoelectric elements are formed so as to be arranged in a matrix array by a Y-direction slicing step (B) of dividing into orthogonal directions, wherein the X-direction slicing step A groove forming step (C) of forming a groove with a predetermined width and a depth reaching the other electrode in the center of the back matching layer divided by (A), and filling the groove with a conductive material. A conductor forming step (D) of forming a conductor band and a film forming step (E) of forming a conductive film on the upper surface of the back matching layer so as to have electrical continuity with the conductor are performed, and the slicing in the Y direction is performed. A method for manufacturing an ultrasonic probe, characterized in that in step (B), each row is divided into the back surface matching layer and the piezoelectric element at a predetermined pitch.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62111116A JPS63276399A (en) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | Manufacture of ultrasonic probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62111116A JPS63276399A (en) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | Manufacture of ultrasonic probe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63276399A true JPS63276399A (en) | 1988-11-14 |
Family
ID=14552822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62111116A Pending JPS63276399A (en) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | Manufacture of ultrasonic probe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63276399A (en) |
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1987
- 1987-05-07 JP JP62111116A patent/JPS63276399A/en active Pending
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