WO2006038525A1 - 超音波探触子 - Google Patents

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WO2006038525A1
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ultrasonic probe
conductor
acoustic matching
adhesive
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Takuya Imahashi
Akiko Mizunuma
Yukihiko Sawada
Katsuhiro Wakabayashi
Sunao Sato
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Olympus Corporation
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    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49005—Acoustic transducer

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic probe that obtains an ultrasonic tomographic image by transmitting and receiving ultrasonic waves in a body cavity of a living body.
  • Patent Document 1 An ultrasonic probe used in an ultrasonic diagnostic apparatus requires fine processing in its manufacture, and various manufacturing methods have been proposed (for example, Patent Document 1, Patent document 2.).
  • Patent Document 1 describes that an FPC and a piezoelectric vibrator are bonded.
  • solder when solder is used, the load mass to vibration of each piezoelectric vibrator after cutting, which makes it difficult to control the amount of solder, varies.
  • Patent Document 2 there is an example in which a conductive adhesive is used as a method other than soldering.
  • a wiring board is provided on the side surface of the back load material, and this board and the piezoelectric vibrator are wired with a conductive adhesive.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 5-3598
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No.59-20240
  • the present invention provides an ultrasonic probe that is small in size, improved in reliability, does not hinder vibration of a piezoelectric vibrator, and suppresses characteristic variations.
  • a plurality of piezoelectric vibrators each having an electrode on each of two opposed surfaces, an acoustic matching layer laminated on a first surface side of the two surfaces, and the piezoelectric A wiring board that is in contact with a vibrator and stacked on the acoustic matching layer; and a conductor that electrically connects the wiring board and the electrode on the second surface side of the two surfaces.
  • the method of manufacturing an ultrasonic probe includes: a piezoelectric vibrator forming step of forming the piezoelectric vibrator in the acoustic matching layer; and the piezoelectric vibration on a surface of the acoustic matching layer and a side surface of the piezoelectric vibrator.
  • FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of an ultrasonic endoscope.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the distal end portion 3 of the ultrasonic endoscope 1 of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the structure constituting the ultrasonic transducer in the manufacturing process of the ultrasonic transducer. It is.
  • FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of an ultrasonic transducer constituting the inside of the ultrasonic probe 10 in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of an ultrasonic transducer constituting the inside of the ultrasonic probe 10 in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of an ultrasonic transducer constituting the inside of the ultrasonic probe 10 in the third embodiment.
  • FIG. 7 is a view showing a state in which an adhesive according to a fourth embodiment is applied to the side surface of a piezoelectric vibrator 23.
  • FIG. 1 shows an external configuration of an ultrasonic endoscope according to an embodiment of the present invention.
  • the ultrasonic endoscope 1 includes an operation unit 6 at the base end of the elongated insertion unit 2 and a scope connector 8 at one end.
  • a universal code 7 connected to a light source device (not shown) extends from the side of the operation unit 6.
  • the scope connector 8 is connected to an ultrasonic observation apparatus (not shown).
  • the insertion portion 2 is configured by connecting a distal end portion 3, a bendable bending portion 4, and a flexible flexible tube portion 5 in order from the distal end side.
  • the operation section 6 is provided with a bending operation knob 6a, and the bending section 4 can be bent by operating the bending operation knob 6a.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the distal end portion 3 of the ultrasonic endoscope 1 of FIG.
  • An ultrasonic probe 10 is provided at the distal end portion 3, and an inclined surface portion 12 is provided between the bending portion 4 and the ultrasonic probe 10.
  • the ultrasonic probe 10 is covered with a material on which the acoustic lens 11 is formed.
  • the slope 12 includes an illumination lens cover 14 that constitutes an illumination optical unit that irradiates the observation site with illumination light, an observation lens cover 13 that constitutes an observation optical unit that captures an optical image of the observation site, and an opening through which the treatment tool projects.
  • a forceps outlet 15 is provided.
  • FIG. 3 is a perspective view of the structure constituting the ultrasonic transducer in the manufacturing process of the ultrasonic transducer.
  • the wiring substrate 20, the conductor 21, the electrodes 22 (22a, 22b), the piezoelectric transducer 23, the acoustic matching layer 24 (first acoustic matching layer 2 4a, the second acoustic matching layer 24b), the GND (ground) conductive portion 25, and the structure A composed of the groove 26 are produced. Now, the production of the structure A will be described.
  • the first acoustic matching layer 24a is formed.
  • a dicing saw precision cutting machine
  • a groove is formed in the first acoustic matching layer 24a, and conductive grease is cast in the groove to form the GND conductive portion 25.
  • the piezoelectric vibrator 23 in which the electrode layers 22a and 22b are formed on both opposing surfaces is joined.
  • the wiring board 20 is attached adjacent to the piezoelectric vibrator 23.
  • An electrode layer 20 a is formed on the surface of the wiring board 20.
  • a conductor 21 for electrically connecting the electrode 20a and the electrode 22a is attached.
  • the structure A formed as described above is cut to form a plurality of grooves (dicing grooves) 26 having a width of several tens of ⁇ m.
  • the groove width is preferably 20-50 / ⁇ ⁇ .
  • the structure A is cut so that only the second acoustic matching layer 24b is not completely cut but remains several tens / z m.
  • an ultrasonic probe in which the amount of conductive adhesive on each piezoelectric vibrator is made uniform and the upper surface of the wiring board adjacent to the piezoelectric vibrator is lower than the upper surface of the piezoelectric vibrator. Will be described.
  • FIG. 4 shows a manufacturing process of the ultrasonic transducer constituting the inside of the ultrasonic probe 10 in the present embodiment.
  • the acoustic matching layer 24 is formed, and the piezoelectric vibrator 23 is adhered thereon.
  • the wiring substrate 20 is bonded to both the upper surface of the acoustic matching layer 24 and the side surface of the piezoelectric vibrator 23 (FIG. 4 (a)).
  • the thickness of the wiring board 20 is made thinner than the thickness of the piezoelectric vibrator 23 so that the upper face of the wiring board 20 does not become higher than the upper face of the piezoelectric vibrator 23.
  • the electrode layers 22a and 22b are omitted. Explained below The same applies to Figures 5 to 7.
  • a conductive adhesive 33 is applied by screen printing. That is, first, as shown in FIG. 4B, the mask member 30 is brought into contact with the upper surface of the piezoelectric vibrator 23.
  • the mask member 30 used in the present embodiment is a flat plate, and an elongated hole 31 is provided on the flat plate in the plane direction. As described above, since the upper surface of the wiring substrate 20 is lower than the upper surface of the piezoelectric vibrator 23, a gap is generated between the lower surface of the mask 30 and the upper surface of the wiring substrate 20.
  • a pile of conductive adhesive 33 is applied in the vicinity of the hole 31 on the upper surface of the mask 30, and the tip of the squeegee 32 is in contact with the upper surface of the mask 30. Move toward hole 31. Then, as shown in FIG. 4 (d), the conductive adhesive 33 is pushed out into the hole 31, and the conductive adhesive 33 is formed along the shape of the hole 31 with the piezoelectric vibrator 23 and the wiring board 20 Adhere (ie, become conductor 21).
  • the conductive adhesive 33 is cured by removing the mask 30 and heating.
  • the conductive adhesive 33 is gel-like and has a high viscosity, so the liquid will not drip after removing the mask 30! /.
  • the thickness of the wiring board 20 is the same as the thickness of the piezoelectric vibrator 23, even if the design dimensions are difficult to match in terms of machining accuracy, a difference always occurs at the intersection level. If the wiring substrate 20 is thicker than the piezoelectric vibrator 23, a gap is formed between the piezoelectric vibrator 23 and the mask 30, so that the mask is unintentionally deformed by the squeegee 32 and the conductivity on the piezoelectric vibrator 23 is increased. The amount of the adhesive becomes indefinite, and the mass load becomes nonuniform in each vibrator. In the present embodiment, the thickness of the wiring board 20 is made thinner than the thickness of the piezoelectric vibrator 23. However, the position of the upper surface of the wiring board 20 is actually lower than the upper face of the piezoelectric vibrator 23. That's fine.
  • FIG. 5 shows a manufacturing process of the ultrasonic transducer constituting the inside of the ultrasonic probe 10 in the present embodiment.
  • the wiring substrate 20 is bonded to the upper surface of the acoustic matching layer 24 and the side surface of the piezoelectric vibrator 23. This bonding is performed using the adhesive 40 (FIG. 5 (a)).
  • the structure A forms a dicing groove 26 by making a plurality of cuts with a dicing saw. However, if the structure A is not sufficiently bonded using the adhesive 40, the dicing groove 26 is formed. Otherwise, the wiring substrate 20, the acoustic matching layer 24, or the piezoelectric vibrator 23 may peel off, resulting in disconnection or poor connection.
  • the corners of the wiring board 20 are chamfered (41) to increase the surface area to be bonded.
  • the concave portion 42 may be provided in the acoustic matching layer 24, and the adhesive may be filled therewith to increase the surface area to be bonded and to expect an anchor effect.
  • Fig. 5 (b) and Fig. 5 (c) may be combined.
  • an elastic adhesive may be used. This is because, when an elastic adhesive is used, it is possible to suppress the bonded member from being peeled off by vibration. Also
  • the anchor effect of the adhesive is enhanced, and it is possible to withstand the load when dicing the wiring board with a margin. Thereby, a yield can be improved.
  • the wiring board is made of the same ceramic as the piezoelectric vibrator and the load on the dicing blade is the same,.
  • FIG. 6 shows a manufacturing process of an ultrasonic transducer constituting the inside of the ultrasonic probe 10 in the present embodiment.
  • the corners of the piezoelectric vibrator 23 are chamfered (50).
  • the increase in the area of the conductive adhesive and the piezoelectric vibrator can enhance the bonding between the conductive adhesive and the piezoelectric vibrator.
  • the conductive adhesive may be peeled off from the piezoelectric vibrator 23 and may be disconnected.
  • the acute angle is chamfered to distribute the stress.
  • the contact area between the conductive adhesive and the piezoelectric vibrator is increased, and further, by dispersing the stress, the rate of disconnection and the like can be reduced, so that the yield is improved.
  • FIG. 7 shows a state in which an adhesive is applied to the side surface of the piezoelectric vibrator 23.
  • FIG. 7A shows the case where the adhesive 60 is applied only to the side surface portion of the piezoelectric vibrator 23 corresponding to the portion to be bonded to the side surface of the wiring board 20.
  • FIG. 7B shows the case where the adhesive 62 is applied to the entire side surface of the piezoelectric vibrator 23.
  • FIG. 7A a part 61 of the side surface of the piezoelectric vibrator 23 is in direct contact with the conductive adhesive 33 in FIG. 7A. Since an electric field is also generated in an oblique direction between the bottom surface of the vibrator 23, vibration is generated in the same direction as this direction. Since the vibration in the oblique direction becomes unnecessary vibration, it is a loss with respect to the originally required vibration. As a result, the sound characteristics are degraded. In addition, the vibration propagating to the conductive adhesive 33 also propagates unnecessary vibrations only in the vertical direction. Such vibrations in different directions may cause the conductive adhesive 33 to be distorted and crack.
  • an adhesive 62 is applied to the entire side surface of the piezoelectric vibrator 23. Then, as shown in FIG. 7 (a), a part of the side surface of the piezoelectric vibrator 23 and the conductive adhesive 33 are not in direct contact with each other. Disappears. Therefore, it is possible to suppress generation of unnecessary vibrations caused by side forces.
  • an elastic adhesive as described in the second embodiment.
  • the elastic adhesive is preferably more isolated from the viewpoint of preventing generation of an unnecessary electric field.
  • the elastic adhesive may be used in any of the first to fourth embodiments.
  • the elastic adhesive may be used in any of the first to fourth embodiments.
  • vibration to the conductive adhesive can be regulated, an unnecessary burden is not applied to the conductive adhesive, so that cracking of the conductive adhesive can be prevented and yield can be improved.

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Abstract

　対向する２つの面それぞれに電極を有する複数の圧電振動子と、前記２つの面のうち第１の面側に積層された音響整合層と、前記圧電振動子に接し前記音響整合層に積層された配線用基板と、該配線用基板と前記２つの面のうち第２の面側の前記電極とを電気的に接続する導電体とから構成される超音波探触子は、前記圧電振動子の前記第２の面と同方向の前記配線用基板の面は、該圧電振動子の前記第２の面より相対的に下方にあることを特徴とする。

Description

明 細 書
超音波探触子
技術分野
[0001] 本発明は、生体の体腔内において超音波の送受信を行うことにより、超音波断層 像を得る超音波探触子に関する。
背景技術
[0002] 超音波診断装置に用いられる超音波探触子は、その製造において微細な加工を 必要とするものであり、従来より様々な製造方法の提案がなされている（例えば、特許 文献 1、特許文献 2。）。
[0003] 圧電振動子への配線方法として FPC (フレキシブルプリント基板)を用いた場合、 F PCを圧電振動子に接続した後、ダイシングソ一で裁断し、分割することが一般的で ある（例えば、特許文献 1。 ) o特許文献 1では、ダイシングソー裁断時の負荷に耐え るため、接着剤を圧電振動子の側面に突出させるなどの剛性の向上が計られている
[0004] 超音波内視鏡などに搭載される体腔内超音波探触子では、全体寸法を極力小さく し、内視鏡挿入時の患者への負担を軽減する必要がある。特許文献 1の形状では、 剛性向上のための接着剤の量を規定できないため、完成時の寸法は接着剤という不 確定寸法を考慮した分大きくなつてしまう。
[0005] 特に、 FPCを背面負荷材の側面に沿って曲げる場合、 FPC弾性の残留応力が圧 電振動子近傍で大きくなり、配線の信頼性が低下する。また、特許文献 1では、 FPC と圧電振動子を接着する旨の記載がある。し力しながら、半田を使用した場合、半田 量のコントロールが難しぐ裁断後の各圧電振動子の振動への負荷質量がばらつき
、超音波特性に影響がでる。
[0006] 特許文献 2に示すように、半田以外の方法として、導電性接着剤を使用する例もあ る。特許文献 2では、背面負荷材側面に配線基板を設け、この基板と圧電振動子を 導電性接着剤で配線して 、る。
[0007] しかし、圧電振動子上に塗布される導電接着剤の量はコントロールが難しぐかつ、 音響放射方向（=振動方向）に導電性接着剤を塗布するため、各圧電振動子の振 動への負荷質量が大きくなる。
特許文献 1：特開平 5— 3598号公報
特許文献 2：特公昭 59— 20240号公報
発明の開示
[0008] 本発明では、小型で、信頼性の向上と圧電振動子の振動を妨げず、特性ばらつき を抑制した超音波探触子を提供する。
本発明にかかる超音波探触子は、対向する 2つの面それぞれに電極を有する複数 の圧電振動子と、前記 2つの面のうち第 1の面側に積層された音響整合層と、前記圧 電振動子に接し前記音響整合層に積層された配線用基板と、該配線用基板と前記 2つの面のうち第 2の面側の前記電極とを電気的に接続する導電体とから構成され、 前記圧電振動子の前記第 2の面と同方向の前記配線用基板の面は、該圧電振動子 の前記第 2の面より相対的に下方にある。
[0009] また、本発明にかかる、対向する 2つの面それぞれに電極を有する複数の圧電振 動子と、前記 2つの面のうち第 1の面側に積層された音響整合層と、前記圧電振動子 に接し前記音響整合層に積層された配線用基板と、該配線用基板と前記 2つの面の うち第 2の面側の前記電極とを電気的に接続する導電体と、から構成される超音波探 触子の製造方法は、前記音響整合層に前記圧電振動子を形成する圧電振動子形 成工程と、前記音響整合層の表面と前記圧電振動子の側面とに、該圧電振動子より も薄!ヽ前記配線用基板を形成する配線用基板形成工程と、前記配線用基板形成ェ 程の結果、構成された構造体の表面のうち、前記圧電振動子及び前記配線用基板 の合わせ面を含む所定部分以外をマスキングするマスキング工程と、前記マスキング 工程によりマスキングされて！/ヽな！ヽ部分に前記導電体を形成する導電体形成工程と 、前記マスキングされた部分を除去するマスキング除去工程とからなる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]超音波内視鏡の外観構成を示す図である。
[図 2]図 1の超音波内視鏡 1の先端部 3の拡大図である。
[図 3]超音波振動子の製造過程における超音波振動子を構成する構造体の斜視図 である。
[図 4]第 1の実施形態における超音波探触子 10内部を構成する超音波振動子の製 造工程を示す図である。
[図 5]第 2の実施形態における超音波探触子 10内部を構成する超音波振動子の製 造工程を示す図である。
[図 6]第 3の実施形態における超音波探触子 10内部を構成する超音波振動子の製 造工程を示す図である。
[図 7]第 4の実施形態における接着剤を圧電振動子 23の側面に塗布した様子を示す 図である。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 図 1は、本発明の実施形態における超音波内視鏡の外観構成を示す。超音波内 視鏡 1は、細長の挿入部 2の基端に操作部 6を備えて、一端にスコープコネクタ 8を有 する。この操作部 6の側部からは、図示しない光源装置に接続されるユニバーサルコ ード 7が延出している。さらに、スコープコネクタ 8は図示しない超音波観測装置に接 続される。
[0012] 挿入部 2は、先端側から順に先端部 3、湾曲自在な湾曲部 4、可撓性を有する可撓 管部 5を連設して構成されている。操作部 6には湾曲操作ノブ 6aが設けられており、 この湾曲操作ノブ 6aを操作することによって湾曲部 4を湾曲させられるようになって ヽ る。
[0013] 図 2は、図 1の超音波内視鏡 1の先端部 3の拡大図である。先端部 3には、超音波 探触子 10が設けられ、湾曲部 4と超音波探触子 10の間には斜面部 12が設けられて いる。超音波探触子 10は、音響レンズ 11を形成した材質で被覆されている。斜面部 12には、観察部位に照明光を照射する照明光学部を構成する照明レンズカバー 14 、観察部位の光学像を捉える観察光学部を構成する観察用レンズカバー 13、処置 具が突出する開口である鉗子出口 15が設けてある。
[0014] 図 3は、超音波振動子の製造過程における超音波振動子を構成する構造体の斜 視図を示す。同図において、超音波振動子を形成するに際し、まず配線用基板 20、 導電体 21、電極 22 (22a, 22b)、圧電振動子 23、音響整合層 24 (第 1音響整合層 2 4a,第 2音響整合層 24b)、 GND (グランド)導電部 25、溝 26から構成される構造体 Aを作製する。それでは、構造体 Aの作製について説明する。
[0015] まず、第 2音響整合層 24bを形成した後に、第 1音響整合層 24aを形成する。次に 、例えばダイシングソー (精密裁断機)を用いて、第 1音響整合層 24aに溝を形成し、 その溝に導電性榭脂を注型し、 GND導電部 25を形成する。次に、対向する両面に 電極層 22a, 22bを形成した圧電振動子 23を接合する。次に、圧電振動子 23に隣 接させて配線用基板 20を取り付ける。配線用基板 20の表面には、電極層 20aが形 成されている。そして、電極 20aと電極 22aを電気的に導通させるための導電体 21を 取り付ける。
[0016] ダイシングソーを用いて、上記で形成した構造体 Aに切り込みを入れ、数十 μ m幅 の溝 (ダイシング溝） 26を複数形成する。この溝幅は、 20〜50 /ζ πιであるのが好まし い。このとき、第 2音響整合層 24bのみが完全に切断されずに数十/ z m切れ残るよう に構造体 Aに切り込みを入れるようにする。
[0017] その後は、コンベックスタイプ、リニアタイプ、及びラジアルタイプ等の超音波振動子 の種類に応じた加工がなされる。例えば、図 2の場合では、この超音波探触子は電 子ラジアル型超音波探触子であるので、構造体 Aの両側面 XI及び X2を向力 、合わ せるようにして円筒形状にする。
[0018] それでは、以下に各実施形態について説明する。
<第 1の実施形態 >
本実施形態では、各圧電振動子上の導電性接着剤の量を均一にし、さらに、圧電 振動子に隣接する配線用基板の上面をその圧電振動子の上面よりも低くした超音波 探触子について説明する。
[0019] 図 4は、本実施形態における超音波探触子 10内部を構成する超音波振動子の製 造工程を示す。まず、上述したように、音響整合層 24を形成し、その上に圧電振動 子 23を接着させる。また、配線用基板 20を音響整合層 24の上面及び圧電振動子 2 3の側面の両方の面に接着させる（図 4 (a) )。このとき、配線用基板 20の上面が圧電 振動子 23の上面より高くならないように、配線用基板 20の厚さは、圧電振動子 23の 厚さより薄くする。なお、同図では、電極層 22a, 22bは省略してある。以下で説明す る図 5—図 7についても同様である。
[0020] 次に、圧電振動子 23と配線用基板 20とを電気的に接続させるため、スクリーン印 刷により導電性接着剤 33を塗布する。すなわち、まず、図 4 (b)に示すように、マスク 部材 30を圧電振動子 23の上面に接触させる。本実施形態で用いるマスク部材 30は 、平板であって、この平板には平面方向に細長い孔 31を設けている。上記の通り、 配線用基板 20の上面が圧電振動子 23の上面より低 、ので、マスク 30の下面と配線 用基板 20の上面との間には空隙が生じる。
[0021] 次に、図 4 (c)に示すように、マスク 30の上面の孔 31付近に導電性接着剤 33を山 盛りに塗布し、スキージ 32の先端部分をマスク 30の上面に接したまま孔 31の方へ移 動させる。そうすると、図 4 (d)に示すように、導電性接着剤 33が孔 31に押し出され、 導電性接着剤 33が孔 31の形状に沿った形状で圧電振動子 23と配線用基板 20〖こ 接着する (すなわち、導電体 21となる)。
[0022] その後、図 4 (e)に示すように、マスク 30を外して、加熱することで、導電性接着剤 3 3が硬化する。なお、導電性接着剤 33はゲル状であって、粘性が高いので、マスク 3 0を取り除 、た後で液だれすることはな!/、。
[0023] 以上より、マスク 30の下面が圧電振動子 23に必ず接触し、マスク 30の厚みとマスク 30の孔 31で導電性接着剤の量が一義的に定まるため、各圧電振動子 23上の導電 性接着剤 33の量が均一になる。そして、圧電振動子 23上にかかる導電性接着剤 33 の質量負荷が各振動子とも同一になるため、振動特性（=超音波性能)が均一にな る。したがって、超音波診断画像の画質のムラを抑制することができる。
[0024] なお、配線用基板 20の厚さを圧電振動子 23の厚さと同じにすることは機械加工上 の精度では難しぐ設計寸法上一致していても、交差レベルでは違いが必ず生じる。 もし、配線用基板 20が圧電振動子 23より厚くなつた場合、圧電振動子 23とマスク 30 の間の隙間ができるため、スキージ 32でマスクが意図せず変形し圧電振動子 23上 の導電性接着剤の量が不定となり、質量負荷が各振動子で不均一となる。なお、本 実施形態では、配線用基板 20の厚さを圧電振動子 23の厚さより薄くしているが、実 質的には圧電振動子 23の上面より配線用基板 20の上面の位置が低ければよい。
[0025] <第 2の実施形態 > 本実施形態では、導電性接着剤により接着される表面積を大きくすることにより、接 着剤の接着力を高めた超音波探触子について説明する。
[0026] 図 5は、本実施形態における超音波探触子 10内部を構成する超音波振動子の製 造工程を示す。第 1の実施形態で説明したように、配線用基板 20は、音響整合層 24 の上面と圧電振動子 23の側面に接着されている力 この接着は接着剤 40を用いて なされている（図 5 (a) )。
[0027] 上述の通り、構造体 Aはダイシングソ一により複数の切り込みを入れてダイシング溝 26を形成するが、接着剤 40を用いて十分に接着されていないと、ダイシング溝 26を 形成するときに、配線用基板 20、音響整合層 24、または圧電振動子 23が剥がれて 断線や接続不良となるおそれがある。
[0028] そこで、接着剤 40による接着力を高めるため、図 5 (b)に示すように、配線用基板 2 0の角を面取り（41)して、接着される表面積を大きくする。また、図 5 (c)に示すように 、音響整合層 24に凹部 42を設けて、そこに接着剤を充填することで接着される表面 積を大きぐかつアンカー効果を期待してもよい。また、図 5 (b)と図 5 (c)を組み合わ せても良い。
[0029] また、接着剤としては、例えば弾性接着剤を用いるのが良!ヽ。弾性接着剤を用いる と、接着された部材が振動により剥離することを抑制することができるからである。また
、弾性接着剤を用いると、接着剤と接着された部材との界面において振動の伝搬が 阻害されるのを極力抑えることができるからである。
[0030] 以上より、接着剤のアンカー効果が高まり、配線用基板をダイシングする時の負荷 に余裕をもって耐えることができる。これにより、歩留まりを改善することができる。 また、変形例として、配線用基板を圧電振動子と同じセラミクスとし、ダイシングブレ ードへの負荷を同じにしても 、 、。
[0031] <第 3の実施形態 >
本実施形態では、圧電振動子 23の角を面取りすることにより、導電性接着剤と圧電 振動子との接合を高めた超音波探触子について説明する。
[0032] 図 6は、本実施形態における超音波探触子 10内部を構成する超音波振動子の製 造工程を示す。同図では、圧電振動子 23の角を面取り（50)している。このようにする のは、導電性接着剤と圧電振動子面積が増加することで導電性接着剤と圧電振動 子との接合を高めることができる。
[0033] また、圧電振動子が上下方向に振動すると、応力が圧電振動子の角（鋭角部分） に集中し、圧電振動子 23から導電性接着剤が剥がれ、断線する可能性がある。この ような断線を回避するため、鋭角を面取りして応力を分散している。
[0034] 以上より、導電接着剤と圧電振動子の接触面積が増加し、さらに応力を分散させる ことにより、断線等する割合を減少させることができるので、歩留まりが改善する。
<第 4の実施形態 >
本実施形態では、上下方向以外の不要な振動を抑止した超音波探触子について 説明する。
[0035] 図 7は、接着剤を圧電振動子 23の側面に塗布した様子を示す。図 7 (a)では、配線 用基板 20の側面と接着する部分に対応する圧電振動子 23の側面部分にのみ接着 剤 60を塗布した場合を示す。図 7 (b)では、接着剤 62を圧電振動子 23側面全体に 塗布した場合を示す。
[0036] 圧電振動子に電圧を印加すると上下方向に電界が発生し、この電界と同方向の振 動が生じる。本来は、このように圧電振動子 23の上面と下面との間に電界が生じ、上 下方向のみに振動するのが好ましい。
[0037] し力しながら、図 7 (a)では、圧電振動子 23の側面の一部 61が導電接着剤 33に直 接接触しているため、矢印 65で示すように、側面 61と圧電振動子 23の底面との間に 斜め方向にも電界が生じるため、この方向と同方向で振動が発生する。この斜め方 向の振動が不要振動となるため、本来必要な振動に対して損失となる。その結果、音 響特性が低下する。また、導電接着剤 33に伝搬する振動も上下方向の振動だけで なぐ不要振動の振動も伝搬する。このような異方向の振動に対して、導電接着剤 33 に歪みが生じて割れる恐れもある。
[0038] また、圧電振動子の同一側面に異なる部材 (接着剤 60と導電接着剤 33)が接して いると、圧電振動子の振動時において、振動の伝搬状態が異なってしまい、振動を 阻害することにちなる。
[0039] そこで、図 7 (b)に示すように、圧電振動子 23の側面の全面に接着剤 62を塗布す る。そうすると、図 7 (a)のように、圧電振動子 23の側面の一部と導電接着剤 33とが 直接接触することがないため、側面 61に接する部材カ つとなり、音響的な不連続面 がなくなる。したがって、側面力もの不要な振動の発生を抑制することができる。
[0040] このとき、接着剤には、第 2の実施形態で説明したように弾性接着剤を用いるのが 好ましい。また、弾性接着剤は、不要な電界の発生を防止するという観点から、より絶 縁性であるのが好ましい。
[0041] なお、第 1〜第 4の実施形態において、これらの実施形態を複数組み合わせてもよ い。また、弾性接着剤は第 1〜第 4の実施形態のいずれにおいても用いて良い。 以上より、圧電振動子の側面全体を弾性接着剤で塗布することで、不要な電界の 発生を抑制し、それにより不要な振動の発生を除去することができる。また、導電接 着剤への振動を規制することができるので、導電接着剤に余計な負担をかけることが なくなるため、導電接着剤の割れを防止し、歩留まりを改善することができる。
[0042] このように、本発明を用いることにより、小型で、信頼性の向上と圧電振動子の振動 を妨げず、特性ばらつきを抑制することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 対向する 2つの面それぞれに電極を有する複数の圧電振動子と、前記 2つの面のう ち第 1の面側に積層された音響整合層と、前記圧電振動子に接し前記音響整合層 に積層された配線用基板と、該配線用基板と前記 2つの面のうち第 2の面側の前記 電極とを電気的に接続する導電体とから構成される超音波探触子であって、 前記圧電振動子の前記第 2の面と同方向の前記配線用基板の面は、該圧電振動 子の前記第 2の面より相対的に下方にあることを特徴とする超音波探触子。
[2] 前記導電体は、前記圧電振動子と前記配線用基板を 1組とする全ての組みについ
Figure imgf000011_0001
、ることを特徴とする請求項 1に記載の超音波 探触子。
[3] 前記配線用基板と前記圧電振動子と前記音響整合層の各部材を接着させる該各 部材の接着剤を塗布する表面について、少なくとも該部材のうちのいずれかの一部 に該接着剤を充填する空間を設けたことを特徴とする請求項 1に記載の超音波探触 子。
[4] 前記圧電振動子の角が、前記導電体に被覆される場合には、該角部分を面取りす ることを特徴とする請求項 1に記載の超音波探触子。
[5] 前記配線用基板と前記圧電振動子と前記音響整合層の各部材を接着させる接着 剤は、弾性接着剤であることを特徴とする請求項 1に記載の超音波探触子。
[6] 前記圧電振動子の側面と前記導電体とが接する部分に弾性接着剤を塗布すること を特徴とする請求項 1に記載の超音波探触子。
[7] 請求項 1に記載の超音波探触子を備える超音波内視鏡。
[8] 対向する 2つの面それぞれに電極を有する複数の圧電振動子と、前記 2つの面のう ち第 1の面側に積層された音響整合層と、前記圧電振動子に接し前記音響整合層 に積層された配線用基板と、該配線用基板と前記 2つの面のうち第 2の面側の前記 電極とを電気的に接続する導電体と、から構成される超音波探触子の製造方法にお いて、
前記音響整合層に前記圧電振動子を形成する圧電振動子形成工程と、 前記音響整合層の表面と前記圧電振動子の側面とに、該圧電振動子よりも薄い前 記配線用基板を形成する配線用基板形成工程と、
前記配線用基板形成工程の結果、構成された構造体の表面のうち、前記圧電振 動子及び前記配線用基板の合わせ面を含む所定部分以外をマスキングするマスキ ング工程と、
前記マスキング工程によりマスキングされて 、な 、部分に前記導電体を形成する導 電体形成工程と、
前記マスキングされた部分を除去するマスキング除去工程と
からなることを特徴とする超音波探触子の製造方法。
[9] さらに、前記配線用基板と前記圧電振動子と前記音響整合層の各部材を接着させ る該各部材の接着剤を塗布する表面にっ 、て、少なくとも該部材のうちの 、ずれか の一部に該接着剤を充填する空間を設ける充填空間形成工程
を行うことを特徴とする請求項 8に記載の超音波探触子の製造方法。
[10] さらに、前記圧電振動子の角が、前記導電体に被覆される場合には、該角部分を 面取りする面取り工程を前記マスキング工程よりも前に行うことを特徴とする請求項 8 に記載の超音波探触子の製造方法。
[11] さらに、前記圧電振動子の側面と前記導電体とが接する部分に弾性接着剤を塗布 する接着剤塗布工程
を行うことを特徴とする請求項 8に記載の超音波探触子の製造方法。
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