JPH0212440B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0212440B2 JPH0212440B2 JP57083881A JP8388182A JPH0212440B2 JP H0212440 B2 JPH0212440 B2 JP H0212440B2 JP 57083881 A JP57083881 A JP 57083881A JP 8388182 A JP8388182 A JP 8388182A JP H0212440 B2 JPH0212440 B2 JP H0212440B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- shape
- piezoelectric
- honeycomb
- green sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波探触子の製造方法に関するも
のである。
のである。
一般に、超音波探触子における圧電板は、少な
くとも単なる平板ないし曲面板または角柱状ない
し円筒状の固形体などのような単純にして内部が
密なる素材の型に最終焼成し、これに電極を付
け、分極を施して、更にこの板を適宜に切り刻む
ことによつて形成されている。この場合の板を切
り刻む方法は、IC用のシリコンウエーハーを切
断する装置（ダイシング・ソー）あるいは超音波
加工機やワイヤ・ソーなどによつて切断する方法
が採られている。しかしながら、これらの方法で
は単に直線状にしか切れないという難点がある。
曲面板を直線状に切り刻むには被加工物の保持手
段を工夫すれば可能ではあるが、曲線あるいは穴
となる型を用意して超音波加工機などによらざる
を得ない。それ故に、種々のアレイトランスデユ
ーサを考えるときも、加工が直線の組合せで出来
る碁盤の目状などが条件となり、２次元アレイと
しては本質的に碁盤の目状のものしか作成できな
い。円柱の下端部が相互に連続したアレイとか、
ハネカム状のものは目下のところ非常に興味はあ
つても容易に作成できず手が出せない。
くとも単なる平板ないし曲面板または角柱状ない
し円筒状の固形体などのような単純にして内部が
密なる素材の型に最終焼成し、これに電極を付
け、分極を施して、更にこの板を適宜に切り刻む
ことによつて形成されている。この場合の板を切
り刻む方法は、IC用のシリコンウエーハーを切
断する装置（ダイシング・ソー）あるいは超音波
加工機やワイヤ・ソーなどによつて切断する方法
が採られている。しかしながら、これらの方法で
は単に直線状にしか切れないという難点がある。
曲面板を直線状に切り刻むには被加工物の保持手
段を工夫すれば可能ではあるが、曲線あるいは穴
となる型を用意して超音波加工機などによらざる
を得ない。それ故に、種々のアレイトランスデユ
ーサを考えるときも、加工が直線の組合せで出来
る碁盤の目状などが条件となり、２次元アレイと
しては本質的に碁盤の目状のものしか作成できな
い。円柱の下端部が相互に連続したアレイとか、
ハネカム状のものは目下のところ非常に興味はあ
つても容易に作成できず手が出せない。
本発明の目的は、このような点に鑑み、ハネカ
ム状あるいは円柱状ないし角柱状の２次元アレイ
の超音波探触子の製造方法を提供することにあ
る。
ム状あるいは円柱状ないし角柱状の２次元アレイ
の超音波探触子の製造方法を提供することにあ
る。
以下図面を用いて本発明を詳述する。第１図は
ハネカム状に形成された棒状のグリーンシート
（材料としては例えばPZTなど）１０を示す。こ
のグリーンシートを焼成し、その後第２図に示す
ように適宜の厚みｌに切断しハネカム板（振動子
板）２０を作成する。次いで、必要に応じて表面
を所望の形状に整える加工を施す。次の工程では
第３図に示すように両面に電極板２１ａ，２１ｂ
を被着せしめる。ただし、電極板もハネカム板２
０の穴に一致した穴を有するハネカム状電極板と
してよい。更に、ハネカム板２０の穴の部分には
シリコンゴムなどの中庸な超音波損失を有する材
料を詰め込んでもよい。この場合、穴のピツチが
１／４波長程度以下になつていれば、見掛上その音
響学的インピーダンスをその断面における面積占
積率の分だけに低下させてみせかけることができ
る。また、横方向の結合は超音波的には実用上無
視し得るので、結合定数はktが効き非常に高くな
る（PZTの場合約65〜70％となる）。また、ｄ定
数は不変、ｇ定数は壁が肉薄となるほど、すなわ
ち占積率が下るほど高くなり、より“柔らかく”
見えることになる。もし占積率が１／10にも出来
るならばPVDF、VDF−TrFEあるいはPZT粉末
入りプラスチツクとかに匹敵し得る領域に来る。
ハネカム状に形成された棒状のグリーンシート
（材料としては例えばPZTなど）１０を示す。こ
のグリーンシートを焼成し、その後第２図に示す
ように適宜の厚みｌに切断しハネカム板（振動子
板）２０を作成する。次いで、必要に応じて表面
を所望の形状に整える加工を施す。次の工程では
第３図に示すように両面に電極板２１ａ，２１ｂ
を被着せしめる。ただし、電極板もハネカム板２
０の穴に一致した穴を有するハネカム状電極板と
してよい。更に、ハネカム板２０の穴の部分には
シリコンゴムなどの中庸な超音波損失を有する材
料を詰め込んでもよい。この場合、穴のピツチが
１／４波長程度以下になつていれば、見掛上その音
響学的インピーダンスをその断面における面積占
積率の分だけに低下させてみせかけることができ
る。また、横方向の結合は超音波的には実用上無
視し得るので、結合定数はktが効き非常に高くな
る（PZTの場合約65〜70％となる）。また、ｄ定
数は不変、ｇ定数は壁が肉薄となるほど、すなわ
ち占積率が下るほど高くなり、より“柔らかく”
見えることになる。もし占積率が１／10にも出来
るならばPVDF、VDF−TrFEあるいはPZT粉末
入りプラスチツクとかに匹敵し得る領域に来る。
このように電極板を取り付けた振動子板に第４
図に示すように裏面にはバツキング材２２、表面
には負荷に対するマツチング層２３及び必要に応
じて音響レンズ２４をそれぞれ接合する。各電極
板２１ａ，２１ｂはリード線２５ａ，２５ｂを介
して引出す。
図に示すように裏面にはバツキング材２２、表面
には負荷に対するマツチング層２３及び必要に応
じて音響レンズ２４をそれぞれ接合する。各電極
板２１ａ，２１ｂはリード線２５ａ，２５ｂを介
して引出す。
また、角柱状の振動子アレイを製造する場合は
次のとおりである。第５図に示すような平板状の
圧電板グリーンシート５０を第６図のような梯子
状に打抜き、この圧電板６０を焼成する。これ
に、同様の梯子状の電極板を表裏に接合した後第
４図に示した如くにバツキング材、マツチング
層、音響レンズをそれぞれ接合する。梯子状の横
棒は不要ならば組立工程のどこかで切除すればよ
い。また、完全な打抜き形でなく、底面で総べて
連結した角柱や円柱型の２次元アレイとする場合
は、グリーンシートをそのような型にプレスして
凹ませることで実現することができる。
次のとおりである。第５図に示すような平板状の
圧電板グリーンシート５０を第６図のような梯子
状に打抜き、この圧電板６０を焼成する。これ
に、同様の梯子状の電極板を表裏に接合した後第
４図に示した如くにバツキング材、マツチング
層、音響レンズをそれぞれ接合する。梯子状の横
棒は不要ならば組立工程のどこかで切除すればよ
い。また、完全な打抜き形でなく、底面で総べて
連結した角柱や円柱型の２次元アレイとする場合
は、グリーンシートをそのような型にプレスして
凹ませることで実現することができる。
また、空間高調波を嫌うならば、剛性率が大で
軽い、例えばベリリウムないしチタンなどの薄板
（応力分散板）を圧電板と同形の梯子状に形成し
て、これを圧電板表面に接合してもよい。この場
合、見掛けの諸パラメータを占積率倍に軽く見せ
ることがより徹底する。このような応力分散板は
“たわみ”が無視できればよく、梯子状振動子配
列方向の幅の数分の１でも実用上十分な効果が得
られる。また、多少厚ければ材質としてはガラス
等を使用することができる。この応力分散板を電
導材料とした場合には電極に兼用することもでき
る。
軽い、例えばベリリウムないしチタンなどの薄板
（応力分散板）を圧電板と同形の梯子状に形成し
て、これを圧電板表面に接合してもよい。この場
合、見掛けの諸パラメータを占積率倍に軽く見せ
ることがより徹底する。このような応力分散板は
“たわみ”が無視できればよく、梯子状振動子配
列方向の幅の数分の１でも実用上十分な効果が得
られる。また、多少厚ければ材質としてはガラス
等を使用することができる。この応力分散板を電
導材料とした場合には電極に兼用することもでき
る。
以上説明したように、本発明は、グリーンシー
トの段階で所望の形状に圧電体を仕上げ、焼成し
た後、電極板、バツキング材、マツチング層、音
響レンズ等を接合して探触子を作成するため、容
易にハネカム状、円柱状、角柱状などの任意形状
の２次元アレイにいたる各種の超音波探触子を製
作することができる。
トの段階で所望の形状に圧電体を仕上げ、焼成し
た後、電極板、バツキング材、マツチング層、音
響レンズ等を接合して探触子を作成するため、容
易にハネカム状、円柱状、角柱状などの任意形状
の２次元アレイにいたる各種の超音波探触子を製
作することができる。
第１図ないし第６図は本発明を説明するための
図である。 １０，５０……圧電体グリーンシート、２０，
６０……圧電体、２１ａ，２１ｂ……電極板、２
２……バツキング材、２３……マツチング層、２
４……音響レンズ。
図である。 １０，５０……圧電体グリーンシート、２０，
６０……圧電体、２１ａ，２１ｂ……電極板、２
２……バツキング材、２３……マツチング層、２
４……音響レンズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 使用する圧電体をグリーンシートの段階で穴
をあけ、ハネカム状、くしの歯もしくは梯子状に
加工する工程と、 続いて、前記工程により加工された圧電体を焼
成する工程と、 次に、必要に応じて、前記焼成された圧電体の
表面を所望の形状に整える加工を施し、その後表
裏に電極板を被着させ、更にバツキング材、マツ
チング層あるいは音響レンズを接合する工程 とから成る超音波探触子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57083881A JPS58206962A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 超音波探触子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57083881A JPS58206962A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 超音波探触子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58206962A JPS58206962A (ja) | 1983-12-02 |
| JPH0212440B2 true JPH0212440B2 (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=13814995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57083881A Granted JPS58206962A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 超音波探触子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58206962A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5695350B2 (ja) * | 2010-06-10 | 2015-04-01 | 国立大学法人東北大学 | 高周波振動圧電素子、超音波センサおよび高周波振動圧電素子の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5687999A (en) * | 1979-12-18 | 1981-07-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic wave oscillator |
-
1982
- 1982-05-18 JP JP57083881A patent/JPS58206962A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58206962A (ja) | 1983-12-02 |
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