JPH0478080B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0478080B2 JPH0478080B2 JP58203606A JP20360683A JPH0478080B2 JP H0478080 B2 JPH0478080 B2 JP H0478080B2 JP 58203606 A JP58203606 A JP 58203606A JP 20360683 A JP20360683 A JP 20360683A JP H0478080 B2 JPH0478080 B2 JP H0478080B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- ultrasonic transducer
- aspherical surface
- desired spherical
- damping member
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/30—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using refraction, e.g. acoustic lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (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】
技術分野
本発明は超音波トランスジユーサの製造方法、
特に超音波放射面を所望の球面または非球面とし
た超音波トランスジユーサの製造方法に関するも
のである。
特に超音波放射面を所望の球面または非球面とし
た超音波トランスジユーサの製造方法に関するも
のである。
従来技術
従来、超音波顕微鏡、超音波診断装置、超音波
探傷装置等において、超音波ビームを発生させる
ために超音波トランスジユーサが用いられてい
る。第１図は超音波顕微鏡に用いられる代表的な
超音波トランスジユーサを示すものであり、超音
波振動子１を電極２および３でサンドイツチ状に
挾んだものを超音波伝播媒体より成る音響レンズ
４の一端面に取付け、この音響レンズ４の他端４
ａを凹面状としてレンズ作用を持たせ、超音波ビ
ームを集束するようにしている。このような超音
波トランスジユーサにおいては、音響レンズ４で
の内部反射があり、外部へ放射される超音波ビー
ムのパワーが著しく低下してしまう欠点がある。
すなわち、音響レンズ４をサフアイアで形成する
と、音響レンズ４と被検体５との間に介在する液
体媒質６の音響インピーダンスとサフアイアの音
響インピーダンスとは大きく相違するため、超音
波振動子１から放射された超音波ビームは音響レ
ンズ４と液体媒質６との境界で大部分反射されて
しまうことになる。さらに、従来の音響レンズ４
を構成する材料であるサフアイアは非常に硬度の
高いものであり、その加工は非常に困難である。
したがつて、従来の音響レンズは球面レンズであ
り、収差が問題となると云う欠点もあつた。
探傷装置等において、超音波ビームを発生させる
ために超音波トランスジユーサが用いられてい
る。第１図は超音波顕微鏡に用いられる代表的な
超音波トランスジユーサを示すものであり、超音
波振動子１を電極２および３でサンドイツチ状に
挾んだものを超音波伝播媒体より成る音響レンズ
４の一端面に取付け、この音響レンズ４の他端４
ａを凹面状としてレンズ作用を持たせ、超音波ビ
ームを集束するようにしている。このような超音
波トランスジユーサにおいては、音響レンズ４で
の内部反射があり、外部へ放射される超音波ビー
ムのパワーが著しく低下してしまう欠点がある。
すなわち、音響レンズ４をサフアイアで形成する
と、音響レンズ４と被検体５との間に介在する液
体媒質６の音響インピーダンスとサフアイアの音
響インピーダンスとは大きく相違するため、超音
波振動子１から放射された超音波ビームは音響レ
ンズ４と液体媒質６との境界で大部分反射されて
しまうことになる。さらに、従来の音響レンズ４
を構成する材料であるサフアイアは非常に硬度の
高いものであり、その加工は非常に困難である。
したがつて、従来の音響レンズは球面レンズであ
り、収差が問題となると云う欠点もあつた。
このような欠点を除去するために、水晶板や圧
電磁器超音波振動子の表面を直接研磨し凹面状に
彎曲させることも提案されているが、機械的研磨
を行なつているため超音波振動子の厚さをあまり
薄くすることはできず、十数メガヘルツ以上の超
高周波帯の超音波を発生することはできなかつ
た。また、このような機械的な研磨では非球面を
形成することは困難である。
電磁器超音波振動子の表面を直接研磨し凹面状に
彎曲させることも提案されているが、機械的研磨
を行なつているため超音波振動子の厚さをあまり
薄くすることはできず、十数メガヘルツ以上の超
高周波帯の超音波を発生することはできなかつ
た。また、このような機械的な研磨では非球面を
形成することは困難である。
さらに上述した欠点を解決するため、特開昭53
−25389号公報には、金属板等の基板に剛球を押
し当てて凹面状のくぼみを形成し、この凹面に超
音波振動子および電極を被着した超音波トランス
ジユーサが示されているが、この場合、金属板に
は弾性変形や塑性変形があるため、剛球によつて
形成した凹面状のくぼみの精度が出にくいと云う
欠点がある。特に、このような方法では非球面を
正確に形成することは実際上きわめて困難であ
る。
−25389号公報には、金属板等の基板に剛球を押
し当てて凹面状のくぼみを形成し、この凹面に超
音波振動子および電極を被着した超音波トランス
ジユーサが示されているが、この場合、金属板に
は弾性変形や塑性変形があるため、剛球によつて
形成した凹面状のくぼみの精度が出にくいと云う
欠点がある。特に、このような方法では非球面を
正確に形成することは実際上きわめて困難であ
る。
発明の目的
本発明の目的は上述した従来の欠点を除去し、
音響レンズでの内部反射がなく、しかも超高周波
帯の超音波を放射することができ、しかも所望の
球面または非球面とすることができる超音波トラ
ンスジユーサを容易かつ正確に製造することがで
きる方法を提供しようとするものである。
音響レンズでの内部反射がなく、しかも超高周波
帯の超音波を放射することができ、しかも所望の
球面または非球面とすることができる超音波トラ
ンスジユーサを容易かつ正確に製造することがで
きる方法を提供しようとするものである。
発明の概要
本発明による超音波トランスジユーサの製造方
法は、一表面を所望の球面または非球面に形成し
た成形型内に超音波に対するダンピング作用を有
するダンピング材料を注入して、一表面に前記所
望の球面または非球面に対応した所望の球面また
は非球面を有するダンピング部材を形成する工程
と、このダンピング部材の、前記所望の球面また
は非球面を有する表面に超音波振動子および電極
を被着する工程とを具えることを特徴とするもの
である。
法は、一表面を所望の球面または非球面に形成し
た成形型内に超音波に対するダンピング作用を有
するダンピング材料を注入して、一表面に前記所
望の球面または非球面に対応した所望の球面また
は非球面を有するダンピング部材を形成する工程
と、このダンピング部材の、前記所望の球面また
は非球面を有する表面に超音波振動子および電極
を被着する工程とを具えることを特徴とするもの
である。
実施例
第２図は本発明の超音波トランスジユーサを製
造する順次の工程を示すものである。
造する順次の工程を示すものである。
第２図Ａに示すように、底面１１ａを所望の
面、例えば非球面とした成形型１１を用意する。
この成形型１１は、例えばフツ素樹脂で形成する
ことができる。次に、この成形型１１内にノズル
１２からダンピング材料を注入して成形する。こ
のダンピング材料としては、例えばエポキシ樹脂
に金属粉末を加えたものとすることができる。エ
ポキシ樹脂に加える金属粉末はタングステン、銅
等の比重の大きい金属の粉末とするが、これによ
つて所望のダンピング特性が得られると共にエポ
キシ樹脂の収縮が少なくなり、非球面の寸法精度
が確保されることになる。
面、例えば非球面とした成形型１１を用意する。
この成形型１１は、例えばフツ素樹脂で形成する
ことができる。次に、この成形型１１内にノズル
１２からダンピング材料を注入して成形する。こ
のダンピング材料としては、例えばエポキシ樹脂
に金属粉末を加えたものとすることができる。エ
ポキシ樹脂に加える金属粉末はタングステン、銅
等の比重の大きい金属の粉末とするが、これによ
つて所望のダンピング特性が得られると共にエポ
キシ樹脂の収縮が少なくなり、非球面の寸法精度
が確保されることになる。
次に第２図Ｂに示すように、成形型１１内で成
形させたダンピング部材１３を成形型から取出
し、成形型１１の底面１１ａと対応する非球面に
成形された表面にSiO2膜１４をスパツタリング
により一様に被着する。さらに第２図Ｃに示すよ
うにSiO2膜１４上にNi−Cr層およびAu層から成
る下部電極１５を蒸着する。この電極１５は一様
に形成せず、部分的に形成する。これは一様に蒸
着した後、選択的にエツチングして形成すること
ができる。
形させたダンピング部材１３を成形型から取出
し、成形型１１の底面１１ａと対応する非球面に
成形された表面にSiO2膜１４をスパツタリング
により一様に被着する。さらに第２図Ｃに示すよ
うにSiO2膜１４上にNi−Cr層およびAu層から成
る下部電極１５を蒸着する。この電極１５は一様
に形成せず、部分的に形成する。これは一様に蒸
着した後、選択的にエツチングして形成すること
ができる。
次に第２図Ｄに示すように圧電材料であるZnO
の超音波振動子１６をスパツタし、さらにその上
にNi−Cr層およびAu層から成る上部電極１７を
蒸着する。この上部電極も部分的に形成する。そ
の後、第２図Ｄにおいて圧電膜１６の、斜線を付
けて示す部分を希硫酸によりエツチング除去して
下部電極１５を露出させて外部リード線を接続で
きるようにする。最後にSiO2膜１８をスパツタ
して第２図Ｅに示すような本発明の超音波トラン
スジユーサが得られる。
の超音波振動子１６をスパツタし、さらにその上
にNi−Cr層およびAu層から成る上部電極１７を
蒸着する。この上部電極も部分的に形成する。そ
の後、第２図Ｄにおいて圧電膜１６の、斜線を付
けて示す部分を希硫酸によりエツチング除去して
下部電極１５を露出させて外部リード線を接続で
きるようにする。最後にSiO2膜１８をスパツタ
して第２図Ｅに示すような本発明の超音波トラン
スジユーサが得られる。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形が可能である。上述した例
では超音波振動子としてZnOをスパツタにより形
成したが、PVDF樹脂フイルムを用いることもで
きる。この場合には、成形体より成るダンピング
部材の表面に電極をコートした後、その上に
PVDF樹脂フイルムを貼付し、さらにその上に電
極をコートした後絶縁性樹脂を被着する。さらに
上述した例では超音波振動子としてZnO圧電膜を
用いたが、他の材料を用いることも勿論可能であ
る。また、上述した例ではダンピング部材の表面
を非球面としたが、勿論球面とすることもでき
る。
ではなく、幾多の変形が可能である。上述した例
では超音波振動子としてZnOをスパツタにより形
成したが、PVDF樹脂フイルムを用いることもで
きる。この場合には、成形体より成るダンピング
部材の表面に電極をコートした後、その上に
PVDF樹脂フイルムを貼付し、さらにその上に電
極をコートした後絶縁性樹脂を被着する。さらに
上述した例では超音波振動子としてZnO圧電膜を
用いたが、他の材料を用いることも勿論可能であ
る。また、上述した例ではダンピング部材の表面
を非球面としたが、勿論球面とすることもでき
る。
発明の効果
本発明によれば成形体より成るダンピング部材
の表面に超音波振動子および電極を被着したた
め、従来の音響レンズを用いる場合のような内部
反射がないので大きなパワーの超音波ビームを被
検体に投射することができる。また、超音波振動
子の共振をダンピング部材によつて有効に抑止す
ることができると共に超音波振動子の厚さは容易
に薄くすることができるので、超高周波帯の超音
波を発生させることができる。さらに、音響レン
ズを研磨したり、超音波振動子を研磨するのに比
べ、遥かに容易に非球面を有する超音波トランス
ジユーサとすることができる。また、成形によつ
て形成するのは音響レンズではなく、ダンピング
部材であるから、精度はレンズに比べて低くても
よく、樹脂により容易に成形することができ、し
かも基体に剛球を押し付けて凹面を形成する場合
に比べると精度は高くなるという利点がある。
の表面に超音波振動子および電極を被着したた
め、従来の音響レンズを用いる場合のような内部
反射がないので大きなパワーの超音波ビームを被
検体に投射することができる。また、超音波振動
子の共振をダンピング部材によつて有効に抑止す
ることができると共に超音波振動子の厚さは容易
に薄くすることができるので、超高周波帯の超音
波を発生させることができる。さらに、音響レン
ズを研磨したり、超音波振動子を研磨するのに比
べ、遥かに容易に非球面を有する超音波トランス
ジユーサとすることができる。また、成形によつ
て形成するのは音響レンズではなく、ダンピング
部材であるから、精度はレンズに比べて低くても
よく、樹脂により容易に成形することができ、し
かも基体に剛球を押し付けて凹面を形成する場合
に比べると精度は高くなるという利点がある。
第１図は音響レンズを有する従来の超音波トラ
ンスジユーサの構成を示す断面図、第２図Ａ〜Ｅ
は本発明による超音波トランスジユーサの順次の
製造工程を示す断面図である。 １１……成形型、１１ａ……非球面、１３……
ダンピング部材、１４……SiO2膜、１５……下
部電極、１６……超音波振動子、１７……上部電
極、１８……SiO2膜。
ンスジユーサの構成を示す断面図、第２図Ａ〜Ｅ
は本発明による超音波トランスジユーサの順次の
製造工程を示す断面図である。 １１……成形型、１１ａ……非球面、１３……
ダンピング部材、１４……SiO2膜、１５……下
部電極、１６……超音波振動子、１７……上部電
極、１８……SiO2膜。
Claims (1)
- １ 一表面を所望の球面または非球面に形成した
成形型内に超音波に対するダンピング作用を有す
るダンピング材料を注入して、一表面に前記所望
の球面または非球面に対応した所望の球面または
非球面を有するダンピング部材を形成する工程
と、このダンピング部材の、前記所望の球面また
は非球面を有する表面に超音波振動子および電極
を被着する工程とを具えることを特徴とする超音
波トランスデユーサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58203606A JPS6096996A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 超音波トランスジューサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58203606A JPS6096996A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 超音波トランスジューサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096996A JPS6096996A (ja) | 1985-05-30 |
| JPH0478080B2 true JPH0478080B2 (ja) | 1992-12-10 |
Family
ID=16476823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58203606A Granted JPS6096996A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 超音波トランスジューサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6096996A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0731170Y2 (ja) * | 1989-10-12 | 1995-07-19 | 日立建機株式会社 | 超音波探触子 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5325390A (en) * | 1976-08-22 | 1978-03-09 | Noritaka Nakahachi | Ultrasonic transducer |
| JPS53103571A (en) * | 1977-02-22 | 1978-09-08 | Pioneer Electronic Corp | Printed circuit board holder for automatic soldering device |
| JPS587998A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-17 | Toray Ind Inc | 超音波トランスデユ−サ構造体 |
| JPS587994A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-17 | Toray Ind Inc | 高分子電気音響変換器 |
-
1983
- 1983-11-01 JP JP58203606A patent/JPS6096996A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6096996A (ja) | 1985-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6931014B2 (ja) | 超音波整合層および振動子 | |
| US4658176A (en) | Ultrasonic transducer using piezoelectric composite | |
| JPH0239251B2 (ja) | ||
| US4473769A (en) | Transducer of the half-wave type with a piezoelectric polymer active element | |
| JPS5959000A (ja) | 凹面型超音波探触子及びその製造方法 | |
| CN110191405B (zh) | 双频大尺寸压电复合材料球形换能器及其制备方法 | |
| JPS5920236B2 (ja) | インピ−ダンス整合装置 | |
| CN116532346B (zh) | 超声换能器阵列及其制备方法 | |
| JPH0478080B2 (ja) | ||
| KR102611563B1 (ko) | 임피던스 매칭 부재 및 이의 제조 방법 | |
| WO1995000948A1 (en) | High frequency focused transcucer and method of making same | |
| JP2001025094A (ja) | １−３複合圧電体 | |
| CN113926680B (zh) | 超声换能器、超声扫描显微镜以及超声换能器的制作方法 | |
| TW202037335A (zh) | 超音波探頭 | |
| JP2001069595A (ja) | 超音波トランスデューサーの製造方法 | |
| JPH11276480A (ja) | 複合圧電振動子およびその製造方法 | |
| CN108339728A (zh) | 一种基于球冠形压电复合材料的换能器及其制作方法 | |
| JP2004039836A (ja) | 複合圧電体およびその製造方法 | |
| JP3930118B2 (ja) | 圧電素子及びその製造方法 | |
| JPH0329206B2 (ja) | ||
| JPS5832557B2 (ja) | 超音波送受波プロ−ブとその製造方法 | |
| WO1991013524A1 (fr) | Sonde ultrasonore et procede de production d'une telle sonde | |
| Kim et al. | A wideband PVDF-on-silicon ultrasonic transducer array with microspheres embedded low melting temperature alloy backing | |
| JPS6222634A (ja) | 超音波探触子 | |
| JPH0638679B2 (ja) | 超音波探触子 |