JPS59202058A - 超音波検査装置用探触子の製造方法 - 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】 この発明は超音波検査装置用探触子の製造方法に係り、
さらに詳しくはコンベックスあるいはコンケープタイプ
の振動子アレイをもつ探触子の製造方法に関している。

振動子のアレイが圧電振動子の配列方向の血内圧でわん
曲させられている、いわゆるコンベックあるいはコンケ
ープタイプの振動子アレイをもつ探触子ば、各圧電振動
子の駆動に煩雑な位相制御を必要とすることなしに、セ
クタ走査をなさせることができるので、構造が簡単であ
りかつ電気回路系のコストを低減させろことができる。

が、このよりなアレイをとり形の圧電振動子板から精度
よくつくり上げることは多大な手間を要する。これ全改
善￥ろために、圧電材全吸音材に接着し、それから圧電
材を一部ピッチで切断し、そのあとわん曲した表面をも
つ基台に吸音材を接着させて、アレイを吸音材とともに
わん曲させる製造方法が提案されている。が、吸音材は
かなりの厚みを必要と１−ろだめ、曲率半径を制限さね
、ろ。すなわち、曲率半径が比較的小さい場合、吸音材
に多大な応力がカロわるため吸音材自体にき裂を生じた
り、さらに吸音材における圧電振動子の配列面が球面と
なるため圧電振動子を変形させたり破壊したりしゃ丁い
。

また、他の製造方法として、フレキシブルな薄板からな
る治具に圧電材の接着したあと、圧電材を一部ピッチで
切断して振動子アレイをつくり、それから振動子アレイ
をわん曲した表面をもつ吸音材に接着し、そのあと治具
全アレイから除去する方法をも提案されている。が、こ
の方法では、圧電材と治具との接着剤に吸音材とアレイ
との接着剤よりも融点の低いもの、たとえばワックスを
使用するが、圧電材を切断するときにアレイがはく離し
やすく、ワックスが切断刃に悪影響を与えるため切断性
がわるく、しかも音響インピーダンスの整合層をわん曲
したアレイ上に形成しなければならず、かつ研摩に高度
な曲面加工を必須とするため、量産性、歩留りの点で難
点がある。

本発明は、より実用的なこの種の探触子の製造方法全提
供するものである。

本発明の探触子製造方法は、所定の厚みをもち電極層全
形成された圧電材薄板、薄くかつフラットな第一吸音材
および圧電振動子が形成するわん曲に関連する曲面をも
つ第二吸音材を準備し、圧電材の薄板を第一吸音材に接
着し、得られた積層物の圧電材薄板を一部ピッチごとに
かつ一部ギャソグを形成して切断して第一吸音材に圧電
振動子アレイを形成し、圧電振動子アレイに卦ける第一
吸音材に接着されている側と反対側の面洗音響インビー
グンスの整合層を設け、それから第一吸音材が吸音材の
前記わん曲面に対面しかつ圧電振動子アレイがわん曲面
にそうように第二吸音材にたいして配置されると共に第
二吸音材に接着され、そして各圧電振動子の電極に信号
印加用信号純金それぞれ独立して接続すると共に共通接
地用信七線を接続すること、を特徴としている。

本発明の製造方法によれば、圧電振動子アレイは薄くか
つフラットな笥−吸音材上に形成されていて、これらの
積層物を曲げたときに、第一吸音材は長さ方向に自由に
まがりかつ巾方向にほとんど曲がらないため、曲率半径
の大きさにかかわりなく、精密な配列をもつ振動子アレ
イをつくることができる。しかも、音響インピーダンス
の整合層は圧電材が切断されたあとのフラットな状態で
、圧電振動子アレイ上に形成されるので、整合層の創成
および所定厚みへの研摩も容易に行ｔｘうことができる
。

以下、本発明の製造方法の一実施例を、添付図面ととも
に説明する。

第１図に示すように、電極層を蒸着された圧電材の薄板
１０が薄くかつフラットなコゞムの板１１に接着される
。このゴム板は吸音材の一部を形成するもので、たとえ
ば厚さ１？ｒＬｍのパリツムフェライトゴムからつくら
れている。この積層物は、第２図に示すように、ダイモ
ンドホイールをもつ公知の切断機によって、一定ギャッ
ｆ〆を形成して一部ピッチごとに切断され、第一吸音材
１】上に圧電振動子１３のアレイを形成する。次に、圧
電振動子間に形成されたギャッ７”１２にはポリウレタ
ン樹脂などの合成樹脂１４ヲ充填される。この充填樹脂
が硬化後、圧電振動子アレイ上には音響インピーダンス
の整合層を形成する。この整合層は第３図にて符号１５
で示されていて、圧電振動子アレイ上にマスクを配置し
、マスクの開口内に材料を流し込み、硬化させることで
つくられる。音響インピーダンスの整合層は平面研磨機
によって、所定の厚さに研磨される。そのあと、整合層
と振動子アレイと第一吸音材とからなる積層物は、第４
図に示すように、第二吸音材１６に接着されろ。第二吸
音材は第一吸音材と同じくバリウムフェライゴムからな
っていて、圧電振動子アレイが最終的に形成するわん曲
に関連する、わん曲した表面１６Ａ’５あらかじめ設け
られている。そして、アルミニウムなどからなろ基台１
７が第二吸音材におげゐわん曲面１６Ａと反対面に接着
されている。前述の三層の積層物は第一吸音材１２全第
二吸音材のわん曲面１６Ａに向けて配置され、接着剤が
塗布されたわん曲面１６Ａに接着される。この結果、第
一吸音材が第二吸音材のわん曲面にそって曲かり、第一
吸音材上の圧電振動子が一定ピッチと一定ギャップと全
形成してわん曲され、そして整合層もわん曲される。

このとき、第一吸音材はかなり薄いため、巾方向にわん
曲せずに第一吸音材に接着させることができ、圧電振動
子アレイの配列にくろいを生じずに、圧電振動子が一定
ピッチを形成して配列されたわん曲した振動子アレイを
得ろことができる。

各圧電振動子は、一方の電極層をフレキシブル印刷配線
板上の導体にそれぞれ接続されると共に、他方の電極層
を接地板により共通接続される。が・これらとの接続は
、第５図にて符号１８で示す接続′　　板によって、簡
単にかつ確実になせるようにしである。接続板はほぼ放
射状に配列されたリード片２】が間隔を形成して配列さ
れていると共に、弓形のリードフレーム片２２と直線状
のリードフレーム片ｎ′とがリード片の両端部分を接続
した形態を有している。このような接続板はたとえばり
ん青銅の箔ヲエッチング加工することによってつくられ
る。これらの接続板は、第５図に示すように、積層物の
両側面に配置される。各接続板ばこ′Ｆｌ−によって各
リード片２】が各圧電振動子に対応する位置に配置され
、そこで各リード片が圧電振動子の電極層の一方にそれ
ぞれろう付はされろ。ろう付は後尾、一方の接続板１８
は、第６図に示すように、リードフレーム部分２２　、
２３が切り落され、各リード片が信号印加側の信号線を
形成する。また、他方の接続板はリード片２】あるいは
リードフレーム２２が各圧電振動子のもうひとつの電極
に接続されるのが、リードフレーム部分２２．２３は残
存させられたままにされ、これによって共通接地のだめ
の信号線を形成する。

以上述べた実施例は、圧電振動子アレイが外側に向って
突出するようにわん曲されたもの、いわゆるコンペック
形のものについて説明したが、圧電振Ｊν１子アレイが
内側にへりこむようにわん曲されたコンケープ形のもの
も、同様な仕方で製造することができろこと、さらにく
わしく述べるまでもなく明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の探触子製造方法の一実施
例の、工程を示す説明図である。 １０・・・圧電材の薄板、１】・・・第一吸音材、１３
・・・圧電振動子、］５・・・整合層、１６・・・第二
吸音材、２１・・・リード片、２２，２３・・・リード
フレーム。 特許出願人　　株式会社日立メディコ 代理人弁理士　　秋　本　正　実 第１図 第２図 １′！ 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　以下の事項からなることを特徴としている、圧電
   振■Ｉυ子が一直線にかつ一方向にわん曲して配列され
   ている超音波検査装置用探触子の製造方法。 （イ）　所定の厚みをもちかつ電極層を形成された圧電
   材薄板、薄くかつフラットな第一の吸音材および圧電振
   動子の前記わん曲に関連する曲面をもつ第二の吸音材を
   準備することＣ （ロ）圧電材の薄板を第一吸音材に接着すること〇し→
   　（ロ）にて得られた積層物の圧電材薄板全一定ピツチ
   でかつ一定ギャップ全形成して切断して圧電振動子のア
   レイをつくること。 に）圧電振動子アレイにおける第一吸音材に接着されて
   いる側と反対側の面に音響インピーダンスの整合層を設
   けること。 （羽　に）にて得られた＆を層物を、第一吸音材が第二
   吸音材の前記わん曲に対面しかつ圧電振動子アレイかわ
   ん曲面のわん開方向にそうように第二吸音材にたいして
   配置されると共に、第二吸音材に接着されること。卦よ
   び Ｎ　各圧電振動子に信号印加用信号線をそれぞれ独立し
   て接続すると共に、共通接地用信号線全接続すること。