JPS61220595A - 超音波探触子および製造方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、超音波診断装置などに用いる超音波探触子に
関するものである。

〔発明の背景〕

従来、超音波探触子における圧電振動子用材料としては
ジルコン・チタン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックスがミッ
クスが多く使用されている。しかし、これらの圧電セラ
ミックスは、Ｎ）音響インピーダンスが人体に比較して
著しく大きいため診断用としては音響整合層などに工夫
を要する、（ｉｉ）硬いため人体の形状に適合する曲率
をもたせることが困難、などの欠点をもっている。一方
、最近、音響インピーダンスが低くかつ可撓性に富む材
料としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｎＦ）など有機圧
電材料が開発されている。しかし、これらは電圧音響変
換効率が圧電セラミックスに比較して著しく低いという
欠点がある。

そこで、これらの問題点を解決するために、有機物と圧
電体を複合させた、いわゆる複合圧電材料が検討されて
いる。例えば第１図に示したような、シート状有機物１
１の中に多数の柱状圧電体１２が埋め込まれた構造の複
合圧電材料が超音波探触子用材料として有用なことが開
示されている。

（特開昭５８−２２０４６）。これら複合圧電材料には
可撓性を維持するために蒸着法などにより薄膜電極が形
成される。しかし、従来このような電極に信号印加のた
めのリード線を接続することが困難で超音波探触子を組
立てる際に問題となっていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、これらの問題点を解決した超音波探触
子およびその製造方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の超音波探触子は、電気音響変換部に用いている
複合圧電材料が、硬い柱状の圧電体とそれをとりまく軟
かい有機物とからなりしかも柱状圧電体が表面に露出し
ている点に着目し、柱状圧電体の部分を利用してリード
線を取り出すことを特徴とする。すなわち、薄膜電極等
で被覆された複合圧電体において圧電体の部分を選択的
に用いることにより、リード線の接合が安定に行なえる
。

ここで、リード線は熱圧着法、超？ｆ波接合法により接
合する。また、本発明の他の特徴は、圧電体を折り曲げ
ることにより圧電体のバッキング材の側の面の電極を探
触子の側面に露出するようにし、この露出した部分でリ
ード線と電極との接続をとるようにした構成にある。

〔発明の実施例〕

実施例１ ［ｍ　体としてＰＺＴ系セラミックス、有機物としてポ
リウレタンを用い、第１図に示したような複合圧電体の
矩形状シートを作成した。この片面に第２図に示したよ
うに短冊状電極アレイ２〕を蒸着した。電極材料にはク
ロムおよび金を用いた。

他の面には全面に電極を蒸着した。全面電極側にアース
線を接合し、これを第：３図に示したようにバッキング
材３］の上に接着し、さらに電極アレイと同一ピッチの
ボンデイングパツドアＬ／イ３２が付いたフレキシブル
ケーブル３３をバッキング材の縁部に接着した。次に、
短冊状電極アレイで被覆された複合圧電体の各セクショ
ンの中の柱状圧電体の部分とケーブルに付けられたポン
ディングパッド間を熱圧着により金線３４で接合した。

最後に、電極接合部の保護も兼ねて音ｅ整合層を形成し
て電子走査型超音波探触子を組み上げた。

実施例２ 実施例１で用いたのと同じ電極付きの複合圧電体矩形シ
ー１−４２を、第４図に示したように長軸方向の縁部に
沿って窪みのついたバッキング材４１に、短冊状電極ア
レイ側を下にして接続した。

このとき複合圧電体シートの縁部の裏面の電極アレイ４
３が一部露出するようにした。さらに窪みの部分に曲率
の合ったバッキング材と同じ材質からなる半円柱状の棒
４４を接着し、表面を平担にした。この実施例では、ボ
デイングパッドアレイ付きのフレキシブルケーブル４５
をバッキング材の側面に設けた。このようにして、露出
した電極アレイの各セクションの電極とポンディングパ
ッド間を超音波接合により金線４６で接合した。表面に
アース線を接合し実施例１の場合と同様、最後に音ｗ！
Ｊ整合層を形成して超音波探触子を組み上げた。

本実施例では、電子走査型リニア探触子についてのみ述
べたが、可撓性のある圧電振動子を用いると任意の曲面
をもつ探触子を構成することができる。例えば、長軸方
向に凸面のコンベックス探触子が考えられるがこの場合
もバッキング材の長軸保向に沿った縁部に窪みをつけて
圧電振動子を固定することにより、容易にリード線を取
り出すことができる。

このように実施例によれば、可撓性のある圧電振動子を
用いて、バッキング材側の電極に電圧を印加できる超音
波探触子が実現できる。

なお、この実施例の場合でも、図示するように、各セク
ションの電極４３のうち、柱状圧電体の部分に金線４６
をボンディングすれば金線４６の接続部分が安定した信
頼性の高いものとなる。

〔発明の効果〕

本発明により、シート状有機物の中に多数の柱状圧電体
がシート面に垂直に埋め込まれた構造の複合圧電体を用
いて、リード線の取り出しに問題のない超音波探触子が
実現できる。さらに複合圧電体の微少部分のみを使って
リード線を取り出すため、接合による圧電特性の変化な
どの問題点もなくなり、ばらつきの少ない超音波探触子
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複合圧電材料の構造を示す図、第２図は複合圧
電材料への電極形成法を示す図、第３図および第４図は
本発明の超音波探触子の実施例を示す図。 】］・シシー１ル有機物、１２・・柱状圧電体、２１・
・・短冊状薄膜電極アレイ、３１・・・バッキング材、
３２・・・ボンデインクパッドアレイ、３３・　フレキ
シブルケーブル、３４・・・金線、４１・・・縁部に窪
みのついたバッキング材、４２・複合圧電体シーＩ・、
４３・・・短冊状薄膜電極アレイ、４４・・・バッキン
グ材と同じ材質からなる半円柱状枠、４５・・フレキ第
　１　図 第　３　図 頂　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シート状有機物の中に多数の柱状圧電体がシート面
   に垂直に埋め込まれた構造の複合圧電体を用いた超音波
   探触子において、電極で被覆された複合圧電体の柱状圧
   電体の部分からリード線を取り出すことを特徴とする超
   音波探触子。 ２、前記超音波探触子において、リード線を熱圧着もし
   くは超音波接合することを特徴とした超音波探触子の製
   造方法。