JPS61752A - 積層高分子圧電型超音波探触子 - Google Patents
積層高分子圧電型超音波探触子Info
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- JPS61752A JPS61752A JP59122279A JP12227984A JPS61752A JP S61752 A JPS61752 A JP S61752A JP 59122279 A JP59122279 A JP 59122279A JP 12227984 A JP12227984 A JP 12227984A JP S61752 A JPS61752 A JP S61752A
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- piezo
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- ultrasonic probe
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、複数の高分子圧電体を積層してなる積層高分
子圧電型超音波探触子の改良に関する。
子圧電型超音波探触子の改良に関する。
従来よりリニア電子走査方式に使用されるリニア・アレ
イ型超音波探触子は、チタン酸鉛、チタン・ジルコン酸
鉛等のセラミック圧電体を短冊状に切断したアレイ型が
用いられている。しかしながら、かかるセラミツ′り圧
電体は堅く、脆い性質を有し、切断弁ｖ１に際して欠ｔ
ｎや割れが発生し易く、しかも多くの短凹状電＋小を精
密に形成するには困ｌｉｔを伴い、］ストの面からも多
くの問題があった。
イ型超音波探触子は、チタン酸鉛、チタン・ジルコン酸
鉛等のセラミック圧電体を短冊状に切断したアレイ型が
用いられている。しかしながら、かかるセラミツ′り圧
電体は堅く、脆い性質を有し、切断弁ｖ１に際して欠ｔ
ｎや割れが発生し易く、しかも多くの短凹状電＋小を精
密に形成するには困ｌｉｔを伴い、］ストの面からも多
くの問題があった。
これに対して、ポリフッ化ビニリチン（以下、ＰＶＦ２
と略ス）、ポリフッ化ビニリデン−三フフ化エチレン共
重合体（以下、ＰＶＦ２ ・ＴｒＦＥと略す）等の含フ
ッ素系高分子或いは他の有機性合成高分子は、高温、高
電稈下で分極処理することにより、圧電性、焦電性を示
すことが知られている。また、前記高分子圧電体の厚み
振動を利用した超音波探触子の開光が近年、盛んに行わ
れている。こうしｌこ高分子圧電体は、固有音響インピ
ータンスが生体のそれど近く、かつ弾性率が小さいこと
から、高分子圧電体をリニア・アレイ型超音波探触子へ
応用する場合は、セラミック圧電体の例と異なり、必ず
しも高分子圧電体自体を短冊状に切断、分離する必要が
ないと言われている。
と略ス）、ポリフッ化ビニリデン−三フフ化エチレン共
重合体（以下、ＰＶＦ２ ・ＴｒＦＥと略す）等の含フ
ッ素系高分子或いは他の有機性合成高分子は、高温、高
電稈下で分極処理することにより、圧電性、焦電性を示
すことが知られている。また、前記高分子圧電体の厚み
振動を利用した超音波探触子の開光が近年、盛んに行わ
れている。こうしｌこ高分子圧電体は、固有音響インピ
ータンスが生体のそれど近く、かつ弾性率が小さいこと
から、高分子圧電体をリニア・アレイ型超音波探触子へ
応用する場合は、セラミック圧電体の例と異なり、必ず
しも高分子圧電体自体を短冊状に切断、分離する必要が
ないと言われている。
また、チタン酸鉛、チタン・ジルコン酸鉛等のセラミッ
ク圧電体は、面方向における圧電性がほぼ均−であるた
め、セラミック圧電体から励起される超音波は一様に伝
播し、音響的カップリングや電気的クロストークを生じ
る。これに対し、例えば−軸延伸した高分子圧電体は、
その延伸方向の圧電定数６３１が異方性であり、延伸方
向に対し。
ク圧電体は、面方向における圧電性がほぼ均−であるた
め、セラミック圧電体から励起される超音波は一様に伝
播し、音響的カップリングや電気的クロストークを生じ
る。これに対し、例えば−軸延伸した高分子圧電体は、
その延伸方向の圧電定数６３１が異方性であり、延伸方
向に対し。
ての音響的カップリングは最大となり、反対に延伸方向
と直交する方向では最少となる。このため。
と直交する方向では最少となる。このため。
短冊状電極を構成するリニア・アレイの分割方向が、−
軸延伸した高分子圧電体の延伸方向とほぼ平行にするこ
とにより、音響的カップリングを最少にすることが可能
となる。
軸延伸した高分子圧電体の延伸方向とほぼ平行にするこ
とにより、音響的カップリングを最少にすることが可能
となる。
しかしながら、高分子圧電体の誘電率は一般に１０オ一
ダ程度とセラミック圧電体に比較して著しく小さく、し
かもリニア・アレイ型超音波探触子の駆動素子面積が小
さいために、電気インピーダンスが著しく高くなり、通
常、５０Ω系の電源（発・受信回路）との電気的な整合
性が悪く、超音波探触子の損失低下が著しくなる。
ダ程度とセラミック圧電体に比較して著しく小さく、し
かもリニア・アレイ型超音波探触子の駆動素子面積が小
さいために、電気インピーダンスが著しく高くなり、通
常、５０Ω系の電源（発・受信回路）との電気的な整合
性が悪く、超音波探触子の損失低下が著しくなる。
このようなことから、高分子圧電体をその分極軸方向を
互いに対向させるように適宜複数枚積層した、いわゆる
積層圧電体型超音波探触子の有用性が検討されている。
互いに対向させるように適宜複数枚積層した、いわゆる
積層圧電体型超音波探触子の有用性が検討されている。
かかる積層高分子圧電体は、例えば膜厚ｔの二枚の高分
子圧電体を中間に電極を介在した状態で分極軸方向が互
いに対向するように接着し・で積層する。こうした積層
高分子圧電体のいずれか一方の面に背面反射板（λ／４
板）を設置し、かつ分極軸方向と同一方向の電極を結線
し、電圧パルス等を印加することにより、λ、’４＝２
ｔ （λ＝８１） の基本モードに合致した超音波の励損が可能となる。即
ち、膜厚２ｔの高分子圧電体を一枚で構成した場合に比
べて高分子圧電体の電気容量は４倍となり、その結果電
気インピーダンスは１／４となる。
子圧電体を中間に電極を介在した状態で分極軸方向が互
いに対向するように接着し・で積層する。こうした積層
高分子圧電体のいずれか一方の面に背面反射板（λ／４
板）を設置し、かつ分極軸方向と同一方向の電極を結線
し、電圧パルス等を印加することにより、λ、’４＝２
ｔ （λ＝８１） の基本モードに合致した超音波の励損が可能となる。即
ち、膜厚２ｔの高分子圧電体を一枚で構成した場合に比
べて高分子圧電体の電気容量は４倍となり、その結果電
気インピーダンスは１／４となる。
しかしながら、かかる構造の超音波探触子にあっては高
分子圧電体の積層に際し、短冊状電極を互いに正確に合
せることが難しく、その電極が上下にずれを生じる。こ
のようなずれを生じると、予め設計した高分子圧電体の
電気インピーダンスが初期の特性を発揮できなくなるば
かりか、音響的、電気的なカップリングやクロス１−一
りの発生と共に、厚み振動モードの不均一化等から出力
超音波が不均質となり、低感度や狭帯域化を招いたり、
場合によっては駆動素子間の短絡が発生したりする。こ
の問題は、高分子圧電体の積層数の増加に伴って顕著と
なる。
分子圧電体の積層に際し、短冊状電極を互いに正確に合
せることが難しく、その電極が上下にずれを生じる。こ
のようなずれを生じると、予め設計した高分子圧電体の
電気インピーダンスが初期の特性を発揮できなくなるば
かりか、音響的、電気的なカップリングやクロス１−一
りの発生と共に、厚み振動モードの不均一化等から出力
超音波が不均質となり、低感度や狭帯域化を招いたり、
場合によっては駆動素子間の短絡が発生したりする。こ
の問題は、高分子圧電体の積層数の増加に伴って顕著と
なる。
一方、前述した短冊状電極は、一般に微小構成になって
おり、蒸着法、スパッタリング法等による金属膜の蒸着
、パターニングにより形成される。
おり、蒸着法、スパッタリング法等による金属膜の蒸着
、パターニングにより形成される。
しかしながら、電極を構成する金属膜の膜厚が薄いと、
電気抵抗が高くなり、駆動用電圧パルスの印加損失を生
じる。また、高分子圧電体の積層に際し、一枚の連続し
た高分子圧電体を折り重ねて積層する場合には、短冊状
電極が切断される等の不都合を生じる恐れがある。
電気抵抗が高くなり、駆動用電圧パルスの印加損失を生
じる。また、高分子圧電体の積層に際し、一枚の連続し
た高分子圧電体を折り重ねて積層する場合には、短冊状
電極が切断される等の不都合を生じる恐れがある。
本発明は、高分子圧電体のｆＩ￥１層峙においての短冊
状電極の位置合せの繁雑さを解消し、更に短冊状電極の
厚膜化を可能とし、ひいては損失低下が少なく音響的、
電気的なカップリングやクロスト−りの極めて少ない低
電気インピーダンスと短冊状電極の切断等を防止した信
頼性の優れた積層高分子圧電型超音波探触子を提・供し
ようとするものである。
状電極の位置合せの繁雑さを解消し、更に短冊状電極の
厚膜化を可能とし、ひいては損失低下が少なく音響的、
電気的なカップリングやクロスト−りの極めて少ない低
電気インピーダンスと短冊状電極の切断等を防止した信
頼性の優れた積層高分子圧電型超音波探触子を提・供し
ようとするものである。
本発明は両面に電極が形成された複数の高分子圧電体を
、その分極軸方向を対向せしめて積層してなる積層高分
子圧電型超音波探触子において、前記高分子圧電体の対
向面に駆動電極としての短冊状金属薄膜を介在せしめた
ことを特徴とするものである。かかる本発明によれば、
既述の如く、高分子圧電体の積層的においての短冊状電
極の位置合せの繁雑さを解消し、更に短冊状電極の厚膜
化を可能とし、ひいては損失低下が少なく音響的、電気
的なカッブリ、ングやクロスト−りの極めて少ない低電
気−ｒンビーダンスと短冊状電極の切断等を防止した信
頼性の優れた積層高分子圧電型超音波探触子１ｑること
ができる。
、その分極軸方向を対向せしめて積層してなる積層高分
子圧電型超音波探触子において、前記高分子圧電体の対
向面に駆動電極としての短冊状金属薄膜を介在せしめた
ことを特徴とするものである。かかる本発明によれば、
既述の如く、高分子圧電体の積層的においての短冊状電
極の位置合せの繁雑さを解消し、更に短冊状電極の厚膜
化を可能とし、ひいては損失低下が少なく音響的、電気
的なカッブリ、ングやクロスト−りの極めて少ない低電
気−ｒンビーダンスと短冊状電極の切断等を防止した信
頼性の優れた積層高分子圧電型超音波探触子１ｑること
ができる。
上記短冊状電極は、例えば金、銀、銅、アルミニウム等
の電気伝導性の優れた金属膜又は真鍮、リン青銅等の合
金膜をバターニングすることにより作製される。かかる
金属膜又は合金膜は、数μｍ〜数１数１００稈 とが可能であるが、積層する高分子圧電体の膜厚と目的
こする超音波周波数とを勘案し、かつ作業性の向上の点
から数μｍ〜ｍ〜μｍ程度が好ましい。また、前記バタ
ーニング手段としては、選択エツチング法、ワイヤカッ
ト法、し〜ザカット法等を採用し得る。こうして作製さ
れた短冊状電価を高分子圧電体の駆動部分に接着剤等に
より貼着するか、もしり１．を熱プレス法等で圧着する
ことにより容易に積層高分子圧電体を１ｑることができ
る。
の電気伝導性の優れた金属膜又は真鍮、リン青銅等の合
金膜をバターニングすることにより作製される。かかる
金属膜又は合金膜は、数μｍ〜数１数１００稈 とが可能であるが、積層する高分子圧電体の膜厚と目的
こする超音波周波数とを勘案し、かつ作業性の向上の点
から数μｍ〜ｍ〜μｍ程度が好ましい。また、前記バタ
ーニング手段としては、選択エツチング法、ワイヤカッ
ト法、し〜ザカット法等を採用し得る。こうして作製さ
れた短冊状電価を高分子圧電体の駆動部分に接着剤等に
より貼着するか、もしり１．を熱プレス法等で圧着する
ことにより容易に積層高分子圧電体を１ｑることができ
る。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
実施例１
第１図は実施例１のリニア・アレイ型超音波探触子の断
面図、第２図は同超音波探触子の要部断面図である。図
中の１１は、例えばアクリル樹脂からなる支持体であり
、該支持体１１上には例えば厚さ２００μｍの音響反射
板（λ／４）と共通電極の電極部とを兼ねる銅板１２が
固定されている。この銅板１２上には、１回折り重ねた
積層圧電体上１が配設されている。この積層圧τ体ユは
ＰＶＦ２圧電体１４を備えている。この圧電体１４の一
方の面には銀製の共通電極１５が形成されている。そし
て、前記圧電体１４は、その共通電極１５が外側となる
と共に、分極軸が対向するように１回折り重ね駆動部に
銅製の短冊状電極１６を介在させて接着剤層１７で接着
、積層することにより、前記積層圧電体１工が構成され
ている。
面図、第２図は同超音波探触子の要部断面図である。図
中の１１は、例えばアクリル樹脂からなる支持体であり
、該支持体１１上には例えば厚さ２００μｍの音響反射
板（λ／４）と共通電極の電極部とを兼ねる銅板１２が
固定されている。この銅板１２上には、１回折り重ねた
積層圧電体上１が配設されている。この積層圧τ体ユは
ＰＶＦ２圧電体１４を備えている。この圧電体１４の一
方の面には銀製の共通電極１５が形成されている。そし
て、前記圧電体１４は、その共通電極１５が外側となる
と共に、分極軸が対向するように１回折り重ね駆動部に
銅製の短冊状電極１６を介在させて接着剤層１７で接着
、積層することにより、前記積層圧電体１工が構成され
ている。
短冊状電極１６は単位素子Ｎ極幅が０．９ｍｍ，電極長
が２０ｍｍ、単位素子間隙が０．１喘で、６６素子を形
成している。なお、かかる積層圧電体上β−を前記銅板
１２上に載置することにより該積層圧電体１３の共通電
極１５が該銅板１２に接触するようになる。
が２０ｍｍ、単位素子間隙が０．１喘で、６６素子を形
成している。なお、かかる積層圧電体上β−を前記銅板
１２上に載置することにより該積層圧電体１３の共通電
極１５が該銅板１２に接触するようになる。
前記積層圧電体上は次のような方法により製作される。
まず、厚さ５０μｍの一軸延伸したＰＶＦ２フィルムの
片面に例えば真空蒸着法により厚さ１μｍ程度のｖＡ層
を蒸着し、１００’Ｃの温度、６ｋＶの電界下にて１時
間分極を行なった筬、窄温まで冷却してＰＶＦ２圧電体
１４を作製する。
片面に例えば真空蒸着法により厚さ１μｍ程度のｖＡ層
を蒸着し、１００’Ｃの温度、６ｋＶの電界下にて１時
間分極を行なった筬、窄温まで冷却してＰＶＦ２圧電体
１４を作製する。
つづいて、ＰＶＦ２圧電体１４の一方の面の銀層をバタ
ーニングして共通電極１５を形成する。一方、圧延によ
って厚さ約１８μｍのｍ Ｍ 膝上にポジ型レジスト（
富士薬品工業社製商品名：ＦＰＰＲ−４００）を浸漬法
により塗布し、写真蝕刻法より所定のレジストパターン
を形成した後、該レジストパターンをマスクとして同１
１１１Ｊを選択的にエツチングすることにより中央付近
に電極の分離部となる複数のスリットが開口された短１
１１］状電極素材を形成する。次いで、前記ＰＶＦ２圧
電体１４を一軸延伸方向に２６ｍｍ、−軸延伸方向と直
交する方向に６６＋ａの寸法に切断し、該圧電体１／１
をその共通電極１５が外側となるように１回折重ねて、
圧電体の分極軸方向を対向せしめた後、折重ねたＰＶＦ
２圧電体の間に前記短冊状電極素材の一端を切断し、屈
曲させた第３図図示の短冊状電極材１８を挿入し、更に
エポキシ樹脂系接着剤（エボテ（り社製商品名；３０１
−２＞を供給し、加圧プレスして接着剤層１７を介して
接着、積層し、ひきつづき前記短冊状電極材１８の他端
側を切断して短冊状電極１６とすることによって第１図
及び第２図図示の積層圧電体１１を作製する。
ーニングして共通電極１５を形成する。一方、圧延によ
って厚さ約１８μｍのｍ Ｍ 膝上にポジ型レジスト（
富士薬品工業社製商品名：ＦＰＰＲ−４００）を浸漬法
により塗布し、写真蝕刻法より所定のレジストパターン
を形成した後、該レジストパターンをマスクとして同１
１１１Ｊを選択的にエツチングすることにより中央付近
に電極の分離部となる複数のスリットが開口された短１
１１］状電極素材を形成する。次いで、前記ＰＶＦ２圧
電体１４を一軸延伸方向に２６ｍｍ、−軸延伸方向と直
交する方向に６６＋ａの寸法に切断し、該圧電体１／１
をその共通電極１５が外側となるように１回折重ねて、
圧電体の分極軸方向を対向せしめた後、折重ねたＰＶＦ
２圧電体の間に前記短冊状電極素材の一端を切断し、屈
曲させた第３図図示の短冊状電極材１８を挿入し、更に
エポキシ樹脂系接着剤（エボテ（り社製商品名；３０１
−２＞を供給し、加圧プレスして接着剤層１７を介して
接着、積層し、ひきつづき前記短冊状電極材１８の他端
側を切断して短冊状電極１６とすることによって第１図
及び第２図図示の積層圧電体１１を作製する。
この場合、短冊状電極１６はその長袖がＰＶＦ２圧．電
体１４の一軸延伸方向と平行になるように介在する。
体１４の一軸延伸方向と平行になるように介在する。
また、前記銅板１２にはリード４１９１ ９ａが、前記
積層圧電体上の短冊状電極１６には夫々リート線１９１
〕が接続されている。更に，前記積層圧電体ユを含む全
体には、例えば厚さ１２μｍの（ポリエステルフィルム
２０が被覆されていると共に、該フィルム２０内にエポ
テック社製商品名３０１−２のエポキシ樹脂層２１を注
入、充填して前記積層圧電体１３を支持体１１に固定し
ている。
積層圧電体上の短冊状電極１６には夫々リート線１９１
〕が接続されている。更に，前記積層圧電体ユを含む全
体には、例えば厚さ１２μｍの（ポリエステルフィルム
２０が被覆されていると共に、該フィルム２０内にエポ
テック社製商品名３０１−２のエポキシ樹脂層２１を注
入、充填して前記積層圧電体１３を支持体１１に固定し
ている。
しかして、本発明よれば折り重ねたＰＶＦ２圧電体１４
間の駆動部に短冊状電極１６を介在させ、接着剤層１７
で接着、積層することにより、積層時の短冊状電極の繁
雑な位置合せを解消できる。
間の駆動部に短冊状電極１６を介在させ、接着剤層１７
で接着、積層することにより、積層時の短冊状電極の繁
雑な位置合せを解消できる。
その結果、短冊状電極の位置ずれに伴って発生づるＰＶ
Ｆ２圧電体の電気インピーダンスのばらつきや、音響的
、電気的カップリング、更にはクロストークの影響並び
に短絡を防止でき、信頼性の高いリニア・アレイ型超音
波探触子を１憚ることができる。事実、本実施例１のリ
ニア・アレイ型超音波探触子は単位素子間の電気インビ
ータンスの差異が認められず、しかも該探触子の単位素
子部分の８素子と共通電ｔ！１５との間にパルス電圧を
印加したところ、−５ＭＨｚという低い周波数で動作す
ることが確認された。
Ｆ２圧電体の電気インピーダンスのばらつきや、音響的
、電気的カップリング、更にはクロストークの影響並び
に短絡を防止でき、信頼性の高いリニア・アレイ型超音
波探触子を１憚ることができる。事実、本実施例１のリ
ニア・アレイ型超音波探触子は単位素子間の電気インビ
ータンスの差異が認められず、しかも該探触子の単位素
子部分の８素子と共通電ｔ！１５との間にパルス電圧を
印加したところ、−５ＭＨｚという低い周波数で動作す
ることが確認された。
実施例２
第４図は、実施例２のリニア・アレイ型超音波探触子の
断面図である。図中の１１は、例えばアクリル樹脂から
なる支持体であり、該支持体１１上には例えば厚さ２０
０μｍの音響反射板（λ７４）と共通電極の電極部とを
兼ねる銅板１２が固定されている。この銅板１２上には
、１回折り重ねた積層圧電体１３−が配設されている。
断面図である。図中の１１は、例えばアクリル樹脂から
なる支持体であり、該支持体１１上には例えば厚さ２０
０μｍの音響反射板（λ７４）と共通電極の電極部とを
兼ねる銅板１２が固定されている。この銅板１２上には
、１回折り重ねた積層圧電体１３−が配設されている。
この積層圧電体１３′は２枚のＰＶＦ２ ・ＴｒＦＥ圧
電体１４ａ、１４ｂを１希えている。これら圧電体１４
ａ、１４ｂの一方の面には銀製の共通電極１５ａ、１５
ｂが形成されている。そして、前記２枚の圧電体１４ａ
、１４ｂを分極軸方向が対向するように配置し、その間
の駆動部に銅製め゛短冊状電極１６′を介在し、接着剤
層１７で接着した状態にて積層することにより、前記積
層圧電体１３′が構成されている。短冊状電極１６′は
単位素子電極幅が０．９咽、電極長が２０閾、単位素子
間隙が０．１ｍｍで、６６素子を形成している。なお、
かかる積層圧電体１３′を前記銅板１２上に載置するこ
とにより該積層圧電体１３−の下部側の共通電極１５ｂ
が該銅板１２に接触するようになる。
電体１４ａ、１４ｂを１希えている。これら圧電体１４
ａ、１４ｂの一方の面には銀製の共通電極１５ａ、１５
ｂが形成されている。そして、前記２枚の圧電体１４ａ
、１４ｂを分極軸方向が対向するように配置し、その間
の駆動部に銅製め゛短冊状電極１６′を介在し、接着剤
層１７で接着した状態にて積層することにより、前記積
層圧電体１３′が構成されている。短冊状電極１６′は
単位素子電極幅が０．９咽、電極長が２０閾、単位素子
間隙が０．１ｍｍで、６６素子を形成している。なお、
かかる積層圧電体１３′を前記銅板１２上に載置するこ
とにより該積層圧電体１３−の下部側の共通電極１５ｂ
が該銅板１２に接触するようになる。
前記積層圧電体１３′は次のような方法により製作され
る。まず、厚さ５０μｍの一軸延伸したＰ Ｖ Ｆ ２
・ＴｒＦＥフィルムの片面に例えば真空蒸着法により
厚さ１μｍＦ！度の銀層を蒸着し、１００℃の温度、６
ｋＶの電界下にて１時間分極を行なった後、空温まで冷
却して２枚のＰＶＦ２ ・ＴｒＦＥ圧電体１４ａ、１４
ｂを作製する。つづイテ、これらＰＶＦ２・ＴｒＦＥ圧
電体１４ａ。
る。まず、厚さ５０μｍの一軸延伸したＰ Ｖ Ｆ ２
・ＴｒＦＥフィルムの片面に例えば真空蒸着法により
厚さ１μｍＦ！度の銀層を蒸着し、１００℃の温度、６
ｋＶの電界下にて１時間分極を行なった後、空温まで冷
却して２枚のＰＶＦ２ ・ＴｒＦＥ圧電体１４ａ、１４
ｂを作製する。つづイテ、これらＰＶＦ２・ＴｒＦＥ圧
電体１４ａ。
１４ｂの一方の面の銀層をパターニングして共通電極１
５ａ、１５ｂを形成する。一方、圧延によって厚さ約１
８μｍの銅薄膜上にポジ型レジスト（東京応化社製商品
名；０ＦＰＲ−４００）を浸漬法により塗布し、写真蝕
刻法より所定のレジストパターンを形成した後、該レジ
ストパターンをマスクとして同薄膜を選択的にエツチン
グすることにより中央付近に電極の分離部となる複数の
スリットが開口された短冊状電極素材を形成する。
５ａ、１５ｂを形成する。一方、圧延によって厚さ約１
８μｍの銅薄膜上にポジ型レジスト（東京応化社製商品
名；０ＦＰＲ−４００）を浸漬法により塗布し、写真蝕
刻法より所定のレジストパターンを形成した後、該レジ
ストパターンをマスクとして同薄膜を選択的にエツチン
グすることにより中央付近に電極の分離部となる複数の
スリットが開口された短冊状電極素材を形成する。
次いで、前記ＰＶＦ２−ＴｒＦＥ圧電体１４ａ、１４ｂ
を夫々−軸延伸方向に１５閣、−軸延伸方向と直交する
方向に６６ｍｍの寸法に切断し、これら圧電体１４ａ、
１４ｂをその共通電極１５ａ、１５ｂが外側となると共
に、その分極軸方向が対向するように配置した後、それ
らＰＶＦ２ ・ＴｒＦＥ圧電体１４ａ、１４ｂの間に前
記短冊状Ｎ極素材の両端付近を屈曲させたものを挿入し
、更にエポキシ樹脂系接着剤（エポティク社製商品名；
３’Ｏ”Ｌ−２＞を供給し、加圧プレスして接着剤層１
７を介して接着、積層し、ひきつづき前記短冊状電極素
材の両端を切断して短冊状電極１６−とすることによっ
て第４図図示の積層圧電体１３′を作製する。この場合
、短冊状電極１６′はその長軸が各ＰＶＦ２ ・ＴｒＦ
Ｅ圧電体１４ａ、１４ｂの一軸延伸方向と平行になるよ
うに介在する。
を夫々−軸延伸方向に１５閣、−軸延伸方向と直交する
方向に６６ｍｍの寸法に切断し、これら圧電体１４ａ、
１４ｂをその共通電極１５ａ、１５ｂが外側となると共
に、その分極軸方向が対向するように配置した後、それ
らＰＶＦ２ ・ＴｒＦＥ圧電体１４ａ、１４ｂの間に前
記短冊状Ｎ極素材の両端付近を屈曲させたものを挿入し
、更にエポキシ樹脂系接着剤（エポティク社製商品名；
３’Ｏ”Ｌ−２＞を供給し、加圧プレスして接着剤層１
７を介して接着、積層し、ひきつづき前記短冊状電極素
材の両端を切断して短冊状電極１６−とすることによっ
て第４図図示の積層圧電体１３′を作製する。この場合
、短冊状電極１６′はその長軸が各ＰＶＦ２ ・ＴｒＦ
Ｅ圧電体１４ａ、１４ｂの一軸延伸方向と平行になるよ
うに介在する。
また、前記銅板１２及び上部側の圧電体１４ａの共通Ｎ
極１５ａにはリード線１９ａが、前記積層圧電体１３−
の短冊状電極１６−には夫々リード１１９ｂが接続され
ている。更に、前記積層圧電体１３′を含む全体には、
例えば厚さ１２μｍのポリエステルフィルム２０が被覆
されていると共に、該フィルム２０内にエボテック社製
商品名３０１−２のエポキシ樹脂層２１を注入、充填し
て前記積層圧電体１３′を支持体１１に固定している。
極１５ａにはリード線１９ａが、前記積層圧電体１３−
の短冊状電極１６−には夫々リード１１９ｂが接続され
ている。更に、前記積層圧電体１３′を含む全体には、
例えば厚さ１２μｍのポリエステルフィルム２０が被覆
されていると共に、該フィルム２０内にエボテック社製
商品名３０１−２のエポキシ樹脂層２１を注入、充填し
て前記積層圧電体１３′を支持体１１に固定している。
本実施例２のリニア・アレイ型超音波探触子は前述した
実施例１の超音波探触子と同様な効果を有し、その超音
波探触子にパルス電圧を印加したところ、約７．５ＭＨ
ｚの低い周波数で動作することが確認された。
実施例１の超音波探触子と同様な効果を有し、その超音
波探触子にパルス電圧を印加したところ、約７．５ＭＨ
ｚの低い周波数で動作することが確認された。
上記実施例では、高分子ＦＬｍ休としてＰ Ｖ Ｆ ２
、ＰＶＦ２ ・ＴｒＦＥなどの含フツ素系合成高分子の
圧電体を使用したが、圧電性を示す他の有機高分子、又
はチタン酸鉛、チタン・ジルコン酸鉛などのセラミック
圧電体粉末を高分子（耐脂に混入した、いわゆる複合圧
電体も同様に用いることができる。
、ＰＶＦ２ ・ＴｒＦＥなどの含フツ素系合成高分子の
圧電体を使用したが、圧電性を示す他の有機高分子、又
はチタン酸鉛、チタン・ジルコン酸鉛などのセラミック
圧電体粉末を高分子（耐脂に混入した、いわゆる複合圧
電体も同様に用いることができる。
（発明の効果〕
以上詳述した如く、本発明によれば高分子圧電体の積層
時においての短冊状電極の位置台上の繋雑さを解消し、
更に短冊状電極の厚膜化を可能とし、ひいては損失低下
が少なく音響的、電気的なカップリングやクロストーク
の極めて少ない低電気インピーダンスと短冊状電極の切
断等を防止した信頼性の優れた積層高分子圧電型唱音波
探触子を提供できる。
時においての短冊状電極の位置台上の繋雑さを解消し、
更に短冊状電極の厚膜化を可能とし、ひいては損失低下
が少なく音響的、電気的なカップリングやクロストーク
の極めて少ない低電気インピーダンスと短冊状電極の切
断等を防止した信頼性の優れた積層高分子圧電型唱音波
探触子を提供できる。
第１図は本発明の実施例１におけるリニア・アレイ型超
音波探触子を示す断面図、第２図は第１図図示の超音波
探触子の要部断面図、第３図は第１図図示の超音波探触
子の短冊状電極を形成するための短冊状電極材を示す斜
視図、第４図は本発明の実施例２における超音波探触子
を示す断面図である。 １１・・・支持体、ユ、１支二・・・積層圧電体、１４
．１４ａ、１４ ｂ ＝・圧電体、１５、’Ｔ５ａ、１
５ｂ・・・共通型（胴、１６．１６′・・・短冊状電極
、１７・・・接着剤層、１Ｓ・・・短冊状Ｎ極材、２０
・・・フィルム。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ Ｎ 第 ２図 尤 第３図 第４図 １１′
音波探触子を示す断面図、第２図は第１図図示の超音波
探触子の要部断面図、第３図は第１図図示の超音波探触
子の短冊状電極を形成するための短冊状電極材を示す斜
視図、第４図は本発明の実施例２における超音波探触子
を示す断面図である。 １１・・・支持体、ユ、１支二・・・積層圧電体、１４
．１４ａ、１４ ｂ ＝・圧電体、１５、’Ｔ５ａ、１
５ｂ・・・共通型（胴、１６．１６′・・・短冊状電極
、１７・・・接着剤層、１Ｓ・・・短冊状Ｎ極材、２０
・・・フィルム。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ Ｎ 第 ２図 尤 第３図 第４図 １１′
Claims (1)
- 両面に電極が形成された複数の高分子圧電体を、その分
極軸方向を対向せしめて積層してなる積層高分子圧電型
超音波探触子において、前記高分子圧電体の対向面に駆
動電極としての短冊状金属薄膜を介在せしめたことを特
徴とする積層高分子圧電型超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59122279A JPS61752A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 積層高分子圧電型超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59122279A JPS61752A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 積層高分子圧電型超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61752A true JPS61752A (ja) | 1986-01-06 |
Family
ID=14832023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59122279A Pending JPS61752A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 積層高分子圧電型超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61752A (ja) |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP59122279A patent/JPS61752A/ja active Pending
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