JPH06184A - Ultrasonic probe - Google Patents
Ultrasonic probeInfo
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- JPH06184A JPH06184A JP4160731A JP16073192A JPH06184A JP H06184 A JPH06184 A JP H06184A JP 4160731 A JP4160731 A JP 4160731A JP 16073192 A JP16073192 A JP 16073192A JP H06184 A JPH06184 A JP H06184A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、医療用超音波
診断装置に用いられる超音波探触子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic probe used in, for example, a medical ultrasonic diagnostic apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の超音波探触子としては、
例えば、特願平３−１８６１３９号に記載されている構
成が知られている。以下、上記従来例の超音波探触子に
ついて図面を参照しながら説明する。2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of ultrasonic probe,
For example, the configuration described in Japanese Patent Application No. 3-186139 is known. Hereinafter, the ultrasonic probe of the conventional example will be described with reference to the drawings.
【０００３】図４（ａ）、（ｂ）は従来の超音波探触子
を示し、図４（ａ）は超音波振動子の超音波送受波面に
音響整合層を設けた状態の断面図、図４（ｂ）は上記超
音波振動子に背面負荷材を設けるとともに、導体を接続
した状態の断面図である。4A and 4B show a conventional ultrasonic probe, and FIG. 4A is a sectional view showing a state in which an acoustic matching layer is provided on the ultrasonic wave transmitting / receiving surface of an ultrasonic transducer. FIG. 4B is a cross-sectional view of a state in which a back load material is provided on the ultrasonic transducer and conductors are connected.
【０００４】図４（ａ）に示すように、超音波振動子１
は電気信号を機械的振動に変換して超音波を放射し、超
音波を受信して電気信号に変換する圧電素子２と、電気
信号の送受信を行うための第１および第２の電極３およ
び４とから構成されている。第１の電極３は圧電素子２
の前面、すなわち、超音波送受波面と、一側端面および
背面の一部を覆うように設けられている。第２の電極４
は圧電素子２の背面に第１の電極３と電気的ギャップを
有する状態で設けられている。超音波振動子１の前面に
は接着剤層５を介して音響整合層６が固着されている。As shown in FIG. 4A, the ultrasonic transducer 1
Is a piezoelectric element 2 that converts an electric signal into a mechanical vibration to emit an ultrasonic wave, receives an ultrasonic wave and converts the electric signal into an electric signal, and first and second electrodes 3 for transmitting and receiving the electric signal. 4 and. The first electrode 3 is the piezoelectric element 2
Is provided so as to cover the front surface, that is, the ultrasonic wave transmitting / receiving surface, and one end surface and a part of the back surface. Second electrode 4
Is provided on the back surface of the piezoelectric element 2 so as to have an electrical gap with the first electrode 3. An acoustic matching layer 6 is fixed to the front surface of the ultrasonic vibrator 1 via an adhesive layer 5.
【０００５】図４（ｂ）に示すように、超音波振動子１
の背面側の両端部で第１および第２の電極３および４に
導体７および８の各一端がはんだ、若しくは導電性接着
剤等の導電体層９を介して電気的導通が得られるように
接続され、外部装置との間で電気信号を送受信すること
ができるようになっている。超音波振動子１の背面には
背面負荷材１０が形成されている。この背面負荷材１０
はあらかじめ整形加工されて超音波振動子１の背面に接
着され、若しくは未硬化状態の熱硬化性樹脂が流し込み
により硬化されるなどの方法により形成される。As shown in FIG. 4B, the ultrasonic transducer 1
Of the conductors 7 and 8 to the first and second electrodes 3 and 4 at both end portions on the back side of the substrate so that electrical continuity can be obtained through a conductor layer 9 such as solder or a conductive adhesive. It is connected so that an electric signal can be transmitted and received to and from an external device. A back load material 10 is formed on the back surface of the ultrasonic transducer 1. This back load material 10
Is formed by a method such as being preliminarily shaped and adhered to the back surface of the ultrasonic vibrator 1, or an uncured thermosetting resin is poured and cured.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の超音波探触子では、超音波振動子１と音響整合層
６とを固着する接着剤としては、一般的なビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂が用いられ、超音波振動子１と音響
整合層６との間には、この樹脂からなる接着剤層５が介
在する形となる。However, in the ultrasonic probe of the above-mentioned conventional example, a general bisphenol A type epoxy resin is used as an adhesive for fixing the ultrasonic transducer 1 and the acoustic matching layer 6 to each other. The adhesive layer 5 made of this resin is used between the ultrasonic transducer 1 and the acoustic matching layer 6.
【０００７】一般的に圧電素子２に用いられる材料は無
機材料が多く、その音響インピーダンスは非常に高い。
例えば、圧電セラミックスの一種であるチタン酸ジルコ
ン酸鉛の音響インピーダンスは、約３４×１０6［kg／m
2s］である。一方、生体の音響インピーダンスは、約
１.５×１０6［kg／m2s］と低い。そこで、音響整合層
６は上記圧電素子２と生体の音響インピーダンスのギャ
ップを埋めて超音波振動子１で発生した超音波を効率よ
く生体へ伝達させる役目を果たしている。一般的に音響
整合層６の音響インピーダンスは、一層の場合で７×１
０6［kg／m2ｓ］前後、２層の場合の一層目で１２×１
０6［kg／m2ｓ］前後である。また、接着剤層５である
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の音響インピーダンス
は、３×１０6［kg／m2ｓ］弱である。超音波振動子１
と音響整合層６の間に３×１０6［kg／m2s］弱の音響イ
ンピーダンスを有する材料が介在すると、超音波の伝達
効率を劣化させ、超音波探触子の感度低下および分解能
の低下を引き起こすことになる。この悪影響は、高周波
化および介在する接着剤層６の厚さに比例して重要な問
題となってくる。このように、接着剤層６の厚さは超音
波探触子の性能、歩留りと密接な関連があるため、その
厚さのコントロールには最大の注意を払う必要があっ
た。Generally, most of the materials used for the piezoelectric element 2 are inorganic materials, and their acoustic impedance is very high.
For example, the acoustic impedance of lead zirconate titanate, which is a type of piezoelectric ceramics, is about 34 × 10 6 [kg / m
2 s]. On the other hand, the acoustic impedance of a living body is as low as about 1.5 × 10 6 [kg / m 2 s]. Therefore, the acoustic matching layer 6 fills the gap between the piezoelectric element 2 and the acoustic impedance of the living body to efficiently transmit the ultrasonic waves generated by the ultrasonic transducer 1 to the living body. Generally, the acoustic impedance of the acoustic matching layer 6 is 7 × 1 in the case of one layer.
Around 0 6 [kg / m 2 s] 12 × 1 in the first layer in case of 2 layers
It is around 0 6 [kg / m 2 s]. The acoustic impedance of the bisphenol A type epoxy resin which is the adhesive layer 5 is slightly less than 3 × 10 6 [kg / m 2 s]. Ultrasonic transducer 1
If a material having an acoustic impedance of a little less than 3 × 10 6 [kg / m 2 s] is interposed between the acoustic matching layer 6 and the acoustic matching layer 6, the ultrasonic wave transmission efficiency is deteriorated, and the sensitivity of the ultrasonic probe is reduced and the resolution is reduced. Will cause a decline. This adverse effect becomes an important problem in proportion to the high frequency and the thickness of the adhesive layer 6 interposed. Thus, since the thickness of the adhesive layer 6 is closely related to the performance and yield of the ultrasonic probe, it is necessary to pay the utmost attention to the control of the thickness.
【０００８】また、従来の超音波探触子において、圧電
素子２に形成される第１の電極３は、圧電素子２の前面
からその一側端面および背面の一部を覆うように形成す
る必要があった。圧電素子２に電極を形成するには、一
端的に焼付銀と呼ばれ、高分子バインダにガラスフリッ
トおよび銀粉末を分散させたペーストをスクリーンによ
り印刷し、仮乾燥させ、再度、他面に印刷して仮乾燥さ
せ、すべての電極を印刷した後、高温焼成する。この
際、上記のように第１の電極３における圧電素子２の側
端面に位置する部分を形成するには、圧電素子２の厚さ
が通常、数百μｍから百数十μｍと薄く、スクリーン印
刷では不可能であるため、はけ等を用いて手作業で塗布
している。しかしながら、圧電素子２の側端面にペース
トをはけ等で塗布する作業は熟練を要し、非常に高度、
かつ困難な作業である。更に、第１と第２の電極３と４
を形成するには、圧電素子２の前面、背面および側端面
の３面に対し、塗布、仮乾燥を必要とするとため、超音
波探触子の生産工数を増し、製品コストを引き上げる要
因となっていた。Further, in the conventional ultrasonic probe, the first electrode 3 formed on the piezoelectric element 2 needs to be formed so as to cover the front surface of the piezoelectric element 2 and one end surface and a part of the back surface thereof. was there. In order to form an electrode on the piezoelectric element 2, a paste, which is called baking silver, which is a dispersion of glass frit and silver powder in a polymer binder, is printed by a screen, temporarily dried, and printed again on the other surface. Then, it is temporarily dried, and after printing all the electrodes, it is baked at a high temperature. At this time, in order to form the portion of the first electrode 3 located on the side end surface of the piezoelectric element 2 as described above, the thickness of the piezoelectric element 2 is usually as thin as several hundreds μm to one hundred and several tens μm, and Since it is impossible by printing, it is applied manually by using a brush or the like. However, the operation of applying the paste to the side end surface of the piezoelectric element 2 with a brush or the like requires skill and is extremely advanced.
And it is a difficult task. Furthermore, the first and second electrodes 3 and 4
In order to form the piezoelectric element 2, it is necessary to apply and provisionally dry the front surface, the back surface, and the side end surface of the piezoelectric element 2, which increases the number of production steps of the ultrasonic probe and increases the product cost. Was there.
【０００９】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、性能を向上させることができるようにし
た超音波探触子を提供し、また、上記目的に加え、容易
に生産することができ、しかも、コストを低下させるこ
とができるようにした超音波探触子を提供することを目
的とするものである。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides an ultrasonic probe whose performance can be improved, and in addition to the above object, is easily produced. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic probe that can be manufactured at a low cost.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、超音波振動子と音響整合層と
が導電性を有する接着剤により固着されたものである。Means for Solving the Problems The technical means of the present invention for achieving the above object is that an ultrasonic transducer and an acoustic matching layer are fixed to each other with a conductive adhesive.
【００１１】本発明の他の技術的手段は、上記第１の技
術的手段における超音波振動子が圧電素子の前面と背面
に第１と第２の電極を有し、超音波振動子と音響整合層
とを固着する導電性を有する接着剤層が上記圧電素子の
一側端面を覆うように形成され、この被覆部が導体接続
に利用されるように構成されたものである。According to another technical means of the present invention, the ultrasonic vibrator in the first technical means has first and second electrodes on the front surface and the back surface of the piezoelectric element, and the ultrasonic vibrator and the acoustic An electrically conductive adhesive layer for fixing the matching layer is formed so as to cover one end face of the piezoelectric element, and the coating portion is used for conductor connection.
【００１２】本発明の更に他の技術的手段は、上記第１
の技術的手段における超音波振動子が圧電素子の前面に
第１の電極を有し、圧電素子の背面の端部の一部を除く
部分と除かれた端部に第２と第３の電極を電気的絶縁状
態で有し、超音波振動子と音響整合層とを固着する導電
性を有する接着剤層が上記圧電素子の一側端面を覆うよ
うに形成され、この導電性接着剤層により上記第１の電
極と第３の電極とが電気的に接続されたものである。[0012] Still another technical means of the present invention is the above first aspect.
The ultrasonic transducer in the technical means has a first electrode on the front surface of the piezoelectric element, and a second electrode and a third electrode on the end except for a part of the end on the back surface of the piezoelectric element. And an electrically conductive adhesive layer for fixing the ultrasonic transducer and the acoustic matching layer to each other are formed so as to cover one end face of the piezoelectric element, and the electrically conductive adhesive layer The first electrode and the third electrode are electrically connected.
【００１３】[0013]
【作用】したがって、本発明によれば、超音波振動子と
音響整合層とを導電性接着剤により固着し、この導電性
接着剤層の音響インピーダンスを音響整合層のそれに近
づくように設定することができるので、音響的ミスマッ
チングを最低限に抑えることができる。Therefore, according to the present invention, the ultrasonic transducer and the acoustic matching layer are fixed to each other with a conductive adhesive, and the acoustic impedance of the conductive adhesive layer is set so as to approach that of the acoustic matching layer. Therefore, acoustic mismatch can be minimized.
【００１４】また、超音波振動子の第１の電極が圧電素
子の一側端面を覆う必要をなくし、導電性接着剤により
覆うようにすることにより、電極形成工数を削減するこ
とができる。Further, it is not necessary to cover the one end face of the piezoelectric element with the first electrode of the ultrasonic vibrator, and the first electrode is covered with a conductive adhesive, whereby the number of electrode forming steps can be reduced.
【００１５】[0015]
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図面
を参照しながら説明する。(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１６】図１（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施
例における超音波探触子を示し、図１（ａ）は超音波振
動子の超音波送受波面に音響整合層を設けた状態の断面
図、図１（ｂ）は上記超音波振動子に背面負荷材を設け
るとともに、導体を接続した状態の断面図である。1 (a) and 1 (b) show an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) shows an acoustic matching layer on the ultrasonic wave transmitting / receiving surface of an ultrasonic transducer. FIG. 1B is a cross-sectional view of a state in which the ultrasonic wave is provided, and a back load material is provided in the ultrasonic transducer and a conductor is connected.
【００１７】図１（ａ）に示すように、超音波振動子１
は電気信号を機械的振動に変換して超音波を放射し、超
音波を受信して電気信号に変換する圧電素子２と、電気
信号の送受信を行うための第１および第２の電極３およ
び４とから構成されている。圧電素子２は一般的にはチ
タン酸バリウムやチタン酸鉛等を初めとする圧電セラミ
ックスの焼結体を研磨加工したものが多く用いられる。
第１の電極３は圧電素子２の前面、すなわち、超音波送
受波面と、一側端面および背面の一部を覆うように形成
されている。第２の電極４は圧電素子２の背面に第１の
電極２と電気的ギャップを有する電気的絶縁状態で形成
されている。これらの電極３、４を形成するには、銀焼
付けが多く用いられる。これは金属銀（Ag）の粉末に硼
珪酸鉛ガラスフリットを少量混合したものを有機溶剤で
ペースト状に溶き、それをスクリーンによって圧電素子
２の表面に十数μｍの厚さに塗布し、高温焼成する方法
である。この際、第１の電極３における圧電素子２の側
端面に位置する部分は、手作業によるはけ塗り等によっ
て形成される。超音波振動子１の前面には所望の音響特
性を有し、適当な厚さと幅に加工された音響整合層６が
導電性を有する接着剤１１により接着されている。この
導電性を有する接着剤１１としては、広く一般に用いら
れている銀や銅等の導電性粉末を熱硬化性樹脂に分散さ
せたものであり、例えば、一液性の導電性接着剤（グレ
ースジャパン株式会社製、商品名：アミコンＣ−８０５
−１）または２液性導電性接着剤（グレースジャパン株
式会社製、商品名：エコボンド５６Ｃとキャタリスト＃
９）等を用い、超音波振動子１と音響整合層６のいずれ
か一方の面）または両面にスクリーン、若しくはへら等
により塗布し、接着面を合わせる。そして、アミコンＣ
−８０５−１であれば、１５０℃で１時間程度、エコボ
ンド５６Ｃであれば、７０℃で１時間程度加熱し、硬化
させることにより、超音波振動子１と音響整合層４を固
着させることができ、かつこれらの間に導電性接着剤層
１１が形成される。As shown in FIG. 1A, the ultrasonic transducer 1
Is a piezoelectric element 2 that converts an electric signal into a mechanical vibration to emit an ultrasonic wave, receives an ultrasonic wave and converts the electric signal into an electric signal, and first and second electrodes 3 for transmitting and receiving the electric signal. 4 and. As the piezoelectric element 2, generally, a sintered body of a piezoelectric ceramic such as barium titanate or lead titanate is used in many cases.
The first electrode 3 is formed so as to cover the front surface of the piezoelectric element 2, that is, the ultrasonic wave transmitting / receiving surface, and one end surface and a part of the back surface. The second electrode 4 is formed on the back surface of the piezoelectric element 2 in an electrically insulated state having an electrical gap with the first electrode 2. In order to form these electrodes 3 and 4, silver baking is often used. This is a mixture of a small amount of lead borosilicate glass frit mixed with powder of metallic silver (Ag), which is melted into a paste with an organic solvent, which is applied to the surface of the piezoelectric element 2 with a screen to a thickness of ten and several μm, It is a method of baking. At this time, the portion of the first electrode 3 located on the side end surface of the piezoelectric element 2 is formed by manual brush coating or the like. On the front surface of the ultrasonic transducer 1, an acoustic matching layer 6 having desired acoustic characteristics and processed to have an appropriate thickness and width is adhered by an adhesive 11 having conductivity. The conductive adhesive 11 is a widely-used conductive powder such as silver or copper dispersed in a thermosetting resin. For example, one-component conductive adhesive (Grace Product name: Amicon C-805, manufactured by Japan Co., Ltd.
-1) or a two-component conductive adhesive (made by Grace Japan Co., Ltd., trade name: EcoBond 56C and Catalyst #
9) or the like is used to coat the ultrasonic transducer 1 and the acoustic matching layer 6 on one side or both sides with a screen, a spatula, or the like, and the bonding surfaces are aligned. And Amicon C
In the case of -805-1, the ultrasonic transducer 1 and the acoustic matching layer 4 can be fixed by heating and curing at 150 ° C. for about 1 hour, and for Ecobond 56C at 70 ° C. for about 1 hour. The conductive adhesive layer 11 is formed between them.
【００１８】図１（ｂ）に示すように、超音波振動子１
の背面側の両端部で第１および第２の電極３および４に
導体７および８の各一端がはんだ、若しくは導電性接着
剤等の導電体層９を介して電気的導通が得られるように
接続され、外部装置との間で電気信号を送受信すること
ができるようになっている。超音波振動子１の背面には
背面負荷材１０が上記従来例と同様に形成され、超音波
探触子が構成されている。As shown in FIG. 1B, the ultrasonic transducer 1
Of the conductors 7 and 8 to the first and second electrodes 3 and 4 at both end portions on the back side of the substrate so that electrical continuity can be obtained through a conductor layer 9 such as solder or a conductive adhesive. It is connected so that an electric signal can be transmitted and received to and from an external device. A back load material 10 is formed on the back surface of the ultrasonic transducer 1 in the same manner as in the above-mentioned conventional example, and an ultrasonic probe is configured.
【００１９】上記第１の実施例の超音波探触子におい
て、圧電素子２の音響インピーダンスは、一般的な圧電
セラミックスで３４×１０6［kg／m2ｓ］であり、音響
整合層６の音響インピーダンスは、一層の場合で４×１
０6［kg／m2ｓ］前後、２層の場合の一層目が９×１０6
［kg／m2ｓ］前後とするのが一般的である。また、導電
性接着剤層１１の音響インピーダンスは、６×１０6［k
g／m2ｓ］であり、超音波振動子１と音響整合層６との
間に介在する導電性接着剤層１１の音響インピーダンス
は、より音響整合層６に近い値となる。In the ultrasonic probe of the first embodiment, the acoustic impedance of the piezoelectric element 2 is 34 × 10 6 [kg / m 2 s] for general piezoelectric ceramics, and the acoustic matching layer 6 has Acoustic impedance is 4 × 1 in case of one layer
Before and after 0 6 [kg / m 2 s], the first layer in the case of 2 layers is 9 × 10 6
It is generally around [kg / m 2 s]. The acoustic impedance of the conductive adhesive layer 11 is 6 × 10 6 [k
g / m 2 s], and the acoustic impedance of the conductive adhesive layer 11 interposed between the ultrasonic transducer 1 and the acoustic matching layer 6 becomes a value closer to the acoustic matching layer 6.
【００２０】このように、上記第１の実施例によれば、
超音波振動子１と音響整合層６の間に介在する導電性接
着剤層１１の音響インピーダンスがより音響整合層６に
近い値となるので、同じ接着剤層１１の厚さであれば、
接着剤層１１の介在による音響性能の劣化に与える影響
を約半分に抑えることができ、また、音響性能を同じと
考えた場合には、接着剤層１１の絶対的厚みおよびバラ
ツキは、従来の約２倍まで許容することができる。この
結果、高性能な超音波探触子を容易に生産することが可
能となる。As described above, according to the first embodiment,
Since the acoustic impedance of the conductive adhesive layer 11 interposed between the ultrasonic transducer 1 and the acoustic matching layer 6 becomes a value closer to the acoustic matching layer 6, if the adhesive layer 11 has the same thickness,
The influence of the interposition of the adhesive layer 11 on the deterioration of the acoustic performance can be suppressed to about half, and when the acoustic performance is considered to be the same, the absolute thickness and variation of the adhesive layer 11 are Up to about 2 times can be tolerated. As a result, it becomes possible to easily produce a high-performance ultrasonic probe.
【００２１】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２２】図２（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施
例における超音波探触子を示し、図２（ａ）は超音波振
動子の断面図、図２（ａ）は超音波振動子に音響整合層
を設けた状態の断面図である。2 (a) and 2 (b) show an ultrasonic probe according to a second embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a sectional view of the ultrasonic transducer, and FIG. 2 (a) is It is sectional drawing of the state which provided the acoustic matching layer in the ultrasonic transducer.
【００２３】本実施例においては、図２（ａ）に示すよ
うに、第１の電極１２は圧電素子２の前面にのみ上記第
１の実施例と同様の方法により形成され、第２の電極１
３は圧電素子２の背面に端部の一部を残して形成されて
いる。本実施例においても、図２（ｂ）に示すように、
上記第１の実施例と同様、超音波振動子１と音響整合層
６が導電性を有する接着剤１４により固着されるが、本
実施例においては、超音波振動子１と音響整合層６との
間に介在する接着剤層１４の一部が超音波振動子１にお
ける圧電素子２の一側端面をも覆うように形成されてい
る。In this embodiment, as shown in FIG. 2A, the first electrode 12 is formed only on the front surface of the piezoelectric element 2 by the same method as in the first embodiment, and the second electrode is formed. 1
3 is formed on the back surface of the piezoelectric element 2 with a part of the end portion left. Also in this embodiment, as shown in FIG.
Similar to the first embodiment, the ultrasonic vibrator 1 and the acoustic matching layer 6 are fixed to each other by the conductive adhesive 14. However, in the present embodiment, the ultrasonic vibrator 1 and the acoustic matching layer 6 are connected to each other. A part of the adhesive layer 14 interposed between is also formed so as to cover one end surface of the piezoelectric element 2 of the ultrasonic vibrator 1.
【００２４】そして、図示していないが、導電性を有す
る接着剤層１４における圧電素子２の側端面に形成され
た被覆部分の側端面、若しくは背面と第２の電極１３の
端部のそれぞれに導体が電気的導通をなすべく接続さ
れ、超音波振動子１の背面に背面負荷材が形成されて超
音波探触子が構成される。Although not shown, the side surface of the coating portion formed on the side surface of the piezoelectric element 2 in the adhesive layer 14 having conductivity, or the back surface and the end portion of the second electrode 13, respectively. The conductors are connected so as to establish electrical conduction, and a back load material is formed on the back surface of the ultrasonic transducer 1 to form an ultrasonic probe.
【００２５】このように、上記第２の実施例によれば、
上記第１の実施例と同様に、導電性接着剤層１４による
音響性能の劣化を低減することができるという利点に加
え、第１の電極１２を圧電素子２の一側端面まで覆うよ
うに形成する必要がないので、スクリーンによる塗布の
みで形成することができ、超音波振動子１の電極形成に
必要な工数を１／３以上削減することが可能となるとい
う利点を有する。この結果、高性能な超音波探触子を容
易に、かつ低コストで生産、供給することが可能とな
る。As described above, according to the second embodiment,
Similar to the first embodiment, in addition to the advantage that the deterioration of acoustic performance due to the conductive adhesive layer 14 can be reduced, the first electrode 12 is formed so as to cover one end surface of the piezoelectric element 2. Since it is not necessary to do so, it can be formed only by coating with a screen, and there is an advantage that the number of steps required for forming electrodes of the ultrasonic transducer 1 can be reduced by 1/3 or more. As a result, it becomes possible to easily produce and supply a high-performance ultrasonic probe at low cost.
【００２６】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について図面を参照しながら説明する。(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２７】図３（ａ）、（ｂ）は本発明第３の実施例
における超音波探触子を示し、図３（ａ）は超音波振動
子の断面図、図３（ｂ）は超音波振動子に音響整合層を
設けた状態の断面図である。3 (a) and 3 (b) show an ultrasonic probe according to a third embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) is a sectional view of an ultrasonic transducer, and FIG. 3 (b) is an ultrasonic transducer. It is sectional drawing of the state which provided the acoustic matching layer in the sound wave vibrator.
【００２８】本実施例においては、図３（ａ）に示すよ
うに、圧電素子２の前面に第１の電極１５が設けられ、
圧電素子２の背面にはその端部を残して第２の電極１６
が設けられるとともに、残された端部側に第２の電極１
６と電気的ギャップをおいて電気絶縁状態で帯状に第３
の電極１７が形成されている。本実施例においても、図
３（ｂ）に示すように、超音波振動子１と音響整合層６
が導電性を有する接着剤１８により固着され、この接着
剤層１８の一部が圧電素子２の一側端面を覆うように形
成されている。その他の構成については上記第１の実施
例と同様であるので、その説明を省略する。In this embodiment, a first electrode 15 is provided on the front surface of the piezoelectric element 2 as shown in FIG.
The second electrode 16 is formed on the back surface of the piezoelectric element 2 leaving the end thereof.
Is provided and the second electrode 1 is provided on the remaining end side.
6 in the form of a strip in an electrically insulated state with an electrical gap between
Electrode 17 is formed. Also in this embodiment, as shown in FIG. 3B, the ultrasonic transducer 1 and the acoustic matching layer 6 are formed.
Are fixed by a conductive adhesive 18, and a part of the adhesive layer 18 is formed so as to cover one end surface of the piezoelectric element 2. The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment, so its explanation is omitted.
【００２９】このように、上記第３の実施例によれば、
上記第１の実施例と同様に、導電性接着剤層１８による
音響性能の劣化を低減することができる。また、上記第
２の実施例と同様に、第１の電極１５を圧電素子２の一
側端面まで覆うように形成する必要がないので、スクリ
ーンによる塗布のみで形成することができ、製造工数を
削減することができる。更に、圧電素子２の一側端面に
形成された導電性接着剤層１８により第１の電極１５と
第３の電極１７との電気的導通を図り、両電極１６、１
７に焼付銀を用いることができるので、これらの電極１
６、１７に導体を電気的に接続する際、導電性接着剤を
介してでは不可能であったはんだ付けによる接続も可能
となる利点を有する。As described above, according to the third embodiment,
Similar to the first embodiment, it is possible to reduce deterioration of acoustic performance due to the conductive adhesive layer 18. Further, as in the case of the second embodiment, it is not necessary to form the first electrode 15 so as to cover the one side end surface of the piezoelectric element 2, so that it can be formed only by coating with a screen, and the number of manufacturing steps is reduced. Can be reduced. Further, the conductive adhesive layer 18 formed on one end surface of the piezoelectric element 2 electrically connects the first electrode 15 and the third electrode 17 to each other, and the electrodes 16, 1
Since baked silver can be used for 7,
When electrically connecting the conductors to 6 and 17, there is an advantage that the connection by soldering, which is not possible with a conductive adhesive, is also possible.
【００３０】なお、上記第３の実施例において、図３
（ｃ）に示すように、圧電素子２の一側端部の片面、若
しくは両面に面取り加工１９を施しておけば、電極１
５、１６と導電性接着剤１８の電気的接続における信頼
性を向上させることができる。このような構成は上記第
２の実施例においても採用することができる。また、上
記各実施例においては、音響整合層６は一層しか図示し
ていないが、二層、三層の音響整合層の場合において
も、その一層目と超音波振動子１の固着に際しては同様
の効果を有する。In the above third embodiment, as shown in FIG.
As shown in (c), if chamfering 19 is applied to one side or both sides of one end of the piezoelectric element 2, the electrode 1
It is possible to improve the reliability of the electrical connection between the conductive adhesive 18 and the wirings 5, 16. Such a structure can also be adopted in the second embodiment. Further, in each of the above-mentioned embodiments, the acoustic matching layer 6 is shown as only one layer, but also in the case of two or three acoustic matching layers, the first layer and the ultrasonic transducer 1 are fixed in the same manner. Have the effect of.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
音波振動子と音響整合層とを導電性接着剤により形成
し、この導電性接着剤層の音響インピーダンスが一般の
接着剤より高い値を示し、音響整合層の音響インピーダ
ンスに近づくように設定することができるので、音響的
ミスマッチングを最低限に低減させることができ、した
がって、音響性能を向上させることができる。As described above, according to the present invention, the ultrasonic vibrator and the acoustic matching layer are formed of a conductive adhesive, and the acoustic impedance of this conductive adhesive layer is higher than that of a general adhesive. Since the value is indicated and can be set so as to be close to the acoustic impedance of the acoustic matching layer, acoustic mismatch can be reduced to a minimum, and therefore acoustic performance can be improved.
【００３２】また、超音波振動子の第１の電極が圧電素
子の一側端面を覆う必要をなくし、導電性接着剤により
覆うようにすることにより、電極の印刷、乾燥工程を２
度に減らすことができ、高度な技能が要求される圧電素
子側端面への電極塗布工程をなくすことが可能となり、
電極形成時に必要とされる工数を１／３以上削減するこ
とができる。したがって、高性能な超音波探触子を容易
に生産することが可能で、安価に提供することができ
る。Further, since it is not necessary for the first electrode of the ultrasonic transducer to cover one end surface of the piezoelectric element, and the first electrode is covered with a conductive adhesive, the steps of printing and drying the electrode can be performed.
It becomes possible to eliminate the step of applying electrodes to the end surface of the piezoelectric element side, which requires a high degree of skill,
It is possible to reduce man-hours required for forming electrodes by 1/3 or more. Therefore, a high-performance ultrasonic probe can be easily produced and can be provided at low cost.
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例における超音波
探触子を示し、超音波振動子の超音波送受波面に音響整
合層を設けた状態の断面図 （ｂ）は同超音波探触子を示し、超音波振動子に背面負
荷材を設けるとともに、導体を接続した状態の断面図FIG. 1A shows an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view showing a state where an acoustic matching layer is provided on an ultrasonic wave transmitting / receiving surface of an ultrasonic transducer. Cross-sectional view of the ultrasonic probe, with the ultrasonic transducer provided with back load material and conductors connected
【図２】（ａ）は本発明の第２の実施例における超音波
探触子を示し、超音波振動子の断面図 （ｂ）は同超音波探触子を示し、超音波振動子に音響整
合層を設けた状態の断面図FIG. 2 (a) shows an ultrasonic probe according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view of the ultrasonic transducer. Sectional view with acoustic matching layer
【図３】（ａ）は本発明の第３の実施例における超音波
探触子を示し、超音波振動子の断面図 （ｂ）は同超音波探触子を示し、超音波振動子に音響整
合層を設けた状態の断面図 （ｃ）は同超音波探触子に用いる超音波振動子の変形例
を示す断面図FIG. 3 (a) shows an ultrasonic probe according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view of the ultrasonic transducer. Sectional view showing a state in which an acoustic matching layer is provided is a sectional view showing a modified example of an ultrasonic transducer used in the ultrasonic probe.
【図４】（ａ）は従来の超音波探触子を示し、超音波振
動子の超音波送受波面に音響整合層を設けた状態の断面
図 （ｂ）は同超音波探触子を示し、超音波振動子に背面負
荷材を設けるとともに、導体を接続した状態の断面図FIG. 4A shows a conventional ultrasonic probe, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing a state in which an acoustic matching layer is provided on an ultrasonic wave transmitting / receiving surface of an ultrasonic transducer, and FIG. 4B shows the same ultrasonic probe. , Cross-sectional view of a state in which a back load material is provided on the ultrasonic transducer and conductors are connected
【符号の説明】 １ 超音波振動子 ２ 圧電素子 ３ 第１の電極 ４ 第２の電極 ６ 音響整合層 ７ 導体 ８ 導体 ９ 導電体層 １０ 背面負荷材 １１ 導電性接着剤層 １２ 第１の電極 １３ 第２の電極 １４ 導電性接着剤層 １５ 第１の電極 １６ 第２の電極 １７ 第３の電極 １８ 導電性接着剤層[Explanation of Codes] 1 Ultrasonic transducer 2 Piezoelectric element 3 First electrode 4 Second electrode 6 Acoustic matching layer 7 Conductor 8 Conductor 9 Conductor layer 10 Back load material 11 Conductive adhesive layer 12 First electrode 13 second electrode 14 conductive adhesive layer 15 first electrode 16 second electrode 17 third electrode 18 conductive adhesive layer
Claims (3)
有する接着剤により固着された超音波探触子。1. An ultrasonic probe in which an ultrasonic transducer and an acoustic matching layer are fixed to each other with an electrically conductive adhesive.
第１と第２の電極を有し、超音波振動子と音響整合層と
を固着する導電性を有する接着剤層が上記圧電素子の一
側端面を覆うように形成され、この被覆部が導体接続に
利用される請求項１記載の超音波探触子。2. The ultrasonic transducer has first and second electrodes on the front surface and the back surface of the piezoelectric element, and the conductive adhesive layer for fixing the ultrasonic transducer and the acoustic matching layer is the piezoelectric element. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the ultrasonic probe is formed so as to cover one end surface of the element, and the coating portion is used for conductor connection.
電極を有し、圧電素子の背面の端部の一部を除く部分と
除かれた端部に第２と第３の電極を電気的絶縁状態で有
し、超音波振動子と音響整合層とを固着する導電性を有
する接着剤層が上記圧電素子の一側端面を覆うように形
成され、この導電性接着剤層により上記第１の電極と第
３の電極とが電気的に接続された請求項１記載の超音波
探触子。3. The ultrasonic transducer has a first electrode on the front surface of the piezoelectric element, and a second electrode and a third electrode on the end except for a part of the end of the back surface of the piezoelectric element. And an electrically conductive adhesive layer for fixing the ultrasonic transducer and the acoustic matching layer to each other are formed so as to cover one end face of the piezoelectric element, and the electrically conductive adhesive layer The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the first electrode and the third electrode are electrically connected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160731A JPH06184A (en) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Ultrasonic probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160731A JPH06184A (en) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Ultrasonic probe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06184A true JPH06184A (en) | 1994-01-11 |
Family
ID=15721247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4160731A Pending JPH06184A (en) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Ultrasonic probe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06184A (en) |
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- 1992-06-19 JP JP4160731A patent/JPH06184A/en active Pending
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