JPH04232425A - 複合超音波変換器 - Google Patents

複合超音波変換器

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JPH04232425A
JPH04232425A JP3176204A JP17620491A JPH04232425A JP H04232425 A JPH04232425 A JP H04232425A JP 3176204 A JP3176204 A JP 3176204A JP 17620491 A JP17620491 A JP 17620491A JP H04232425 A JPH04232425 A JP H04232425A
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ウオルフラム　ウエルジング
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電セラミックからな
るほぼ長手方向に放散する変換器素子を有する複合超音
波変換器及び圧電セラミックからなる構造化された成分
を少なくとも１つ含むデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】複合（コンポジット）超音波変換器は医
療の診断において使用される。複合超音波変換器は多数
の圧電的に活性の個々の小型変換器素子から構成される
。変換器素子はその寸法に関してほぼ長手方向に放散す
るように設計される。複合超音波変換器の変換器素子は
プラスチックマトリックス内に、各変換器素子の長手方
向が互いに平行であるように埋め込まれている。個々の
変換器素子の長さは複合超音波変換器の厚さを決定する
。
【０００３】複合超音波変換器は構造化された超音波変
換器である。構造化された超音波変換器は構造化されて
いないものに比べて多くの利点を有する。個々の変換器
素子に小分けすることによって、画像に人工的きずをも
たらす超音波変換器の低周波数混変調は減少又は抑制さ
れる。この構造化によって変換器素子の締め付けは減少
する。その結果厚さ方向への複合超音波変換器の結合係
数、圧電率及びこれに伴う音の強さが増大し、長手方向
に振動する棒が持つ高い値に近づく。個々の変換器素子
は相応して分割された電極によって集団的に電気的に制
御することができる。これにより超音波信号の方向及び
集束は電気的に変更可能である。これはフェーズドアレ
イ変換器又はアニュラーアレイ変換器で使用されている
。
【０００４】複合超音波変換器の特性は個々の変換器素
子の形状、大きさ及び配列に関連する。
【０００５】ドイツ連邦共和国特許第３４３７８６２号
明細書から、変換器素子として圧電セラミックからなる
方形プリズムを規則的に直線状にポリマーマトリックス
内に埋め込むことが公知である。この種の複合超音波変
換器の製造は鋸及び充填技術（ダイス及びフィル技術と
も称される）により行う。この技術では焼結されたセラ
ミック円板を十文字及び横方向に挽き切ることによって
分割する。この鋸による切り込みはセラミック円板の厚
さよりも浅いことから、セラミック底部は連結されたま
ま残る。鋸による切り込みはプラスチックで充填する。 その後セラミック底部を研削する。
【０００６】しかしこの製造技術によって超音波変換器
の各素子の形状及び配列は制限される。鋸による切り込
みにより達成することのできる精密度は鋸刃の厚さによ
って限定される。その結果この方法は動作周波数が７．
５ＭＨｚよりも大きい超音波変換器の製造にのみ制限さ
れる。この鋸挽きによっては垂直な側面を有する直線の
切り込みが得られるに過ぎない。従って鋸挽きにより構
造化された個々の変換器の側面は平行である。しかし変
換器素子の平行な側面は不所望な横モードの発生を促進
する。この技術では全セラミック円板に及ぶ直線的な切
り込みによって、特に各変換器素子間に不適切な大きな
間隔を有する極めて規則的な配列が構成される。この大
きな間隔は音に活性のセラミック面の割合を低下させる
。
【０００７】精細な鋸挽きは極めて時間のかかる方法で
ある。鋸挽きに際して例えば破断のような損傷が生じる
危険性は、動作周波数の高い複合超音波変換器にとって
必要な微細構造の場合、特に大きい。生成物は鋸挽き時
にすでに高度の精製工程に達していることから、鋸挽き
に際して損傷又は破断が生じるという事実は特に無視し
得ない問題である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、その形状に
より横モードの発生が先行技術の場合よりも顕著に抑制
される複合超音波変換器を提供することを課題とする。 更にこの種の複合超音波変換器を出来る限りそのデザイ
ンに関して制限なしに製造することのできる製造方法を
得ることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、 ａ）　　変換器素子がその長手方向に対して直角な一平
面でプラスチックマトリックス内に埋め込まれることに
より、各変換器素子間にプラスチックで完全に満たされ
た間隙が生じるようにし、 ｂ）　　この変換器素子が、複合−超音波変換器内で変
換器素子の長手方向に対して直角方向に振動モードが生
じるのを抑制するような幾何学構造を有するように互い
に配列されていることを特徴とする、圧電セラミックか
らなるほぼ長手方向に放散する変換器素子を有する複合
超音波変換器によって解決される。
【００１０】横方向への振動モードの発生を変換器素子
がその長手方向を含む切断面で台形の横断面を有するこ
とによって抑制することは本発明の枠内に属する。横断
面が台形であることから長手方向での変換器素子の各側
面は平行ではない。その結果この場合横波の発生は僅か
である。また台形の横断面によって隣接する素子間にお
ける機械的な漏話の危険性は減少する。
【００１１】更に変換器素子を不規則に非直線的に配列
することも本発明の枠内に含まれる。この場合変換器素
子は統計的に分布させることもまた変動させて分布する
ことも可能である。変動分布の場合複合超音波変換器は
複数の領域に分けられ、その際１つの領域に所属する変
換器素子は同じ大きさであるが、異なる領域の変換器素
子は種々異なる大きさである。これにより規則的で直角
の格子配列に比べて横方向への障害となる振動モードの
発生は一層少なくなる。更にこの実施態様は技術的な利
点を有する。すなわち膨張係数が異なることにより又は
機械的な加工に際して、各変換器素子とその間に充填さ
れたプラスチックとの間に分離が生じる危険性は回避さ
れる。
【００１２】長手方向に対して直角に六角形の横断面を
有する変換器素子を構成することによって、複合超音波
変換器内の変換器素子の実装密度を高めることができる
。これにより変換器の有効面は高められる。
【００１３】複合超音波変換器内での不所望の集合的振
動モードを抑制するには、各変換器素子がその長手方向
に対して直角な面で異なる大きさの横断面を有すること
が有利である。各変換器素子を複数のグループに分ける
ことによって（この場合１グループの各変換器素子は空
間的に関連する領域内に配列され、またその長手軸に対
して直角の横断面の大きさは各グループに予め与えられ
た変動範囲を有する値で分散している）、複合超音波変
換器の形状と関連する横モードは意図的に抑制すること
ができる。
【００１４】縦横比（高さ／幅）が１．５〜２．０の範
囲内にある変換器素子を使用することが有利である。な
ぜならこれによって横方向の障害となる振動モードが、
厚み方向の共振である有効周波数の上の容易に制御する
ことのできる周波数領域に移されるからである。更にパ
ルスエコー伝達係数はこの割合の場合に最大である。
【００１５】この発明の課題は更に ａ）　　各成分用の予め定められた構造の雌型である金
型を使用し、 ｂ）　　セラミック泥漿を金型に注ぎ、これから乾燥及
び焼成することによって圧電セラミックからなる各成分
を作り、 ｃ）　　この金型を、焼成に際して固体残渣を生じるこ
となく定量的に燃焼するプラスチックから、各成分の乾
燥時に固定された構造を変形することのないように作る
ことを特徴とする圧電セラミックからなる構造化された
成分を少なくとも１つ含むデバイスの製造方法によって
解決される。
【００１６】圧電セラミックからなる完成成分の構造は
主として金型によって決定される。従ってそのデザイン
は金型を製造する方法によって制限されるに過ぎない。
【００１７】例えばベッカー（Ｅ．Ｗ．Ｂｅｃｋｅｒ）
その他著「マイクロエレクトロニック・エンジニアリン
グ（Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　　Ｅｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ）」第４巻、（１９８６年）、第３５頁以降
に記載されているＬＩＧＡ法により製造される金型を使
用することは本発明の枠内に含まれる。この場合金型の
構造はディープリソグラフィ法で特定され、紙上に描く
ことのできるいかなる構造も得ることができる。これに
より直角に対し予め定められた傾斜の側面を有する構造
を製造することができる。
【００１８】この技術で任意の横断面及び任意の配列を
有する構造の金型を製造することが可能である。これら
の構造は使用目的に応じて直角又は傾斜した側面で製造
される。構造の形状及び配列は使用したフォトリソグラ
フィの分解能により制限されるにすぎない。
【００１９】セラミック泥漿の調製及びセラミック泥漿
での金型の充填は真空下に実施するのが有利である。そ
れというのもこれによりセラミック泥漿中の気泡の発生
及び金型内への空気の封入が避けられるからである。
【００２０】　セラミック泥漿は、金型を溶解しない結
合剤を用いて調製する必要がある。水溶性結合剤は上記
の条件を満足すると共に良好な完全燃焼力を有し、また
環境保護の観点からも問題はない。
【００２１】この方法は特に本発明による複合超音波変
換器を製造するのに適している。この場合金型は、予め
定められた構造の変換器素子の予め定められた配列に相
応する雌型構造を有し、また金型の周縁が雌型構造より
も大きいように構成する。金型を雌型構造から溢れ出る
までセラミック泥漿で満たすことにより、セラミック泥
漿の乾燥及び燃焼に際して圧電セラミックからなる連結
底部を構成する。焼成時に金型が完全燃焼することによ
り生じる空隙を、機械的結合力が僅かでまた導電性が無
視し得る程度の材料で充填する。この材料はその制動特
性により、完成した複合超音波変換器内での隣接する各
変換器素子の機械的漏話を抑制する。連結底部は最終的
には完全に除去される。
【００２２】この方法は、変換器素子の形状及び配列を
複合超音波変換器の意図した用途に適合させることがで
きるという利点を有する。複合超音波変換器のデザイン
に対する制限は、金型の構造化に際して使用したリソグ
ラフィの分解能によってまた金型の雌型構造をセラミッ
ク泥漿で完全に充填することの必要性によって生じるに
過ぎない。従ってこの制限は極めて小さな構造領域での
み生じ、変換器素子の配列及び形状とは無関係である。 実験結果は、５μｍ以上の直径を有する構造を確実に製
造し得ることを示した。
【００２３】本発明の他の実施態様は他の請求項から明
かである。
【００２４】
【実施例】次に本発明を実施例及び図面に基づき更に詳
述する。
【００２５】図１にはプラスチックマトリックス１１の
一部を示す。プラスチックマトリックス１１中には変換
器素子１２が埋め込まれている。プラスチックマトリッ
クス１１は例えばポリマーからなる。変換器素子１２は
圧電セラミックからなる。変換器素子１２は、その長手
方向が互いに平行であるように配列されている。変換器
素子１２はその長手方向に対して直角な面で六角形の横
断面を有する。変換器素子１２はハニカム状に配列され
ており、その結果有効面は良好に利用することができる
。その長手方向に対して平行な面で変換器素子１２は台
形の横断面を有する。
【００２６】図２には完成した複合超音波変換器の、変
換器素子の長手方向に対して平行な面での断面図が示さ
れている。変換器素子２２はプラスチックマトリックス
２１内に、その長手方向が互いに平行であるように配列
されている。プラスチックマトリックス２１はポリマー
からなる。変換器素子２２は圧電セラミック、例えばチ
タン酸鉛ジルコニウム酸塩からなる。変換器素子２２は
その長手方向に対して平行な面で台形の横断面を有する
。この場合側面の直角からのずれは例えば１〜５゜であ
る。変換器素子２２の底面は例えば六角形である（図２
のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図を示す図３参照）。 変換器素子２２は台形横断面の底辺で例えば２５〜３５
０μｍの稜の長さを有する。変換器素子２２の高さは例
えば５０〜５００μｍである。この場合縦横比は１．５
〜２に保たなければならない。隣接する変換器素子２２
間の間隔は台形横断面の底辺部で例えば１〜５０μｍで
ある。
【００２７】変換器素子２２は複合超音波変換器中に、
例えば台形横断面の狭幅側が超音波の送信方向を示すよ
うに配列されている。同様に変換器素子２２は台形横断
面の広幅側が送信方向を示すように配列することも可能
である。送信方向を示すプラスチックマトリックス２１
及び変換器素子２２の表面には通し電極２３が配置され
ている。プラスチックマトリックス２１及び変換器素子
２２の通し電極２３とは逆の側の表面には構造化された
電極２４が配置されている。複合超音波変換器の用途に
応じて構造化電極２４は環状又は直線状に構造化されて
いる。構造化電極２４により変換器素子２２は独立して
制御することのできるグループにまとめられる。通し電
極２３及び構造化電極２４は例えばスパッタ処理された
ＣｒＰｔＡｕからなる。
【００２８】通し電極２３上には公知の方法で、音響イ
ンピーダンスを整合する層２５（１層又は数層）が配置
されている。音響インピーダンス整合層２５上には集光
レンズ２６が配置されている。集光レンズ２６は、複合
超音波変換器に設定された用途で不要の場合には、省略
することができる。構造化電極２４上には公知の方法で
減衰層２７が配置されている。減衰層２７は送信方向に
逆らって放出される超音波を吸収する。
【００２９】図４には変換器素子４２を有する本発明に
よる複合超音波変換器の他の実施例が示されている。図
４は変換器素子４２の長手方向に対して直角な面での断
面図である。変換器素子４２はプラスチックマトリック
ス４１中に埋め込まれている。変換器素子４２は四角形
の横断面を有する。この場合個々の変換器素子４２の稜
の長さは予め定められた限度内で変更することができる
。変換器素子４２は、変換器素子４２の長手方向に対し
て直角な面で全複合超音波変換器を貫通するプラスチッ
ク溝が生じないように配列されている。変換器素子４２
を上記のように不規則に配列することによって、多くの
変換器素子上に達する不所望の部分振動は抑制される。 この場合変換器素子４２の横断面はその長手方向に対し
て平行な面で例えば四角形である。横モードの抑制改善
は例えば、長手方向での変換器素子４２の横断面が台形
であることによって達成される。
【００３０】次に図５に基づき、圧電セラミックからな
る構造化成分を少なくとも１つ含むデバイスを製造する
本発明方法を、複合超音波変換器の製造例で詳述する。
【００３１】常法で製造されたセラミック粉末例えばチ
タン酸鉛ジルコニウム酸塩から泥漿を調製する。泥漿を
特殊な充填装置内で、所望構造の雌型であるプラスチッ
ク金型に真空下に注ぎ込む。この方法工程に関し泥漿に
は種々の要件が設定される。まず泥漿を、プラスチック
金型を溶解しない結合剤と混ぜる必要がある。従って泥
漿を例えばポリビニルアルコールのような水溶性結合剤
と混合することが有利である。水溶性結合剤を使用する
他の理由は良好な完全燃焼性及び環境保護である。泥漿
に対するもう１つの要件は、１リットル当りの重量及び
凝集余地が高いと同時に注入に適した粘度を有すること
である。これは泥漿の均質化及び分散処理によって、例
えば磨碎機中で泥漿を粉砕し、超音波で分散することに
よって達成される。
【００３２】泥漿内の気泡及び注入金型内への空気封入
を避けるため、結合剤の添加から注入金型の充填までの
全処理工程は真空下に実施する必要がある。
【００３３】構造化されたプラスチック金型は電気めっ
き法で製造された雌型を型どることによって製造する。 電気めっき法で製造された型を製造する公知技術は、例
えばベッカー（Ｅ．Ｗ．Ｂｅｃｋｅｒ）その他著「マイ
クロエレクトロニック・エンジニアリング（Ｍｉｃｒｏ
ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）」
第４巻（１９８６年）、第３５頁以降に記載されている
ＬＩＧＡ法である。プラスチック金型は例えば反応性樹
脂又は熱可塑性樹脂、例えばポリメチルメタクリレート
又はポリオキシメチレンから製造される。
【００３４】泥漿を、プラスチック金型の構造が完全に
覆われまたプラスチック金型の構造の上方で泥漿の通し
層が生じる高さにまで、プラスチック金型内に充填する
。このセラミック泥漿の貫通層から、次の乾燥及び焼成
処理に際して圧電セラミックの連結する非構造化領域が
生じ、これは変換器素子用支持体として利用される。
【００３５】セラミック泥漿の乾燥に際して亀裂を生じ
させないためには、乾燥を特定の温度／湿度プログラム
によって実施するのが有利である。セラミック泥漿は熱
を加えて乾燥する。プラスチック金型は乾燥時に収縮し
ないことから、セラミック内には亀裂が生じる危険性が
ある。従って乾燥過程は極めてゆっくりと、一様に実施
しなければならない。これ以上収縮が生じなくなる時点
までは、例えば９０％の高い相対大気湿度及び例えば３
０℃の低温を使用することが有利である。その後は大気
湿度を下げ、温度を高める。
【００３６】乾燥した後、プラスチック金型及び乾燥し
たセラミック塊からなる基体を焼成する。燃焼時に有機
成分は熱分解する。有機成分の熱分解には、特殊な温度
／雰囲気プログラムを使用することが有利である。一定
のプラスチックに対しては、熱分解を純粋な酸素雰囲気
中で実施するのが特に有利である。熱分解に際してプラ
スチック金型を定量的に固体残渣が生じないように燃焼
する。プラスチック金型用のプラスチックは、プラスチ
ックが熱分解時に、乾燥したセラミック構造を変形、特
に損傷することなく燃焼するものを選択する。セラミッ
クは、プラスチック金型の構造によって予め定められた
くぼみを含むモノリシック塊である。これらのくぼみに
は、変換器素子の位置を固定し、複合超音波変換器の機
械的安定性を与えまた音響要件を満たすポリマーを注入
する。特にこのポリマーはその長手方向に対する横方向
への変換器素子の膨張及び収縮を吸収するものでなけれ
ばならない。くぼみを充填するには機械的結合力の僅か
な材料を使用し、これにより複合超音波変換器の各変換
器素子間の漏話の発生は極く僅かであるに過ぎない。こ
の目的にとっては特にエポキシ樹脂及びアクリレートが
適している。引続き複合超音波変換器の上面及び底面を
平坦に研削する。
【００３７】次いで複合超音波変換器を仕上げるための
公知の処理工程を実施する。超音波を発信する表面に全
面的に電極を施す。超音波を発信する表面は変換器素子
の長手方向に対して直角に延びている。その逆の側面に
は構造化電極を施す。これらの電極は例えばＣｒＰｔＡ
ｕをスパッタ又は蒸着することにより製造する。構造化
電極の構造化は慣用のフォトリソグラフィ法により行う
。全面電極には公知方法で音響インピーダンスを整合す
るための１層又は数層と、その用途が必要とする場合に
は集光レンズとを施す。全面電極並びに構造化電極の個
々の素子を細線をろう付け又は結合することによって接
触化する。引続き構造化電極上に同様に公知方法で減衰
層を施す。
【００３８】
【発明の効果】本発明方法は、複合超音波変換器表面の
個々の変換器素子の形状、配列及び分布を１つのマスク
を製造することによって規定し得るという利点を有する
。これにより非直線の、例えば表面を覆う六角形体並び
に意図的に不規則な構造を簡単に得ることができる。
【００３９】本発明方法はディープリソグラフィ、泥漿
充填及び焼結の各処理工程によって特定された横断面の
製造を可能にする。この場合変換器素子の横断面は公知
の製法とは異なり機械的加工可能性によってではなく、
完成した複合超音波変換器の要件によって確定される。 台形の横断面を有する特殊な変換器素子を製造すること
ができる。
【００４０】この成分は泥漿を注入し乾燥した後焼結処
理することから、プラスチックを注入した後複合超音波
変換器の内部に存在する変換器素子の各壁面はいわゆる
焼結膜を有する。これは例えば公知の鋸技術で製造され
た変換器素子に比べて機械的欠陥がなく、また表面に障
害のない圧電特性を有するという利点を有する。これら
の壁面の粗面性はセラミックの粒径の範囲内のものであ
る。粗面性は注入処理後ポリマーに最適付着性をもたら
す。更にセラミック表面を判定することによって本製法
の有効性を容易に確認することができる。
【００４１】この製法はここに記載した複合超音波変換
器を製造する実施例の他に、同様に例えば湾曲素子及び
駆動装置のような圧電セラミックを含む他のデバイスを
製造するのにも適している。この用途の場合にも、圧電
セラミックからなる成分の幾何学的形状が単に相応する
プラスチック金型を製造するフォトリソグラフィ法によ
って決定されることは明らかに有利なことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】長手方向に対して直角な面で六角形の横断面を
有するセラミックマトリックス内に埋め込まれた変換器
素子を示す図。
【図２】長手方向に対して平行な面で台形の横断面を有
する変換器素子を有する完成した複合超音波変換器の切
断面図。
【図３】図２に示した複合超音波変換器のＩＩＩ−ＩＩ
Ｉ線に沿った横断面図。
【図４】不規則な四角形横断面を有するプラスチックマ
トリックス内に埋め込まれた変換器素子の平面図。
【図５】本発明による製造方法の系統図。
【符号の説明】
１１、２１、４１　　プラスチックマトリックス１２、
２２、４２　　変換器素子 ２３　　通し電極 ２４　　構造化電極 ２５　　音響インピーダンス整合層 ２６　　集光レンズ ２７　　減衰層

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　ａ）　　変換器素子（１２、２２、４
    ２）がその長手方向に対して直角な一平面でプラスチッ
    クマトリックス内に埋め込まれることにより、各変換器
    素子（１２、２２、４２）間にプラスチックで完全に満
    たされた間隙が生じるようにし、 ｂ）　　この変換器素子（１２、２２、４２）が、複合
    超音波変換器内で変換器素子（１２、２２、４２）の長
    手方向に対して直角方向に振動モードが生じるのを抑制
    する幾何学構造を有するように互いに配列されているこ
    とを特徴とする圧電セラミックからなるほぼ長手方向に
    放散する変換器素子を有する複合超音波変換器。
  2. 【請求項２】　　変換器素子（１２、２２、４２）がほ
    ぼ同じ長さを有し、変換器素子（１２、２２、４２）の
    長さを限定する面に電極（２３、２４）を有することを
    特徴とする請求項１記載の複合超音波変換器。
  3. 【請求項３】　　変換器素子（１２、２２、４２）が縦
    横比１．５〜２を有することを特徴とする請求項１又は
    ２記載の複合超音波変換器。
  4. 【請求項４】　　変換器素子（１２、２２、４２）が不
    規則で非直線的に配列されていることを特徴とする請求
    項１ないし３の１つに記載の複合超音波変換器。
  5. 【請求項５】　　変換器素子（１２、２２、４２）が、
    その長手方向に対して直角方向に全複合超音波変換器に
    わたって連続したプラスチック溝が生じないように配列
    されていることを特徴とする請求項１ないし４の１つに
    記載の複合超音波変換器。
  6. 【請求項６】　　変換器素子（１２、２２、４２）が、
    その長手方向を含む切断面で台形の横断面を有すること
    を特徴とする請求項１ないし５の１つに記載の複合超音
    波変換器。
  7. 【請求項７】　　変換器素子（１２、２２、４２）が、
    その長手方向に対して１゜〜５゜傾斜していることを特
    徴とする請求項６記載の複合超音波変換器。
  8. 【請求項８】　　変換器素子（１２、２２、４２）が長
    手方向で５０〜５００μｍの寸法を有し、また変換器素
    子（１２、２２、４２）がその長手方向に対して直角な
    面で四角形又は六角形横断面を有すると共に台形の底辺
    の稜の長さが２５〜３５０μｍであることを特徴とする
    請求項６又は７記載の複合超音波変換器。
  9. 【請求項９】　　各隣接する変換器素子（１２、２２）
    の間隔が台形横断面の底辺で１〜５０μｍであることを
    特徴とする請求項６ないし８の１つに記載の複合超音波
    変換器。
  10. 【請求項１０】　　変換器素子（１２、２２）がその長
    手方向に対して直角な面で六角形の横断面を有すること
    を特徴とする請求項１ないし６の１つに記載の複合超音
    波変換器。
  11. 【請求項１１】　　変換器素子（１２、２２、４２）が
    その長手方向に対して直角な面で種々異なる大きさの横
    断面を有することを特徴とする請求項１ないし１０の１
    つに記載の複合超音波変換器。
  12. 【請求項１２】　　変換器素子（４２）が複数のグルー
    プに分けられており、その際各変換器素子（４２）は正
    確に１つのグループに所属し、１グループの変換器素子
    （４２）は空間的に関連した領域に配列されており、ま
    たその長手軸に対して直角な面での横断面の大きさが各
    グループに予め規定された振動幅で各グループに予め規
    定された値だけ変えられていることを特徴とする請求項
    １１記載の複合超音波変換器。
  13. 【請求項１３】　　ａ）　　各成分用の予め定められた
    構造の雌型である金型を使用し、 ｂ）　　セラミック泥漿を金型に注ぎ、これから乾燥及
    び焼成することによって圧電セラミックからなる各成分
    を作り、 ｃ）　　この金型を、焼成に際して固体残渣を生じるこ
    となく定量的に燃焼するプラスチックから、各成分の乾
    燥時に固定した構造を変形することなく作ることを特徴
    とする、圧電セラミックからなる構造化された成分を少
    なくとも１つ含むデバイスの製造方法。
  14. 【請求項１４】　　プラスチックマトリックスに埋め込
    まれた圧電セラミックからなるほぼ長手方向に放散する
    変換器素子を含む複合超音波変換器を製造するに当たり
    、ａ）　　金型を、これが変換器素子の予め規定された
    配列に相応して予め規定された構造の雌型構造を含みか
    つ金型の周縁が雌型構造から突出するように構成し、ｂ
    ）　　金型を、乾燥及び焼成により変換器素子を生じる
    セラミック泥漿で、この雌型構造から溢れるまで満たし
    、これによりセラミック泥漿を乾燥し焼成した際互いに
    連結しまた変換器素子の配列を固定する圧電セラミック
    からなる底部が生じるようにし、 ｃ）　　金型を、焼成に際して固体残渣を生じることな
    く定量的に燃焼するプラスチックから、乾燥時に固定さ
    れた各変換器素子の配列及び構造を変形することなく作
    り、 ｄ）　　焼成に際して金型の完全燃焼により生じる空隙
    を機械的結合力の僅かな材料で満たし、この材料がその
    減衰特性により完成した複合超音波変換器内での隣接す
    る変換器素子の機械的漏話を抑制し、 ｅ）　　連結する底部を完全に排除することを特徴とす
    る複合超音波変換器の製造方法。
  15. 【請求項１５】　　連結する底部を研削することを特徴
    とする請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】　　金型を反応性樹脂及び熱可塑性樹脂
    材料の１つから製造することを特徴とする請求項１３な
    いし１５の１つに記載の方法。
  17. 【請求項１７】　　セラミック泥漿の調製及びセラミッ
    ク泥漿での金型の充填を真空下に行うことを特徴とする
    請求項１３ないし１６の１つに記載の方法。
  18. 【請求項１８】　　セラミック泥漿の調製に際して水溶
    性の結合剤を使用することを特徴とする請求項１３ない
    し１７の１つに記載の方法。
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