JPH0889505A - Manufacture of ultrasonic probe - Google Patents
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- JPH0889505A JPH0889505A JP6231590A JP23159094A JPH0889505A JP H0889505 A JPH0889505 A JP H0889505A JP 6231590 A JP6231590 A JP 6231590A JP 23159094 A JP23159094 A JP 23159094A JP H0889505 A JPH0889505 A JP H0889505A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置に接続
して使用される超音波プローブの製造方法に係り、特
に、体腔内用のマイクロコンベックス型や電子ラジアル
型のプローブ等、小曲率のプローブ面を有する超音波プ
ローブの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an ultrasonic probe connected to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to a micro-convex type or electronic radial type probe for a body cavity having a small curvature. The present invention relates to a method for manufacturing an ultrasonic probe having a probe surface.
【０００２】[0002]
【従来の技術】超音波診断装置は、超音波プローブから
出力される超音波信号を生体内に走査し、得られた生体
内からの反射（エコー）信号を基にして、生体内の断層
像や、生体内の運動流体の速度情報等を得るもので、近
年、様々な医療用分野で応用されている。2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic apparatus scans an ultrasonic signal output from an ultrasonic probe into a living body and, based on the obtained reflection (echo) signal from the living body, a tomographic image in the living body. In addition, it obtains velocity information of the kinetic fluid in the living body, and has been applied in various medical fields in recent years.
【０００３】上記超音波プローブは、走査手段や走査形
式によって種々の型に分類される。この内、走査手段に
よる分類からは、超音波プローブ自身を機械的に高速走
査する機械走査と、多数の微細な振動子を並べた配列型
（アレイ型）超音波振動子を、電子的コントロールによ
り走査する電子走査（このような超音波プローブをフェ
ズドアレイ型超音波プローブという）の２種類がある。
また、走査形式からは、セクタ走査、リニア走査、コン
ベックス走査、ラジアル走査等があり、それぞれ目的と
診断部位によって使い分けられている。The ultrasonic probe is classified into various types depending on the scanning means and scanning method. Among these, from the classification by the scanning means, mechanical scanning for mechanically scanning the ultrasonic probe itself at high speed and array type ultrasonic transducers in which a large number of fine transducers are arranged by electronic control There are two types of electronic scanning for scanning (such an ultrasonic probe is called a phased array type ultrasonic probe).
In addition, there are sector scanning, linear scanning, convex scanning, radial scanning, etc., depending on the purpose and the diagnostic site.
【０００４】ここで、超音波プローブの内、コンベック
ス走査型の超音波プローブの製造過程を図１７（ａ）〜
（ｅ）を参照して説明する。Among the ultrasonic probes, the manufacturing process of the convex scanning type ultrasonic probe will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to (e).
【０００５】まず、図１７（ａ）に示すように、超音波
放射面（前面）に整合層が形成され、且つ背面に電極層
が形成されたジルコン酸チタン酸鉛磁器等のセラミック
スを素材とした超音波振動子板３０が用意され、この振
動子板３０の背面（電極層）の端部に、シート状の可撓
性配線材（以下、ＦＰＣという）３１及び銅板等のシー
ト状のアース板３２を半田付け等で接着して信号線の引
き出しを行なう。First, as shown in FIG. 17A, a ceramic such as lead zirconate titanate porcelain having a matching layer formed on the ultrasonic wave radiation surface (front surface) and an electrode layer formed on the back surface is used as a material. The ultrasonic transducer plate 30 is prepared, and a sheet-shaped flexible wiring member (hereinafter referred to as FPC) 31 and a sheet-shaped ground such as a copper plate are provided at the end of the rear surface (electrode layer) of the transducer plate 30. The plate 32 is attached by soldering or the like to draw out the signal line.
【０００６】ＦＰＣ３１は、可撓性を有する樹脂基板上
にエッチング処理等によって銅等の導電線（所定ピッチ
に配列された導線パターンを形成している）を予め一体
形成したものである。そして、図１７（ｂ）に示すよう
に、略長方形状で可撓性を有したバッキング材３３を、
ＦＰＣ３１及びアース板３２の背面に接着する。The FPC 31 is formed by previously integrally forming conductive wires (having conductive wire patterns arranged at a predetermined pitch) of copper or the like on a flexible resin substrate by etching or the like. Then, as shown in FIG. 17B, a backing material 33 having a substantially rectangular shape and flexibility is
It is adhered to the back surface of the FPC 31 and the ground plate 32.
【０００７】次に、図１７（ｃ）に示すように、振動子
配列方向（長手方向とする）に直交する短手方向に平行
な切れ目を、ＦＰＣ３１の導線パターンに対応した所定
のピッチで振動子板３０に入れて（カッティング）、複
数個の超音波振動子に分割する。そして、この超音波振
動板３０全体を、その配列方向に沿って図１７（ｄ）に
示すように所望曲率まで湾曲させて、同じ曲率の円弧曲
面を有した容器３４に接着する。Next, as shown in FIG. 17 (c), the cuts parallel to the lateral direction orthogonal to the transducer arrangement direction (longitudinal direction) are vibrated at a predetermined pitch corresponding to the conductor pattern of the FPC 31. It is put in the child board 30 (cutting) and divided into a plurality of ultrasonic transducers. Then, the entire ultrasonic vibration plate 30 is curved along the arrangement direction to a desired curvature as shown in FIG. 17D, and is bonded to the container 34 having an arcuate curved surface having the same curvature.
【０００８】その後、超音波振動子板３０を図示しない
音響レンズで被覆して、コンベックス型の超音波プロー
ブを形成する。なお、ＦＰＣ３１の端部は図１７（ｅ）
に示すように、コネクタ３５及び配線材３６を介して、
図示しない信号送受信回路等に接続される。Thereafter, the ultrasonic transducer plate 30 is covered with an acoustic lens (not shown) to form a convex type ultrasonic probe. The end of the FPC 31 is shown in FIG.
As shown in, through the connector 35 and the wiring member 36,
It is connected to a signal transmitting / receiving circuit (not shown).
【０００９】一方、ラジアル型の超音波プローブの製造
方法は、例えば特公昭63-14623号公報に記載されたもの
が知られている。この公報記載の製造方法によれば、上
述した容器３４が円筒状であり、超音波振動子板３０は
容器３４の外周面に環状に接着されている。その他は、
コンベックス型の超音波プローブの製造方法と同等であ
る。On the other hand, as a method of manufacturing a radial type ultrasonic probe, for example, the method described in Japanese Patent Publication No. 63-14623 is known. According to the manufacturing method described in this publication, the container 34 described above has a cylindrical shape, and the ultrasonic transducer plate 30 is bonded to the outer peripheral surface of the container 34 in an annular shape. Others
This is equivalent to the method of manufacturing a convex type ultrasonic probe.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】体腔内に挿入されるプ
ローブは、特に曲率半径をできる限り小さくて欲しいと
いう小型化の強い要望があった。There has been a strong demand for miniaturization of a probe to be inserted into a body cavity, in particular, to make the radius of curvature as small as possible.
【００１１】しかしながら上記製造方法では、ある程度
の固さを有しているＦＰＣ及びアース板を超音波振動子
板背面に予め接着して信号線の引き出しを行ない、ＦＰ
Ｃの導線パターンに対応した所定のピッチで切れ目を入
れて複数個の超音波振動子に分割し、この後、この振動
子板を湾曲させて微小曲率のプローブに形成することか
ら、下記のような様々な支障が生じている。However, in the above manufacturing method, the FPC and the ground plate having a certain degree of hardness are preliminarily adhered to the back surface of the ultrasonic transducer plate to lead out the signal line, and
Since the ultrasonic transducer is divided into a plurality of ultrasonic transducers by cutting at a predetermined pitch corresponding to the conductor pattern of C and then the transducer plate is curved to form a probe having a minute curvature, the following is performed. There are various problems.
【００１２】その一つとして、ＦＰＣ及びアース板が湾
曲前に振動子板の背面に接着されるため、ＦＰＣ及びア
ース板の固さの分だけ振動子板の柔軟性を低下させるこ
とが挙げられる。この柔軟性の不足により、微小曲率に
しようとすると各超音波振動子の素子並び（ピッチ）が
ずれてしまうことがあった。One of them is that since the FPC and the ground plate are adhered to the back surface of the vibrator plate before bending, the flexibility of the vibrator plate is reduced by the hardness of the FPC and the ground plate. . Due to this lack of flexibility, the array of elements (pitch) of each ultrasonic transducer may be displaced when trying to make a minute curvature.
【００１３】現状では、曲率半径１０mm以下でのコンベ
ックス型及び電子ラジアル型の超音波プローブの製造は
難しく、特に、これよりも微小曲率の円筒面上に環状に
超音波振動子を配列した体腔内用電子式ラジアル型超音
波プローブは製品化されていない。At present, it is difficult to manufacture a convex type or an electronic radial type ultrasonic probe having a radius of curvature of 10 mm or less, and particularly, in a body cavity in which ultrasonic transducers are annularly arranged on a cylindrical surface having a smaller curvature than this. Electronic radial type ultrasonic probe has not been commercialized.
【００１４】また、ＦＰＣ及びアース板を超音波振動子
板背面に半田付け等で接着してから、所定のピッチで切
れ目を入れて複数個の超音波振動子に分割するので、Ｆ
ＰＣ及びアース板の柔軟性不足の理由から、ＦＰＣ及び
アース板と超音波振動子板背面との半田付け部でセラミ
ックス割れが頻発し、製造歩留まりを減少させるという
問題があった。Further, since the FPC and the ground plate are adhered to the back surface of the ultrasonic vibrator plate by soldering or the like, the ultrasonic vibrator plate is divided into a plurality of ultrasonic vibrators by making cuts at a predetermined pitch.
Due to insufficient flexibility of the PC and the ground plate, there is a problem that ceramics cracks frequently occur at the soldering portion between the FPC and the ground plate and the back surface of the ultrasonic transducer plate, and the manufacturing yield is reduced.
【００１５】さらに、ＦＰＣ及びアース板が超音波振動
子板の背面に接着されていることは、図１８に示すよう
に、音響整合層３７を有する振動子板３０の背面全体が
バッキング材３３と接着されていないため、ＦＰＣ３１
及びアース板３２を介した接着部分Ａは、振動子板３０
背面全体とバッキング材３３との接着部分Ｂと比べて接
着が弱くなってしまい、製造歩留まりを低下させる可能
性が生じた。Further, the fact that the FPC and the ground plate are adhered to the back surface of the ultrasonic transducer plate means that the entire back surface of the transducer plate 30 having the acoustic matching layer 37 is the backing material 33, as shown in FIG. FPC31 because it is not bonded
The bonded portion A through the ground plate 32 and the ground plate 32 is the vibrator plate 30.
The adhesion is weaker than the adhesion portion B between the entire back surface and the backing material 33, and there is a possibility that the manufacturing yield is reduced.
【００１６】そこで、超音波振動子の前面に電極層を形
成し、その電極層とＦＰＣ等の配線材を接合して信号線
の引き出しを行なうことも考えられているが、従来のよ
うに電極層とＦＰＣ等の配線材を接合した後でカッティ
ングを行ない振動子に分割するため、電極層とＦＰＣ等
の配線材との接合部分で電極剥がれ等が生じ、製造歩留
まりを低下させる可能性が生じた。Therefore, it has been considered to form an electrode layer on the front surface of the ultrasonic vibrator and to join the electrode layer and a wiring material such as FPC to lead out the signal line. Since the cutting is performed after the layer and the wiring material such as FPC are joined, the electrode is peeled off at the joining portion between the electrode layer and the wiring material such as FPC, which may reduce the manufacturing yield. It was
【００１７】一方、最終的にはワイヤ等の配線材で電力
発生源に接続するため、理想的には、ＦＰＣの代りに直
接同軸ケーブルやワイヤ等の配線材で超音波振動子の電
極層と導電体とを接合して信号線を引き出すことが望ま
しいが、上記製造方法では、複数の超音波振動子に分割
する前に信号線の引き出しを行なってしまうため、一旦
ワイヤ等の配線材で信号線の引き出しを行なった後で分
割することは非常に困難であった。On the other hand, finally, since the wiring material such as a wire is connected to the power generation source, ideally, instead of the FPC, a wiring material such as a coaxial cable or a wire is directly used as the electrode layer of the ultrasonic transducer. Although it is desirable to draw out the signal line by joining with a conductor, in the above manufacturing method, the signal line is drawn out before being divided into a plurality of ultrasonic transducers. It was very difficult to divide the wire after drawing it.
【００１８】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、超音波振動子板を複数個の振動子に分割した後
で、その超音波振動子から信号線引き出しを行なうこと
によって、小曲率の曲面上あるいは円筒面上に複数個の
振動子を配列可能にした微小形状のラジアル型及びコン
ベックス型の超音波プローブの製造方法を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and after dividing an ultrasonic transducer plate into a plurality of transducers, a signal line is drawn out from the ultrasonic transducer to obtain a small curvature. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a minute type radial type and convex type ultrasonic probe in which a plurality of transducers can be arranged on a curved surface or a cylindrical surface.
【００１９】また、上記目的に加えて、超音波振動子の
背面以外の面に形成された電極層と導電体とを接合して
信号線を引き出すことによって、製造上の負担を軽減
し、製造歩留まりを増加させることのできる超音波プロ
ーブの製造方法を提供することを目的とする。In addition to the above-mentioned object, the electrode layer formed on the surface other than the back surface of the ultrasonic transducer is joined to a conductor to draw out the signal line, thereby reducing the manufacturing burden and manufacturing. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an ultrasonic probe that can increase the yield.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
請求項１記載の超音波プローブの製造方法は、予め信号
用及びアース用の２つの電極層が形成された超音波振動
子板を、可撓性を有するバッキング材上に接着する工程
と、前記バッキング材上に接着された超音波振動子板
を、当該バッキング材とは反対の面から所定のピッチで
カッティングして複数個の振動子に分割する工程と、前
記分割された各振動子の電極層に通電用の導電体を接合
する工程とを有している。In order to solve the above-mentioned object, a method of manufacturing an ultrasonic probe according to a first aspect of the present invention comprises an ultrasonic transducer plate on which two electrode layers for signal and ground are previously formed, A step of adhering onto a flexible backing material and a plurality of transducers by cutting the ultrasonic transducer plate adhered onto the backing material from a surface opposite to the backing material at a predetermined pitch. And a step of joining an electric conductor for energization to the divided electrode layers of the respective vibrators.
【００２１】特に、請求項２記載の超音波プローブの製
造方法では、前記接合工程の後、前記超音波振動子板及
びバッキング材を前記複数の振動子の配列方向に沿って
湾曲させることにより、超音波放射面を曲面状に形成す
る工程を付加している。Particularly, in the method for manufacturing an ultrasonic probe according to claim 2, after the bonding step, the ultrasonic transducer plate and the backing material are curved along the arrangement direction of the plurality of transducers, A step of forming the ultrasonic wave emitting surface into a curved surface is added.
【００２２】また、請求項３記載の超音波プローブの製
造方法は、予め信号用及びアース用の２つの電極層が形
成された超音波振動子板を、可撓性を有するバッキング
材上に接着する工程と、前記バッキング材上に接着され
た超音波振動子板を、当該バッキング材とは反対の面か
ら所定のピッチでカッティングして複数個の振動子に分
割する工程と、前記超音波振動子板及びバッキング材を
前記複数の振動子の配列方向に沿って湾曲させることに
より、超音波放射面を曲面状に形成する工程と、前記分
割された各振動子の電極層に通電用の導電体を接合する
工程とを有している。In the method of manufacturing an ultrasonic probe according to a third aspect of the present invention, an ultrasonic transducer plate on which two electrode layers for signal and ground are previously formed is bonded onto a flexible backing material. And a step of dividing the ultrasonic transducer plate adhered on the backing material into a plurality of transducers by cutting the ultrasonic transducer plate from a surface opposite to the backing material at a predetermined pitch, and the ultrasonic vibration. A step of forming an ultrasonic wave emission surface into a curved shape by bending the sub-plate and the backing material along the arrangement direction of the plurality of transducers, and conducting for energizing the electrode layers of each of the divided transducers. And a step of joining the bodies.
【００２３】さらに、請求項４記載の超音波プローブの
製造方法では、前記導電体の前記電極層への接合位置
は、前記複数の振動子各々における超音波放射面として
の前面及びその側面である。Further, in the ultrasonic probe manufacturing method according to the present invention, the bonding position of the conductor to the electrode layer is the front surface and the side surface thereof as the ultrasonic radiation surface in each of the plurality of transducers. .
【００２４】一方、請求項５記載の超音波プローブの製
造方法は、信号用の電極層が超音波放射側の面とは反対
の背面に少なくとも形成された超音波振動子板及び可撓
性を有し且つ所定ピッチで導電パターンと該導電パター
ンに導電接続された信号線結線部とが形成された面を有
するバッキング材を予め準備する工程と、前記超音波振
動子板の背面と前記バッキング材の導電パターンの形成
面とを導電接着する工程と、前記超音波振動子板の超音
波放射側の面から前記導電パターンに対応してカッティ
ングして複数個の振動子に分割する工程と、前記バッキ
ング材の各信号線結線部に信号通電用の導電体を接合す
る工程とを有している。On the other hand, in the method of manufacturing an ultrasonic probe according to a fifth aspect, an ultrasonic transducer plate having a signal electrode layer formed on at least a back surface opposite to the surface on the ultrasonic wave emitting side and a flexible plate. A step of preparing a backing material having a surface on which a conductive pattern and a signal line connecting portion conductively connected to the conductive pattern are formed at a predetermined pitch, the back surface of the ultrasonic transducer plate and the backing material A step of conductively adhering a surface on which a conductive pattern is formed, a step of cutting into a plurality of vibrators by cutting from a surface of the ultrasonic transducer plate on the ultrasonic wave emitting side in correspondence with the conductive pattern, And a step of joining a conductor for signal conduction to each signal line connection portion of the backing material.
【００２５】特に、請求項６記載の超音波プローブの製
造方法では、前記接合工程の後、前記超音波振動子板及
びバッキング材を前記複数の振動子の配列方向に沿って
湾曲させることにより、超音波放射面を曲面状に形成す
る工程を付加している。In particular, in the method of manufacturing an ultrasonic probe according to claim 6, after the bonding step, the ultrasonic transducer plate and the backing material are curved along the arrangement direction of the plurality of transducers, A step of forming the ultrasonic wave emitting surface into a curved surface is added.
【００２６】また、請求項７記載の超音波プローブの製
造方法は、信号用の電極層が超音波放射側の面とは反対
の背面に少なくとも形成された超音波振動子板及び可撓
性を有し且つ所定ピッチで導電パターンと該導電パター
ンに導電接続された信号線結線部とが形成された面を有
するバッキング材を予め準備する工程と、前記超音波振
動子板の背面と前記バッキング材の導電パターンの形成
面とを導電接着する工程と、前記超音波振動子板の超音
波放射側の面から前記導電パターンに対応してカッティ
ングして複数個の振動子に分割する工程と、前記超音波
振動子板及びバッキング材を前記複数の振動子の配列方
向に沿って湾曲させることにより、超音波放射面を曲面
状に形成する工程と、前記バッキング材の各信号線結線
部に信号通電用の導電体を接合する工程とを有してい
る。According to the seventh aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic probe manufacturing method comprising: an ultrasonic transducer plate having at least a signal electrode layer formed on a back surface opposite to a surface on the ultrasonic wave emitting side; A step of preparing a backing material having a surface on which a conductive pattern and a signal line connecting portion conductively connected to the conductive pattern are formed at a predetermined pitch, the back surface of the ultrasonic transducer plate and the backing material A step of conductively adhering a surface on which a conductive pattern is formed, a step of cutting into a plurality of vibrators by cutting from a surface of the ultrasonic transducer plate on the ultrasonic wave emitting side in correspondence with the conductive pattern, Bending the ultrasonic transducer plate and the backing material along the arrangement direction of the plurality of transducers to form the ultrasonic radiation surface into a curved surface, and applying a signal to each signal line connecting portion of the backing material. For And a step of bonding the conductor.
【００２７】特に、請求項８記載の超音波プローブの製
造方法では、前記導電体の接合方法として、抵抗半田付
け法を用いている。Particularly, in the ultrasonic probe manufacturing method according to the eighth aspect, the resistance soldering method is used as the method for joining the conductors.
【００２８】また、特に、抵抗半田付け法として、例え
ばえば請求項９記載のパルスヒート半田付け法や、請求
項１０記載のパラレルギャップ半田付け法を用いてい
る。In particular, as the resistance soldering method, for example, the pulse heat soldering method described in claim 9 or the parallel gap soldering method described in claim 10 is used.
【００２９】さらに、請求項１１記載の超音波プローブ
の製造方法では、前記導電体としてＦＰＣを用いてい
る。Further, in the ultrasonic probe manufacturing method according to the eleventh aspect, FPC is used as the conductor.
【００３０】また、請求項１２記載の超音波プローブの
製造方法では、前記導電体として同軸ケーブルを用いた
請求項１乃至８記載の超音波プローブの製造方法。Further, in the method of manufacturing an ultrasonic probe according to claim 12, the method of manufacturing an ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 8, wherein a coaxial cable is used as the conductor.
【００３１】[0031]
【作用】請求項１に記載した超音波プローブの製造方法
では、予め信号線用及びアース用の２つの電極層が形成
された超音波振動子板が、可撓性を有するバッキング材
上に接着される。In the method of manufacturing an ultrasonic probe according to claim 1, the ultrasonic transducer plate on which two electrode layers for a signal line and a ground are formed in advance is bonded onto a flexible backing material. To be done.
【００３２】そして、その超音波振動子板は、当該バッ
キング材とは反対の面から所定のピッチでカッティング
され、複数個の超音波振動子に分割される。Then, the ultrasonic transducer plate is cut at a predetermined pitch from the surface opposite to the backing material and divided into a plurality of ultrasonic transducers.
【００３３】次に、分割された各超音波振動子の電極層
に、通電用の導電体である、例えばＦＰＣや同軸ケーブ
ル等の配線材（以下、総称してＦＰＣという）が、例え
ば、パルスヒート半田付け法やパラレルギャップ半田付
け法等の抵抗半田付け法（以下、単に抵抗はんだ付け法
という）を用いて接合され、信号線やアース線が引き出
される。Next, a wiring material such as an FPC or a coaxial cable (hereinafter collectively referred to as an FPC), which is a conductor for energization, is applied to the electrode layer of each of the divided ultrasonic transducers by, for example, a pulse. The signal wire and the ground wire are drawn out by joining using a resistance soldering method (hereinafter simply referred to as a resistance soldering method) such as a heat soldering method or a parallel gap soldering method.
【００３４】その後、例えばラジアル型やコンベックス
型等の超音波放射面が曲面状である超音波プローブを製
造する場合、超音波振動子板及びバッキング材は、前記
複数の振動子の配列方向に沿って湾曲され、その結果、
超音波放射面は曲面状に形成される。After that, when manufacturing an ultrasonic probe having a curved ultrasonic wave emitting surface such as a radial type or convex type, the ultrasonic transducer plate and the backing material are arranged along the arrangement direction of the plurality of transducers. Is curved and, as a result,
The ultrasonic wave emitting surface is formed into a curved surface.
【００３５】また、請求項３に記載した超音波プローブ
の製造方法では、例えばラジアル型やコンベックス型等
の超音波放射面が曲面状である超音波プローブを製造す
る場合、同様にバッキング材が接着された超音波振動子
板が複数個の振動子に分割された後、その超音波振動子
板及びバッキング材は、先に前記複数の振動子の配列方
向に沿って湾曲される。そして、分割された各超音波振
動子の電極層に、通電用の導電体である例えばＦＰＣが
抵抗半田付け法を用いて接合され、信号線やアース線が
引き出される。Further, in the method of manufacturing an ultrasonic probe according to the third aspect, when manufacturing an ultrasonic probe having a curved ultrasonic radiation surface such as a radial type or a convex type, the backing material is similarly bonded. After the ultrasonic transducer plate is divided into a plurality of transducers, the ultrasonic transducer plate and the backing material are first curved along the arrangement direction of the plurality of transducers. Then, for example, an FPC, which is a conductor for energization, is joined to the divided electrode layers of the ultrasonic transducers by a resistance soldering method, and a signal line and a ground line are drawn out.
【００３６】特に、請求項４に記載した超音波プローブ
の製造方法では、導電体は、前記複数の振動子各々にお
ける超音波放射面としての前面及びその側面に形成され
た電極層に接合される。In particular, in the ultrasonic probe manufacturing method according to the fourth aspect, the conductor is bonded to the electrode layer formed on the front surface and the side surface of each of the plurality of transducers as the ultrasonic radiation surface. .
【００３７】一方、請求項５に記載した超音波プローブ
の製造方法では、信号用の電極層が超音波放射側の面と
は反対の背面に少なくとも形成された超音波振動子板
と、可撓性を有し且つ所定ピッチで導電パターンと該導
電パターンに導電接続された信号線結線部が形成された
面を有するバッキング材とが予め準備される。On the other hand, in the method of manufacturing an ultrasonic probe according to a fifth aspect, an ultrasonic transducer plate having at least a signal electrode layer formed on a back surface opposite to an ultrasonic radiation side surface, and a flexible plate. And a backing material having a conductive pattern at a predetermined pitch and a surface on which a signal line connecting portion conductively connected to the conductive pattern is formed are prepared in advance.
【００３８】次に、その超音波振動子板の背面と前記バ
ッキング材の導電パターンの形成面とが導電接着され、
その後、超音波振動子板の超音波放射側の面から前記導
電パターンに対応してカッティングが行なわれ、超音波
振動子板は、複数個の振動子に分割される。そして、バ
ッキング材の各信号線結線部に信号通電用の導電体であ
る例えばＦＰＣが、抵抗半田付け法を用いて接合され、
信号線が引き出される。Next, the back surface of the ultrasonic transducer plate and the surface on which the conductive pattern of the backing material is formed are conductively adhered,
After that, cutting is performed from the surface of the ultrasonic transducer plate on the ultrasonic wave emission side corresponding to the conductive pattern, and the ultrasonic transducer plate is divided into a plurality of transducers. Then, an electric conductor for signal conduction, for example, FPC, is joined to each signal wire connection portion of the backing material by using a resistance soldering method,
The signal line is pulled out.
【００３９】その後、例えばラジアル型やコンベックス
型等の超音波放射面が曲面状である超音波プローブを製
造する場合、超音波振動子板及びバッキング材は、前記
複数の振動子の配列方向に沿って湾曲され、その結果、
超音波放射面は曲面状に形成される。After that, when manufacturing an ultrasonic probe having a curved ultrasonic radiation surface such as a radial type or convex type, the ultrasonic transducer plate and the backing material are arranged along the arrangement direction of the plurality of transducers. Is curved and, as a result,
The ultrasonic wave emitting surface is formed into a curved surface.
【００４０】また、請求項７に記載した超音波プローブ
の製造方法では、例えばラジアル型やコンベックス型等
の超音波放射面が曲面状である超音波プローブを製造す
る場合、同様にバッキング材が接着された超音波振動子
板が複数個の振動子に分割された後、先に前記複数の振
動子の配列方向に沿って湾曲され、その後、バッキング
材の各信号線結線部に信号通電用の導電体である例えば
ＦＰＣが抵抗半田付け法を用いて接合され、信号線が引
き出される。Further, in the method of manufacturing an ultrasonic probe according to claim 7, when manufacturing an ultrasonic probe having a curved ultrasonic radiation surface such as a radial type or a convex type, the backing material is similarly bonded. After the ultrasonic transducer plate is divided into a plurality of transducers, it is first curved along the arrangement direction of the plurality of transducers, and then each signal wire connection part of the backing material is used for signal energization. A conductor, such as FPC, is joined using a resistance soldering method, and a signal line is drawn out.
【００４１】[0041]
【実施例】以下、本発明の超音波プローブの製造方法の
内、特に、ラジアル型超音波プローブの製造方法の実施
例について、添付図面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the ultrasonic probe manufacturing method of the present invention, particularly the radial ultrasonic probe manufacturing method, will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００４２】（第１実施例）第１実施例を図１〜図８に
示す。図１及び図２に示されたラジアル型の超音波プロ
ーブ１は、中空円筒形状の容器２を備えている。この容
器２の外周面には、可撓性のバッキング材３が湾曲され
た状態で接着されている。また、このバッキング材３の
外周面には、超音波振動子板４が湾曲された状態で接着
されている。この超音波振動子板４は、所定のピッチで
分割され超音波振動子４ａを形成している。この超音波
振動子４ａは、容器２の中心軸方向に沿って配列されて
いる。また、各超音波振動子４ａのバッキング材３との
接着面（以下、背面という）と対向する面（以下、超音
波放射面あるいは前面という）の一部には、振動子４ａ
（固体）から生体内（液体）へ信号を伝えやすくする整
合層５が形成されている。(First Embodiment) A first embodiment is shown in FIGS. The radial type ultrasonic probe 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a hollow cylindrical container 2. A flexible backing material 3 is adhered to the outer peripheral surface of the container 2 in a curved state. An ultrasonic transducer plate 4 is bonded to the outer peripheral surface of the backing material 3 in a curved state. The ultrasonic transducer plate 4 is divided at a predetermined pitch to form ultrasonic transducers 4a. The ultrasonic transducers 4a are arranged along the central axis direction of the container 2. In addition, a part of a surface (hereinafter, referred to as an ultrasonic wave emission surface or a front surface) that faces an adhesive surface (hereinafter, referred to as a back surface) of each ultrasonic vibrator 4a with the backing material 3 is provided with the vibrator 4a.
A matching layer 5 for facilitating transmission of a signal from (solid) to a living body (liquid) is formed.
【００４３】一方、先端の露出した所定ピッチの導線パ
ターン６ａを有するＦＰＣ６が、超音波振動子４ａの装
置側の一側面に近接した状態で容器２の外周面に巻着さ
れている。このＦＰＣ６の導線パターン６ａの一端は、
各超音波振動子４ａの前面に予め形成された電極層７ａ
に接合している。なお、ＦＰＣ６の導線パターン６ａの
他端は、図示しないコネクタ、配線ケーブルを介して送
受信回路等に接続される。また、超音波振動子４ａの装
置側と反対の側面にアース板８が接着されている。On the other hand, the FPC 6 having the lead wire pattern 6a of which the tip is exposed and having a predetermined pitch is wound around the outer peripheral surface of the container 2 in the state of being close to one side surface of the ultrasonic transducer 4a on the apparatus side. One end of the conductor pattern 6a of the FPC 6 is
An electrode layer 7a previously formed on the front surface of each ultrasonic transducer 4a
Is joined to. The other end of the conductor pattern 6a of the FPC 6 is connected to a transmission / reception circuit or the like via a connector and a wiring cable not shown. A ground plate 8 is adhered to the side surface of the ultrasonic transducer 4a opposite to the device side.
【００４４】そして、各超音波振動子４ａは、音響レン
ズ９に被覆されている。Each ultrasonic transducer 4a is covered with the acoustic lens 9.
【００４５】このような超音波プローブ１は、診断の
際、体腔内に挿入される。そして、送受信回路によって
制御された電気信号によって各超音波振動子４ａを駆動
させて、振動子４ａ前面から放射状に超音波信号を出力
する。体腔内の臓器等から反射された超音波信号（エコ
ー信号）は、超音波プローブ１によって受信される。そ
して、送受信回路を介して図示しないＤＳＣ及びフレー
ムメモリに送られ、画像信号として表示に供される。Such an ultrasonic probe 1 is inserted into a body cavity at the time of diagnosis. Then, each ultrasonic transducer 4a is driven by the electric signal controlled by the transmission / reception circuit, and the ultrasonic signal is radially output from the front surface of the transducer 4a. An ultrasonic wave signal (echo signal) reflected from an organ or the like in the body cavity is received by the ultrasonic wave probe 1. Then, it is sent to a DSC and a frame memory (not shown) via a transmission / reception circuit and is used for display as an image signal.
【００４６】ところで、上記構成の超音波プローブ１
は、次のように製造される。By the way, the ultrasonic probe 1 having the above structure
Is manufactured as follows.
【００４７】まずジルコン酸チタン酸鉛磁器等のセラミ
ックスを素材とする略長方形状の超音波振動子板４を用
意する。この超音波振動子板４には、予め前面から短手
方向側の一方の側面に渡って形成された信号線用の電極
層７ａ，及び背面から短手方向側の一方の側面を介して
前面の一部まで形成されたアース用の電極７ｂがそれぞ
れ形成されている。First, a substantially rectangular ultrasonic transducer plate 4 made of ceramics such as lead zirconate titanate porcelain is prepared. The ultrasonic transducer plate 4 includes an electrode layer 7a for signal lines which is formed in advance from the front surface to one side surface on the lateral direction side, and from the back surface to the front surface via one side surface on the lateral direction side. The grounding electrodes 7b formed up to a part of each are formed.
【００４８】最初、この超音波振動子板４の前面の電極
層以外の領域に、図３に示すように、フィルム状接着剤
を用いて整合層５を形成する。First, as shown in FIG. 3, a matching layer 5 is formed on a region other than the electrode layer on the front surface of the ultrasonic transducer plate 4 by using a film adhesive.
【００４９】次に、図４に示すように、超音波振動子板
４の背面に、略長方形で所要の厚さを有した可撓性のバ
ッキング材３を接着する。Next, as shown in FIG. 4, a substantially rectangular and flexible backing material 3 having a required thickness is bonded to the back surface of the ultrasonic transducer plate 4.
【００５０】そして、図５に示すように、超音波振動子
板４に対し、その電極層７ａが形成されている前面から
所定のピッチでカッティングして、複数個（図中７個）
の超音波振動子４ａに分割する。Then, as shown in FIG. 5, the ultrasonic transducer plate 4 is cut into a plurality of pieces (seven pieces in the figure) by cutting at a predetermined pitch from the front surface on which the electrode layer 7a is formed.
Of ultrasonic transducers 4a.
【００５１】そして、図６に示すように、振動子４ａの
所定のピッチに対応したピッチで形成された先端の露出
した導線パターン６ａを有するシート状のＦＰＣ６を用
意し、このＦＰＣ６の導線パターン６ａと振動子４ａの
前面の電極層７ａとを抵抗半田付け法を用いて接合して
信号線の引き出しを行なう。Then, as shown in FIG. 6, a sheet-like FPC 6 having a conductive wire pattern 6a with exposed tips formed at a pitch corresponding to a predetermined pitch of the vibrator 4a is prepared, and the conductive wire pattern 6a of this FPC 6 is prepared. The electrode layer 7a on the front surface of the vibrator 4a is joined by a resistance soldering method to draw out the signal line.
【００５２】この抵抗半田付け法の一例としてパルスヒ
ート半田付け法を用いた、導線パターン６ａと電極層７
ａとの接合の様子を図７及び図８を用いて説明する。な
お、図７は、一本の導線パターン６ａを接合している場
合であり、図８は、複数の導線パターン６ａを接合して
いる場合である。The conductive wire pattern 6a and the electrode layer 7 are formed by using the pulse heat soldering method as an example of the resistance soldering method.
The state of joining with a will be described with reference to FIGS. 7 and 8. 7 shows a case where one conductor pattern 6a is joined, and FIG. 8 shows a case where a plurality of conductor patterns 6a are joined.
【００５３】パルスヒート半田付け法は、まず、予め半
田メッキを各振動子４ａ前面の端部に形成された電極層
７ａにコーティングしておき、先端の露出した導線パタ
ーン６ａを各電極層７ａに当接させて配置する。また、
パルス電圧発生装置１０が接続された金属体であるチッ
プ１１を導線パターン６ａに当接させて配置する。In the pulse heat soldering method, first, the electrode layer 7a formed on the end of the front surface of each vibrator 4a is coated with solder plating in advance, and the conductive wire pattern 6a with the exposed tip is formed on each electrode layer 7a. Place them in contact with each other. Also,
The chip 11, which is a metal body to which the pulse voltage generator 10 is connected, is placed in contact with the conductor pattern 6a.
【００５４】次いで、図７及び図８に示すように、パル
ス電圧発生装置１０からチップ１１にパルス電圧を加え
て瞬間的にパルス電流Ｉを流す。この結果、チップ１１
自身の抵抗による発熱作用によって半田メッキがリフロ
ーして導線パターン６ａが電極層７ａに接合される。Next, as shown in FIGS. 7 and 8, a pulse voltage is applied from the pulse voltage generator 10 to the chip 11 to instantaneously flow the pulse current I. As a result, chip 11
The solder plating reflows due to the heat generated by its own resistance, and the conductor pattern 6a is bonded to the electrode layer 7a.
【００５５】このように構成された超音波振動子板４を
超音波振動子４ａの配列方向に沿って湾曲させ、容器２
の外周面に接着する（図１乃至図２参照）。また、それ
に伴いＦＰＣ６本体は、容器２の外周面に巻着される。
そして、図１に示すように、振動子４ａの、ＦＰＣ６の
導線パターン６ａが接着された方と反対側の側面に形成
された電極層７ｂに、シート状でリング形状の、例えば
銅板等のアース板８を導電接着剤等により接着する。こ
のアース板８にはアース線８ａが接続され、このアース
線８ａは、図２に示すように、容器２内の中空部を経由
して後段に引き回され、アース用の配線がなされる。The ultrasonic transducer plate 4 configured as described above is curved along the arrangement direction of the ultrasonic transducers 4a to form the container 2
Is bonded to the outer peripheral surface (see FIGS. 1 and 2). Along with this, the FPC 6 main body is wound around the outer peripheral surface of the container 2.
Then, as shown in FIG. 1, an electrode layer 7b formed on the side surface of the vibrator 4a opposite to the side to which the conductor pattern 6a of the FPC 6 is adhered is attached to a sheet-shaped, ring-shaped ground such as a copper plate. The plate 8 is bonded with a conductive adhesive or the like. A ground wire 8a is connected to the ground plate 8, and the ground wire 8a is routed to a rear stage via a hollow portion in the container 2 as shown in FIG. 2 to be grounded.
【００５６】そして、各振動子４ａ間を図示しない充填
材によって充填した後、音響レンズ９を超音波振動子４
ａの外周面に接着する。After filling the space between the transducers 4a with a filling material (not shown), the acoustic lens 9 is attached to the ultrasonic transducers 4a.
Adhere to the outer peripheral surface of a.
【００５７】最後に、ＦＰＣ６の他端部を、図示しない
コネクタ、ケーブルを介して送受信回路に接続し、超音
波プローブ１の大部分の製作が終了する。Finally, the other end of the FPC 6 is connected to the transmission / reception circuit via a connector and a cable (not shown), and most of the ultrasonic probe 1 is manufactured.
【００５８】このように本実施例では、超音波振動子板
４を超音波振動子４ａに分割した後で、各超音波振動子
４ａの前面における短手側の一方の側面に形成された電
極層７ａに、先端の露出したＦＰＣ６の導線パターン６
ａを接合している。また、アース板８は、ＦＰＣ６の導
線パターン６ａが接続され、さらに超音波振動子板４が
湾曲された後に接合されている。As described above, in this embodiment, after the ultrasonic transducer plate 4 is divided into the ultrasonic transducers 4a, the electrodes formed on one side surface on the short side of the front surface of each ultrasonic transducer 4a. The conductor pattern 6 of the FPC 6 having an exposed tip is provided on the layer 7a.
a is joined. Further, the ground plate 8 is connected to the conductor pattern 6a of the FPC 6, and further joined after the ultrasonic transducer plate 4 is curved.
【００５９】したがって、超音波振動子板４を分割する
際、あるいは超音波振動子板４を湾曲させていく際に、
シート状のＦＰＣ６及びアース板８の固さによる抵抗が
なくなり、微小曲率のラジアル型超音波プローブを容易
に製作することができる。Therefore, when the ultrasonic transducer plate 4 is divided or when the ultrasonic transducer plate 4 is curved,
The resistance due to the hardness of the sheet-shaped FPC 6 and the ground plate 8 is eliminated, and the radial type ultrasonic probe having a small curvature can be easily manufactured.
【００６０】また、先端の露出したＦＰＣ６を、超音波
振動子４ａの前面に形成された電極層７ａに接合し、ま
た、アース板８を超音波振動子４ａの短手方向側の一方
の側面に形成された電極層７ｂに接合している、つま
り、振動子４ａの背面から信号線あるいはアース線を引
き出していないため、超音波振動子板４の背面とバッキ
ング材３とを直接接着することができ、その結果、振動
子板４とバッキング材との接着が強化され、製造歩留ま
りを増加させることができる。The FPC 6 having the exposed tip is joined to the electrode layer 7a formed on the front surface of the ultrasonic oscillator 4a, and the ground plate 8 is attached to one side surface of the ultrasonic oscillator 4a in the lateral direction. Since the signal wire or the ground wire is not connected to the back surface of the transducer 4a, the back surface of the ultrasound transducer plate 4 and the backing material 3 are directly bonded to each other. As a result, the adhesion between the vibrator plate 4 and the backing material is strengthened, and the manufacturing yield can be increased.
【００６１】以上述べたように、微小曲率の体腔内用電
子式ラジアルスキャン型超音波プローブを歩留まりを高
く維持しながら製品化することが可能なため、従来製品
化されている機械式ラジアルスキャン型超音波プローブ
に対して、次のような性能の向上が期待できる。As described above, since it is possible to commercialize an electronic radial scan type ultrasonic probe for a body cavity having a small curvature while maintaining a high yield, a mechanical radial scan type which has been conventionally commercialized. The following improvements in performance can be expected for ultrasonic probes.
【００６２】（１）送信時の多段フォーカス及び受信時
のＤＶＡＦが可能であるため、方位分解能が向上し、画
質が良くなる。 （２）カラードプラが可能となり、血流診断が可能にな
る。 （３）スキャン法の自由度が大幅に向上し、Ｂモード・
Ｍモード・ドプラモードを組み合わせた様々な表示が可
能になる。 （４）超音波プローブが中空の構造になっているため、
前方視型の光学内視鏡と組み合わせて多様な診断を行な
うことができる。(1) Since multi-stage focusing at the time of transmission and DVAF at the time of reception are possible, the lateral resolution is improved and the image quality is improved. (2) Color Doppler becomes possible and blood flow diagnosis becomes possible. (3) The degree of freedom of the scanning method is greatly improved, and B mode
Various displays that combine M mode and Doppler mode are possible. (4) Since the ultrasonic probe has a hollow structure,
Various diagnostics can be performed in combination with a forward-looking optical endoscope.
【００６３】（第２実施例）第２実施例での超音波プロ
ーブの製造方法は、まず略長方形状で所要の厚さを有し
た可撓性のバッキング材３を用意し、このバッキング材
３の前面に、予め設定された所定のピッチで導電パター
ンが形成され、この導電パターンを含む所要位置に信号
線結線部であるランド１２を形成する。(Second Embodiment) In the method of manufacturing an ultrasonic probe according to the second embodiment, first, a flexible backing material 3 having a substantially rectangular shape and a required thickness is prepared, and this backing material 3 is prepared. Conductive patterns are formed on the front surface of the device at a predetermined pitch, and lands 12 that are signal line connecting portions are formed at required positions including the conductive patterns.
【００６４】一方、ジルコン酸チタン酸鉛磁器等のセラ
ミックスを素材とする略長方形状であり、その短辺がバ
ッキング材３の短辺に比べて少し短い超音波振動子板４
を用意する。この超音波振動子板４には、予め背面に信
号線用の電極層７ａ、前面にアース用の電極７ｂがそれ
ぞれ形成されている。On the other hand, the ultrasonic transducer plate 4 has a substantially rectangular shape and is made of ceramics such as lead zirconate titanate porcelain, and its short side is slightly shorter than the short side of the backing material 3.
To prepare. In this ultrasonic transducer plate 4, a signal line electrode layer 7a is formed on the back surface and a grounding electrode 7b is formed on the front surface in advance.
【００６５】そして、前記フレックスバッキング材３の
背面と振動子板４ａの前面とを接着する。この結果、フ
レックスバッキング材３の背面に形成された導電パター
ン１４と振動子板４ａの前面に形成された電極層７ａが
導電接続される。このとき、バッキング材３の短辺側の
端部の前面は、図９に示すように、振動子板４ａが接着
されずに残っている。Then, the back surface of the flex backing material 3 and the front surface of the vibrator plate 4a are bonded. As a result, the conductive pattern 14 formed on the back surface of the flex backing material 3 and the electrode layer 7a formed on the front surface of the vibrator plate 4a are conductively connected. At this time, as shown in FIG. 9, the transducer plate 4a is left unbonded on the front surface of the end portion on the short side of the backing material 3.
【００６６】次に、第１実施例と同様に、振動子板４ａ
に対し、バッキング材３の前面に形成された導電パター
ンに沿って、該振動子板４ａの前面から所定のピッチで
カッティングして、複数個の超音波振動子４ａに分割す
る。Next, similarly to the first embodiment, the vibrator plate 4a
On the other hand, along the conductive pattern formed on the front surface of the backing material 3, the ultrasonic wave is divided into a plurality of ultrasonic vibrators 4a by cutting from the front surface of the vibrator plate 4a at a predetermined pitch.
【００６７】そして、図９に示すように、振動子４ａの
所定のピッチに対応したピッチで形成された先端の露出
した導線パターン６ａを有するシート状のＦＰＣ６を用
意し、このＦＰＣ６の導線パターン６ａとバッキング材
３の端部の前面に形成されたランド１２とをパルスヒー
ト半田付け法を用いて接合して信号線の引き出しを行な
う（図７及び図８参照）。Then, as shown in FIG. 9, a sheet-like FPC 6 having a conductive wire pattern 6a with exposed tips formed at a pitch corresponding to a predetermined pitch of the vibrator 4a is prepared, and the conductive wire pattern 6a of this FPC 6 is prepared. The land 12 formed on the front surface of the end of the backing material 3 is joined by using the pulse heat soldering method to draw out the signal line (see FIGS. 7 and 8).
【００６８】このように構成された超音波振動子板４を
超音波振動子４ａの配列方向に沿って湾曲させ、容器２
の外周面に接着する。また、それに伴いＦＰＣ６本体
は、容器２の外周面に巻着される。The ultrasonic transducer plate 4 configured as described above is curved along the arrangement direction of the ultrasonic transducers 4a, and the container 2
Adhere to the outer peripheral surface of. Along with this, the FPC 6 main body is wound around the outer peripheral surface of the container 2.
【００６９】次に、シート状で略長方形の例えば銅板等
のアース板１３を用意する。続いて図１０及び図１１に
示すように、このアース板１３の長辺側の端部と、超音
波振動子４ａ前面の電極層７ｂの装置側の端部とが重合
されるように、該アース板１３を容器２に巻着する。そ
して、その重合部分を半田付けあるいは導電接着剤等で
接合する。Next, a sheet-shaped, substantially rectangular ground plate 13 such as a copper plate is prepared. Then, as shown in FIGS. 10 and 11, the long-side end of the ground plate 13 and the device-side end of the electrode layer 7b on the front surface of the ultrasonic transducer 4a are superposed so as to overlap each other. The ground plate 13 is wound around the container 2. Then, the overlapped portion is soldered or joined by a conductive adhesive or the like.
【００７０】さらに、各振動子４ａ間を図示しない充填
材によって充填した後、音響レンズ９を振動子４ａの外
周面に接着する。Further, after filling the space between the vibrators 4a with a filling material (not shown), the acoustic lens 9 is adhered to the outer peripheral surface of the vibrator 4a.
【００７１】最後に、ＦＰＣ６の他端部を、図示しない
コネクタ及びケーブルを介して送受信回路に接続して、
超音波プローブ１の大部分の製作が終了する。Finally, the other end of the FPC 6 is connected to the transmission / reception circuit via a connector and a cable not shown,
Most of the production of the ultrasonic probe 1 is completed.
【００７２】第２実施例では、バッキング材３前面に、
予め所定のピッチで導電パターン及びこの導電パターン
を含む位置に信号線結線部であるランド１２を形成し、
このランド１２に導電体であるＦＰＣ６を接合して信号
線の引き出しを行なっているため、信号線の引き出しが
より簡単になるといった効果が生じる。その他の作用及
び効果は第１実施例と同一である。In the second embodiment, on the front surface of the backing material 3,
A conductive pattern and a land 12 which is a signal line connecting portion are formed in advance at a predetermined pitch at a position including the conductive pattern.
Since the FPC 6, which is a conductor, is joined to the land 12 to lead out the signal line, the effect of facilitating the lead-out of the signal line is produced. Other functions and effects are the same as those in the first embodiment.
【００７３】なお、バッキング材３に形成された導電パ
ターンは、予め素子毎に分離されている必要はなく、例
えば、超音波振動子板４を分割する際に、ダイサーによ
って電気的に分離してもよい。The conductive pattern formed on the backing material 3 does not have to be separated for each element in advance. For example, when the ultrasonic transducer plate 4 is divided, it is electrically separated by a dicer. Good.
【００７４】また、第１及び第２実施例では、まず超音
波振動子板４を超音波振動子４ａに分割してから、各振
動子４ａの前面の電極層（第１実施例）、あるいはフレ
ックスバッキング材３上の導電パターン（第２実施例）
に、パルスヒート半田付け法を用いて先端の露出したＦ
ＰＣ６の導線パターン６ａを接合し、その後で、振動子
板４を湾曲させて容器２の円筒面に接着させていたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、超音波振動子
板４を超音波振動子４ａに分割した後、先に超音波振動
子板４を湾曲させて容器２の円筒面に接着させてから、
各振動子４ａの前面の電極層７ａ（第１実施例）、ある
いはフレックスバッキング材３上の導電パターン（第２
実施例）にパルスヒート半田付け法を用いて先端の露出
したＦＰＣ６の導線パターン６ａを接合しても良い。In the first and second embodiments, first, the ultrasonic transducer plate 4 is divided into ultrasonic transducers 4a, and then the electrode layer (first embodiment) on the front surface of each transducer 4a, or Conductive pattern on flex backing material 3 (second embodiment)
To the exposed F tip using the pulse heat soldering method.
Although the conductor wire pattern 6a of the PC 6 was joined and then the transducer plate 4 was curved and adhered to the cylindrical surface of the container 2,
The present invention is not limited to this, and after the ultrasonic transducer plate 4 is divided into the ultrasonic transducers 4a, the ultrasonic transducer plate 4 is first curved and adhered to the cylindrical surface of the container 2. From
The electrode layer 7a on the front surface of each vibrator 4a (first embodiment) or the conductive pattern on the flex backing material 3 (second
The conductor pattern 6a of the FPC 6 whose tip is exposed may be joined to the (Example) using the pulse heat soldering method.
【００７５】さらに、第１実施例において、超音波振動
子４ａの前面に信号線用の電極層７ａを形成し、この電
極層７ａとＦＰＣ６の導線パターン６ａを接合して信号
線の引き出しを行なったが、本発明はこれに限定される
ものではなく、図１２に示すように、超音波振動子４ａ
の短手方向側の一側面から背面に渡って信号線用の電極
層７ａを形成し、この内一側面に形成された電極層７ａ
にＦＰＣ６の導線パターン６ａを接合して信号線を引き
出してもよい。また、第１実施例において、アース板８
を超音波振動子４ａの短手方向側の一方の側面に形成さ
れた電極層７ｂに接合してアース線の引き出しを行なっ
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば、アース用の電極層７ｂを振動子４ａの前面に形成
し、図１３に示すように、この電極層７ｂから直接アー
ス線８ａを引き出すこともできる。Furthermore, in the first embodiment, the signal line electrode layer 7a is formed on the front surface of the ultrasonic transducer 4a, and the electrode layer 7a and the conductor pattern 6a of the FPC 6 are joined to pull out the signal line. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG.
The electrode layer 7a for the signal line is formed from one side surface on the lateral direction side to the back surface, and the electrode layer 7a formed on one side surface of the electrode layer 7a is formed.
The signal line may be led out by joining the conductor pattern 6a of the FPC 6 to. In addition, in the first embodiment, the ground plate 8
Was connected to the electrode layer 7b formed on one side surface of the ultrasonic transducer 4a in the lateral direction, and the ground wire was drawn out. However, the present invention is not limited to this, and, for example, a ground wire may be used. It is also possible to form an electrode layer 7b for use on the front surface of the vibrator 4a, and directly draw out the ground wire 8a from the electrode layer 7b as shown in FIG.
【００７６】さらにまた、第１及び第２実施例におい
て、導電体として先端の露出したＦＰＣ６を用いたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、先端の露出し
たＦＰＣ６の代りに、図１４乃至図１５に示すように、
同軸ケーブル１４を用いて信号線を引き出しても良い。
この際、同軸ケーブル１４のアース線（外皮）は適当に
まとめられ、超音波振動子４ａの電極層７ｂと接続され
るようになっている。Furthermore, in the first and second embodiments, the FPC 6 having the exposed tip is used as the conductor.
The present invention is not limited to this, and instead of the FPC 6 having the exposed tip, as shown in FIGS. 14 to 15,
The signal line may be led out using the coaxial cable 14.
At this time, the ground wire (outer skin) of the coaxial cable 14 is appropriately put together and connected to the electrode layer 7b of the ultrasonic transducer 4a.
【００７７】この同軸ケーブル１４は、一般の配線材と
比べて伝送損失が小さく、漏話特性が良い等の特徴があ
るため、前述した効果に加えて、クロストークや外乱ノ
イズにも強い超音波プローブを製作することができる。Since the coaxial cable 14 has characteristics such as smaller transmission loss and better crosstalk characteristics than general wiring materials, the ultrasonic probe is strong against crosstalk and disturbance noise in addition to the effects described above. Can be manufactured.
【００７８】ところで、ＦＰＣ６の導線パターン６ａ
を、抵抗半田付け法としてパルスヒート半田付け法を用
いて超音波振動子４ａ前面の電極層７ａ（第１実施
例）、あるいはバッキング材３上の導電パターン（第２
実施例）に接合したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、例えば、抵抗半田付け法としてパラレルギャ
ップ半田付け法を用いることもできる。By the way, the conductor pattern 6a of the FPC 6
By using the pulse heat soldering method as the resistance soldering method, the electrode layer 7a on the front surface of the ultrasonic transducer 4a (first embodiment) or the conductive pattern on the backing material 3 (second
However, the present invention is not limited to this, and for example, a parallel gap soldering method can be used as the resistance soldering method.
【００７９】このパラレルギャップ半田付け法を図１６
を用いて説明する。予め半田メッキがコーティングされ
た電極層７ａに当接して配置された先端の露出した導線
パターン６ａに、パルス電圧発生装置１０の接続された
ギャップのある電極１５を当接させる。そして、パルス
電圧発生装置１０からパルス電圧を加えて、電極１５を
介して導線パターン６ａにパルス電流を流し、導線パタ
ーン６ａ自身の発熱により半田メッキをリフローし導電
パターン６ａと電極層７ａとを接合する方法であり、パ
ルスヒート半田付け法と同様の効果が得られる。This parallel gap soldering method is shown in FIG.
Will be explained. The electrode 15 with a gap, to which the pulse voltage generator 10 is connected, is brought into contact with the exposed lead wire pattern 6a arranged in contact with the electrode layer 7a coated with solder plating in advance. Then, a pulse voltage is applied from the pulse voltage generator 10 to cause a pulse current to flow through the conductor pattern 6a via the electrode 15, and the conductor pattern 6a itself generates heat to reflow the solder plating to bond the conductive pattern 6a to the electrode layer 7a. The same effect as the pulse heat soldering method can be obtained.
【００８０】ところで、第１及び第２実施例では、ラジ
アル型超音波プローブの製造方法について示したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば円筒状の
容器の代りに弓形状の容器を用いてコンベックス型超音
波プローブを製造する際にも同様の製造方法が適用でき
る。By the way, in the first and second embodiments, the manufacturing method of the radial type ultrasonic probe has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, instead of a cylindrical container, an arc-shaped ultrasonic probe is used. The same manufacturing method can be applied when manufacturing a convex type ultrasonic probe using a container.
【００８１】また、上記実施例における超音波振動子板
を複数個の振動子にカッティングしてから、ＦＰＣ等の
通電用の導電体を接合する方法は、必要に応じてリニ
ア、電子セクタ型の超音波プローブを製造する際にも適
用することができる。In addition, a method of cutting the ultrasonic transducer plate into a plurality of transducers in the above-described embodiment and then joining a conductor for energization such as FPC is performed by a linear or electronic sector type, if necessary. It can also be applied when manufacturing an ultrasonic probe.
【００８２】[0082]
【発明の効果】以上述べたように請求項１乃至４の超音
波プローブの製造方法によれば、予め信号線用及びアー
ス用の２つの電極層が形成された超音波振動子板を超音
波振動子に分割した後で、通電用の導電体をその電極層
に接合して信号線やアース線の引き出しを行なってい
る。つまり、超音波振動子を分割する際には、ＦＰＣ及
びアース板等は接合されていないため、その分割の際、
ＦＰＣ及びアース板の固さによる障害が軽減され、微小
曲率のコンベックス型・ラジアル型超音波プローブが容
易に製造できる。As described above, according to the method of manufacturing the ultrasonic probe of the first to fourth aspects, the ultrasonic transducer plate on which the two electrode layers for the signal line and the ground are formed in advance is used. After dividing into the oscillators, a conductor for energization is joined to the electrode layer to lead out the signal line and the ground line. That is, since the FPC and the ground plate are not joined when dividing the ultrasonic transducer,
The obstacles due to the hardness of the FPC and the ground plate are reduced, and the convex type / radial type ultrasonic probe having a small curvature can be easily manufactured.
【００８３】特に、ラジアル型あるいはコンベックス型
の超音波プローブを製造する際、振動子板を振動子に分
割した後で、放射面が曲面状になるように湾曲させてい
る。つまり、その湾曲工程の際には、ＦＰＣ及びアース
板等は接合されていないため、湾曲工程の際、ＦＰＣ及
びアース板の固さによる障害が軽減され、微小曲率のコ
ンベックス型・ラジアル型超音波プローブが容易に製造
できる。In particular, when manufacturing a radial type or convex type ultrasonic probe, after dividing the transducer plate into the transducers, the radiation surface is curved so as to be curved. That is, since the FPC and the ground plate are not joined during the bending process, the obstacles due to the hardness of the FPC and the ground plate are reduced during the bending process, and the convex type / radial type ultrasonic waves with a small curvature are reduced. The probe can be easily manufactured.
【００８４】また特に、振動子に分割してから通電用の
導電体を電極層へ接合して信号線やアース線の引き出し
を行なうため、信号線として同軸ケーブル等の配線材を
直接使用して信号線の引き出しを行なうことが可能なた
め、超音波プローブのＳ／Ｎ比の向上が期待できる。Further, in particular, since the conductor for energization is joined to the electrode layer to lead out the signal line and the ground line after dividing into the vibrators, a wiring material such as a coaxial cable is directly used as the signal line. Since it is possible to pull out the signal line, improvement of the S / N ratio of the ultrasonic probe can be expected.
【００８５】さらに、通電用の導電体の各振動子に対す
る接合位置を、その振動子に形成された電極層の内の前
面及びその側面とすることによって、振動子板背面とバ
ッキング材とを直接接着することができる。したがって
振動子板とバッキング材との接合が強化され、製造歩留
まりを増加させることができる。Furthermore, the back surface of the vibrator plate and the backing material are directly connected by setting the bonding position of the conductor for energization to each vibrator to the front surface and the side surface of the electrode layer formed on the vibrator. Can be glued. Therefore, the bonding between the vibrator plate and the backing material is strengthened, and the manufacturing yield can be increased.
【００８６】一方、請求項５乃至７記載の超音波プロー
ブの製造方法は、バッキング材前面に予め所定のピッチ
で導電パターン及びこの導電パターンを含む位置に信号
線結線部を形成し、この信号線結線部に導電体である導
電体を接合して信号線の引き出しを行なっているため、
上述した効果に加えて、信号線の引き出しがより簡単に
なるという効果が生じる。On the other hand, in the method of manufacturing an ultrasonic probe according to claims 5 to 7, the conductive pattern and the signal line connecting portion are formed in advance at a predetermined pitch on the front surface of the backing material, and the signal line connecting portion is formed. Since the conductor that is the conductor is joined to the connection part to pull out the signal line,
In addition to the above-mentioned effects, there is an effect that the signal line can be more easily drawn out.
【図１】本発明に係る第１実施例の超音波プローブの概
略構成及び製造過程を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration and a manufacturing process of an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１におけるＢ−Ｂ′矢視断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line BB ′ in FIG.
【図３】第１実施例における超音波振動子板に整合層を
形成した状態を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a matching layer is formed on the ultrasonic transducer plate in the first embodiment.
【図４】第１実施例における超音波振動子板にフレック
スバッキング材を接着した状態を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a state where a flex backing material is bonded to the ultrasonic transducer plate in the first embodiment.
【図５】第１実施例における超音波振動子板を超音波振
動子に分割した状態を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a state where the ultrasonic transducer plate in the first embodiment is divided into ultrasonic transducers.
【図６】第１実施例における各超音波振動子前面の電極
層にＦＰＣを接合した状態を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a state in which an FPC is bonded to an electrode layer on the front surface of each ultrasonic transducer in the first embodiment.
【図７】パルスヒート半田付け法による超音波振動子と
ＦＰＣとの接合状態を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a bonded state of an ultrasonic transducer and an FPC by a pulse heat soldering method.
【図８】パルスヒート半田付け法による超音波振動子と
ＦＰＣとの接合状態を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a bonded state of an ultrasonic transducer and an FPC by a pulse heat soldering method.
【図９】第２実施例においてバッキング材上に形成され
たランドにＦＰＣを接合した状態を示す斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing a state in which an FPC is joined to a land formed on a backing material in the second embodiment.
【図１０】本発明における第２実施例の超音波プローブ
を概略構成及び製造過程を示す斜視図。FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration and a manufacturing process of an ultrasonic probe according to a second embodiment of the present invention.
【図１１】図１０におけるＢ−Ｂ´矢視断面図。11 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG.
【図１２】超音波振動子の側面に形成された電極層にＦ
ＰＣを接合した状態を示す断面図。FIG. 12 is a schematic view showing an electrode layer formed on the side surface of the ultrasonic transducer.
Sectional drawing which shows the state which joined PC.
【図１３】アース線を超音波振動子の前面に形成された
電極層に接合した状態を示す断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which a ground wire is joined to an electrode layer formed on the front surface of an ultrasonic transducer.
【図１４】各超音波振動子の前面に形成された電極層に
同軸ケーブルを接合した状態を示す斜視図。FIG. 14 is a perspective view showing a state in which a coaxial cable is joined to an electrode layer formed on the front surface of each ultrasonic transducer.
【図１５】同軸ケーブルを接合した超音波プローブの概
略構成を示す斜視図。FIG. 15 is a perspective view showing a schematic configuration of an ultrasonic probe in which coaxial cables are joined.
【図１６】パラレルギャップ半田付け法による超音波振
動子とＦＰＣとの接合状態を示す図。FIG. 16 is a diagram showing a bonded state of an ultrasonic transducer and an FPC by a parallel gap soldering method.
【図１７】（ａ）〜（ｅ）は従来の超音波プローブの製
造工程を示す図。17 (a) to 17 (e) are views showing manufacturing steps of a conventional ultrasonic probe.
【図１８】従来の超音波振動子とバッキング材との接合
状態を示す図。FIG. 18 is a view showing a bonded state of a conventional ultrasonic transducer and a backing material.
１ 超音波プローブ ２ 容器 ３ バッキング材 ４ 超音波振動子板 ４ａ 超音波振動子 ５ 整合層 ６ ＦＰＣ ７ａ 正の電極層 ７ｂ 負の電極層 ８ アース板 ８ａ アース線 ９ 音響レンズ １０ パルス電圧発生装置 １１ チップ １２ ランド １３ アース板 １４ 同軸ケーブル １５ 電極 1 Ultrasonic Probe 2 Container 3 Backing Material 4 Ultrasonic Transducer Plate 4a Ultrasonic Transducer 5 Matching Layer 6 FPC 7a Positive Electrode Layer 7b Negative Electrode Layer 8 Earth Plate 8a Earth Wire 9 Acoustic Lens 10 Pulse Voltage Generator 11 Chip 12 Land 13 Earth plate 14 Coaxial cable 15 Electrode
Claims (12)
が形成された超音波振動子板を、可撓性を有するバッキ
ング材上に接着する工程と、前記バッキング材上に接着
された超音波振動子板を、当該バッキング材とは反対の
面から所定のピッチでカッティングして複数個の振動子
に分割する工程と、前記分割された各振動子の電極層に
通電用の導電体を接合する工程とを有することを特徴と
する超音波プローブの製造方法。1. A step of adhering an ultrasonic transducer plate on which two electrode layers for a signal and a ground are formed in advance on a flexible backing material, and an ultrasonic wave adhered on the backing material. A step of cutting the sonic vibrator plate into a plurality of vibrators by cutting the sonic vibrator plate from a surface opposite to the backing material at a predetermined pitch, and a conductor for energizing the divided electrode layers of the vibrators. And a step of joining the ultrasonic probe.
及びバッキング材を前記複数の振動子の配列方向に沿っ
て湾曲させることにより、超音波放射面を曲面状に形成
する工程を付加した請求項１記載の超音波プローブの製
造方法。2. After the joining step, a step of forming the ultrasonic wave emitting surface into a curved surface is added by bending the ultrasonic wave oscillator plate and the backing material along the arrangement direction of the plurality of oscillators. The method for manufacturing an ultrasonic probe according to claim 1, wherein
が形成された超音波振動子板を、可撓性を有するバッキ
ング材上に接着する工程と、前記バッキング材上に接着
された超音波振動子板を、当該バッキング材とは反対の
面から所定のピッチでカッティングして複数個の振動子
に分割する工程と、前記超音波振動子板及びバッキング
材を前記複数の振動子の配列方向に沿って湾曲させるこ
とにより、超音波放射面を曲面状に形成する工程と、前
記分割された各振動子の電極層に通電用の導電体を接合
する工程とを有することを特徴とする超音波プローブの
製造方法。3. A step of adhering an ultrasonic transducer plate on which two electrode layers for signal and ground are formed on a backing material having flexibility, and an ultrasonic wave adhered on the backing material. Cutting the sonic transducer plate into a plurality of transducers by cutting from a surface opposite to the backing material at a predetermined pitch; and arranging the ultrasonic transducer plate and the backing material with the plurality of transducers. It is characterized by including a step of forming the ultrasonic wave emitting surface into a curved surface by bending along the direction, and a step of joining an electric conductor for conduction to the electrode layers of each of the divided vibrators. Ultrasonic probe manufacturing method.
は、前記複数の振動子各々における超音波放射面として
の前面及びその側面である請求項１乃至３記載の超音波
プローブの製造方法。4. The method for manufacturing an ultrasonic probe according to claim 1, wherein the conductor is bonded to the electrode layer at a front surface and a side surface thereof as an ultrasonic radiation surface in each of the plurality of transducers. .
反対の背面に少なくとも形成された超音波振動子板及び
可撓性を有し且つ所定ピッチで導電パターンと該導電パ
ターンに導電接続された信号線結線部とが形成された面
を有するバッキング材を予め準備する工程と、前記超音
波振動子板の背面と前記バッキング材の導電パターンの
形成面とを導電接着する工程と、前記超音波振動子板の
超音波放射側の面から前記導電パターンに対応してカッ
ティングして複数個の振動子に分割する工程と、前記バ
ッキング材の各信号線結線部に信号通電用の導電体を接
合する工程とを有することを特徴とする超音波プローブ
の製造方法。5. An ultrasonic transducer plate in which a signal electrode layer is formed at least on the back surface opposite to the surface on the ultrasonic wave emitting side, and a flexible conductive pattern and a conductive pattern at a predetermined pitch. A step of preparing in advance a backing material having a surface on which a conductively connected signal line connection part is formed, and a step of conductively bonding the back surface of the ultrasonic transducer plate and the conductive pattern forming surface of the backing material. A step of cutting from the surface of the ultrasonic transducer plate on the ultrasonic wave emission side corresponding to the conductive pattern to divide into a plurality of transducers; and a signal energizing portion for each signal wire connection portion of the backing material. And a step of joining conductors.
及びバッキング材を前記複数の振動子の配列方向に沿っ
て湾曲させることにより、超音波放射面を曲面状に形成
する工程を付加した請求項５記載の超音波プローブの製
造方法。6. After the joining step, a step of forming an ultrasonic wave emitting surface into a curved surface is added by bending the ultrasonic wave oscillator plate and the backing material along the arrangement direction of the plurality of oscillators. The method for manufacturing an ultrasonic probe according to claim 5, wherein.
反対の背面に少なくとも形成された超音波振動子板及び
可撓性を有し且つ所定ピッチで導電パターンと該導電パ
ターンに導電接続された信号線結線部とが形成された面
を有するバッキング材を予め準備する工程と、前記超音
波振動子板の背面と前記バッキング材の導電パターンの
形成面とを導電接着する工程と、前記超音波振動子板の
超音波放射側の面から前記導電パターンに対応してカッ
ティングして複数個の振動子に分割する工程と、前記超
音波振動子板及びバッキング材を前記複数の振動子の配
列方向に沿って湾曲させることにより、超音波放射面を
曲面状に形成する工程と、前記バッキング材の各信号線
結線部に信号通電用の導電体を接合する工程とを有する
ことを特徴とする超音波プローブの製造方法。7. An ultrasonic transducer plate in which a signal electrode layer is formed at least on the back surface opposite to the surface on the ultrasonic wave emission side, and a flexible conductive pattern and a conductive pattern at a predetermined pitch. A step of preparing in advance a backing material having a surface on which a conductively connected signal line connection part is formed, and a step of conductively bonding the back surface of the ultrasonic transducer plate and the conductive pattern forming surface of the backing material. Cutting the ultrasonic transducer plate from the surface on the ultrasonic wave emission side corresponding to the conductive pattern into a plurality of transducers, and dividing the ultrasonic transducer plate and the backing material into the plurality of vibrations. By bending along the arrangement direction of the child, forming a ultrasonic wave emission surface in a curved shape, and having a step of joining a conductor for signal conduction to each signal line connection portion of the backing material. Characteristic super Method for manufacturing acoustic probe.
付け法を用いた請求項１乃至７記載の超音波プローブの
製造方法。8. The method of manufacturing an ultrasonic probe according to claim 1, wherein a resistance soldering method is used as a method of joining the conductors.
ト半田付け法を用いた請求項８記載の超音波プローブの
製造方法。9. The method for manufacturing an ultrasonic probe according to claim 8, wherein a pulse heat soldering method is used as the resistance soldering method.
ギャップ半田付け法を用いた請求項８記載の超音波プロ
ーブの製造方法。10. The method for manufacturing an ultrasonic probe according to claim 8, wherein a parallel gap soldering method is used as the resistance soldering method.
項１乃至８記載の超音波プローブの製造方法。11. The method of manufacturing an ultrasonic probe according to claim 1, wherein FPC is used as the conductor.
た請求項１乃至８記載の超音波プローブの製造方法。12. The method of manufacturing an ultrasonic probe according to claim 1, wherein a coaxial cable is used as the conductor.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP6231590A JPH0889505A (en) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Manufacture of ultrasonic probe |
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| JP6231590A JPH0889505A (en) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Manufacture of ultrasonic probe |
Publications (1)
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| JPH0889505A true JPH0889505A (en) | 1996-04-09 |
Family
ID=16925905
Family Applications (1)
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