JPH0889505A

JPH0889505A - 超音波プローブの製造方法

Info

Publication number: JPH0889505A
Application number: JP6231590A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Mine; 喜隆嶺
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1996-04-09

Abstract

(57)【要約】【目的】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。【構成】予め信号用の電極層７ａ及びアース用の電極層
７ｂが形成された超音波振動子板４を可撓性を有するバ
ッキング材３上に接着する工程と、バッキング材３上に
接着された超音波振動子板４を、バッキング材３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４ａに分割する工程と、分割された各振動子４ａの
電極層７ａに通電用のＦＰＣ６を接合する工程とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】図１におけるＢ−Ｂ′矢視断面図。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図１１】図１０におけるＢ−Ｂ´矢視断面図。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図１７】（ａ）〜（ｅ）は従来の超音波プローブの製
造工程を示す図。

【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。

【符号の説明】

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６ＦＰＣ７ａ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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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することを特徴と
する超音波プローブの製造方法。
【請求項２】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
する工程を付加した請求項１記載の超音波プローブの製
造方法。
【請求項３】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
する工程とを有することを特徴とする超音波プローブの
製造方法。
【請求項４】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請求項１乃至３記載の超音波
プローブの製造方法。
【請求項５】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
合する工程とを有することを特徴とする超音波プローブ
の製造方法。
【請求項６】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
する工程を付加した請求項５記載の超音波プローブの製
造方法。
【請求項７】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する
ことを特徴とする超音波プローブの製造方法。
【請求項８】前記導電体の接合方法として、抵抗半田
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。
【請求項９】前記抵抗半田付け法として、パルスヒー
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。
【請求項１０】前記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た請求項８記載の超音波プロ
ーブの製造方法。
【請求項１１】前記導電体としてＦＰＣ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。
【請求項１２】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。