JPH10136491A - Ultrasonic transducer - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly accurately pull a signal line out of the electrode of a piezoelectric panel by providing plural flexible printed circuit boards(FPC) forming wiring patterns, and preventing these respective FPC from being divided through the dividing process of piezoelectric body in production. SOLUTION: Plural FPC 2-5 are used for pulling the signal line out of a vibrating element, which is formed by dividing a positive electric ceramics panel 1, in the manner of block. The respective FPC 2-5 are not divided through the dividing process of piezoelectric body in production. Then, a gap between the edge wiring pattern of FPC 2-5 and the adjacent wiring pattern is made narrower than the arrangement pitch of the other wiring pattern and a gap between the adjacent edge wiring patterns of adjacent FPC 2-5 is made wider than the arrangement pitch of the other wiring pattern. Thus, it is not necessary to form any slit on the FPC 2-5 and the vibrating element of ultrasonic transducer having the narrow arrangement pitch can be highly accurately dealt with.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、圧電セラミック
スから形成された圧電振動子を複数個一列に配列した圧
電体を使用して超音波を出力し、その反射した超音波を
受信する超音波トランスジューサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic transducer for outputting ultrasonic waves using a piezoelectric body in which a plurality of piezoelectric vibrators formed of piezoelectric ceramics are arranged in a line and receiving the reflected ultrasonic waves. About.

【０００２】[0002]

【従来の技術】超音波診断装置や探傷装置に使用されて
いる超音波トランスジューサでは、超音波を送受信する
素子として圧電振動子を使用しているが、細長い短冊状
の圧電セラミックスから形成された圧電振動子多数個を
一列に配列した電子フォーカスを行うことができるアレ
イ状の超音波トランスジューサが現在最も多く使用され
ている。2. Description of the Related Art An ultrasonic transducer used in an ultrasonic diagnostic apparatus and a flaw detector uses a piezoelectric vibrator as an element for transmitting and receiving ultrasonic waves. At present, an array-type ultrasonic transducer capable of performing electronic focusing in which a number of transducers are arranged in a line is most frequently used.

【０００３】このアレイ状の超音波トランスジューサで
は多数個の各素子( 圧電振動子 )の電極からそれぞれ送
受信信号の授受を行うためリード線及びアース線を接続
する必要がある。すなわち、制御回路からこのリード線
を通して送信信号( 制御信号)を各素子へ出力し、各素
子から受信信号がこのリード線を通して信号処理回路へ
入力される。そのリード線及びアース線を各素子の電極
に接続する方法として、フレキシブルプリント配線板を
電極面に接続したり、振動子側面の回し込み電極部分に
リード線を接続する等の方法が一般的にとられている。In this array-type ultrasonic transducer, it is necessary to connect a lead wire and a ground wire in order to transmit and receive signals to and from the electrodes of a large number of elements (piezoelectric vibrators). That is, a transmission signal (control signal) is output from the control circuit to each element through this lead, and a reception signal is input from each element to the signal processing circuit through this lead. As a method of connecting the lead wire and the ground wire to the electrode of each element, a method of connecting a flexible printed wiring board to an electrode surface, a method of connecting a lead wire to a turn-around electrode portion on a side surface of a vibrator, and the like are generally used. Has been taken.

【０００４】振動子電極にフレキシブルプリント配線板
を接続する方法としては、一般に半田付けや導電性接着
剤、溶接、異方性導電フィルム等を使用する方法が知ら
れている。一般的に振動子電極の材料としては、従来の
圧電セラミックスでは焼き付け銀電極が最も多く使用さ
れているのに対し、複合圧電体ではスパッタや蒸着、メ
ッキ等による金属薄膜等が使用されている。[0004] As a method of connecting a flexible printed wiring board to a vibrator electrode, a method using soldering, a conductive adhesive, welding, an anisotropic conductive film or the like is generally known. In general, as a material of a vibrator electrode, a baked silver electrode is most often used in conventional piezoelectric ceramics, whereas a metal thin film formed by sputtering, vapor deposition, plating, or the like is used in a composite piezoelectric material.

【０００５】超音波トランスジューサの駆動電極を引き
出す方法としては、圧電板の電極にフレキシブルプリン
ト配線板( ＦＰＣ )を接続し、このＦＰＣの配線パター
ンを利用して引き出す方法がある。この引出方法では、
圧電板に単一のＦＰＣを電気接続した後、圧電板とＦＰ
ＣとをＦＰＣの配線パターンに合せて切断することによ
ってアレイ状の超音波トランスジューサを実現する。コ
ンベックス( 凸形 )形状の超音波トランスジューサを実
現する方法としては圧電板とＦＰＣとを切断した後、ア
レイ方向にコンベックス形状に屈曲し、予めＦＰＣに設
けられたＦＰＣ配線パターン間隙であって、かつ圧電板
近傍に至るスリットを利用してＦＰＣを折り畳み収納す
る方法が開発されている。[0005] As a method of extracting the drive electrode of the ultrasonic transducer, there is a method of connecting a flexible printed circuit board (FPC) to the electrode of the piezoelectric plate, and utilizing the wiring pattern of the FPC. In this withdrawal method,
After electrically connecting a single FPC to the piezoelectric plate, the piezoelectric plate and FP
By cutting C with the FPC wiring pattern, an arrayed ultrasonic transducer is realized. As a method of realizing a convex (convex) shape ultrasonic transducer, a piezoelectric plate and an FPC are cut, then bent into a convex shape in the array direction, and a gap between FPC wiring patterns provided in the FPC in advance, and A method has been developed in which an FPC is folded and stored using a slit reaching the vicinity of the piezoelectric plate.

【０００６】図１２( ａ )の上面図、図１２( ｂ )の側
面図及び図１５に示すように、超音波トランスジューサ
は、圧電板１０１とバッキング材１０３にＦＰＣ１０２
が一部分挟み込まれた構造となっている。ＦＰＣ１０２
には、銅等により形成された配線パターン( 引出線 )１
０４-1〜１０４-16 が形成されており、配線パターン１
０４-4と１０４-5との間隙、配線パターン１０４-8と１
０４-9との間隙、配線パターン１０４-12 と１０４-13
との間隙に予備スリット１０５-1〜１０５-3が形成して
ある。As shown in a top view of FIG. 12A, a side view of FIG. 12B, and FIG. 15, an ultrasonic transducer includes an FPC 102 on a piezoelectric plate 101 and a backing material 103.
Is partially sandwiched. FPC102
Has a wiring pattern (lead wire) 1 made of copper or the like.
04-1 to 104-16 are formed, and the wiring pattern 1
Gap between 04-4 and 104-5, wiring patterns 104-8 and 1
Gap with 04-9, wiring patterns 104-12 and 104-13
And preliminary slits 105-1 to 105-3 are formed in the gap between them.

【０００７】ＦＰＣ１０２の配線パターン１０４-1〜１
０４-16 が形成された表面に圧電板１０１が固定され、
圧電板の電極と各配線パターン１０４-1〜１０４-16 と
が電気的に接続されている。バッキング材１０３は音響
特性を向上させるため、圧電板１０１の背面に固定され
ている。図１３に示すように、ＦＰＣ１０２上の配線パ
ターン１０４-1〜１０４-16 の各間隔は、信号引出が容
易になるように、圧電板１０１側から離れる方向に向か
って除々に広がるように形成されている。The wiring patterns 104-1 to 104-1 of the FPC 102
The piezoelectric plate 101 is fixed to the surface on which the 04-16 is formed,
The electrodes of the piezoelectric plate and the respective wiring patterns 104-1 to 104-16 are electrically connected. The backing material 103 is fixed to the back surface of the piezoelectric plate 101 to improve acoustic characteristics. As shown in FIG. 13, the intervals between the wiring patterns 104-1 to 104-16 on the FPC 102 are formed so as to gradually increase in the direction away from the piezoelectric plate 101 so as to facilitate signal extraction. ing.

【０００８】図１４( ａ )の上面図及び図１４( ｂ )の
側面図に示すように、超音波トランスジューサは、上述
した構造体を各配線パターン１０４-1〜１０４-16 に基
づいて分割することによりアレイ型超音波トランスジュ
ーサが形成される。すなわち、圧電板１０１は、１６本
の配線パターン１０４-1〜１０４-16 と１対１に対応し
た１６個の圧電板( 圧電素子、振動素子 )１０１-1〜１
０１-16 に分割され、ＦＰＣ１０２は、予備スリット１
０５-1〜１０５-3により、４個の分割基板１０２-1〜１
０２-4に分割される。しかし、バッキング材１０３は、
スリット溝が形成されるものの分割せずに、この超音波
トランスジューサを一体型として保持している。なお、
この分割の工程の前後に、音響整合層の形成やアース電
極の引出し等が行われる。As shown in the top view of FIG. 14A and the side view of FIG. 14B, the ultrasonic transducer divides the above-described structure based on each of the wiring patterns 104-1 to 104-16. This forms an array type ultrasonic transducer. That is, the piezoelectric plate 101 has 16 piezoelectric plates (piezoelectric elements, vibration elements) 101-1 to 1 corresponding to the 16 wiring patterns 104-1 to 104-16 in a one-to-one correspondence.
01-16, and the FPC 102
05-1 to 105-3, four divided substrates 102-1 to 1
02-4. However, the backing material 103
Although the slit groove is formed, the ultrasonic transducer is held as an integral type without being divided. In addition,
Before and after the dividing step, formation of an acoustic matching layer, extraction of an earth electrode, and the like are performed.

【０００９】さらに、コンベックス形状( 凸形形状 )に
するためには、バッキング材１０３を圧電板１０１-1〜
１０１-16 のアレイ配列方向沿って凸状に屈曲させ、図
１５に示すように、ＦＰＣ１０２の各分割基板１０２-1
〜１０２-4を折曲げて、図１６に示すように重ねること
により、この超音波トランスジューサを収納性良く取扱
うことができる。Further, in order to form a convex shape, the backing material 103 is made of
Each of the divided substrates 102-1 of the FPC 102 is bent in a convex shape along the array arrangement direction of 101-16 as shown in FIG.
The ultrasonic transducer can be handled with good storability by bending the to-102-4 and overlapping them as shown in FIG.

【００１０】電子スキャン方式の超音波トランスジュー
サでは、スキャン方向( 超音波振動子のアレイ配列方向
)の音場形成を電子制御で行っているので、その音場特
性を向上させるためには、アレイ配列方向の振動素子の
配列ピッチを小さく微細にしたものが開発されている。
図１７は、電子スキャン方式の超音波トランスジューサ
のスライス方向( 超音波振動子のアレイ配列方向に直交
する方向 )の概略の構成を示す断面図である。In the ultrasonic transducer of the electronic scan system, the scanning direction (the direction of array of the ultrasonic transducers)
Since the sound field formation is performed electronically, the arrangement pitch of the vibrating elements in the array arrangement direction is made small and fine in order to improve the sound field characteristics.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a slice direction (a direction orthogonal to an array direction of ultrasonic transducers) of an electronic scan type ultrasonic transducer.

【００１１】この超音波トランスジューサは、圧電セラ
ミックス層１１１を中層として、上層に音響整合層１１
２が形成され、下層にバッキング材１１３が形成されて
いる。さらに、音響整合層１１２の上層( 超音波送受信
面側 )に音響レンズ１１４が設けられている。This ultrasonic transducer has a piezoelectric ceramic layer 111 as an intermediate layer and an acoustic matching layer 11 as an upper layer.
2 is formed, and a backing material 113 is formed in a lower layer. Further, an acoustic lens 114 is provided on the acoustic matching layer 112 (on the side of the ultrasonic transmitting / receiving surface).

【００１２】圧電セラミックス層１１１は、図示しない
がアレイ配列方向( 図面の紙面に垂直な方向 )に圧電素
子( 振動素子 )が複数個配列されており、この圧電セラ
ミックス層１１１の配列に応じて音響整合層１１２も分
割されており、バッキング材１１３の上面部もそれに応
じた形状になっている。圧電セラミックス層１１１の上
面( 音響整合層１１２との境界面 )には共通電極が形成
され、この共通電極はグラウンド( ０ [Ｖ] )に接続さ
れている。圧電セラミックス層１１１の下面( バッキン
グ材１１３との境界面 )には駆動電極が形成され、この
圧電セラミックス層１１１とバッキング材１１３との間
に、ＦＰＣ１１５が介挿されている。そして各個別電極
とＦＰＣの配線パターンとは１対１に対応して電気的に
接続されている。音響レンズは、スライス方向に超音波
を収束させる機能を有し、最適な音場形成を行う。Although not shown, the piezoelectric ceramic layer 111 has a plurality of piezoelectric elements (vibrating elements) arranged in an array arrangement direction (a direction perpendicular to the plane of the drawing). The matching layer 112 is also divided, and the upper surface of the backing material 113 is also shaped accordingly. A common electrode is formed on the upper surface of the piezoelectric ceramic layer 111 (boundary surface with the acoustic matching layer 112), and this common electrode is connected to ground (0 [V]). A drive electrode is formed on the lower surface of the piezoelectric ceramic layer 111 (boundary surface with the backing material 113), and an FPC 115 is interposed between the piezoelectric ceramic layer 111 and the backing material 113. Each individual electrode is electrically connected to the wiring pattern of the FPC in a one-to-one correspondence. The acoustic lens has a function of converging ultrasonic waves in the slice direction, and forms an optimal sound field.

【００１３】また、図１８に示すように、超音波トラン
スジューサの圧電体( 振動素子 )１２１の下面( 背面＝
超音波の出力面の反対側の面 )に形成された駆動電極１
２２及びその上面( 前面＝超音波の出力面 )に形成され
た共通電極１２３から信号線及びアース線を引出すの
に、まず、共通電極１２３を圧電体１２１の背面まで引
き回し、信号線を引出すための信号用ＦＰＣ１２４の先
端部を駆動電極１２２に半田付け等で接続し、またアー
ス線を引出すためのアース板１２５の先端部を共通電極
１２３の背面に引き回された部分に半田付け等で接続し
ている。なお、これらのＦＰＣ１２４と電極１２２，１
２３との半田付け等による接続後、バッキング材１２６
及び音響整合層１２７がそれぞれ圧電体１２１の背面及
び前面に形成される。As shown in FIG. 18, a lower surface (back surface = lower surface) of a piezoelectric body (vibration element) 121 of the ultrasonic transducer is provided.
Drive electrode 1 formed on the surface opposite to the ultrasonic wave output surface)
In order to draw out the signal line and the ground line from the common electrode 123 formed on the upper surface 22 (the front surface = the output surface of the ultrasonic wave), first, the common electrode 123 is routed to the back surface of the piezoelectric body 121 to draw the signal line. Of the signal FPC 124 is connected to the drive electrode 122 by soldering or the like, and the tip of an earth plate 125 for leading out an earth wire is connected to a portion routed to the back of the common electrode 123 by soldering or the like. doing. The FPC 124 and the electrodes 122, 1
23 and the backing material 126.
And an acoustic matching layer 127 are formed on the back surface and the front surface of the piezoelectric body 121, respectively.

【００１４】また、診断能を向上させるため、より高分
解能な超音波トランスジューサが要求されており、柱状
の圧電セラミックスの間隙に樹脂を注入し、前面( 超音
波送受信面 )及び背面に電極を形成した複合圧電体を圧
電板として使用する超音波トランスジューサが開発され
ている。この複合圧電体は、圧電セラミックスを柱状で
かつ小形状にすることによって圧電体の電気・超音波の
変換効率を増大し、超音波トランスジューサの感度を増
大させること、圧電体に占める圧電セラミックスの比率
を小さくして圧電板の音響インピーダンスを低減するこ
とによって生体との音響整合を向上するという特徴を持
っている。[0014] Further, in order to improve the diagnostic performance, an ultrasonic transducer with higher resolution is required, and a resin is injected into the gap between the columnar piezoelectric ceramics and electrodes are formed on the front surface (ultrasonic transmission / reception surface) and the back surface. An ultrasonic transducer using the composite piezoelectric body as a piezoelectric plate has been developed. This composite piezoelectric body increases the efficiency of the ultrasonic transducer by converting the piezoelectric ceramic into electric and ultrasonic waves by making the piezoelectric ceramic into a columnar and small shape, and increases the sensitivity of the ultrasonic transducer. In this case, the acoustic impedance of the piezoelectric plate is improved by reducing the acoustic impedance of the piezoelectric plate.

【００１５】複合圧電体の製造方法の１例を、以下に説
明する。まず、図１９( ａ )に示すような圧電セラミッ
クス板１２１の一方の面において、ダイシングマシーン
やワイヤソー等により図１９( ｂ )に示すように、予め
設定された深さで格子状の溝１２２を形成する。すなわ
ち、圧電セラミックス板１２１の反対側の面はそのまま
残す。次に、図１９( ｃ )に示すように、格子状の溝１
２２にエポキシ樹脂を充填して加熱硬化あるいは室温硬
化させる。このエポキシ樹脂が完全に硬化した後、図１
９( ｄ )に示すように、圧電セラミックス板１２１の溝
１２２の形成面の反対側のそのまま残した面を研削加工
又は研磨加工により、予め設定された深さを厚さとし
て、完全に圧電セラミックスが柱状に分割されるまで成
形する。このとき、柱状の各圧電セラミックスはエポキ
シ樹脂により確実に接合されている。An example of a method for manufacturing a composite piezoelectric body will be described below. First, on one surface of a piezoelectric ceramic plate 121 as shown in FIG. 19 (a), as shown in FIG. 19 (b), a lattice-shaped groove 122 is formed at a predetermined depth by a dicing machine or a wire saw. Form. That is, the surface on the opposite side of the piezoelectric ceramic plate 121 is left as it is. Next, as shown in FIG.
22 is filled with an epoxy resin and cured by heating or room temperature. After the epoxy resin has completely cured, FIG.
As shown in FIG. 9 (d), the surface of the piezoelectric ceramic plate 121 opposite to the surface on which the groove 122 is formed is ground or polished by grinding or polishing to completely set the piezoelectric ceramic plate 121 to a predetermined depth. Until it is divided into columns. At this time, the columnar piezoelectric ceramics are securely joined by the epoxy resin.

【００１６】このようにして製造された、２次元配列の
柱状の圧電セラミックスエレメントをエポキシ樹脂で接
合した複合圧電体には、その前面及び背面に薄膜電極が
蒸着法又はスパッタ法等によって形成される。アレイ型
の超音波トランスジューサを実現するためには、複合圧
電体にアレイ形状に分割された電極を形成した後、音響
整合層、バッキング材等を形成する方法や複合圧電体上
に一面に電極を形成し、音響整合層、バッキング材等を
形成した後、アレイ形状に音響整合層及び電極を分割す
る方法などがある。In the composite piezoelectric body manufactured by joining the two-dimensionally arrayed columnar piezoelectric ceramic elements with epoxy resin, thin-film electrodes are formed on the front and back surfaces by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like. . In order to realize an array type ultrasonic transducer, after forming electrodes divided into an array shape on the composite piezoelectric body, a method of forming an acoustic matching layer, a backing material, etc. After forming the acoustic matching layer and the backing material, there is a method of dividing the acoustic matching layer and the electrodes into an array.

【００１７】[0017]

【発明が解決しようとする課題】電極からの信号引出し
に使用するＦＰＣは、配線パターンの精度に製造上の限
界があり、超音波トランスジューサのアレイ方向の配列
ピッチが小さく、配列数が多くなった場合、主に配線パ
ターンのピッチ誤差が大きくなり、超音波トランスジュ
ーサのアレイ型の圧電体のアレイ配列ピッチの精度にも
悪い影響を与える虞があるという問題があった。さら
に、超音波トランスジューサのアレイ方向の配列ピッチ
及び配列数が、ＦＰＣの製造上の限界を越えてしまう
と、ＦＰＣの製造が困難になるか又はＦＰＣの製造の歩
留まりが低下して、ＦＰＣのコスト上昇になり、それに
ともなって著音波トランスジューサのコスト上昇になる
という問題があった。The FPC used for extracting a signal from an electrode has a limitation in manufacturing the accuracy of a wiring pattern, and the arrangement pitch of ultrasonic transducers in the array direction is small and the number of arrangements is large. In this case, there is a problem that the pitch error of the wiring pattern becomes large, which may adversely affect the accuracy of the array arrangement pitch of the array type piezoelectric body of the ultrasonic transducer. Further, when the array pitch and the number of arrays of the ultrasonic transducers in the array direction exceed the limits in manufacturing the FPC, it becomes difficult to manufacture the FPC or the yield of the FPC is reduced, and the cost of the FPC is reduced. However, there has been a problem that the cost of the supersonic transducer increases accordingly.

【００１８】また、ＦＰＣの配線パターンの間隙が所定
幅より狭くなると、予備スリットを形成することができ
なくなり、コンベックス形状の超音波トランスジューサ
が実現できなくなるという問題があった。また、圧電セ
ラミックスを分割してアレイ状に配列した複数個の振動
素子を形成したとき、振動素子のスライス方向の長さが
同じで、振動素子のアレイ方向(スキャン方向 )の長さ
( 幅 )を小さくすると、振動素子の形状はより細長い棒
状となり衝撃に対する強度が低下し、外力による衝撃に
より振動素子に損傷が発生しやすくなる。そのため外力
による衝撃が振動素子に影響しないようにする必要があ
る。Further, when the gap between the wiring patterns of the FPC is narrower than a predetermined width, there is a problem that a preliminary slit cannot be formed and a convex ultrasonic transducer cannot be realized. When a plurality of vibrating elements arranged in an array are formed by dividing the piezoelectric ceramic, the length of the vibrating elements in the slice direction is the same, and the length of the vibrating elements in the array direction (scan direction) is the same.
When the (width) is reduced, the shape of the vibrating element becomes more elongated and rod-shaped, and the strength against impact is reduced, and the vibrating element is likely to be damaged by an impact due to an external force. Therefore, it is necessary to prevent the impact by the external force from affecting the vibration element.

【００１９】また、スライス方向の音場形成のため音響
レンズを超音波トランスジューサの前面に配置して使用
しているが、音響レンズの音響的な減衰を受けて、超音
波の送受信感度が低下するという問題があった。特に、
音響レンズの焦点を近傍に設定する場合、音響レンズの
厚さが厚くなり、減衰が大きくなって、超音波の送受信
感度の低下が大きくなるという問題があった。また、複
合圧電体の前面及び背面一面に薄膜電極を形成した後、
薄膜電極を各振動素子毎に分割するものでは、薄膜電極
の複合圧電体への付着強度及び薄膜電極自体の強度が小
さい等の理由により、その分割工程で、薄膜電極の一部
が複合圧電体から剥離する不良や薄膜電極が断裂する不
良が生じるという問題があった。Although an acoustic lens is used in front of the ultrasonic transducer to form a sound field in the slice direction, the acoustic transmission / reception sensitivity is reduced due to acoustic attenuation of the acoustic lens. There was a problem. Especially,
When the focal point of the acoustic lens is set near, there is a problem that the thickness of the acoustic lens is increased, the attenuation is increased, and the transmission / reception sensitivity of the ultrasonic wave is greatly reduced. Also, after forming a thin film electrode on the front and back surfaces of the composite piezoelectric body,
In the case where the thin film electrode is divided for each vibrating element, a part of the thin film electrode is divided in the dividing step because of the small adhesion strength of the thin film electrode to the composite piezoelectric material and the strength of the thin film electrode itself. There is a problem that a defect of peeling off from the substrate and a defect of tearing of the thin film electrode occur.

【００２０】また、複合圧電体は、前述したように、電
極材料として、焼け付け銀電極が使用できないため、薄
膜電極等の電極が使用されており、薄膜電極から信号線
の引出しを行う場合、薄膜電極等の薄膜電極の強度が弱
いことや接合性が悪いことから、ハンダ付けによる接合
が使用できず導電性接着剤を使用している。しかし、導
電性接着剤では接合強度が低いため、接合面積を大きく
する必要がある。この薄膜電極から信号線の引出しを行
う部分( 接合部分 )は振動の無効部分であるから、送受
信効率を向上させるためには、振動の無効部分を削減す
る必要があり、導電性接着剤の接合部分を小さくしなけ
ればならないという問題があった。さらに、薄膜電極か
ら信号線の引出しを行う場合、その信号線の引出し部分
は、例えば図１８に示すように、ＦＰＣ１２４，１２５
の先端が、圧電体１２１とバッキング材１２６との間に
入り込んで剛性上の不連続点となり、例えば圧電体の切
断によるアレイ形成時に印加される外力に対する応力が
集中して損傷する可能性が高くなるという問題があっ
た。また、前面の引出し部分を設けた場合も同様に、剛
性上の不連続点となり、外力に対する応力が集中して損
傷する可能性が高くなるという問題があった。Further, as described above, since the composite piezoelectric body cannot use a baked silver electrode as an electrode material, an electrode such as a thin film electrode is used, and when a signal line is drawn from the thin film electrode, Since the strength of a thin film electrode such as a thin film electrode is low and the bonding property is poor, bonding by soldering cannot be used, and a conductive adhesive is used. However, since the bonding strength of the conductive adhesive is low, it is necessary to increase the bonding area. Since the portion from which the signal line is drawn from this thin-film electrode (joining portion) is an ineffective portion of vibration, it is necessary to reduce the ineffective portion of vibration in order to improve transmission and reception efficiency. There was a problem that the part had to be made smaller. Further, when a signal line is led out from the thin film electrode, the lead-out portion of the signal line is, for example, as shown in FIG.
Of the piezoelectric material 121 enters the gap between the piezoelectric body 121 and the backing material 126 and becomes a rigid discontinuity point. For example, there is a high possibility that stress due to an external force applied at the time of forming an array by cutting the piezoelectric body is concentrated and damaged. There was a problem of becoming. In addition, similarly, when the leading-out portion is provided on the front surface, there is also a problem in that it becomes a discontinuity point on rigidity, and the possibility of damage due to concentration of stress against external force increases.

【００２１】そこでこの発明は、圧電板の電極からの信
号線の引出しを高い精度で行うことができる超音波トラ
ンスジューサを提供することを目的とする。また、圧電
板の電極からの信号線を引き出す部分の損傷を防止する
ことができる超音波トランスジューサを提供することを
目的とする。An object of the present invention is to provide an ultrasonic transducer capable of extracting a signal line from an electrode of a piezoelectric plate with high accuracy. It is another object of the present invention to provide an ultrasonic transducer capable of preventing a portion of a piezoelectric plate from which a signal line is drawn from an electrode from being damaged.

【００２２】[0022]

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
圧電セラミックスから形成された圧電振動子をＮ個一列
に配列した圧電体を使用して超音波を出力し、その反射
した超音波を受信する超音波トランスジューサにおい
て、各圧電振動子の超音波出力面及びこの超音波出力面
の反対側の面に形成された各電極に電気的に接続された
並列的に配列された総計Ｎ本の配線パターンが形成され
たＭ枚のフレキシブルプリント配線板を設け、この各フ
レキシブルプリント配線板は、製造における圧電体の分
割工程で分割されたものではないものである。The invention corresponding to claim 1 is:
In an ultrasonic transducer that outputs ultrasonic waves using a piezoelectric body in which N piezoelectric vibrators formed of piezoelectric ceramics are arranged in a line and receives the reflected ultrasonic waves, the ultrasonic output surface of each piezoelectric vibrator And M flexible printed wiring boards on which a total of N wiring patterns arranged in parallel electrically connected to the respective electrodes formed on the surface opposite to the ultrasonic output surface are provided, Each of the flexible printed wiring boards is not divided in the step of dividing the piezoelectric body in manufacturing.

【００２３】請求項２対応の発明は、圧電セラミックス
から形成された圧電振動子をＮ個一列に配列した圧電体
を使用して超音波を出力し、その反射した超音波を受信
する超音波トランスジューサにおいて、各圧電振動子の
超音波出力面及びこの超音波出力面の反対側の面に形成
された各電極に電気的に接続された並列的に配列された
総計Ｎ本の配線パターンが形成されたフレキシブルプリ
ント配線板を設け、このフレキシブルプリント配線板に
形成された各配線パターンに、予め設定された間隔で導
電体の露出した露出部を設けたものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic transducer for outputting ultrasonic waves using a piezoelectric body in which N piezoelectric vibrators formed of piezoelectric ceramics are arranged in a line and receiving the reflected ultrasonic waves. In the above, a total of N wiring patterns arranged in parallel electrically connected to the ultrasonic output surface of each piezoelectric vibrator and each electrode formed on the surface opposite to the ultrasonic output surface are formed. A flexible printed wiring board is provided, and each of the wiring patterns formed on the flexible printed wiring board is provided with exposed portions where the conductor is exposed at predetermined intervals.

【００２４】請求項３対応の発明は、請求項２対応の発
明において、各圧電振動子は、フレキシブルプリント配
線板上に形成された配線パターンの配列方向と直交する
方向にＫ個に分割し、これらの分割物の間の間隙に樹脂
を充填して形成され、各分割物に対応する位置にフレキ
シブルプリント配線板の各配線パターンに形成された露
出部が少なくとも１個配置され、各圧電振動子の各分割
物とそれぞれ各露出部とが電気的に接続した状態となる
ものである。請求項４対応の発明は、請求項３対応の発
明において、各圧電振動子をフレキシブルプリント配線
板上に形成された配線パターンの配列方向と直交する方
向に湾曲させて、各圧電振動子から出力する超音波を所
定の焦点に収束させたものである。請求項５対応の発明
は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項対応の発明に
おいて、圧電体は、複数個の柱形状の圧電セラミックス
とこれらの圧電セラミックスの間の間隙に充填した樹脂
とから構成された複合圧電体であるものである。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, each of the piezoelectric vibrators is divided into K pieces in a direction orthogonal to an arrangement direction of the wiring patterns formed on the flexible printed wiring board. At least one exposed portion formed on each wiring pattern of the flexible printed wiring board is formed at a position corresponding to each of the divided parts by filling the gap between these divided parts with a resin. And the respective exposed parts are electrically connected to each other. According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, each piezoelectric vibrator is bent in a direction orthogonal to an arrangement direction of a wiring pattern formed on a flexible printed wiring board, and output from each piezoelectric vibrator. The ultrasonic wave to be focused is focused on a predetermined focal point. According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the piezoelectric body includes a plurality of columnar piezoelectric ceramics and a resin filled in a gap between these piezoelectric ceramics. And a composite piezoelectric body composed of

【００２５】請求項６対応の発明は、圧電セラミックス
から形成された圧電振動子を使用して超音波を出力し、
その反射した超音波を受信する超音波トランスジューサ
において、圧電振動子の超音波出力面及びこの超音波出
力面の反対側の面に形成された各電極に電気的に接続さ
れた中継電極を設け、この中継電極は、各電極に電気的
に接続する導電材により形成された電極接続部と、圧電
振動子へ駆動電力を供給すると共に圧電振動子からの受
信信号を引出す引出線を電気的に接続する導電材により
形成された引出線接続部と、電極接続部と引出線接続部
とを電気的に接続して保持する保持部材とから構成され
たものである。According to a sixth aspect of the present invention, an ultrasonic wave is output using a piezoelectric vibrator formed of piezoelectric ceramics,
In an ultrasonic transducer that receives the reflected ultrasonic waves, an ultrasonic output surface of the piezoelectric vibrator and a relay electrode electrically connected to each electrode formed on a surface on the opposite side of the ultrasonic output surface are provided, The relay electrode is electrically connected to an electrode connection portion formed of a conductive material electrically connected to each electrode, and a lead wire for supplying drive power to the piezoelectric vibrator and extracting a reception signal from the piezoelectric vibrator. And a holding member that electrically connects and holds the electrode connection portion and the lead wire connection portion.

【００２６】請求項７対応の発明は、請求項６対応の発
明において、中継電極は、圧電振動子の側面又は圧電振
動子の超音波出力面の反対側の面に形成された背面部材
の側面に設けられたものである。請求項８対応の発明
は、請求項６及び請求項７のいずれか１項対応の発明に
おいて、中継電極は、導電性接着剤を使用して各電極と
電気的に接続したものである。請求項９対応の発明は、
請求項６及び請求項８のいずれか１項対応の発明におい
て、中継電極は、圧電振動子からなる圧電体の超音波出
力面の反対側の面に背面部材に埋設されて各電極と電気
的に接続されており、中継電極の圧電体の超音波出力面
の反対側の面における占有範囲は、超音波の出力範囲の
圧電体の超音波出力面の反対側の面に延長された範囲と
重ならないように制限されているものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the invention, the relay electrode is formed on a side surface of the piezoelectric vibrator or on a side surface of the back member formed on a surface opposite to an ultrasonic wave output surface of the piezoelectric vibrator. It is provided in. The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 6 and 7, wherein the relay electrode is electrically connected to each electrode using a conductive adhesive. The invention corresponding to claim 9 is:
In the invention according to any one of claims 6 and 8, the relay electrode is embedded in the back member on the surface opposite to the ultrasonic wave output surface of the piezoelectric body composed of the piezoelectric vibrator, and is electrically connected to each electrode. The occupation range of the relay electrode on the surface opposite to the ultrasonic output surface of the piezoelectric body is a range extended to the surface on the opposite side of the ultrasonic output surface of the piezoelectric body of the ultrasonic output range. They are restricted so that they do not overlap.

【００２７】[0027]

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１を参照して説明する。図１( ａ )及び図１( ｂ )は、
この発明を適用した超音波トランスジューサを示す上面
図及び側面図である。振動素子に分割する前の圧電セラ
ミックス板１の前面( 超音波出力面、上面 )及び背面(
超音波出力面の反対側の面、下面 )の表面に予め焼付銀
電極を形成しておき、この焼付銀電極に隙間ない配列で
複数枚のフレキシブルプリント配線板( 以下ＦＰＣと称
する )２〜５を電気的に接続する。それぞれのＦＰＣ２
〜５は、前記圧電セラミックス板１を分割して形成され
る振動素子の電極引出しのための配線パターンが形成さ
れている。前記各ＦＰＣ２〜５は、配線パターンがそれ
に対応する圧電振動素子の位置に接続されるように位置
合せして前記圧電セラミックス板１に接続される。前記
圧電セラミックス板１の背面には、一部前記ＦＰＣ２〜
５を挟んで、バッキング材６が形成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIGS. 1 (a) and 1 (b)
It is the top view and the side view which show the ultrasonic transducer to which this invention is applied. The front (ultrasonic output surface, upper surface) and back (
A baked silver electrode is formed in advance on the surface opposite to the ultrasonic output surface (lower surface), and a plurality of flexible printed wiring boards (hereinafter referred to as FPCs) 2 to 5 are arranged in an array without any gap between the baked silver electrodes. Are electrically connected. Each FPC2
In Nos. 5 to 5, wiring patterns for extracting electrodes of a vibrating element formed by dividing the piezoelectric ceramic plate 1 are formed. The FPCs 2 to 5 are connected to the piezoelectric ceramic plate 1 in such a manner that the wiring patterns are connected to the corresponding positions of the piezoelectric vibrating elements. A part of the FPC 2
The backing material 6 is formed on both sides of the backing material 5.

【００２８】前記各ＦＰＣ２〜５の両辺縁部は、前記圧
電セラミックス板１に配線パターンを位置合せして接続
した際に他のＦＰＣと重ね合わないように、最辺縁の配
線パターンからその両最辺縁外周端までの寸法を規定し
ている。すなわち、前記圧電セラミックス板１との接続
部において、最辺縁配線パターンの中心と最辺縁外周ま
での距離が、この超音波トランスジューサのアレイ配列
ピッチ( 圧電セラミックス板１を分割して形成される振
動素子の配列ピッチ )より小さくなっている。Both edges of each of the FPCs 2 to 5 are separated from the wiring pattern on the outermost edge so as not to overlap with another FPC when the wiring patterns are aligned and connected to the piezoelectric ceramic plate 1. The dimension up to the outer peripheral edge is defined. That is, at the connection portion with the piezoelectric ceramic plate 1, the distance between the center of the outermost peripheral wiring pattern and the outer periphery of the outermost peripheral line is determined by the array arrangement pitch of the ultrasonic transducer (by dividing the piezoelectric ceramic plate 1). Vibration element arrangement pitch).

【００２９】前記ＦＰＣ２〜５にそれぞれ形成された配
線パターンの配列ピッチは同一ではなく、最辺縁配列パ
ターンとそれに隣接する( 内側の )配線パターンとの間
隙ｔ１は他の( 内側の )配線パターンの配列ピッチｔ２
よりも狭くし、隣接するＦＰＣの隣接する最辺縁配線パ
ターン間の間隙ｔ３は、前記他の配線パターンの配列ピ
ッチを同一とした場合の配列ピッチ( 例えば振動素子の
配列ピッチ )よりも大きくしてある。The arrangement pitches of the wiring patterns formed on the FPCs 2 to 5 are not the same, and the gap t1 between the outermost arrangement pattern and the adjacent (inner) wiring pattern is different from that of the other (inner) wiring pattern. Array pitch t2
And the gap t3 between the adjacent outermost peripheral wiring patterns of the adjacent FPCs is set to be larger than the arrangement pitch (for example, the arrangement pitch of the vibration elements) when the arrangement pitch of the other wiring patterns is the same. It is.

【００３０】前記圧電セラミックス板１に前記各ＦＰＣ
２〜５を接続した後、バッキング材、音響整合層等を固
定し、最終的に前記ＦＰＣ２〜５の各配線パターンに沿
って、図１( ｂ )に示すように圧電セラミックス板、音
響整合層、バッキング材等を分割することによって、こ
の超音波トランスジューサが完成する。なお、簡単のた
め、図１( ｂ )には音響整合層等は省略してある。さら
に、この超音波トランスジューサをコンベックス型にす
るためには、この超音波トランスジューサを前記各ＦＰ
Ｃ２〜５の配線パターンに沿って分割した後、アレイ方
向に凸状に屈曲させる。このとき、それぞれの前記各Ｆ
ＰＣ２〜５が独立した方向に、コンベックス型超音波ト
ランスジューサとして小型に収納性良く折り畳むことが
可能となる。Each of the FPCs is placed on the piezoelectric ceramic plate 1.
After connecting 2 to 5, the backing material, the acoustic matching layer, and the like are fixed, and finally, along each wiring pattern of the FPCs 2 to 5, as shown in FIG. By dividing the backing material and the like, the ultrasonic transducer is completed. Note that, for simplicity, the acoustic matching layer and the like are omitted in FIG. 1 (b). Further, in order to make the ultrasonic transducer a convex type, it is necessary to connect the ultrasonic transducer to each of the FPs.
After being divided along the wiring patterns C2 to C5, they are bent in a convex shape in the array direction. At this time, each of the F
The PCs 2 to 5 can be compactly folded with good storability as independent convex ultrasonic transducers in independent directions.

【００３１】このように第１の実施の形態によれば、圧
電セラミックス板１を分割して形成する振動素子からブ
ロック的に信号線の引出しをする複数枚の前記ＦＰＣ２
〜５を使用し、ＦＰＣの最辺縁配線パターンとそれに隣
接する配線パターンとの間隙を他の配線パターンの配列
ピッチよりも狭くし、隣接するＦＰＣの隣接する最辺縁
配線パターン間の間隙を他の配線パターンの配列ピッチ
より大きくしてあることにより、ＦＰＣにスリットを形
成する必要がなく、より配列ピッチの小さい超音波トラ
ンスジューサの振動素子の信号線引出しに高い精度で対
応することができ、しかもコンベックス型として小型に
収納性良く折り畳むことができる。As described above, according to the first embodiment, a plurality of the FPCs 2 for drawing out signal lines from the vibrating element formed by dividing the piezoelectric ceramic plate 1 in a block manner.
5, the gap between the outermost peripheral wiring pattern of the FPC and the wiring pattern adjacent thereto is narrower than the arrangement pitch of the other wiring patterns, and the gap between the adjacent outermost peripheral wiring patterns of the adjacent FPC is reduced. By making it larger than the arrangement pitch of the other wiring patterns, it is not necessary to form a slit in the FPC, and it is possible to cope with signal line extraction of the transducer of the ultrasonic transducer having a smaller arrangement pitch with high accuracy. In addition, it can be folded in a compact form with good storability as a convex type.

【００３２】この発明の第２の実施の形態を図２乃至図
７を参照して説明する。この第２の実施の形態は、スラ
イス方向において複数個に分割された振動素子を使用し
た点に特徴がある。図２は、この発明を適用した超音波
トランスジューサを示す斜視図であり、図３は、超音波
トランスジューサを示すＦＰＣの配線パターン部分のス
ライス方向の断面図である。なお、図２は、超音波トラ
ンスジューサの一部を示すもので、全体の超音波トラン
スジューサは矢印Ａ方向に繋がって伸びている。この図
２中、矢印Ａ方向は超音波トランスジューサのアレイ方
向を示し、矢印Ｓ方向は超音波トランスジューサのスラ
イス方向を示している。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is characterized in that a vibrating element divided into a plurality in the slice direction is used. FIG. 2 is a perspective view showing an ultrasonic transducer to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a sectional view in a slice direction of a wiring pattern portion of an FPC showing the ultrasonic transducer. FIG. 2 shows a part of the ultrasonic transducer, and the entire ultrasonic transducer extends in the direction of arrow A. In FIG. 2, the direction of arrow A indicates the array direction of the ultrasonic transducer, and the direction of arrow S indicates the slice direction of the ultrasonic transducer.

【００３３】圧電体１２の上面( 前面＝超音波の出力面
)に形成された共通電極１３上に音響整合層１４が形成
されている。また、前記圧電体１２の下面( 背面＝超音
波の出力面の反対側の面 )に形成された駆動電極１５と
電気的にも接続された複数枚のＦＰＣ１１が固定され、
このＦＰＣ１１の下面にバッキング材１６が固定されて
いる。前記圧電体１２は、圧電セラミックス材により形
成された振動素子１２-1と、この振動素子１２-1間に充
填された樹脂部１２-2とから構成されている。図３に示
すように、前記ＦＰＣ１１の配線パターンには、突起状
の導体露出部がちょうど前記圧電体１２の各振動素子の
スライス方向の配列ピッチと同じ間隔で形成されてお
り、この導体露出部を電気的に接続することにより圧電
体１２の下面に形成された前記駆動電極１５と前記ＦＰ
Ｃ１１の配線パターンとは電気的に確実に接続される。Upper surface of the piezoelectric body 12 (front surface = ultrasonic output surface)
The acoustic matching layer 14 is formed on the common electrode 13 formed in (1). Further, a plurality of FPCs 11 electrically fixed to the drive electrodes 15 formed on the lower surface of the piezoelectric body 12 (back surface = surface opposite to the ultrasonic wave output surface) are fixed,
A backing material 16 is fixed to the lower surface of the FPC 11. The piezoelectric body 12 includes a vibrating element 12-1 formed of a piezoelectric ceramic material, and a resin portion 12-2 filled between the vibrating elements 12-1. As shown in FIG. 3, in the wiring pattern of the FPC 11, projecting conductor exposed portions are formed at exactly the same pitch as the arrangement pitch of the piezoelectric elements 12 in the slice direction of the vibrating elements. Is electrically connected to the drive electrode 15 formed on the lower surface of the piezoelectric body 12 and the FP.
It is electrically and reliably connected to the wiring pattern of C11.

【００３４】図４は、スライス方向に前記樹脂部１２-2
を挟んで１列に配列された複数個の前記振動素子１２-1
の電気接続の状態を示す図である。すなわち、このスラ
イス方向に１列に配列された前記各振動素子１２-1の下
面の駆動電極１５には、ＦＰＣ１１の配線パターンを通
して駆動部１７から１つのチャンネルを駆動する駆動信
号が供給されるようになっている。この駆動信号は、各
配線パターン毎に独立しており、この配線パターンに沿
ってスライス方向に配列された振動素子は１個の振動子
として同一信号系で接続され、アレイ方向に位置が異な
る振動素子はそれぞれ異なる信号系で接続されている。
また、超音波トランスジューサの全ての前記各振動素子
１２-1の上面の共通電極１３は、共通にグラウンド( ０
[Ｖ])に接続されている。FIG. 4 shows the resin section 12-2 in the slice direction.
A plurality of the vibrating elements 12-1 arranged in a row with
FIG. 4 is a diagram showing a state of electrical connection of FIG. That is, a drive signal for driving one channel is supplied from the drive unit 17 to the drive electrode 15 on the lower surface of each of the vibrating elements 12-1 arranged in one row in the slice direction through the wiring pattern of the FPC 11. It has become. This drive signal is independent for each wiring pattern, and the vibrating elements arranged in the slice direction along this wiring pattern are connected as one vibrator in the same signal system, and vibrating elements having different positions in the array direction are provided. The elements are connected by different signal systems.
Also, the common electrode 13 on the upper surface of each of the transducers 12-1 of the ultrasonic transducer is commonly connected to the ground (0).
[V]).

【００３５】図５は、前記ＦＰＣ１１に形成された配線
パターンを示す図である。前記ＦＰＣ１１には、スライ
ス方向に伸びている配線パターン２１-1，２１-2，２１
-3，２１-4が形成されており、各配線パターン２１-1〜
２１-4上には振動素子１２-1のスライス方向の配列ピッ
チで導体露出部２２-1〜２２-8，…が設けられている。
これらの導体露出部２２-1〜２２-8，…は、マトリック
ス状に２次元的に配列されている。FIG. 5 is a diagram showing a wiring pattern formed on the FPC 11. The FPC 11 has wiring patterns 21-1, 21-2, 21 extending in the slice direction.
-3 and 21-4 are formed, and each of the wiring patterns 21-1 to 21-4 is formed.
On the 21-4, conductor exposed portions 22-1 to 22-8,... Are provided at an arrangement pitch in the slice direction of the vibration element 12-1.
These conductor exposed portions 22-1 to 22-8, ... are two-dimensionally arranged in a matrix.

【００３６】図６は、前記導体露出部２２を示す断面図
である。前記各ＦＰＣ１１は、ベース層２３の上に接着
剤２４により配線パターンを形成する導体層２５が形成
され、この導体層２５の上に接着剤２６により絶縁材か
ら形成されたカバーレイ２７が形成されている。前記導
体露出部２２は、前記導電層２５上の所定位置の前記カ
バーレイ２７に貫通孔を形成して、前記導体層２５に電
気的に接続されて前記カバーレイ２７を通って前記カバ
ーレイ２７の上表面に突出する構造になっている。FIG. 6 is a sectional view showing the conductor exposed portion 22. As shown in FIG. In each of the FPCs 11, a conductor layer 25 for forming a wiring pattern is formed on a base layer 23 by an adhesive 24, and a cover lay 27 made of an insulating material is formed on the conductor layer 25 by an adhesive 26. ing. The conductor exposed portion 22 forms a through hole in the cover lay 27 at a predetermined position on the conductive layer 25, and is electrically connected to the conductor layer 25 so as to pass through the cover lay 27 and cover the cover lay 27. It has a structure protruding from the upper surface.

【００３７】このような構成の第２の実施の形態の超音
波トランスジューサの製造方法は、分割する前の圧電セ
ラミックス板の背面( 超音波の出力面の反対側の面、図
３では下面 )に駆動電極１５を形成し、この駆動電極１
５にアレイ方向における振動素子の配置位置に合わせて
ＦＰＣ１１を位置決めして、ＦＰＣ１１の各配線パター
ンの導体露出部２２をそれぞれ駆動電極１５に電気的に
接続して各ＦＰＣ１１を圧電セラミックス板の背面に固
定する。この電気的な接続方法としては、半田付け、導
電性接着剤、異方導電性フィルムによる方法や、電気絶
縁性接着材を使用して圧力を加えて接続する方法などが
ある。The method of manufacturing the ultrasonic transducer according to the second embodiment having the above-described structure is applied to the back surface (the surface opposite to the ultrasonic wave output surface, the lower surface in FIG. 3) of the piezoelectric ceramic plate before division. A drive electrode 15 is formed, and the drive electrode 1
5, the FPC 11 is positioned according to the arrangement position of the vibration element in the array direction, and the conductor exposed portions 22 of the respective wiring patterns of the FPC 11 are electrically connected to the drive electrodes 15 respectively, so that each FPC 11 is provided on the back surface of the piezoelectric ceramic plate. Fix it. Examples of the electrical connection method include a method using soldering, a conductive adhesive, and an anisotropic conductive film, and a method using an electrically insulating adhesive to apply pressure to connect.

【００３８】次に、圧電セラミックス板の背面( 下面 )
を覆うように、ＦＰＣ１１の背面にバッキング材１６を
形成する。次に、圧電セラミックス板の前面( 超音波の
出力面、図２では上面 )をスライス方向において複数個
に分割するための所定幅を持つ複数本の分割溝( アレイ
方向に伸びる溝 )を予め設定されたピッチ( 振動素子の
スライス方向の配列ピッチに対応するピッチ )で形成す
る。このとき、この分割溝は、ＦＰＣ１１の配線パター
ンを損傷しないように、圧電セラミックス板まであるい
は圧電セラミックス板の厚さの途中まで到達すれば良
い。次に、分割溝内に樹脂を充填する。Next, the back surface (lower surface) of the piezoelectric ceramic plate
The backing material 16 is formed on the back surface of the FPC 11 so as to cover. Next, a plurality of division grooves (grooves extending in the array direction) having a predetermined width for dividing the front surface (the ultrasonic wave output surface, the upper surface in FIG. 2) of the piezoelectric ceramic plate into a plurality in the slice direction are preset. At a pitch (corresponding to an array pitch of the vibration elements in the slice direction). At this time, the division groove may reach the piezoelectric ceramic plate or halfway through the thickness of the piezoelectric ceramic plate so as not to damage the wiring pattern of the FPC 11. Next, a resin is filled in the dividing groove.

【００３９】次に、圧電セラミックス板をスライス方向
において分割したもの及び樹脂の前面に共通電極１３を
スパッタ、蒸着等の薄膜形成の方法により形成する。次
に、この共通電極１３の上面に音響整合層１４を形成す
る。次に、アレイ方向において複数個( チャンネル数 )
に分割するための予め設定された幅の複数本の分割溝(
スライス方向に伸びる溝 )を予め設定されたピッチ( 振
動素子のアレイ方向の配列ピッチに対応するピッチ )で
形成する。この分割溝は、この音響整合層１４、共通電
極１３、圧電セラミックス板をスライス方向に分割した
もの及び樹脂、ＦＰＣ１１及びバッキング材１６の厚さ
の途中までに到達すれば良い。Next, a common electrode 13 is formed on the piezoelectric ceramic plate divided in the slice direction and on the front surface of the resin by a thin film forming method such as sputtering or vapor deposition. Next, an acoustic matching layer 14 is formed on the upper surface of the common electrode 13. Next, a plurality (number of channels) in the array direction
A plurality of dividing grooves with a preset width for dividing into
A groove extending in the slice direction is formed at a preset pitch (a pitch corresponding to the array pitch of the vibrating elements in the array direction). The dividing groove may reach the acoustic matching layer 14, the common electrode 13, the piezoelectric ceramic plate divided in the slice direction, and the middle of the thickness of the resin, the FPC 11, and the backing material 16.

【００４０】このように第２の実施の形態によれば、ス
ライス方向において複数個に分割し、それらの間隙に樹
脂を充填した圧電体( 複合圧電体の類似物 )を使用し、
ＦＰＣ１１の配線パターンに突起した導体露出部２２を
振動素子のスライス方向のピッチに対応した間隔で形成
し、この導体露出部２２で振動素子と配線パターンとを
接続したことにより、確実に電気的な接続を高い強度で
行うことができ、引出し部における断線等の損傷を防止
することができる。As described above, according to the second embodiment, a piezoelectric body (an analog of a composite piezoelectric body) divided into a plurality of pieces in the slice direction and filled with resin in the gaps is used.
The conductor exposed portions 22 protruding from the wiring pattern of the FPC 11 are formed at intervals corresponding to the pitch in the slice direction of the vibration element, and the vibration exposure element and the wiring pattern are connected by the conductor exposed portion 22, thereby ensuring reliable electrical connection. The connection can be performed with high strength, and damage such as disconnection at the drawer can be prevented.

【００４１】その結果、長い１枚のセラミックスから形
成された振動素子に比べて、この圧電体の樹脂を挟んだ
短いセラミックスから形成された振動素子１２-1は、振
動素子自体の強度が高く、しかも外力の衝撃を樹脂部１
２-2が分散して吸収するため、振動素子１２-1の損傷を
防止することができる。なお、図７に示すように、圧電
セラミックス板のスライス方向の分割数をより大きくし
て、振動素子のスライス方向の幅をより小さくすると、
複合圧電体として機能し、電気機械的結合係数はより増
大し、圧電体の音響インピーダンスをより減少させるこ
とができる。As a result, as compared with the vibrating element formed of one long ceramic, the vibrating element 12-1 formed of short ceramics sandwiching the piezoelectric resin has a higher strength of the vibrating element itself. Moreover, the impact of external force is applied to the resin portion 1.
Since 2-2 is dispersed and absorbed, it is possible to prevent the vibration element 12-1 from being damaged. As shown in FIG. 7, when the number of divisions of the piezoelectric ceramic plate in the slice direction is increased and the width of the vibration element in the slice direction is reduced,
Functioning as a composite piezoelectric body, the electromechanical coupling coefficient can be further increased, and the acoustic impedance of the piezoelectric body can be further reduced.

【００４２】この発明の第３の実施の形態を図８を参照
して説明する。なお、この第３の実施の形態の超音波ト
ランスジューサは、前述の第２の実施の形態と基本的に
は同一の構成を有しているが、そのスライス方向の形状
が異なっており、その点に特徴がある。図８は、この発
明を適用した超音波トランスジューサを示すスライス方
向の断面図である。スライス方向に略凹レンズ状に屈曲
された圧電体２１の上面( 前面＝超音波の出力面 )に形
成された共通電極２２上に音響整合層２３が圧電体２１
の屈曲形状に沿って形成されている。また、前記圧電体
２１の下面( 背面＝超音波の出力面の反対側の面 )に形
成された駆動電極２４と電気的にも接続されたＦＰＣ２
５が固定され、このＦＰＣ２５の下面にバッキング材２
６が固定されている。前記圧電体２１は、圧電セラミッ
クス材により形成された振動素子２１-1と、この振動素
子２１-1間に充填された樹脂部２１-2とから構成されて
いる。複数個の振動素子の電気接続の状態及び、前記各
ＦＰＣ２５上に形成された配線パターン及び導体露出部
等の構成は前述の第２の実施の形態( 図４乃至図６参照
)と同一であるので、ここではその説明は省略する。A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The ultrasonic transducer according to the third embodiment has basically the same configuration as that of the above-described second embodiment, but has a different shape in the slice direction. There is a feature. FIG. 8 is a sectional view in the slice direction showing an ultrasonic transducer to which the present invention is applied. An acoustic matching layer 23 is formed on the common electrode 22 formed on the upper surface (front surface = output surface of ultrasonic waves) of the piezoelectric member 21 bent in the slice direction into a substantially concave lens shape.
Are formed along the bent shape of. Further, the FPC 2 electrically connected to the drive electrode 24 formed on the lower surface of the piezoelectric body 21 (back surface = surface opposite to the ultrasonic wave output surface)
5 is fixed, and a backing material 2
6 is fixed. The piezoelectric body 21 includes a vibration element 21-1 formed of a piezoelectric ceramic material, and a resin portion 21-2 filled between the vibration elements 21-1. The state of the electrical connection of the plurality of vibrating elements and the configuration of the wiring pattern and the exposed conductor on each of the FPCs 25 are described in the second embodiment (see FIGS. 4 to 6).
), The description is omitted here.

【００４３】このような構成の第３の実施の形態の超音
波トランスジューサの製造方法は、分割する前の圧電セ
ラミックス板の背面( 超音波の出力面の反対側の面 )に
駆動電極２４を形成し、この駆動電極２４に、アレイ方
向における振動素子の配置位置に合わせてＦＰＣ２５を
位置決めし、ＦＰＣ２５の各配線パターンの導体露出部
をそれぞれ駆動電極２４に電気的に接続してＦＰＣ２５
を圧電セラミックス板の背面に固定する。次に、圧電セ
ラミックス板の前面( 超音波の出力面 )をスライス方向
において複数個に分割するための所定幅を持つ複数本の
分割溝( アレイ方向に伸びる溝 )を予め設定されたピッ
チ( 振動素子のスライス方向の配列ピッチに対応するピ
ッチ )で形成する。このとき、この分割溝は、ＦＰＣ２
５の配線パターンを損傷しないように、圧電セラミック
ス板まで到達させる。In the method of manufacturing the ultrasonic transducer according to the third embodiment having such a structure, the drive electrode 24 is formed on the back surface (the surface opposite to the ultrasonic wave output surface) of the piezoelectric ceramic plate before the division. Then, the FPC 25 is positioned on the drive electrode 24 in accordance with the arrangement position of the vibration element in the array direction, and the conductor exposed portions of the respective wiring patterns of the FPC 25 are electrically connected to the drive electrode 24, respectively.
Is fixed to the back of the piezoelectric ceramic plate. Next, a plurality of division grooves (grooves extending in the array direction) having a predetermined width for dividing the front surface (output surface of ultrasonic waves) of the piezoelectric ceramic plate into a plurality of pieces in the slice direction are set at a predetermined pitch (vibration). At a pitch corresponding to the arrangement pitch of the elements in the slice direction). At this time, this dividing groove is
The wiring pattern 5 is made to reach the piezoelectric ceramic plate without being damaged.

【００４４】次に、スライス方向に分割された圧電セラ
ミックス板が固定されている全てのＦＰＣ２５を、スラ
イス方向に略凹レンズ状に屈曲させる。次に、この屈曲
した状態の各ＦＰＣ２５の背面を覆うように、バッキン
グ材２６を形成する。次に、分割溝内に樹脂を充填す
る。次に、圧電セラミックス板をスライス方向に分割し
たもの及び樹脂の前面に共通電極２２をスパッタ、蒸着
等の薄膜形成の方法により形成する。次に、この共通電
極２２の上面に音響整合層２３を形成する。Next, all the FPCs 25 to which the piezoelectric ceramic plates divided in the slice direction are fixed are bent in the slice direction into substantially concave lens shapes. Next, a backing material 26 is formed so as to cover the back surface of each FPC 25 in the bent state. Next, a resin is filled in the dividing groove. Next, a common electrode 22 is formed on the piezoelectric ceramic plate divided in the slice direction and on the front surface of the resin by a thin film forming method such as sputtering or vapor deposition. Next, an acoustic matching layer 23 is formed on the upper surface of the common electrode 22.

【００４５】次に、アレイ方向において複数個( チャン
ネル数 )に分割するための予め設定された幅の複数本の
分割溝を予め設定されたピッチ( 振動素子のアレイ方向
の配列ピッチに対応するピッチ )で形成する。この分割
溝は、この音響整合層２３、共通電極２２、圧電セラミ
ックス板をスライス方向において複数個に分割したもの
及び樹脂、ＦＰＣ２５及びバッキング材２６の厚さの途
中までに到達すれば良い。さらに、音響整合層２３の前
面に、超音波の減衰が少ない材料で撮影対象物の表面と
の接触性を考慮した形状の保護用被膜( 保護層 )を形成
しても良い。また、略凹レンズ状の音響整合層２３の前
面の凹部を保護層により埋めて、超音波トランスジュー
サの前面として平坦な形状にしても良い。Next, a plurality of division grooves having a predetermined width for dividing into a plurality (the number of channels) in the array direction are set at a predetermined pitch (a pitch corresponding to the arrangement pitch of the vibrating elements in the array direction). ). The dividing groove may reach the acoustic matching layer 23, the common electrode 22, the piezoelectric ceramic plate divided into a plurality in the slice direction, and the middle of the thickness of the resin, the FPC 25 and the backing material 26. Further, on the front surface of the acoustic matching layer 23, a protective coating (protective layer) may be formed of a material having a low attenuation of ultrasonic waves in consideration of the contact with the surface of the imaging target. Alternatively, the concave portion on the front surface of the acoustic matching layer 23 having a substantially concave lens shape may be filled with a protective layer to form a flat shape as the front surface of the ultrasonic transducer.

【００４６】このように第３の実施の形態によれば、前
述した第２の実施の形態の効果を得ることができると共
に、スライス方向に屈曲した振動素子を形成することが
できるので、超音波が収束して焦点を形成するように屈
曲形状を適切に選択すれば従来の音響レンズを使用せず
に、スライス方向の音場形成が可能であり、音響レンズ
による超音波の減衰がなく、超音波感度を向上させるこ
とができる。なお、この実施の形態では超音波トランス
ジューサの製造方法として、圧電セラミックス板にＦＰ
Ｃ２５を固定した後、直ぐに圧電セラミックス板をスラ
イス方向において複数個に分割して、略凹レンズ状に屈
曲させ、屈曲させた後バッキング材を形成する方法で説
明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、
圧電セラミックス板にＦＰＣ２５を固定した後、ＦＰＣ
２５の背面に屈曲するのに適したバッキング材( 薄いバ
ッキング材 )やその他の部材を形成してから、圧電セラ
ミックス板をスライス方向において複数個に分割して、
略凹レンズ状に屈曲させても良いものである。As described above, according to the third embodiment, it is possible to obtain the effects of the second embodiment described above and to form a vibrating element bent in the slice direction. If the bent shape is properly selected so that the beam converges to form a focal point, a sound field can be formed in the slice direction without using a conventional acoustic lens, and there is no attenuation of ultrasonic waves by the acoustic lens, Sound wave sensitivity can be improved. In this embodiment, as a method of manufacturing the ultrasonic transducer, the FP is attached to the piezoelectric ceramic plate.
Immediately after the C25 is fixed, the piezoelectric ceramic plate is divided into a plurality of pieces in the slice direction, bent into a substantially concave lens shape, and the method of forming the backing material after bending is described. However, the present invention is not limited to this. Not something
After fixing the FPC25 to the piezoelectric ceramic plate,
After forming a backing material (thin backing material) and other members suitable for bending to the back of 25, the piezoelectric ceramic plate is divided into a plurality in the slice direction,
It may be bent into a substantially concave lens shape.

【００４７】この発明の第４の実施の形態を図９乃至図
１１を参照して説明する。図９は、この発明を適用した
超音波トランスジューサを示すスライス方向の断面図で
ある。複合圧電体３１は、例えば図７又は図１９( ｄ )
に示すようなものである。この複合圧電体３１の上面(
前面＝超音波の出力面 )には、金属薄膜の共通電極３２
が形成されており、その下面( 背面＝超音波の出力面の
反対側の面 )には、金属薄膜の駆動電極３３が前記複合
圧電体３１を構成する各振動素子( 図示せず )毎に形成
されている。なお、ここでは電極として、金属薄膜を使
用した例で説明するが、導電性の樹脂を使用しても良い
ものである。ただし、複合圧電体３１では焼け付け銀電
極は使用できない。A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a sectional view in the slice direction showing an ultrasonic transducer to which the present invention is applied. The composite piezoelectric body 31 is, for example, as shown in FIG. 7 or FIG.
It is as shown in. The upper surface of the composite piezoelectric body 31 (
Front = output surface of ultrasonic wave) On the common electrode 32 of a metal thin film
A drive electrode 33 of a metal thin film is provided on the lower surface (rear surface = surface opposite to the ultrasonic wave output surface) for each vibration element (not shown) constituting the composite piezoelectric body 31. Is formed. Although an example in which a metal thin film is used as an electrode will be described here, a conductive resin may be used. However, a baked silver electrode cannot be used in the composite piezoelectric body 31.

【００４８】なお、前記共通電極３２は、前記複合圧電
体３１の下面までスライス方向に引き回されており、ま
た、前記駆動電極３３は、前記複合圧電体３１の上面ま
で前記共通電極３２とは反対側からスライス方向に引き
回されている。前記共通電極３２の上面には、音響整合
層３４が両端部を覆わない( 共通電極及び引き回された
駆動電極が露出したままとなる )ようにスライス方向の
幅を短くして形成されており、前記駆動電極３３の下面
及び前記共通電極３２の引き回された部分の下面に、す
なわち前記複合圧電体３１の下面全面にわたって、バッ
キング材３５が形成されている。The common electrode 32 is routed in the slicing direction to the lower surface of the composite piezoelectric body 31, and the drive electrode 33 is separated from the common electrode 32 to the upper surface of the composite piezoelectric body 31. It is routed in the slice direction from the opposite side. On the upper surface of the common electrode 32, an acoustic matching layer 34 is formed with a reduced width in the slice direction so as not to cover both end portions (the common electrode and the extended drive electrode remain exposed). A backing material 35 is formed on the lower surface of the drive electrode 33 and the lower surface of the routed portion of the common electrode 32, that is, over the entire lower surface of the composite piezoelectric body 31.

【００４９】前記共通電極３２の下面までの引き回し部
分( 露出部分 )及び前記駆動電極３３の上面までの引き
回し部分( 露出部分 )には、導電性ペースト( 又は導電
性接着剤 )３６，３７により引出用基板３８，３９が電
気的・機械的に接続されている。前記各引出用基板３
８，３９には、前記共通電極３２及び前記駆動電極３３
の形状に対応する電極層３８-1，３９-1が、前記引出用
基板３８，３９の側面の表面を一周するように形成され
ており、前記各引出用基板３８，３９の前記共通電極３
２又は前記駆動電極３３に接続される部分を内側とした
ときに、前記各引出用基板３８，３９の電極層３８-1，
３９-1の外側部分の一部又は全面は、焼き付け銀電極に
より形成されている。この各引出用基板３８，３９の焼
き付け銀電極には、それぞれアース線を引出すためのア
ース板４０及び信号線を引出すための信号用ＦＰＣ４１
の配線パターンが半田付け等により接続されている。A portion extending to the lower surface of the common electrode 32 (exposed portion) and a portion extending to the upper surface of the drive electrode 33 (exposed portion) are led out by conductive paste (or conductive adhesive) 36, 37. Substrates 38 and 39 are electrically and mechanically connected. Each drawer substrate 3
8, 39, the common electrode 32 and the drive electrode 33
The electrode layers 38-1 and 39-1 corresponding to the shape of the substrate are formed so as to go around the surfaces of the side surfaces of the extraction substrates 38 and 39, and the common electrode 3 of the extraction substrates 38 and 39 is formed.
2 or when the portion connected to the drive electrode 33 is on the inside, the electrode layers 38-1,
Part or all of the outer portion of 39-1 is formed by a baked silver electrode. The ground silver plate for drawing out the ground wire and the signal FPC 41 for drawing out the signal line are provided on the baked silver electrodes of the drawing substrates 38 and 39, respectively.
Are connected by soldering or the like.

【００５０】このような構成の第４の実施の形態におい
ては、複合圧電体３１の薄膜の強度の低い共通電極３２
及び駆動電極３３は、それぞれ強度の高い引出用基板３
８，３９の電極層３８-1，３９-1に一旦引出された後、
この電極層３８-1，３９-1に形成されている焼け付け銀
電極に半田付けされたＦＰＣ４０，４１の各配線パター
ンに引出される。このように第４の実施の形態によれ
ば、複合圧電体３１の電極３２，３３の信号線及びアー
ス線の引出しを引出用基板３８，３９を介してＦＰＣ４
０，４１により行うことにより、ＦＰＣ４０，４１の配
線パターンの制約を受けずに、引出用基板３８，３９の
電極層３８-1，３９-1の形状を複合圧電体３１の共通電
極３２及び駆動電極３３の形状に合わせることにより、
十分な電気的接続面積及び自由な接続姿勢を得ることが
でき、ＦＰＣ４０，４１はこの引出用基板３８，３９の
焼き付け銀電極に半田付けにより接続されるので、結果
的に複合圧電体３１の電極３２，３３とＦＰＣ４０，４
１とを高い強度で電気的に接続することができる。In the fourth embodiment having such a structure, the common electrode 32 having a low strength of the thin film of the composite piezoelectric body 31 is used.
And the drive electrode 33 are each provided with a high-strength extraction substrate 3.
After being pulled out to the electrode layers 38-1 and 39-1 of 8, 39 once,
It is drawn out to each wiring pattern of FPCs 40 and 41 soldered to burnt silver electrodes formed on the electrode layers 38-1 and 39-1. As described above, according to the fourth embodiment, the extraction of the signal lines and the ground lines of the electrodes 32 and 33 of the composite piezoelectric body 31 is performed via the extraction substrates 38 and 39.
0, 41, the shapes of the electrode layers 38-1, 39-1 of the lead-out substrates 38, 39 can be adjusted by the common electrode 32 of the composite piezoelectric body 31 and the drive without being restricted by the wiring patterns of the FPCs 40, 41. By matching the shape of the electrode 33,
A sufficient electric connection area and a free connection posture can be obtained, and the FPCs 40 and 41 are connected to the baked silver electrodes of the extraction substrates 38 and 39 by soldering. 32,33 and FPC40,4
1 can be electrically connected with high strength.

【００５１】また、ＦＰＣ４０，４１を引出用基板３
８，３９を介して複合圧電体３１の電極３２，３３に接
続したことにより、ＦＰＣ４０，４１の接続位置、接続
姿勢を自由に選択することができるので、従来のような
ＦＰＣの折曲げが必要なく、超音波トランスジューサの
形状の選択性が大きくなり、小形化を実現することがで
きると共に、コンベックス型超音波トランスジューサに
も対応することができる。 さらに、複合圧電体３１の
背面の全面に対してバッキング材３５を形成することが
でき、剛性の不連続点がなく、切断( 分割 )によるアレ
イ形成時に印加される外力に対する応力が分散して損傷
が生じにくいという効果を得ることができる。 また、
引出用基板３８，３９は、複合圧電体３１のスライス方
向の側端を覆うことになるので、複合圧電体３１の保護
する効果を得ることができる。Further, the FPCs 40 and 41 are connected to the drawing substrate 3.
Since the connection position and connection posture of the FPCs 40 and 41 can be freely selected by connecting to the electrodes 32 and 33 of the composite piezoelectric body 31 via the electrodes 8 and 39, the conventional FPC needs to be bent. In addition, the selectivity of the shape of the ultrasonic transducer is increased, miniaturization can be realized, and a convex ultrasonic transducer can be supported. Further, the backing material 35 can be formed on the entire back surface of the composite piezoelectric body 31, there is no discontinuity in rigidity, and the stress to the external force applied at the time of forming the array by cutting (dividing) is dispersed and damaged. Can be obtained. Also,
Since the extraction substrates 38 and 39 cover side edges of the composite piezoelectric body 31 in the slice direction, an effect of protecting the composite piezoelectric body 31 can be obtained.

【００５２】この第４の実施の形態の変形例を図１０及
び図１１に示す。図１０は、第１の変形例の超音波トラ
ンスジューサを示すスライス方向の断面図である。複合
圧電体５１の上面には、金属薄膜の共通電極５２が形成
されており、その下面には、金属薄膜の駆動電極５３が
前記複合圧電体５１を構成する各振動素子( 図示せず )
毎に形成されている。なお、前記共通電極５２は、前記
複合圧電体５１の下面までスライス方向に引き回されて
おり、また、前記駆動電極５３は、前記複合圧電体５１
の上面まで前記共通電極５２とは反対側からスライス方
向に引き回されている。A modification of the fourth embodiment is shown in FIGS. FIG. 10 is a cross-sectional view in the slice direction showing an ultrasonic transducer according to a first modification. On the upper surface of the composite piezoelectric body 51, a common electrode 52 of a metal thin film is formed, and on the lower surface thereof, a driving electrode 53 of a metal thin film is provided with each vibration element (not shown) constituting the composite piezoelectric body 51.
It is formed every time. The common electrode 52 is routed in the slice direction to the lower surface of the composite piezoelectric body 51, and the drive electrode 53 is connected to the composite piezoelectric body 51.
Are drawn in the slice direction from the side opposite to the common electrode 52 up to the upper surface of.

【００５３】前記共通電極５２の上面及び前記駆動電極
５３の引き回された部分の上面に、すなわち、前記複合
圧電体５１の上面全面にわたって、音響整合層５４が形
成されており、前記駆動電極５３の端部( 上面へ引き回
される側に端部 )の下面及び前記共通電極５２の下面に
引き回された部分の下面にそれぞれ、導電性ペースト(
又は導電性接着剤 )５５，５６により引出用基板５７，
５８の上面が電気的・機械的に接続されている。前記複
合圧電体５１( 駆動電極５３ )の下面の前記引出用基板
５７，５８の間及び下面にわたってバッキング材５９が
形成されている。すなわち、バッキング材５９の中に引
出用基板５７，５８が埋め込まれて一体型を形成してい
る。An acoustic matching layer 54 is formed on the upper surface of the common electrode 52 and the upper surface of the extended portion of the drive electrode 53, that is, over the entire upper surface of the composite piezoelectric body 51. The lower surface of the end portion (the end portion on the side routed to the upper surface) and the lower surface of the portion routed to the lower surface of the common electrode 52 respectively have a conductive paste (
Or a conductive adhesive) 55, 56 to draw out the substrate 57,
The upper surface of 58 is electrically and mechanically connected. A backing material 59 is formed on the lower surface of the composite piezoelectric body 51 (drive electrode 53) between the drawing substrates 57 and 58 and over the lower surface. That is, the drawing substrates 57 and 58 are embedded in the backing material 59 to form an integral type.

【００５４】前記引出用基板５７，５８には、前記共通
電極５２及び前記駆動電極５３の形状配置に対応する形
状の電極層５７-1，５８-1が、前記引出用基板５７，５
８の側面の表面を一周するように形成されており、前記
各引出用基板５７，５８の前記バッキング材５９で覆わ
れていない面の少なくとも一部又は全部は、焼き付け銀
電極により形成されている。この各引出用基板５７，５
８の焼き付け銀電極には、それぞれアース線を引出すた
めのアース板６０及び信号線を引出すための信号用ＦＰ
Ｃ６１の配線パターンが半田付け等により接続されてい
る。このようにこの変形例によれば、引出用基板５７，
５８の全体が完全にバッキング材５９内に収納されるよ
うに引出用基板５７，５８をバッキング材５９と一体化
したことにより、剛性の不連続点がなく、切断( 分割 )
によるアレイ形成時に印加される外力に対する応力が分
散して、損傷が生じにくいという効果を得ることがで
き、かつ、より小さい小形化を実現する効果も得ること
ができる。On the drawing substrates 57 and 58, electrode layers 57-1 and 58-1 having a shape corresponding to the shape and arrangement of the common electrode 52 and the driving electrode 53 are provided.
8 is formed so as to make a circuit around the surface of the side surface, and at least a part or all of the surfaces of the respective draw-out substrates 57 and 58 that are not covered with the backing material 59 are formed by baked silver electrodes. . Each of the drawing substrates 57 and 5
The ground silver 60 for drawing out the ground wire and the signal FP for drawing out the signal line are connected to the baked silver electrode 8 respectively.
The wiring pattern of C61 is connected by soldering or the like. As described above, according to this modification, the drawing substrate 57,
Since the draw-out substrates 57 and 58 are integrated with the backing material 59 so that the entirety of the 58 is completely housed in the backing material 59, there is no discontinuity in rigidity, and cutting (division) is performed.
As a result, the effect of dispersing the stress to the external force applied at the time of forming an array by the method can be obtained, and the effect of reducing the size can be obtained.

【００５５】図１１は、第２の変形例の超音波トランス
ジューサを示すスライス方向の断面図である。複合圧電
体７１の上面には、金属薄膜の共通電極７２が形成され
ており、その下面には、金属薄膜の駆動電極７３が前記
複合圧電体７１を構成する各振動素子( 図示せず )毎に
形成されている。なお、前記共通電極７２は、前記複合
圧電体１の下面までスライス方向に引き回されており、
また、前記駆動電極７３は、前記複合圧電体７１の上面
まで前記共通電極７２とは反対側からスライス方向に引
き回されている。FIG. 11 is a sectional view in the slice direction showing an ultrasonic transducer according to a second modification. On the upper surface of the composite piezoelectric body 71, a common electrode 72 of a metal thin film is formed, and on the lower surface thereof, a drive electrode 73 of a metal thin film is provided for each vibration element (not shown) constituting the composite piezoelectric body 71. Is formed. The common electrode 72 is routed in the slice direction to the lower surface of the composite piezoelectric body 1,
Further, the drive electrode 73 is extended in the slice direction from the opposite side to the common electrode 72 up to the upper surface of the composite piezoelectric body 71.

【００５６】前記共通電極７２の上面及び前記駆動電極
７３の引き回された部分の上面に、すなわち、前記複合
圧電体７１の上面全面にわたって、音響整合層７４が形
成されており、前記駆動電極７３の端部( 上面へ引き回
される側の端部 )の下面及び前記共通電極７２の下面に
引き回された部分の下面にそれぞれ、導電性ペースト(
又は導電性接着剤 )７５，７６により引出用基板７７，
７８の上面が電気的・機械的に接続されている。前記複
合圧電体７１( 駆動電極７３ )の下面の前記引出用基板
７７，７８の間にバッキング材７９が形成されている。
前述の変形例とは異なり、この引出用基板７７，７８の
下面には、バッキング材７９は形成されない。An acoustic matching layer 74 is formed on the upper surface of the common electrode 72 and the upper surface of the routed portion of the drive electrode 73, that is, over the entire upper surface of the composite piezoelectric body 71. The lower surface of the end (the end on the side routed to the upper surface) and the lower surface of the portion routed to the lower surface of the common electrode 72 are each provided with a conductive paste (
Or a conductive adhesive) 75, 76 to draw out the substrate 77,
78 is electrically and mechanically connected to the upper surface. A backing material 79 is formed between the extraction substrates 77 and 78 on the lower surface of the composite piezoelectric body 71 (drive electrode 73).
Unlike the above-described modification, the backing material 79 is not formed on the lower surfaces of the draw-out substrates 77 and 78.

【００５７】前記引出用基板７７，７８には、前記共通
電極７２及び前記駆動電極７３の形状配置に対応する形
状の電極層７７-1，７８-1が、前記引出用基板７７，７
８の側面の表面を一周するように形成されており、前記
各引出用基板７７，７８の前記バッキング材７９で覆わ
れいない面の一部又は全面は、焼き付け銀電極により形
成されている。この各引出用基板７８，７９の焼き付け
銀電極には、それぞれアース線を引出すためのアース板
８０及び信号線を引出すための信号用プリント基板( 信
号用ＰＣ )８１の配線パターンが半田付け等により接続
されている。なお、各プリント基板( ＰＣ )８０，８１
は、前述したＦＰＣに比べて機械的強度がかなり大きく
なっており、前記バッキング材７９と同等かもしくはそ
れ以上の強度となっている。The extraction substrates 77 and 78 are provided with electrode layers 77-1 and 78-1 having a shape corresponding to the shape and arrangement of the common electrode 72 and the drive electrode 73, respectively.
A portion or the entire surface of each of the drawing substrates 77 and 78 that is not covered with the backing material 79 is formed by a baked silver electrode. The wiring patterns of an earth plate 80 for extracting an earth line and a signal printed circuit board (signal PC) 81 for extracting a signal line are respectively connected to the baked silver electrodes of the extraction substrates 78 and 79 by soldering or the like. It is connected. Each printed circuit board (PC) 80, 81
Has significantly higher mechanical strength than the above-described FPC, and has a strength equal to or higher than that of the backing material 79.

【００５８】図９乃至図１１を参照して説明した第４の
実施の形態において、引出用基板３８，３９，５７，５
８，７７，７８は、強度が高くかつ加工性の良いセラミ
ックスで形成され、電極層３８-1，３９-1，５７-1，５
８-1，７７-1，７８-1は焼き付け銀電極で構成されてい
る。このため、圧電体を切断( 分割 )することによって
アレイを形成するときに印加される外力に対する応力が
電極部分に加わる( 集中する )ことなく( 分散して )引
出用基板及び圧電体が破損なく保持される。In the fourth embodiment described with reference to FIGS. 9 to 11, the drawing substrates 38, 39, 57, 5
8, 77, 78 are formed of ceramics having high strength and good workability, and have electrode layers 38-1, 39-1, 57-1, 5-5.
8-1, 77-1 and 78-1 are constituted by baked silver electrodes. For this reason, the substrate for extraction and the piezoelectric body are not damaged without applying (concentrating) stress to an external force applied when forming the array by cutting (dividing) the piezoelectric body into the array. Will be retained.

【００５９】引出用基板の素材としてはセラミックスに
限定されず、ガラスエポキシ樹脂等でも可能である。特
に、図９に示す例において、引出用基板のＦＰＣ、アー
ス板を接続する面の複合圧電体３１の厚み方向の長さ(
高さ )は、圧電体を切断によってアレイを形成する際、
引出用基板も分割される程度に短くかつＦＰＣ、アース
板を接続する際、支障のない程度に長くしてある。すな
わち、復号圧電体３１の厚さの１．５倍以上４倍以下の
長さにしてある。The material of the drawing substrate is not limited to ceramics, but may be glass epoxy resin or the like. In particular, in the example shown in FIG. 9, the length in the thickness direction of the composite piezoelectric body 31 on the surface connecting the FPC and the ground plate of the drawing substrate (
Height) when cutting the piezoelectric body to form an array,
The draw-out board is also short enough to be divided and long enough to prevent trouble when connecting the FPC and the ground plate. That is, the length is 1.5 times or more and 4 times or less the thickness of the decoding piezoelectric body 31.

【００６０】また、図１０に示す例において、引出用基
板のＦＰＣ、アース板を接続する面の復号圧電体５１の
厚み方向の長さ( 高さ )は、圧電体を切断によってアレ
イを形成する際、引出用基板も分割される程度に短くか
つＦＰＣ、アース板を接続する際、支障のない程度に長
くしてある。すなわち、復号圧電体５１の厚さの１倍以
上３倍以下の長さにしてある。In the example shown in FIG. 10, the length (height) in the thickness direction of the decoding piezoelectric body 51 on the surface connecting the FPC and the ground plate of the drawing substrate is formed by cutting the piezoelectric body. In this case, the drawer board is also short enough to be divided and long enough to prevent trouble when connecting the FPC and the ground plate. That is, the length is at least one and three times the thickness of the decoding piezoelectric body 51.

【００６１】また、図１１に示す例において、引出用基
板のＦＰＣ、アース板を接続する面の復号圧電体７１の
厚み方向の長さ( 高さ )は、圧電体を切断によってアレ
イを形成する際、引出用基板も分割される程度に短くか
つＦＰＣ、アース板を接続する際、支障のない程度に長
くしてある。すなわち、復号圧電体７１の厚さの３倍以
下の長さにしてある。Further, in the example shown in FIG. 11, the length (height) in the thickness direction of the decoding piezoelectric body 71 on the surface connecting the FPC and the ground plate of the drawing board is formed by cutting the piezoelectric body to form an array. In this case, the drawer board is also short enough to be divided and long enough to prevent trouble when connecting the FPC and the ground plate. That is, the length is three times or less the thickness of the decoding piezoelectric body 71.

【００６２】このようにこの変形例によれば、上述した
変形例の効果に加えて、さらに超音波トランスジューサ
の断面積を、圧電体の背面の断面積とほぼ同等にするこ
とができるので、より細いプローブへの組み込みが可能
となる。なお、この第４の実施の形態及びその２つの変
形例について、複合圧電体を使用した例について説明し
たが、この発明はこれに限定されるものではなく、スラ
イス方向において分割されていない１個の振動素子が配
列され、アレイ方向において複数個配列された圧電体を
使用したものにも適用できるものである。なお、ここで
は２つの変形例を示したが、この発明は、引出用基板等
の仲介部材を介してＦＰＣを圧電体の電極と電気的に接
続することが要旨であるので、この要旨を逸脱しない範
囲で、さらに各種変形が可能である。As described above, according to this modification, in addition to the effects of the above-described modification, the cross-sectional area of the ultrasonic transducer can be made substantially equal to the cross-sectional area of the back surface of the piezoelectric body. Incorporation into thin probes becomes possible. Although the fourth embodiment and its two modifications have been described with respect to an example in which a composite piezoelectric body is used, the present invention is not limited to this, and one embodiment that is not divided in the slice direction is used. The vibrating elements are arranged and a plurality of piezoelectric elements are arranged in the array direction. Although two modified examples are shown here, the present invention is based on the idea that the FPC is electrically connected to the electrodes of the piezoelectric body through an intermediary member such as a drawer board. Various modifications are possible within a range not to do.

【００６３】[0063]

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
圧電板の電極からの信号線の引出しを高い精度で行うこ
とができる超音波トランスジューサを提供できる。ま
た、圧電板の電極からの信号線の引出しを高い精度で行
うことができ、しかもこの引出し部分の損傷を防止する
ことができる超音波トランスジューサを提供できる。As described in detail above, according to the present invention,
An ultrasonic transducer capable of extracting a signal line from an electrode of a piezoelectric plate with high accuracy can be provided. In addition, it is possible to provide an ultrasonic transducer that can draw out a signal line from the electrode of the piezoelectric plate with high accuracy and that can prevent damage to the drawn-out portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この発明の第１の実施の形態の超音波トランス
ジューサを示す上面図及び側面図。FIG. 1 is a top view and a side view showing an ultrasonic transducer according to a first embodiment of the present invention.

【図２】この発明の第２の実施の形態の超音波トランス
ジューサを示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing an ultrasonic transducer according to a second embodiment of the present invention.

【図３】同実施の形態の超音波トランスジューサを示す
ＦＰＣの配線パターン部分のスライス方向の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view in the slice direction of a wiring pattern portion of the FPC showing the ultrasonic transducer of the embodiment.

【図４】同実施の形態の超音波トランスジューサのスラ
イス方向に配列された複数個の振動素子の電気接続の状
態を示す図。FIG. 4 is an exemplary view showing a state of electrical connection of a plurality of transducers arranged in a slice direction of the ultrasonic transducer according to the embodiment;

【図５】同実施の形態の超音波トランスジューサのＦＰ
Ｃの上面に形成された配線パターンを示す図。FIG. 5 is an FP of the ultrasonic transducer according to the embodiment;
The figure which shows the wiring pattern formed in the upper surface of C.

【図６】同実施の形態の超音波トランスジューサのＦＰ
Ｃの上面の導体露出部を示す断面図。FIG. 6 is an FP of the ultrasonic transducer according to the embodiment;
Sectional drawing which shows the conductor exposure part of the upper surface of C.

【図７】同実施の形態の超音波トランスジューサの変形
例を示すＦＰＣの配線パターン部分のスライス方向の断
面図。FIG. 7 is a cross-sectional view in the slice direction of a wiring pattern portion of the FPC, showing a modified example of the ultrasonic transducer of the embodiment.

【図８】この発明の第３の実施の形態の超音波トランス
ジューサを示すスライス方向の断面図。FIG. 8 is a sectional view in the slice direction showing an ultrasonic transducer according to a third embodiment of the present invention.

【図９】この発明の第４の実施の形態の超音波トランス
ジューサを示すスライス方向の断面図。FIG. 9 is a sectional view in the slice direction showing an ultrasonic transducer according to a fourth embodiment of the present invention.

【図１０】同実施の形態の第１の変形例の超音波トラン
スジューサを示すスライス方向の断面図。FIG. 10 is a sectional view in the slice direction showing an ultrasonic transducer according to a first modification of the embodiment.

【図１１】同実施の形態の第２の変形例の超音波トラン
スジューサを示すスライス方向の断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view in the slice direction showing an ultrasonic transducer according to a second modification of the embodiment.

【図１２】従来の超音波トランスジューサを示す上面図
及び側面図。FIG. 12 is a top view and a side view showing a conventional ultrasonic transducer.

【図１３】従来の超音波トランスジューサのＦＰＣの上
面に形成された配線パターンを示す図。FIG. 13 is a diagram showing a wiring pattern formed on an upper surface of an FPC of a conventional ultrasonic transducer.

【図１４】従来のアレイ型超音波トランスジューサを示
す上面図及び側面図。FIG. 14 is a top view and a side view showing a conventional array type ultrasonic transducer.

【図１５】従来のコンベックス形状のアレイ型超音波ト
ランスジューサを製作するときのＦＰＣの分割基板を折
曲げた状態を示すスライス方向の側面図。FIG. 15 is a side view in the slice direction showing a state in which a divided substrate of an FPC is folded when manufacturing a conventional convex ultrasonic transducer array.

【図１６】従来のコンベックス形状のアレイ型超音波ト
ランスジューサを示す側面図。FIG. 16 is a side view showing a conventional convex ultrasonic transducer array.

【図１７】従来の電子スキャン方式の超音波トランスジ
ューサのスライス方向の概略の構成を示す断面図。FIG. 17 is a sectional view showing a schematic configuration in a slice direction of a conventional electronic scan type ultrasonic transducer.

【図１８】従来の他の例の超音波トランスジューサを示
すスライス方向の断面図。FIG. 18 is a cross-sectional view in the slice direction showing another conventional ultrasonic transducer.

【図１９】従来の複合圧電体の製造工程を示す図。FIG. 19 is a view showing a manufacturing process of a conventional composite piezoelectric body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…圧電セラミックス板、２〜５，１１-1，２５，４
０，４１，６０，６１…ＦＰＣ( フレキシブルプリント
配線板 )、６，１６，２６，３５，５９，７９…バッキ
ング材、１２，２１，３１，５１，７１…複合圧電体、
１３，２２，３２，５２，７２…共通電極、１４，２
３，３４，５４，７４…音響整合層、１５，２４，３
３，５３，７３…駆動電極、２２-1〜２２-8…導体露出
部、３８，３９，５７，５８，７７，７８…引出用基
板、８０，８１…プリント基板。1: piezoelectric ceramic plate, 2-5, 11-1, 25, 4
0, 41, 60, 61 ... FPC (flexible printed wiring board), 6, 16, 26, 35, 59, 79 ... backing material, 12, 21, 31, 51, 71 ... composite piezoelectric body,
13, 22, 32, 52, 72 ... common electrode, 14, 2
3, 34, 54, 74: acoustic matching layer, 15, 24, 3
3, 53, 73: drive electrode; 22-1 to 22-8: conductor exposed portion; 38, 39, 57, 58, 77, 78: lead-out board; 80, 81: printed board.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 圧電セラミックスから形成された圧電振
動子をＮ個一列に配列した圧電体を使用して超音波を出
力し、その反射した超音波を受信する超音波トランスジ
ューサにおいて、 前記各圧電振動子の超音波出力面及びこの超音波出力面
の反対側の面に形成された各電極に電気的に接続された
並列的に配列された総計Ｎ本の配線パターンが形成され
たＭ枚のフレキシブルプリント配線板を設け、 この各フレキシブルプリント配線板は、製造における圧
電体の分割工程で分割されたものではないことを特徴と
する超音波トランスジューサ。1. An ultrasonic transducer that outputs ultrasonic waves using a piezoelectric body in which N piezoelectric vibrators formed of piezoelectric ceramics are arranged in a line and receives the reflected ultrasonic waves, M flexible boards in which a total of N wiring patterns arranged in parallel and electrically connected to the ultrasonic output surface of the probe and the respective electrodes formed on the surface opposite to the ultrasonic output surface are formed. An ultrasonic transducer provided with a printed wiring board, wherein each of the flexible printed wiring boards is not divided in a step of dividing a piezoelectric body in manufacturing. 【請求項２】 圧電セラミックスから形成された圧電振
動子をＮ個一列に配列した圧電体を使用して超音波を出
力し、その反射した超音波を受信する超音波トランスジ
ューサにおいて、 前記各圧電振動子の超音波出力面及びこの超音波出力面
の反対側の面に形成された各電極に電気的に接続された
並列的に配列された総計Ｎ本の配線パターンが形成され
たフレキシブルプリント配線板を設け、 このフレキシブルプリント配線板に形成された各配線パ
ターンに、予め設定された間隔で導電体の露出した露出
部を設けたことを特徴とする超音波トランスジューサ。2. An ultrasonic transducer for outputting ultrasonic waves using a piezoelectric body in which N piezoelectric vibrators formed of piezoelectric ceramics are arranged in a line and receiving the reflected ultrasonic waves, A flexible printed wiring board on which a total of N wiring patterns arranged in parallel and electrically connected to the ultrasonic output surface of the child and the respective electrodes formed on the surface opposite to the ultrasonic output surface are formed. An ultrasonic transducer, wherein exposed portions of conductors are exposed at predetermined intervals on each wiring pattern formed on the flexible printed wiring board. 【請求項３】 前記各圧電振動子は、前記フレキシブル
プリント配線板上に形成された配線パターンの配列方向
と直交する方向にＫ個に分割し、これらの分割物の間の
間隙に樹脂を充填して形成され、 前記各分割物に対応する位置に前記フレキシブルプリン
ト配線板の各配線パターンに形成された露出部が少なく
とも１個配置され、前記各圧電振動子の前記各分割物と
それぞれ前記各露出部とが電気的に接続した状態となる
ことを特徴とする請求項２記載の超音波トランスジュー
サ。3. The piezoelectric vibrator is divided into K pieces in a direction orthogonal to an arrangement direction of wiring patterns formed on the flexible printed wiring board, and a resin is filled in a gap between these divided pieces. At least one exposed portion formed on each wiring pattern of the flexible printed wiring board is arranged at a position corresponding to each of the divided parts, and each of the divided parts of each of the piezoelectric vibrators and 3. The ultrasonic transducer according to claim 2, wherein the exposed portion is electrically connected. 【請求項４】 前記各圧電振動子を前記フレキシブルプ
リント配線板上に形成された配線パターンの配列方向と
直交する方向に湾曲させて、前記各圧電振動子から出力
する超音波を所定の焦点に収束させたことを特徴する請
求項３記載の超音波トランスジューサ。4. The piezoelectric vibrator is curved in a direction orthogonal to an arrangement direction of a wiring pattern formed on the flexible printed wiring board, and an ultrasonic wave output from each piezoelectric vibrator is focused on a predetermined focal point. The ultrasonic transducer according to claim 3, wherein the ultrasonic transducer is converged. 【請求項５】 前記圧電体は、複数個の柱形状の圧電セ
ラミックスとこれらの圧電セラミックスの間の間隙に充
填した樹脂とから構成された複合圧電体であることを特
徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の超
音波トランスジューサ。5. The piezoelectric body according to claim 1, wherein the piezoelectric body is a composite piezoelectric body composed of a plurality of columnar-shaped piezoelectric ceramics and a resin filled in a gap between the piezoelectric ceramics. The ultrasonic transducer according to claim 4. 【請求項６】 圧電セラミックスから形成された圧電振
動子を使用して超音波を出力し、その反射した超音波を
受信する超音波トランスジューサにおいて、 前記圧電振動子の超音波出力面及びこの超音波出力面の
反対側の面に形成された各電極に電気的に接続された中
継電極を設け、 この中継電極は、前記各電極に電気的に接続する導電材
により形成された電極接続部と、前記圧電振動子へ駆動
電力を供給すると共に前記圧電振動子からの受信信号を
引出す引出線を電気的に接続する導電材により形成され
た引出線接続部と、前記電極接続部と前記引出線接続部
とを電気的に接続して保持する保持部材とから構成され
たことを特徴とする超音波トランスジューサ。6. An ultrasonic transducer for outputting an ultrasonic wave using a piezoelectric vibrator formed of piezoelectric ceramics and receiving the reflected ultrasonic wave, comprising: an ultrasonic output surface of the piezoelectric vibrator; Providing a relay electrode electrically connected to each electrode formed on the surface opposite to the output surface, the relay electrode is an electrode connection portion formed of a conductive material electrically connected to each of the electrodes, A lead wire connecting portion formed of a conductive material that supplies driving power to the piezoelectric vibrator and electrically connects a lead wire for drawing out a reception signal from the piezoelectric vibrator; and the electrode connecting portion and the lead wire connection. And a holding member for electrically connecting and holding the parts. 【請求項７】 前記中継電極は、前記圧電振動子の側面
又は前記圧電振動子の超音波出力面の反対側の面に形成
された背面部材の側面に設けられたことを特徴とする請
求項６記載の超音波トランスジューサ。7. The relay electrode is provided on a side surface of the piezoelectric vibrator or on a side surface of a back member formed on a surface of the piezoelectric vibrator opposite to an ultrasonic wave output surface. 7. The ultrasonic transducer according to claim 6. 【請求項８】 前記中継電極は、導電性接着剤を使用し
て前記各電極と電気的に接続したことを特徴とする請求
項６及び請求項７のいずれか１項記載の超音波トランス
ジューサ。8. The ultrasonic transducer according to claim 6, wherein the relay electrode is electrically connected to each of the electrodes using a conductive adhesive. 【請求項９】 前記中継電極は、前記圧電振動子からな
る圧電体の超音波出力面の反対側の面に前記背面部材に
埋設されて前記各電極と電気的に接続されており、前記
中継電極の前記圧電体の超音波出力面の反対側の面にお
ける占有範囲は、超音波の出力範囲の前記圧電体の超音
波出力面の反対側の面に延長された範囲と重ならないよ
うに制限されていることを特徴とする請求項６及び請求
項８のいずれか１項記載の超音波トランスジューサ。9. The relay electrode, wherein the relay electrode is embedded in the back member on a surface opposite to an ultrasonic wave output surface of the piezoelectric body made of the piezoelectric vibrator and is electrically connected to each of the electrodes. The occupation range of the electrode on the surface opposite to the ultrasonic output surface of the piezoelectric body is limited so as not to overlap the range of the output range of the ultrasonic wave extended to the surface of the piezoelectric body opposite to the ultrasonic output surface. The ultrasonic transducer according to any one of claims 6 and 8, wherein: