JPS5972299A - 超音波探触子装置およびその製造方法 - Google Patents

超音波探触子装置およびその製造方法

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JPS5972299A
JPS5972299A JP57182516A JP18251682A JPS5972299A JP S5972299 A JPS5972299 A JP S5972299A JP 57182516 A JP57182516 A JP 57182516A JP 18251682 A JP18251682 A JP 18251682A JP S5972299 A JPS5972299 A JP S5972299A
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JP
Japan
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ultrasonic
ultrasonic transducer
electrode
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lead
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Pending
Application number
JP57182516A
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English (en)
Inventor
Masayoshi Yamagata
山形 正義
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
    • B06B1/0622Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は超音波探触子装置およびその製造方法に関す
る。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来の超音波探触子袋[4は第1図に示す構造になって
いる。
すなわち、図中aは矩形平板状の超音波振動子部材で、
この超音波振動子部材aの一側面には幅方向に沿って1
4i、極層すが設けられている。
才だ超音波振動子部材aの他側面には、その全面にて上
記電極層すと対となる電極層Cが設けられている。そし
て、超音波振動子部材aの一側面上の各電極層す、cに
、アース側のリード電価板dおよび被数のリード端子を
もつプラス側のリード電極板fの端部をそれぞれはんだ
gで接合するとともに、超音波振動子部材aの−0]1
j面にブロック状の超音波吸収体りを取着して構成され
ている。
この超音波探触子装置の製造は、矩形平板状の超音波振
動子部)rAaの両側面に、平滑形状の電極層すおよび
ほぼコ字形状の電極層Cをそれぞれ形成し、しかるのち
超音波振動子部材aの一両面に臨む各成極1・層す、c
にそれぞれリード電極板d、fの端部を配置する。そし
て、これらリード紀1a板d、fと各′ば@A層す、c
とをはんだg ′c接合し、こののち超音吸収体りを接
着I=Illで超音波振動子部材aの一方の側面上に接
着することによシ行なわれる。そして、その後、超音波
振動子部材aの他側面に整合f偏(図示しない)を形成
するとともに、超音波振動子素材aを14J’r定幅で
多数に分割することにより、独立Vこ動乍する振動子1
が形成される。
ところで、超音波振動子素材aとリード電極板d、fと
は両者の厚みが薄く、また材質が相違するため熱)膨頭
率が犬さく異なってる。そして、それらをはんだを用い
て接合している。
しかして、上述のような構造および製造方法によると、
リード電俣板d、fを接合する場合、ハンダゴテ(図示
しない)を用いてリード電極板d、fをしごくようにし
てはんだ付けするため、ハンダ付は時の熱の影靜、さら
にハンダゴテのしごきによるリード電極板d、fの伸び
、熱膨張率の違いの影響を受けて薄肉の板状体であるこ
とから超音波振動子素材aは第2図で示すように長手方
向に対し変形(反り)を生ずる優り 点がある。具体的には、ジルコン酸 チタン酸鉛化合物
の超音波振動子素材aにおいて、長さlが100 yr
+ル、厚さtが0.51ir講のときで約3關の反りが
、捷た厚tがQ、3 rr+iiのときで約5+III
Mの反りが生じた。
このように、超音波振動子部材aに変形を生じると、構
造面では超音波振動子素材aの実効面積にばらつきを与
え、所期の性能が得られないといった問題がある。壕だ
製造面ではつぎのような問題がある。
すなわち、第1に超音波吸収体りを超音波振動子部材a
に取着するときに、超音波振動子部材aに発生した反り
で超音波振動子部材aが割れる。柁2に超音波振動子部
材aの反シによって整合1脅を均一厚みに形成すること
は困難となる。第3に超音波振動子部材aの反りで、リ
ード電極層d、fに規定されている超音波振動子部材a
の分割ピッチ(0,2龍〜Q、 4 +n+i )が変
動して、一定ピッチ送りを利用した自動機による分割が
困難となるなどの問題がある゛。このため、超音波探触
子装置の性能に大きなばらつきを与えやすく、生産にも
大きな障害を与えるものであった。
〔発明の目的〕
この発明は上記事+’lt VcM目してなされたもの
で、その目的とするところは、性能および生産に礒した
超音波探触子装置およびその製造方法を提供することe
こある。
〔発明の概要〕
ず々わち、この縄明は、側面および端面上にその11.
111面、端面に連らなるL字状の電極者が一対形成さ
れた平板状の超音波振動子部材を設け、この超音波振動
子部材の一方の側面の電極I−に超音波吸収体を取着し
、上記超音波振動子部材の両端面の各電極層にi′屯接
合部材を介して端部にL字形状に形成された接1合部を
備えるリード電極板を・接合して超音波探触子装置を構
成することにより、超音波吸収体を剛性ブロックとして
lI音波振動子部材の変形を軽減したものである。
〔発明の実施レリ〕
以下、この発明を図面に示す実施例にもとづいて説明す
る。第3図および第4図はこの発明の一実施例を示し、
図中1は矩形平板状に形成された厚みが極めて薄い超音
波振動子部材である。この超音波振動子部材1は、たと
えばジルコン酸チタン酸鉛化合物から構成される。まだ
この超音波振動子部材1の側面および端面上には、銀塗
料からなる薄膜状の電極IfI+a、zbが超音波振動
子部材1の側面、端面に連らなってL字状に一対形成さ
れている。なお、2Cは2a上には、たとえばシリコン
ゴムからなる整合層3が設けられている。そして、この
ように構成された超音波振動子部材1は、所定幅(0,
21+IIル〜Q、 4 +ton )で分割されてい
て、複数の超音波&”、+b子1a・・・を形成してい
る。まだ、超音波振動子部材Iの下側面の電極層2b上
には、矩形状の1°19〒面形状を呈した超音波吸収体
4が接フ、・イされている。そして、さらに超音波振動
子部組1の両端部の各電極層3a、、?b上pCは、ア
ース側のリード′屯1瓶板7a、複数のリード端子8を
もつリード電離・板7bがそれぞれ接続されている。こ
れらリード電極板7a + 7bは、厚みがたとえば5
0μm桿度の銅部祠から+4成されていて、接合側の端
部には、端縁をL字状に折り曲げてなる接合部9a 、
9bがそれぞれ形成されている。そして、これらリード
電極板7a 、7bの各接合部9a 、9bは、導電接
合部組としての低温乾燥の導電接着剤10で接合されて
いる。なお、11.11は、超音波吸収体4の両側に配
置され、かつ頂部に段部を有し電極層2a、 2bと接
合部9a、9bとの間に充填される導電接着剤゛Iθを
受けて、各リード電極板7a、7bと各軍5i+@ 2
a 、 2 bとを良好Km着させるための絶縁板であ
る。
つぎにこのように構成された超音波探触子装置の製造方
法について説明する。
捷ず、超音波振動子部材Iの側面を−よび端面上に、そ
の一方の側面から一方の端面捷で、他方の側面から他方
の端面凍で、それぞれ銀塗料をコーティングして、側面
、端面に連らなるL字状の一対の篭(k層2a 、z 
bを形成する。ついで、この超音波振動子部材1の一方
の側面の電極層2b上に超音波吸収体4を接着する。こ
れにより超音波振動子素材1は超音波吸収体4と一体化
し、剛性が飛躍的に高められる。その後、各リード屯融
板7a 、7bの接合部9a。
9bを、超音波振動子部材10両端面の各電極層2a、
2bに近接して対向配置するとともに、絶縁板11.1
1を接合部9a、9bおよび超音波吸収体40両側にた
とえば接着して固定する。しかるのち、各電極J畜2a
、2b、接合部9a、9b、絶1諌板110段部にて囲
まれる空間内に低温乾僅の導電接着剤10を充填し乾燥
する。こののち、超音波振動子部材1の他方のf111
1面の電極層2α上に整合層3を形成するとともに、超
音波振動子部材1を所定幅(0,2mm〜0、4 ++
+m )で分割することによシ、独立に動作可能な超音
波振動子1a・・・が製作される。
かくして超音波振動子部材1はリード電極板7a 、7
bを接合する前に行なわれる超音波吸収体4との取Hに
よる一体化によシ、変形に対する剛性が増して熱膨張な
どによる変形を抑制する。またリード成極7a、7bを
導電接着剤10で接合することにより従来のはんだ接合
のすることができる。したがって、超音波探触子装置の
特性を大きく左右する整合層3を均一厚みにすることが
できるとともに、自動機で超音波振動子部イΔ1をばら
つきなく所定幅で分割することができ、障害のない高い
生産性で超音波探触子装置を製造する゛ことができる。
また構造では、超音波吸収体4を剛性ブロックとした超
音波振動子部材1の変形に対する剛性の形成および、し
ごき作業を要しない5字形状の接合部9a、9bを用い
た超音波振動子部材1の端面への接合によって、超音波
振動子部材1、リード電極板7a 、7bの変形を未然
に防ぐ構造が構成され、超音波振動子部材1の実効面積
のばらつきのない所期の性能を有する超音波探触子装置
を提供することができる。
なお、上述した実施例では、導電接合部材にへ・7藏接
着剤を用いたが、ハンダを用いてリード電極板を超音波
振動子部材に接合するようK しても、超音波振動子部
材は超音波吸収体による剛性強化にて熱膨張が抑制され
、1だリード電極板の超音波振動子部材の端部への接合
により、しごき作業を要しないハンダの充填ですむから
、同様に超音波振動子部材の変形(反り)を防止するこ
とができる。なお、ハンダを用いて接合する場合は耐熱
性を有した絶縁板を用いることが望ましい。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、1lIU面、端
面上にL字状の一対の電極層が形成された超音波1辰動
子部拐の一方の側面に超音波吸収体を取池、超音波振動
子部材の両端面に導電接合部材でリード電極板をL字状
の接合部を介して接合する構造としたから、超音波1動
子部桐は超音波吸収体を剛性ブロックとして剛性が与え
られてその変形に対する剛性が飛躍的に増し、まだ接合
部を用いた端面への接合によってしごきを心安としない
4電接合部材の充填で接合がすみ、熱膨張およびしごき
などによる超音波振動子部材のr形を防止することがで
き、性能的にばらつきのない所間の実効面積を備えた超
音波探触子装置を提供することができる。
またこの発明では、平板状の超音波振動子部材の側面お
よび端面上にL字状の一対の電極層を形成し、この超音
波振動子部材の一方の側面に超音波吸収体を取着し、し
かるのち超音波撮動子の端面にリード電極板の接合部を
配置し、電極層を接合部との間に導電接合部材を充填し
て超音波探触子装置を製造するようにしたから、超音波
振動子部材の耐変形を旨めて熱膨張による変形を防止し
つつ、伸びの要因となるしごきを要さずにリード′亀他
板の接合が行なわれる製造方法が達成されることになり
、障害なく整合層を均一厚みに形成することができると
ともに、超音波振動子部材を所定幅で正確に分割するこ
とができるようになり、高い生産性で超音波探触子装置
を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の超音波探触子装置およびその製蚕方法を
説明するだめの斜視1大、第2図はその超音波振動子部
材の問題点となる反りを示しだ第1図11−1線に沿う
斜視図、第3図はこの発明の一実姉列の超音波探触子装
置およびその製造方法を説明するだめの斜視図、第4図
はそのリードtifffM板と超音波振動子部材、超音
波吸収体の接合状態を示す断面図である。 1・・・超音波振動子部材、2a、2b・・・電極層、
3・・・整合層、7a、7b・・・リード電極板、9a
。 9b・・・接合部、lO・・・4電接着剤(導電接合部
材)。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 / 第3図 第2図 第4図 575−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)側面および端面上にその側面、端面に連らなるL
    字状の電極層が一対形成された矩形平板状の超音波振動
    子部材と、この超音波振動子部材の一方の側面に上記電
    極層を介して取着された超音波吸収体と、上記超音波振
    動子部材の両端面の各電極層に導電接合部材を介して接
    合された端部にL字形状に形成された接合部を備えるリ
    ード電極板とを具備したことを特徴とする超音波探触子
    装置。
  2. (2)矩形平板状の超音波振動子部材のl1111面お
    よび端面上にその側面、端面に連らなるL字状の電極層
    を一対形成したのち、超音波振動子部材の一方の側面に
    上記電極層を介して超音波吸収体を取着し、しかるのち
    超音波振動子部材の両端面の各電極層に、各リード、電
    極板の端部に形成されたL字形状の接合部を配置し、各
    電極1−と接合部との間に4電接合部利を充填して上記
    リード′亀へ板を接合することを特徴とする超音波探触
    子装置の製造方法。
JP57182516A 1982-10-18 1982-10-18 超音波探触子装置およびその製造方法 Pending JPS5972299A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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EP1981308A4 (en) * 2006-01-31 2016-04-06 Konica Minolta Inc ULTRASOUND PROBE

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