(57)【要約】【課題】材料コストが安く、製造歩留まりを高くできるようにした超音波探触子及びその製造方法を提供すること。【解決手段】一面側に形成された上面電極７、及び他面側に形成された下面電極９を各々有し、所定間隔を存して並列に配設された複数の圧電振動子１と、これら圧電振動子１の上面電極７に電気的に接続された第１のフレキシブルプリント基板８と、一端側が略先鋭状に形成される複数の電極部１１を所定間隔を存して並列に配設し、電極部１１の他端側を複数の圧電振動子１の少なくとも２個以上の圧電振動子の下面電極９に対し一個の割合で電気的に接続させる第２のフレキシブルプリント基板１０と、複数の電極部１１の一端側にそれぞれ導電ペースト１６を介して電気的に接続されるリード電極１５を有する第３のフレキシブルプリント基板１２とを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面側に形成されたアース電極、及び他面側に形成された信号電極を各々有し、所定間隔を存して並列に配設された複数の圧電振動子と、
これら圧電振動子のアース電極に電気的に接続された第１のフレキシブルプリント基板と、
一端側が略先鋭状に形成される複数の電極部を所定間隔を存して並列に配設し、前記電極部の他端側を前記複数の圧電振動子の少なくとも２個以上の圧電振動子の信号電極に対し一個の割合で電気的に接続させる第２のフレキシブルプリント基板と、
前記複数の電極部の一端側にそれぞれ導電部材を介して電気的に接続されるリード電極を有する第３のフレキシブルプリント基板とを備えたことを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
前記導電部材は樹脂材料中に銀の粒子を分散させて導電性を得ている材料であることを特徴とする請求項１記載の超音波探触子。
【請求項３】
一面側に形成されたアース電極、及び、他面側に形成された信号電極を各々有し、所定間隔を存して並列に配設された複数の圧電振動子の前記アース電極に電気的に第１のフレキシブルプリント基板を電気的に接続する工程と、
一端側が略先鋭状に形成される複数の電極部を所定間隔を存して並列に配設した第２のフレキシブルプリント基板の前記電極部の他端側を前記複数の圧電振動子の少なくとも２個以上の圧電振動子の信号電極に対し一個の割合で電気的に接続する工程と、
前記複数の電極部の一端側にそれぞれ導電部材を介して第３のフレキシブルプリント基板のリード電極を電気的に接続する工程と、を備えたことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、超音波診断に用いられる超音波探触子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の超音波探触子としては、図３に示すようなものが知られている。
【０００３】
この超音波探触子は、所定間隔を存して並列に配設される複数個の圧電振動子２２を備え、これら圧電振動子２２の下面部には２層のバッキング材２３，２４が接着されている。また、これら圧電振動子２２の上面部には音響整合層２５，２６が層状に接着され、さらに音響整合層２６の上面部には音響レンズ２７が貼り付けられている。
【０００４】
圧電振動子２２の背面側にはアース電極２８が設けられ、このアース電極２８にはアースラインとなる銅板２９がハンダ付けされている。圧電振動子２２の前面側には信号電極３０が設けられ、この信号電極３０には製品サイズに応じて個々に製造されたフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣという）３１のリード線３２がハンダ付けされている。
【０００５】
圧電振動子２２の上下面部には、図４にも示すように電極３３，３４が設けられている。アース電極２８と信号電極３０は電極３３，３４から引き出され、金或いは、銀によって形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３０７９９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、振動子２２が配列ピッチを０．１ｍｍ程度として数百個配列され、これら振動子２２に対してそれぞれリード線３２を一本ずつハンダ付けする必要があるため、製造歩留が低下するという不都合があった。
【０００８】
また、超音波探触子のサイズ及び配列数によって信号ライン用のＦＰＣ３１を個別に用意しなければならず、ＦＰＣ３１の価格が高くなるという問題があった。
【０００９】
さらに、振動子２２の高さ寸法は０．２〜０．４ｍｍ程度と低いため、上下面の電極３３，３４を短絡させないようにアース電極２８及び信号電極３０を形成することが困難で、歩留まりを低下させる要因となっていた。
【００１０】
また、リード線３２と信号電極３０のハンダ付けではフラックスの塗布工程と、ハンダ付け部分の保護樹脂を塗布、硬化する工程が必要となり、製造工程数が多くなる。
【００１１】
さらに、昨今、電気機器に求められている鉛フリーハンダへの対応も難しいものとなっている。
【００１２】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、材料コストが安く、製造歩留まりを高くできるようにした超音波探触子及びその製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載のものは、一面側に形成されたアース電極、及び他面側に形成された信号電極を各々有し、所定間隔を存して並列に配設された複数の圧電振動子と、これら圧電振動子のアース電極に電気的に接続された第１のフレキシブルプリント基板と、一端側が略先鋭状に形成される複数の電極部を所定間隔を存して並列に配設し、前記電極部の他端側を前記複数の圧電振動子の少なくとも２個以上の圧電振動子の信号電極に対し一個の割合で電気的に接続させる第２のフレキシブルプリント基板と、前記複数の電極部の先鋭状部側にそれぞれ導電部材を介して電気的に接続されるリード電極を有する第３のフレキシブルプリント基板とを備える。
【００１４】
請求項３記載のものは、一面側に形成されたアース電極、及び、他面側に形成された信号電極を各々有し、所定間隔を存して並列に配設された複数の圧電振動子の前記アース電極に電気的に第１のフレキシブルプリント基板を電気的に接続する工程と、一端側が略先鋭状に形成される複数の電極部を所定間隔を存して並列に配設した第２のフレキシブルプリント基板の前記電極部の他端側を前記複数の圧電振動子の少なくとも２個以上の圧電振動子の信号電極に対し一個の割合で電気的に接続する工程と、前記複数の電極部の一端側にそれぞれ導電部材を介して第３のフレキシブルプリント基板のリード電極を電気的に接続する工程とを備える。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１及び図２に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。  図１は本発明の一実施の形態である超音波探触子の一部を拡大して示す斜視図である。
【００１６】
この超音波探触子は、所定間隔を存して並列に配設された複数個の圧電振動子１を備え、これら圧電振動子１の上面部には２層の音響整合層２，３と音響レンズ４とが配設されている。圧電振動子１の下面部には第１及び第２のバッキング材５，６が層状に接着されている。
【００１７】
圧電振動子１と第１のバッキング材５の接着と、第１及び第２のバッキング材５，６同士の接着はそれぞれ熱硬化型のエポキシ接着剤で行われている。
【００１８】
圧電振動子１は０．１ｍｍのピッチで配列され、その幅寸法は０．０７ｍｍ、間隔は０．０３ｍｍとなっている。
【００１９】
圧電振動子１の上下面部には銀の厚膜により上面及び下面の電極７，９が形成されている。上面電極７はアース電極であり、この上面電極７には導電ペーストにより第１のフレキシブルプリント基板（以下、第１のＦＰＣという）８が電気的に接続されている。この第１のＦＰＣ８の電極１９はテープ状のポリイミド樹脂からなる絶縁部材の一方の表面の全体を厚さ１８μｍの銅箔によって被覆することにより形成されており、この銅箔の表面にはさらに厚さ０．０５μｍの金メッキが施されている。この金メッキは銅箔の酸化を防止し、確実な導通を得るためのものである。
【００２０】
圧電振動子１の下面電極９は信号電極であり、この下面電極９には、第２のフレキシブルプリント基板（以下、第２のＦＰＣという）１０の一端部側が導電ペーストを介して電気的に接続されている。
【００２１】
第２のＦＰＣ１０の一端部側には、複数の電極部１１が所定間隔を存して並列に配設されている。複数の電極部１１は銅箔とこの銅箔の表面に施される金メッキとからなる。複数の電極部１１はそれぞれ一端部側が略先鋭状に形成され、他端部側が３個の圧電振動子１の下面電極９に接続されている。
【００２２】
第２のＦＰＣ１０の他端部側には複数の第３のフレキシブルプリント基板（以下、第３のＦＰＣという）１２，１３が非導電性のエポキシ接着剤１４により接着されている。第３のＦＰＣ１２，１３上にはリードラインとしてのリード電極１５が２本ずつ形成されている。リード電極１５はそれぞれ第２のＦＰＣ１０の電極部１１の略先鋭状の一端部側に導電部材としての導電ペースト１６を介して電気的に接続されている。
【００２３】
圧電振動子１の下面部にはエポキシ接着剤２１を介してバッキング材５，６が接着されている。
【００２４】
次に、上記した超音波探触子の製造方法を図２に基づいて説明する。
【００２５】
まず、図２（ａ）に示すように、上下面部の全面に銀の厚膜からなる電極７，９を形成した圧電振動子の基材１７を用意する。
【００２６】
ついで、この基材１７の電極７，９上に銀ペースト１８を塗布し、図２（ｂ）に示すように、電極７に第１のＦＰＣ８の一端部側、電極９に第２のＦＰＣ１０の一端部側をそれぞれ接続する。
【００２７】
各振動子１のアースは共通でよく，第１のＦＰＣ８の電極１９は一つである。
【００２８】
第２のＦＰＣ１０の一端側には複数の電極部１１が連続する状態で形成されている。複数の電極部１１の一端側は略先鋭状に形成され、一端部間のピッチは０．３ｍｍとなっている。
【００２９】
ついで、図２（ｃ）に示すように、第２のＦＰＣ１０の他端部側に非導電性の接着剤１４により複数枚の第３のＦＰＣ１２，１３を接着する。
【００３０】
そして、図２（ｄ）に示すように、第２のＦＰＣ１０の電極１１の略先鋭状の一端部側と第３のＦＰＣ１２，１３の電極１５との間に導電ペースト１６をディスペンスにより塗布して熱硬化させる。硬化条件は温度が１５０℃で、加熱時間は３分間である。
【００３１】
しかるのち、図２（ｅ）に示すように、圧電振動子基材１７の下面部にバッキング材５，６をエポキシ接着剤２１により接着する。
【００３２】
この接着後、図２（ｆ）に示すように、第１のＦＰＣ８及び第２のＦＰＣ１０を直角に折曲し、この折曲後、ダイサーにより圧電振動子基材１７と第１のＦＰＣ８、及び第２のＦＰＣ１０の電極１１、さらにバッキング材５を０．１ｍｍピッチで分割する。この工程により、複数個の圧電振動子１が形成され、また、連続する複数の電極１１が１個ずつに分割される。
【００３３】
この分割により、３個の圧電振動子１に対し一個の電極１１を介して一本のリード電極１５が電気的に接続された構成となる。
【００３４】
最後に、図２（ｇ）に示すように、分割された圧電振動子１の上面部に音響整合層２，３とレンズ層４を形成して完成する。
【００３５】
上記したように、複数個（３個）の圧電振動子１に対し、一個の電極１１を介して一本のリード電極１５を接続するため、リード電極１５と振動子１の高精度な位置合わせや、細かい接続工程が不要となり製造歩留まりを高くすることができる。
【００３６】
また、リードライン用のＦＰＣ１２，１３を様々な仕様の超音波探触子に対して共通化することができコストを低減することができる。
【００３７】
なお、上記した実施の形態では、音響整合層２，３を振動子基材１７の分割後に形成したが、振動子基材１７の分割前に形成するようにしても良い。
【００３８】
また、第２のＦＰＣ１０の複数の電極１１は山形状に連続する構成としたが、これに限られることなく、他の形状でも構わない。
【００３９】
さらに、第２のＦＰＣ１０と第３のＦＰＣ１２，１３との間に導電ペーストをディスペンスにより塗布しているが、例えばインクジェット方式により供給しても良い。
【００４０】
その他、本発明はその要旨の範囲内で、種々変形実施可能なことは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リードライン用の第３のフレキシブルプリント基板を様々な仕様の超音波探触子に対して共通化することができコストを低減することができる。
【００４２】
また、リードラインと振動子の高精度な位置合わせや、細かい接続工程が不要となり製造歩留まりを高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である超音波探触子を示す斜視図。
【図２】同超音波探触子の製造工程を示す図。
【図３】従来の超音波探触子を示す斜視図。
【図４】従来における圧電振動子の電極配置構成を示す図。
【符号の説明】
１…圧電振動子、５，６…バッキング材、７…上面電極（アース電極）、８…第１のフレキシブルプリント基板、９…下面電極（信号電極）、１０…第２のフレキシブルプリント基板、１１…電極部、１２…第３のフレキシブル基板、１４…エポキシ接着剤（非導電性の接着剤）、１５…リード電極、１６…導電ペースト（導電部材）、１７…振動子基材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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