(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に配置された複数の圧電体と、
前記複数の圧電体に形成された複数の電極と、
前記複数の電極上に配置され、四角柱に含まれ前記電極に垂直な４つの稜部のうちの少なくとも一つが前記電極に略平行する両面にわたって欠かれたことによって形成された壁面をそれぞれ有する複数の非導電体と、
前記複数の壁面にそれぞれ形成された複数の第１導電性薄膜と、
を具備する超音波探触子であって、
前記複数の非圧電体は、所定の厚みを有し、格子状の切削溝を隔ててそれぞれ配置され、
前記切削溝は、前記厚み方向に略直交する縦方向に沿って第１間隔をおいて、前記厚み方向と前記縦方向とに略直交する横方向とに沿って第２間隔をおいて複数の交点を有し、
前記複数の交点位置のうちの前記縦方向、前記横方向、及び斜め方向に沿って所定個数おきにある交点位置には、前記切削溝の幅より大きい径を有する略円柱状の貫通孔が形成され、
前記複数の第１導電性薄膜の各々は、前記貫通孔に接する、
超音波探触子。
【請求項２】
前記非導電体は、前記電極に略平行する上面及び下面と、前記上面及び下面に略直交する５つの側面とを有し、
前記壁面は、前記５つの側面のうちの一つである、
請求項１記載の超音波探触子。
【請求項３】
前記貫通孔は、前記切削溝の全交点のうち１／４以上の割合で形成される請求項１記載の超音波探触子。
【請求項４】
前記非導電体は、音響インピーダンスが９〜１５ＭＲａｙｌの無機物から構成される請求項１記載の超音波探触子。
【請求項５】
前記非導電体は、雲母を主成分とするセラミックから構成される請求項１記載の超音波探触子。
【請求項６】
前記第１導電性薄膜は、ニッケル、クロム、銅、金のうちの少なくとも一つの成分を含む請求項１記載の超音波探触子。
【請求項７】
前記非導電体の前記上下面には、第２導電性薄膜が形成される請求項１記載の超音波探触子。
【請求項８】
前記第２導電性薄膜は、ニッケル、クロム、銅、金のうちの少なくとも一つの材料を含む請求項７記載の超音波探触子。
【請求項９】
前記貫通孔の径は、０．１〜０．３ｍｍである請求項１記載の超音波探触子。
【請求項１０】
前記貫通孔には、前記切削溝と重なる部分を除いて樹脂が充填されている、請求項１記載の超音波探触子。
【請求項１１】
厚さ方向に略直交する表面に電極が形成された板状の圧電体部材と、前記厚さ方向に略直交する縦方向に沿って第１間隔をおいて、前記厚さ方向と前記縦方向とに略直交する横方向に沿って第２間隔おいて設けられた複数の貫通孔を有し、前記複数の貫通孔の内面に導電性薄膜がそれぞれ形成された板状の非導電性部材と、を前記厚さ方向に沿って接合することによってブロックを構成し、
前記構成されたブロックを、切削溝が前記貫通孔と隣り合う２つの前記貫通孔の中心とを通るように、前記縦方向に沿って前記第１間隔の半分の間隔で、前記横方向に沿って前記第２間隔の半分の間隔で切削することにより、複数の素子を形成する、
超音波探触子の製造方法。
【請求項１２】
２次元上に配置された複数の圧電体と前記複数の圧電体にそれぞれ形成された複数の電極とを有する複数の圧電素子と、
前記複数の電極上に配置される複数の音響整合素子と、を具備し、
前記複数の音響整合素子のそれぞれは、
前記複数の電極上に配置され、交点部分に円柱形状の空洞領域を有する略十字状の切削溝が形成された非導電体と、
前記空洞領域の内面に形成された導電性薄膜と、
を具備する超音波探触子。
【請求項１３】
格子状に設けられた切削溝が形成された圧電振動子と、
前記圧電振動子上に設けられ、前記切削溝が形成された非導電性を有する音響整合層とを具備し、
前記音響整合層は、
前記切削溝の複数の交点位置に、前記音響整合層を貫通する複数の貫通孔を有し、
前記複数の貫通孔の内面には第１導電性薄膜が形成されている、
超音波探触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元アレイ構造を有する超音波探触子及び超音波探触子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一次元アレイ超音波探触子において圧電振動子は、一列に配列された複数の圧電素子を有する。一般的に、圧電振動子の上下両面の電極は、圧電振動子の端部から引き出される。上面電極の引き出しには、様々な工夫がなされている。例えば、圧電振動子の側面をメッキすることにより、上下面を導通させ、ＦＰＣ（フレキシブルプリント板）により下面から電気的に引き出す技術がある。ＦＰＣにより引き出された信号は、プローブケーブルを介して、送受信回路に送信される。
【０００３】
一般的にＦＰＣのベース材料として用いられるポリイミドの音響インピーダンスは、３ＭＲａｙｌ程度である。また、圧電振動子の音響インピーダンスは、３０MＲａｙｌ以上である。そのため、ＦＰＣを圧電振動子に直接接合させると音響的ミスマッチが発生する。この音響的ミスマッチを緩和するために、３MＲａｙｌと３０MＲａｙｌとの間の音響インピーダンスを有する音響整合層を介して、その上面にＦＰＣを配置して上面電極を電気的に引き出す方法がある。
【０００４】
圧電振動子に３層の音響整合層を付加する仕様の場合における、第１層目の音響整合層に好適な音響インピーダンスは、９〜１５MＲａｙｌ程度である。このような音響インピーダンスを有する材料は、マシナブルセラミックスとして知られる雲母を主成分としたセラミックである。マシナブルセラミックスは非導電性を有する。この非導電性材料を用いた第１層目の音響整合層を全周にわたってメッキ処理し、音響整合層上面に圧電体の上面電極を電気的に引き出す方法がとられる。
【０００５】
ところで、３層仕様の二次元アレイ超音波探触子においては、板状の圧電体と第１層、第２層の音響整合層部材との積層体は、格子状に切断される。切断により、各音響整合層は、２次元状に配置された複数の音響整合素子に分割される。従って、上記に述べた周囲にメッキ処理を施す上面電極の引き出し方法では、第１層の音響整合層の外側以外の音響整合素子は上下面が導通されない。
【０００６】
上面電極を音響整合層上面に電気的に引き出すその他の方法としては、音響整合層側面に導体パターンを付加する方法も提案されている。しかしこの方法の場合、一列ごとにパターン付加の処理を行う必要があり、工程の増加からコストアップしてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、簡便且つ確実に音響整合層の各素子の上下面を導通することを可能とする２次元アレイの超音波探触子及び超音波探触子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の局面に係る超音波探触子は、２次元状に配置された複数の圧電体と、前記複数の圧電体に形成された複数の電極と、前記複数の電極上に配置され、四角柱に含まれ前記電極に垂直な４つの稜部のうちの少なくとも一つが前記電極に略平行する両面にわたって欠かれたことによって形成された壁面をそれぞれ有する複数の非導電体と、前記複数の壁面にそれぞれ形成された複数の第１導電性薄膜と、を具備する超音波探触子であって、前記複数の非圧電体は、所定の厚みを有し、格子状の切削溝を隔ててそれぞれ配置され、前記切削溝は、前記厚み方向に略直交する縦方向に沿って第１間隔をおいて、前記厚み方向と前記縦方向とに略直交する横方向とに沿って第２間隔をおいて複数の交点を有し、前記複数の交点位置のうちの前記縦方向、前記横方向、及び斜め方向に沿って所定個数おきにある交点位置には、前記切削溝の幅より大きい径を有する略円柱状の貫通孔が形成され、前記複数の第１導電性薄膜の各々は、前記貫通孔に接する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の局面に係る超音波探触子の製造方法は、所定の厚みを有する板状の非導電性部材に、前記厚みの方向に略直交する縦方向に沿って第１間隔をおいて、前記厚みの方向と前記縦方向とに略直交する横方向に沿って第２間隔をおいて複数の貫通孔を形成し、前記形成された複数の貫通孔の内面に複数の導電性薄膜をそれぞれ形成する。
【００１１】
本発明の第４の局面に係る超音波探触子の製造方法は、厚さ方向に略直交する表面に電極が形成された板状の圧電体部材と、前記厚さ方向に略直交する縦方向に沿って第１間隔をおいて、前記厚さ方向と前記縦方向とに略直交する横方向に沿って第２間隔おいて設けられた複数の貫通孔を有し、前記複数の貫通孔の内面に導電性薄膜がそれぞれ形成された板状の非導電性部材と、を前記厚さ方向に沿って接合することによってブロックを構成し、前記構成されたブロックを、切削溝が前記貫通孔と隣り合う２つの前記貫通孔の中心とを通るように、前記縦方向に沿って前記第１間隔の半分の間隔で、前記横方向に沿って前記第２間隔の半分の間隔で切削することにより、複数の素子を形成する。
【００１２】
本発明の第５の局面に係る超音波探触子は、２次元上に配置された複数の圧電体と前記複数の圧電体にそれぞれ形成された複数の電極とを有する複数の圧電素子と、前記複数の電極上に配置される複数の音響整合素子と、を具備し、前記複数の音響整合素子のそれぞれは、前記複数の電極上に配置され、交点部分に円柱形状の空洞領域を有する略十字状の切削溝が形成された非導電体と、前記空洞領域の内面に形成された導電性薄膜と、を具備する。
【００１３】
本発明の第６の局面に係る超音波探触子は、格子状に設けられた切削溝が形成された圧電振動子と、前記圧電振動子上に設けられ、前記切削溝が形成された非導電性を有する音響整合層とを具備し、前記音響整合層は、前記切削溝の複数の交点位置に、前記音響整合層を貫通する複数の貫通孔を有し、前記複数の貫通孔の内面には第１導電性薄膜が形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡便且つ確実に音響整合層の各素子の上下面を導通することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る超音波探触子１の概略的構造を示す斜視図である。図１に示すように、超音波探触子１は、吸音材としてのバッキング１０を有している。バッキング１０は矩形ブロック状に形成され、その上面には図示しない第１フレキシブルプリント板（以下、ＦＰＣと呼ぶ）を介して圧電振動子２０が接合されている。圧電振動子２０の上面には第１音響整合層３０が接合され、第１音響整合層３０の上面には第２音響整合層４０が接合され、第２音響整合層４０の上面には第２ＦＰＣ５０を介して第３音響整合層６０が接合さている。図示はしないが、第３音響整合層６０の上面には、音響レンズが接合される。ここで、各部材の積層方向（厚さ方向）をＺ軸に規定し、Ｚ軸に直交する平面をＸＹ平面に規定する。ＸＹ平面は、互いに直交するＸ軸及びＹ軸により規定される。
【００１７】
図１に図示しない送信回路からの駆動パルスを受けた圧電振動子２０は、プラスＺ方向に超音波を放射する。放射された超音波は、被検体により反射される。反射された超音波は、圧電振動子２０によりエコー信号として受信される。
【００１８】
圧電振動子２０は、音響インピーダンスが３０Ｍｒａｙｌ（Ｍｒａｙｌ＝１０６ｋｇ／ｍ２ｓ）以上である圧電セラミック、例えば、ＰＺＴによって形成される。第１ＦＰＣ及び第２ＦＰＣ５０のベース材料であるポリイミドの音響インピーダンスは約３Ｍｒａｙｌである。第１音響整合層３０は、音響インピーダンスが９〜１５Ｍｒａｙｌ程度である非導電性の材料、例えば、マシナブルセラミックと呼ばれる雲母を主成分とするセラミックによって形成される。第２音響整合層４０は、音響インピーダンスが４〜７Ｍｒａｙｌ程度である導電性の材料、例えば、カーボン（等方性黒鉛やグラファイト）によって形成される。第３音響整合層６０は、音響インピーダンスが１．８〜２．５Ｍｒａｙｌ程度である非導電性の材料、例えば、樹脂によって形成される。被検体の音響インピーダンスは、水の音響インピーダンスにほぼ等しく、約１．５ＭＲａｙｌである。この様に、各音響整合層３０、４０、６０の音響インピーダンスは、３層仕様におけるλ／４音響整合層の最適音響インピーダンスが実現されている。この結果、超音波の広帯域特性が可能となる。
【００１９】
図２は、図１の超音波探触子１から第２ＦＰＣ５０と第３音響整合層６０とを除き、一部切り欠いて示す斜視図である。図２に示すように、超音波探触子１は、２次元アレイ構造を有している。圧電振動子２０は、Ｘ方向Ｙ方向それぞれにそれぞれのピッチで配置された複数の柱状の圧電素子２１を有する。各圧電素子２１は、例えばＰＺＴからなる圧電体２２と、圧電体２２の下面に形成された平面状の下側電極２３と、圧電体２２の上面に形成された平面状の上側電極２４とで構成される。
【００２０】
第１音響整合層３０は、２次元状に配置された複数の柱状の第１音響整合素子３１を有する。各第１音響整合素子３１は、各圧電素子２１に接合されている。第１音響整合素子３１は、柱状に加工されたマシナブルセラミック等の非導電性の部材（以下、非導電体と呼ぶ）３２を有する。非導電体３２は、四角柱に含まれ上側電極２４に垂直な４つの稜部のうちの少なくとも一つが前記電極に略平行する両面にわたって欠かれたことによって形成された壁面（以下、ホール内面と呼ぶ）をそれぞれ有する。非導電体３２は、上下面と上下面に略直交する５つの側面とを有する７面体である。５つの側面のうちの一つの側面は、ホール内面である。ホール内面は、隣り合う両側面何れにも直交しない。ホール内面は、非導電体３２の長軸（Ｚ軸に略平行）に向かって湾曲している。第１音響整合層３０の詳細は後述する。
【００２１】
ホール内面には、メッキ加工により中間メッキ層３３が形成されている。中間メッキ層３３は、導電性の薄膜である、例えば、金属薄膜である。この中間メッキ層３３と上側電極２４との直交関係により、中間メッキ層３３による超音波の散乱を最小限に留めている。
【００２２】
非導電体３２の下面にはメッキ加工により下側メッキ層３４が、非導電体３２の上面には上側メッキ層３５が形成されている。下側メッキ層３４と上側メッキ層３５とは、導電性の薄膜である、例えば、金属薄膜である。
【００２３】
各メッキ層３３、３４、３５により、各音響整合素子３１の上下面は導通する。中間メッキ層３３は、上側電極２４を第１音響整合素子３１の上面へ引き出すために形成される。下側メッキ層３４と上側メッキ層３５とは、第１音響整合素子３１の上下面の導通の確実性・信頼性を向上させるために形成される。換言すれば、中間メッキ層３３のみで上下面を導通できるのであれば、下側メッキ層３４と上側と上側メッキ層３５とは必要ない。
【００２４】
各メッキ層３３、３４、３５は、一般的には、銅メッキやニッケル、クロム等の無機物に対して密着強度を確保しやすい材質の無電解メッキを下地に、耐腐食性の良い金等の電解メッキが行なわれて形成される。また、各メッキ層３３、３４，３５は、スパッタリングや蒸着等のドライ工程によっても形成可能である。各メッキ層３３、３４，３５の幅（Ｘ方向の幅）は、接続の信頼性や音響的な悪影響の回避、切削加工に対する快削性を満たすことが可能な２〜５μｍ程度である。
【００２５】
第２音響整合層４０は、２次元状に配置された複数の第２音響整合素子４１を有する。第２音響整合素子４１は、導電性を有する、例えばカーボンで形成される。各第２音響整合素子４１は、各第１音響整合素子３１と接合されている。
【００２６】
図１に示すように、第２音響整合層４０の上面には第２ＦＰＣ５０が取り付けられている。第２ＦＰＣ５０は、各下側メッキ層３４、各中間メッキ層３３、各上側メッキ層３５、及び各第２音響整合素子４１を介して各上面電極２４を独立して電気的に引き出している。
【００２７】
それでは、第１音響整合層３０の構造の詳細を説明する。図３は、第１音響整合層３０の一部のＸＹ断面を示す図である。図３に示すように、第１音響整合層３０には、Ｘ軸に沿って切削ピッチＰＳＸで形成され、Ｙ軸に沿って切削ピッチＰＳＹで形成された格子状の切削溝Ｓが形成されている。複数の第１音響整合素子３１は、切削溝Ｓを隔ててそれぞれ配置されている。切削ピッチＰＳＸと切削ピッチＰＳＹとは、等しくても等しくなくてもどちらでもよい。以下、切削ピッチＰＳＸと切削ピッチＰＳＹとは等しい（切削ピッチＰＳ）とする。
【００２８】
図３に示すように、切削溝Ｓの交点には、スルーホールＨが形成されている。スルーホールは、Ｘ軸及びＹ軸に沿って一定ピッチ（以下、ホールピッチと呼ぶ）ＰＨで配置される。切削溝Ｓの交点とスルーホールＨの中心とは、略一致する。
【００２９】
典型的には、スルーホールＨは、各第１音響整合素子３１に一つのホール内面３６が形成されるように形成される。すなわち、スルーホールＨは、縦方向（Ｙ方向）、横方向（Ｘ方向）、斜め方向に沿って交点一個おきに形成される。この場合、切削溝Ｓは、スルーホールＨを通過するものと、隣り合うスルーホールＨ間の中心を通過するものとがある。ホールピッチＰＨは、切削ピッチＰＳの略２倍である。なお、スルーホールＨには、切削溝Ｓと重なる部分を除いて樹脂が充填されている。
【００３０】
スルーホールＨを中心とした４つの音響整合素子３１を一つの音響整合素子ユニット３７としてみると、この音響整合素子ユニット３７には、交点部分にスルーホールＨを有する略十字状の切削溝が形成されている。
【００３１】
切削溝９０の幅ＷＳは、典型的には、３０〜５０μｍである。各第１音響整合素子３１に必ずホール内壁３６が形成されるためには、スルーホール径ＷＨは切削溝９０の幅より広くなければならない。そのため、スルーホール径ＷＨは、１００μｍ以上であることが望ましい。
【００３２】
１００μｍ径のスルーホールＨに５０μｍ幅の切削溝９０を十文字に形成した場合、切削溝９０と重ならないスルーホールＨの残存部分の幅は、２５μｍとなる。切削工程におけるスルーホールＨの位置と切削溝９０の位置との位置ずれを考慮すれば、この切削溝９０の幅ＷＳは、最低限必要な幅であるといえる。
【００３３】
スルーホールＨが形成されることによる音響的悪影響を回避するために、切削により残された第１音響整合素子３１の超音波放射面（上面）の面積は、スルーホールがないとした場合の第１音響整合素子３１の放射面の面積の９０％以上は確保する必要がある。このことを考慮すると、第１音響整合素子ピッチＰＡを４００μｍ、切削溝９０の幅ＷＳを５０μｍの場合、スルーホール径ＷＨは３００μｍ以下であることが望ましい。
【００３４】
以上の二つの観点から、スルーホール径ＷＨは、１００〜３００μｍの範囲であることが望ましい。
【００３５】
切削溝Ｓの交点位置にスルーホールＨを形成することで、例えば、第１音響整合素子３１の中心にスルーホールが形成された場合に比して、スルーホールＨによって削り取られる第１音響整合素子３１部分の量を低減することができる。これにより、スルーホールＨによる、感度低下や超音波の散乱等の音響的悪影響を最小限に留めることが可能となる。
【００３６】
なお、スルーホールの形成パターンは、上記の形成パターンに限定されない。例えば、頭４に示すように、上下面の電気的接続をより確実にするために、各第１音響整合素子３１に２つのホール内面が形成されるように、切削溝９０の交点２箇所に対して一箇所形成しても良い。さらには、全ての交点にスルーホールを形成しても良い。
【００３７】
次に、第１音響整合層３０の製造工程を説明する。図４は、第１音響整合層３０の製造工程の流れを示す図である。まず、図５に示すように、穴あけ加工によって、板形状を有する非導電体（以下、非導電体板と呼ぶ）７０にＸ軸及びＹ軸に沿ってホールピッチＰＨでスルーホール（貫通孔）Ｈを形成する。（ステップＳ１）。スルーホールＨの中心軸は、Ｚ軸に略平行である。なお、図５は、非導電体板７０の一部を示した斜視図である。
【００３８】
ホールピッチＰＨは、第１音響整合素子３１の幅ＷＡや後工程での切削ピッチＰＳ、導通の確実性・信頼性等（すなわち、スルーホールの数）に基づいて決定される。例えば、第１音響整合素子ピッチＰＡを４００μｍ、切削溝９０の幅ＷＳを５０μｍとすると、ホールピッチＰＨは９００μｍである。スルーホールＨを形成することにより、非導電体板７０には、ホール内面７１が形成される。
【００３９】
スルーホールＨの形成手段としては、ドリルを用いた機械加工や、レーザー加工、エッチング加工、ウォータージェット加工等がある。レーザー加工とエッチング加工とでは、ホール内面７１に傾斜が生じてしまう。ウォータージェット加工では、スルーホールＨの直径が大きくなりすぎてしまう。
【００４０】
ドリルによる機械加工では、ホール内面７１に傾斜はつかず、最小で１００μｍ径の円形のスルーホールＨを形成することが可能である。そのため、ドリルによる機械加工は、本実施形態のスルーホール形成手段に最適である。
【００４１】
次に図６に示すように、ホール内面７１をメッキ処理し、第１メッキ層７２を形成する（ステップＳ２）。第１メッキ層７２は、非導電体板７０の上下面に達する。
【００４２】
次に図７に示すように、第１メッキ層７２が形成された非導電体板７０の上下面をメッキし、第２メッキ層７３と第３メッキ層７４とを形成する（ステップＳ３）。これにより第１音響整合板７７５が完成する。上下面へのメッキ層形成工程は、圧電振動子２０の上側電極２４との導通の確実性・信頼性を向上させるために行なう。従って、導通の確実性・信頼性を問題としないのなら、第２メッキ層７３と第３メッキ層７４とを形成する必要はない。
【００４３】
次に図８に示すように、板状の圧電体板２５と、第１音響整合板７５と、第２音響整合板４２とを接合し、ブロック８０を構成する（ステップＳ４）。圧電体板２５は、板状の圧電体部材２６と、圧電体部材２６の下面に形成された下側電極２７と、圧電体部材２６の上面に形成された上側電極２８とから構成される。第２音響整合板４２は、カーボン等を材料として形成される。圧電体板２５と第１音響整合板７１とは、上側電極２８と第１メッキ層７２とが略直交する向きで接合される。
【００４４】
接合方法は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とする接着剤を接合面に塗布し、加圧、加温することにより実現される。接着剤としては、快削性の良い、硬度の高いエポキシ樹脂を主成分とする接着剤が良い。なお、上記のブロック８０の構成工程は、予め製造された第１音響整合板７１を用いてもよい。
【００４５】
接着の結果、スルーホールＨに接着剤が充填される。充填された接着剤は、ステップＳ５における切削によって、第１メッキ層７２が剥がれ落ちることを防止する。また、より確実に第１音響整合素子３１の上下面を導通させるために、エポキシ樹脂等の接着剤に導電性のフィラーを混入させても良い。フィラーとしては、極めて粒径の小さい、例えばカーボン粉末（すす）がよい。
【００４６】
次に図８の点線で示すように、切削溝ＳがスルーホールＨと隣り合うスルーホールＨ間の中心とを通るように、ブロック８０を、Ｘ軸に沿って切削ピッチＰＳＸで、Ｙ軸に沿って切削ピッチＰＳＹで縦横に切削する（ステップＳ５）。この切削によって、圧電体板２５と第１音響整合板７５と第２音響整合板４２とはそれぞれ、複数の圧電素子２１、複数の第１音響整合素子３１、複数の第２音響整合素子４１に分割される。切削により、第１メッキ層７２は中間メッキ層３３、第２メッキ層７３は下側メッキ層３４、第３メッキ層７４は上側メッキ層３５となる。切削が行なわれると、圧電振動子４０と第１音響整合層３０と第２音響整合層４０とが完成する。切削加工の手段としては、例えば、刃幅３０μｍ〜５０μｍを有するダイヤモンドブレードが適当である。切削処理によって、スルーホールＨに充填された樹脂も切削される。切削処理後には、スルーホールＨのうち切削溝Ｓと重なる部分には樹脂は充填されておらず、スルーホールＨのうち切削溝Ｓち重ならない部分のみに樹脂が充填されている。
【００４７】
上記の第１音響整合層３０の製造方法は、ホールピッチＰＨに応じた切削ピッチの決定や切削位置の調整を除いては、既存技術の方法を用いている。つまり、本実施形態に特有な第１音響整合板７４を用いることで、既存技術による低コストの機械加工で、圧電振動子２０、第１音響整合層３０、及び第２音響整合層４０を製造することが可能となる。
【００４８】
次に超音波探触子１を備えた超音波診断装置について説明する。図９は、超音波診断装置１００の構成を示す図である。図９に示すように、超音波診断装置１００は、制御回路１１０を中枢として、超音波探触子１と、送信回路１１２、受信回路１１４、信号処理回路１１６、及び表示装置１１８を備える。
【００４９】
超音波探触子１の第２ＦＰＣ５０は、個々の上側電極２４を独立して電気的に引き出す。図１０は、個々の上側電極２４を独立して電気的に引き出すための第２ＦＰＣの斜視図である。図１０に示すように、第２ＦＰＣ５０は、複数の上側電極２４をそれぞれ独立して電気的に引き出すための複数の配線５１を有する。配線５１は、極薄の銅等によって形成される。複数の配線５１が形成された第２ＦＰＣ５０は、切削溝Ｓの位置に合わせて、第２音響整合層４０に加圧接着される。この様に、個々の上面電極２４から独立して信号リードをとることが可能であるため、音響的な悪影響を低減することが可能である。従って、発生される画像の解像度が向上する。下側電極２３と上側電極２４とは、プローブケーブルを介して送信回路１１２又は受信回路１１４に接続される。
【００５０】
送信回路１１２は、超音波を発生させるための駆動信号を発生し、発生した駆動信号を各圧電素子２１に供給することにより、各圧電素子２１に超音波を発生させる。受信回路１１４は、各圧電素子２１からのエコー信号を遅延加算処理する。信号処理回路１１６は、受信回路１１４からのエコー信号の供給を受け、Ｂモード画像のデータやドプラ画像のデータを発生する。表示装置１１８は、発生されたＢモード画像やドプラ画像を表示する。
【００５１】
上側電極２４を送信回路１１２や受信回路１１４に接続するのではなく、アース接続が必要な場合がある。図１１は、この場合における超音波診断装置２００の構成を示す図である。図１１に示すように、超音波診断装置２００は、制御回路１１０を中枢として、超音波探触子１´、送受信回路１２０、信号処理回路１１６、及び表示装置１１８を備える。
【００５２】
超音波探触子１´の第２ＦＰＣ５０は、ＦＰＣベース上に極薄の銅メッキを施したフィルムが加圧接着されている。各上側電極２４は、プローブケーブルを介して接地レベルに接続される。各下側電極２３は、プローブケーブルを介して送受信回路１２０に接続される。
【００５３】
送受信回路１２０は、超音波を発生させるための駆動信号を発生し、発生した駆動信号を各圧電素子２１に供給することにより、各圧電素子２１に超音波を発生させる。また、送受信部５は、各圧電素子２１からのエコー信号を遅延加算処理する。
【００５４】
なお、第２ＦＰＣ５０は、第２音響整合層４０の上面に接合するとしたが、これに限定する必要はない。例えば、第２ＦＰＣ５０は、第１音響整合層の上面に接合しても良い。また、音響整合層は３層用いるとしたが、２層や１層、或いは４層以上用いてもよい。
【００５５】
以上述ように本実施形態は、非導電板に複数のスルーホールＨを形成し、複数のホール内面に中間メッキ層３３を形成する。そして、各音響整合素子３１に少なくとも一つの中間メッキ層３３が含まれるように非導電体板を切削し、複数の音響整合素子３１に分割する。かくして本実施形態によれば、簡便且つ確実に音響整合層３０の各素子３１の上下面を導通することを可能とする。
【００５６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波探触子の概略的構造を示す斜視図。
【図２】図１の超音波探触子から第２ＦＰＣと第３音響整合層とを除き、一部切り欠いて示す斜視図。
【図３】図１の第１音響整合層の一部のＸＹ断面を示す図。
【図４】図１の第１音響整合層の製造工程の流れを示す図。
【図５】図４のステップＳ１に係る非導電体板を示す図。
【図６】図４のステップＳ２に係る非導電体板を示す図。
【図７】図４のステップＳ３に係る非導電体板を示す図。
【図８】図４のステップＳ４に係るブロックを示す図。
【図９】図１の超音波探触子を備える超音波診断装置の構成を示す図。
【図１０】図９の超音波診断装置に係る第２ＦＰＣ上の配線を示す図。
【図１１】図９とは異なる、図１の超音波探触子を備える超音波診断装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１…超音波探触子、１０…バッキング、２０…圧電振動子、２１…圧電素子、２２…圧電体、２３…下側電極、２４…上側電極、２５…圧電体板、２６…圧電体部材、３０…第１音響整合層、３１…音響整合素子、３２…非導電性部材（非導電体）、３３…中間メッキ層、３４…下側メッキ層、３５…上側メッキ層、４０…第２音響整合層、４１…第２音響整合素子、４２…第２音響整合板、５０…第２フレキシブルプリント版（ＦＰＣ）、５１…配線、６０…第３音響整合層、７０…非導電性板、８０…ブロック、Ｓ…切削溝、Ｈ…スルーホール、１００…超音波診断装置、１１０…制御回路、１１２…送信回路、１１４…受信回路、１１６…信号処理回路、１１８…表示装置、１２０…送受信回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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