(57)【要約】      （修正有）【課題】電極の取り付け及び電極の接点の形成が容易である超音波トランスデューサを提供する。【解決手段】２つの電極を持つ圧電素子を有する超音波トランスデューサであって、２つの電極は、いずれの場合も超音波センサーの関連電気端子との電気接点であり、少なくとも１つの電極は導電皮膜から形成され、圧電素子の広い範囲に適用されており、電極及び電気端子との接続を形成するための関連接続経路を形成する導電皮膜は、ワンピースで形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの電極を持ち、各々の電極は、超音波トランスデューサ（２）の関連電極端子に接続している、圧電素子を有する超音波トランスデューサであって、
前記超音波トランスデューサにおいては、少なくとも１つの電極は、導電皮膜から形成されており、前記圧電素子上の広い領域に付与され、
前記２つの電極を形成する前記導電皮膜（５，７）と、前記電極端子（６，８）との接点を形成するための関連接触経路とは、ワンピースで形成されている、ことを特徴とする超音波トランスデューサ。
【請求項２】
前記導電皮膜（５，７）は、金属皮膜である、ことを特徴とする請求項１に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項３】
前記導電皮膜（５）は、前記圧電素子（１）にある１側面（３，４）の全エリアに適用される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項４】
前記導電皮膜（５）は、前記圧電素子（１）に接着剤で接続されている、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項５】
前記導電皮膜（５，７）は、トラックとして形成されている、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項６】
前記導電皮膜（５，７）は、ぴったりと合った皮膜から製造されている、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項７】
前記電極（３，４）の領域にある前記導電皮膜（５，７）の幅は、前記接触経路の領域にある前記導電皮膜（５，７）の幅と一致する、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項８】
前記導電皮膜（５，７）は、前記超音波トランスデューサ（２）の回路基板（６，８）と接続されている、ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項９】
導電皮膜（５，７）は、前記圧電素子にある両電極（３，４）との接続を形成する、ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの電極を持ち、各々の電極は超音波トランスデューサの関連電気回路に接続し、少なくとも１つの電極は導電皮膜で形成され、圧電素子の広い範囲に適用される、圧電素子を有する超音波トランスデューサに関連している。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧電セラミックスまたは圧電素子は、音波発生または音波検出のための超音波トランスデューサに用いられている。電界は、機械的運動(a mechanical movement)を発生させるために、これらの圧電素子に付与されなければならない。この目的のため、一般的に、２つの対向する側面は、電極に適合する。これらの電極は通常、電界を発生させるために、圧電素子上に直接焼き付けられる(print)かまたはスパッタ(sputter)される。それに応じて、電気接点は電極を用いて形成される。一般に、細いワイヤは、この目的のために用いられ、電極にはんだ付けされる。この過程において、これらの細いワイヤ、多くの場合５０μｍ未満の直径を有するワイヤ、の調節及びはんだ付けは非常に難しい。電極材質自体は、多くの場合やっとのことではんだ付けされ、さらに、セラミックは優れた熱導体であるため、はんだ付けの過程に必要な温度もやっとのことで達成される、というのが悩みである。温度が高すぎると、セラミックの部分的な消極(depolarisation)も起こりかねなく、電気機械トランスデューサの過程に対する効率にマイナスの影響を与える。
【０００３】
序文で述べられているタイプの超音波トランスデューサは、ＤＥ  １００  １８  ３５５  Ａ１において提案されている。そこでは、超音波トランスデューサのより単純な製造のために、幾何構造を用いた導電トラック皮膜(a conductive track film)の使用法が説明されており、超音波トランスデューサの個々のトランスデューサ素子の幾何分布は、幾何構造によって決定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ公開特許ＤＥ  １００  １８  ３５５  Ａ１
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、序文で述べられているタイプの、電極の取り付け及び電極の接点の形成がとりわけ容易である、装置を製造することである。
【０００６】
この目的は、請求項１に記載の特長を有する超音波トランスデューサによって達成される。有益なさらなる詳細は従属請求項において説明されている。
【０００７】
２つの電極を持つ圧電素子を有する超音波トランスデューサにおいて、２つの電極は、電気接点を用いた超音波センサーの関連回路に接続されており、少なくとも１つの電極は導電皮膜から形成され、圧電素子の広い範囲に適用されており、規定(provision)は、電極及び関連電気接続を形成する導電皮膜が導電皮膜からワンピースで形成されている、という本発明に従って作成される。この手段によって、電極の取り付け及び電極の接点の形成はまとめられ、１つの動作へと単純化される。電極と接点とがまとめられることによって、電気接点を作るための付加的な素子は省かれる。電極との接点が形成されることによってはんだ付けの過程が排除されるので、熱による圧電セラミック素子または圧電素子への損傷は除かれる。本発明に従った発明を用いることによって、圧電セラミックを有する接点の位置は比較的自由に選択される。
【０００８】
導電皮膜は、金属皮膜が好ましい。本発明においては、金属皮膜として特に銅が適している。しかし、他の金属または導電炭素皮膜もまた考慮される。本発明の好ましい実施形態において、導電皮膜は、圧電素子にある一方の側面における全エリアに適用される。この手段によって、圧電素子の全エリアは、平ら及び確実に係合され、より大きな規模の力によって、操作も比較的単純化される。この過程において、導電皮膜は、圧電素子に接着剤で固定されているのが好ましい。導電皮膜は、電極を形成する圧電素子の縦軸方向に直線的に連続する連続トラック(continuous track)として形成されるのが好ましく、それによって、導電皮膜は、電気接点または接触経路を形成し、それを用いて、超音波トランスデューサにおいて適切な電気端子が製造される。代替として、導電皮膜は、ぴったりと合った（tailored）皮膜から製造されているのが好ましい。このようなぴったりと合った皮膜は、圧電素子のいずれの位置においても、すなわち、圧電措置の縦軸に対して９０度の角度であっても、電気接点を形成することができる。電極の領域にある導電皮膜の幅は、電気端子の領域、言い換えれば、圧電素子を越えて突出する領域、にある導電皮膜の幅と一致するのが好ましい。さらに、導電皮膜は、はんだ付けまたは接着剤で取り付けられることによって、回路基板との接続を形成するのが好ましい。
【０００９】
他の好適な実施形態において、圧電素子にある２つの対向する側面は、各々が電極として導電皮膜に適合され、同時に、電極は、超音波トランスデューサの端子への電気的接続を形成する。
【００１０】
以下において、図面に示されている実施形態の例を参照して、本発明はより明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】圧電素子及び超音波トランスデューサ内の接触を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
詳しく図示されていないが、圧電素子１は、超音波トランスデューサ２に設置されている。電界の発生に関して、電気接点は圧電素子にある２つの対向する側面３，４で形成される。圧電素子１は、振動を引き起こすように、超音波トランスデューサ内に保持される。一般的に、圧電素子１は、超音波トランスデューサ２内の鋳込み材料に保持されている。図面は、上位電極及び下位電極とも呼ばれる２つの導電皮膜５及び７が、いずれの場合もいくぶん側面に沿って圧電素子１から引き出され、その後、隣接する接触点６及び８に電気的に接続される、ということを示している。本発明に従って、取り付けられる電極のうちの少なくとも１つは、圧電素子１を越えて延在する導電皮膜５から成り、同時に、電極端子への経路となる電気的接続または接触、すなわち超音波トランスデューサ２内の電気回路、も形成する。図面には、回路基板の一部が示されており、導電皮膜５はこの回路基板にはんだ付けされ、電気接点を形成している。同様に、圧電素子１の側面４には電極があり、この電極は通常通りに設計されているかまたは導電皮膜７として設計されている。それゆえ、導電皮膜７は、上側３に設置されている導電皮膜５と同様に、圧電素子１を越えて延在することと、分離接触点(a separate contact point)８との接点を形成するために用いられることと、が可能である。この種の導電皮膜を用いた２つの対向する電極の接点は、好ましくは圧電素子にある別々の側面に作られるので、導電皮膜間のいずれの不要な電気接点も遮断される。本明細書で示されている実施形態において、アセンブリは、皮膜５及び７間のいずれの接点も遮断されるように構成されている。代替として、導電皮膜は、危険域(critical sections)にある絶縁体を有することも可能である。
【符号の説明】
【００１３】
１  圧電素子、２  超音波トランスデューサ、３  側面、４  側面、５  導電皮膜、６  接触点
【図１】
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【外国語明細書】
2009268070000001.pdf