[发明专利]超声波换能器、超声波探头以及超声波换能器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声波换能器、超声波探头以及超声波换能器的制造方法。

背景技术

超声波探头具有多个压电体和用来在上述压电体间施加电压的电极。压电体的电极的引出方法多种多样。例如，有使在压电体的超声波放射方向侧的前面配置的电极与基板、例如FPC（Flexible Printed Circuits，挠性印刷电路）导通的方法。从FPC引出的信号被发送到收发电路。

一般被作为FPC的基础材料使用的聚酰亚胺的声阻抗是3Mrayl左右。此外，压电体的声阻抗是30Mrayl以上。这样，由于存在大的差，因此使FPC与压电体直接接合会产生声响的失配。若存在声响的失配，则超声波束在声阻抗的差别大的边界反射。作为解决该问题的方法之一，有在FPC与压电体之间设置声匹配层作为使超声波有效传播的中间层的方法。

此外，为了减轻上述的声响的失配，有构成多层声匹配层的情况。在该结构下，阶梯性地将具有从FPC的声阻抗（例如3Mrayl）到压电体的声阻抗（例如30Mrayl）之间的不同声阻抗的多个声匹配层层叠。

在该结构中，例如若将适合于声匹配层的第1层的声阻抗设为9～15Mrayl左右，则作为具有这样的声阻抗的材料，具有可加工陶瓷。可加工陶瓷以云母为主成分且具有非导电性。

这里，必须形成从压电体的电极到FPC电导通的结构（导通路径）。因而在将非导电性的声匹配层配置在第1层的情况下，必须在该非导电性的声匹配层设置导通路径。

例如在二维阵列的超声波换能器中，必须从数量庞大的各个元件到FPC将电极引出。因此，以往，具有对非导电性的声匹配层、沿层叠方向、对应于压电体的数量、排列而设置了具有导电性的贯通孔的结构的超声波换能器。根据该超声波换能器，在声匹配层设置多个贯通孔，在该贯通孔的整面实施例如镀层处理，确保了导通路径。

此外，以往，有形成将导电性膜设于两面的非导电性材料的板、使该板的导电性膜的面彼此重合而形成非导电性声匹配层的超声波换能器的制造方法。作为一例，形成具有与压电体的间距相同的宽度的非导电性材料的板，在其两面设置导电性膜。使该板重合与压电体的行数或列数对应的数量，形成若干个块（block），进而使块彼此重合，形成声匹配层。根据通过这样的工序形成的声匹配层，板与板的重合面作为电极与FPC之间的导通路径而发挥功能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－130611号公报

专利文献2：日本特开2009－177342号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，根据这些制造方法，制造工序繁琐。此外，对位困难而制造成本变高。例如，对应于压电体的数量、排列而形成贯通孔的工序有使成本增加的可能，此外，确保贯通孔的位置精度的操作是繁琐的。此外，使非导电性材料的板在形成导电性膜后重合的声匹配层的制造工序是复杂的，并有可能导致制造成本的增加。

本实施方式的目的在于，提供一种能够避免非导电性的声匹配层的制造工序的繁琐、并确保基板与压电体的电极之间的导通路径的超声波换能器及其制造方法、超声波探头。

用来解决课题的手段

本实施方式的超声波换能器具备二维配置的多个压电体。压电体分别设有电极。还具备非导电性声匹配层以及导电性声匹配层，该非导电性声匹配层具有电极侧的第一面和作为第一面的相反侧的第二面，该导电性声匹配层配置在上述第二面。此外，具备配置在非导电性声匹配层的第二面侧的基板。在非导电性声匹配层的第一面与第二面之间设有多个槽，上述多个槽贯通非导电性声匹配层，并到达压电体、导电性声匹配层或基板的中途。此外，电极与基板经由槽而电导通。

附图说明

图1是表示第1实施方式的超声波换能器的概要的概略立体图。

图2是表示第1实施方式的声匹配层及压电体的层叠体的概略立体图。

图3A是表示第1实施方式的非导电性声匹配层及导电性声匹配层的层叠体的槽的概略立体图。

图3B是表示在图3A的槽中填充了树脂的状态的概略立体图。

图4是表示第1实施方式的超声波换能器的制造工序的一部分的概略立体图。

图5是表示第1实施方式的超声波换能器的制造工序中的、图4的下一工序的概略立体图。

图6是表示第1实施方式的超声波换能器的制造工序中的、图5的下一工序的概略立体图。

图7是表示第1实施方式的超声波换能器的制造工序中的、图6的下一工序的概略立体图。