超声波振动器件，超声波振动器件的制造方法以及超声波医疗装置制造方法及图纸

超声波振动器件(2)具备在两个金属块(32、33、39、44(71、72))之间层叠多个压电单晶元件层(61(73))而成的层叠振子(41)，通过熔点为多个压电单晶元件层(61(73))的居里点的一半以下的接合金属(76)，两个金属块(32、33、39、44(71、72))和多个压电单晶元件层(61(73))分别在层叠方向上被熔融接合，从而能够实现无铅、减轻加工成本而变为廉价。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波振动器件，超声波振动器件的制造方法以及超声波医疗装置
本专利技术涉及激励超声波振动的超声波振动器件、该超声波振动器件的制造方法、具备超声波振动器件的超声波医疗装置。
技术介绍
近年来，超声波医疗装置中例如有进行生物体组织的凝固或切开处理的超声波处理工具，该超声波处理工具中设有发生超声波振动的超声波振子。以往的超声波处理工具中，在机头内，作为超声波振子(超声波振动源)，内置有例如JP特开2009－220014号公报所示的螺栓紧固兰杰文(Langevin)振子。对这样的以往的螺栓紧固兰杰文振子而言，将电信号变换为机械振动的压电元件被由金属部件构成的前块(frontmass)、后块(backmass)夹住，通过螺栓被牢固地紧固而一体化，整体一体地振动。另外，将通过金属部件夹住压电元件并通过包括粘接等在内的任一种方法一体化而振动的振子称作兰杰文振子，将作为一体化的方法而使用基于螺栓的紧固的振子称作螺栓紧固兰杰文振子。作为一般的结构，使用锆钛酸铅(PZT：Pb(Zrx,Ti1－x)O3)作为压电元件，压电元件的形状被加工成环状，螺栓插通到环内部。作为这样的压电元件的PZT具有高生产性及高电气机械变换效率，作为压电材料具有优良的特性，因此长年在超声波振子、致动器等多种领域中使用。但是，PZT使用铅。因此，从近年来对环境的不良影响的观点出发，希望使用不使用铅的无铅压电材料。因此，作为无铅压电材料且具有较高的电气机械变换效率的材料，有时使用压电单晶。该压电单晶由于加工性不太好，因此为了在兰杰文振子或螺栓紧固兰杰文振子中使用，希望有能够廉价地加工并且容易地进行组装的方法。为了像这样使用压电单晶来构成与以往相同形状的螺栓紧固兰杰文振子，需要从大尺寸的晶片通过机械加工逐一加工为具有期望的尺寸的环形状的压电振子。与从糊剂通过烧结制作的PZT等的陶瓷不同，不能不进行机械加工就自始做成环形状。并且，压电单晶的机械加工容易发生材料的焦电性、结晶的劈开性、由脆性引起的破碎等机械加工不良，因此有加工困难、加工成本变高的问题。进而，在一个螺栓紧固兰杰文振子中，需要使用多个加工困难、加工成本高的压电振子。因此，使用压电单晶的兰杰文振子存在成本变得非常高的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术是鉴于上述情况而作出的，其目的是提供一种减轻无铅压电单晶的加工成本而能够廉价地制作的超声波振动器件、该超声波振动器件的制造方法和具备超声波振动器件的超声波医疗装置。用于解决问题的手段本专利技术中的一个方式的超声波振动器件具备在两个金属块之间层叠多个压电单晶元件层而成的层叠振子；通过熔点为所述多个压电单晶元件层的居里点的一半以下的接合金属，至少使所述多个压电单晶元件层各自在层叠方向上熔融接合。此外，本专利技术中的一个方式的超声波振动器件的制造方法，所述超声波振动器件具备在两个金属块之间层叠多个压电单晶元件层而成的层叠振子，通过熔点为所述多个压电单晶元件层的居里点的一半以下的接合金属，至少使所述多个压电单晶元件层各自在层叠方向上熔融接合，所述超声波振动器件的制造方法为：将在第1所述金属块、多个压电单晶片以及第2所述金属块之间分别设置所述接合金属而层叠形成的层叠体加热到所述接合金属的熔点以上之后，慢慢冷却，形成通过熔融接合而各层叠材料被一体化而形成的块体，从所述接合块体进行机械加工而切出多个柱状体，在所述柱状体中的所述第1金属块的部分，加工出对超声波振动进行放大的变幅部。进而，本专利技术中的一个方式的超声波医疗装置，具备：超声波振动器件，具有在两个金属块之间层叠多个压电单晶元件层而成的层叠振子，通过熔点为所述多个压电单晶元件层的居里点的一半以下的接合金属，至少使所述多个压电单晶元件层各自在层叠方向上熔融接合；以及探头前端部，传递由所述超声波振动器件产生的超声波振动，对生物体组织进行处理。根据以上记载的本专利技术，能够提供减轻无铅压电单晶的加工成本而能够廉价地制造的超声波振动器件、该超声波振动器件的制造方法、具备超声波振动器件的超声波医疗装置。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式的超声波医疗装置的整体结构的剖视图。图2是表示本专利技术的第1实施方式的振子单元的整体的概略结构的图。图3是表示本专利技术的第1实施方式的其他形态的超声波医疗装置的整体结构的剖视图。图4是表示本专利技术的第1实施方式的超声波振子的结构的立体图。图5是表示本专利技术的第1实施方式的超声波振子的结构的剖视图。图6是表示本专利技术的第1实施方式的各种层叠材料的结构的剖视图。图7是表示本专利技术的第1实施方式的各种层叠材料被接合而成的接合块体的剖视图。图8是表示本专利技术的第1实施方式的各种层叠材料被接合而成的接合块体的立体图。图9是表示本专利技术的第1实施方式的从接合块体切出的接合柱状体的立体图。图10是表示本专利技术的第1实施方式的接合柱状体的剖视图。图11是表示本专利技术的第1实施方式的从接合柱状体形成了变幅部(horn)的超声波振子的立体图。图12是表示本专利技术的第1实施方式的超声波振子的剖视图。图13是表示本专利技术的第1实施方式的在电极上连接了FPC的超声波振子的立体图。图14是表示本专利技术的第1实施方式的在电极上连接了FPC的超声波振子的剖视图。图15是表示本专利技术的第1实施方式的变形例的各种层叠材料的结构的剖视图。图16是表示本专利技术的第2实施方式的各种层叠材料的结构的剖视图。图17是表示本专利技术的第2实施方式的在电极上连接了FPC的超声波振子的立体图。图18是表示本专利技术的第2实施方式的在电极上连接了FPC的超声波振子的剖视图。图19是表示本专利技术的第3实施方式的超声波振子的一例的后视图。图20是表示本专利技术的第3实施方式的在超声波振子上形成有两个平面部的一例的后视图。图21是表示本专利技术的第3实施方式的在图20的电极上连接了FPC的超声波振子的立体图。图22是表示本专利技术的第3实施方式的在超声波振子上形成有四个平面部的一例的后视图。图23是表示本专利技术的第3实施方式的连接有图22的FPC的超声波振子的立体图。具体实施方式以下，利用附图对本专利技术进行说明。另外，以下的说明中，应注意基于各实施方式的附图是示意性的，各部分的厚度与宽度的关系、各部分的厚度的比率等与现实的产品不同，在附图彼此之间也有包含彼此的尺寸关系、比率不同的部分的情况。(第1实施方式)首先，以下基于附图对本专利技术的第1实施方式进行说明。图1是表示超声波医疗装置的整体结构的剖视图，图2是表示振子单元的整体的概略结构的图，图3是表示其他形态的超声波医疗装置的整体结构的剖视图，图4是表示超声波振子的结构的立体图，图5是表示超声波振子的结构的剖视图，图6是表示各种层叠材料的结构的剖视图，图7是表示各种层叠材料被接合而成的接合块体的剖视图，图8是表示各种层叠材料被接合而成的接合块体的立体图，图9是表示从接合块体切出的接合柱状体的立体图，图10是表示接合柱状体的剖视图，图11是表示从接合柱状体形成了变幅部的超声波振子的立体图，图12是表示超声波振子的剖视图，图13是表示在电极上连接有FPC的超声波振子的立体图，图14是表示在电极上连接有FPC的超声波振子的剖视图，图15是表示变形例的各种层叠材料的结构的剖视图。(超声波医疗装置)如图1所示，超声波医疗装置1设有具有主要发生超声波振动的超声波振子2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波振动器件，具备在两个金属块之间层叠多个压电单晶元件层而成的层叠振子，其特征在于，通过熔点为所述多个压电单晶元件层的居里点的一半以下的接合金属，至少使所述多个压电单晶元件层各自在层叠方向上熔融接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.03 JP 2012-1730331.一种超声波振动器件，具备在第1金属块和第2金属块之间层叠无铅的多个压电单晶元件层而成的层叠振子，其特征在于，通过熔点为所述多个压电单晶元件层的居里点的一半以下的无铅的接合金属，至少使所述多个压电单晶元件层各自在层叠方向上熔融接合。2.如权利要求1所述的超声波振动器件，其特征在于，所述接合金属构成在所述多个压电单晶元件层之间层叠的多个电极层。3.如权利要求1所述的超声波振动器件，其特征在于，在所述多个压电单晶元件层之间层叠具有规定的厚度的多个金属间隔件，通过所述接合金属将所述多个金属间隔件和所述多个压电单晶元件层在层叠方向上熔融接合，所述多个金属间隔件构成在所述多个压电单晶元件层之间层叠的多个电极层。4.如权利要求2或3所述的超声波振动器件，其特征在于，具备将所述多个电极层的正电极彼此或负电极彼此电连接的通电部；将所述通电部与所述正电极或所述负电极电连接的所述层叠振子的侧面形成为平面。5.如权利要求1～3中任一项所述的超声波振动器件，其特征在于，所述多个压电单晶元件层由铌酸锂形成，所述接合金属使用熔点为所述铌酸锂的居里点的一半以下的A...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤宽，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP