超声波振子、超声波探头以及超声波振子的制造方法技术

本发明专利技术的超声波振子包括多个压电元件、用于相对于压电元件输入输出电信号的基板、设在压电元件和所述基板之间且将所述压电元件和所述基板电连接的多个信号输入输出用电极、设在多个压电元件的配设有所述信号输入输出用电极的一侧且用于使利用该多个压电元件的动作发出的力衰减的多个背衬件、以及用于密封连接基板和信号输入输出用电极的电路径的至少一部分的外表面的多个密封部，多个压电元件、多个背衬件、基板的一部分、多个信号输入输出用电极以及多个密封部是将层叠分别构成该压电元件、该背衬件、该基板、该信号输入输出用电极以及该密封部的多个材料而形成的成形用构件沿着该层叠方向进行分割而成的。

The manufacturing method of ultrasonic oscillator, ultrasonic probe and ultrasonic oscillator

The invention of the ultrasonic vibrator comprises a plurality of piezoelectric element, piezoelectric element relative to the input and output signals of the piezoelectric element located in the substrate, and the substrate and between the piezoelectric element and the substrate is electrically connected to the plurality of signal input and output electrodes, a plurality of piezoelectric elements with set the signal input and output electrodes used for the side and make use of a plurality of piezoelectric elements from the action force attenuation of a plurality of backing, and used to seal the connection substrate and electrode for signal input and output circuit size of at least a portion of the outer surface of a sealing portion, a plurality of piezoelectric a plurality of components, a backing substrate, a part and a plurality of signal input and output electrode and a plurality of sealing part is respectively form the laminated piezoelectric element, the backing and the substrate, the electrode and the signal input and output The forming components formed by a plurality of materials of the seal are segmented along the overlapping direction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波振子、超声波探头以及超声波振子的制造方法
本专利技术涉及用于向观测对象射出超声波、并且接收由观测对象反射来的超声波回波并转换为回波信号进行输出的超声波振子、超声波探头以及超声波振子的制造方法。
技术介绍
为了观测作为观测对象的生物体组织或者材料的特性，有时应用超声波。具体地讲，通过超声波振子向观测对象发送超声波，接收由该观测对象反射来的超声波回波，超声波观测装置对接收到的超声波回波实施规定的信号处理，从而能够获取与观测对象的特性相关的信息。超声波振子具备多个压电元件，该压电元件用于将电脉冲信号转换为超声波脉冲(声脉冲)并向观测对象照射，并且将由观测对象反射来的超声波回波转换为以电压变化体现的电回波信号进行输出(例如参照专利文献1)。例如通过将多个压电元件呈阵列状设置，电子地切换与收发信号相关的元件、或者对各超声波振子的压电体的收发信号施加延迟，从而自观测对象获取超声波回波。然而，各压电元件利用布线与进行脉冲信号的发送和回波信号的接收的电路板电连接。压电元件和布线例如利用软钎焊料相连接，但有可能由软钎焊时的热导致压电元件的特性发生去极等劣化。作为抑制压电元件的去极的技术，公开有这样的技术：通过在构成压电元件的母材的侧面形成用于与电路板电连接的导电性的薄膜，在薄膜形成之后分割母材，从而不进行软钎焊就能够将多个压电元件和电路板电连接(例如参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002－224104号公报专利文献2：日本特开2007－201901号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，例如在向被检体内插入并进行该被检体内的观察的内窥镜上安装超声波振子的情况等时，寻求超声波振子的小型化。在将超声波振子小型化的情况下，期望缩窄多个压电元件之间的间距，但在专利文献2所公开的技术中，有时因以窄间距分割母材时产生的应力等导致薄膜自母材(压电元件)剥离。本专利技术即是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够抑制压电元件的特性劣化、并且实现多个压电元件的窄间距化的超声波振子、超声波探头以及超声波振子的制造方法。用于解决问题的方案为了解决上述的问题、达到目的，本专利技术的超声波振子的特征在于，包括：多个压电元件，其用于与电信号的输入相应地射出超声波、并且将从外部入射的超声波转换为电信号；基板，其用于相对于各压电元件输入输出电信号；多个信号输入输出用电极，其设在所述压电元件和所述基板之间，这些信号输入输出用电极将所述压电元件和所述基板电连接；多个背衬件，其设在所述多个压电元件的配设有所述信号输入输出用电极的一侧，该背衬件用于使利用该多个压电元件的动作发出的超声波振动衰减；以及多个密封部，其用于密封连接所述基板和所述信号输入输出用电极的电路径的至少一部分的外表面，所述多个压电元件、所述多个背衬件、所述基板的一部分、所述多个信号输入输出用电极以及所述多个密封部是将层叠分别构成该压电元件、该背衬件、该基板、该信号输入输出用电极以及该密封部的多个材料而形成的成形用构件沿着该层叠方向进行分割而成的。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的特征在于，该超声波振子还包括：壁部，其包围至少具有所述压电元件、所述背衬件、所述信号输入输出用电极以及所述密封部的多个振荡部；以及第2背衬件，其设在所述壁部和所述多个振荡部所形成的中空空间，用于使所述超声波振动衰减。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的特征在于，所述信号输入输出用电极具有形成所述电路径的一部分的厚壁部。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的特征在于，该超声波振子包括连接电极，该连接电极分别与所述基板和所述信号输入输出用电极相连接，形成所述电路径。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的特征在于，所述基板的一部分保持于所述背衬件，所述连接电极隔着所述背衬件的侧面与所述基板相连接。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的特征在于，所述连接电极包括利用物理蒸镀法形成的薄膜和利用湿式镀敷形成的镀覆膜。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的特征在于，所述基板的一部分埋设于所述背衬件。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的特征在于，所述基板的一部分沿着所述背衬件的侧面进行设置。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的特征在于，该超声波振子还包括：第2电极，其与所述信号输入输出用电极成对；以及声阻匹配层，其设在所述压电元件的配设有所述背衬件的一侧的相反侧，该声阻匹配层用于调整所述超声波的声阻抗，所述第2电极借助设在所述声阻匹配层和所述压电元件之间的导电性树脂接地于接地电位。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的特征在于，所述多个压电元件在分割所述成形用构件而成的扫描方向和与该扫描方向大致正交的正视方向上进行排列。此外，本专利技术的超声波探头的特征在于，在顶端具备上述专利技术的超声波振子。此外，本专利技术的超声波振子的制造方法的特征在于，包括以下的工序：层叠构件制作工序，层叠分别构成多个压电元件、基板的一部分、多个信号输入输出用电极以及多个背衬件的多个材料而制作层叠构件，所述压电元件用于与电信号的输入相应地射出超声波，并且将从外部入射的超声波转换为电信号，所述基板用于相对于各压电元件输入输出电信号，所述信号输入输出用电极设在所述压电元件和所述基板之间，这些信号输入输出用电极将所述压电元件和所述基板电连接，所述背衬件设在所述多个压电元件的配设有所述信号输入输出用电极的一侧，该背衬件用于使利用该多个压电元件的动作发出的超声波振动衰减；成形用构件制作工序，对于所述层叠构件密封连接所述基板和所述信号输入输出用电极的电路径的至少一部分的外表面来制作成形用构件；以及成形工序，通过将利用所述成形用构件制作工序制作的所述成形用构件沿着该成形用构件的层叠方向进行分割，从而成形所述压电元件、所述背衬件、所述基板的一部分、所述信号输入输出用电极以及所述密封部。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的制造方法的特征在于，所述层叠构件制作工序包括连接电极用构件配设工序，在该工序中配设连接电极用构件，该连接电极用构件用于成形分别与所述基板和所述信号输入输出用电极相连接且形成所述电路径的连接电极。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的制造方法的特征在于，所述连接电极用构件配设工序包括以下的工序：第1工序，利用物理蒸镀法在与所述电路径相应的外表面形成薄膜；以及第2工序，利用湿式镀敷在所述薄膜的外表面形成镀覆膜。此外，在上述专利技术中，本专利技术的超声波振子的制造方法的特征在于，所述成形用构件通过层叠按顺序分别构成所述压电元件、所述信号输入输出用电极、所述背衬件的材料并在所述背衬件上保持所述基板而成，所述成形工序以从所述压电元件朝向所述基板而与利用分割形成的相邻构件之间的距离变大的方式切削所述成形用构件。专利技术的效果根据本专利技术，在超声波振子中起到能够抑制制造时的压电元件的特性劣化并且实现多个压电元件的窄间距化这样的效果。附图说明图1是示意地表示本专利技术的实施方式1的内窥镜系统的图。图2是表示本专利技术的实施方式1的超声波振子的立体图。图3是表示本专利技术的实施方式1的超声波振子的主要部分的结构的示意图。图4是表示本专利技术的实施方式1的超声波振子的主要部分的结构的示意图。图5是说明本专利技术的实施方式1的超声波振子的制造方法的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波振子，其特征在于，该超声波振子包括：多个压电元件，其用于与电信号的输入相应地射出超声波、并且将从外部入射的超声波转换为电信号；基板，其用于相对于各压电元件输入输出电信号；多个信号输入输出用电极，其设在所述压电元件和所述基板之间，这些信号输入输出用电极将所述压电元件和所述基板电连接；多个背衬件，其设在所述多个压电元件的配设有所述信号输入输出用电极的一侧，该背衬件用于使利用该多个压电元件的动作发出的超声波振动衰减；以及多个密封部，其用于密封连接所述基板和所述信号输入输出用电极的电路径的至少一部分的外表面，所述多个压电元件、所述多个背衬件、所述基板的一部分、所述多个信号输入输出用电极以及所述多个密封部是将层叠分别构成该压电元件、该背衬件、该基板、该信号输入输出用电极以及该密封部的多个材料而形成的成形用构件沿着该层叠方向进行分割而成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.21 JP 2015-0867811.一种超声波振子，其特征在于，该超声波振子包括：多个压电元件，其用于与电信号的输入相应地射出超声波、并且将从外部入射的超声波转换为电信号；基板，其用于相对于各压电元件输入输出电信号；多个信号输入输出用电极，其设在所述压电元件和所述基板之间，这些信号输入输出用电极将所述压电元件和所述基板电连接；多个背衬件，其设在所述多个压电元件的配设有所述信号输入输出用电极的一侧，该背衬件用于使利用该多个压电元件的动作发出的超声波振动衰减；以及多个密封部，其用于密封连接所述基板和所述信号输入输出用电极的电路径的至少一部分的外表面，所述多个压电元件、所述多个背衬件、所述基板的一部分、所述多个信号输入输出用电极以及所述多个密封部是将层叠分别构成该压电元件、该背衬件、该基板、该信号输入输出用电极以及该密封部的多个材料而形成的成形用构件沿着该层叠方向进行分割而成的。2.根据权利要求1所述的超声波振子，其特征在于，该超声波振子还包括：壁部，其包围至少具有所述压电元件、所述背衬件、所述信号输入输出用电极以及所述密封部的多个振荡部；以及第2背衬件，其设在所述壁部和所述多个振荡部所形成的中空空间，该第2背衬件用于使所述超声波振动衰减。3.根据权利要求1或2所述的超声波振子，其特征在于，所述信号输入输出用电极具有形成所述电路径的一部分的厚壁部。4.根据权利要求1～3中任一项所述的超声波振子，其特征在于，该超声波振子包括连接电极，该连接电极分别与所述基板和所述信号输入输出用电极相连接，形成所述电路径。5.根据权利要求4所述的超声波振子，其特征在于，所述基板的一部分保持于所述背衬件，所述连接电极隔着所述背衬件的侧面与所述基板相连接。6.根据权利要求4或5所述的超声波振子，其特征在于，所述连接电极包括利用物理蒸镀法形成的薄膜和利用湿式镀敷形成的镀覆膜。7.根据权利要求5所述的超声波振子，其特征在于，所述基板的一部分埋设于所述背衬件。8.根据权利要求5所述的超声波振子，其特征在于，所述基板的一部分沿着所述背衬件的侧面进行设置。9.根据权利要求1所述的超声波振子，其特征在于，该超声波振子还包括：第2电极，其与所述信号输入输出用电极成对；以及声阻匹配层，其设在所述压电元件的配设有所述背衬件的一侧的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：若林胜裕，
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