專利名稱：超聲波探測頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接收和發(fā)送超聲波用的超聲波探測頭及其制造方法。
背景技術(shù)：
在例如醫(yī)療用診斷和工業(yè)用診斷中采用超聲波診斷裝置，其通過對人體和管道等診斷對象發(fā)出超聲波并接收其反射波，檢測出體內(nèi)病灶和管道的龜裂等。該超聲波診斷裝置由超聲波診斷裝置本身和發(fā)出、接收超聲波用的超聲波探測頭構(gòu)成。
圖14和圖15示出了現(xiàn)有醫(yī)療用超聲波診斷裝置的超聲波探測頭的結(jié)構(gòu)。如圖14所示，該超聲波探測頭具有壓電振子201。該壓電振子201是通過對板狀壓電振動材料進行切塊加工，將其元件化而形成的長方形壓電元件。
在壓電振子201的接地電極201c側(cè)處，設置有匹配聲阻抗用的聲匹配層203，并進一步在聲匹配層203的表面設置聲透鏡205。此外，在壓電振子201的信號電極201b側(cè)處通過環(huán)氧類樹脂207結(jié)合有由吸音性能優(yōu)異的橡膠等形成的襯墊材料209。
在壓電振子201的兩個側(cè)面處相對地配置有柔性印刷電路211(FPC)。在各FPC211的前端部，壓電振子201的信號電極201b和接地電極201c通過焊錫材料相連接。
該FPC211如圖15所示，在其與壓電振子201的連接部的附近處，呈約90度彎曲，在其基端部與襯墊材料209側(cè)配置的超聲波診斷裝置主體(未圖示)相連接。
在使用上述結(jié)構(gòu)的超聲波探測頭時，首先將聲透鏡205與診斷對象相接觸。然后通過FPC211將電信號附加在壓電振子201上，使得從壓電振子201發(fā)出超聲波。發(fā)生的超聲波通過聲透鏡205向診斷對象發(fā)出信號，在診斷對象內(nèi)部反射后，由壓電振子201接收信號。所接收的超聲波在壓電振子201處被變換成電信號，通過FPC211發(fā)送到超聲波診斷裝置主體。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的超聲波探測頭，F(xiàn)PC211在其與壓電振子201的結(jié)合部附近呈約90度彎曲。如果根據(jù)大彎曲理論，在FPC211彎曲部的工作彎曲應力超過100[N/mm2]，由FPC211的彎曲部的工作彎曲應力，F(xiàn)PC211與壓電振子201的結(jié)合部非常容易破損。特別是在切片加工時，由于在FPC211與壓電振子201的結(jié)合部施加大的加工應力，因此結(jié)合部更容易破損。
因此開發(fā)出一種這樣的結(jié)構(gòu)，使壓電振子從襯墊材料的端面突出，F(xiàn)PC以不彎曲的方式與壓電振子相連。在這種超聲波探測頭中，F(xiàn)PC沿著襯墊材料的端面配置，F(xiàn)PC的端部與壓電振子突出端下部形成的接地電極接合。
但是，如果壓電振子的端部從襯墊材料的端面突出，該突出部分呈在空中懸浮的結(jié)構(gòu)，則在切片加工時所產(chǎn)生的加工應力容易造成壓電材料產(chǎn)生破裂的問題。如果壓電材料產(chǎn)生破裂，對超聲波特性則會產(chǎn)生大的影響，因此近年來需求以不損傷壓電材料的方式進行切片加工的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對上述情況作出的，其目的是提供一種可抑制壓電材料破裂、提高壓電振子和導電性基板結(jié)合強度的超聲波探測頭及其制造方法。
為解決上述問題和達到目的，本發(fā)明的超聲波探測頭及其制造方法為如下所示的構(gòu)成。
具有發(fā)送、接收超聲波用的壓電振子和與該壓電振子通電用的導電基板，上述導電基板與上述壓電振子的側(cè)面相對配置，在由上述壓電振子和上述導電基板構(gòu)成的角部處，配置有電連接這些壓電振子和導電基板的導電性材料。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將在以下的描述中進行說明，并且其一部分將從描述中清楚明了，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和優(yōu)點將通過此后具體指出的實施方式和組合而實現(xiàn)和得到。


附圖在此引入并作為本說明書的一部分，這些附解了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并與以上給出的概述和以下給出的優(yōu)選實施例的詳細說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1為顯示作為本發(fā)明第1實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖2為顯示與上相同的實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3為顯示從圖2中A-A線切斷與上相同的實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)而得到的截面圖。
圖4為顯示從圖2中B-B線切斷與上相同的實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)而得到的截面圖。
圖5A～5C為顯示作為相同實施形式的超聲波探測頭的制造方法的步驟圖。
圖6A～6C為顯示作為相同實施形式的超聲波探測頭的制造方法的步驟圖。
圖7A，7B為顯示作為相同實施形式的超聲波探測頭的制造方法的步驟圖。
圖8為顯示作為相同實施形式的信號用配線和接地用配線在切片加工前的形狀的簡圖。
圖9為顯示作為本發(fā)明第2實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖10為顯示剝離強度評價實驗結(jié)果的圖表圖11為顯示切片加工耐性實驗結(jié)果的相片，A表示在結(jié)合部處形成焊角的情形，B表示在結(jié)合部處不形成焊角的情形。
圖12為顯示作為本發(fā)明第3實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖13為顯示現(xiàn)有超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖14為顯示現(xiàn)有超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖15為顯示現(xiàn)有超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實施例方式
以下參照圖1～圖8對本發(fā)明的第1形式進行說明。圖1為顯示作為本發(fā)明第1實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖2為顯示與上相同的實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3為顯示從圖2中A-A線切斷與上相同的實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)而得到的截面圖。圖4為顯示從圖2中B-B線切斷而得到的截面圖。
圖1和圖2中所示的超聲波探測頭具有壓電振子1。該壓電振子1制作成為長方體形狀，其3個棱互相正交，分別與x、y、z3個方向一致。
如圖3所示，壓電振子1由沿x方向以預定間距并列設置的多個(例如128～256個)長方形壓電元件2構(gòu)成(圖中僅示出11個)。
各個壓電元件2具有壓電材2a、接地電極2c(第1電極)和信號電極(第2電極)，信號電極2b和接地電極2c分別設置在壓電材料2a的z方向的兩個端面處。而在接地電極2c的表面上，分別設置匹配聲阻抗用的聲匹配層3。
作為壓電材料2a的原料，使用鋯鈦酸鉛(PZT)陶瓷、鋅鈮酸鉛和鈦酸鉛的固溶體形成的PZNT單晶體、鎂鈮酸鉛和鈦酸鉛的固溶體形成的PZMT單晶體等。而作為信號電極2b和接地電極2c的材料，使用金或銀等的好的電良導體。作為聲匹配層3的材料，使用玻璃或樹脂。
如圖1和圖2所示，在壓電振子1的接地電極2c側(cè)處，通過上述聲匹配層3設置聲透鏡4。而在壓電振子1的信號電極2b側(cè)處，通過環(huán)氧樹脂14粘合塊狀的襯墊材料5。作為襯墊材料5的材料，使用吸音性能優(yōu)異的橡膠等。
在壓電振子1的y方向的一個側(cè)面處，F(xiàn)PC6(導電基板)以與y方向幾乎垂直地，即構(gòu)成角度θ呈約90度地進行設置。各FPC6具有通過絕緣體層6a絕緣的信號用配線6b和接地用配線6c，在其外側(cè)被絕緣材料制成的外罩6d蓋覆。各配線6b、6c具有與上述壓電元件2對應數(shù)目的電通路7(參照圖4)。
在各配線6b、6c的電通路7的前端部，作為信號用配線電極8b和接地用配線電極8c分別從FPC6的外罩6d在壓電振子1側(cè)露出。而且，信號用配線電極8b和接地用配線電極8c的間距與壓電振子1的z方向的尺寸大致一致，信號用配線電極8b和接地用配線電極8c分別位于壓電振子1的y方向的兩側(cè)。
在由壓電振子1和FPC6構(gòu)成的角部10a、10b處設有焊錫材料9(導電性材料)。位于接地電極2c側(cè)的第1角部10a的焊錫材料9將接地用配線電極8c和接地電極2c電連接，位于信號電極2b側(cè)的第2角部10b的焊錫材料9將信號用配線電極8b和信號電極2b電連接。
在焊錫材料12的周邊部形成焊角。該焊角在與壓電振子1或FPC6的結(jié)合面上產(chǎn)生比切斷應力更強的拉伸應力，從而提高了結(jié)合面處的粘結(jié)強度。焊錫材料12被非導電性樹脂材料13(非導電性材料)所覆蓋，以進行表面保護。
在壓電振子1和FPC6之間插裝著使信號電極2b和接地電極2c之間絕緣用的非導電性粘結(jié)劑11(非導電性材料)。該非導電性粘結(jié)劑11在如后所述的超聲波探測頭的制造方法中具有暫時固定壓電振子1和FPC6的作用。
FPC6的基端部通過連接器(未圖示)與配置在襯墊材料5側(cè)的超聲波診斷裝置主體(未圖示)相連接。
在使用上述結(jié)構(gòu)的超聲波探測頭時，首先使聲透鏡4與診斷對象相接觸。然后通過信號用配線6b和接地用配線6c從超聲波診斷裝置主體向壓電振子1附加電信號，從壓電振子1產(chǎn)生超聲波。所產(chǎn)生的超聲波通過聲透鏡4向診斷對象發(fā)出信號，在診斷對象內(nèi)部反射后，由壓電振子1接收信號。所接收的超聲波由壓電振子1變換為電信號，通過信號用配線6b和接地用配線6c傳送至超聲波診斷裝置主體。
以下采用圖5～圖7對上述結(jié)構(gòu)的超聲波探測頭的制造方法進行說明。
如圖5A所示，制備分離前的壓電振子21。該分離前的壓電振子21具有長方體形狀的壓電材料21a。壓電材料21a的3個棱與上述x、y、z的方向一致，z方向的兩個表面上分別形成金或銀等的金屬薄膜21b、21c。
此后，如圖5B所示，在分離前的壓電振子21的y方向的一個側(cè)面上相對y方向大致垂直地配置FPC6，由非導電性粘結(jié)劑11將分離前的壓電振子21和FPC6暫時固定。
然后如圖5C所示，向分離前的壓電振子21和FPC6構(gòu)成的角部10提供焊錫材料9，采用烙鐵等的接觸式加熱工具(加熱部件)，將金屬薄膜21b和信號用配線電極8b，以及金屬薄膜21和接地用配線電極8c進行熔接。
由此，將金屬薄膜21b和信號用配線電極8b，金屬薄膜21和接地用配線電極8c電連接。而且在該狀態(tài)下，信號用配線電極8b和接地用配線電極8c通過板狀部22導通(參照圖8)。
此外，在對焊錫材料9加熱時，也可以采用烙鐵等接觸式加熱工具以外的激光照射、紅外線照射等的非接觸式加熱工具。而且還可以用焊糊或?qū)щ娦哉辰Y(jié)劑代替焊錫材料9。在采用焊糊時，一般進行氣氛加熱，但是當加熱溫度在壓電材料21a的居里(キュ-リ-)點溫度以上時，會引起壓電材料21a脫極化，因此在后續(xù)步驟中需要再次進行分級處理。在采用導電性粘結(jié)劑時，在與焊糊一樣的氣氛中進行加熱固化或紫外線照射，從而實施光反應固化。
此后，如圖6A所示，由非導電性樹脂材料13包覆焊錫材料9的表面，對信號電極2b和信號用配線電極8b，以及接地電極和接地用配線電極8c的結(jié)合部12進行保護。
此后，如圖6B所示，在金屬薄膜21c的表面粘結(jié)聲匹配層3，在金屬薄膜21b的表面通過環(huán)氧樹脂14粘結(jié)塊狀襯墊材料5。
由以上步驟，形成由聲匹配層3、金屬薄膜21c、壓電材料21a、金屬薄膜21b和襯墊材料5形成的多層體23。
此后，如圖6c所示，采用切片裝置在多層體23上設置多個溝狀部24(切片加工)。溝狀部24以從聲匹配層13側(cè)延伸至襯墊材料14的方式形成。
由此，由壓電材料21a、金屬薄膜21b、21c形成的分離前壓電振子21如圖7A所示，是由多個長方形壓電元件2構(gòu)成的上述壓電振子1。
此時，與金屬薄膜21b、21c相連的FPC6的前端板狀部22也被切片裝置切斷分離，各壓電元件2和各電通路7獨立導通。
最后，如圖7B所示，在聲粘結(jié)層13的表面設置聲透鏡4。由以上步驟完成超聲波探測頭的制造過程。
根據(jù)以上構(gòu)成的超聲波探測頭及其制造方法，在壓電振子1的y方向的一個側(cè)面上以相對于y方向幾乎垂直的方式配置FPC6，并且向壓電振子1與FPC6構(gòu)成的角部10提供焊錫材料9，由此使信號電極2b和信號用配線電極8b，以及接地電極2c和接地用配線電極8c電連接。
因此，無需使壓電振子1與FPC6相連用的FPC6彎曲，在連接部12不施加不需要的負載，從而提高了壓電振子1和FPC6的粘結(jié)強度。
此外，壓電振子1和FPC6構(gòu)成的角部10為約90度，因此提供給該角部10的焊錫材料9容易形成焊角。該焊角增加了與壓電振子1或FPC6的粘結(jié)面處的耐破壞性能，因此可提高壓電振子1和FPC6的粘結(jié)強度。
而且，如上所述，由于提高了壓電振子1和FPC6的粘結(jié)強度，在切片加工時由連接部12處施加的加工應力，可抑制結(jié)合部12的破損程度。
另外，作為導電基板，使用具有信號用配線8b和接地用配線8c的FPC6。
因此，可用1個FPC6與壓電振子1通電，從而減少部件成本。
此外，壓電振子1和FPC6之間插裝有非導電性粘結(jié)劑11。
因此，壓電振子1的信號側(cè)與接地側(cè)用非導電性粘結(jié)劑11絕緣隔離，在由壓電振子1和FPC6構(gòu)成的角部10處提供焊錫材料9的操作可容易地實施。
另外，提供給角部10的焊錫材料9被非導電性樹脂材料13覆蓋，保護其不受外部大氣和水分等的侵害。
因此，焊錫材料9不容易劣化，可抑制壓電振子1和FPC6的粘結(jié)強度下降。
以下參照圖9對本發(fā)明的第2實施形式進行說明。
圖9顯示作為本發(fā)明第2實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的截面圖。在說明本實施形式時，對于具有與上述第1實施形式相同的結(jié)構(gòu)用相同符號表示，并省略其說明。
如圖9所示，在本實施形式的超聲波探測頭中，在壓電振子1的y方向的兩個側(cè)面處分別設置FPC31b、31c。FPC31b、31c分別具有信號用配線32b和接地用配線32c，這些信號用配線32b和接地用配線32c具有與壓電元件2對應數(shù)目的電通路7。
FPC31b、31c的前端部分別向壓電振子1側(cè)以彎曲角度彎曲，在壓電振子1和FPC32b、32c之間，以構(gòu)成角度呈θ的方式分別形成角部33。作為構(gòu)成角度θ最好在5[度]～90[度]的范圍內(nèi)，優(yōu)選在10[度]～90[度]的范圍內(nèi)。
在由壓電振子1和FPC31b、31c構(gòu)成的角部33處提供焊錫材料9。該焊錫材料9將接地電極2c和接地用配線32c、以及信號電極2b和信號用配線32b電連接。
根據(jù)上述構(gòu)成的超聲波探測頭，向壓電振子1通電用的FPC31b、31c配置在壓電振子1的y方向的兩側(cè)上，并且使與壓電振子1連接的前端部向壓電振子1側(cè)彎曲。
因此，在FPC31b、31c的彎曲部的工作彎曲應力可變小，使得施加在壓電振子1和FPC31b、31c結(jié)合部處的負載降低。由此，提高壓電振子1和FPC31b、31c的粘結(jié)強度。
另外，由于角部33的構(gòu)成角度θ在5度以上，在所提供的焊錫材料9處容易形成焊角。
因此，由與上述第1實施形式一樣的原理，提高壓電振子1和FPC31b、31c的粘結(jié)強度。
下面，對剝離強度評價實驗和切片加工耐性實驗進行說明。這些剝離強度評價實驗和切片加工耐性實驗是為了搞清焊角對壓電振子1和FPC6的粘結(jié)強度施與的效果而實施的。
圖10顯示了剝離強度評價實驗的結(jié)果。圖4中點P表示平均剝離負載，從點P向上和向下延伸的線的上端和下端分別表示剝離負載的最大值和最小值。
在該剝離強度評價實驗中，測定從壓電振子牽引剝離與壓電振子焊錫粘結(jié)的FPC時所需的剝離負載。作為實驗片，各制備10個在壓電振子1和FPC的連接部12處形成焊角和不形成焊角的實驗片。
實驗條件如下所示。
實驗片的寬度約2[mm]、實驗次數(shù)10次、角部的構(gòu)成角度θ5[度]。
如圖10所示，在連接部不形成焊角時，平均剝離負載為0.44[N]。另一方面，在連接部處形成焊角時，平均剝離負載為1.74[N]。換言之，可知形成焊角時的平均剝離負載提高至未形成焊角時的約4倍。
因此，由該剝離強度評價實驗可以確定通過在粘結(jié)壓電振子和FPC時在連接部形成焊角，可大幅度地提高壓電振子與FPC的粘結(jié)強度。
此外，發(fā)明者對構(gòu)成角度θ為10[度]的情形也進行了剝離強度評價實驗，并確定獲得更高的效果。
圖11A和11B顯示了切片加工耐性實驗的結(jié)果。
在該切片加工耐性實驗中每進行6次切片，切斷間隙每次變窄0.01[mm]，同時測定從壓電振子剝離與壓電振子焊錫粘結(jié)的FPC時的元件寬度。作為實驗片，分別制備在壓電振子和FPC的連接部處形成焊角和不形成焊角的實驗片。
實驗條件如下所示。
刀具的旋轉(zhuǎn)數(shù)30000[rpm]、刀具寬度0.05[mm]、切斷間距0.15[mm]～0.10[mm]、元件寬度0.1[mm]～0.05[mm]。
如圖11A、11B所示，已確定在連接部處未形成焊角時，元件寬度為0.07[mm]時產(chǎn)生剝離。另一方面，在粘結(jié)部處形成焊角時，元件寬度為0.05[mm]時也產(chǎn)生剝離。
因此，通過該切片加工耐性實驗可以確定，在粘合壓電振子與FPC時，通過在連接部處形成焊角，可以抑制由切片加工時施加的加工應力產(chǎn)生的壓電振子與FPC剝離。
本發(fā)明者對構(gòu)成角度為10[度]的情形也進行了切片加工耐性實驗，并確認獲得更高的效果。
以下對FPC的工作彎曲應力與現(xiàn)有技術(shù)之間的數(shù)值比較進行說明。該數(shù)值比較采用的是層壓聚亞酰胺/Cu/聚亞酰胺形成的FPC。
計算條件(現(xiàn)有)如下所示。
FPC的曲率半徑R5[mm]、彎曲角度φ90[度]Cu的厚度尺寸t0.025[mm]Cu的楊氏率E130000[N/mm2]彎曲部工作彎曲應力的最大值σ根據(jù)應力一偏移關(guān)系式用以下[數(shù)1]表示。
σ=(ΛL/L)×E]]>=1/4×2π×(R+t/2)-(1/4×2π×R)1/4×2π×R×E]]>=tE2R]]>=325[N/mm2]]]>如上述[數(shù)1]所示，F(xiàn)PC在上述條件下彎曲時，彎曲部工作彎曲應力的最大值σ為約325[N/mm2]。
另一方面，由于作為第1實施形式的超聲波探測頭FPC不產(chǎn)生彎曲，因此彎曲應力為0，可知與現(xiàn)有技術(shù)相比，彎曲應力大幅度地下降。
此外，對于作為第1實施形式的超聲波探測頭，F(xiàn)PC的彎曲角度也不足90度，因此可知與現(xiàn)有技術(shù)相比，彎曲應力下降。
圖12為顯示作為本發(fā)明第3實施形式的超聲波探測頭結(jié)構(gòu)的截面圖。圖12所示的超聲波探測頭具有壓電振子101。該壓電振子101制作成為立方體形狀。壓電振子101由多個(例如128～256個)長方形壓電元件102構(gòu)成。
各壓電元件102具有壓電材料102a、接地電極102c(第1電極)和信號電極102b(第2電極)，信號電極102b和接地電極102c分別設置在壓電材料102a放射方向的兩個端面處。而在接地電極102c的表面上，分別設置匹配聲阻抗用的聲匹配層103。
壓電材料102a、信號電極102b和接地電極102c、聲匹配層103的材料與上述壓電材料2a、信號電極2b和接地電極2c、聲匹配層3采用一樣的材料。
如圖1和圖2所示，在壓電振子101的接地電極102c側(cè)處，通過上述聲匹配層103設置聲透鏡104。此外，在壓電振子101的信號電極102b側(cè)處通過環(huán)氧類樹脂114粘結(jié)塊狀的襯墊材料105。作為襯墊材料105，采用吸音性優(yōu)異的橡膠等。
在壓電振子101的一個側(cè)面處，F(xiàn)PC106(第1導電基板)以稍微間隔一段距離地平行、換言之以構(gòu)成角度θ為約90度的方式進行設置，在另一側(cè)面上，F(xiàn)PC107(第2導電基板)以稍微間隔一段距離地平行、換言之以構(gòu)成角度θ為約90度的方式進設置。
FPC106具有從壓電振子101側(cè)露出的信號用配線106a。信號用配線106a具有與壓電元件102相對應數(shù)目的電通路(參照圖4)。FPC107具有從壓電振子101側(cè)露出的接地用配線107a。接地用配線107a具有與壓電元件102相對應數(shù)目的電通路(參照圖4)。
在由壓電振子101和FPC107構(gòu)成的角部110a處配置由焊錫材料(導電材料)形成的焊角109a。位于接地電極102c處的第1角部110a的焊錫材料109使接地用配線107a與接地電極102c電連接。
在由壓電振子101和FPC106構(gòu)成的角部110b處配置由焊錫材料(導電材料)形成的焊角109b。位于信號電極102b側(cè)處的第2角部110b的焊錫材料109b使信號用配線106a與信號電極102b電連接。
焊角109a和109b在與壓電振子101或FPC106、107之間的粘結(jié)面處產(chǎn)生比切斷應力更強的拉伸應力，從而提高了結(jié)合面處的粘結(jié)強度。焊角109a和109b被非導電性樹脂材料113(非導電性材料)所覆蓋，以進行表面保護。
在壓電振子101和FPC6之間插裝著使信號電極102b和接地電極102c之間絕緣用的非導電性粘結(jié)劑111(非導電性材料)。該非導電性粘結(jié)劑111在超聲波探測頭的制造過程中具有暫時固定壓電振子101和FPC106、107的作用。
FPC106、FPC107的基端部通過連接器(未圖示)與配置在襯墊材料105側(cè)的超聲波診斷裝置主體(未圖示)相連接。
根據(jù)以上構(gòu)成的超聲波探測頭，在壓電振子101的側(cè)面上FPC106、FPC107平行地配置，同時在由壓電振子101、FPC106、FPC107構(gòu)成的角部110a，110b處由焊錫材料形成焊角109a、109b，由此使信號電極102b和信號用配線106a，以及接地電極102c和接地用配線電極107a電連接。
因此，無需使連接壓電振子101與FPC106，107用的壓電振子101附近處的FPC106，107彎曲而保持平板狀，因此不施加不需要的負載，從而提高了壓電振子101和FPC106，107的粘結(jié)強度。
圖13是說明圖12的粘結(jié)強度用的現(xiàn)有技術(shù)，與圖12具有相同功能的部分用同一符號標記，并省略了其詳細說明。
焊接強度在圖13所示的結(jié)構(gòu)中為0.22(N/mm)，而在圖12所示的結(jié)構(gòu)中為1.62(N/mm)，因此焊接強度提高。此外，F(xiàn)PC的彎曲應力圖13所示的結(jié)構(gòu)中為300(N/mm2)，而在圖12所示的結(jié)構(gòu)中幾乎為0(N/mm2)，由此可知基本不施加負載。
此外，本發(fā)明不受上述實施形式的限制，在不脫離本發(fā)明要旨的范圍中，可對本發(fā)明作各種變更。
本發(fā)明的附加優(yōu)點和改進對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是容易想到的。因此，本發(fā)明在其更寬泛的方面不限于本文所示和描述的具體細節(jié)和代表性實施例。因此，在不脫離所附的權(quán)利要求和與其相當?shù)目偟陌l(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下，可以進行各種改進。
權(quán)利要求
1.一種超聲波探測頭，具有發(fā)送、接收超聲波用的壓電振子和向該壓電振子通電用的導電基板，上述導電基板與上述壓電振子的側(cè)面相對配置，在由上述壓電振子和上述導電基板構(gòu)成的角部處，配置有電連接這些壓電振子和導電基板的導電性材料。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波探測頭，其中上述導電性基板具有信號用配線和接地用配線。
3.如權(quán)利要求2所述的超聲波探測頭，其中上述壓電振子和上述信號用配線的連接部與上述壓電振子和上述接地用配線的連接部之間由非導電性材料進行絕緣。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲波探測頭，其中上述導電基板具有信號用配線和接地用配線，這些配線中的任一個配線通過配置在第1角部處的導電性材料與在上述壓電振子表面?zhèn)壬闲纬傻牡?電極電連接，其中第1角部由上述壓電振子的表面與上述導電基板構(gòu)成，而另一個配線通過配置在第2角部處的導電性材料與在上述壓電振子內(nèi)面?zhèn)壬闲纬傻牡?電極電連接，其中第2角部由上述壓電振子的內(nèi)面與上述導電基板構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的超聲波探測頭，其中提供給上述角部處的導電性材料被非導電性材覆蓋。
6.如權(quán)利要求1所述的超聲波探測頭，其中上述導電基板的上述壓電振子側(cè)的表面配置在與上述壓電振子側(cè)面相同的平面上或配置在與上述壓電振子具有間隔的平面上。
7.如權(quán)利要求1所述的超聲波探測頭，其中上述導電基板在上述壓電振子附近形成為平板狀。
8.如權(quán)利要求1所述的超聲波探測頭，其中上述導電性材料形成為焊角狀。
9.一種超聲波探測頭，具有發(fā)送、接收超聲波用的壓電振子、向該壓電振子通電用的設置有信號用配線的第1導電基板和與上述壓電振子連接用的設置有接地用配線的第2導電基板，在上述第1導電基板與上述壓電振子的第1側(cè)面相對配置，上述第2導電基板與上述壓電振子的第2側(cè)面相對配置，上述接地用配線由配置在第1角部處的導電性材料電連接，其中第1角部由在上述壓電振子第1主表面?zhèn)壬闲纬傻牡?電極和上述第1導電基板構(gòu)成，上述信號用配線由配置在第2角部處的導電性材料電連接，其中第2角部由在上述壓電振子第2主表面?zhèn)壬闲纬傻牡?電極和上述第2導電基板構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求9所述的超聲波探測頭，其中上述壓電振子和上述信號用配線的連接部與上述壓電振子和上述接地用配線的連接部之間由非導電性材料進行絕緣。
11.如權(quán)利要求9所述的超聲波探測頭，其中上述導電性材料被非導電性材料所覆蓋。
12.如權(quán)利要求9所述的超聲波探測頭，其中上述導電基板的上述壓電振子側(cè)的表面配置在與上述壓電振子側(cè)面相同的平面上或配置在與上述壓電振子具有間隔的平面上。
13.如權(quán)利要求9所述的超聲波探測頭，其中上述導電性材料形成為焊角狀。
14.一種超聲波探測頭的制造方法，是制造具有發(fā)送、接收超聲波用的壓電振子、向該壓電振子通電用的導電基板的超聲波探測頭的超聲波探測頭的制造方法，具有將上述導電基板與上述壓電振子側(cè)面相對配置的配置步驟，向由上述壓電振子和上述導電基板構(gòu)成的角部提供導電性材料的導電性材料供給步驟，以及通過加熱上述導電性材料使上述壓電振子和上述導電基板電連接的加熱步驟。
15.如權(quán)利要求14的超聲波探測頭的制造方法，其中作為上述導電性材料采用焊錫材料，在加熱該焊錫材料時采用接觸式加熱部件。
16.如權(quán)利要求14的超聲波探測頭的制造方法，其中作為上述導電性材料采用焊錫材料，在加熱該焊錫材料時采用非接觸式加熱部件。
17.如權(quán)利要求14的超聲波探測頭的制造方法，其中作為上述導電性材料采用熱固化材料。
18.如權(quán)利要求14的超聲波探測頭的制造方法，其中作為上述導電性材料采用焊糊。
19.如權(quán)利要求14的超聲波探測頭的制造方法，其中作為上述導電性材料采用光反應性固化材料。
20.如權(quán)利要求14的超聲波探測頭的制造方法，其中在將上述壓電振子與上述導電性基板電連接后，對上述壓電振子進行再極化處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波探測頭，其具有發(fā)送、接收超聲波用的壓電振子(1)和向該壓電振子通電用的導電基板FPC(6)，上述FPC(6)與上述壓電振子(1)的側(cè)面相對配置，在由上述壓電振子(1)和上述FPC(6)構(gòu)成的角部(10)處，配置有電連接壓電振子(1)和FPC(6)電連接的焊錫材料(9)。
文檔編號G01N29/24GK1596831SQ20041008994
公開日2005年3月23日 申請日期2004年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月24日
發(fā)明者須藤正昭, 比企進, 佐藤信一, 佐藤太平 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社