超声波换能器的制造方法
【专利摘要】实现一种超声波换能器，其具有适于在高频带使用的结构，耐久性能高且声波特性不易受到因各部件间的接合强度、接触压力、物性偏差所带来的影响。超声波换能器（1A）具备树脂壳体（3）和振动器（11）。树脂壳体（3）具有开口部（3A）。振动器（11）具备匹配层（11A）和压电元件层（11B）。压电元件层（11B）构成为以单体进行厚度振动，且厚度方向的与主面交叉的侧面与开口部（3A）的内壁面对置地相接。匹配层（11A）在压电元件层（11B）的厚度方向上层叠，且在压电元件层（11B）的厚度方向上从开口部（3A）露出，厚度方向的与主面交叉的侧面相对于开口部（3A）的内壁面分隔开。
【专利说明】超声波换能器
【技术领域】
[0001]本发明涉及层叠了压电元件层和匹配层的结构的超声波换能器。尤其是，涉及压电元件层在压电元件层和匹配层的层叠方向上进行厚度振动的超声波换能器。
【背景技术】
[0002]超声波换能器为了声波的发送或者接受而构成为具备压电元件层。在超声波换能器中，为了减少压电元件层与外部(外部气体)的界面处的声波的反射，有时会在压电元件层与外部之间，设有用于取得声阻抗匹配的匹配层(例如参照专利文献I。)。
[0003]图8 (A)是说明第I现有技术例所涉及的超声波换能器的构成例的图。超声波换能器111具备:压电元件层112、匹配层113、输入输出端子114、和吸音部件115。压电元件层112构成为平板状。匹配层113具有嵌入压电元件层112的开口。压电元件层112与匹配层113的开口的内底面接合，且整体被保持在匹配层113的开口内。吸音部件115在匹配层113的开口内按照覆盖压电元件层112的方式进行填充。输入输出端子114贯通吸音部件115而与压电元件层112的电极连接。
[0004]在将这种构成的超声波换能器安装于安装基板时，因匹配层的底面与安装基板接触，故有可能导致声波特性不稳定化。此外，由于匹配层的整体露出在外部，因此耐候性、耐冲击性等的耐久性能差，故也有时会发生匹配层的破损等而使得声波特性劣化。因而，一般设置壳体并在此壳体内收容匹配层和压电元件层来构成超声波换能器。
[0005]图8 (B)是说明第2现有技术例所涉及的超声波换能器的构成例的图。超声波换能器121具备:压电元件层122、匹配层123、输入输出端子124、吸音部件125、支承部件126、和壳体127。压电元件层122构成为平板状。匹配层123具有嵌入压电元件层122的开口。压电元件层122与匹配层123的开口的内底面接合。吸音部件125配置在压电元件层122的背面侧。支承部件126是围绕在吸音部件125周围的筒状的部件，且与匹配层123的底面接合。壳体127是包围在支承部件126周围的筒状的部件。支承部件126按照匹配层123的一部分从壳体127突出的方式被壳体127保持。壳体127与匹配层123的侧面相接，以提高匹配层123的耐久性能。
[0006]这种构成的超声波换能器构成为压电元件层122在平面方向上进行面积振动。在发送声波的情况下，由于匹配层123的侧面受壳体127约束，因此压电元件层122的面积振动被转换成压电元件层122和匹配层123的弯曲振动，而从匹配层123的表面发送声波。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献I JP特开平4 - 336799公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的课题
[0011 ] 在使压电元件层的面积振动转换成压电元件层和匹配层的弯曲振动的现有构成的超声波换能器中，因各部的接合强度、接触压力、物性偏差、位置偏差而产生声波特性(声压或者灵敏度)的偏差。
[0012]此外，超声波换能器也被用作在印刷机等中检测纸张的多重供给的多重供给探测用传感器。由于在多重供给探测用传感器中利用在较薄的纸张处的声波的吸收或反射，因此较之于其他用途的传感器而需要利用更高频带的声波。为了利用更高频带的声波，需要使超声波换能器小型化，但是如果使现有技术例所涉及的超声波换能器直接小型化，则振动面中心的振动面积显著变小，因此无法避免声波特性下降。此外，在谐振频率附近的频率下会发生不必要的振动，谐振频率因材料偏差等而发生偏差的情况下，因不必要的振动的影响会导致声波特性劣化。
[0013]因而，本发明的目的在于实现具有适于在高频带使用的结构的耐久性能高且声波特性不易受到因各部件间的接合强度、接触压力、材料偏差等所带来的影响的、超声波换能器。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本发明的超声波换能器具备壳体部和振动器。壳体部具有开口部。振动器具备匹配层和压电元件层。压电元件层构成为进行厚度振动，且厚度方向的与主面交叉的侧面与开口部的内壁面对置地相接。匹配层在压电元件层的厚度方向上层叠，且在压电元件层的厚度方向上，该匹配层的一部分从开口部露出，且厚度方向的与主面交叉的侧面相对于开口部的内壁面分隔开。
[0016]在该构成中，由于压电元件层进行厚度振动，因此匹配层的整个表面在厚度方向上几乎一致地位移(振动)。因此，在匹配层的表面不会发生振动的节点，能够增大振动面积。由此，即便使超声波换能器的整体尺寸小型化，也不易产生因厚度振动所引起的声波的声压、灵敏度的下降。此外，由于压电元件层与壳体部的内壁面对置地配置，因此能够实现高的耐久性能。此外，虽然振动器在压电元件层被壳体部的内壁面支承，但是因压电元件层的侧面方向受到约束给声波特性造成的影响，比匹配层受到约束的构成小，能够实现稳定化的声波特性。
[0017]在上述的超声波换能器中，优选匹配层的侧面与开口部的内壁面对置。由此，压电元件层的整体和匹配层的侧面的一部分配置在壳体部的开口部内，能够实现更高的耐久性倉泛。
[0018]在上述的超声波换能器中，优选压电元件层的与开口部的内壁面的接触位置是成为振动的节点的位置。由此，能够可靠地防止压电元件层的厚度振动被壳体部阻碍，能够实现更稳定的声波特性。
[0019]在上述的超声波换能器中，优选匹配层的侧面相对于厚度方向而具有锥形，匹配层和压电元件层的界面部分的边缘与开口部的内壁面点接触。由此，在对匹配层进行铸模成形的情况下，匹配层的脱模变得容易。此外，能够更高精度地完成匹配层的水平方向的定位。
[0020]在上述的超声波换能器中，优选匹配层的侧面与压电元件层的侧面相平齐。由此，以一体的状态制造多个振动器，并通过切块分割等方式进行分割，从而可以一次性制造多个振动器，可以削减制造工序数。
[0021]发明的效果[0022]根据本发明，由于压电元件层进行厚度振动，因此在匹配层的表面不会发生振动的节点，能够增大振动面积，即便使超声波换能器的整体尺寸小型化，也不易产生因厚度振动所引起的声波的声压、灵敏度的下降。此外，由于压电元件层与壳体部的内壁面对置地配置，因此能够实现高的耐久性能。此外，虽然振动器在压电元件层被壳体部的内壁面支承，但是因压电元件层的侧面方向受到约束给声波特性造成的影响比匹配层受到约束的构成小，能够实现稳定化的声波特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是说明本发明的第I实施方式所涉及的超声波换能器、振动器、以及多重供给探测用传感器的构成例的图。
[0024]图2是说明本发明的第I实施方式所涉及的超声波换能器的构成例的图。
[0025]图3是说明因振动器和树脂壳体的接触位置所带来的音响特性的影响的图。
[0026]图4是说明因振动器和树脂壳体的接触位置所带来的音响特性的影响的图。
[0027]图5是说明本发明的第2实施方式所涉及的超声波换能器的构成例的图。
[0028]图6是说明本发明的第3实施方式所涉及的超声波换能器的构成例的图。
[0029]图7是说明本发明的第4实施方式所涉及的超声波换能器的构成例的图。
[0030]图8是表示现有技术例所涉及的超声波换能器的构成例的截面图。
【具体实施方式】
[0031]《第I实施方式》
[0032]以下，基于图1，对本发明的第I实施方式所涉及的超声波换能器、振动器、以及多重供给探测用传感器的构成进行说明。
[0033]图1 (A)是本发明的第I实施方式所涉及的利用了超声波换能器1A、1B的多重供给探测用传感器101的概念图。
[0034]多重供给探测用传感器101具备:送波用的超声波换能器1A、和受波用的超声波换能器1B。此外，具备:与超声波换能器IA连接的振荡器102、与超声波换能器IB连接的示波器104、以及连接在超声波换能器IB与示波器104之间的放大器103。超声波换能器IA和超声波换能器IB在印刷机等中的纸张搬送路径109的两侧彼此对置地配置。振荡器102使得用于驱动超声波换能器IA的频率脉冲信号进行振荡。超声波换能器IA接受该频率脉冲信号，并对纸张搬送路径109发送IOOkHz以上的超声波脉冲。IOOkHz以上的超声波脉冲适于针对各式各样的厚度、种类的纸张的多重供给状态的检测。在纸张搬送路径109上，超声波脉冲透过所搬送的纸张而到达超声波换能器1B。此时，如果纸张为多重供给状态，则声波的衰减显著变大。超声波换能器IB接受超声波脉冲并输出检测信号。放大器103放大从超声波换能器IB输入的检测信号。不波器104根据被放大器103放大后的检测信号来进行判定，即，如果声波的衰减显著变大，则判定出在纸张搬送路径109上纸张被多重供给，否则，判定出在纸张搬送路径109上纸张被单页进纸。
[0035]图1 (B)是本实施方式所涉及的超声波换能器IA的侧面图。图1 (B)中的纸面内的上方向为发送超声波的方向，为超声波换能器IA的正面方向。
[0036]另外，超声波换能器IB是与超声波换能器IA几乎相同的构成，在此省略详细说明。超声波换能器IB与超声波换能器IA不同之处在于，振动器11中的压电体层和电极层的层叠数、以及整体尺寸。
[0037]超声波换能器IA具备:金属盖罩2、树脂壳体3、振动器11、和金属端子5、6。金属盖罩2由具有导电性的金属材料构成，是正面以及背面开口的筒状。金属盖罩2保持树脂壳体3，作为电磁屏蔽部发挥功能。树脂壳体3通过塑料树脂的注塑成型而形成，是正面侧开口的有底筒状。树脂壳体3按照振动器11的端部从开口向正面侧突出的方式保持振动器11。树脂壳体3相当于本实施方式中的壳体部。金属端子5、6的背面侧的端部从树脂壳体3的背面突出，向振动器11施加驱动电压。
[0038]图1 (C)是本实施方式所涉及的振动器11的立体图。另外，图1 (C)中的纸面内的上方向是收发超声波的方向，是振动器11的正面方向。振动器11具备匹配层IlA和压电元件层11B。匹配层IlA是正面以及背面为正方形的柱状。压电元件层IlB也同样是正面以及背面为正方形的柱状。压电元件层IlB的正面以及背面中的纵横尺寸稍大于匹配层IlA的正面以及背面中的纵横尺寸。另外，如果振动器11的正面以及背面的形状为正方形或者圆形，则能够提高振动效率，并且能够防止不必要振动的发生，故优选。其中，为了控制声波的指向性，也可以是长方形或椭圆形。
[0039]匹配层IlA由对可以实现灌封和热固化进行接合的环氧树脂混合了玻璃球的低比重材料构成，位于振动器11的正面侧，是为了取得压电元件层IlB和外部(外部气体)的声阻抗的匹配而设置的。
[0040]压电元件层IlB位于振动器11的背面侧，以正面一背面间的方向为层叠方向，层叠多个电极层IlBl和多个压电体层11B2而构成。压电体层11B2由机电耦合系数和压电d常数大、且机械品质因数小的锆钛酸铅系陶瓷构成。振动器11构成为与层叠方向平行的2侧面(图1 (B)中的位于纸面内的左右方向上的右侧面以及左侧面)成为电极连接部，由未图示的侧面电极和绝缘膜来选择性连接第偶数个或者第奇数个电极层IlBl彼此，并且与金属端子5或者金属端子6连接。
[0041]以下，对超声波换能器IA的详细构成进行说明。图2是超声波换能器IA的截面图。图2 (A)是通过图2 (B)所示的单点划线B— B’的位置处的截面图。图2 (B)是通过图2 (A)中所示的单点划线A— A’的位置处的截面图。
[0042]金属盖罩2具备筒状部位2A和舌状部位2B。筒状部位2A是无底筒状的部位，正面以及背面的外部形状以及内部形状是正方形。舌状部位2B是从筒状部位2A的背面侧沿着背面方向延伸设置的细长的舌状的部位，被用作接地端子。
[0043]树脂壳体3是有底筒状，以与金属盖罩2的内部尺寸大致相等的外部尺寸来形成，在背面附近的外侧面设有使外部尺寸部分增大形成的台阶部3D。台阶部3D因接触金属盖罩2的筒状部位2A而卡止树脂壳体3。此外，在台阶部3D的一部分形成有舌状部位2B所通过的沟槽。
[0044]此外，树脂壳体3在正面设有矩形的开口部3A。开口部3A内插振动器11。此外，树脂壳体3在背面设有长方形的孔3B。孔3B与开口部3A的内底面连通，内插金属端子5、6的背面侧端部。此外，在开口部3A的内部形成有从孔3B沿着内底面以及内壁面延伸设置的沟槽3C。沟槽3C卡止金属端子5、6。开口部3A从正面到内底面为止的距离(开口部3A的深度)被设定得浅于振动器11的厚度尺寸。由此，振动器11的端部从开口部3A突出、SP匹配层IlA从开口部3A部分地突出。
[0045]金属端子5、6是由具有导电性的金属材料构成的大致棒状的部件，在中央附件两次弯曲以设置台阶部分。较之于金属端子5、6的台阶部分，正面侧的端部以及台阶部分被嵌合到树脂壳体3的沟槽3C内，且被设置在开口部3A的内部。较之于金属端子5、6的台阶部分，背面侧的端部从孔3B向背面侧突出地设置。金属端子5、6的正面侧的端部在树脂壳体3的开口部3A内被夹持在振动器11的侧面与树脂壳体3的内壁面之间，在此位置处形成有弯曲成向振动器11侧突出的“ < ”字状的部位。因该部位发生弹性变形，故金属端子
5、6构成为始终与振动器11接触。另外，金属端子5、6也可使用导电性粘接剂等而将“ < ”字状的部位等粘接在振动器11的侧面。此外，也可使用绝缘性粘接剂等将振动器11粘接在树脂壳体3的内底面。
[0046]振动器11从压电兀件层IlB侧向开口部3A内插，匹配层IlA侧从开口部3A向正面突出。开口部3A按照除了沟槽3C的形成区域之外的内壁面与压电元件层IlB的外壁面弹性接触的方式设定其尺寸。另一方面，如前所述，因为匹配层IlA的纵横尺寸小于压电元件层IlB的纵横尺寸，所以侧面与开口部3A的内壁面相分离(分隔开)。因而，振动器11在压电元件层IlB的外侧面被树脂壳体3支承。
[0047]在具备匹配层和压电元件层的振动器中，如果匹配层的热膨胀系数和构成压电元件层的压电体层的热膨胀系数较大程度不同，则有时会在匹配层与压电元件层之间发生剥离。尤其是，在匹配层的纵横尺寸和压电元件层的纵横尺寸相同的情况下，热应力(拉伸应力)集中在匹配层与压电元件层之间的部分，从而导致易于发生匹配层与压电元件层之间的剥离，或者在压电元件层易于发生裂纹。在超声波换能器中，如果发生匹配层与压电元件层之间的剥离，则会导致谐振频率变低、灵敏度变低。为了防止匹配层与压电元件层之间的剥离，虽然考虑使用弹性粘接剂来接合匹配层和压电元件层，但是压电元件层的振动不易在匹配层中传播，导致灵敏度变低。
[0048]因此，如本实施方式那样，如果匹配层IlA的纵横尺寸小于压电元件层IlB的纵横尺寸，则施加给压电元件层IlB的热应力(拉伸应力)分散，从而施加给匹配层IlA与压电元件层IlB之间的部分的热应力变小，不易发生匹配层IlA与压电元件层IlB之间的剥离。因而，在超声波换能器IA中，不易引起谐振频率的下降以及灵敏度的下降。
[0049]由以上的各部件、金属盖罩2、树脂壳体3、振动器11、以及金属端子5、6构成了超声波换能器1A。振动器11构成为沿着正面一背面间的方向进行厚度振动。因而，振动器11的整个正面成为振动区域，即便小型化，也不易发生谐振频率的变化、声压、灵敏度的下降。因此，作为多重供给探测用传感器101，能够实现良好的声波特性。此外，振动器11中，因为匹配层IlA的一部分和压电元件层IlB配置在树脂壳体3的开口部3A的内部，所以不易受到来自外部的冲击等影响，能够实现高的耐久性能。
[0050]此外，因为振动器11在压电元件层IlB的外侧面被树脂壳体3的开口部3A的内壁面支承，匹配层IlA的外侧面相对于开口部3A的内壁面分隔开，所以较之于开口部3A的内壁面与匹配层IlA的外侧面相接触的情况，能够防止声波特性的劣化、不稳定化。
[0051]图3以及图4是基于频率一阻抗特性而对于因振动器和树脂壳体的接触位置所带来的音响特性的影响进行说明的图。图3表示比较例所涉及的超声波换能器，图4表示本发明的实施例所涉及的超声波换能器。另外，在此，比较例所涉及的超声波换能器是利用具有在匹配层和压电元件层平齐的外侧面的振动器、和开口部的内壁面以均匀间隔而与振动器的外侧面对置的树脂壳体，并用粘接剂使匹配层和树脂壳体接合的构成。此外，本发明的实施例所涉及的超声波换能器是利用与超声波换能器IA相同构成的振动器和树脂壳体，并用粘接剂使压电元件层和树脂壳体接合的构成。
[0052]如图3所示，在匹配层被固定于树脂壳体的比较例(接触时)中，约171kHz、约268kHz、约 302kHz、约 375kHz 成为谐振频率，约 176kHz、约 295kHz、约 326kHz、约 396kHz 成为反谐振频率。关于各谐振频率下的电阻值(谐振电阻)与各反谐振频率下的电阻值之差，如果与匹配层和树脂壳体非接触的构成(非接触时)相比较，则非接触时的差大，接触时的差小。
[0053]另一方面，如图4所示，在压电元件层被固定于树脂壳体的实施例(接触时)中，约168kHz、约 267kHz、约 303kHz、约 374kHz 成为谐振频率，约 173kHz、约 293kHz、约 322kHz、约398kHz成为反谐振频率。关于各谐振频率下的电阻值(谐振电阻)与各反谐振频率下的电阻值之差，如果与压电元件层和树脂壳体非接触的构成(非接触时)相比较，则在约267kHz以上的极值的附近，接触时的电阻值的差小，在约168kHz和约173kHz的附近，电阻值的差几乎没有变化。
[0054]另外，在该超声波换能器的构成中，在图3的情况下，以约171kHz的谐振频率进行驱动、在图4的情况下以约168kHz的谐振频率进行驱动之际，厚度振动以及声波最大化。
[0055]鉴于上述内容，在匹配层固定于树脂壳体的比较例中，难以实现振动器的原本的声波特性，会发生某种程度的劣化，但是在压电元件层固定于树脂壳体的实施例中，可以原样且不发生劣化地实现振动器的原本的声波特性。
[0056]另外，在本实施方式中，利用使振动器的外侧面变得非平坦、使开口部的内壁面变得平坦的构成，说明了本发明的超声波换能器，但是本发明的超声波换能器即便是其他构成也能够实现。
[0057]《第2实施方式》
[0058]图5是本发明的第2实施方式所涉及的超声波换能器21的截面图。图5 (A)是通过图5 (B)所示的单点划线B— B’的位置处的截面图。图5 (B)是通过图5 (A)中所示的单点划线A — A’的位置处的截面图。
[0059]本实施方式的超声波换能器21具备与第I实施方式不同构成的振动器31。振动器31具备匹配层31A和压电元件层31B。匹配层31A是正面以及背面为正方形，正面的纵横尺寸小于背面的纵横尺寸，且在侧面带有锥形的柱状。匹配层31A的背面中的纵横尺寸与压电元件层31B的正面中的纵横尺寸相等。
[0060]在该构成中，因为匹配层3IA和压电元件层3IB的界面部分的边缘与开口部3A的内壁面点接触，所以匹配层31A的水平方向的位置以更高的精度被固定，可进一步提高声波特性。此外，在对匹配层31A的部件进行铸模成形的情况下，匹配层31A的脱模变得容易。因而，超声波换能器21的制造也变得更容易。
[0061]《第3实施方式》
[0062]图6是本发明的第3实施方式所涉及的超声波换能器41的截面图。图6 (A)是通过图6 (B)所示的单点划线B— B’的位置处的截面图。图6 (B)是通过图6 (A)中所示的单点划线A — A’的位置处的截面图。[0063]本实施方式的超声波换能器41具备与第I实施方式不同构成的振动器51和树脂壳体43。振动器51具备匹配层51A和压电元件层51B。匹配层51A是正面以及背面为正方形，纵横尺寸与压电元件层51B的纵横尺寸相同，匹配层51A的外侧面和压电元件层51B的外侧面被构成为相平齐的构成。树脂壳体43形成有开口部43A、孔43B、沟槽43C和台阶部43D。开口部43A按照正面侧的内径尺寸大于背面侧的内径尺寸的方式以带台阶的形状构成。
[0064]在该构成中，即便振动器51中，匹配层51A和压电元件层51B的外部尺寸相等，因带台阶的形状的开口部43A，也会防止开口部43A的内壁面与匹配层51A的侧面相接触。这样，即便振动器的外侧面平坦，本发明的超声波换能器也能构成为使开口部的内壁面非平坦。
[0065]由于该振动器51整体上为长方体状，因此可以在制造时一体式构成多个振动器51之后再通过切块分割等方式进行分割，来一次性制造多个振动器51。因此，可以降低振动器51的制造成本。
[0066]《第4实施方式》
[0067]图7是本发明的第4实施方式所涉及的超声波换能器61的截面图。图7 (A)是通过图7 (B)所示的单点划线B— B’的位置处的截面图。图7 (B)是通过图7 (A)中所示的单点划线A — A’的位置处的截面图。
[0068]本实施方式的超声波换能器61具备与第I实施方式不同构成的振动器71和树脂壳体63。振动器71具备匹配层71A和压电元件层71B。匹配层71A是正面以及背面为正方形，且纵横尺寸与压电元件层71B的纵横尺寸相同的构成。树脂壳体63形成有开口部63A、孔63B、沟槽63C、和台阶部63D，开口部63A形成有从内壁面突出的突起部63E。突起部63E在与开口部63A的内底面相距规定距离的位置处，形成为大致绕着开口部63A旋转。而且，构成为只有突起部63E和开口部63A的内底面与振动器71相接触。突起部63E按照在压电元件层71B的成为厚度振动的节点的位置处与振动器71接触的方式设定其形成位置。
[0069]在该构成中，即便振动器71中，匹配层71A和压电元件层71B的外形尺寸相等，通过使设于开口部63A的突起部63E与振动器71的压电元件层71B相接触，从而也可防止开口部63A的内壁面与匹配层7IA的侧面相接触。因为突起部63E在压电元件层71B的成为厚度振动的节点的位置处接触，所以能够可靠地防止压电元件层71B的厚度振动受到阻碍，可以实现更稳定的声波特性。这样也可构成本发明的超声波换能器。
[0070]由于该振动器71整体上为长方体状，因此可以在制造时一体式构成多个振动器71之后再通过切块分割等方式进行分割，来一次性制造多个振动器71。因此，可以降低振动器71的制造成本。此外，关于突起部，除了与树脂壳体一体式构成之外，还可以与振动器一体式构成，此外还可以与树脂壳体以及振动器非一体式构成。
[0071]如在以上的实施方式中所说明过的那样，能够实施本发明，但是本发明的超声波换能器也能够用于多重供给探测用传感器之外的其他器件。此外，振动器、超声波换能器的具体构成及材料并不限于上述内容，如果压电元件层至少以匹配层的侧面分隔开的状态被壳体部支承，则可以采用其他构成及材料。
[0072]符号说明[0073]1A、1B、21、41、61…超声波换能器
[0074]2…金属盖罩
[0075]2A…筒状部位
[0076]2B…舌状部位
[0077]3、43、63…树脂壳体
[0078]3A、43A、63A …开口部
[0079]3B、43B、63B …孔
[0080]3C、43C、630.沟槽
[0081]3D、43D…台阶部
[0082]5、6…金属端子
[0083]11、31、51、71 …振动器
[0084]11A、31A、51A、71A …匹配层
[0085]11B、31B、51B、71B …压电元件层
[0086]I IBl…电极层
[0087]11B2…压电体层
[0088]63E…突起部
[0089]101…多重供给探测用传感器
[0090]102…振荡器
[0091]103…放大器
[0092]104…示波器
【权利要求】
1.一种超声波换能器,具备: 壳体部，其具有开口部；和 振动器，其被插入到所述开口部， 所述振动器具备: 压电元件层，其构成为进行厚度振动，且厚度方向的与主面交叉的侧面与所述开口部的内壁面对置地相接；和 匹配层，其在所述压电元件层的厚度方向上层叠，且在所述压电元件层的所述厚度方向上，该匹配层的一部分从所述开口部露出，且所述厚度方向的与主面交叉的侧面相对于所述开口部的内壁面分隔开。
2.根据权利要求1所述的超声波换能器，其中， 所述匹配层的侧面与所述开口部的内壁面对置。
3.根据权利要求1或2所述的超声波换能器，其中， 所述压电元件层的与所述开口部的内壁面的接触位置是成为振动的节点的位置。
4.根据权利要求1或2所述的超声波换能器，其中， 所述匹配层的侧面相对于所述厚度方向而具有锥形， 所述匹配层和所述压电元件层的界面部分的边缘与所述开口部的内壁面点接触。
5.根据权利要求1或2所述的超声波换能器，其中， 所述匹配层的侧面与所述压电元件层的侧面相平齐。
【文档编号】H01L41/083GK103875257SQ201280049791
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月5日 优先权日:2011年12月6日
【发明者】西江纯一, 近藤亲史, 太田顺司 申请人:株式会社村田制作所