专利名称：超声波探头以及超声波探头的制造方法
技术领域：
本发明涉及超声波探头以及超 声波探头的制造方法。
背景技术：
超声波探头具有用于发送接收超声波的压电振子。在压电振子的前面(超声波探头的生物体接触面侧的面)上设置缓和压电振子和生物体的声阻抗的不匹配的声匹配层，在背面上，设置使来自压电振子的超声波衰减的背面件。压电振子在发送接收超声波时，进行机械振动。由于该振动，背面件也进行机械振动。背面件的机械振动对超声波探头的声特性付与噪音，使声特性恶化。专利文献I :日本特公昭53-25390号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止伴随振子的振动的声特性劣化的超声波探头以及超声波探头的制造方法。本实施方式的超声波探头的特征在于，具备振子，为了进行超声波的发送接收而振动；缓冲层，设置于上述振子的背面侧；以及背面件，设置于上述缓冲层的背面侧，使来自上述振子的超声波衰减；上述缓冲层具有比上述背面件大的泊松比。发明效果可防止伴随振子的振动的声特性劣化。
图I为表示本实施方式的超声波探头的概略构造的图。图2为表示现有构造的超声波探头的声模拟的结果的图。图3为表示本实施方式的超声波探头的声模拟的结果的图。图4为表示本实施方式的实施例I的超声波探头的制造工序的典型流程的图。图5为用于说明图4的步骤SAl的图。图6为用于说明图4的步骤SA2的图。图7为用于说明图4的步骤SA3的图。图8为用于说明图4的步骤SA4的图。图9为用于说明图4的步骤SA5的图。图10为表示本实施方式的实施例2的超声波探头的制造工序的典型流程的图。图11为用于说明图10的步骤SB I的图。图12为用于说明图10的步骤SB2的图。
图13为用于说明图10的步骤SB3的图。图14为用于说明图10的步骤SB4的图。图15为用于说明图10的步骤SB5的图。图16为用于说明图10的步骤SB6的图。图17为表示变形例I的超声波探头的概略构造的图。图18为表示变形例2的超声波探头的概略构造的图。标记说明I振子部；2第I声匹配层；3第2声匹配层；4声透镜；5缓冲层；6背面件。
具体实施例方式本实施方式的超声波探头具有振子、背面件和缓冲层。振子为了发送接收超声波而进行振动。缓冲层设置于振子的背面侧。背面件设置于缓冲层的背面侧，使来自振子的超声波衰减。缓冲层具有比背面件大的泊松比。下面参照附图，对本实施方式的超声波探头以及超声波探头的制造方法进行说明。图I为表示本实施方式的超声波探头的概略构造的图。如图I所示那样，超声波探头具有发送接收超声波的振子部I。在振子部I的前面(生物体接触面4s侧的面)上，设置第I声匹配层2。在第I声匹配层2的前面，设置第2声匹配层3。在第2声匹配层的前面，设置声透镜4。在振子部I的背面(与生物体接触面4s相反的一侧的面)上，设置缓冲层5。在缓冲层5的背面，设置背面件6。在这里，将背面件6、缓冲层5、振子部I、第I声匹配层2、第2声匹配层3与声透镜4的层叠方向规定为厚度方向。振子部I具有按照I维或2维状排列的多个压电振子(在图I中未示出)。各压电振子由通过压电材料形成的压电体(在图I中未示出)、形成于压电体的前面的电极(在下面称为前面电极。在图I中未示出)和形成于压电体的背面上的电极(在下面称为背面电极。在图I中未示出)构成。压电材料通过例如声阻抗为30Mrayl (Mrayl = 106kg/m2s)以上的压电陶瓷形成。压电振子接受来自超声波诊断装置主体的驱动信号的供给，进行振动，发送超声波。已产生的超声波通过被检体而反射。已反射的超声波由压电振子接收。压电振子在接收超声波时振动，产生电信号。所产生的电信号发送给超声波诊断装置主体。压电振子主要沿厚度方向振动。换言之，压电振子的振动模式为厚度振动模式。设置第I声匹配层2和第2声匹配层3，以便缓和振子部I和生物体之间的声阻抗的不匹配。第I声匹配层2和第2声匹配层3按照分别具有振子部I的声阻抗和生物体的声阻抗之间的声阻抗的方式形成。另外，第I声匹配层2按照具有高于第2声匹配层3的声阻抗的方式形成。此外，生物体的声阻抗大致为1.5Mrayl。另外，第I声匹配层2具有排列为I维或2维状的多个第I声匹配元件(在图I中未示出)。同样，第2声匹配层3具有排列为I维或2维状的多个第2声匹配元件(在图I中未示出)。此外，本实施方式的超声波探头中包含的声匹配层不仅仅限于第I声匹配层2和第2声匹配层3这2个层。本实施方式的超声波探头也可具有I个声匹配层，还可具有3个以上的声匹配层。设置声透镜4，以便使从振子部I朝向被检体而放射的超声波收敛。声透镜4按照具有第2声匹配层3的声阻抗和生物体的声阻抗之间的声阻抗的方式形成。声透镜4具有与被检体接触的生物体接触面4s。设置缓冲层5，以便使伴随超声波的发送接收的振子部I的机械振动衰减(damping)。作为缓冲层5的材料采用以例如聚氨酯类、聚乙烯类等的高分子材料、或硅酮类树脂材料为基底材料的层状构造物。关于缓冲层5的详细情况，将在后面进行描述。设置背面件6，以便使振子部I的声振动衰减。换言之，背面件6使从振子部I沿背面件6方向放射的超声波衰减。另外，背面件6作为振子部I的构造保持件发挥作用。具体来说，在超声波探头为线性探头的情况下，设置背面件6，以便呈直线状保持多个压电振子，在超声波探头为凸探头的情况下，设置背面件6，以便呈具有一定曲率的圆弧状保持多个压电振子。背面件6的材料采用聚丁二烯、氯丁二烯等的橡胶材料。背面件6按照具有不产生声匹配造成的不需要的共振的声阻抗的方式形成。作为典型方式，背面件6按照具有2 7Mrayl的声阻抗的方式形成。下面对缓冲层5进行详细说明。 在如现有构造那样没有缓冲层的情况下，压电振子的机械振动传播到背面件，背面件进行机械振动。通过背面件的机械振动，超声波探头的声特性劣化。另外，在如现有构造那样没有缓冲层的情况下，某压电振子的机械振动经由具有刚性的背面件，传播到邻接的压电振子。同样由于邻接的压电振子的机械振动，从超声波探头放射的超声波的声场混舌L超声波探头的声特性劣化。设置缓冲层5，以便不将压电振子的机械振动传播到背面件6、或邻接的压电振子。由此，缓冲层5按照比背面件6更具有柔性的方式、S卩，按照泊松比大于背面件6的方式形成。在沿厚度方向每单位长度伸长(或缩短)a时，在沿横向每单位长度缩短(或伸长)@的情况下，泊松比规定为。在如上述那样，设置背面件6，以便保持振子部I、第I声匹配层2和第2声匹配层3的几何学的配置，从而防止超声波的声场的混乱。另外，背面件6需要具有超声波衰减性能和用于防止不需要的共振的声阻抗。背面件6以橡胶件为基底而形成，但是，在许多情况下，为了满足该超声波衰减性能和声阻抗的限制，混入各种添加物。其结果是，背面件6的泊松比较小，即、背面件6的刚性高。为了提高衰减效果，缓冲层5的泊松比越高越好。如果考虑背面件6由树脂件或橡胶件构成，缓冲层5以硅酮、氨基甲酸乙酯或其它的树脂件等作为基底件而形成，则缓冲层5的泊松比例如也可以设计成0. 4以上。另外，本实施方式的缓冲层5的泊松比不限于0. 4以上。如果获得缓冲层5带来的衰减效果，则缓冲层5的泊松比也可小于0. 4。如上述那样，设置背面件6，以便使从振子部I沿背面件6的方向放射的超声波衰减。超声波具有由声阻抗的不连续面反射的物理性质。在本实施方式中，在振子部I和背面件6之间设置缓冲层5。在缓冲层5和背面件6的声阻抗不同的情况下，通过缓冲层5和背面件6的边界面反射超声波。借助通过缓冲层5反射的超声波，从本实施方式的超声波探头放射的超声波的声场混乱，本实施方式的超声波探头的声特性劣化。为了防止缓冲层5和背面件6的边界面的超声波的反射，以良好的效率使来自振子部I的超声波传播到背面件6，缓冲层5的声阻抗按照与背面件6的声阻抗大致一致的方式设计。具体来说，缓冲层5的声阻抗和背面件6的声阻抗的差调整为-20%以上+20%以下。实际上，通过调整缓冲层5的声阻抗而使其接近背面件6的声阻抗，由此，使缓冲层5和背面件6的声阻抗大致一致。为了实现声阻抗的调整方法，例如，在缓冲层5的基底件中，混入以金属氧化物或陶瓷材料等为材料的微粒等的微小构造体。另外，本实施方式的缓冲层5和背面件6的声阻抗的差并不限定为-20%以上+20%以下。如果能够以某种程度降低缓冲层5和背面件6的边界面的超声波的反射频率，则缓冲层5和背面件6的声阻抗的差也可以为-20%以下、或+20%以上。如果仅仅以缓冲层5的衰减效果的提高为目的，则缓冲层5越厚越好。但是，在缓冲层5不必要地厚的情况下，用于保持压电振子的机械刚性降低，压电振子的几何配置不稳定。其结果是，从超声波探头放射的超声波的声场混乱，超声波探头的声特性劣化。与此相反，在缓冲层5不必要地薄的情况下，无法抑制压电振子的机械振动。其结果是，机械振动传播给背面件6或邻接的压电振子，从超声波探头放射的超声波的声场仍混乱。如果考虑这些因素，则缓冲层5的厚度可设计为从振子部I发送的超声波的波长\的约1/2。另夕卜，本实施方式的缓冲层5的厚度并不限于约\ /2。如果压电振子的几何学配置稳定，则缓冲层5的厚度也可设计为比约X /2厚。 下面，参照有限元分析的声阻抗的结果，对本实施方式的超声波探头和现有构造的超声波探头的声特性的差异进行说明。图2为表示现有构造的超声波探头的声模拟的结果的图，图3为表示本实施方式的超声波探头的声模拟的结果的图。在现有构造的超声波探头的声模拟中，如图2(b)所示那样，以背面件、压电振子、第I声匹配元件及第2声匹配兀件的层叠构造为模型，求出压电振子的声阻抗。在本实施方式的超声波探头的声模拟中，如图3(b)所示那样，以背面件、缓冲层、压电振子、第I声匹配元件及第2声匹配元件的层叠构造为模型，求出压电振子的声阻抗。此外，在声模拟中，缓冲层的声阻抗等于背面件的声阻抗，缓冲层的厚度设定为、左右，缓冲层的泊松比设定为大致0.45。将图2 (a)和图3 (a)的横轴规定为频率f [MHz]，将左纵轴规定为声阻抗的绝对值Z[ Q ]，将右纵轴规定为声阻抗的相位0 [deg]。实线表示相位0相对频率f的变化曲线，虚线表示绝对值Z相对频率f的变化曲线。在图2(a)的变化曲线中，可确认压电振子、第I声匹配层及第2声匹配层的3个共振峰值。将共振峰值规定为绝对值Z或相位0的极大值。除此以外，在图2(a)的变化曲线中，可在0. 4MHz附近确认共振峰值。该0. 4MHz附近的共振峰值是因背面件的机械振动而引起的。对声特性造成作为无用噪音的恶劣影响。另一方面，在图3(a)的变化曲线中，可确认压电振子、第I声匹配层及第2声匹配层的3个共振峰值。但是，在图3(a)的变化曲线中，0.4MHz附近的不需要的共振峰值消失。其原因在于通过缓冲层，防止压电振子的机械振动传播到背面件的情况，背面件的机械振动衰减。通过上述结构，在本实施方式的超声波探头中，在振子部I和背面件6之间，具有泊松比大于背面件6的缓冲层5。通过这样的振子部I、缓冲层5及背面件6的几何学配置，可借助缓冲层5降低从振子部I到背面件6的机械振动。另外，按照缓冲层5和背面件6的声阻抗大致一致的方式形成缓冲层5和背面件6。在此情况下，可降低缓冲层5带来的超声波的反射频率，可使背面件6有效地吸收从振子部I放射到背面件6侧的不需要的超声波。因此，可降低来自振子部I的不需要的超声波带来的声场混乱，提高超声波探头的声特性。下面，分为实施例I和实施例2而对本实施方式的超声波探头的制造方法进行说明。在实施例I和实施例2中，超声波探头的构造不同。
[实施例I]在实施例I中，在电极引出用基板和背面件6之间配置缓冲层5。为了进行超声波诊断装置主体和振子部I之间的信号的发送接收，设置电极引出用基板，具有针对每个通道分别将前面侧电极和背面侧电极向外部引出的功能。电极引出用基板采用例如柔性印制电路布线板。图4为表示实施例I的超声波探头的制造工序的典型流程的图。另外，在下述说明中，设为所制造的超声波探头为I维阵列型。如图5所示那样，首先，将电极引出用基板11、振子块13、第I声匹配块15及第2声匹配块17层叠(步骤SAl)。具体来说，在电极引出用基板11的前面，接合振子块13，在振子块13的前面，接合第I声匹配块15，在第I声匹配块15的前面，接合第2声匹配块17。振子块13为下述的构造物，其中，在板状的压电体19的前面，形成前面电极21，在背面 上形成背面电极23。前面电极21和背面电极23通过下述方式形成，该方式为在板状的压电体19的两面上，通过金等金属实施电镀或溅射。第I声匹配块15为由第I声匹配层2的材料形成的板状构造物。第2声匹配块17为由第2声匹配层3的材料形成的板状构造物。部件的接合采用环氧系粘接剂、硅酮系粘接剂等的粘接剂。在下面将电极引出用基板
11、振子块13、第I声匹配块15及第2声匹配块17的层叠体称为第I中间构造体。即，通过步骤SAl形成第I中间构造体。如果进行步骤SA1，则如图6所示那样，沿其中I个方向按照规定的切削间距对第I中间构造体19进行切削(步骤SA2)。例如，从第2声匹配层3朝向电极引出用基板11对第I中间构造体19进行切削。切削通过例如切割刀片(dicing blade)而进行。通过切肖IJ，将振子块13分割为多个压电振子27，将第I声匹配块15分割为多个第I声匹配元件29，将第2声匹配块17分割为多个第2声匹配元件31。如上述那样，多个压电振子27构成振子部1，多个第I声匹配元件29构成第I声匹配层2，多个第2声匹配元件31构成第2声匹配层3。在这里，将由压电振子27、第I声匹配元件29及第2声匹配元件31构成的层叠体简称为元件33。通过切削而形成的多个槽(在下面称为切削槽)35按照规定的切削间距而排列。在切削时，电极引出用基板11既可不完全分割，也可分割。另外，为了防止多个元件33零乱的情况，不将电极引出用基板11完全分割较好。另一方面，如图7所示那样，通过例如上述的粘接剂，将背面件6和泊松比大于背面件6的缓冲层5接合(步骤SA3)。此时，为了减小缓冲层5和背面件6之间的声阻抗的不匹配，另外，为了良好地保持压电振子27的几何学配置，将粘接剂的厚度抑制在例如IOym以下较好。下面，将缓冲层5和背面件6的层叠体称为第2中间构造体37。S卩，通过步骤SA3，形成第2中间构造体37。如果进行步骤SA2和SA3，则如图8所示那样，按照电极引出用基板11和缓冲层5相对的方式，通过例如上述粘接剂将已切削的第I中间构造体25和第2中间构造体37接合(步骤SA4)。由此，缓冲层5设置于多个压电振子27的背面侧，并设置于背面件6的前面侧。以下，将第I中间构造体25和第2中间构造体37的层叠体称为第I层叠构造体39。即，通过步骤SA4，形成第I层叠构造体39。另外，为了实现振子部I、第I声匹配层2及第2声匹配元件3的强度提高等，也可在切削槽35中填充环氧系粘接剂或硅酮系粘接剂等的粘接剂。另外，为了抑制填充于切削槽35中的粘接剂的热膨胀，也可在该粘接剂中混入金属微粒。如果进行步骤SA5，则如图9所示那样，通过例如上述粘接剂将声透镜4接合于第2声匹配层3上(步骤SA5)。由此，完成超声波探头。根据实施例1，能够通过I次的切削将振子块13、第I声匹配块15及第2声匹配块17分割成元件状。由此，与后述的实施例2相比较，实施例I能够通过简单的制造工序制造超声波探头。另外，如上述那样，图4的制造工序为一个例子，实施例I的超声波探头的制造工序并不限于此。例如，第I中间构造体25和第2中间构造体39的接合不限于第I中间构造体25的切削后，也可以在第I中间构造体25的切削前进行。在此情况下，第I中间构造体25和第2中间构造体39的层叠体从第2声匹配层侧朝向背面件6而被切削。此时，从加工性的观点来说，不切削缓冲层5和背面件6较好。其理由在于，例如，由于缓冲层5柔软，所以具有无法以良好的精度切削缓冲层5的可能。作为其它理由，列举有如下主要原因在切削时，缓冲层5弯曲，降低压电振子27和缓冲层5的粘接强度。另外，如果缓冲层5的切 削精度良好，则也可切削缓冲层5或背面件6。此外，在上述制造工序中，缓冲层5在与第I中间构造体25接合之前，预先与背面件6接合。但是，也可在将缓冲层5和背面件6接合之前，在电极引出用基板11的背面上接合缓冲层5。在此情况下，即使在切削电极引出用基板11的情况下，如果没有切削缓冲层5，则通过切削，多个元件33也不会零乱地分离。因此，超声波探头的制造变容易。还有，在上述制造工序中，超声波探头为I维阵列型。但是，实施例I的超声波探头也可为2维阵列型。在此情况下，第I中间构造体25例如在步骤SA2中以规定的切削间距切削为格子状。通过以2维状对第I中间构造体25进行切削，而将振子块13、第I声匹配块15及第2声匹配块17以2维状分割。由此，能够制造2维阵列型的超声波探头。(实施例2)如上述那样，在实施例I中，缓冲层5不直接接触压电振子27。因此，具有从压电振子27朝向背面件6的超声波由电极引出用基板11和缓冲层5的边界面反射的情况。这会构成使超声波的声场劣化的主要原因。在实施例2中，电极引出用基板11不配置于振子部I和缓冲层5之间，而设置于振子部I的侧面。图10为表示实施例2的超声波探头的制造工序的典型流程的图。另外，在下述说明中，设为所制造的超声波探头为I维阵列型。如11所示那样，首先，将振子块13、第I声匹配块15及第2声匹配块17层叠，将电极引出用基板41与振子块13的侧面接合(步骤SBl)。具体来说，首先，在振子块13的前面接合第I声匹配块15，在第I声匹配块15的前面，接合第2声匹配块17。接着，在振子块13的侧面，接合电极引出用基板41。各部件的接合与实施例I相同，例如，采用环氧系粘接剂或硅酮系粘接剂等的粘接剂。下面，将由电极引出用基板41、振子块13、第I声匹配块15及第2声匹配块17构成的构造体称为第3中间构造体43。S卩，通过步骤SBl形成第3中间构造体43。如果进行步骤SB1，则如图12所示那样，从振子块13的背面到第3中间构造体43的中途，沿I个方向按照规定切削间距对第3中间构造体43进行切削(步骤SB2)。在步骤SB2中，第3中间构造体43以不完全分割的方式被切削成元件状。例如，在图12中，切削到第I声匹配块15和第2声匹配块17的边界。在此情况下，由振子块13形成多个压电振子27，由第I声匹配块15形成多个第I声匹配元件29。如上述那样，多个压电振子27构成振子部1，多个第I声匹配元件29构成第I声匹配层2。但是，本实施方式的切削槽45的深度并不限于此。如果不通过切削将第3中间构造体43完全分割，则也可将切削槽45形成到任何深度。例如，虽然未图示，但也可切削到振子块13和第I声匹配块15的边界、振子块13的中途、第I声匹配块15的中途、或第2声匹配块17的中途。另外，与实施例I相同，切削通过切割刀片(dicing blade)进行。另一方面，如图13所示那样，通过例如上述粘接剂将背面件6和泊松比大于背面件6的缓冲层5接合(步骤SB3)。通过步骤SB3，形成第2中间构造体37。另外，由于步骤SB3与步骤SA3相同，所以省略说明。
如果进行步骤SB2和步骤SB3，则如图14所示那样，第2中间构造体37和已切削的第3中间构造体43按照缓冲层5与振子部I (在步骤SB2中，振子块13没有被完全切削的情况下，与振子块13)接触的方式接合(步骤SB4)。以下，将第3中间构造体43和第2中间构造体37的层叠体称为第2层叠构造体47。如果进行步骤SB4，则如图15所示那样，按照将第3中间构造体43完全分割为多个元件33的方式，从第2声匹配块17的前面切削第3中间构造体43 (步骤SB5)。具体来说，按照在步骤SB5中新形成的切削槽49和在步骤SB2中形成的切削槽45连接的方式，将步骤SB5中的切削部分定位。另外,通过切割刀片(dicing blade)等对已定位的切削部分进行切削。换言之，直到切削槽49与切削槽45连接，将第3中间构造体43从第2声匹配块17的前面切削到切削槽45。由此，振子块13、第I声匹配块15及第2声匹配块17分割为多个元件33。在图14的情况下，在步骤SB5中，对第2声匹配块17进行切削，由第2声匹配块17形成多个第2声匹配元件31。如上述那样，多个第2声匹配元件31构成第2声匹配层3。另外，为了实现振子部I、第I声匹配层2及第2声匹配层3的强度提高等，也可在切削槽45和49中填充环氧系粘接剂或硅酮系粘接剂等的粘接剂。另外，为了抑制填充于切削槽45和49中的粘接剂的热膨胀，也可在该粘接剂中混入金属微粒。如果进行步骤SB5，则如图16所示那样，通过上述粘接剂等，将声透镜4接合于第2声匹配层3上(步骤SB6)。由此，完成超声波探头。根据实施例2，为了将由振子块13、第I声匹配块15及第2声匹配块17构成的第3中间构造体43分割成元件状，将切削工序分为两个阶段。这是由于以下理由。实施例2的超声波探头具有缓冲层5直接接触于振子部I的构造。在通过一次切削将第3中间构造体43分割为元件状的情况下，例如，在步骤SB2中分割为多个元件33的情况下，由于没有基座，所以压电振子27、第I声匹配元件29及第2声匹配元件31变得零舌L。为了防止压电振子27、第I声匹配元件29及第2声匹配元件31变得零乱的情况，在步骤SB5中，使缓冲层5成为基座而对第3中间构造体43进行切削。但是，缓冲层5的泊松比大并具有柔性。因此，如果使缓冲层5成为基座而对第3中间构造体43进行切削，则在切削时，第3中间构造体43相对缓冲层5在几何学上不稳定，存在元件分割无法良好地进行的可能。根据实施例2，如步骤SB2和步骤SB5所示那样，将切削工序分为两个阶段。即，在步骤SB2中，将第3中间构造体43切削到中途，在步骤SB4中，将缓冲层5和已切削的第3中间构造体43接合，在步骤SB5中，对第3中间构造体43的剩余的切削部分进行切削。通过这样将切削工序分为两个阶段，由此，没有压电振子27、第I声匹配元件29及第2声匹配元件31变得零乱的情况，能够以良好的精度进行元件分割。另外，在上述制造工序中，设为超声波探头为I维阵列型。但是，实施例2的超声波探头也可为2维阵列型。在此情况下，第3中间构造物43，例如在步骤SB2中，呈格子状按照规定的切削间距而切削到中途，在步骤SB5中，切削剩余的切削部分。通过这样以2维状切削第3中间构造体43，以2维状分割振子块13、第I声匹配块15及第2声匹配块17。由此，能够制造2维阵列型的超声波探头。(变形例I)
在上述说明中，缓冲层5具有一层构造。但是，本实施方式的缓冲层5并不限于此。缓冲层5也可具有2层以上的构造。以下，对变形例I的超声波探头进行说明。另外，在以下说明中，对于具有与本实施方式大致相同的功能的构成部件付与同一标记，仅在需要的情况下进行重复说明。另外，变形例I的缓冲层5作为一个例子而具有2层构造。图17为表示变形例I的超声波探头的概略构造的图。如图17所示那样，缓冲层5具有由第I层51和第2层52构成的2层构造。第I层51设置于比第2层52更接近振子部I的位置。第I层51和第2层52中的至少I个层具有大于背面件的泊松比，以便使振子部I的机械振动衰减。为了提高振子部I的机械振动的衰减效率，也可按照接近振子部I的层(第I层51)的泊松比大于远离振子部I的层(第2层52)的泊松比的方式设置缓冲层5。在缓冲层5具有3层以上的构造的情况下，同样也可按照最接近振子部I的层的泊松比大于其它层的泊松比的方式设置缓冲层5。这样，根据变形例1，能够防止伴随振子的振动的声特性的劣化。(变形例2)在上述说明中，如果在振子部I的背面侧设置缓冲层5，则既可在振子部I和缓冲层5之间设置其它构成部件，也可不设置。在上述说明中，作为设置于振子部I和缓冲层5之间的构成部件，例如列举有FPC11。但是，本实施方式的超声波探头，也可在振子部I和缓冲层5之间，不仅设置FPC11，而且设置任何构成部件。以下，对变形例2的超声波探头进行说明。另外，在以下说明中，对于具有与本实施方式大致相同的功能的构成部件付与同一标记，仅在需要的情况下进行重复说明。图18为表示变形例2的超声波探头的概略构造的图。如图18所示那样，在振子部I和缓冲层5之间设置第3声匹配层7。设置第3声匹配层7，以便缓和振子部I和缓冲层5之间的声阻抗的不匹配。具有还对振子部I的背面侧放射超声波的情况。能够通过第3声匹配层7以良好的效率使放射到振子部I的背面侧的超声波传递给缓冲层5和背面件6。另外，设置于振子部I和缓冲层5之间的构成部件不仅限于FPCll或声匹配层7，也可设置具有任何功能、构造和组成的构成部件。这样，根据变形例2，能够防止伴随振子的振动的声特性的劣化。虽然对一些实施例进行了描述，但是，这些实施例仅通过举例的方式给出，并不意味着对本发明的范围进行限定。实际上，本文中描述的新颖的实施例还可以具体化成各种各样的其他样式。另外，在不脱离 本发明的精神的情况下，可对本文描述的各实施方式作出各种省略、替换和变更。后面所附的权利要求书及其等同物覆盖落入本发明的范围和精神之内的各种形式或修改。
权利要求
1.一种超声波探头，其特征在于，具备 振子，为了进行超声波的发送接收而振动； 缓冲层，设置于上述振子的背面侧；以及 背面件，设置于上述缓冲层的背面侧，使来自上述振子的超声波衰减；上述缓冲层具有比上述背面件大的泊松比。
2.根据权利要求I所述的超声波探头，其特征在于， 上述缓冲层的泊松比为0. 4以上。
3.根据权利要求I所述的超声波探头，其特征在于，上述缓冲层的声阻抗和上述背面件的声阻抗之差为一 20%以上+20%以下。
4.根据权利要求I所述的超声波探头，其特征在于， 上述缓冲层具有从上述振子发送的超声波的波长的大致一半以上的厚度。
5.根据权利要求I所述的超声波探头，其特征在于， 上述缓冲层由2层以上构成。
6.根据权利要求5所述的超声波探头，其特征在于， 上述2层以上的缓冲层中的至少I层具有比上述背面件大的泊松比。
7.根据权利要求6所述的超声波探头，其特征在于， 上述2层以上的缓冲层中的接近上述振子的层的泊松比，比上述2层以上的缓冲层中的远离上述振子的层的泊松比大。
8.一种超声波探头的制造方法，其特征在于，具备 形成具有板状的振子块和声匹配块的构造体； 为了将上述构造体分割为多个元件，对上述构造体进行切削；以及以在上述振子块的背面侧设置缓冲层的方式接合上述已切削的构造体和具有柔性的上述缓冲层。
9.一种超声波探头的制造方法，其特征在于，具备 形成具有板状的振子块和声匹配块的构造体； 将上述构造体从上述振子块的背面切削到上述构造体的中途； 以缓冲层与上述振子块的背面接触的方式接合上述已切削的构造体和具有柔性的上述缓冲层；以及 为了将上述构造体分割为多个元件，以在上述切削中形成于上述构造体的切削槽与新形成的切削槽连接的方式，从上述声匹配层的前面对上述已接合的构造体和缓冲层进行切削。
全文摘要
本发明提供一种超声波探头和超声波探头的制造方法，用于防止伴随振子的振动的声特性的劣化。振子部(1)为了进行超声波的发送接收而进行振动。缓冲层(5)设置于振子部(1)的背面侧。背面件(6)设置于缓冲层(5)的背面侧，使来自振子部(1)的超声波衰减。缓冲层(5)具有比背面件(6)大的泊松比。
文档编号A61B8/00GK102727252SQ20121011446
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月22日 优先权日2011年3月29日
发明者青木稔 申请人:东芝医疗系统株式会社, 株式会社东芝