本發(fā)明涉及具備用于將多個壓電元件和基板電連接的多條布線的超聲波振子、超聲波內(nèi)窺鏡。
背景技術:
在能夠觀察被檢查部位的二維的可視圖像即超聲波圖像的超聲波內(nèi)窺鏡中,設置于插入部的插入方向的頂端側(cè)的超聲波振子通常在分割成多個的壓電元件上分別設有GND電極、信號電極,其具有這樣的功能:通過從外部對各兩電極施加電壓,從而隨著各壓電元件的振動向被檢查部位放射超聲波,接收來自被檢查部位的反射聲波并將其轉(zhuǎn)換為電信號。
此外,通過將貫穿于超聲波內(nèi)窺鏡內(nèi)的超聲波信號傳送線纜電連接于各壓電元件的信號電極,能夠進行超聲波振子與外部之間的電力、電信號等的收發(fā)。
在此,在將超聲波信號傳送線纜電連接于各壓電元件時借助基板進行的結構是眾所周知的。
具體地講,通過在設置于基板的多個焊盤上電連接超聲波信號傳送線纜的各信號線,各壓電元件的信號電極和基板的各焊盤借助多條布線電連接,從而超聲波信號傳送線纜電連接于各壓電元件的結構是眾所周知的。
這樣借助多條布線將基板和多個壓電元件電連接的結構例如在日本特開平8-172695號公報中公開。
然而,近年來為了使超聲波圖像高畫質(zhì)化,通過增加壓電元件的分割數(shù)而提升分辨率的超聲波振子的結構是眾所周知的。
但是,在維持著超聲波振子的小型化地增加壓電元件的分割數(shù)時,各壓電元件變小,因此,將各布線電連接于各壓電元件的作業(yè)變難。
此外,在凸面型的超聲波振子中,從各壓電元件放射到與被檢查部位相反一側(cè)的超聲波在基板上反射,為了防止因各壓電元件接收來自基板的反射聲波而產(chǎn)生的超聲波圖像的紊亂,需要將基板自各壓電元件遠離地配置。
在這種情況下,在將多條布線電連接于各壓電元件的作業(yè)過程中,為了防止從與壓電元件連接完畢的布線對壓電元件施加拉伸應力,需要使各布線帶有松弛地進行連接作業(yè)。
然而,在基板自各壓電元件遠離地配置時,各布線也會變長,因此,若使各布線成為松弛的狀態(tài),則各布線在承受外力時形狀易于變化。
其結果,在各布線的形狀變形時,相鄰的布線會相互接觸。
另外,為了減小各布線之間的間隔,該各布線在外周沒有包覆絕緣材料,成為在外周暴露有導電性材料的狀態(tài),因此,需要防止布線相互接觸。
本發(fā)明即是鑒于上述情況而完成的,其目的在于提供具有防止連接多個壓電元件和基板的多條布線相互接觸并且易于將多條布線電連接于多個壓電元件的結構的超聲波振子、超聲波內(nèi)窺鏡。
技術實現(xiàn)要素:
用于解決問題的方案
本發(fā)明的一個技術方案的超聲波振子包括:聲阻匹配層,其具有預定的曲率地彎曲;多個壓電元件,其彎曲地配置在所述聲阻匹配層的曲率中心側(cè)的內(nèi)表面;多條布線,其一端分別電連接于所述多個壓電元件;基板,其分別電連接有所述多條布線的另一端;以及保持構件,其設置在所述多個壓電元件和所述基板之間的所述多條布線的中途位置,用于將所述多條布線以所述多個壓電元件的排列間隔以下的間隔保持。
此外,本發(fā)明的一個技術方案的超聲波內(nèi)窺鏡具備技術方案1~10中任一項所述的所述超聲波振子。
附圖說明
圖1是表示設有第1實施方式的超聲波振子的超聲波內(nèi)窺鏡的外觀的一例子的圖。
圖2是概略性地表示超聲波信號傳送線纜電連接于圖1的超聲波振子的狀態(tài)的圖。
圖3是自圖2的超聲波振子除去透鏡和超聲波信號傳送線纜而進行表示的立體圖。
圖4是自圖3的超聲波振子除去背襯件框和背襯件而進行表示的立體圖。
圖5是從圖4中的V方向觀察圖4的超聲波振子的側(cè)視圖。
圖6是從圖5中的VI方向觀察圖5的超聲波振子的主視圖。
圖7是概略性地與壓電元件和聲阻匹配層一同表示在圖4的保持構件上形成有供各布線貫穿的貫穿孔的變形例的圖。
圖8是概略性地表示多條布線貫穿于圖7的貫穿孔且固定于保持構件的狀態(tài)的圖。
圖9是概略性地表示在貫穿于圖8的貫穿孔且固定于保持構件的多條布線上分別形成有彎折部的狀態(tài)的圖。
圖10是概略性地表示將圖9的各布線的一端于電連接各壓電元件、將各布線的另一端電連接于基板的狀態(tài)的圖。
圖11是概略性地表示由矩形線形成圖10的布線、在保持構件上形成有供矩形線貫穿的凹部的變形例的圖。
圖12是概略性地表示圖4的基板、各布線、保持構件與廢棄基板一體地形成的變形例的圖。
圖13是表示多條信號線的一個端部電連接于圖12的基板的各布線的另一端的狀態(tài)的圖。
圖14是表示將圖13的多條信號線的另一個端部電連接于內(nèi)窺鏡的連接器內(nèi)的撓性基板的布線連接盤的狀態(tài)的圖。
圖15是第2實施方式的超聲波振子的基板、各布線、保持構件的分解圖。
圖16是與加強板一同表示將圖15的基板、各布線、保持構件組裝起來的狀態(tài)的立體圖。
圖17是概略性地表示第3實施方式的超聲波振子的基板、各布線、保持構件的圖。
圖18是從圖17中的XVIII方向觀察在圖17的保持構件上設有凹部的變形例的主視圖。
圖19是超聲波振子的沿著圖18中的XIX-XIX線的局部剖視圖。
圖20是表示在圖18的保持構件上形成有多個孔而替代形成有多個凹部的變形例的圖。
圖21是超聲波振子的沿著圖20中的IIXI-IIXI線的局部剖視圖。
圖22是表示在圖4的保持構件上設有供調(diào)整構件嵌合的嵌合部的變形例的立體圖。
圖23是從圖22中的IIXIII方向觀察圖22的超聲波振子和調(diào)整構件的主視圖。
圖24是與彎折模具一同概略性地表示超聲波振子的基板、各布線以及保持構件的立體圖。
圖25是從圖24中的IIXV方向觀察利用圖24的彎折模具在多條布線上形成有彎折部的狀態(tài)的側(cè)視圖。
具體實施方式
以下,參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。另外,附圖是示意性的,應留意各構件的厚度和寬度之間的關系、各個構件的厚度的比例等與實現(xiàn)的狀況有所不同,當然在附圖相互之間也包含互相的尺寸的關系、比例不同的部分。
圖1是表示設有本實施方式的超聲波振子的超聲波內(nèi)窺鏡的外觀的一個例子的圖。
如圖1所示,超聲波內(nèi)窺鏡100由用于向被檢體內(nèi)插入的細長的插入部110、設置于該插入部110的插入方向S的基端的操作部103、從操作部103延伸出的具有撓性的通用線纜104、以及設置于該通用線纜104的伸出端的連接器105構成主要部分。
在連接器105設有光源連接器105a、電連接器105b、超聲波連接器105c、吸引管頭105d以及送氣送水管頭105e。
用于供給照明光的未圖示的光源裝置相對于光源連接器105a裝拆自如,并且用于進行各種信號處理等的未圖示的視頻處理器借助未圖示的攝像線纜相對于電連接器105b裝拆自如。
此外,與未圖示的超聲波觀測裝置連接的超聲波線纜106相對于超聲波連接器105c裝拆自如,并且未圖示的吸引泵借助未圖示的吸引管相對于吸引管頭105d裝拆自如,并且未圖示的送水容器借助未圖示的送氣送水管相對于送氣送水管頭105e裝拆自如。
插入部110從插入方向S的頂端側(cè)按順序相連設有頂端部111、例如構成為在上下方向和左右方向上彎曲自如的彎曲部112、以及縱長且具有撓性的撓性管部113而構成。
在頂端部111內(nèi)設有已知的凸面型的超聲波振子1。
在插入部110、操作部103、通用線纜104、連接器105內(nèi)貫穿有從超聲波振子1延伸出來的超聲波信號傳送線纜20,超聲波信號傳送線纜20的伸出端利用超聲波連接器105c與超聲波線纜106電連接。
另外,在頂端部111內(nèi)設有攝像單元、照明單元(均未圖示)。
此外,在頂端部111的外表面除了設有送氣送水管路的噴嘴(未圖示)之外,還開口有前方送水管路、處置器具貫穿用通道(均未圖示)等的插入方向S的頂端。
接著,利用圖2~圖6表示圖1的超聲波振子1的結構和超聲波信號傳送線纜20對于超聲波振子1的連接結構。
圖2是概略性地表示超聲波信號傳送線纜電連接于圖1的超聲波振子的狀態(tài)的圖,圖3是自圖2的超聲波振子除去透鏡和超聲波信號傳送線纜而進行表示的立體圖,圖4是自圖3的超聲波振子除去背襯件框和背襯件而進行表示的立體圖。
此外,圖5是從圖4中的V方向觀察圖4的超聲波振子的側(cè)視圖,圖6是從圖5中的VI方向觀察圖5的超聲波振子的主視圖。
如圖2~圖6所示,由于超聲波振子1像上述那樣由凸面型形成,因此,其具備具有曲率中心C地以預定的曲率彎曲的兩層聲阻匹配層2。
另外,兩層聲阻匹配層2中的、位于曲率中心C側(cè)的層以陣列狀被分割成多個。此外,在圖4、圖6中,為了易于觀察附圖,將聲阻匹配層2的分割數(shù)設為5。
此外,如圖4~圖6所示,在呈陣列狀被分割為多個的聲阻匹配層2的曲率中心C側(cè)的內(nèi)表面2n上設有具有與兩層聲阻匹配層2相同的曲率中心C地彎曲的、以預定的排列間隔W1呈陣列狀被分割為多個的壓電元件3。
此外,各壓電元件3在聲阻匹配層2側(cè)設有未圖示的GND電極,并且在其相反側(cè)設有未圖示的信號電極,通過借助兩電極施加電壓,借助聲阻匹配層2、后述的透鏡7(參照圖2)向被檢查部位放射超聲波,并且接收從被檢查部位反射來的聲波,各壓電元件3例如通過燒結陶瓷而形成,例如排列成凸面形狀。
另外,多個壓電元件3與兩層聲阻匹配層2中的、靠壓電元件3側(cè)的層一起以排列間隔W1被分割成陣列狀,為了易于觀察附圖,舉例表示了與聲阻匹配層2同樣分割成5個的情況,但實際上,為了獲得高精細的超聲波圖像,壓電元件3和聲阻匹配層2通常被分割成幾百個。
并且,如圖4~圖6所示,在多個壓電元件3的信號電極上分別利用軟釬焊料12等電連接有多條布線9的各一端9a。
另外,各一端9a分別電連接于各壓電元件3的彎曲方向W的中心。
并且,如圖4、圖5所示,各一端9a對于各壓電元件3的連接位置位于自后述的基板5在平面中與各壓電元件3重疊的位置3c在各壓電元件3和聲阻匹配層2的深度方向P上錯開的位置。
此外,為了縮小壓電元件3之間的間隔,多條布線9分別是沒有包覆絕緣構件而導電性材料暴露的裸線,其例如由在外周實施了鍍銀的線形成。
此外,各布線9由外徑為0.05mm以下的極細線形成。并且,布線9的數(shù)量也與壓電元件3的數(shù)量一致而舉例為5條進行表示。
此外,如圖4、圖5所示,各布線9的另一端9b例如由絕緣材料料形成,并且電連接于位于在后述的方向T上自多個壓電元件3充分遠離的位置的基板5。
另外,在圖2~圖6中舉例表示了各布線9的另一端9b與基板5一體形成的情況。
此外,在基板5的形成有另一端9b的面形成有未圖示的GND布線連接盤。并且,基板5在方向T上自壓電元件3的遠離距離被設定為從多個壓電元件3放射到曲率中心C側(cè)的超聲波在基板5上不反射的距離。
如圖2所示,在各另一端9b電連接有多條信號線20s的端部,該信號線20s構成用于相對于各壓電元件3至少接收發(fā)送電力、電信號的超聲波信號傳送線纜20。
另外,多條信號線20s的條數(shù)也與各布線9的條數(shù)一致舉例為5條進行表示。此外,像上述那樣,基板5位于在深度方向P上自各一端9a相對于各壓電元件3的連接位置錯開的位置。
如圖6所示,由于在連結基板5和多個壓電元件3的方向T上壓電元件3配置成凸面形狀,因此,多條布線9自曲率中心C以放射狀延伸,如圖4、圖5所示,在多條布線9的中途位置分別形成有例如彎折成曲柄狀的彎折部9k。
另外,各彎折部9k形成在后述的保持構件4(參照圖4~圖6)與基板5之間。
此外,在圖4、圖5中,由于各彎折部9k具有曲柄狀,因此,各彎折部9k的兩處彎折成90°,但并不限定于此,也可以是各彎折部9k的兩處平緩地彎曲而形成為曲柄狀。
此外,如圖4~圖6所示,在多條布線9的中途位置,在比各彎折部9k靠各一端9a的一側(cè)與布線9例如一體地設有保持構件4,該保持構件4由例如絕緣材料形成,并且具有以具有與聲阻匹配層2相同的曲率中心C的方式彎曲的形狀。
另外,由于保持構件4具有與聲阻匹配層2相同的曲率中心C,因此各彎折部9k的彎折形狀各自相等,并且各布線9彎折時的作業(yè)性和各彎折部9k的彎折形狀變得易于穩(wěn)定。
如圖6所示,保持構件4通過將多條布線9以多個壓電元件3的排列間隔W1以下的間隔W2(W2≤W1)等間隔地保持,從而保持構件4在方向T上位于比多個壓電元件3靠彎折部9k側(cè)的位置而防止各布線9錯位,防止各布線9相互接觸。
此外,保持構件4通過將多條布線9自多個壓電元件3的排列間隔W1錯開1/2間隔地保持,從而保持構件4以各布線9的一端9a電連接于各壓電元件3在彎曲方向W上的各中心的方式保持多條布線9。
此外,如圖3所示,多個壓電元件3、各布線9的一端9a相對于各壓電元件3的連接部、保持構件4、彎折部9k被背襯件框6所覆蓋。
另外,背襯件框6由例如玻璃環(huán)氧樹脂形成。背襯件框6利用相對的兩個端板和相對的兩個側(cè)板以其俯視的形狀為矩形的方式形成為框狀。此外,在背襯件框6內(nèi)填充有未圖示的背襯件。
并且,如圖2所示,背襯件框6的靠聲阻匹配層2側(cè)的半部分和聲阻匹配層2的外周被透鏡7所覆蓋。
這樣,在本實施方式中,表示為在方向T上以放射狀延伸的多條布線9的中途位置、在各一端9a和各彎折部9k之間設有保持構件4,該保持構件4將多條布線9以多個壓電元件3的排列間隔W1以下的間隔W2(W2≤W1)等間隔地保持。
由此,即使導電性材料暴露的裸線狀態(tài)的多條布線9因外力而變形,也能夠利用保持構件4防止各布線9錯開,能夠可靠地防止各布線9相互接觸,因此,易于將各布線9連接于多個壓電元件3。
此外,在本實施方式中,表示為在各布線9的方向T上的中途位置、在保持構件4和各另一端9b之間分別形成有曲柄狀的彎折部9k。
并且,在本實施方式中,表示為各布線9的一端9a相對于各壓電元件3的連接位置位于在深度方向P上自基板5在平面中與各壓電元件3重疊的位置3c錯開的位置。
此外,表示為各彎折部9k位于在各布線9的方向T上的中途位置被夾在保持構件4和基板5之間的位置。
由此,即使在各一端9a分別連接于壓電元件3之后對各布線9賦予外力,例如在方向T上賦予拉伸力,也能夠利用各布線9的各彎折部9k減輕吸收被賦予的力,因此,能夠可靠地防止各布線9相互接觸,并且在連接作業(yè)時易于將各布線9連接于多個壓電元件3。
以上,能夠提供具有防止連接多個壓電元件3和基板5的多條布線9相互接觸并且易于將多條布線9電連接于多個壓電元件3的結構的超聲波振子1、超聲波內(nèi)窺鏡100。
另外,以下利用圖7~圖10表示變形例。圖7是與壓電元件和聲阻匹配層一同概略性地表示在圖4的保持構件上形成有供各布線貫穿的貫穿孔的變形例的圖,圖8是概略性地表示多條布線貫穿于圖7的貫穿孔且固定于保持構件的狀態(tài)的圖。
此外,圖9是概略性地表示在貫穿于圖8的貫穿孔且固定于保持構件的多條布線分別形成有彎折部的狀態(tài)的圖,圖10是概略性地表示將圖9的各布線的一端電連接于各壓電元件、將各布線的另一端電連接于基板的狀態(tài)的圖。
如圖7所示,也可以是,保持構件4相對于多條布線9獨立地形成,在保持構件4上沿著方向T形成有自曲率中心C呈放射狀的貫穿孔4h。另外,各貫穿孔4h形成為與各壓電元件3的角度間距θ1相同的角度間距θ1。
此外,如圖8所示,在各貫穿孔4h中貫穿有相對于保持構件4獨立地形成的多條布線9,各布線9利用粘接劑14等分別固定安裝于保持構件4。
如圖9所示,通過將各布線9的比保持構件4靠各另一端9b側(cè)的部分總體地彎折,從而各布線9分別形成彎折部9k,之后如圖10所示,各布線9的各一端9a電連接于各壓電元件3,各另一端9b利用軟釬焊料16等電連接于基板5的各布線連接盤5ra。
另外,在基板5中,各布線連接盤5ra借助各布線連接盤5rc與各布線連接盤5rb導通,在各布線連接盤5rb上電連接有構成超聲波信號傳送線纜20的多條信號線20s的端部。
采用這樣的結構,由于各布線9相對于保持構件4和基板5獨立地形成,能夠自由地選擇各布線9的材料,因此,若采用剛性較強的材料,則更易于使各彎折部9k形成之后的彎折形狀穩(wěn)定,之后的作業(yè)性上升。
另外,其他的效果與上述的本實施方式是相同的。
此外,以下利用圖11表示另一個變形例。圖11是概略性地表示由矩形線形成圖10的布線、在保持構件上形成有供矩形線貫穿的凹部的變形例的圖。
如圖11所示,各布線9也可以由矩形線形成,圖7~圖10所示的各貫穿孔也可以由供矩形線貫穿的凹部4m形成。另外,矩形線也在固定于凹部4m之后與本實施方式同樣地形成彎折部9k。
采用這樣的結構,在圖7~圖10所示的變形例中,在保持構件4上形成有供各布線9貫穿的貫穿孔4h,但與形成貫穿孔4h相比形成凹部4m的方式加工較容易,因此,能夠削減制造成本。
另外,各布線9也可以利用粘合材料等固定于保持構件4。在這種情況下,能夠進一步削減制造成本。
并且,以下利用圖12~圖14表示一體地形成圖4的基板、各布線、保持構件的制造方法的一例子。
圖12是概略性地表示圖4的基板、各布線、保持構件與廢棄基板一體地形成的變形例的圖,圖13是表示多條信號線的一個端部電連接于圖12的基板的各布線的另一端的狀態(tài)的圖,圖14是表示將圖13的多條信號線的另一個端部電連接于內(nèi)窺鏡的連接器內(nèi)的撓性基板的布線連接盤的狀態(tài)的圖。
在制造上述的基板5、各布線9、保持構件4時,考慮以下所示的方法。
首先,如圖12所示,準備基板5、一體地形成于該基板5的各布線9w、9u、9x、9y、9z、保持構件4、廢棄基板50、安裝于該廢棄基板50并且與各布線9w、9u、9x、9y、9z連通的各布線55r1~55r5、以及安裝于廢棄基板50并且與各布線55r1~55r5連通的檢測用連接盤55r1t、55r2t、55r3t、55r4t、55r5t的結構物500。
另外,如圖12所示,在廢棄基板50上以包圍保持構件4的方式形成有孔51,并且在廢棄基板50和基板5之間形成有切斷孔50a和切斷槽50b、50c。
其次,如圖13所示,利用軟釬焊料等將構成超聲波信號傳送線纜20的多條信號線20s1、20s2、20s3、20s4、20s5的一端電連接于各端部9b1、9b2、9b3、9b4、9b5。此時,根據(jù)需要利用粘接劑等保護并固定各軟釬焊部。
之后,利用測試器確認檢測用盤55r1t~55r5t和各信號線20s1~20s5的另一端間的導通,從而檢測信號線20s1~20s5中的任一者是否連接于各布線9w~9z,并且確認各軟釬焊部的導通。
接著,如圖14所示,利用軟釬焊料等將各信號線20s1~20s5的另一端電連接于設置在超聲波內(nèi)窺鏡100的連接器105內(nèi)的撓性基板90的布線連接盤90a、90b、90c、90d、90e。
之后,利用測試器確認檢測用盤55r1t~55r5t和各布線連接盤90a~90e間的導通,從而確認錯誤布線、軟釬焊部的斷線檢測、是否有短路。
最后,沿著直線狀的D1線、D2線切斷切斷孔50a和切斷槽50b、50c,并且沿著圓弧狀的D3線切斷廢棄基板50和布線55r1~55r56。其結果,形成圖4所示的基板5、各布線9、保持構件4。
采用該制造方法,在將各信號線20s1~20s5的一端連接于各另一端9b1~9b5時,以包圍各布線9w~9z的方式配置有基板5、廢棄基板50,因此除了能夠增強連接強度之外,難以對各布線9w~9z施加外力,因此,作業(yè)性上升。
并且,由于在廢棄基板50上設有較大的檢測用盤55r1t~55r5t,因此,與使用排列間隔窄小的各另一端9b1~9b5相比,信號線20s1~20s5的布線排列作業(yè)較容易,能夠可靠地確認信號線20s1~20s5的連接位置,因此,作業(yè)性和超聲波振子1的品質(zhì)上升。
(第2實施方式)
圖15是本實施方式的超聲波振子的基板、各布線、保持構件的分解圖,圖16是與加強板一同表示將圖15的基板、各布線、保持構件組裝起來的狀態(tài)的立體圖。
該第2實施方式的超聲波振子的結構與上述圖1~圖6所示的第1實施方式的超聲波振子相比在基板、各布線、保持構件分別包括一對這一點上有所不同。因而,對與第1實施方式同樣的結構標注相同的附圖標記,省略其說明。
如圖15、圖16所示,在本實施方式中,基板5包括第1基板25和第2基板35。此外,多條布線9包括多條第1布線29和多條第2布線39,該多條第1布線29的各另一端29b電連接于第1基板25,該多條第2布線39的各另一端39b電連接于第2基板35。
并且,保持構件4包括第1保持構件24和第2保持構件34,該第1保持構件24設置于多條第1布線29的中途位置且將第1布線29以多個壓電元件3的排列間隔W1以下的間隔W2等間隔地保持,該第2保持構件34設置于多條第2布線39的中途位置且將第2布線39以多個壓電元件3的排列間隔W1以下的間隔W2等間隔地保持。
另外,第1基板25和第2基板35形成為相同的大小和相同的形狀,在連結部30相連結。
此外,通過將安裝于第1基板25的表面的GND端子27和安裝于第2基板35的表面的GND端子37借助連結部30利用布線連接,從而第1基板25和第2基板35成為相同電位地連接設置。
并且,如圖16所示,第2基板35借助連結部30在彎折線Q處折回180°,從而第2基板35的背面位于與第1基板25的背面重疊的位置。
另外,在第1基板25上形成有定位孔25h1、25h2,并且在第2基板35上形成有定位孔35h1、35h2,如圖16所示,通過向定位孔25h1、35h1中貫穿定位銷61,向定位孔25h2、35h2中貫穿定位銷62,從而具有相同形狀的第1基板25和第2基板35恰好重疊。此外,第1基板25和第2基板35的背面如圖16所示相互粘接固定。
此外,第1布線29和第2布線39與上述第1實施方式的布線9同樣以與上述第1實施方式的布線9相同的間隔W2形成為自曲率中心C呈放射狀,并且第1布線29與第2布線39互相間的布線間隔W4錯開1/2間隔(2W4=W2)。
另外,如圖16所示在第1基板25的背面與第2基板35的背面粘接之后,第1布線29和第2布線39以指向互相遠離的方向的方式將方向T上的中途位置向外側(cè)彎折,并且第1布線29和第2布線39在彎曲方向W上位于交錯狀的位置,并且該交錯狀的狀態(tài)由第1保持構件24、第2保持構件34保持。由此,防止了在彎曲方向W上間隔較小的第1布線29與第2布線39間的接觸。
第1保持構件24和第2保持構件34在方向T上的相同位置分別設置于第1布線29、第2布線39的中途位置,且具有相同的大小、形狀。
另外,在第1基板25的背面與第2基板35的背面粘接之后,第1保持構件24的背面與第2保持構件34的背面相對。另外,在第1保持構件24上形成有定位孔24h1、24h2,并且在第2保持構件34上形成有定位孔34h1、34h2,如圖16所示,通過向定位孔24h1、34h1中貫穿定位銷63,向定位孔24h2、34h2中貫穿定位銷64,從而具有相同形狀的第1保持構件24和第2保持構件34恰好重疊。
接著,說明本實施方式的制造方法。
首先,將第1布線29和第2布線39以互相遠離的方式在中途位置向外側(cè)彎折。
其次,借助連結部30在連結部30的彎折線Q處彎折180°,使得第2基板35、第2保持構件34的背面與第1基板25、第1保持構件24的背面相對。
之后,在向定位孔25h1、35h1中貫穿定位銷61,向定位孔25h2、35h2中貫穿定位銷62,向定位孔24h1、34h1中貫穿定位銷63,向定位孔24h2、34h2中貫穿定位銷64時,第2基板35與第1基板25重疊,第2保持構件34與第1保持構件24重疊。
其結果,第1布線29和第2布線39整齊地錯開1/2間隔位于交錯狀的位置。在該狀態(tài)下,將第1基板25的背面與第2基板35的背面粘接固定,將交錯狀的各第1布線29的各一端29a和各第2布線39的各一端39a電連接于多個壓電元件3的信號電極。
采用這樣的結構,由于第1布線29和第2布線39之間在彎曲方向W上的布線間隔W4比上述第1實施方式的多條布線9的間隔W2小1/2,因此,能夠利用簡單的結構將布線高密度地安裝于多個壓電元件3。另外,其他的效果與上述第1實施方式是相同的。
以下表示變形例。如圖16所示,也可以在第1基板25的背面和第2基板35的背面之間夾設有加強板70,該加強板70在方向T上具有比第1基板25和第2基板35的長度T1長的長度T2(T1<T2)。
另外,在加強板70上形成有分別供定位銷61、62貫穿的定位孔70h1、70h2,通過將定位銷61、62貫穿于定位孔70h1、70h2,能夠在兩基板25、35之間將加強板70定位。
此外,若在加強板70的與各基板25、35相對的相對面涂敷粘接劑,則各基板25、35與加強板70間的粘接固定變?nèi)菀?。此外,加強?0與各基板25、35間的粘接也可以使用雙面膠帶。
采用這樣的結構,在第1基板25和第2基板35形成為撓性基板等薄板狀的情況下,利用加強板70使各基板25、35難以變形。
并且,由于加強板70在方向T上形成得長于第1基板25和第2基板35,因此,如圖16所示,能夠利用突出部70y可靠地防止各第1布線29的保持構件24和各另一端29b之間的部位與各第2布線39的保持構件34和各另一端39b之間的部位接觸。
(第3實施方式)
圖17是概略性地表示本實施方式的超聲波振子的基板、各布線、保持構件的圖。
該第3實施方式的超聲波振子的結構與上述圖1~圖6所示的第1實施方式的超聲波振子相比在保持構件、設有該保持構件的各布線的部位傾斜這一點上有所不同。因而,對與第1實施方式同樣的結構標注相同的附圖標記,省略其說明。
如圖17所示,在本實施方式中,保持構件4和各布線9的設有該保持構件4的部位9e相對于方向T傾斜預定的角度θ2、具體地講是θ2=±45°以內(nèi)的角度。另外,其他的結構與上述第1實施方式是相同的。
采用這樣的結構,即使各壓電元件3的背面波U遇到保持構件4也在深度方向P上反射,因此,各壓電元件3接收反射波的可能性降低。
另外,該效果是在保持構件4和各布線9的部位9e的角度θ2相對于方向T是±45°以內(nèi)的角度的情況下產(chǎn)生的。另外,其他的效果與上述第1實施方式是相同的。
另外,以下利用圖18、圖19表示變形例。圖18是從圖17中的XVIII方向觀察在圖17的保持構件上設有凹部的變形例的主視圖,圖19是超聲波振子的沿著圖18中的XIX-XIX線的局部剖視圖。
如圖18、圖19所示,也可以在與上述本實施方式同樣地相對于方向T與部位9e一同傾斜預定角度的保持構件4上形成有供從多個壓電元件3放射來的超聲波即背面波U通過的多個凹部4i。
具體地講,也可以在保持構件4的在彎曲方向W上位于相鄰的布線9之間的每個部位形成有凹部4i。另外,其他的結構與上述本實施方式是相同的。
采用這樣的結構,由于各壓電元件3的背面波U經(jīng)由多個凹部4i通過保持構件4,因此,能夠減少從保持構件4產(chǎn)生的反射波。
此外,以下利用圖20、圖21表示另一個變形例。圖20是表示在圖18的保持構件上形成有多個孔而替代形成多個凹部的變形例的圖,圖21是超聲波振子的沿著圖20中的IIXI-IIXI線的局部剖視圖。
另外,如圖20、圖21所示,也可以在相對于方向T與部位9e一同傾斜預定角度的保持構件4上形成有供從多個壓電元件3放射來的超聲波即背面波U通過的多個孔4j。
具體地講,也可以在保持構件4的在彎曲方向W上位于相鄰的布線9之間的每個部位形成有孔4j。另外,其他的結構與上述本實施方式是相同的。
利用這樣的結構,也是由于各壓電元件3的背面波U經(jīng)由多個孔4j通過保持構件4,因此,能夠減少從保持構件4產(chǎn)生的反射波。
另外,以下使用圖22、圖23說明將多條布線9的各一端9a連接于多個壓電元件3時的彎曲方向W上的錯位校正結構的一例子。
圖22是表示在圖4的保持構件上設有供調(diào)整構件嵌合的嵌合部的變形例的立體圖,圖23是從圖22中的IIXIII方向觀察圖22的超聲波振子和調(diào)整構件的主視圖。
像上述那樣,在將利用保持構件4在彎曲方向W上等間隔地保持著的多條布線9的各一端9a電連接于多個壓電元件3時,在使各一端9a與多個壓電元件3接觸的階段存在如圖23的虛線所示各一端9a相對于各壓電元件3的彎曲方向W的中央在彎曲方向W上錯位的情況。
因此,如圖22所示,在本結構中,在保持構件4的彎曲方向W的兩端部形成有調(diào)整孔4h1、4h2,該調(diào)整孔4h1、4h2是用于總體地調(diào)整多條布線9的位置的調(diào)整構件,且是分別供兩條臂75嵌入的嵌合部。
采用這樣的結構,如圖23的虛線所示,在各一端9a相對于各壓電元件3的彎曲方向W的中央在彎曲方向W上錯位的情況下,通過將兩條臂75分別嵌入到各調(diào)整孔4h1、4h2,使兩條臂75分別在彎曲方向W上運動,使保持構件4在彎曲方向W上運動,從而能夠使利用保持構件4在彎曲方向W上等間隔地保持著的多條布線9如圖23的實線所示總體地移動到各端部9a位于各壓電元件3的彎曲方向W的中央為止,因此,能夠簡單地校正各端部9a的錯位。
另外,以上的圖22、圖23所示的結構能夠在上述的第1~第3實施方式中應用。
另外,以下使用圖24、圖25說明在多條布線9上總體地形成彎折部9k的結構的一例子。
圖24是與彎折模具一同概略性地表示超聲波振子的基板、各布線以及保持構件的立體圖,圖25是從圖24中的IIXV方向觀察利用圖24的彎折模具在多條布線上形成有彎折部的狀態(tài)的側(cè)視圖。
如圖24所示,在利用保持構件4在彎曲方向W上等間隔地保持著的多條布線9上分別形成上述的彎折部9k的情況下,既可以在各個布線9上單獨形成彎折部9k,但如圖24、圖25所示,也可以利用彎折模具81、82總體地形成彎折部9k。
具體地講,在基板5上形成有在方向P上貫通的定位孔5h1、5h2,在保持構件4上也形成有在方向P上貫通的定位孔4h3、4h4。
此外,彎折模具81、82具有在方向P上將彎折模具81和彎折模具82組合起來之后、方向P上的各相對面81t、82t分別嵌合的臺階形狀,并且,在彎折模具81上形成有在方向P上貫通的4個定位孔81h1、81h2、81h3、81h4,在彎折模具82上形成有在方向P上貫通的4個定位孔82h1、82h2、82h3、82h4。
另外,在使彎折模具81和82在方向P上位于在其間夾著基板5、多條布線9、保持構件4的位置之后,定位孔81h1與定位孔5h1、82h1相對,定位孔81h2與定位孔5h2、82h2相對,定位孔81h3與定位孔4h3、82h3相對,定位孔81h4與定位孔4h4、82h4相對。
此外,在定位孔81h1、5h1、82h1中貫穿定位銷66,在定位孔81h2、5h2、82h2中貫穿定位銷67,在定位孔81h3、4h3、82h3中貫穿定位銷68,在定位孔81h4、4h4、82h4中貫穿定位銷69。
因而,在多條布線9上分別形成彎折部9k的情況下,首先,使基板5、多條布線9、保持構件4在方向P上位于彎折模具81的臺階形狀的相對面81t與彎折模具82的臺階形狀的相對面82t之間。
之后,通過向定位孔81h1、5h1、82h1中貫穿定位銷66,向定位孔81h2、5h2、82h2中貫穿定位銷67,向定位孔81h3、4h3、82h3中貫穿定位銷68,向定位孔81h4、4h4、82h4中貫穿定位銷69來進行對位。
最后,如圖25所示,通過使彎折模具81的相對面81t與彎折模具82的相對面82t嵌合,分別在多條布線9上總體地形成有沿著各相對面81t、82t的臺階形狀的曲柄狀的彎折部9k。
另外,此時,由于利用保持構件4在彎曲方向W上等間隔地保持著多條布線9,因此,利用各彎折模具81、82,不錯開多條布線9之間的間隔就能夠簡單地在短時間內(nèi)總體地形成各個彎折部9k。
此外,通過使用彎折模具81、82形成各彎折部9k,從而彎折部9k的彎曲角度、各彎折部9k相對于各布線9的形成位置的精度上升,因此,能夠抑制超聲波振子1的各壓電元件3的振動偏差。
本申請是將2014年11月21日在日本提出申請的日本特愿2014-236901號作為主張優(yōu)先權的基礎而提出申請的,上述內(nèi)容被引用于本申請的說明書、權利要求書以及附圖。