[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Ultraschallwandler mit einer Anzahl von Wandlerelementen,
der eine piezoelektrische Komponente zur Erzeugung des Ultraschalls aufweist. Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Ultraschallwandlers
mit einer Anzahl von Wandlerelementen.
[0002] Ein derartiger Ultraschallwandler mit einer Anzahl von Wandlerelementen wird auch
als Gruppenstrahler oder Gruppenstrahlersensor bezeichnet. Mit einem solchen Gruppenstrahler
lassen sich durch phasenverzögerte Ansteuerung der einzelnen Wandlerelemente Ultraschallsignale
in unterschiedliche Richtungen in ein zu untersuchendes Werkstück einkoppeln und auch
aus unterschiedlichen Richtungen empfangen. Durch Änderung der Phasenbeziehung bei
der Ansteuerung der einzelnen Wandlerelemente ist bei ortsfester Positionierung des
Ultraschallwandlers ein Schwenk durch das zu prüfende Werkstück möglich.
[0003] Solche Gruppenstrahler werden üblicherweise durch eine Vielzahl linear oder matrixförmig
nebeneinander angeordneter und jeweils mit Elektroden versehener, räumlich voneinander
getrennter Wandlerelemente gebildet. Insbesondere matrixförmig angeordnete Wandlerelemente
erfordern jedoch bei der Herstellung einen hohen Aufwand, da das Kontaktieren der
innenliegenden Wandlerelemente und das Führen der elektrischen Leitungen zu deren
Elektroden schwierig ist.
[0004] Zur Vermeidung solcher Probleme ist es aus der EP 0 796 669 A2 bekannt, die Wandlerelemente
dadurch zu erzeugen, dass ein flacher piezoelektrischer Körper auf jeder Flachseite
mit sich in Längsrichtung erstreckenden und parallel zueinander angeordneten Elektroden
versehen wird, wobei die Elektroden auf der einen Flachseite sich senkrecht zu den
Elektroden der anderen Flachseite erstrecken. Der Überlappungsbereich der jeweils
einander gegenüberliegenden elektrisch angesteuerten Elektroden legt dann das jeweils
aktive Wandlerelement fest. Zusätzlich können auf der Oberseite und Unterseite des
piezoelektrischen Körper zwischen den Elektroden Nuten eingebracht sein, um die durch
die Elektroden definierten, in etwa quaderförmigen Wandlerelemente besser voneinander
akustisch zu entkoppeln. Da jede Elektrode bis zum Rand des piezoelektrischen Körpers
geführt ist, entfällt die Notwendigkeit, innenliegende Wandlerelemente mit einer eigenen
elektrischen Leitung zu kontaktieren, und die Herstellung eines matrixförmigen Arrays
ist erleichtert.
[0005] Um mit dem Ultraschallwandler eine hohe Ortsauflösung zu erzielen, werden immer höhere
Prüffrequenzen, insbesondere über 10 MHz, angestrebt. Die höheren Prüffrequenzen erfordern
einen vergleichsweise dünnen piezoelektrischen Körper. Im Falle einer Piezokeramik
und für Prüffrequenzen größer als 10 MHz liegt die Dicke der Piezokeramik im Bereich
unter 0,1 mm. Um eine ausreichend hohe Ortsauflösung zu erzielen, müssen außerdem
die Elektroden geometrisch fein strukturiert werden. Beispielsweise sollten hierbei
die einzelnen Wandlerelemente bei einer Prüffrequenz von größer als 10 MHz eine Breite
von etwa kleiner 0,3 mm aufweisen.
[0006] Sowohl die feine geometrische Strukturierung der Elektroden als auch das Bonden der
elektrischen Leitungen ist bei solch dünnen piezoelektrischen Körpern aufgrund der
Sprödigkeit der Piezokeramik fertigungstechnisch aufwendig.
[0007] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen einfach herstellbaren Ultraschallwandler
sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben.
[0008] Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Ultraschallwandler mit den
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
[0009] Der wesentliche Vorteil dieses Ultraschallwandlers ist darin zu sehen, dass die geometrische
Verteilung der Wandlerelemente im Wesentlichen durch ein geometrisches Leiterbahnmuster
der Leiterbahnfolie festgelegt ist. Mit anderen Worten: Die Leiterbahnen oder zumindest
Teilbereiche der einzelnen Leiterbahnen legen die Kontaktelektroden für den piezoelektrischen
Körper fest. Über diese Kontaktelektroden wird der piezoelektrische Körper durch Beaufschlagung
mit einem Spannungsimpuls angeregt und dadurch werden die einzelnen Wandlerelemente
in geeigneter Weise eingesteuert. Diese Kontaktelektroden sind durch die einzelnen
Leiterbahnen oder zumindest durch Teilbereiche der einzelnen Leiterbahnen der Leiterbahnfolie
gebildet. Die Leiterbahnen bzw. Teilbereiche von ihnen liegen entweder unmittelbar
oder mittelbar über eine dünne Zwischenschicht am piezoelektrischen Körper an. Die
bisher üblichen, auf die Piezokeramik aufgedampften Elektroden sind nicht notwendig.
Dadurch entfällt ein Verfahrensschritt bei der Herstellung der piezoelektrischen Komponente,
wodurch sich Kosteneinsparungen erzielen lassen. Die Wandlerelemente sind dadurch
durch das Zusammenwirken des piezoelektrischen Körpers mit der Leiterbahnfolie gebildet.
[0010] Da es sich bei der Leiterbahnfolie um ein separates Bauteil handelt, ist die Herstellung
des Ultraschallwandlers besonders einfach. Denn die Ausbildung des Leiterbahnmusters
zur Bestimmung der einzelnen Wandlerelemente kann in einem speziellen Verfahrensprozess
bei der Herstellung der Leiterbahnfolie verwirklicht werden, ohne die materialspezifischen
Bedingungen der piezoelektrischen Komponente berücksichtigen zu müssen.
[0011] Die Verwendung einer Leiterbahnfolie ermöglicht außerdem die fertigungstechnisch
einfache Verwirklichung sowohl einfacher als auch komplexer Geometrien. Neben einfachen
geradlinigen Leiterbahnen sind auch komplexe Muster durch verwinkelte oder gekrümmte
Leiterbahnen möglich. Hierbei besteht insbesondere die Möglichkeit, ein Array von
Wandlerelementen mit beispielsweise quadratischer Grundfläche auszubilden und anzusteuern.
[0012] Als piezoelektrischer Körper ist hierbei insbesondere ein handelsüblicher piezokeramischer
Körper vorgesehen. Alternativ hierzu kann auch ein Piezo-Komposite als piezoelektrischer
Körper herangezogen werden. Als Piezo-Komposite wird im Allgemeinen ein Bauteil bezeichnet,
bei dem piezoelektrische, insbesondere piezokeramische Stäbchen, in einer passiven
Phase, insbesondere Kunststoff, eingebettet sind. Ein Piezo-Komposite ist weniger
spröde als eine Vollkeramik und insbesondere in gewissem Maße biegbar. Ein weiterer
Vorteil ist seine gute Dämpfungseigenschaft, die im Wesentlichen durch die elastischen
Eigenschaften der Kunststoffmatrix bestimmt wird.
[0013] Die Verwendung einer Leiterbahnfolie zur Ausbildung des Ultraschallwandlers hat außerdem
den Vorteil, dass die Kontaktierung der zum Ansteuern der einzelnen Wandlerelemente
notwendigen Steuerleitungen mit den einzelnen Leiterbahnen in einfacher Weise möglich
ist. Bei herkömmlichen Ultraschallwandlern sind auf die Piezokeramik die einzelnen
Elektroden aufgedampft, an denen unmittelbar die dem jeweiligen Wandlerelement zugeordnete
Steuerleitungen kontaktiert sind. Die Kontaktierung erfolgt dabei in der Regel durch
Löten oder Leitkleben. Der Anschluss der Steuerleitungen wirft jedoch bei zunehmend
feineren geometrischen Strukturen Probleme auf. Die Verwendung einer Leiterbahnfolie
hat hier den entscheidenden Vorteil, dass die das geometrische Muster der Wandlerelemente
bestimmenden Leiterbahnen beispielsweise über die piezoelektrische Komponente hinaus
in einen Kontaktbereich geführt werden. Im Kontaktbereich enden die schmalen Leiterbahnen
bevorzugt in ausreichend großen Kontaktflächen zum Kontaktieren der einzelnen Steuerleitungen.
[0014] Für eine besonders einfache und damit auch kostengünstige Ausbildung weist der piezoelektrische
Körper eine einfache geometrische Form ohne spezielle Strukturierung auf. Sie ist
beispielsweise als flacher, quaderförmiger Körper ausgebildet. Solche quaderförmigen
piezokeramischen Komponenten sind in einfacher Weise herstellbar.
[0015] Zweckdienlicherweise ist für eine gute Kontaktierung oder Ankopplung zwischen dem
piezoelektrischen Körper und der Leiterbahnfolie die Leiterbahnfolie auf den piezoelektrischen
Körper aufgeklebt oder durch mechanische Anpressung mit diesem fest verbunden.
[0016] Für eine einfache Herstellung des Ultraschallwandlers ist auf der Rückseite des piezoelektrischen
Körpers, wobei diese Rückseite der Leiterbahnfolie abgewandt ist, eine einzige Masseelektrode
vorgesehen. Die geometrische Verteilung oder das geometrische Muster der Wandlerelemente
wird also einzig und allein durch die Leiterbahnfolie bestimmt.
[0017] In einer vorteilhaften Ausbildung ist der piezoelektrische Körper gekrümmt ausgebildet.
Aufgrund der zweiteiligen Ausgestaltung des Ultraschallwandlers ist dies herstellungstechnisch
ohne großen Aufwand zu verwirklichen, da in den gekrümmten piezoelektrischen Körper,
insbesondere Piezokeramik, keine Einkerbungen eingebracht werden müssen. Vielmehr
schmiegt sich die elastische Leiterbahnfolie an den gekrümmten piezoelektrischen Körper
an.
[0018] In einer zweckdienlichen Ausgestaltung weist die piezoelektrische Komponente zwischen
den einzelnen Wandlerelementen Einschnitte auf. Zwar wirft dies insbesondere bei sehr
feinen geometrischen Strukturen und bei der Verwendung einer Piezokeramik herstellungstechnische
Probleme auf, wie sie eingangs erwähnt wurden. Jedoch wird durch die Einschnitte eine
verbesserte akustische Entkopplung zwischen den einzelnen Wandlerelementen erzielt.
Dadurch wird die Qualität des Ultraschallwandlers verbessert.
[0019] Zur erfindungsgemäßen Lösung der auf ein Verfahren zur Herstellung eines Ultraschallwandlers
mit einer Anzahl von Wandlerelementen bezogenen Aufgabe ist es vorgesehen, dass auf
einen piezoelektrischen Körper eine Leiterbahnfolie mit einem Leiterbahnmuster aufgebracht
wird, die im Wesentlichen die geometrische Verteilung der einzelnen Wandlerelemente
bestimmt.
[0020] Dieses Verfahren ermöglicht ein besonders einfaches und kostengünstiges Herstellen
des Ultraschallwandlers. Die im Hinblick auf den Ultraschallwandler erwähnten Vorteile
und bevorzugten Ausführungsformen sind sinngemäß auch auf das Verfahren anwendbar.
Weitere vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
[0021] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen Darstellungen:
- FIG 1
- einen Querschnitt durch einen Ultraschallwandler längs der Leiterbahnen einer auf
einer Piezokeramik aufge- brachten Leiterbahnfolie,
- FIG 2
- einen Querschnitt längs der Leiterbahnen durch eine al- ternative Ausgestaltung eines
Ultraschallwandlers,
- FIG 3
- einen Querschnitt senkrecht zu den Leiterbahnen durch einen Ultraschallwandler
- FIG 4
- eine Querschnitt senkrecht zu den Leiterbahnen durch ei- ne alternative Ausbildung
des Ultraschallwandlers,
- FIG 5
- eine Aufsicht auf eine Leiterbahnfolie, und
- FIG 6
- eine Aufsicht auf eine alternative Leiterbahnfolie.
[0022] Gleichwirkende Teile sind in den einzelnen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
[0023] Gemäß den FIG 1 und 2 weist ein Ultraschallwandler 2 ein Gehäuse 4 auf, welches durch
eine punktierte Linie angedeutet ist. Im Gehäuse 4 des Ultraschallwandlers 2 ist ein
piezoelektrischer Körper, insbesondere eine plattenförmige Piezokeramik 6, eine Leiterbahnfolie
8 sowie ein Dämpfungskörper 10 angeordnet. Die Leiterbahnfolie 8 ist auf der Piezokeramik
6 aufgebracht.
[0024] Die beiden Ausführungsbeispiele gemäß FIG 1 und FIG 2 unterscheiden sich im Wesentlichen
dahingehend, dass gemäß FIG 1 die Piezokeramik 6 zwischen der Leiterbahnfolie 8 und
dem Dämpfungskörper 10 angeordnet ist, und dass gemäß FIG 2 die Leiterbahnfolie 8
zwischen der Piezokeramik 6 und dem Dämpfungskörper 10 angeordnet ist. Die Leiterbahnfolie
8 ist auf der Piezokeramik 6 beispielsweise durch Kleben oder durch mechanisches Anpressen
aufgebracht. Das mechanische Anpressen erfolgt gemäß FIG 2 dadurch, dass die Leiterbahnfolie
8 sandwichartig zwischen dem Dämpfungskörper 10 und der Piezokeramik 6 eingeklemmt
wird.
[0025] Die Piezokeramik 6 ist insbesondere als quaderförmiger Körper einfacher Geometrie
ausgebildet mit einer ersten Flachseite 12, auf der die Leiterbahnfolie 8 angebracht
ist. Der Flachseite 12 gegenüber weist die Piezokeramik 6 eine Rückseite 14 auf. An
dieser ist auf der Piezokeramik 6 eine Masseelektrode 16, beispielsweise durch Bedampfen,
aufgebracht. Diese Masseelektrode 16 erstreckt sich über die gesamte Rückseite 14
der Piezokeramik 6. Über einen seitlich an der Piezokeramik 6 angeordneten Kontaktpunkt
16 ist eine Masseleitung 20 mit der Masseelektrode 16 kontaktiert.
[0026] Gemäß FIG 1 weist die Piezokeramik 6 auch auf ihrer ersten Flachseite 12 eine weitere
Elektrode 21 auf. Derartige Piezokeramiken 6 mit beidseitig aufgedampften Elektroden
21,16 sind standardmäßig erhältlich. Im Ausführungsbeispiel der FIG 1 sind auf der
weiteren Elektrode 21 Kontaktelektroden 22 angeordnet, die von den Leiterbahnen 24
der Leiterbahnfolie 8 gebildet sind. Die Leiterbahnen 24 legen eine geometrische Struktur
oder ein geometrisches Muster der Leiterbahnfolie 8 fest (vgl. zur Ausbildung der
Leiterbahnfolie 8 insbesondere FIG 5 und FIG 6). Im Fall der FIG 1 ist es erforderlich,
dass die aufgedampfte weitere Elektrode 21 zwischen den einzelnen Leiterbahnen 24
des Leiterbahnmusters elektrisch unterbrochen ist, um einen flächigen Kontakt über
die gesamte Piezokeramik 6 zwischen den einzelnen Leiterbahnen 24 zu vermeiden. Mit
anderen Worten: Die weitere Elektrode 21 muss in einer der geometrischen Struktur
des Leiterbahnmusters entsprechenden Weise strukturiert werden.
[0027] Die unmittelbar auf die Piezokeramik 6 aufgedampfte weitere Elektrode 21 ist jedoch
nicht zwingend erforderlich. Eine derartige Ausbildung ohne weitere Elektrode 21 ist
in FIG 2 dargestellt, gemäß der die Leiterbahnfolie 8 unmittelbar ohne Zwischenfügen
einer aufgedampften Elektrode 21 auf der Piezokeramik 6 angeordnet ist.
[0028] Zu jeder Leiterbahn 24 der Leiterbahnfolie 8 ist ein Kontaktpunkt 18 vorgesehen,
an den eine Steuerleitung 26 angeschlossen ist. Über die Steuerleitung 26 wird der
Ultraschallwandler 2 mit einem Spannungsimpuls beaufschlagt, so dass die Piezokeramik
6 zum Schwingen angeregt wird. Die Schwingungsfrequenz der Piezokeramik 6 und damit
die Prüffrequenz des Ultraschallwandlers 2 wird im Wesentlichen durch die Dicke D
der Piezokeramik 6 bestimmt. Um Prüffrequenzen oberhalb von 10 MHz zu erreichen, ist
es notwendig, dass die Dicke D etwa 0,1 mm und kleiner ist. Der vom Ultraschallwandler
2 erzeugte Schall wird in durch einen Pfeil dargestellte Signal- oder Abstrahlrichtung
28 abgestrahlt.
[0029] Der Ultraschallwandler 2 ist als Gruppenstrahler oder Gruppenstrahlsensor ausgebildet
und weist hierzu eine Anzahl von einzelnen Wandlerelementen 30 auf, die am besten
in den FIG 3 und 4 zu erkennen sind, wo sie schraffiert dargestellt sind. In FIG 3
und FIG 4 ist der Ultraschallwandler 2 nur teilweise ohne Gehäuse 4 und Dämpfungskörper
10 dargestellt.
[0030] Die geometrische Verteilung der einzelnen Wandlerelemente 30 ist gemäß FIG 3 einzig
durch die Leiterbahnen 24 der Leiterbahnfolie 8, also durch das Leiterbahnmuster,
festgelegt. Dabei ist jedem Wandlerelement 30, beispielsweise dem Wandlerelement 30A,
eine Leiterbahn 24, beispielsweise die Leiterbahn 24A, zugeordnet. Über die Leiterbahn
24A, welche als Kontaktelektrode 22 dient, kann das Wandlerelement 30A selektiv und
unabhängig von den anderen Wandlerelementen 30 angesteuert werden. Das Wandlerelement
30A ist durch das Zusammenwirken der Leiterbahn 24A mit der Piezokeramik 6 gebildet,
da die Leiterbahn 24A die geometrische Abmessung des Wandlerelements 30A bestimmt.
Durch die geometrische Begrenzung der Leiterbahn 24A wird die Piezokeramik 6 selektiv,
also nur in einem bestimmten Bereich angeregt und schwingt in diesem Bereich, welcher
das schraffiert dargestellte Wandlerelement 30A bildet. Durch die selektive Anregung
ist eine gewisse akustische Entkopplung zu benachbarten Wandlerelementen 30 erzielt.
[0031] Um die akustische Entkopplung benachbarter Wandlerelemente 30 zu verbessern, ist
gemäß FIG 4 vorgesehen, in die Piezokeramik 6 Einschnitte 32 einzubringen. Im Querschnitt
gesehen ist die Piezokeramik 6 also zinnenartig ausgebildet, wobei auf den Zinnen
34 die einzelnen als Kontaktelektroden 22 ausgebildeten Leiterbahnen 24 angebracht
sind. Durch die bessere akustische Entkopplung benachbarter Wandlerelemente 30 ist
der Ultraschallwandler gemäß FIG 4 qualitativ höherwertiger als der gemäß FIG 3. Dies
ist insbesondere aufgrund der Problematik beim Einbringen der Einschnitte 32 in die
Piezokeramik 6 allerdings mit einem sehr hohen Mehraufwand verbunden. Der Ultraschallwandler
2 gemäß FIG 4 ist daher in seiner Herstellung deutlich kostenintensiver als der gemäß
FIG 3. Letzterer bietet sich also insbesondere für Einsatzzwecke an, in denen die
Qualität eine untergeordnete Rolle spielt, dafür der Preis des Ultraschallwandlers
maßgeblich ist.
[0032] Im Vergleich zu der herkömmlichen Ausbildung, bei der in eine Piezokeramik 6, die
auf zwei Seiten bereits mittels Bedampfen aufgebrachte durchgehende Elektroden aufweist,
zur Ausbildung der Wandlerelemente 30 Einschnitte 32 vorgenommen werden, weist die
Ausführung gemäß FIG 4 einen entscheidenden Vorteil auf. Nämlich ist über die Leiterbahnen
24 eine sehr einfache Kontaktierung der Steuerleitungen 26 ermöglicht. Bei den herkömmlichen
Ultraschallwandlern ist demgegenüber die Kontaktierung der Steuerleitungen 26 unmittelbar
an der aufgedampften Elektrode, nicht zuletzt aufgrund der feinen geometrischen Strukturen,
sehr schwer. Um die durch die hohen Prüffrequenzen erreichbare Ortsauflösung voll
ausschöpfen zu können, weisen die einzelnen Wandlerelemente 30 vorzugsweise eine Breite
B auf, die im Falle der Prüffrequenzen oberhalb von 10 MHz bei 0,3 mm und darunter
liegen.
[0033] Gemäß FIG 5 wird das Leiterbahnmuster der Leiterbahnfolie 8 durch parallel zueinander
verlaufende Leiterbahnen 24 gebildet. Endseitig ist an jeder Leiterbahn 24 ein Kontaktpunkt
18 zum Anschluss einer Steuerleitung 26 vorgesehen. Die Leiterbahnen 24 stellen die
für die Bestimmung der Wandlerelemente 30 wesentliche geometrische Struktur der Leiterbahnfolie
8 dar. Sie sind zugleich bevorzugt über ihre ganze Länge als Anschlusselektroden 21
ausgebildet und definieren damit im Ausführungsbeispiel der FIG 5 langgestreckte Wandlerelemente
30 .
[0034] Ein derartiger Ultraschallwandler 2 mit den parallel zueinander über die gesamte
Länge der Piezokeramik 6 verlaufenden Leiterbahnen 24 bildet ein sogenanntes lineares
Ultraschallwandler-Array. Bei einem solchen Array ist es möglich, durch phasenverzögerte
Ansteuerung der einzelnen Wandlerelemente 30 Ultraschallsignale in unterschiedliche
Signal- oder Abschaltrichtungen 28 abzugeben. Werden die Phasenbeziehungen verändert,
so kann die Signalrichtung des abgegebenen Ultraschallsignals (und gleichermaßen eines
empfangenen Reflexionssignals) variiert werden. Bei einem linearen Array, wie es durch
die Ausbildung gemäß Fig. 5 verwirklicht ist, lässt sich die Signalrichtung um eine
Schwenkachse in einer Ebene schwenken.
[0035] Eine im Vergleich zur Leiterbahnfolie 8 der FIG 5 komplexere Leiterbahngeometrie
weist die Leiterbahnfolie 8 gemäß FIG 6 auf. Bei dieser Ausführung ist das die geometrische
Struktur der Wandlerelemente 30 bestimmende Leiterbahnmuster durch Leiterbahnteilstücke
in Form von Leiterbahnpads 36 gebildet. Diese sind auf der Leiterbahnfolie 8 matrixförmig
ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel der FIG 6 bilden sie eine 3x3 Matrix. Jedes der
Leiterbahnpads 36 ist über eine Verbindungsleitung 38 der jeweiligen Leiterbahn 24
mit einem Kontaktpunkt 18 verbunden. Sämtliche Kontaktpunkte 18 der einzelnen Leiterpads
36 sind in einem Kontaktbereich 40 der Leiterbahnfolie 8 angeordnet.
[0036] Die Leiterbahnpads 36 bilden die Elektroden 22 und stehen in entweder in unmittelbarem
elektrischen Kontakt mit der Piezokeramik 6 (vgl. hierzu FIG 2) oder sind von dieser
durch eine dünne, die kapazitive Einkopplung nur unwesentlich beeinflussende Schicht,
beispielsweise eine zum Laminieren der Leiterbahnfolie 8 auf die Piezokeramik 6 aufgetragene
Klebeschicht, elektrisch isoliert.
[0037] Mit einem derartigen matrixförmigen Ultraschallwandler-Array ist durch eine geeignete
phasenverzögerte Ansteuerung der einzelnen durch die Leiterbahnpads 36 bestimmten
Wandlerelemente 30 ein Schwenk der Signal- oder Abstrahlrichtung 28 in beliebiger
Raumrichtung ermöglicht.
1. Ultraschallwandler (2) mit einem piezoelektrischen Körper (6), der eine Anzahl von
Wandlerelementen (30) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der piezoelektrische Körper (6) auf einer seiner Flachseiten (12) mit einer Leiterbahnfolie
(8) versehen ist, deren Leiterbahnmuster (24,36) im Wesentlichen die geometrische
Verteilung der Wandlerelemente (30) bestimmt.
2. Ultraschallwandler (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der piezoelektrische Körper (6) eine einfache geometrische Form ohne spezielle Strukturierung
aufweist.
3. Ultraschallwandler (2) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leiterbahnfolie (8) auf den piezoelektrische Körper (6) aufgeklebt oder durch
mechanische Anpressung mit ihm verbunden ist.
4. Ultraschallwandler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Ansteuern der einzelnen Wandlerelemente (30) Steuerleitungen (26) vorgesehen
sind, die an der Leiterbahnfolie (8) kontaktiert sind.
5. Ultraschallwandler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf der der Leiterbahnfolie (8) abgewandten Rückseite (14) des piezoelektrischen
Körpers (6) eine einzige Masseelektrode (16) vorgesehen ist.
6. Ultraschallwandler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leiterbahnfolie (8) zwischen einem Dämpfungskörper (10) und dem piezoelektrischen
Körper (6) angeordnet ist.
7. Ultraschallwandler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der piezoelektrische Körper (6) gekrümmt ausgebildet ist.
8. Ultraschallwandler (2)nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die piezoelektrische Komponente (6) zwischen den einzelnen Wandlerelementen (30)
Einschnitte (32) aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Ultraschallwandlers (2) mit einer Anzahl von Wandlerelementen
(30),
dadurch gekennzeichnet,
dass auf einen piezoelektrischen Körper (6) eine Leiterbahnfolie (8) mit einem Leiterbahnmuster
(24,26) aufgebracht wird, und dass das Leiterbahnmuster (24,26) im Wesentlichen die
geometrische Verteilung der einzelnen Wandlerelemente (30) bestimmt.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Ansteuern der einzelnen Wandlerelemente (30) vorgesehene Steuerleitungen (26)
an der Leiterbahnfolie (8) kontaktiert werden.