非接触による焦点型圧電高分子トランスデューサを用いた集積回路の画像形成

摘要

従来、大気中での高周波(MHz 帯域)超音波rnの送受信は困難と考えられてきた。この最大rnの理由は、①水と空気では、両者の密度が大rnきく異なるため、大気中の超音波は水と比較rnして3 桁も大きく減衰する。加えて、②超音rn波減衰値は、周波数の2 乗に比例して増大すrnるため、周波数が高いほど超音波の減衰値がrn大きくなる。しかしながら近年、エレクトロrnニクス技術の発展に伴い、通信技術などの分rn野が著しく進展し、この分野の機器を超音波rn送受信に利用することで、空気中での高周波rn超音波の送受信が可能になってきた。音波のrn利点は、観測対象物中に浸透できることであrnる。このため非接触(空気中での非破壊検査)rnで、観測対象物の内部を、分解能1mm 以下でrn画像形成ができると、工業分野への利用に限rnらず、医療分野にも拡大でき、産業の発展にrn大いに貢献することが可能となる。この音のrn浸透性を利用して、近年、空気中での非接触rnによる物質内部の画像化が報告されている。rn特に海外では盛んに空中超音波に関する研究rn例が報告されてきている。上述の①②の他rnにも、超音波減衰を起こす要因として、③トrnランスデューサ(圧電振動子)から空気中に超rn音波を照射(送信)するとき、その圧電振動子rnと空気との境界で起こる、音響インピーダンrnスの相違から、超音波は極端に減衰する(上rn述の①②を改善することはできないが、③はrn技術的な改善が可能である)。そこで筆者らは、rnこれまで圧電性ポリマーであるPVDF 系のrnP(VDF/TrFE)が、無機質の圧電体であるPZTrnと比較して、音響インピーダンスが小さいこrnとに着目し、空気を音響カプラとした高周波rnの表面反射法(エコー)による画像化を行った。rn引き続き現在、音の透過性質を活かした、非rn破壊検査に重点を置き、構造評価を含む物質rn内部の画像形成を主目的として研究を遂行しrnている。本論では従来の研究成果を更に発展rnさせた、焦点型2MHz-P(VDF/TrFE)トランスrnデューサによるLogic-IC(11229-12rnROCKWELL)の、高周波超音波を用いた透過rn法による高分解能画像形成について報告する。