KR100774303B1 - Electret for high temperature, process for preparing the same, and microphone comprising the electret - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 마이크로폰의 개략도를 나타낸다.1 shows a schematic diagram of a microphone according to the invention.
<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명><Description of the code used in the main part of the drawing>
11: 다이어프램 12: 스페이서11: diaphragm 12: spacer
13: 제1 지지체 14: 제2 지지체13: first support 14: second support
15: PCT 기판 16: 전계 효과 트랜지스터15: PCT substrate 16: field effect transistor
17: 배극판 18: 하우징17: bipolar plate 18: housing
19: 폴라링 20: 일렉트렛19: Polaring 20: Electret
21: 음공21: sound hole
본 발명은 고온용 일렉트렛, 그의 융착방법 및 이를 구비하는 마이크로폰에 관한 것으로서, 구체적으로는 고온 전하 특성을 개선하여 고품질의 마이크로폰 제조에 유용한 고온용 일렉트렛, 그의 융착방법 및 이를 구비하는 마이크로폰에 관한 것이다.The present invention relates to a high temperature electret, a fusion method thereof, and a microphone having the same, and more particularly, to a high temperature electret useful for manufacturing a high quality microphone by improving high temperature charge characteristics, a fusion method thereof, and a microphone having the same. will be.
일반적으로, 마이크로폰은 기계적인 진동을 전기적인 신호로 변환하는 방식에 따라 탄소입자의 전기적 저항 특성을 이용한 카본형, 로셀염의 압전 효과를 이용하는 결정형, 코일이 장착된 진동판을 자기장 속에 진동시켜 유도전류를 발생시키는 가동 코일형, 자기장 내에 배치된 금속막이 음파를 받아 진동할 때 발생하는 유도전류를 이용하는 속도형, 음파에 의한 막의 진동으로 변하는 정전용량을 이용한 콘덴서형으로 구별할 수 있다.In general, the microphone vibrates a carbon type using the electrical resistance characteristics of the carbon particles, a crystal type using the piezoelectric effect of the Rossel salt, and a diaphragm equipped with a coil in a magnetic field according to a method of converting mechanical vibration into an electrical signal to induce an induced current. It can be classified into a movable coil type to be generated, a velocity type using an induced current generated when a metal film disposed in a magnetic field is vibrated by sound waves, and a condenser type using capacitance changed by vibration of the film by sound waves.
이와 같은 콘덴서형 마이크로폰은 전압 바이어스 성분(일반적으로는 일렉트렛으로 이루어짐), 음압에 대응하여 변화하는 정전 용량을 형성하는 다이어프램/배극판 쌍, 그리고 출력신호를 버퍼링하기 위한 전계 효과 트랜지스터로 이루어지는 것이 일반적이다. 이 중에서 가장 널리 사용되는 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰은 다이어프램이나 배극판 중 어느 하나에 일렉트렛이 형성되어 있는데, 다이어프램에 일렉트렛이 형성된 것을 프론트 일렉트렛이라 하고, 배극판 상에 형성된 것을 백 일렉트렛이라 칭한다. 이와 같은 일렉트렛은 통상적으로 유기 필름에 전하를 강제적으로 주입시켜 형성하게 된다.Such condenser microphones typically consist of a voltage bias component (typically an electret), a diaphragm / double plate pair to form a capacitance that changes in response to sound pressure, and a field effect transistor to buffer the output signal. to be. Among the most widely used electret condenser microphones, electrets are formed in either the diaphragm or the bipolar plate, and the electret formed in the diaphragm is called the front electret, and the one formed on the bipolar plate is called the back electret. . Such electrets are typically formed by forcibly injecting charge into an organic film.
상술한 일렉트렛 콘데서 마이크로폰의 동작을 살펴보면, 마이크로폰의 말단에 위치한 음공을 통해 유입된 음압이 다이어프램에 가해지면 다이어프램이 진동하면서 배극판과의 간격이 변하게 된다. 이와 같이 음압에 의해 다이어프램과 배극판 사이의 간격이 변하게 되면, 상기 다이어프램과 배극판 사이에 형성된 정전 용량이 변하게 되므로, 음파에 따른 전기적 신호(전압)의 변화를 얻을 수 있고, 이 신호가 회로부의 증폭기를 거쳐 외부로 전달된다.Looking at the operation of the microphone of the electret condenser described above, when the sound pressure introduced through the sound hole located at the end of the microphone is applied to the diaphragm, the diaphragm vibrates and the distance from the bipolar plate is changed. In this way, when the distance between the diaphragm and the bipolar plate is changed by sound pressure, the capacitance formed between the diaphragm and the bipolar plate is changed, so that a change in the electrical signal (voltage) according to sound waves can be obtained, and this signal is provided in the circuit part. Passed through the amplifier to the outside.
또한 종래의 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰은 일렉트렛을 형성한 배극판 등과 같은 구성 성분들의 재질이 고온에 견디는 재질이 아닐 뿐 더러, 고온에 견디는 재질을 사용한다고 하여도 일렉트렛의 전하값이 높은 온도에서 변화되므로, 이로 인해 감도가 저하되어 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰에 표면 실장(SMD; Surface Mount Device)을 적용하기 어려운 문제점이 있다. 즉, 전자제품의 제조기술이 발전하면서 제품을 소형화하는 추세인데, 이러한 소형제품의 제조를 위해 표면 실장 기술(SMT: Surface Mount Technology)이 널리 사용되고 있다. 그러나 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰은 금속판 위에 융착되는 유기 필름에 전자를 강제로 주입하여 형성되므로 습도가 높거나 온도가 올라가면 충전된 전자가 쉽게 이탈되어 일렉트렛의 성능이 열화되는 문제점이 있다.In addition, the conventional electret condenser microphone is not only a material resistant to high temperatures, but also a material having a high temperature resistant component such as a bipolar plate that forms an electret. Therefore, this causes a problem that the sensitivity is lowered and it is difficult to apply a surface mount device (SMD) to the electret condenser microphone. That is, as the manufacturing technology of electronic products is developed, the trend is to miniaturize products, and surface mount technology (SMT) is widely used for manufacturing such small products. However, since the electret condenser microphone is formed by forcibly injecting electrons into the organic film fused on the metal plate, when the humidity is high or the temperature is high, the charged electrons are easily released and the performance of the electret is deteriorated.
특히 종래의 제조방법은 유기 필름 형성용 분산액, 예를 들어 플루오로 에틸렌 프로필렌(FEP: FluoroEthylene Propylene), 폴리 테트라플루오로 에틸렌(PEFE; Poly TetraFluoro Ethylene), 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET: Poly Ethylene terephthalate) 분산액을 두께 1 내지 50㎛까지 사용하여 금속판 위에 코팅하거나 금속 가열롤과 고무롤의 융착에 의해 연속 라미네이팅하여 타공 후 마이크로폰에 장착되어 일반 납땜용 마이크로폰 엘렉트렛으로 전하 충전 후, 80℃ 내지 110℃에서 30분 미만으로 에이징처리 하는 바, 이 경우 전하 손실이 약 15% 전후로 발생하며, 남아 있는 전하를 콘덴서 엘렉트렛으로 사용하여 마이크로폰의 음성 신호를 전기적 신호로 변환시키는데 사용하게 된다. 여기서 엘렉트렛의 전하 충전 용량은 신 호 전달 성능에 영향을 주게 된다. 상기 엘렉트렛에 충전된 전하량은 콘덴서 마이크로폰의 품질에 크게 영향을 미치며, 가급적 전하가 많이 충전되고, 에이징 공정에서 상기 전하량이 감소되지 않아야 우수한 품질의 마이크로폰 제조가 가능해진다. 그런데, 기존에 FEP 혹은 PET와 같은 불소계 수지는 많은 양의 전하를 충전하기 곤란하며, SMD 조건인 고온에서 충전된 전하를 유지할 수 없다는 문제가 있다. 이는 상기 엘렉트렛을 형성하는 재질의 결정화도가 낮거나, 내열성이 낮기 때문이다.In particular, the conventional manufacturing method is a dispersion for forming an organic film, for example, fluoro ethylene propylene (FEP: FluoroEthylene Propylene), poly tetrafluoro ethylene (PEFE; Poly TetraFluoro Ethylene), polyethylene terephthalate (PET: Poly Ethylene terephthalate) The dispersion is coated on a metal plate using a thickness of 1 to 50 μm or continuously laminated by fusion of a metal heating roll and a rubber roll to be punched out, and then mounted on a microphone and charged with a general soldering microphone electret, and then 30 to 80 ° C. to 110 ° C. Aging is done in less than a minute. In this case, the charge loss occurs around 15%, and the remaining charge is used as a capacitor electret to convert the voice signal of the microphone into an electrical signal. The charge-charge capacity of the electrets here affects the signal transfer performance. The amount of charge charged in the electret greatly affects the quality of the condenser microphone, and as much as possible, the charge is charged, and when the amount of charge is not reduced in the aging process, it is possible to manufacture a microphone of high quality. However, conventional fluorine-based resins such as FEP or PET are difficult to charge a large amount of charge, there is a problem that can not maintain the charge charged at a high temperature of SMD conditions. This is because the crystallinity of the material forming the electret is low or the heat resistance is low.
상기한 바와 같은 고온용 엘렉트렛의 융착방법으로는, 예를 들어 먼저 FEP 필름을 금속판에 접착시킨 후, PTFE 필름을 융착시키는 방법이 있으나, FEP 자체의 내열성, 즉 용융점이 낮아 250℃ SMD 조건에서 충전된 전하를 다량 상실하게 되어 실용성이 저하된다. 또한 PTFE는 비점착 수지로서 용융온도 325℃ 내지 335℃로서 매우 높고, 용융점도 높기 때문에 이를 단독으로 금속판과 융착시키려면, 핫 프레스(hot press)를 이용하여 가열 가압하여 용융시킨 후, 이 상태에서 가압 냉각을 하여 금속판과 PTFE 필름의 수축을 막으면서 융착 공정을 수행하나, 서냉 공정으로 인해 결정이 크게 형성되므로 전하를 수용할 수 있는 공간이 감소하고, 핫 프레스 융착시 사용되는 보호 필름이 융착된 PTFE 표면을 거칠게 하여 충전된 전하가 고온에서 쉽게 감쇠된다는 문제가 있다. As a method of fusion of the high temperature electret as described above, for example, there is a method of first bonding the FEP film to the metal plate and then fusion bonding the PTFE film, but the heat resistance of the FEP itself, that is, the melting point is low, at 250 ° C. A large amount of the charged charges is lost and the practicality is lowered. In addition, PTFE is a non-adhesive resin, which has a very high melting point of 325 ° C to 335 ° C and a high melting point. Therefore, in order to fuse it alone with a metal plate, it is melted by hot press using a hot press and then melted. The fusion process is carried out by pressure cooling to prevent the shrinkage of the metal plate and the PTFE film, but the crystals are formed largely by the slow cooling process, so that the space for accommodating the electric charge is reduced, and the protective film used for hot press fusion is fused. The problem is that the charge charged by roughening the PTFE surface is easily attenuated at high temperatures.
또한 상기와 같은 공정에서 사용되는 보호 필름은 330 내지 380℃ 온도에서 견뎌야 하므로 폴리이미드 필름이나, 동박 혹은 알루미늄박을 사용하는 바, 상기 폴리이미드 필름은 가격이 높아 그 사용이 제한되어 보다 저렴한 동박이나 알루미 늄박을 사용하게 되는데, 이들은 PTFE 면과 접촉이 되어 이형이 곤란하다는 문제를 갖는다. 따라서 동박이나 알루미늄박을 사용하는 경우에는 금속판 뒷면에 PE 접착제와 같은 보호필름을 붙인 후 에칭하여, 동박이나 알루미늄박을 제거하고, 보호 필름을 제거하게 되는 복잡한 과정을 수행해야 한다.In addition, since the protective film used in the above process must endure at a temperature of 330 to 380 ° C., a polyimide film, a copper foil or an aluminum foil is used, and thus the polyimide film has a high price and is limited in its use. Aluminum foil is used, which is in contact with the PTFE surface has a problem that the release is difficult. Therefore, in the case of using copper foil or aluminum foil, a protective film such as PE adhesive is attached to the back of the metal plate and then etched to remove copper foil or aluminum foil, and a complex process of removing the protective film must be performed.
또한 고온용 엘렉트렛의 재질로는 세라믹 계열의 SiO2, Si3N4, TiO2, BaTiO3, PBZO3 등이 개발되었으나, 제조공정이 까다롭고, 가격이 비싸며, 상기 세라믹의 특성상 밀도가 높아 유전체를 일렉트렛으로 충전시키기 어렵고, 충전이 되더라도 표면에서 충전되므로 습도나 다른 이물질이 표면에 접촉될 경우 쉽게 소멸되고, 습도나 주위 환경에 매우 약하다는 문제가 있다.In addition, as the material of the high-temperature electret, ceramic-based SiO 2 , Si 3 N 4 , TiO 2 , BaTiO 3 , PBZO 3, etc. have been developed. It is difficult to charge with an electret, and even when charged, since it is charged from the surface, it easily disappears when humidity or other foreign substances come into contact with the surface, and there is a problem that it is very weak to humidity or the surrounding environment.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고온용으로 적합한 엘렉트렛을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an electret suitable for high temperature.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 고온용 일렉트렛의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the high temperature electret.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 일렉트렛을 연속적으로 융착할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for continuously welding the electret.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 일렉트렛을 구비한 마이크로폰을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a microphone having the electret.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above technical problem,
내열성 불소수지계 물질 또는 내열성 불소수지계 및 세라믹 유전체 물질을 포함하는 고온용 일렉트렛을 제공한다.A high temperature electret comprising a heat resistant fluororesin material or a heat resistant fluororesin and ceramic dielectric material is provided.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 내열성 불소수지계 물질로서는 Polytetrafluoroethylene(PTFE), Perfluoroalkoxy(PFA), Fluorinated ethylenepropylene resin(FEP), Polyvinylidene fluoroide(PVDF) 등이 바람직하다.According to one embodiment of the present invention, the heat resistant fluororesin-based material is preferably polytetrafluoroethylene (PTFE), Perfluoroalkoxy (PFA), fluorinated ethylenepropylene resin (FEP), Polyvinylidene fluoroide (PVDF), or the like.
본 발명의 일구현예에 따르면, 비점착성인 불소계 PTFE를 붙이기 위해서According to one embodiment of the present invention, in order to attach a non-tacky fluorine-based PTFE
내열성 불소계 프라이머(PTFE,PFA계) 또는 내열 도전성 접착제를 사용하여, 금속과 먼저 융착한다.By heat-resistant fluorine-based primers (PTFE, PFA-based) or a heat-resistant conductive adhesive, the metal is first fused.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above other technical problem,
내열성 불소수지계 분말 또는 내열성 불소수지계 및 세라믹 유전체 분말을 포함하는 혼합물을 압축성형하는 단계; 및Compression molding a mixture comprising a heat resistant fluororesin powder or a heat resistant fluororesin and ceramic dielectric powder; And
상기 압축성형물을 소성하는 단계를 포함하는 일렉트렛 필름의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing an electret film comprising the step of firing the compression molding.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above another technical problem,
금속판 위에 불소계 프라이머나 도전성 접착제를 도포한 후, 건조 소성하는 단계; 및Applying a fluorine-based primer or a conductive adhesive onto the metal plate and then performing dry firing; And
불소계 프라이머나 내열성 접착제가 형성된 금속판 상에 상기 일렉트렛 필름을 올려 놓고 융착시키는 단계를 포함하는 고온용 일렉트렛의 융착방법을 제공한 다.It provides a method of fusion of the high temperature electret comprising the step of placing and fusion welding the electret film on a metal plate formed with a fluorine-based primer or a heat-resistant adhesive.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 불소계 내열성 프라이머로서는 Polytetrafluoroethylene(PTFE), Perfluoroalkoxy(PFA), Fluorinated ethylenepropylene resin(FEP), Polyvinylidene fluoroide(PVDF)가 바람직하여, 내열 도전성 접착제로는 250도 20분에 견디는 것이 바람직하다.According to one embodiment of the present invention, the fluorine-based heat-resistant primer is preferably polytetrafluoroethylene (PTFE), Perfluoroalkoxy (PFA), fluorinated ethylenepropylene resin (FEP), Polyvinylidene fluoroide (PVDF), as a heat-resistant conductive adhesive at 250
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 일렉트렛 필름의 융착공정으로서는 더블 롤 프레스 처리 혹은 더블 벨트 프레스 처리가 바람직하다.According to one embodiment of the present invention, as the fusion step of the electret film, a double roll press treatment or a double belt press treatment is preferable.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 더블 롤 프레스 처리는 불소계 프라이머가 도포된 금속판에 상기 일렉트렛 필름을, 가열롤/고무롤; 및 고무롤/냉각롤로 구성된 2쌍의 대칭형 상하롤을 사용하여 융착시키는 공정을 나타낸다.According to one embodiment of the present invention, the double roll press treatment comprises: heating rolls / rubber rolls of the electret film on a metal plate coated with a fluorine-based primer; And a fusion process using two pairs of symmetric top and bottom rolls composed of a rubber roll / cooling roll.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 더블 벨트 프레스 처리는 가열롤과 냉각롤이 내부에 삽입되어 있는 두 개의 회전 벨트 사이에 내열성 불소계 프라이머나 내열 도전성 접착제가 도포된 금속판과 상기 일렉트렛 필름을 넣어 이들을 가열, 가압 및 냉각시켜 융착시키는 공정을 나타낸다.According to one embodiment of the present invention, the double belt press treatment is a metal plate and the electret film coated with a heat-resistant fluorine-based primer or a heat-resistant conductive adhesive between two rotating belts in which a heating roll and a cooling roll are inserted therein. The process of fusing these by heating, pressurization, and cooling is shown.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 더블 벨트 프레스 처리시 사용되는 벨트는 폴리이미드 필름으로 코팅되어 있거나, 상기 벨트와 접촉하는 일렉트릿 필름 상에 보호필름을 더 형성시키는 것이 바람직하다.According to one embodiment of the invention, the belt used in the double belt press treatment is coated with a polyimide film, or preferably to form a protective film on the electret film in contact with the belt.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은The present invention to achieve the above another technical problem
배극판;Bipolar plate;
상기 배극판 상에 형성되며, 내열성 불소수지계 물질 및 세라믹 유전체 물질 을 포함하는 고온용 일렉트렛;A high temperature electret formed on the bipolar plate and including a heat resistant fluororesin-based material and a ceramic dielectric material;
다이어프램; 및Diaphragm; And
전계 효과 트랜지스터;를 구비한 마이크로폰을 제공한다.It provides a microphone having a field effect transistor.
이하에서는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 고온에 강한 구조를 가지면서도 고온 전하 특성이 개선되어 SMD가 가능한 일렉트렛을 제공한다. 본 발명에 따른 일렉트렛은 용융점이 매우 높은 내열성 불소수지계 물질과 더불어 고온 유전특성을 갖는 세라믹 유전체 물질을 포함한다.The present invention provides an electret capable of SMD having a structure resistant to high temperature while improving high temperature charge characteristics. The electret according to the present invention comprises a ceramic dielectric material having high temperature dielectric properties in addition to a heat resistant fluororesin material having a very high melting point.
상기 본 발명에 따른 일렉트렛을 형성하는 내열성 불소수지계 물질은 용융점이 높아 SMD 조건인 고온에서 충전된 전하를 유지할 수 있는 물질을 의미하며, 예를 들어 Polytetrafluoroethylene(PTFE), Perfluoroalkoxy(PFA), Fluorinated ethylenepropylene resin(FEP), Polyvinylidenefluoroide(PVDF )등이 바람직하다. 특히 상기 PTFE는 비점착 수지로서 용융온도가 대략 325 내지 335℃로서 매우 높아 본 발명에서 사용하기 적합하며, 이와 같은 PTFE로서는 변성 PTFE 혹은 저분자량 PTFE 등을 사용하는 것도 가능하다.The heat resistant fluororesin-based material forming the electret according to the present invention means a material having a high melting point and capable of maintaining charged charge at high temperature, which is an SMD condition. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), Perfluoroalkoxy (PFA), and fluorinated ethylenepropylene. Resin (FEP), Polyvinylidenefluoroide (PVDF), etc. are preferable. In particular, the PTFE is a non-adhesive resin having a very high melting temperature of about 325 to 335 ° C, which is suitable for use in the present invention. As such PTFE, a modified PTFE or a low molecular weight PTFE may be used.
상기 본 발명에 따른 일렉트렛을 형성하는 세라믹 유전체 물질은 자체 초고온 특성을 가지고 있는 것이 바람직한 바, 예를 들어 SiO2, Si3N4, TiO2, BaTiO3, PBZO3 , 또는 BN 등을 사용할 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니다. 이와 같 은 세라믹 유전체 물질의 함량은 일렉트렛을 형성하는 고형분 전체 함량에 대하여 약 5중량% 미만의 함량으로 포함될 수 있는 바, 5중량%를 초과하는 경우 고온 전하 특성이 감소할 수 있어 바람직하지 않다.The ceramic dielectric material forming the electret according to the present invention preferably has its own ultra-high temperature properties, for example, SiO 2 , Si 3 N 4 , TiO 2 , BaTiO 3 , PBZO 3 , or BN may be used. However, it is not limited to these. Such a ceramic dielectric material may be included in an amount of less than about 5% by weight based on the total solids forming the electret. When the content of the ceramic dielectric material exceeds 5% by weight, high-temperature charge characteristics may be reduced, which is not preferable. .
이와 같은 세라믹 유전체 물질은 PTFE의 고온 전하 특성을 향상시킬 뿐만 아니라, 고분자 결정 씨드로서 작용하여 PTFE층에 다량의 결정들을 생성시켜 다량의 전하가 트랩될 수 있는 경계면을 형성하고, 치밀하고 균일하게 표면 상에 도포된 후 빠른 소성 및 냉각에 의해 결정간에 전하를 트랩하는 역할을 수행하게 된다. 이와 같은 세라믹 유전체 물질은 습도나 온도와 같은 주변 환경에 크게 영향을 받지 않으므로 일렉트렛의 내환경성을 강화시키게 된다.This ceramic dielectric material not only improves the high temperature charge properties of PTFE, but also acts as a polymer crystal seed to generate large amounts of crystals in the PTFE layer, forming an interface where large amounts of charge can be trapped, and provide a dense and uniform surface. After being applied to the phase it serves to trap the charge between the crystals by rapid firing and cooling. Such ceramic dielectric materials are not significantly affected by the surrounding environment such as humidity or temperature, thereby enhancing the environmental resistance of the electret.
본 발명에 따른 일렉트렛은 필름 형태로 구성되는 경우, 10 내지 50㎛의 두께를 갖는 것이 바람직한 바, 상기 두께가 10㎛ 미만인 경우 PTFE 원료물질의 입자크기가 지나치게 작아져 전하를 트랩하기 곤란하다는 문제가 있으며, 50㎛을 초과하는 경우 초과하는 두께로 인한 효과가 적어 경제성이 저하된다는 문제가 있다.When the electret according to the present invention is configured in the form of a film, it is preferable to have a thickness of 10 to 50 μm. When the thickness is less than 10 μm, the particle size of the PTFE raw material is too small to trap the charge. There is, there is a problem that the economy is lowered because the effect due to the excess thickness is less than 50㎛.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 일렉트렛은 다음과 같이 제조할 수 있다.The electret according to the present invention as described above can be manufactured as follows.
우선 내열성 불소수지계 분말 및 세라믹 유전체 분말을 포함하는 혼합물을 압축성형한 후, 얻어진 압축성형물을 소성하여 본 발명에 따른 일렉트렛 필름을 제조하는 것이 가능하다.It is possible to prepare an electret film according to the present invention by first compression molding a mixture comprising a heat resistant fluororesin powder and a ceramic dielectric powder, and then firing the obtained compact.
상기 내열성 불소수지계 분말 및 세라믹 유전체 분말을 상술한 바와 같은 종류를 사용할 수 있으며, 상기 내열성 불소수지계 분말의 경우 입자크기가 약 100㎛ 이하이며, 평균입경이 30 내지 50㎛인 것을 사용하는 것이 좋으며, 상기 세라믹 유전체 분말의 경우는 입경이 10㎛ 이하인 것을 사용하는 것이 좋다.The heat resistant fluororesin-based powder and ceramic dielectric powder may be the same as described above, and the heat-resistant fluororesin-based powder may have a particle size of about 100 μm or less, and an average particle diameter of 30 to 50 μm. In the case of the ceramic dielectric powder, it is preferable to use a particle diameter of 10 mu m or less.
이들의 함량비는 필름의 고형분 전체 함량에 대하여 세라믹 유전체 분말을 5중량%미만의 함량으로 사용할 수 있으며, 내열성 불수수지계 분말은 95 중량% 이상을 사용할 수 있다.Their content ratio may be less than 5% by weight of the ceramic dielectric powder with respect to the total solid content of the film, the heat-resistant non-resin-based powder may be more than 95% by weight.
상기 혼합물의 압축 성형공정으로서는, 예를 들어 고속 믹서를 사용하여 균일하게 혼합된 혼합물을 PIPE 압축 성형용 금형에 투입하고, 성형압 100 내지 600kg/cm2으로 필름 형태로 성형한 후, 350 내지 380℃의 온도에서 소성한다. 상기 성형품의 두께 1cm당 약 2시간 내외로 소성시간을 유지하는 것이 바람직하다. 얻어진 PIPE 소성품을 스키빙(skiving)기에서 약 20 내지 50㎛의 두께를 갖도록 깎아 내어 본 발명에 따른 일렉트렛 필름을 제조할 수 있게 된다.As the compression molding step of the mixture, for example, a mixture uniformly mixed using a high speed mixer is put into a die for compression molding of PEPE, and molded into a film at a molding pressure of 100 to 600 kg / cm 2 , and then 350 to 380. It bakes at the temperature of ° C. It is preferable to maintain the firing time within about 2 hours per 1 cm thickness of the molded article. The obtained PIPE fired product can be scraped off with a skiving machine to have a thickness of about 20 to 50 μm to produce an electret film according to the present invention.
상술한 바와 같은 공정에 의해 얻어지는 일렉트렛 필름은 금속판 상에 연속적으로 융착될 수 있는 바 구체적인 방법은 다음과 같다.The electret film obtained by the process as described above can be continuously fused on a metal plate, the specific method is as follows.
금속판 위에 불소계 프라이머를 도포하고, 이를 건조 소성한 후, 불소계 프라이머가 형성된 금속판 상에 상기 공정에 따라 얻어진 일렉트렛 필름을 올려 놓고 이를 연속적으로 융착시킴으로써 고온용 일렉트렛을 금속판 상에 융착시키게 된다.After applying the fluorine-based primer on the metal plate, and drying and firing it, the hot electret is fused on the metal plate by continuously placing the electret film obtained according to the above process on the metal plate on which the fluorine-based primer is formed and fusing it continuously.
일반적으로 상기와 같이 압축성형된 일렉트렛 필름은 비접착성으로서 금속과는 융착되지 않게 된다. 본 발명에서는 이를 위하여 Polytetrafluoroethylene(PTFE), Perfluoroalkoxy(PFA), Fluorinated ethylenepropylene resin(FEP), Polyvinylidenefluoroide(PVDF) 등과 같은 고온용 불소수지계 프라이머를 금속판 상에 미리 형성시킨 후, 상기 일렉트렛 필름을 융착시키게 된다.Generally, the compression molded electret film as described above is non-adhesive and does not fuse with metal. In the present invention, a high temperature fluororesin primer such as Polytetrafluoroethylene (PTFE), Perfluoroalkoxy (PFA), Fluorinated ethylenepropylene resin (FEP), Polyvinylidenefluoroide (PVDF), or the like is previously formed on a metal plate, and then the electret film is fused. .
상기 고온용 불소수지계 프라이머는 스프레이법 또는 그라비아 코팅법을 이용하여 금속판 상에 1 내지 30㎛의 두께로 연속적으로 도포하여 200 내지 380℃ 사이의 온도에서 5 내지 30분간 건조 소성하여 금속판의 한쪽 면을 융착가능한 조건으로 형성하게 되며, 이렇게 형성된 프라이머 상에 상기 일렉트렛 필름이 융착된다.The high temperature fluororesin primer is continuously applied to the metal plate with a thickness of 1 to 30 μm using a spray method or a gravure coating method and dried and fired at a temperature between 200 and 380 ° C. for 5 to 30 minutes to form one side of the metal plate. The electret film is fused on the thus formed primer.
상기 고온용 불소수지계 프라이머가 형성되는 금속판으로서는 해당 기술분야에서 사용되는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 두께 0.1 내지 0.5mm의 황동, 청동, 인청동, 양백, 서스 등을 사용하는 것이 가능하다. 이때 금속판은 부식방지로 니켈 도금도 가능한데 도금두께는 0.5 내지 4 ㎛으로 한다.The metal plate on which the high temperature fluororesin primer is formed is not particularly limited as long as it is used in the art, but for example, brass, bronze, phosphor bronze, nickel silver, sus etc. having a thickness of 0.1 to 0.5 mm may be used. At this time, the metal plate may be nickel plated by corrosion prevention, but the plating thickness is 0.5 to 4 μm.
상기 일렉트렛 필름이 프라이머가 형성된 금속판 상에 융착시키는 방법으로서는 연속적이 공정이 가능한 더블 롤 프레스 처리 혹은 더블 벨트 프레스 처리가 바람직하다.As a method of fusion | melting the said electret film on the metal plate in which the primer was formed, the double roll press process or the double belt press process which can continuously process is preferable.
상기 더블 롤 프레스 처리는 내열성 불소계 프라이머나 내열도전성 접착제가 형성된 금속판에 상기 일렉트렛 필름을, 가열롤/고무롤; 및 고무롤/냉각롤로 구성된 2쌍의 대칭형 상하롤을 사용하여 융착시키는 공정을 의미한다. 즉, 프라이머가 형성된 금속판 및 상기 일렉트렛 필름을, 회전하는 첫 번째 상하롤(가열롤/고무롤) 사이로 통과시켜 가열 및 가압에 의해 융착시키고, 이를 다시 회전하는 두 번째 상 하롤(고무롤/냉각롤) 사이로 통과시켜 냉각 및 가압시켜 연속적으로 융착시키게 된다.The double roll press treatment comprises: heating rolls / rubber rolls of the electret film on a metal plate on which a heat resistant fluorine-based primer or a heat conductive adhesive is formed; And a process of fusing using two pairs of symmetric top and bottom rolls composed of a rubber roll / cooling roll. That is, the metal plate on which the primer is formed and the electret film are passed between the rotating first upper and lower rolls (heating roll / rubber roll) to be fused by heating and pressure, and the second upper and lower rolls (rubber roll / cooling roll) which rotates again. Passed through, cooled and pressurized to continuously fuse.
상기 첫 번째 상하롤에서 사용되는 가열롤은 유도 가열롤이 바람직하며, 두 번째 상하롤에서 사용되는 냉각롤은 냉각수가 내부에 흐르는 방식을 채용하는 수냉식이 바람직하다. 첫 번째와 두 번째에서 사용되는 고무롤은 고온용에 적합한 것을 사용할 수 있다.The heating roll used in the first upper and lower rolls is preferably an induction heating roll, and the cooling roll used in the second upper and lower rolls is preferably water-cooled, in which a cooling water flows inside. The rubber rolls used in the first and second may be suitable for high temperature.
상기 첫 번째 상하롤 및 두 번째 상하롤은 서로 대칭되는 구조를 갖는 것이 바람직하며, 이를 위해서는 첫 번째 상하롤에서 상부롤이 가열롤이고, 하부롤이 고무롤인 경우, 두 번째 상하롤에서 상부롤은 고무롤이고, 하부롤은 냉각롤이 되어, 상기 일렉트렛 필름이 프라이머가 도포된 금속판에 융착 후 바로 냉각되도록 하는 것이 좋다.The first upper and lower rolls and the second upper and lower rolls preferably have a structure that is symmetrical with each other. For this purpose, when the upper roll is the heating roll in the first upper and lower rolls, and the lower roll is the rubber roll, the upper roll in the second upper and lower rolls is It is a rubber roll, the lower roll is a cooling roll, it is preferable that the electret film is cooled immediately after fusion to the metal plate to which the primer is applied.
이때 상기 가열롤의 온도는 300 내지 500℃인 것이 바람직하며, 냉각롤의 온도는 30℃ 미만으로 유지하는 것이 좋다. 상기 가열로의 온도가 300℃ 미만인 경우에는 충분한 융착을 얻을 수 없으며, 500℃를 넘는 경우에는 초과되는 온도로 인한 이익이 거의 없어 경제성이 저하될 우려가 있어 바람직하지 않다. 상기 냉각롤의 온도가 30℃를 넘는 경우에는 충분한 냉각을 얻을 수 없어 바람직하지 않다.At this time, the temperature of the heating roll is preferably 300 to 500 ℃, the temperature of the cooling roll is preferably maintained at less than 30 ℃. If the temperature of the heating furnace is less than 300 ℃ can not be obtained sufficient fusion, if it exceeds 500 ℃ there is little benefit due to the excess temperature there is a possibility that the economic efficiency may be lowered is not preferable. When the temperature of the said cooling roll exceeds 30 degreeC, since sufficient cooling cannot be obtained, it is not preferable.
또한 상기 가열롤과 맞닿는 고무롤은 내부에 냉각수가 흐르게 하거나, 접촉식 냉각방식으로 고온에서도 열화나 변형이 발생하지 않도록 균일하게 냉각시켜 주는 것이 바람직하다.In addition, the rubber rolls in contact with the heating rolls are preferably cooled to allow the cooling water to flow therein or to be uniformly cooled so as not to cause deterioration or deformation even at a high temperature by a contact cooling method.
상기 더블 롤 프레스 방식을 채용하는 연속식 융착 공정에서 융착속도는 0.3 내지 5m/분이 바람직한 바, 융착 속도가 0.3m/분 미만이면 롤러에 일렉트렛 필름이 융착될 우려가 있어 바람직하지 않고, 5m/분을 초과하는 경우에는 충분한 융착이 이루어지 않을 우려가 있어 바람직하지 않다. 상기 융착 공정에서 롤과 롤간의 선압력은 5 내지 200kg/cm 의 범위를 사용하는 것이 좋은 바, 선압력이 5kg/cm 미만인 경우에는 금속판과 일렉트렛 필름과의 충분한 융착을 형성할 수 없으며, 200kg/cm를 넘는 경우에는 일렉트렛 필름이 훼손될 우려가 있어 바람직하지 않다.In the continuous welding process employing the double roll press method, the welding speed is preferably 0.3 to 5 m / min. If the welding speed is less than 0.3 m / min, the electret film may be fused to the roller. If the amount exceeds minutes, there is a possibility that sufficient fusion is not achieved, which is not preferable. In the fusion process, the line pressure between the roll and the roll is preferably used in the range of 5 to 200 kg / cm, and when the line pressure is less than 5 kg / cm, sufficient fusion between the metal plate and the electret film cannot be formed, and 200 kg If it exceeds / cm, the electret film may be damaged, which is not preferable.
상기와 같은 방법의 융착공정에서, 금속판은 가열롤을 타고 공급되며, 일렉트렛 필름은 고무롤 방향에서 공급되어 가열압착에 의해 융착되며, 두 번째 상하롤에서 급냉되므로, 수축변형을 방지하게 되어 접착력이 개선되며, 급냉에 의해 조직을 엉성하게 형성할 수 있어 전하가 트랩되는 공간을 다량으로 형성하게 된다.In the fusion process of the above method, the metal plate is supplied by a heating roll, the electret film is supplied in the rubber roll direction is fused by heat compression, and quenched in the second upper and lower rolls, thereby preventing shrinkage deformation, thereby preventing adhesion It can improve the shape of the tissue by quenching, thereby forming a large amount of space in which charge is trapped.
상기 프라이머가 도포된 금속판과 일렉트렛 필름을 융착시키는 공정으로서 상기 더블 롤 프레스 처리 이외에 더블 벨트 프레스 처리도 사용할 수 있다.In addition to the double roll press treatment, a double belt press treatment may also be used as a step of fusing the metal plate coated with the primer and the electret film.
상기 더블 벨트 프레스 처리는 가열롤과 냉각롤이 내부에 삽입되어 있는 두 개의 회전 벨트 사이에 불소계 프라이머가 도포된 금속판과 상기 일렉트렛 필름을 넣어 이들을 가열, 가압 및 냉각시켜 융착시키는 공정을 의미한다. 즉 상부 벨트에 가열롤과 냉각롤을 넣고, 하부 벨트에도 가열롤과 냉각롤을 넣어 한쌍의 롤이 회전하면서 벨트도 같이 회전하며, 두 회전 벨트 사이에 프라이머가 도포된 금속판과 일렉트렛 필름을 필름과 프라이머가 인접하도록 삽입하여 이들을 가열 및 가압에 의해 융착시킨 후, 이를 냉각시키는 방법을 의미한다The double belt press process refers to a process in which a metal plate coated with a fluorine-based primer and the electret film are inserted between two rotating belts in which a heating roll and a cooling roll are inserted therein to heat, pressurize and cool them, and fuse them. That is, the heating roll and the cooling roll are put in the upper belt, and the heating roll and the cooling roll are put in the lower belt, and a pair of rolls are rotated so that the belt is also rotated, and a metal plate and an electret film coated with a primer are coated between the two rotating belts. Means that the primer and the primer are inserted adjacent to each other and fused by heating and pressurization, and then cooled.
상기 더블 벨트 프레스 방식에서 사용가능한 벨트는 해당 분야에서 사용되는 것이라면 제한없이 사용할 수 있으나, SUS 벨트 등을 사용할 수 있다. 그러나 SUS 벨트를 사용하는 경우에는 융착된 일렉트렛 필름이 금속판에서 이형되어 SUS 벨트에 부착될 우려가 있으며, 이를 방지하기 위해서는 상기 SUS 벨트 자체에 폴리이미드 필름 등을 코팅하거나, 혹은 상기 벨트와 접촉하는 일렉트릿 필름 상에 보호필름을 더 형성시키는 것이 바람직하다. 이때 사용가능한 보호필름으로서는 폴리이미드 필름, 동박, 알루미늄박 등이 있으며, 이들은 상기 융착 공정의 종료 후에 에칭에 의해 분리되거나 직접적으로 떼어냄으로써 제거될 수 있다.The belt usable in the double belt press method may be used without limitation as long as it is used in the corresponding field, but a SUS belt or the like may be used. However, when the SUS belt is used, the fused electret film may be released from the metal plate and adhered to the SUS belt. To prevent this, the SUS belt itself may be coated with a polyimide film or the like, or may be in contact with the belt. It is preferable to further form a protective film on the electret film. The protective films usable here include polyimide films, copper foils, aluminum foils, and the like, which can be removed by etching or directly peeling off after completion of the fusion process.
상기 더블 벨트 프레스 방식을 채용하는 연속식 융착 공정에서, 융착속도는 0.3 내지 5m/분이 바람직한 바, 융착 속도가 0.3m/분 미만이면 융착 속도의 저하로 인한 경제성 저하가 우려되며, 5m/분을 초과하는 경우에는 충분한 융착이 이루어지 않을 우려가 있어 바람직하지 않다. 상기 융착 공정에서 벨트와 벨트간 선압력은 5 내지 200kg/cm 의 범위를 사용하는 것이 좋은 바, 선압력이 5kg/cm 미만인 경우에는 금속판과 일렉트렛 필름과의 충분한 융착을 형성할 수 없으며, 200kg/cm를 넘는 경우에는 일렉트렛 필름이 훼손될 우려가 있어 바람직하지 않다.In the continuous welding process employing the double belt press method, the welding speed is preferably 0.3 to 5 m / min, if the welding speed is less than 0.3 m / min, the economical deterioration due to the decrease in the welding speed is concerned, 5 m / min When exceeding, since there exists a possibility that sufficient fusion may not be performed, it is unpreferable. In the fusion process, the line pressure between the belt and the belt is preferably used in the range of 5 to 200 kg / cm. When the line pressure is less than 5 kg / cm, sufficient fusion between the metal plate and the electret film cannot be formed, and 200 kg If it exceeds / cm, the electret film may be damaged, which is not preferable.
상기 더블 벨트 프레스 방식을 채용하는 연속식 융착 공정에서, 벨트 내부에 장착되는 가열롤의 온도는 300 내지 500℃인 것이 바람직하며, 냉각롤의 온도는 30℃ 미만으로 유지하는 것이 좋다. 상기 가열로의 온도가 300℃ 미만인 경우에는 충분한 융착을 얻을 수 없으며, 500℃를 넘는 경우에는 초과되는 온도로 인한 이익이 거의 없어 경제성이 저하될 우려가 있어 바람직하지 않다. 상기 냉각롤의 온도가 30℃를 넘는 경우에는 충분한 냉각을 얻을 수 없어 바람직하지 않다.In the continuous fusion process employing the double belt press method, the temperature of the heating roll mounted inside the belt is preferably 300 to 500 ℃, the temperature of the cooling roll is preferably maintained below 30 ℃. If the temperature of the heating furnace is less than 300 ℃ can not be obtained sufficient fusion, if it exceeds 500 ℃ there is little benefit due to the excess temperature there is a possibility that the economic efficiency may be lowered is not preferable. When the temperature of the said cooling roll exceeds 30 degreeC, since sufficient cooling cannot be obtained, it is not preferable.
이와 같은 더블 벨트 프레스 방식의 융착 공정에서는 보다 균일하고, 접착력이 우수한 마이크로폰용 일렉트렛 필름을 보다 용이하게 금속판에 융착시키는 것이 가능해진다.In such a double belt press method of fusion, it is possible to fuse the electret film for microphone with more uniform and excellent adhesion to the metal plate more easily.
본 발명에서는 상술한 바와 같은 융착 공정을 통해 본 발명에 따른 일렉트렛 필름을 금속판 상에 연속적으로 융착할 수 있게 된다.In the present invention, it is possible to continuously fusion the electret film according to the present invention on the metal plate through the fusion process as described above.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 상기 본 발명에 따른 일렉트렛을 구비하는 마이크로폰을 제공하며, 그 개략도를 도 1에 나타낸다.In order to achieve the above another technical problem, the present invention provides a microphone having an electret according to the present invention, the schematic diagram of which is shown in FIG.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 마이크로폰은 음향부와 PCB 회로부로 구분되어 하나의 하우징(18) 내에 장착되며, 음향부는 스페이서(12)를 사이에 두고 다이어프램(diaphragm: 11)과 배극판(back plate: 17)이 마주하고 있고, 다이어프램(11)은 폴라링(19)을 통해 음공(21)이 형성된 하우징(18)에 지지되며, 배극판(17)은 절연체인 제1 지지체(13) 및 도체인 제2 지지체(14)에 의해 PCB 기판(15) 상에 지지되어 있다. 그리고 PCB 기판(15) 상에는 전계 효과 트랜지스터(16)가 실장되어 있다. 여기서 상기 배극판(11)에는 본 발명에 따른 상술한 바와 같은 PTFE계 물질 및 세라믹 유전체 물질을 포함하는 일렉트렛(20)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 1, the microphone according to the present invention is divided into an acoustic unit and a PCB circuit unit, and is mounted in one
본 발명에 따른 마이크로폰의 구동 메카니즘은, 우선 음공(21)을 통해 유입된 음압이 다이어프램(11)에 가해지면, 다이어프램(11)이 진동하면서 배극판(20)과의 간격이 변하게 된다. 그리고 음압에 의해 간격이 변하게 되면 다이어프램(11)과 배극판(20)에 의해 형성된 정전용량이 변화되어 음파에 따른 전기적인 신호의 변화를 얻을 수 있고, 이 신호를 전계 효과 트랜지스터(16)를 통해 증폭시켜 외부로 전 달하게 된다.In the driving mechanism of the microphone according to the present invention, first, when the sound pressure introduced through the sound hole 21 is applied to the
이하에서는 본 발명을 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
일렉트렛 필름 제조Electret film manufacturing
100㎛ 이하의 크기를 가지며, 평균입경이 30㎛인 PTFE 몰딩용 분말(듀퐁사 제조) 97중량% 및 10㎛ 이하의 입경을 갖는 SiO2 분말 1중량%를 고속 믹서를 사용하여 균일하게 혼합하였다. 얻어진 혼합 분말을 PIPE 압축성형용 금형에 투입하고, 성형압 300kg/cm2으로 성형한 후, 340℃에서 PIPE 성형품 두께 1cm당 2시간의 유지시간으로 소성하였다. 소성된 PIPE 소성품은 스카이빙법을 사용하여 두께 30㎛의 두께로 깎아내어 목적물인 일렉트렛 필름을 얻었다.97% by weight of a PTFE molding powder (manufactured by DuPont) having a size of 100 µm or less and an average particle diameter of 30 µm and 1% by weight of SiO 2 powder having a particle diameter of 10 µm or less were uniformly mixed using a high speed mixer. . The obtained mixed powder was put into a PIPE compression molding die, and molded at a molding pressure of 300 kg / cm 2 , and then fired at 340 ° C. for 2 hours of holding time per cm of PIPE molded article thickness. The fired PIPE fired product was scraped off to a thickness of 30 μm using the skiving method to obtain an electret film as a target.
실시예 1Example 1
고온용 불소수지계 프라이머인 PTFE계 프라이머(듀퐁사 제조)를 스프레이법을 사용하여 두께 0.2mm의 황동판 폭150mm, 길이 500mm 상에 5㎛의 두께로 도포한 후, 250℃의 온도에서 10분간 건조하여 금속판의 일면을 융착가능한 조건으로 형성하였다.PTFE-based primer (manufactured by DuPont), a high-temperature fluororesin primer, was applied on a 0.2 mm thick brass plate 150 mm wide and 500 mm long using a spray method, and then dried at a temperature of 250 ° C. for 10 minutes. One surface of the metal plate was formed under the condition that it was fused.
이어서, 상부롤이 가열롤이고, 하부롤이 고무롤인 첫 번째 상하롤 및 상부롤 이 고무롤이고, 하부롤이 냉각롤인 두 번째 상하롤이 구비된 더블 롤 프레스 사이에 상기 프라이머가 형성된 금속판을 가열롤을 따라 공급하고, 상기에서 얻어진 일렉트렛 필름을 상기 프라이머와 접촉하도록 첫 번째 상하롤의 고무롤을 따라 공급하여 융착 공정을 수행하여 일렉트렛 필름을 금속판에 융착시켰다.Subsequently, the metal plate on which the primer is formed is heated between a double roll press provided with a first upper and lower roll in which an upper roll is a heating roll, a lower roll is a rubber roll, and a second upper and lower roll in which an upper roll is a rubber roll and a lower roll is a cooling roll. The electret film was supplied along the rubber rolls of the first upper and lower rolls so as to contact the primers, and the fusion process was performed to fuse the electret film to the metal plate.
이 경우, 상기 가열롤의 온도는 350℃로 유지하고, 냉각롤의 온도는 수냉식으로 냉각하여 25℃로 유지하였으며, 고무롤의 경우는 내부에 냉각수가 흐르게 하여 고온에서도 열화나 변형되지 않도록 균일하게 냉각시켰다.In this case, the temperature of the heating roll was maintained at 350 ℃, the temperature of the cooling roll was cooled to 25 ℃ by cooling water-cooled, in the case of rubber roll cooling uniformly so as not to deteriorate or deform even at high temperature by flowing the cooling water inside I was.
상기 융착 공정에서 융착속도는 1m/분으로 유지하였고, 롤과 롤간의 융착 선압력은 100kg/cm로 유지하였다.In the fusion process, the fusion rate was maintained at 1 m / min, the fusion line pressure between the roll and the roll was maintained at 100 kg / cm.
실시예 2Example 2
고온용 불소수지계 프라이머인 PTFE계 프라이머(듀퐁사 제조)를 스프레이법을 사용하여 두께 0.2mm의 황동판 폭150mm, 길이 500mm 상에 5㎛의 두께로 도포한 후, 250℃의 온도에서 10분간 건조하여 금속판의 일면을 융착가능한 조건으로 형성하였다.PTFE-based primer (manufactured by DuPont), a high-temperature fluororesin primer, was applied on a 0.2 mm thick brass plate 150 mm wide and 500 mm long using a spray method, and then dried at a temperature of 250 ° C. for 10 minutes. One surface of the metal plate was formed under the condition that it was fused.
이어서, 내부에 가열롤과 고무롤이 각각 구비된 상부 SUS 벨트 및 하부 SUS 벨트를 구비하는 더블 벨트 프레스에서, 상기 롤을 회전시키면서 상기 상부 SUS 벨트 및 하부 SUS 벨트를 회전시키고, 상기 벨트 사이에 상기 프라이머가 도포된 금속판과, 상기에서 일렉트렛 필름을 상기 프라이머와 접촉하도록 상기 벨트 사이에 공급하여 가열 및 가압에 의해 융착시키고 냉각시킴으로써 일렉트렛 필름을 금속판 에 융착시켰다. 여기서 상기 금속판 혹은 일렉트렛필름과 접촉하는 벨트의 표면 상에 폴리이미드 필름을 코팅하였으며, 상기 가열롤의 온도는 350℃로 유지하고, 냉각롤의 온도는 수냉식으로 냉각하여 25℃로 유지하였으며, 고무롤의 경우는 내부에 냉각수가 흐르게 하여 고온에서도 열화나 변형되지 않도록 균일하게 냉각시켰다. 상기 융착 공정에서 융착속도는 1m/분으로 유지하였고, 벨트와 벨트간의 융착 압력은 100kg/cm로 유지하였다.Subsequently, in a double belt press having an upper SUS belt and a lower SUS belt each having a heating roll and a rubber roll therein, the upper SUS belt and the lower SUS belt are rotated while rotating the roll, and the primer is between the belts. The electret film was fused to the metal plate by supplying the metal plate coated with the above, and the electret film in contact with the primer to be fused and cooled by heating and pressing. Here, a polyimide film was coated on the surface of the belt in contact with the metal plate or the electret film, the temperature of the heating roll was maintained at 350 ° C., and the temperature of the cooling roll was cooled by water cooling to 25 ° C., and the rubber roll In this case, the cooling water flowed inside to cool uniformly so as not to deteriorate or deform even at high temperatures. In the fusion process, the fusion rate was maintained at 1 m / min, the fusion pressure between the belt and the belt was maintained at 100 kg / cm.
비교예 1Comparative Example 1
우선 100㎛ 이하의 크기를 가지며, 평균입경이 40㎛인 PTFE 몰딩용 분말(듀퐁사 제조)을 PIPE 압축성형용 금형에 투입하고, 성형압 300kg/cm2으로 성형한 후, 340℃에서 PIPE 성형품 두께 1cm당 2시간의 유지시간으로 소성하였다. 소성된 PIPE 소성품은 스카이빙법을 사용하여 두께 50㎛의 두께로 깎아내어 PTFE 필름을 얻었다. 두께 0.2mm의 황동판 폭150mm, 길이 500mm 상에 상기 PTFE 필름을 적치하고, 보호필름으로서 알루미늄박 16㎛을 적치한 후, 이를 핫 프레스의 양 가압판을 이용하여 340℃의 온도에서 40kg/cm2의 압력으로 50분간 가압한 후, 냉각시켰다. 이어서 상기 알루미늄박을 나프탈렌계 에칭액으로 제거하여 50㎛의 두께의 일렉트렛을 제조하였다.First, a PTFE molding powder (manufactured by DuPont) having a size of 100 µm or less and having an average particle diameter of 40 µm was introduced into a PIPE compression molding mold, molded at a molding pressure of 300 kg / cm 2 , and then the thickness of the PIPE molded article at 340 ° C. Firing was carried out with a holding time of 2 hours per cm. The fired PIPE fired product was scraped to a thickness of 50 μm using the skiving method to obtain a PTFE film. The PTFE film was deposited on a width of 150 mm and a length of 500 mm on a brass plate having a thickness of 0.2 mm, and 16 μm of aluminum foil was deposited as a protective film, and then 40 kg / cm 2 at a temperature of 340 ° C. using both press plates of a hot press. After pressurizing for 50 minutes by pressure, it was cooled. Subsequently, the aluminum foil was removed with a naphthalene-based etching solution to prepare an electret having a thickness of 50 μm.
실험예 1: 고온 전하 특성 시험Experimental Example 1: High Temperature Charge Characteristic Test
전하충전조건 : 상온 , -6kv ,속도 30m/min Charge charging condition: Room temperature, -6kv, Speed 30m / min
본 발명에 따른 고온용 일렉트렛은 고온 전하 특성이 우수하고, 내환경성이 개선되어 SMD조건에서 사용할 수 있으며, 연속적인 공정에 의해 금속판 상에 융착시킬 수 있으며, 본 발명에 따른 공정에 의해 얻어진 일렉트렛 필름은 특히 마이크로폰이나 센서 등에 유용하게 사용될 수 있다.The high temperature electret according to the present invention has excellent high temperature charge characteristics, improved environmental resistance, can be used under SMD conditions, can be fused onto a metal plate by a continuous process, and is obtained by the process according to the present invention. The let film may be particularly useful for microphones and sensors.
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