KR101303495B1 - Piezo for actuator and method for manufacturing the same - Google Patents

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이진우
임종대
박상현
김택승
박광복
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Abstract

PURPOSE: A piezo for an actuator and a method for manufacturing the same are provided to improve the stability of a power connection structure by fixing the terminal part of a flexible substrate to one end of a piezo element. CONSTITUTION: A piezo element (10) has one end part and the other end part. A flexible substrate (20) is laminated on the one end part of the piezo element by using solidification glue. A glue guide system bonds the terminal part of the flexible substrate to the one end part of the piezo element. A one end part mold (30) encapsulates the terminal part of the flexible substrate.

Description

엑츄에이터용 피에조 및 그 제조방법{PIEZO FOR ACTUATOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Actuator Piezo and its manufacturing method {PIEZO FOR ACTUATOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 밸브나 스위치 등과 같은 엑츄에이터에 이용되는 피에조에 관한 것으로, 좀더 자세하게는 피에조의 전원 접속구조를 보다 안정적이고 견고하게 구현할 수 있는 엑츄에이터용 피에조 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a piezo used in an actuator such as a valve or a switch, and more particularly, to an actuator piezo and a method of manufacturing the same, which can implement a piezo power supply connection structure more stably.

엑츄에이터용 피에조는 판상으로 길게 형성된 피에조소자가 예컨대, 밸브나 스위치 등과 같은 엑츄에이터의 내부에 캔틸레버 형태로 장착되어 전원입력에 따라 고정단을 이루는 일단부의 반대편측 타단부가 휨변형하면서 밸브시트(구멍)를 개폐하거나 스위치의 작동부를 작동시키도록 구성된다.The actuator piezo is a valve seat (hole) in which a piezoelectric element formed in a plate shape is mounted in a cantilever shape inside an actuator such as a valve or a switch, and the other end of the opposite side of the one end forming a fixed end according to power input is bent. It is configured to open or close the switch or actuate the operating part of the switch.

이러한 피에조는 일반적으로 고정단을 이루면서 전원이 입력되는 피에조소자의 일단부(일단부)에 양전원 및 음전원의 전선이 솔더링으로 각각 고정되어 전선으로부터 전원을 인가받도록 구성된다. 하지만, 이러한 피에조는 피에조소자의 일단부에 전선 각각이 솔더링되어야 하므로 제조가 불편하고, 피에조소자를 엑츄에이터의 내부에 설치할 경우 또는 장기간 사용시 솔더링 부분이 손상되어 전선이 분리되는 문제가 있다.The piezo is generally configured to receive power from the wires by fixing the wires of the positive power source and the negative power source to one end (one end) of the piezoelectric element to which power is input while forming a fixed end. However, these piezos are inconvenient to manufacture because each of the wires must be soldered to one end of the piezoelectric element, and when the piezoelectric element is installed inside the actuator or when the piezoelectric element is used for a long time, the soldering part is damaged and the wire is separated.

최근, 이와 같은 전선과의 접속 불량으로 인한 문제점을 해결하고자 전원을 인가하는 회로가 형성된 플렉시블기판(flexible substrate)을 피에조소자의 일단부(일단부)에 장착하는 기술이 시도되고 있다. 이러한 기술은 전원을 인가하는 플렉시블기판을 피에조소자의 일단부에 적층한 후 플렉시블기판의 단자부(동박 으로 이루어짐)를 레이저로 용융시켜서 플렉시블기판의 단자부를 피에조소자의 일단부에 고정하는 기술이다. 하지만, 이렇게 플렉시블기판을 레이저 용융시키는 기술은 단자부위가 레이저용융에 의해 점접촉상태로 접합되므로, 즉 단자부의 일부분만이 피에조소자에 접합되므로 피에조소자를 엑츄에이터의 내부에 고정하는 작업 중 접합부위가 피에조소자의 일단부에서 박리되는 경우가 종종 발생될 뿐만 아니라 접합부위의 내구성이 장기간 지속되지 못하는 문제가 있었다. Recently, in order to solve the problem caused by the poor connection with the electric wire, a technique for mounting a flexible substrate on which one end (one end) of a piezoelectric element is formed has been attempted. This technique is a technique of fixing a terminal portion of a flexible substrate to one end of the piezoelectric element by laminating a flexible substrate for applying power to one end of the piezoelectric element and then melting the terminal portion (made of copper foil) of the flexible substrate with a laser. However, in this technique of laser melting of the flexible substrate, since the terminal parts are bonded in the point contact state by laser melting, that is, only a part of the terminal parts is bonded to the piezoelectric element, the joint part is fixed during the operation of fixing the piezoelectric element to the inside of the actuator. The peeling at one end of the piezoelectric element often occurs, as well as a problem that the durability of the joint does not last for a long time.

이를 방지하고자, 플렉시블기판의 단자부에 접착제를 추가로 도포하여 접착력을 증가시키거나, 단자부를 가압하는 세라믹을 단자부에 덧붙이는 방식을 시도 하기도 하지만, 이러한 경우 제조시간 및 제조공정의 증가로 인하여 단가상승이 초래되는 문제가 있다. In order to prevent this, an additional adhesive is applied to the terminal portion of the flexible substrate to increase the adhesive strength, or a method of adding a ceramic pressurizing terminal portion to the terminal portion may be attempted, but in this case, the unit cost increases due to the increase in manufacturing time and manufacturing process. There is a problem that results.

한편, 피에조는 일단부을 이루는 일단부의 변형이 불가능하여 다양한 형태의 구조물에 대하여 설치가 제한적이다. 이에 대응하기 위해 본 발명의 출원인은 도 1에 도시된 바와 같이 피에조의 일단부(일단부)이나 반대편의 타단부(타단부-휨변형 부위)에 몰드를 사출로 성형하는 기술을 개발하여 특허출원 제10-2009-0123298호(명칭: 피에조밸브)의 피에조밸브에 적용한 바가 있다.On the other hand, the piezo is impossible to modify the one end portion forming one end is limited to the installation of various types of structures. In order to cope with this, the applicant of the present invention has developed a technology for molding a mold by injection molding on one end (one end) of the piezo or the other end (the other end-bending deformation site) of the piezo, as shown in FIG. 1. It has been applied to piezo valve of No. 10-2009-0123298 (name: piezo valve).

이러한 피에조밸브에 이용되는 종래기술의 피에조소자(80),는 도 1에 도시된 바와 같이 플렉시블기판(FB)의 단자부를 전술한 종래의 방식으로 일단부(일단부)에 고정한 후, 일단부에 수지나 플라스틱재의 사출물을 인서트 성형하여 판상이나 블록형태의 일단부 몰드(90)를 일체로 형성한다. 그리고, 피에조소자(80)는 반대편의 타단부에 또 다른 사출물을 인서트 성형하여 타단부에도 타단부 몰드(70)를 형성한다. 따라서, 피에조소자(80)는 플렉시블기판(FB)이 일단부 몰드(90)에 의해 차폐된 상태로 일단부(일단부)에 고정되므로 플렉시블기판(FB)의 분리를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 일단부 몰드(90)를 다양한 구조물에 대응하는 형태로 성형이 가능하므로 일단부를 구조물에 용이하게 고정할 수 있으며, 더 나아가 타단부 몰드(70)도 원하는 구조로 성형이 가능하므로 타단부 몰드(70)를 통해 타단부의 형상을 다양하게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 타단부 몰드(70)의 형상에 따른 타단부 몰드(70)의 구조를 통해 다양한 기능을 제공할 수 있다.(다양한 기능의 예: 타단부 몰드가 다른 구조물과 연결되거나 피에조소자에 부착이 어려운 구조의 밸브디스크를 타단부 몰드에 부착하는 기능 등)The piezoelectric element 80 of the prior art used in such a piezo valve is fixed to one end (one end) in the conventional manner as described above in the terminal part of the flexible substrate FB, as shown in FIG. An injection molded product of resin or plastic material is insert molded to form an end portion mold 90 in the form of a plate or block. The piezoelectric element 80 inserts another injection molded part at the other end of the opposite side to form the other end mold 70 at the other end. Therefore, since the piezoelectric element 80 is fixed to one end (one end) in a state in which the flexible substrate FB is shielded by the one end mold 90, the piezoelectric element 80 may not only prevent the separation of the flexible substrate FB. Since the one end mold 90 can be molded in a shape corresponding to various structures, one end can be easily fixed to the structure, and the other end mold 70 can also be molded into a desired structure, so that the other end mold 70 can be formed. In addition to providing a variety of shapes of the other end through the), it is possible to provide various functions through the structure of the other end mold 70 according to the shape of the other end mold 70. (Examples of various functions : The function of attaching the valve disc of the other end mold to the other end mold, etc.

그러나, 이러한 종래기술은 전술한 바와 같은 이점을 제공할 수는 있으나, 일단부 및 타단부 몰드(90, 70)와 피에조소자(80)가 이종재질로 이루어지므로 작동시간의 경과에 따라 일단부 및 타단부 몰드(90, 70)가 피에조소자(80)에서 쉽게 분리될 수 있으며, 이러한 경우 레이저 가공으로 접합된 플렉시블기판(FB)이 피에조소자(80)에서 함께 분리되는 문제가 있다. 특히, 일단부 및 타단부 몰드(90, 70)가 피에조소자(80)와의 이질성으로 인한 슬립현상에 의해 피에조소자(80)의 일단부 및 타단부에서 분리되는 문제가 있다.However, this prior art can provide the advantages as described above, but the one end and the other end mold (90, 70) and the piezo element 80 is made of different materials, so that one end and The other end molds 90 and 70 can be easily separated from the piezoelectric element 80. In this case, there is a problem in that the flexible substrate FB bonded by laser processing is separated from the piezoelectric element 80 together. In particular, there is a problem that one end and the other end mold (90, 70) is separated from one end and the other end of the piezoelectric element 80 by the slip phenomenon due to heterogeneity with the piezoelectric element (80).

그리고, 일단부 및 타다부 몰드(90, 70)의 성형시 피에조소자(80)나 플렉시블기판(FB)이 사출압력에 의해 종종 유동하므로 플렉시블기판(FB)의 단자부가 정확한 위치에 고정되지 못하거나, 타단부 몰드(70)가 정확한 위치에 성형되지 못하는 문제도 있다.In addition, since the piezoelectric element 80 or the flexible substrate FB often flows due to the injection pressure when the one end and the other mold 90 and 70 are molded, the terminal portion of the flexible substrate FB may not be fixed at the correct position. There is also a problem that the other end mold 70 is not molded at the correct position.

또한, 일단부 몰드(90)의 성형시 용융수지가 플렉시블기판(FB)에 의해 플렉시블기판(FB)의 양측으로 분할되므로 일단부 몰드(90)의 성형정밀도가 저하되는 문제도 있다.In addition, since the molten resin is divided into both sides of the flexible substrate FB by the flexible substrate FB when the one end mold 90 is molded, there is also a problem that the molding precision of the one end mold 90 is lowered.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 감안하여 창출한 것으로, 플렉시블기판의 단자부를 고화성 접합제로 피에조소자의 일단부에 견고하게 고정할 있는 엑츄에이터용 피에조 및 그 제조방법을 제공하기 위함이 그 목적이다.The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an actuator piezo and a method of manufacturing the same, which can firmly fix the terminal portion of the flexible substrate to one end of the piezoelectric element with a highly flexible bonding agent. .

특히, 고화성 접합제를 플렉시블기판의 단자부를 통해 피에조소자의 일단부 표면으로 안내하여 고화성 접합제에 의해 플렉시블기판의 단자부 및 피에조소자의 일단부를 동일체로 접합할 수 있는 엑츄에이터용 피에조 및 그 제조방법을 제공하기 위함이 그 목적이다.In particular, a piezo for an actuator and its manufacture, which can guide a terminal of a flexible substrate and one end of a piezo element to the same body by guiding the highly flexible bonding agent to the surface of one end of the piezoelectric element through the terminal portion of the flexible substrate. The purpose is to provide a method.

또, 고화성 접합제가 통전가능한 재질로 구성되어 플렉시블기판에서 인가되는 전원을 피에조소자에 통전시킬 수 있고, 몰드의 성형시 피에조소자의 일단부를 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 피에조소자의 타단부에도 몰드가 성형되고, 타단부의 몰드를 타단부에 걸림상태로 구속할 수 있는 엑츄에이터용 피에조 및 그 제조방법을 제공하기 위함이 그 목적이다.In addition, since the high-capacity bonding agent is made of an electrically conductive material, the power applied from the flexible substrate can be supplied to the piezoelectric element, not only can support one end of the piezoelectric element at the time of molding, but also mold the other end of the piezoelectric element. The purpose of the present invention is to provide an actuator piezo and a method of manufacturing the same, which are molded, and which can restrain the mold of the other end in a locked state at the other end.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액츄에이터용 피에조는, 길이를 가지며, 전원이 입력되는 일단부 및 일단부의 전원에 의하여 휨변형하는 타단부를 갖는 판상의 피에조소자; 상기 피에조소자의 일단부에 적층되어 액상에서 고상으로 변환되는 고화성 접합제에 의해 적층상태로 접합되는 플렉시블기판; 상기 고화성 접합제를 액상상태에서 상기 플렉시블기판의 단자부를 통해 상기 피에조소자의 일단부 표면으로 안내하여 상기 플렉시블기판의 단자부를 상기 피에조소자의 일단부에 일체적으로 접합시키는 접합제 안내수단; 및 상기 피에조소자의 일단부에 인서트사출로 성형되어 상기 고화성 접합제에 의해 서로 접합된 상기 피에조소자의 일단부 및 상기 플렉시블기판의 단자부를 수밀상태로 차폐하는 일단부 몰드;를 포함한다.An actuator piezoelectric device according to the present invention for achieving the above object includes a plate-shaped piezoelectric element having a length, the plate-like piezoelectric element having the other end bent and deformed by the power source of one end; A flexible substrate laminated on one end of the piezoelectric element and bonded in a laminated state by a solidifying binder converting from a liquid phase into a solid phase; Binder guide means for guiding the flexible binder to one end of the piezo element integrally by guiding the terminal portion of the flexible substrate to one end surface of the piezo element through the terminal portion of the flexible substrate in a liquid state; And one end mold formed by insert injection into one end of the piezoelectric element to seal one end of the piezoelectric element and the terminal portion of the flexible substrate in a watertight state, which are bonded to each other by the solidification bonding agent.

상기 고화성 접합제는 예컨대, 전도성을 갖는 솔더링물질로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 접합제 안내수단은 예컨대, 상기 플렉시블기판의 단자부에 구멍형태로 형성되어 상기 솔더링물질을 상기 피에조소자의 일단부 표면으로 소통시키는 소통유로;로 구성될 수 있다.It is preferable that the solidifying binder is made of, for example, a conductive soldering material. In addition, the binder guide means may be formed, for example, in the form of a hole in the terminal portion of the flexible substrate, a communication flow path for communicating the soldering material to one surface of the piezoelectric element.

상기 피에조소자는, 상기 솔더링물질이 상기 플렉시블기판의 단자부상에 돌출상태로 고화됨에 따라 일단부에 돌출상태로 형성되고, 일단부에 인서트사출로 성형되는 상기 일단부 몰드의 내면에 인서트되어 상기 일단부 몰드를 걸림상태로 구속하는 일단스토퍼;를 더 포함할 수 있다.The piezoelectric element is formed in a protruding state at one end thereof as the soldering material is solidified in a protruding state on the terminal portion of the flexible substrate, and is inserted into the inner surface of the one end mold which is formed by insert injection at one end thereof. One end stopper for restraining the secondary mold in a locked state; may further include.

상기 플렉시블기판은, 상기 피에조소자의 일단부와 인접한 부위에 구멍형태로 형성되고, 상기 일단부 몰드의 성형에 이용되는 금형의 내부에서 상기 피에조소자의 일단부 끝부분을 지지하는 성형핀이 관통상태로 삽입되는 적어도 하나의 핀홀더;를 더 포함할 수 있다.The flexible substrate is formed in a hole shape in a portion adjacent to one end of the piezoelectric element, the forming pin for supporting the end of the one end of the piezo element in the mold used for molding the one end mold is in a penetrating state. It may further include; at least one pin holder is inserted into.

본 발명은, 상기 피에조소자의 타단부에 인서트사출로 성형되어 상기 피에조소자의 타단부를 수밀상태로 차폐하는 타단부 몰드;를 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a second end mold formed by insert injection at the other end of the piezoelectric element to shield the other end of the piezoelectric element in a watertight state.

그리고, 상기 타단부 몰드를 상기 피에조소자의 타단부 표면에 걸림상태로 구속하는 타단스토퍼;를 더 포함할 수도 있다.And, the other end stopper for restraining the other end mold in the locked state on the other end surface of the piezoelectric element; may further include a.

상기 타단스토퍼는 예컨대, 상기 피에조소자의 타단부 표면에 솔더링으로 돌출형성되고, 상기 피에조소자의 타단부에 인서트사출로 성형되는 상기 타단부 몰드의 내면에 인서트되어 상기 타단부 몰드의 내면에 걸리는 적어도 하나의 솔더링 돌기;로 구성할 수 있다.The other end stopper is, for example, protruded by soldering on the other end surface of the piezoelectric element, and inserted into an inner surface of the other end mold formed by insert injection at the other end of the piezoelectric element and at least caught on an inner surface of the other end mold. It can be composed of one soldering projection.

한편, 본 발명에 의한 제조방법은, 솔더링물질을 소통시키는 소통유로가 단자부에 형성된 플렉시블기판을 제조하는 기판제조단계; 상기 플렉시블기판의 단자부를 피에조소자의 일단부에 적층하는 적층단계; 상기 플렉시블기판의 단자부에 형성된 상기 소통유로를 상기 솔더링물질로 솔더링하여, 상기 소통유로에 소통되는 상기 솔더링물질로 상기 피에조소자의 일단부 표면 및 상기 플렉시블기판의 단자부를 접합하는 접합단계; 및 상기 플렉시블기판의 단자부가 접합된 상기 피에조소자의 일단부 및 상기 피에조소자의 타단부 중 적어도 어느 한 곳에 인서트사출로 설정된 형상의 몰드를 성형하는 몰드성형단계;를 포함한다.On the other hand, the manufacturing method according to the present invention includes a substrate manufacturing step of manufacturing a flexible substrate having a communication flow path for communicating a soldering material formed in the terminal portion; A laminating step of laminating a terminal portion of the flexible substrate to one end of a piezo element; Bonding the communication flow path formed in the terminal portion of the flexible substrate with the soldering material to bond the one end surface of the piezoelectric element and the terminal portion of the flexible substrate with the soldering material in communication with the communication flow path; And a mold molding step of molding a mold having an insert injection molding formed in at least one of one end of the piezoelectric element and the other end of the piezoelectric element to which the terminal of the flexible substrate is joined.

상기 접합단계는 예컨대, 상기 솔더링물질을 상기 플렉시블기판의 단자부에 형성된 상기 소통유로를 통해 상기 피에조소자의 일단부 표면으로 안내하여 상기 플렉시블기판의 단자부 및 상기 피에조소자의 일단부를 접합하는 단자부 접합단계;로 구성할 수 있다.The joining step may include, for example, a terminal part joining step of joining the terminal part of the flexible substrate and the one end of the piezo element by guiding the soldering material to a surface of one end of the piezoelectric element through the communication flow path formed in the terminal part of the flexible substrate; It can be configured as.

상기 접합단계는, 상기 솔더링물질을 상기 플렉시블기판의 단자부상에 돌출상태로 솔더링하여 상기 몰드의 내면에 인서트상태로 걸리는 일단스토퍼를 상기 피에조소자의 일단부에 형성하는 스토퍼 형성단계;를 더 포함할 수도 있다.The bonding step may further include a stopper forming step of forming one end of the piezoelectric element on one end of the piezoelectric element by soldering the soldering material on the terminal of the flexible substrate in a protruding state to be inserted into an inner surface of the mold. It may be.

상기 몰드성형단계는 예컨대, 상기 피에조소자를 상기 몰드의 성형에 이용되는 금형의 내부에 고정하는 피에조소자 고정단계; 상기 금형의 내부에 용융수지를 주입하여 상기 피에조소자의 일단부 및 타단부 중 적어도 어느 한 곳에 상기 몰드를 성형하는 수지주입단계; 및 상기 용융수지를 냉각시켜서 상기 몰드가 형성된 상기 피에조소자를 상기 금형에서 취출하는 취출단계;를 포함하여 구성할 수 있다.The mold forming step may include, for example, a piezo element fixing step of fixing the piezo element to an inside of a mold used for forming the mold; A resin injection step of molding the mold on at least one of one end and the other end of the piezoelectric element by injecting a molten resin into the mold; And taking out the piezoelectric element in which the mold is formed by cooling the molten resin from the mold.

본 발명에 의한 제조방법은, 상기 수지주입단계 이전에 실시되고, 상기 금형의 내부에서 상기 피에조소자의 일단부 끝부분을 지지하는 성형핀을 상기 피에조소자에 적층된 상기 플렉시블기판에 관통시켜서 사출압력에 의한 상기 피에조소자의 유동하는 것을 방지하는 성형핀 지지단계;를 더 포함할 필요가 있다.The manufacturing method according to the present invention is carried out before the resin injection step, and the injection pressure by passing a forming pin for supporting one end of the piezo element inside the mold through the flexible substrate laminated on the piezo element. It is necessary to further include; forming pin support step to prevent the piezoelectric element from flowing.

또한, 상기 몰드성형단계 이전에 실시되고, 상기 피에조소자의 타단부 표면에 솔더링으로 돌출형성되고, 상기 피에조소자의 타단부에 성형되는 상기 몰드의 내면에 인서트되어 상기 몰드의 내면에 걸리는 적어도 하나의 솔더링 돌기로 이루어진 타단스토퍼를 형성하는 타단스토퍼 형성단계;를 더 포함할 필요도 있다.In addition, at least one that is carried out before the mold forming step, protruded by soldering on the surface of the other end of the piezoelectric element, is inserted into the inner surface of the mold formed on the other end of the piezoelectric element and is caught on the inner surface of the mold. It is also necessary to further include; the other end stopper forming step of forming the other end stopper consisting of a soldering projection.

본 발명에 의하면, 플렉시블기판의 단자부가 고화성 접합제에 의해 피에조소자의 일단부에 고정되므로 단자부를 견고하게 고정할 수 있으며, 전원 접속구조에 대한 안정성을 향상시킴과 더불어 사용수명의 연장을 도모할 수 있다. According to the present invention, since the terminal portion of the flexible substrate is fixed to one end of the piezo element by the high-concentration bonding agent, the terminal portion can be securely fixed, improving the stability of the power supply connection structure and extending the service life. can do.

특히, 고화성 접합제가 플렉시블기판의 단자부를 통해 피에조소자의 일단부 표면으로 안내된 상태에서 고화되므로 플렉시블기판의 단자부를 피에조소자의 일단부에 매우 견고하게 고정할 수 있다.In particular, since the high-capacity bonding agent is solidified in the state of being guided to the surface of one end portion of the piezoelectric element through the terminal portion of the flexible substrate, the terminal portion of the flexible substrate can be fixed very firmly to one end of the piezoelectric element.

그리고, 고화성 접합제가 전도성의 솔더링물질로 구성되므로 요구되는 접합성능을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 플렉시블기판의 전원을 피에조소자에 원활하게 공급할 수 있고, 솔더링물질을 소통시키는 소통유로가 플렉시블기판의 단자부에 마련되므로 솔더링물질을 플렉시블기판의 단자부를 통해 피에조소자의 일단부 표면에 용이하게 공급할 수 있으며, 솔더링물질이 플렉시블기판의 단자부상에 돌출되어 일단부 몰드를 걸림상태로 구속하므로 일단부 몰드가 슬립현상에 의해 피에조소자에서 분리되는 것을 방지할 수도 있다.In addition, since the highly flexible binder is made of a conductive soldering material, it is not only able to provide the required bonding performance, but also smoothly supply power to the piezoelectric element, and a communication flow path for communicating the soldering material is the terminal portion of the flexible substrate. Since the soldering material can be easily supplied to the surface of one end of the piezoelectric element through the terminal portion of the flexible substrate, the soldering material protrudes on the terminal portion of the flexible substrate, and the one end mold is locked in a state where the one end mold is slipped. It is also possible to prevent separation from the piezo element by the development.

또, 일단부 및 타단부 몰드의 성형시 금형의 성형핀이 플렉시블기판의 핀홀더를 관통하여 피에조소자의 일단부 끝부분을 지지하므로 피에조소자가 사출압력에 의해 유동되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 플렉시블기판의 단자부를 정확한 위치에 고정할 수 있을 뿐만 아니라 일단부 몰드도 정확한 위치에 성형할 수 있다.In addition, when forming one end and the other end mold, the forming pin of the mold penetrates through the pin holder of the flexible substrate to support one end of the piezoelectric element, thereby preventing the piezoelectric element from flowing under the injection pressure. Accordingly, not only the terminal portion of the flexible substrate can be fixed at the correct position but also the one end mold can be molded at the correct position.

또한, 타단부 몰드가 피에조소자의 타단부에 마련되므로 피에조소자의 타단부를 통해 다양한 기능을 제공할 수 있으며, 이에 더하여 솔더링 돌기로 구성되는 타단스토퍼를 통해 타단부 몰드를 피에조소자의 타단부에 구속할 수 있으므로 타단부 몰드가 슬립현상에 의해 피에조소자에서 분리되는 것을 방지할 수도 있다.In addition, since the other end mold is provided at the other end of the piezoelectric element, it is possible to provide various functions through the other end of the piezoelectric element. In addition, the other end mold is connected to the other end of the piezoelectric element through the other end stopper composed of soldering protrusions. Since it is possible to restrain, the other end mold can be prevented from being separated from the piezoelectric element by slip phenomenon.

한편, 전술한 바와 같은 구성요소에 적합한 제조방법을 단계적으로 제공하므로 피에조를 용이하게 제조할 수 있다.On the other hand, it provides a manufacturing method suitable for the components as described above step by step to facilitate the manufacture of the piezo.

도 1은 종래 기술에 의한 피에조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 적용되는 피에조소자 및 플렉시블기판의 결합상태 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 5는 도 2의 C-C선 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에이터용 피에조의 평면도이다.
도 7은 도 6의 D-D선 단면도이다.
도 8은 도 7의 E부분을 확대한 확대도이다.
도 9는 도 8에 도시된 E부분의 성형과정을 도시한 도면이다.
도 10은 도 7의 F부분을 확대한 확대도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에이터용 피에조의 제조방법을 도시한 공정도이다.1 is a perspective view of a piezo according to the prior art.
2 is a plan view of a bonded state of a piezoelectric element and a flexible substrate applied to an embodiment of the present invention.
3 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
4 is a sectional view taken along line BB of Fig.
5 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 2.
6 is a plan view of a piezo for an actuator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 6.
8 is an enlarged view illustrating an enlarged portion E of FIG. 7.
FIG. 9 is a view illustrating a molding process of part E shown in FIG. 8.
FIG. 10 is an enlarged view illustrating an enlarged portion F of FIG. 7.
11 is a process chart showing the manufacturing method of the actuator piezo according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted.

본 발명의 실시예에 엑츄에이터용 피에조는 도 2에 도시된 바와 같이 판상으로 길게 형성된 피에조소자(10), 피에조소자(10)의 일단부(11)에 일측의 단자부(22)가 접합되는 플렉시블기판(20) 및 도 7에 도시된 바와 같이 피에조소자(10)의 일단부에 인서트사출로 성형되는 일단부 몰드(30), 그리고 후술되는 접합수단을 포함한다.In the embodiment of the present invention, the actuator piezo is a flexible substrate in which a terminal element 22 of one side is joined to one end 11 of the piezoelectric element 10 and the piezoelectric element 10, which are elongated in a plate shape, as shown in FIG. 20 and one end mold 30 formed by insert injection into one end of the piezoelectric element 10, and the joining means described below.

피에조소자(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 일단부(11)를 통해 플렉시블기판(20)으로부터 전원이 입력되고, 일단부 몰드(30)를 통해 미도시된 엑츄에이터의 내부에 일단부(11)가 고정되며, 입력되는 전원에 의해 타단부(12)가 휨변형된다.As shown in FIG. 2, the piezoelectric element 10 receives power from the flexible substrate 20 through one end 11, and has one end 11 inside the actuator not shown through the one end mold 30. ) Is fixed and the other end portion 12 is bent by the input power.

플렉시블기판(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 통전회로(21)가 형성되고, 양측에 동박 등과 같은 도전재로 이루어져서 통전회로(21)와 연결된 복수의 단자부(22, 23)가 각각 형성된다. 플렉시블기판(20)은 일측의 단자부(22)가 액상에서 고상으로 고화되는 고화성 접합제에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 피에조소자(10)의 일단부(11)에 적층상태로 접합됨에 따라 피에조소자(10)의 일단부(11)에 고정된다. 플렉시블기판(20)은 타측의 단자부(23)가 미도시된 전선에 접속됨에 따라 외부로부터 전원을 공급받는다.As shown in FIG. 2, the flexible substrate 20 is provided with an energizing circuit 21, and a plurality of terminal parts 22 and 23 connected to the energizing circuit 21 are formed on both sides of a conductive material such as copper foil, respectively. . As the flexible substrate 20 is bonded to the one end portion 11 of the piezoelectric element 10 in a laminated state, as shown in FIG. 3, the terminal portion 22 on one side is solidified from a liquid phase to a solid phase. It is fixed to one end 11 of the piezo element 10. The flexible substrate 20 receives power from the outside as the other terminal portion 23 is connected to an electric wire not shown.

여기서, 전술한 고화성 접합제는 예컨대, 전도성을 갖는 도 2 및 도 3에 도시된 솔더링물질(50)로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 고화성 접합제는 액상에서 고상으로 고화되고, 전도성을 갖는 땜납으로 구성되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the above-mentioned high-hardness bonding agent is composed of, for example, the soldering material 50 shown in FIGS. 2 and 3 having conductivity. That is, it is preferable that the solidification bonding agent is solidified from a liquid phase to a solid phase and composed of solder having conductivity.

일단부 몰드(30)는 인서트사출에 의해 도 7에 도시된 바와 같이 피에조소자(10)의 일단부(11)에 성형되어 전술한 고화성 접합제에 의해 서로 접합된 피에조소자(10)의 일단부(11) 및 플렉시블기판(20)의 단자부(22)를 수밀상태로 차폐한다. 일단부 몰드(30)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 구조로 성형될 수 있으나, 사출성형으로 제조되므로 이와 다른 구조로 성형될 수도 있다.The one end mold 30 is molded into one end 11 of the piezoelectric element 10 by insert injection, and one end of the piezoelectric element 10 joined to each other by the above-mentioned high-conductive bonding agent. The terminal 11 of the part 11 and the flexible substrate 20 is shielded in a watertight state. One end mold 30 may be molded in a structure as shown in Figures 6 and 7, but may be molded in a different structure because it is manufactured by injection molding.

일단부 몰드(30)는 미도시된 엑츄에이터의 내부에 피에조소자(10)를 고정시키는 역할을 한다. 일단부 몰드(30)는 좀더 용이한 고정을 위해 도 6에 도시된 바와 같이 장착홀(35) 등과 같은 다양한 장착구조가 형성될 수도 있다.The one end mold 30 serves to fix the piezoelectric element 10 inside the actuator (not shown). One end mold 30 may be formed with a variety of mounting structure, such as mounting holes 35, as shown in Figure 6 for easier fixing.

한편, 전술한 접합수단은 고화성 접합제를 액상상태에서 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)를 통해 피에조소자(10)의 일단부(11) 표면으로 안내하는 요소이다. 즉, 접합수단은 액상상태의 솔더링물질(50)을 안내하는 요소이다. 따라서, 플렉시블기판(20)은 접합수단에 의해 액상상태의 솔더링물질(50)이 안내되므로 일측 단자부(22)가 피에조소자(10)의 일단부(11)에 일체적으로 견고하게 접합된다.On the other hand, the bonding means described above is an element for guiding the high-density bonding agent to the surface of one end portion 11 of the piezoelectric element 10 through the one terminal portion 22 of the flexible substrate 20 in the liquid state. That is, the bonding means is an element for guiding the soldering material 50 in the liquid state. Therefore, since the soldering material 50 in the liquid state is guided to the flexible substrate 20 by the joining means, one terminal 22 is integrally and firmly bonded to one end 11 of the piezoelectric element 10.

접합수단은 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)에 구멍형태로 형성되어 솔더링물질(50)을 피에조소자(10)의 일단부(11) 표면으로 소통시키는 소통유로(22a)로 구성할 수 있다. 이러한 소통유로(22a)는 액상상태의 솔더링물질(50)을 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)로 소통시켜서 피에조소자(10)의 일단부(11) 표면으로 안내한다. 따라서, 솔더링물질(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)를 관통한 상태로 피에조소자(10)의 표면에 부착된다. 이로 인하여, 피에조소자(10)의 일단부(11) 및 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)는 매우 견고하게 접합된다. 특히, 피에조소자(10)의 일단부(11) 및 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)는 도 3에 도시된 바와 같이 솔더링물질(50)이 소통유로(22a)에 충전상태로 고화되므로 더욱더 견고하게 접합된다.For example, as shown in FIG. 3, the bonding means is formed in a hole shape in one terminal portion 22 of the flexible substrate 20 to communicate the soldering material 50 to the surface of one end portion 11 of the piezoelectric element 10. It can be configured as a communication passage (22a). The communication passage 22a communicates the soldering material 50 in a liquid state to one terminal portion 22 of the flexible substrate 20 to guide the surface of one end 11 of the piezoelectric element 10. Therefore, the soldering material 50 is attached to the surface of the piezoelectric element 10 in a state of penetrating the one terminal portion 22 of the flexible substrate 20 as shown in FIG. For this reason, the one end part 11 of the piezo element 10 and the one side terminal part 22 of the flexible substrate 20 are joined very firmly. In particular, the one end portion 11 of the piezoelectric element 10 and the one terminal portion 22 of the flexible substrate 20 are solidified in the state in which the soldering material 50 is charged in the communication flow path 22a as shown in FIG. 3. More firmly bonded.

피에조소자(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 일단스토퍼(52)가 마련된다. 이러한 일단스토퍼(52)는 도 3에 도시된 바와 같이 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)를 관통한 솔더링물질(50)이 일측 단자부(22)상에 돌출상태로 고화됨에 따라 일단부(11)에 돌출상태로 형성된다. 일단스토퍼(52)는 도 8에 도시된 바와 같이 피에조소자(10)의 일단부(11)에 인서트사출로 성형되는 일단부 몰드(30)의 내면에 인서트상태로 웨지(Wedge)고정되어 일단부 몰드(30)를 걸림상태로 구속한다. 따라서, 일단부 몰드(30)는 피에조소자(10)의 일단부(11)에 견고하게 고정될 뿐만 아니라 슬립현상이 발생되어도 유동되지 않는다. 특히, 일단부 몰드(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22) 여러 곳이 솔더링물질(50)로 솔더링되어 여러 곳에 일단스토퍼(52)가 마련될 경우 더욱 유동되지 않는다.Piezoelectric element 10 is provided with one end stopper 52, as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the one end stopper 52 has one end portion as the soldering material 50 penetrating the one side terminal portion 22 of the flexible substrate 20 is solidified in a protruding state on one side terminal portion 22. 11) is formed in a protruding state. As shown in FIG. 8, the end stopper 52 has a wedge fixed to an inner surface of one end mold 30 formed by insert injection into one end 11 of the piezoelectric element 10, and thus has one end. The mold 30 is restrained in a locked state. Therefore, the one end mold 30 is not only firmly fixed to the one end 11 of the piezoelectric element 10 but also does not flow even if a slip phenomenon occurs. In particular, as shown in FIG. 2, one end mold 30 may be soldered with soldering material 50 at one side of the terminal 22 of the flexible substrate 20 to further provide the stopper 52 at various places. It does not flow.

플렉시블기판(20)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 일측에 적어도 하나의 핀홀더(24)가 형성될 수 있다. 이러한 핀홀더(24)는 도시된 바와 같이 플렉시블기판(20)에 구멍형태로 형성된다. 핀홀더(24)는 도시된 바와 같이 통전회로(21)와 간섭되지 않으면서 피에조소자(10)의 일단부(11)와 인접하는 부위에 형성되는 것이 바람직하다. 핀홀더(24)는 도 9에 도시된 바와 같이 일단부 몰드(30)의 성형에 이용되는 금형(100)의 내부에서 피에조소자(10)의 일단부(11) 끝부분을 지지하는 성형핀(103)이 관통상태로 삽입된다. 따라서, 피에조소자(10)는 끝부분이 성형핀(103)에 의해 지지되므로 일단부 몰드(30)의 성형시 발생하는 사출압력에 의해 유동하지 않는다.As shown in FIGS. 1 and 4, the flexible substrate 20 may have at least one pin holder 24 formed on one side thereof. The pin holder 24 is formed in a hole shape in the flexible substrate 20 as shown. The pin holder 24 is preferably formed at a portion adjacent to the one end portion 11 of the piezoelectric element 10 without interfering with the energization circuit 21 as shown. As shown in FIG. 9, the pin holder 24 may include a molding pin that supports an end portion of the one end portion 11 of the piezoelectric element 10 in the mold 100 used for forming the one end mold 30. 103 is inserted through. Therefore, the piezoelectric element 10 does not flow due to the injection pressure generated during molding of the one end mold 30 because the end is supported by the forming pin 103.

플렉시블기판(20)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 수지유로(25)가 형성될 수도 있다. 수지유로(25)는 도시된 바와 같이 플렉시블기판(20)에 구멍형태로 형성된다. 수지유로(25)는 통전회로(21)와 간섭되지 않으면서 전술한 핀홀더(24)와 이견된 위치에 형성된다. 수지유로(25)는 도 9에 도시된 바와 같이 일단부 몰드(30)를 성형하는 용융수지를 소통시킨다. 따라서, 일단부 몰드(30)는 용융수지가 플렉시블기판(20)을 관통하여 소통되므로 용이하게 성형된다. 또한, 일단부 몰드(30)는 도 8에 도시된 바와 같이 수지유로(25)를 관통한 용융수지가 경화되면서 수지유로(25)에 의해 플렉시블기판(20)에 걸리므로 플렉시블기판(20)과 견고하게 결합된다.As shown in FIGS. 1 and 4, the flexible substrate 20 may have a resin channel 25 formed therein. The resin channel 25 is formed in the shape of a hole in the flexible substrate 20 as shown. The resin flow passage 25 is formed at a position apart from the pin holder 24 described above without interfering with the energization circuit 21. The resin flow passage 25 communicates the molten resin forming the one end mold 30 as shown in FIG. Therefore, one end mold 30 is easily molded because the molten resin is communicated through the flexible substrate 20. In addition, the one end mold 30 is caught by the flexible substrate 20 by the resin channel 25 while the molten resin penetrating the resin channel 25 is hardened as shown in FIG. 8. It is firmly combined.

한편, 피에조소자(10)는 휨변형하는 타단부(12)에 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 타단부 몰드(40)가 마련될 수 있다. 이러한 타단부 몰드(40)는 전술한 일단부 몰드(30)의 성형시 함께 인서트사출로 성형되며, 피에조소자(10)의 타단부(12)를 감싸는 형태로 성형되어 타단부(12)를 수밀상태로 차폐한다. 타단부 몰드(40)는 미도시된 밸브의 밸트시트를 개폐하는 개폐부재 또는 스위치의 작동부재 등의 구조물을 장착시키는 기능이나 역할을 할 수 있으며, 이에 따라 밸브 또는 스위치 등과 같은 구조물의 구조에 대응하는 형태로 다양하게 형성될 수 있다.On the other hand, the piezoelectric element 10 may be provided with the other end mold 40, as shown in Figs. The other end mold 40 is molded together with the insert injection during the molding of the one end mold 30 described above, and is molded in a shape to surround the other end 12 of the piezoelectric element 10 to seal the other end 12. Shield in state. The other end mold 40 may serve to mount a structure such as an opening / closing member for opening / closing a belt seat of a valve (not shown) or an operating member of a switch. Accordingly, the mold 40 may correspond to a structure of a structure such as a valve or a switch. It can be formed in various forms.

타단부 몰드(40)는 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이 전술한 성형핀(103)이 관통되는 타단핀홀더(41)가 마련될 수 있다. 타단핀홀더(41)는 도 10에 도시된 바와 같이 피에조소자(10)의 타단부(12) 끝부분과 인접한 부위에 구멍형태로 형성된다. 따라서, 성형핀(103)은 피에조소자(10)의 타단부(12) 끝부분을 지지하여 피에조소자(10)의 타단부(12)가 타단부 몰드(40)의 성형시 발생되는 사출압력에 의해 유동되는 것을 방지한다. 이로 인하여, 타단부 몰드(40)는 피에조소자(10)의 유동이 방지되므로 설정된 위치에 정확하게 고정된다.As shown in FIGS. 6 and 10, the other end mold 40 may be provided with the other end pin holder 41 through which the aforementioned forming pin 103 passes. As shown in FIG. 10, the other end pin holder 41 is formed in a hole shape at a portion adjacent to the other end 12 of the piezoelectric element 10. Accordingly, the forming pin 103 supports the end of the other end 12 of the piezoelectric element 10 so that the other end 12 of the piezoelectric element 10 is applied to the injection pressure generated when the other end mold 40 is molded. To prevent flow. Due to this, the other end mold 40 is accurately fixed to the set position because the flow of the piezo element 10 is prevented.

피에조소자(10)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 타단스토퍼(60)가 마련되는 것이 바람직하다. 타단스토퍼(60)는 예컨대, 피에조소자(10)의 타단부(12) 표면에 솔더링으로 돌출형성되는 솔더링 돌기로 구성할 수 있다. 즉, 타단스토퍼(60)는 고화되는 전술한 솔더링물질(50)로 구성할 수 있다. 이러한 타단스토퍼(60)는 도 10에 도시된 바와 같이 타단부 몰드(40)의 내면에 인서트상태로 웨지고정되어 타단부 몰드(40)의 내면에 걸린다. 따라서, 타단부 몰드(40)는 슬립현상이 발생되어도 유동되지 않는다.Piezo element 10 is preferably provided with the other end stopper 60, as shown in FIG. The other end stopper 60 may be formed of, for example, a soldering protrusion protruding from the other end 12 of the piezoelectric element 10 by soldering. That is, the other end stopper 60 may be composed of the aforementioned soldering material 50 to be solidified. The other end stopper 60 is wedge fixed to the inner surface of the other end mold 40 as shown in FIG. 10 and is caught by the inner surface of the other end mold 40. Therefore, the other end mold 40 does not flow even if slip occurs.

여기서, 전술한 타단스토퍼(60)는 피에조소자(10)의 폭방향으로 타단부 몰드(40)가 유동되지 않도록 도 2에 도시된 바와 같이 피에조소자(10)의 폭방향을 따라 부분적으로 형성될 수 있고, 이와 달리 피에조소자(10)의 길이방향으로 타단부 몰드(40)가 유동되지 않도록 길이방향을 따라 부분적으로 형성될 수도 있으며, 폭방향 및 길이방향 모두를 따라 부분적으로 형성되어 타단부 몰드(40)의 폭방향 및 길이방향 유동을 모두 방지할 수도 있다.Here, the other end stopper 60 described above is partially formed along the width direction of the piezoelectric element 10 as shown in FIG. 2 so that the other end mold 40 does not flow in the width direction of the piezoelectric element 10. Alternatively, the other end mold 40 may be partially formed in the longitudinal direction so that the other end mold 40 does not flow in the longitudinal direction of the piezoelectric element 10, and the other end mold may be partially formed in both the width direction and the longitudinal direction. Both the widthwise and the longitudinal flow of the 40 may be prevented.

한편, 타단스토퍼(60)는 전술한 바와 달리 미도시된 금속재나 플라스틱재 또는 세라믹재 돌기로 구성되어, 즉 피에조소자(10)와 별개로 제조되는 돌기로 구성되어 피에조소자(10)의 타단부(12)에 접착제로 접착되어 고정될 수 있다. 이러한 경우 피에조소자(10)의 타단부(12)에 접착된 돌기는 전술한 솔더링 돌기와 동일한 작용을 한다. 따라서, 타단부 몰드(40)는 슬립현상이 발생되어도 돌기에 걸리므로 유동되지 않는다.
On the other hand, the other end stopper 60 is composed of a metal, plastic, or ceramic protrusions not shown, unlike the above-described, that is, the other end of the piezoelectric element 10 is composed of a projection manufactured separately from the piezoelectric element 10 It can be fixed by being glued to 12. In this case, the protrusion bonded to the other end 12 of the piezoelectric element 10 functions the same as the soldering protrusion described above. Therefore, the other end mold 40 does not flow because it is caught by the projection even when slip phenomenon occurs.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 피에조의 제조방법을 설명하면 다음과 같으며, 설명에 있어서 첨부된 도 11(공정도)은 괄호로 병기하여 설명한다.Referring to the manufacturing method of the piezo according to the embodiment of the present invention configured as described above is as follows, Figure 11 (process diagram) attached in the description will be described in parentheses.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 소통유로(22a)가 단자부(22, 23)에 형성된 플렉시블기판(20)을 제조한다.(도 11의 S10) 이때, 플렉시블기판(20)은 통전회로(21) 및 단자부(22, 23)가 형성된 후 프레스금형이나 레이저타공기에 의해 단자부(22, 23)에 소통유로(22a)가 형성될 수 있으며, 이와 달리 단자부(22, 23)의 성형시 소통유로(22a)가 함께 형성될 수도 있다.First, as shown in FIG. 2, the communication passage 22a manufactures the flexible substrate 20 formed at the terminal portions 22 and 23. (S10 of FIG. 11) At this time, the flexible substrate 20 is the energization circuit 21. ) And the communication part 22a may be formed in the terminal parts 22 and 23 by a press mold or a laser perforator after the terminal parts 22 and 23 are formed. 22a may be formed together.

다음, 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)를 도 3에 도시된 바와 같이 피에조소자(10)의 일단부(11)에 적층한다.(도 11의 S20)Next, one terminal portion 22 of the flexible substrate 20 is stacked on one end 11 of the piezoelectric element 10 as shown in FIG. 3 (S20 of FIG. 11).

그리고, 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)에 형성된 소통유로(22a)를 도 3에 도시된 바와 같이 솔더링물질(50)로 솔더링하여 피에조소자(10)의 일단부(11) 표면 및 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)를 접합한다.(도 11의 S30) 이때, 소통유로(22a)는 액상상태의 솔더링물질(50)을 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)를 통해 피에조소자(10)의 일단부(11) 표면으로 안내한다. 따라서, 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22) 및 피에조소자(10)의 일단부(11)는 솔더링물질(50)의 고화에 의해 견고하게 접합된다.(도 11의 S32)Then, the communication flow path 22a formed at one terminal portion 22 of the flexible substrate 20 is soldered with the soldering material 50 as shown in FIG. 3 so that the surface of the one end 11 of the piezoelectric element 10 and the flexible surface 20 are flexible. One terminal portion 22 of the substrate 20 is bonded to each other (S30 in FIG. 11). At this time, the communication flow path 22a allows the soldering material 50 in the liquid state to pass through the terminal portion 22 of the flexible substrate 20. It guides to the surface of one end 11 of the piezo element 10. Accordingly, one terminal portion 22 of the flexible substrate 20 and one end portion 11 of the piezoelectric element 10 are firmly joined by the solidification of the soldering material 50 (S32 in Fig. 11).

여기서, 전술한 솔더링물질(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)상에 돌출상태로 솔더링된다. 따라서, 전술한 바와 같이 일단부 몰드(30)의 내면에 인서트상태로 걸리는 일단스토퍼(52)가 피에조소자(10)의 일단부(11)에 형성된다.(도 11의 S34)Here, the aforementioned soldering material 50 is soldered in a protruding state on one side terminal portion 22 of the flexible substrate 20 as shown in FIG. Thus, as described above, an end stopper 52 which is caught in the insert state on the inner surface of the one end mold 30 is formed at one end 11 of the piezoelectric element 10 (S34 in Fig. 11).

이어서, 피에조소자(10)의 타단부(12)에 솔더링물질(50)로 솔더링하여 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 피에조소자(10)의 타단부(12)에 타단스토퍼(60)를 형성한다. 따라서, 전술한 바와 같이 타단부 몰드(40)의 내면에 인서트상태로 걸리는 타단스토퍼(60)가 피에조소자(10)의 타단부(12)에 형성된다.(도 11의 S36)Subsequently, the other end 12 of the piezoelectric element 10 is soldered with a soldering material 50 to attach the other end stopper 60 to the other end 12 of the piezoelectric element 10 as shown in FIGS. 2 and 5. Form. Thus, as described above, the other end stopper 60 is formed on the other end 12 of the piezoelectric element 10 in the insert state on the inner surface of the other end mold 40. (S36 in Fig. 11).

그 다음, 플렉시블기판(20)의 일측 단자부(22)가 접합된 피에조소자(10)의 일단부(11) 및 피에조소자(10)의 타단부(12) 중 적어도 어느 한 곳에 인서트사출로 설정된 형상의 몰드(30, 40)를 성형한다.(도 11의 S40) 즉, 피에조소자(10)의 양단부(11, 12)에 일단부 및 타단부 몰드(30, 40)를 성형한다. 이때, 피에조소자(10)는 도 9에 도시되 바와 같이 일단부 및 타단부 몰드(30, 40)의 성형에 이용되는 상금형(101) 및 하금형(102)으로 구성된 금형(100)의 내부에 고정된다.(도 11의 S41)Next, a shape is set by insert injection into at least one of one end 11 of the piezoelectric element 10 to which the one end terminal 22 of the flexible substrate 20 is joined and the other end 12 of the piezoelectric element 10. The molds 30 and 40 of Fig. 11 are molded (S40 in Fig. 11), that is, one end and the other end molds 30 and 40 are formed on both ends 11 and 12 of the piezo element 10. Figs. At this time, the piezo element 10 is the inside of the mold 100 composed of the upper mold 101 and the lower mold 102 used for molding the one end and the other end mold 30, 40 as shown in FIG. (S41 in FIG. 11).

여기서, 피에조소자(10)를 금형(100)에 고정할 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 성형핀(103)으로 피에조소자(10)의 양단부(11, 12)를 지지한다.(도 11의 S43) 이때, 피에조소자(10)의 일단부(11)측 성형핀(103)은 도 9에 도시된 바와 같이 플렉시블기판(20)에 구멍형태로 형성된 핀홀더(24)를 관통하여 피에조소자(10)의 일단부(11)를 지지한다. 즉, 성형핀(103)은 플렉시블기판(20)을 관통하여 피에조소자(10)를 지지한다.Here, when the piezoelectric element 10 is fixed to the mold 100, as shown in FIG. 9, both ends 11 and 12 of the piezoelectric element 10 are supported by the forming pin 103. At this time, one end portion 11 side forming pin 103 of the piezoelectric element 10 passes through the pin holder 24 formed in the shape of a hole in the flexible substrate 20, as shown in Fig. 9 One end 11 of 10) is supported. That is, the forming pin 103 passes through the flexible substrate 20 to support the piezoelectric element 10.

피에조소자(10)의 양단부(11, 12)가 성형핀(103)으로 지지된 후 금형(100)의 내부에 용융수지를 주입하여 피에조소자(10)의 일단부(11) 및 타단부(12)에 일단부 및 타단부 몰드(30, 40)를 성형한다.(도 11의 S45) 이때, 피에조소자(10)는 성형핀(103)에 의해 지지됨에 따라 양단부(11, 12)가 유동하지 않는다. 따라서, 일단부 및 타단부 몰드(30, 40)는 설정된 위치에 정확하게 성형된다.Both ends 11 and 12 of the piezoelectric element 10 are supported by the forming pin 103, and then molten resin is injected into the mold 100 so that one end 11 and the other end 12 of the piezoelectric element 10 are in contact with each other. At one end and the other end mold (30, 40) is molded (S45 of Figure 11). At this time, the piezoelectric element 10 is supported by the forming pin 103, both ends (11, 12) do not flow. Do not. Thus, the one end and the other end molds 30 and 40 are precisely molded at the set position.

한편, 용융수지는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 플렉시블기판(20)에 관통형성된 수지유로(25)를 통해 소통된다.(도 11의 S47) 따라서, 일단부 및 타단부 몰드(30, 40)는 용이하게 성형될 뿐만 아니라 성형 정밀도가 향상되며, 이에 더하여 용융수지가 수지유로(25)를 소통한 상태로 경화되므로 플렉시블기판(20)과 견고하게 결합된다.On the other hand, the molten resin is communicated through the resin flow path 25 formed through the flexible substrate 20, as shown in Figs. 8 and 9 (S47 of Fig. 11) Therefore, one end and the other end mold 30, 40 is easily molded as well as the molding precision is improved, in addition, since the molten resin is cured in communication with the resin flow passage 25, it is firmly coupled to the flexible substrate 20.

계속해서, 용융수지를 냉각시켜서 일단부 및 타단부 몰드(30, 40)가 형성된 피에조소자(10)를 금형(100)에서 취출한다. 이러한 피에조소자(10)는 전술한 일단스토퍼(52) 및 타단스토퍼(60)에 일단부 및 타단부 몰드(30, 40)가 걸리므로 일단부 및 타단부 몰드(30, 40)가 슬립현상에 의해 분리되지 않는다.
Subsequently, the molten resin is cooled to take out the piezoelectric element 10 having the one end and the other end molds 30 and 40 formed from the mold 100. The piezoelectric element 10 has one end and the other end mold 30, 40 on the one end stopper 52 and the other end stopper 60 described above, so that one end and the other end mold 30, 40 are slipped. Not separated by

이상과 같은 본 발명의 실시예는, 플렉시블기판(20)의 단자부(22)가 고화성 접합제에 의해 피에조소자(10)의 일단부(11)에 고정되므로 단자부(22)를 견고하게 고정할 수 있으며, 전원 접속구조에 대한 안정성을 향상시킴과 더불어 사용수명의 연장을 도모할 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, since the terminal portion 22 of the flexible substrate 20 is fixed to the one end portion 11 of the piezoelectric element 10 by a high flexibility bonding agent, the terminal portion 22 can be firmly fixed. It is possible to improve the stability of the power supply connection structure and to prolong the service life.

특히, 고화성 접합제가 플렉시블기판(20)의 단자부(22)를 통해 피에조소자(10)의 일단부(11) 표면으로 안내된 상태에서 고화되므로 플렉시블기판(20)의 단자부(22)를 피에조소자(10)의 일단부(11)에 매우 견고하게 고정할 수 있다.In particular, since the high-capacity bonding agent is solidified in the state of being guided to the surface of one end portion 11 of the piezoelectric element 10 through the terminal portion 22 of the flexible substrate 20, the terminal portion 22 of the flexible substrate 20 is changed to the piezoelectric element. It can be fixed very firmly to the one end part 11 of (10).

그리고, 고화성 접합제가 전도성의 솔더링물질(50)로 구성되므로 요구되는 접합성능을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 플렉시블기판(20)의 전원을 피에조소자(10)에 원활하게 공급할 수 있고, 솔더링물질(50)을 소통시키는 소통유로(22a)가 플렉시블기판(20)의 단자부(22)에 마련되므로 솔더링물질(50)을 플렉시블기판(20)의 단자부(22)를 통해 피에조소자(10)의 일단부(11) 표면에 용이하게 공급할 수 있으며, 솔더링물질(50)이 플렉시블기판(20)의 단자부(22)상에 돌출되어 일단부 몰드(30)를 걸림상태로 구속하므로 일단부 몰드(30)가 슬립현상에 의해 피에조소자(10)에서 분리되는 것을 방지할 수도 있다.In addition, since the high-capacity bonding agent is composed of a conductive soldering material 50, not only can provide the required bonding performance, but also the power of the flexible substrate 20 can be smoothly supplied to the piezoelectric element 10, and the soldering material ( Since a communication passage 22a for communicating 50 is provided in the terminal portion 22 of the flexible substrate 20, one end of the piezoelectric element 10 is transferred to the soldering material 50 through the terminal portion 22 of the flexible substrate 20. (11) It can be easily supplied to the surface, and the soldering material 50 protrudes on the terminal portion 22 of the flexible substrate 20 to constrain the one end mold 30 in a locked state so that the one end mold 30 is closed. It is also possible to prevent separation from the piezoelectric element 10 due to slip phenomenon.

또, 일단부 및 타단부 몰드(30, 40)의 성형시 금형(100)의 성형핀(103)이 플렉시블기판(20)의 핀홀더(24)를 관통하여 피에조소자(10)의 일단부(11) 끝부분을 지지하므로 피에조소자(10)가 사출압력에 의해 유동되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 플렉시블기판(20)의 단자부(22)를 정확한 위치에 고정할 수 있을 뿐만 아니라 일단부 몰드(30)도 정확한 위치에 성형할 수 있다.In addition, during molding of one end portion and the other end mold 30, 40, the forming pin 103 of the mold 100 penetrates through the pin holder 24 of the flexible substrate 20 to form one end portion of the piezoelectric element 10. 11) By supporting the end portion, it is possible to prevent the piezoelectric element 10 from flowing by the injection pressure, thereby not only can fix the terminal portion 22 of the flexible substrate 20 to the correct position, but also mold one end. The 30 can also be molded at the correct position.

또한, 타단부 몰드(40)가 피에조소자(10)의 타단부(12)에 마련되므로 피에조소자(10)의 타단부(12)를 통해 다양한 기능을 제공할 수 있으며, 이에 더하여 솔더링 돌기로 구성되는 타단스토퍼(60)를 통해 타단부 몰드(40)를 피에조소자(10)의 타단부(12)에 구속할 수 있으므로 타단부 몰드(40)가 슬립현상에 의해 피에조소자(10)에서 분리되는 것을 방지할 수도 있다.In addition, since the other end mold 40 is provided at the other end 12 of the piezoelectric element 10, various functions may be provided through the other end 12 of the piezoelectric element 10, and in addition, the soldering protrusion may be configured. Since the other end mold 40 may be restrained to the other end 12 of the piezoelectric element 10 through the other end stopper 60, the other end mold 40 is separated from the piezoelectric element 10 by slipping. It can also be prevented.

10: 피에조소자 11: 일단부
12: 타단부 20: 플렉시블기판
21: 통전회로 22, 23: 단자부
22a: 소통유로 24: 핀홀더
25: 수지유로 30: 일단부 몰드
40: 타단부 몰드 52: 일단스토퍼
60: 타단스토퍼10: piezo element 11: one end
12: other end 20: flexible substrate
21: energization circuit 22, 23: terminal portion
22a: communication path 24: pinholder
25: resin euro 30: one end mold
40: other end mold 52: one end stopper
60: other end stopper

Claims (8)

길이를 가지며, 전원이 입력되는 일단부 및 일단부의 전원에 의하여 휨변형하는 타단부를 갖는 판상의 피에조소자;
상기 피에조소자의 일단부에 적층되어 액상에서 고상으로 변환되는 고화성 접합제에 의해 적층상태로 접합되는 플렉시블기판;
상기 고화성 접합제를 액상상태에서 상기 플렉시블기판의 단자부를 통해 상기 피에조소자의 일단부 표면으로 안내하여 상기 플렉시블기판의 단자부를 상기 피에조소자의 일단부에 일체적으로 접합시키는 접합제 안내수단; 및
상기 피에조소자의 일단부에 인서트사출로 성형되어 상기 고화성 접합제에 의해 서로 접합된 상기 피에조소자의 일단부 및 상기 플렉시블기판의 단자부를 수밀상태로 차폐하는 일단부 몰드;를 포함하는 엑츄에이터용 피에조.A plate-shaped piezoelectric element having a length, the plate-like piezoelectric element having a second end which is bent and deformed by a power source of one end;
A flexible substrate laminated on one end of the piezoelectric element and bonded in a laminated state by a solidifying binder converting from a liquid phase into a solid phase;
Binder guide means for guiding the flexible binder to one end of the piezo element integrally by guiding the terminal portion of the flexible substrate to one end surface of the piezo element through the terminal portion of the flexible substrate in a liquid state; And
An end mold formed by insert injection into one end of the piezoelectric element and shielding one end of the piezoelectric element and the terminal portion of the flexible substrate in a watertight state, which are joined to each other by the high-concentration bonding agent. . 청구항 1에 있어서,
상기 고화성 접합제는 전도성을 갖는 솔더링물질로 구성되며,
상기 접합제 안내수단은,
상기 플렉시블기판의 단자부에 구멍형태로 형성되어 상기 솔더링물질을 상기 피에조소자의 일단부 표면으로 소통시키는 소통유로;로 구성되고,
상기 피에조소자는,
상기 솔더링물질이 상기 플렉시블기판의 단자부상에 돌출상태로 고화됨에 따라 일단부에 돌출상태로 형성되고, 일단부에 인서트사출로 성형되는 상기 일단부 몰드의 내면에 인서트되어 상기 일단부 몰드를 걸림상태로 구속하는 일단스토퍼;를 더 포함하는 엑츄에이터용 피에조.The method according to claim 1,
The highly compatible binder is composed of a conductive soldering material,
The binder guide means,
A communication flow path formed in the shape of a hole in the terminal portion of the flexible substrate to communicate the soldering material with one surface of the piezoelectric element;
The piezo element,
As the soldering material solidifies in a protruding state on the terminal portion of the flexible substrate, the soldering material is formed in a protruding state at one end, and is inserted into an inner surface of the one end mold formed by insert injection at one end to hold the one end mold. One end stopper constrained by the piezo for the actuator further comprising. 청구항 1에 있어서, 상기 플렉시블기판은,
상기 피에조소자의 일단부와 인접한 부위에 구멍형태로 형성되고, 상기 일단부 몰드의 성형에 이용되는 금형의 내부에서 상기 피에조소자의 일단부 끝부분을 지지하는 성형핀이 관통상태로 삽입되는 적어도 하나의 핀홀더;를 더 포함하는 엑츄에이터용 피에조.The method according to claim 1, wherein the flexible substrate,
At least one formed in a hole shape in a portion adjacent to one end of the piezoelectric element, the forming pin for supporting the one end of the piezoelectric element in a penetrating state in the mold used for molding the one end mold The pin holder of the; Piezo for the actuator further comprising. 청구항 1에 있어서,
상기 피에조소자의 타단부에 인서트사출로 성형되어 상기 피에조소자의 타단부를 수밀상태로 차폐하는 타단부 몰드;를 더 포함하며,
상기 타단부 몰드를 상기 피에조소자의 타단부 표면에 걸림상태로 구속하는 타단스토퍼;를 더 포함하고,
상기 타단스토퍼는,
상기 피에조소자의 타단부 표면에 솔더링으로 돌출형성되고, 상기 피에조소자의 타단부에 인서트사출로 성형되는 상기 타단부 몰드의 내면에 인서트되어 상기 타단부 몰드의 내면에 걸리는 적어도 하나의 솔더링 돌기;로 구성된 것을 특징으로 하는 엑츄에이터용 피에조.The method according to claim 1,
A second end mold formed by insert injection into the other end of the piezoelectric element and shielding the other end of the piezoelectric element in a watertight state;
The other end stopper for restraining the other end mold in the state of being locked to the other end surface of the piezoelectric element;
The other end stopper,
At least one soldering protrusion formed on the surface of the other end of the piezoelectric element by soldering and inserted into an inner surface of the other end mold formed by insert injection at the other end of the piezoelectric element to be applied to an inner surface of the other end mold; Piezo for actuator, characterized in that configured. 솔더링물질을 소통시키는 소통유로가 단자부에 형성된 플렉시블기판을 제조하는 기판제조단계;
상기 플렉시블기판의 단자부를 피에조소자의 일단부에 적층하는 적층단계;
상기 플렉시블기판의 단자부에 형성된 상기 소통유로를 상기 솔더링물질로 솔더링하여, 상기 소통유로에 소통되는 상기 솔더링물질로 상기 피에조소자의 일단부 표면 및 상기 플렉시블기판의 단자부를 접합하는 접합단계; 및
상기 플렉시블기판의 단자부가 접합된 상기 피에조소자의 일단부 및 상기 피에조소자의 타단부 중 적어도 어느 한 곳에 인서트사출로 설정된 형상의 몰드를 성형하는 몰드성형단계;를 포함하는 엑츄에이터용 피에조의 제조방법.A substrate manufacturing step of manufacturing a flexible substrate having a communication passage communicating the soldering material formed on the terminal portion;
A laminating step of laminating a terminal portion of the flexible substrate to one end of a piezo element;
Bonding the communication flow path formed in the terminal portion of the flexible substrate with the soldering material to bond the one end surface of the piezoelectric element and the terminal portion of the flexible substrate with the soldering material in communication with the communication flow path; And
And a mold molding step of molding a mold having an insert injection shape formed in at least one of one end of the piezoelectric element and the other end of the piezoelectric element to which the terminal portion of the flexible substrate is joined. 2. 청구항 5에 있어서, 상기 접합단계는,
상기 솔더링물질을 상기 플렉시블기판의 단자부에 형성된 상기 소통유로를 통해 상기 피에조소자의 일단부 표면으로 안내하여 상기 플렉시블기판의 단자부 및 상기 피에조소자의 일단부를 접합하는 단자부 접합단계;로 구성되며,
상기 솔더링물질을 상기 플렉시블기판의 단자부상에 돌출상태로 솔더링하여 상기 몰드의 내면에 인서트상태로 걸리는 일단스토퍼를 상기 피에조소자의 일단부에 형성하는 스토퍼 형성단계;를 더 포함하는 엑츄에이터용 피에조의 제조방법.The method of claim 5, wherein the bonding step,
And a terminal part bonding step of guiding the soldering material to one end surface of the piezoelectric element through the communication flow path formed in the terminal portion of the flexible substrate to join the terminal portion of the flexible substrate and one end of the piezoelectric element.
A stopper forming step of forming an end stopper on one end of the piezoelectric element, the soldering material being soldered in a protruding state on the terminal portion of the flexible substrate to form an end stopper in an insert state on the inner surface of the mold; Way. 청구항 5에 있어서, 상기 몰드성형단계는,
상기 피에조소자를 상기 몰드의 성형에 이용되는 금형의 내부에 고정하는 피에조소자 고정단계;
상기 금형의 내부에 용융수지를 주입하여 상기 피에조소자의 일단부 및 타단부 중 적어도 어느 한 곳에 상기 몰드를 성형하는 수지주입단계; 및
상기 용융수지를 냉각시켜서 상기 몰드가 형성된 상기 피에조소자를 상기 금형에서 취출하는 취출단계;를 포함하며,
상기 수지주입단계 이전에 실시되고, 상기 금형의 내부에서 상기 피에조소자의 일단부 끝부분을 지지하는 성형핀을 상기 피에조소자에 적층된 상기 플렉시블기판에 관통시켜서 사출압력에 의한 상기 피에조소자의 유동하는 것을 방지하는 성형핀 지지단계;를 더 포함하는 엑츄에이터용 피에조의 제조방법.The method of claim 5, wherein the molding step,
A piezo element fixing step of fixing the piezo element to an inside of a mold used for forming the mold;
A resin injection step of molding the mold on at least one of one end and the other end of the piezoelectric element by injecting a molten resin into the mold; And
And taking out the piezoelectric element in which the mold is formed by cooling the molten resin from the mold.
It is carried out before the resin injection step, the forming pin for supporting the end of the one end of the piezo element inside the mold through the flexible substrate laminated on the piezo element to flow the piezo element by the injection pressure Forming pin support step to prevent the; manufacturing method of the piezo for the actuator further comprising. 청구항 5에 있어서,
상기 몰드성형단계 이전에 실시되고, 상기 피에조소자의 타단부 표면에 솔더링으로 돌출형성되고, 상기 피에조소자의 타단부에 성형되는 상기 몰드의 내면에 인서트되어 상기 몰드의 내면에 걸리는 적어도 하나의 솔더링 돌기로 이루어진 타단스토퍼를 형성하는 타단스토퍼 형성단계;를 더 포함하는 엑츄에이터용 피에조의 제조방법.The method according to claim 5,
At least one soldering protrusion which is carried out before the mold forming step, is formed on the surface of the other end of the piezo element by soldering, and is inserted into the inner surface of the mold to be molded at the other end of the piezo element and is caught on the inner surface of the mold. The other end stopper forming step of forming the other end stopper consisting of; The manufacturing method of the piezo for the actuator further comprising.
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