KR101370387B1 - Piezoelectric device for generating ultrasonic wave - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압전 소자에 관한 것으로서, 상기 초음파 압전소자의 한 예는 압전 세라믹부, 상기 압전 세라믹부 위에 위치하고, 상기 압전 세라믹부에 외부로부터 인가되는 전압을 전달하는 제1 전극, 상기 압전 세라믹부 위에 상기 제1 전극과 분리되게 위치하고, 외부로부터 인가되는 전압을 상기 압전 세라믹부에 인가하는 제2 전극, 그리고 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 위에 위치하고, 고분자 물질로 이루어진 보호막을 포함한다. 이로 인해, 제1 전극 위에 위치하는 보호막의 재료가 내화학성과 내구성이 우수한 고분자 물질로 이루어져 있으므로, 보호막이 제1 전극 또는 제2 전극의 부식을 초래하는 외부 물질과 접촉할 경우에도 부식이 용이하게 발생하지 않아, 압전 소자의 수명이 연장되고 동작 효율이 향상된다.The present invention relates to a piezoelectric element, and an example of the ultrasonic piezoelectric element is a piezoelectric ceramic part and a piezoelectric ceramic part, the first electrode transferring a voltage applied from the outside to the piezoelectric ceramic part and the piezoelectric ceramic part. And a second electrode disposed separately from the first electrode and applying a voltage applied from the outside to the piezoelectric ceramic part, and positioned on the first electrode or the second electrode and formed of a polymer material. As a result, since the material of the protective film positioned on the first electrode is made of a polymer material having excellent chemical resistance and durability, the protective film is easily corroded even when the protective film comes into contact with an external material causing corrosion of the first electrode or the second electrode. Does not occur, the life of the piezoelectric element is extended and the operation efficiency is improved.

Description

초음파 발생용 압전 소자{PIEZOELECTRIC DEVICE FOR GENERATING ULTRASONIC WAVE}Piezoelectric element for ultrasonic generation {PIEZOELECTRIC DEVICE FOR GENERATING ULTRASONIC WAVE}

본 발명은 초음파 발생용 압전 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a piezoelectric element for generating ultrasonic waves.

일반적으로 초음파 발생장치에 사용되는 압전 소자는 티타늄지르콘산납[PZT, Pb(Zr,Ti)O3]을 주성분으로 하고 구동 주파수에 맞는 공진 주파수를 갖고 있는 압전 세라믹부(piezoelectric ceramic portion)와 금속과 같은 도전성 물질로 이루어져 있고 압전 세라믹부에 서로 다른 극성을 전압을 각각 인가하는 전극을 구비하고 있다In general, piezoelectric elements used in ultrasonic generators are composed of lead titanium zirconate [PZT, Pb (Zr, Ti) O 3 ] as a main component and a piezoelectric ceramic portion, metal and It is made of the same conductive material and has an electrode for applying voltages with different polarities to the piezoelectric ceramic parts, respectively.

초음파 구동을 위해 압전 세라믹부에 공진 주파수에 해당하는 주파수를 갖는 고주파 전력을 인가하면 초음파가 발생한다.When the high frequency power having a frequency corresponding to the resonance frequency is applied to the piezoelectric ceramic part for ultrasonic driving, ultrasonic waves are generated.

이러한 압전 소자를 가습기에 사용할 경우, 압전 소자는 물이 담긴 수조의 하부에 장착되고, 금속으로 이루어진 전극의 일부가 물과 접촉하게 된다. When the piezoelectric element is used in a humidifier, the piezoelectric element is mounted at the bottom of a water tank containing water, and a part of the electrode made of metal comes into contact with water.

이때, 물과 접하고 있는 전극은 물과의 화학적 결합에 의해 산화되거나 그 특성이 변질되는 부식 현상이 발생하여, 전극의 내구성이 감소한다. 이때, 물은 대기 중에서 이산화탄소와 질소화합물 등을 흡착하여 산성화되기 때문에, 물과 접하고 있는 전극의 부식 현상은 더욱 가속화된다.At this time, the electrode in contact with water is oxidized due to chemical bonding with water or a corrosion phenomenon occurs that the characteristics are altered, the durability of the electrode is reduced. At this time, since water is acidified by adsorbing carbon dioxide and nitrogen compounds in the atmosphere, corrosion of the electrode in contact with water is further accelerated.

이러한 금속의 부식 현상에 의해 전극의 화학적 특성이 변하여 인가되는 전압의 손실이 발생하고, 전극과 압전 세라믹부 간의 결합력이 약화되어 압전 세라믹부로부터 전극이 떨어져 나가고 전극의 성분이 물에 용해되는 문제 등이 발생한다. Corrosion of the metal changes the chemical characteristics of the electrode, resulting in a loss of applied voltage, a weakening of the bonding force between the electrode and the piezoelectric ceramic part, resulting in the electrode being separated from the piezoelectric ceramic part and the components of the electrode dissolved in water. This happens.

따라서, 물과 접하고 있는 전극을 보호하기 위해, 전극 위에 부식에 강한 금속 물질[예, 스테인레스 강(stainless steel)]이나 내화학성이 강한 세라믹 물질(ceramic material)(예, TiN), 또는 도금막(예, Ni층)을 형성하여 전극 위에 보호막을 형성한다.Therefore, in order to protect the electrode in contact with water, a corrosion-resistant metal material (e.g. stainless steel), a chemical resistant ceramic material (e.g. TiN), or a plating film (e.g., For example, a Ni layer) is formed to form a protective film on the electrode.

하지만, 금속 재질의 얇은 막을 전극 위에 부착하여 보호막을 형성할 경우, 보호막과 압전 세라믹부 간의 열팽창 계수 차이로 인해 전극에서 보호막이 떨어지는 단점이 있다.However, when the protective film is formed by attaching a thin film of metal on the electrode, the protective film falls off from the electrode due to a difference in thermal expansion coefficient between the protective film and the piezoelectric ceramic part.

또한, 보호막이 세라믹 물질로 이루어진 경우, 공정 중에 진공 진공 장치를 이용하므로 공정시간이 길고 제조 비용이 증가하는 문제가 발생한다.In addition, when the protective film is made of a ceramic material, there is a problem that the process time is long and the manufacturing cost increases because a vacuum vacuum apparatus is used during the process.

도금을 이용하여 보호막을 형성할 경우, 물과의 접촉에 의해 부식 현상이 위에 기재한 금속 물질이나 세라믹 물질보다 용이하게 발생하는 문제가 발생한다.When the protective film is formed by plating, a problem occurs in that corrosion phenomenon occurs more easily than the metal material or ceramic material described above by contact with water.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 내화학성과 내구성이 더 우수한 압전 소자를 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a piezoelectric element with better chemical resistance and durability.

본 발명의 한 특징에 따른 압전 소자는 압전 세라믹부, 상기 압전 세라믹부 위에 위치하고, 상기 압전 세라믹부에 외부로부터 인가되는 전압을 전달하는 제1 전극, 상기 압전 세라믹부 위에 상기 제1 전극과 분리되게 위치하고, 외부로부터 인가되는 전압을 상기 압전 세라믹부에 인가하는 제2 전극, 그리고 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 위에 위치하고, 고분자 물질로 이루어진 보호막을 포함한다.A piezoelectric element according to an aspect of the present invention is a piezoelectric ceramic part, a first electrode positioned on the piezoelectric ceramic part, for transmitting a voltage applied from the outside to the piezoelectric ceramic part, and separated from the first electrode on the piezoelectric ceramic part. And a second electrode for applying a voltage applied from the outside to the piezoelectric ceramic part, and a protective film made of a polymer material on the first electrode or the second electrode.

상기 보호막은 폴리이미드(polyimid) 또는 테프론(teflon)으로 이루어지는 것이 좋다.The protective film may be made of polyimide or teflon.

상기 보호막은 상기 보호막과 접하고 있는 상기 제1 전극의 면 또는 상기 제2 전극의 면의 적어도 일부에 위치할 수 있다.The passivation layer may be located on at least a portion of the surface of the first electrode or the surface of the second electrode in contact with the passivation layer.

상기 보호막은 1㎛ 내지 200㎛의 두께를 가질 수 있다.The protective film may have a thickness of 1 μm to 200 μm.

상기 특징에 따른 압전 소자는 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 전극과 상기 보호막 사이에 위치하여, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 위에 상기 보호막을 접착하는 접착제를 더 포함할 수 있다.The piezoelectric element according to the above feature may further include an adhesive disposed between the first electrode or the second electrode electrode and the passivation layer to adhere the passivation layer on the first electrode or the second electrode.

상기 제1 전극은 상기 압전 세라믹부의 제1 면, 상기 제1 면과 마주보고 있는 제2 면, 그리고 제1 면과 제2 면 사이에 위치한 제3 면에 위치하고, 상기 제2 전극은 상기 압전 세라믹부의 제2 면에 위치 할 수 있다.The first electrode is positioned on a first surface of the piezoelectric ceramic part, a second surface facing the first surface, and a third surface disposed between the first and second surfaces, and the second electrode is the piezoelectric ceramic. It may be located on the second side of the negative.

이러한 특징에 따르면, 제1 전극 또는 제2 전극 위에 위치하는 보호막의 재료가 내화학성과 내구성이 우수한 고분자 물질로 이루어져 있으므로, 보호막이 제1 전극 또는 제2 전극의 부식을 초래하는 외부 물질과 접촉할 경우에도 부식 발생이 용이하게 발생하지 않아, 압전 소자의 수명이 연장되고 동작 효율이 향상된다. According to this feature, since the material of the passivation layer positioned on the first electrode or the second electrode is made of a high chemical resistance and durable polymer material, the passivation layer may come into contact with an external material causing corrosion of the first electrode or the second electrode. Even when corrosion does not occur easily, the life of the piezoelectric element is extended and the operation efficiency is improved.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 압전 소자의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 압전 소자의 후면을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 압전 소자를 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 한 실시예에 따른 압전 소자의 제조방법을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view of a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating a rear surface of the piezoelectric element illustrated in FIG. 1.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the piezoelectric element illustrated in FIG. 1 taken along the III-III line.
4A to 4G illustrate a method of manufacturing a piezoelectric element according to an exemplary embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 "전체적"으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle. In addition, when a part is formed "overall" on another part, it means that not only is formed on the entire surface of the other part but also is not formed on a part of the edge.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 압전 소자 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a piezoelectric element and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 압전 소자에 대하여 상세하게 설명한다.First, referring to FIGS. 1 to 3, a piezoelectric element according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1 내지 도 3을 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 압전 소자(100)는 압전 세라믹부(10), 압전 세라믹부(10) 위에 위치한 제1 전극(21), 압전 세라믹부(10) 위에 제1 전극(21)과 이격되게 위치한 제2 전극(22), 제1 전극(21) 위에 위치한 보호막(30), 그리고 제1 전극(21)과 보호막(30) 사이에 위치한 접착제(40)를 구비한다.1 to 3, the piezoelectric element 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a piezoelectric ceramic part 10, a first electrode 21 positioned on the piezoelectric ceramic part 10, and a piezoelectric ceramic part ( 10, a second electrode 22 spaced apart from the first electrode 21, a passivation layer 30 positioned on the first electrode 21, and an adhesive disposed between the first electrode 21 and the passivation layer 30. 40).

압전 세라믹부(10)는 압전성(piezo-electricity)이 우수한 티탄 산 지르콘산납(PZT)계 물질로 이루어진다. 하지만, 압전 세라믹부(10)의 물질은 이에 한정되지 않고 압전성을 갖는 다른 다양한 물질로 이루어질 수 있다.The piezoelectric ceramic part 10 is made of a lead titanate zirconate (PZT) -based material having excellent piezo-electricity. However, the material of the piezoelectric ceramic part 10 is not limited thereto and may be made of various other materials having piezoelectricity.

이러한 압전 세라믹부(10)는 고상 합성법(solid state reaction) 등을 이용하여 압전 분말을 제조하여 건식 성형법 등으로 원하는 형상으로 성형한 후, 약 1100℃ 내지 1300℃의 온도에서 약 30분 내지 3시간 동안 소성하여 형성한 소결체이다. The piezoelectric ceramic part 10 is manufactured by piezoelectric powder using a solid state reaction or the like, and molded into a desired shape by a dry molding method, and then, at a temperature of about 1100 ° C to 1300 ° C for about 30 minutes to 3 hours. It is a sintered compact formed by baking for a while.

압전 세라믹부(10)의 직경은 약 15mm 내지 25mm일 수 있으나 압전 세라믹부(10)의 직경과 두께는 발생시키고자 하는 초음파의 에너지량과 주파수에 따라 변경가능 하다.The piezoelectric ceramic part 10 may have a diameter of about 15 mm to 25 mm, but the diameter and thickness of the piezoelectric ceramic part 10 may be changed according to the amount and frequency of the ultrasonic energy to be generated.

본 실시예에 따른 압전 세라믹부(10)가 초음파 가습 장치에 사용될 경우, 압전 세라믹부(10)는 약 1.5MHz 내지 1.7MHz의 공진 주파수를 갖고 있고, 이러한 공진 주파수를 갖기 위한 압전 세라믹부(10)의 두께는 약 1.2㎜ 내지 1.4㎜일 수 있다.When the piezoelectric ceramic part 10 according to the present embodiment is used in an ultrasonic humidification apparatus, the piezoelectric ceramic part 10 has a resonance frequency of about 1.5 MHz to 1.7 MHz, and the piezoelectric ceramic part 10 for having such a resonance frequency is provided. ) May have a thickness of about 1.2 mm to 1.4 mm.

제1 및 제2 전극(21, 22)를 통해 외부로부터 압전 세라믹부(10)의 공진 주파수와 일치하는 고주파 전력이 인가되면, 압전 세라믹부(10)에 공진이 발생하여 압전 소자(100)의 표면으로부터 초음파 에너지가 발산하게 되어, 이로 인해 물 분자에 가해지는 충격으로 인하여 물 분자가 미세한 입자로 분해(mist)된다.When high frequency power is applied from the outside through the first and second electrodes 21 and 22 to coincide with the resonance frequency of the piezoelectric ceramic part 10, resonance occurs in the piezoelectric ceramic part 10, thereby Ultrasonic energy is emitted from the surface, which causes the water molecules to mist into fine particles due to the impact on the water molecules.

제1 전극(21)은 압전 세라믹부(10)의 전면(예를 들어, 제1 면)뿐만 아니라, 전면과 마주보고 있는 후면(예를 들어, 제2 면) 그리고 전면과 후면 사이에 위치한 측면(예를 들어, 제3면)의 전부 또는 일부분에 위치할 수 있다. The first electrode 21 is not only the front surface (eg, the first side) of the piezoelectric ceramic part 10, but also the rear side facing the front side (eg, the second side) and the side located between the front side and the rear side. It may be located in all or part of (eg, the third side).

이러한 제1 전극(21)은 도전성 물질로 이루어져 있고, 한 예로써 은(Ag)과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있다. The first electrode 21 is made of a conductive material, for example, may be made of a metal material such as silver (Ag).

압전 세라믹부(10)의 후면에 위치한 제1 전극(21)의 평면 형상은, 도 2에 도시한 것처럼, 'D'형상을 갖고 있지만, 이에 한정되지 않고 인접한 제2 전극(22)과 분리된 형상이면 좋다.The planar shape of the first electrode 21 positioned on the rear surface of the piezoelectric ceramic part 10 has a 'D' shape as shown in FIG. 2, but is not limited thereto, and is separated from the adjacent second electrode 22. It may be a shape.

제1 전극(21)은 외부로부터 전압을 인가 받아 압전 세라믹부(10)에 전달한다.The first electrode 21 receives a voltage from the outside and transfers the voltage to the piezoelectric ceramic part 10.

압전 세라믹부(10)의 후면에 위치한 제2 전극(22)은 도 2에 도시한 것처럼 압력 세라믹부(10)의 후면의 일부분, 예를 들어, 후면의 가운데 부분에 제1 전극(21)과 분리되게 위치하며, 제1 전극(21)에 인가되는 전압과 다른 극성의 전압을 외부로부터 인가받는다. As shown in FIG. 2, the second electrode 22 disposed on the rear surface of the piezoelectric ceramic portion 10 may have a portion of the rear surface of the pressure ceramic portion 10, for example, the first electrode 21 on the center portion of the rear surface. It is located separately and receives a voltage of a different polarity from the voltage applied to the first electrode 21 from the outside.

도 2에서, 제2 전극(22)은 원형의 평면 형상을 갖고 있지만, 제1 전극(21)과 분리된 제2 전극(22)의 형성 위치와 형상은 이에 한정되지 않고 변경 가능하다.In FIG. 2, the second electrode 22 has a circular planar shape, but the formation position and shape of the second electrode 22 separated from the first electrode 21 can be changed without being limited thereto.

제2 전극(22) 역시 도전성 물질로 이루어져 있고, 제1 전극(21)과 동일한 재료로 이루어질 수 있다. The second electrode 22 is also made of a conductive material and may be made of the same material as the first electrode 21.

도 1 내지 도 3에 도시한 것처럼, 압전 세라믹부(10)의 후면인 한 면에 제1 전극(21)과 제2 전극(22)이 모두 위치하므로 제1 및 제2 전극(21, 22)으로의 전압 인가가 용이하여, 본 실시예에 따른 압전 소자를 장착한 가습기등 기기의 설계가 좀더 용이해진다.As shown in FIGS. 1 to 3, since both the first electrode 21 and the second electrode 22 are positioned on one surface that is the rear surface of the piezoelectric ceramic part 10, the first and second electrodes 21 and 22. It is easy to apply a voltage to the device, and the design of a device such as a humidifier equipped with the piezoelectric element according to the present embodiment becomes easier.

보호막(30)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 중에서 물 등과 같이 전극의 부식을 초래하는 외부 물질과 접해 있는 전극[본 예의 경우, 제1 전극(21)] 위에 위치하여 외부 물질로부터 전극(21)을 보호한다.The passivation layer 30 is positioned on the electrode (first electrode 21 in this example) in contact with an external material causing corrosion of the electrode, such as water, among the first electrode 21 and the second electrode 22. Protect electrode 21 from material.

따라서, 본 예의 경우, 보호막(30)은 제1 및 제 2 전극(21, 22) 중에서 보호막(30)과 접하고 있는 전극[본 예의 경우, 제1 전극(21)]의 면의 적어도 일부 위에 위치하여 압전 세라믹부(10)의 전면에 위치한 제1 전극(21)을 보호하고 있다.Therefore, in this example, the protective film 30 is positioned on at least a portion of the surface of the electrode (first electrode 21 in this example) in contact with the protective film 30 among the first and second electrodes 21 and 22. As a result, the first electrode 21 positioned on the front surface of the piezoelectric ceramic part 10 is protected.

이러한 보호막(30)는 열안정성, 내전압 특성, 내화학성 및 내구성이 뛰어난 고분자 물질로 이루어진 고분자층으로서, 압전 소자(100)와 직접 접촉하는 외부 물질에 의한 전기-화학적 부식이나 기계적 마모로부터 제 1전극(21)을 보호한다.The passivation layer 30 is a polymer layer made of a polymer material having excellent thermal stability, voltage resistance, chemical resistance, and durability. The protective layer 30 may be formed of a first electrode from electro-chemical corrosion or mechanical wear caused by an external material in direct contact with the piezoelectric element 100. (21) to protect.

보호막(30)은 폴리이미드(polyimid)나 테프론(teflon)일 수 있고, 약 1㎛ 내지 200㎛의 두께를 가질 수 있다.The passivation layer 30 may be polyimide or teflon, and may have a thickness of about 1 μm to 200 μm.

보호막(30)의 두께가 약 200㎛ 이하일 때, 압전 세라믹부(10)로부터 발생한 초음파 에너지의 감쇄를 좀더 줄일 수 있고, 보호막(30)의 두께가 약 1㎛ 이상일 때, 전기-화학적 부식이나 기계적 마모 방지 효과가 더 향상된다.When the thickness of the protective film 30 is about 200 μm or less, the attenuation of the ultrasonic energy generated from the piezoelectric ceramic part 10 can be further reduced, and when the thickness of the protective film 30 is about 1 μm or more, electro-chemical corrosion or mechanical The wear protection is further improved.

접착제(40)는 제1 전극(21)과 보호막(30) 사이에 위치하여 보호막(30)을 제1 전극(21) 위에 부착한다.The adhesive 40 is positioned between the first electrode 21 and the passivation layer 30 to attach the passivation layer 30 to the first electrode 21.

접착제(40)는 제1 전극(21)을 통과한 초음파의 통과에 악영향을 주지 않는 재료로 이루어져 있고, 한 예로서, 에폭시(epoxy) 수지 계열의 물질일 수 있다. The adhesive 40 is made of a material that does not adversely affect the passage of the ultrasonic waves passing through the first electrode 21. For example, the adhesive 40 may be an epoxy resin-based material.

이러한 접착제(40)는 열경화성 수지나 자외선(UV, ultraviolet) 경화성 수지일 수 있다.The adhesive 40 may be a thermosetting resin or an ultraviolet (UV) curable resin.

이러한 접착제(40)는 약 1㎛ 내지 50㎛의 두께를 가질 수 있다.The adhesive 40 may have a thickness of about 1 μm to 50 μm.

본 실시예에서, 보호막(30)을 제1 전극(21) 위에 위치시키기 위해 접착제(40)를 사용하였지만, 이와는 달리 대안적인 예에서, 접착제(40)를 생략될 수 있다. 이 경우, 보호막(30)은 스핀 코팅법(spin coating) 등을 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 액체 상태의 폴리이미드나 테프론과 같은 고분자 물질을 제1 전극(21)의 원하는 부분에 도포한 후 건조시켜 원하는 두께를 갖는 보호막(30)을 제1 전극(21) 위에 바로 위치시킬 수 있다.In the present embodiment, the adhesive 40 is used to position the protective film 30 over the first electrode 21, but alternatively, the adhesive 40 may be omitted. In this case, the protective film 30 may be formed using a spin coating method or the like. That is, a polymer material such as polyimide or teflon in a liquid state may be applied to a desired portion of the first electrode 21 and then dried to place a protective film 30 having a desired thickness directly on the first electrode 21. .

본 발명의 실시예에 따른 구조를 갖는 압전 소자(100)가 초음파 가습기에 장착될 때의 동작은 다음과 같다.An operation when the piezoelectric element 100 having the structure according to the embodiment of the present invention is mounted to the ultrasonic humidifier is as follows.

먼저, 보호막(30)이 물과 접하도록 압전 소자(100)를 가습기 내에 장착시킨 후 고무 등으로 압전 소자(100)의 가장자리 부분을 보호한다. 따라서, 제2 전극(22)이 위치한 압전 세라믹부(10)의 후면과 측면은 물로부터 보호하고 압전 세라믹부(10)의 전면에 위치한 보호막(30)이 수조 내에 담겨진 물과 접하도록 한다.First, the piezoelectric element 100 is mounted in the humidifier so that the protective layer 30 is in contact with water, and then the edge portion of the piezoelectric element 100 is protected by rubber or the like. Therefore, the rear and side surfaces of the piezoelectric ceramic part 10 in which the second electrode 22 is located are protected from water and the protective film 30 located in front of the piezoelectric ceramic part 10 is in contact with the water contained in the water tank.

그런 다음, 제1 및 제2 전극(21, 22)을 통해 서로 다른 극성을 갖는 전압이 압전 세라믹부(10)에 인가되면, 전기-기계적 공진현상에 의하여 초음파가 발생하여 압전 세라믹부(10)의 외부로 발산된다.Then, when voltages having different polarities are applied to the piezoelectric ceramic part 10 through the first and second electrodes 21 and 22, ultrasonic waves are generated by the electro-mechanical resonance phenomenon, and thus the piezoelectric ceramic part 10 Radiates out of the.

이러한 초음파는 제1 전극(21)과 보호막(30)을 통과해 수조 내에 담겨져 있는 물에 진동을 일으킨다. 이때, 초음파로 인한 진동에 의해 물 분자들이 서로 부딪히면서 물 분자들 사이에 진동이 전달됨에 따라 물의 표면에까지 초음파에 의한 진동이 전달되면 물의 표면에 위치한 물 입자들이 미세한 알갱이 상태로 물 표면 위로 튀어나오게 되어, 수분 미스트(mist)가 대기 중으로 출력된다. The ultrasonic waves pass through the first electrode 21 and the passivation layer 30 to cause vibration in the water contained in the water tank. At this time, as the water molecules collide with each other due to the vibration caused by the ultrasonic waves, the vibrations are transmitted between the water molecules. When the ultrasonic waves are transmitted to the surface of the water, the water particles located on the surface of the water protrude out onto the surface of the water in the form of fine grains. , Moisture mist is output to the atmosphere.

이미 설명한 것처럼, 보호막(30)은 화학적 반응성이 낮고, 열안정성, 내전압 특성, 내화학성 및 내구성이 우수한 고분자 물질로 이루어져 있으므로, 물과 접해 있어도 제 1 전극(21) 부식 현상의 발생이 크게 감소하여, 압전 소자(100)의 수명이 증가한다.As described above, since the protective film 30 is made of a polymer material having low chemical reactivity and excellent thermal stability, voltage resistance, chemical resistance and durability, the occurrence of corrosion of the first electrode 21 is greatly reduced even in contact with water. The lifetime of the piezoelectric element 100 is increased.

다음, 도 4a 내지 도 4g를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 압전 소자(100)의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.Next, a method of manufacturing the piezoelectric element 100 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4A to 4G.

먼저, 도 4a에 도시한 것처럼, 티탄 산 지르콘산납계 물질을 이용하여 압전 세라믹부(10)를 형성한다.First, as shown in FIG. 4A, the piezoelectric ceramic part 10 is formed using a lead titanate zirconate-based material.

한 예로서, 압전 세라믹부(10)는 PbO, ZrO2, TiO2, TiO2, Mn2O3, Sb2O3, 또는 NiO 등의 산화물을 미리 정한 배합비에 따라 혼합한다. 이때, 소결성을 향상시키고 품질 계수를 향상시키기 위해 Nb2O5와 MnO2와 같은 첨가제가 약 0.1wt% 내지 20wt% 첨가될 수 있다. As an example, the piezoelectric ceramic unit 10 mixes oxides such as PbO, ZrO 2 , TiO 2 , TiO 2 , Mn 2 O 3 , Sb 2 O 3, or NiO according to a predetermined compounding ratio. At this time, in order to improve the sinterability and improve the quality factor, additives such as Nb 2 O 5 and MnO 2 may be added in an amount of about 0.1 wt% to 20 wt%.

이때, 압전 세라믹부(10)의 형성하기 위한 소성 공정은 약 1100℃ 내지 1300℃의 온도에서 약 30분 내지 3시간 동안 행해질 수 있다. At this time, the firing process for forming the piezoelectric ceramic part 10 may be performed for about 30 minutes to 3 hours at a temperature of about 1100 ℃ to 1300 ℃.

다음, 도 4b 내지 도 4e에 도시한 것처럼 압전 세라믹부(10)의 전면, 측면 및 후면의 해당 위치에 은 페이스트(Ag paste)와 같은 도전성 페이스트(conductive paste)를 스크린 인쇄법(screen printing)으로 도포한 후 건조시켜 제1 전극패턴(211) 및 제2 전극 (221)패턴을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 4B to 4E, conductive pastes such as silver pastes are formed by screen printing at corresponding positions of the front, side, and rear surfaces of the piezoelectric ceramic part 10. After coating, it is dried to form the first electrode pattern 211 and the second electrode 221 pattern.

그런 다음, 제1 및 제2 전극 패턴(221, 222)을 구비한 압전 세리믹부(10)를 약 700℃ 내지 800℃의 온도에서 약 10분간 열처리하여 압전 세라믹부(10) 위에 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 형성한다(도 4f).Then, the piezoelectric ceramic part 10 including the first and second electrode patterns 221 and 222 is heat-treated at a temperature of about 700 ° C. to 800 ° C. for about 10 minutes to form a first electrode (on the piezoelectric ceramic part 10. 21 and the second electrode 22 are formed (FIG. 4F).

다음, 제1 및 제2 전극(21, 22)을 구비한 압전 세라믹부(10)를 110℃ 내지 120℃의 실리콘 오일(silicon oil) 속에 침지시킨 후 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 약 10분동안 약 2kV/mm 내지 3kV/mm의 전압을 인가하여 압전 세라믹부(10)의 분극(polling) 처리를 실시한다. 이러한 분극 처리로 인해, 압전 세라믹부(10)는 압전 효과를 발휘한다.Next, the piezoelectric ceramic part 10 including the first and second electrodes 21 and 22 is immersed in a silicon oil of 110 ° C. to 120 ° C., and then the first electrode 21 and the second electrode ( 22) is applied a voltage of about 2 kV / mm to 3 kV / mm for about 10 minutes to perform the polarization (polling) process of the piezoelectric ceramic portion 10. Due to this polarization treatment, the piezoelectric ceramic portion 10 exhibits a piezoelectric effect.

그런 다음, 도 4g에 도시한 것처럼, 고분자 물질로 이루어진 보호 필름(31)의 한 면에 에폭시 수지 계열의 접착제(40)를 도포한 후, 접착제(40)가 도포된 보호 필름(31)을 제1 전극(21)의 전면의 크기와 형상에 맞게 절단한 후 제1 전극(21)의 전면 위에 위치시킨 다음, 가압하면서 열처리하여 압전 세라믹부(10)의 전면에 형성된 제1 전극(21)의 위에 보호막(30)을 형성하여, 압전 소자(100)를 형성한다(도 1 내지 도 3 참고). 이때, 절단되는 보호 필름(31)의 형상과 크기는 보호 필름(31)을 위치시키기 위한 제1 전극(21) 부분의 형상과 크기에 따라 달라지며, 보호 필름(31)과 접하고 있는 제1 전극(21)의 면의 전부 또는 일부분의 위에 부착된다.Then, as shown in Figure 4g, after applying the epoxy resin-based adhesive 40 to one side of the protective film 31 made of a polymeric material, the protective film 31 coated with the adhesive 40 is removed. The first electrode 21 is cut to fit the size and shape of the front surface of the first electrode 21 and placed on the front surface of the first electrode 21, and then heat-treated while pressing to form the first electrode 21 formed on the front surface of the piezoelectric ceramic part 10. The piezoelectric element 100 is formed by forming a protective film 30 thereon (see FIGS. 1 to 3). At this time, the shape and size of the protective film 31 to be cut depends on the shape and size of the portion of the first electrode 21 for positioning the protective film 31, and the first electrode in contact with the protective film 31. It is attached on all or part of the face of (21).

접착제(40)가 원하는 표면에 이미 부착된 보호 필름(31)을 사용할 경우, 보호 필름(31)에 접착제(40)를 부착하는 단계는 생략될 수 있다.If the adhesive 40 uses a protective film 31 already attached to the desired surface, the step of attaching the adhesive 40 to the protective film 31 can be omitted.

보호 필름(31)은 폴리이미드나 테프론으로 이루어질 수 있고, 약 1㎛ 내지 200㎛의 두께를 가질 수 있고, 접착제(40)는 약 1㎛ 내지 50㎛의 두께를 가질 수 있다.The protective film 31 may be made of polyimide or teflon, may have a thickness of about 1 μm to 200 μm, and the adhesive 40 may have a thickness of about 1 μm to 50 μm.

가압을 위해 보호 필름(31) 위에 가해지는 압력은 약 1MPa일 수 있고, 보호 필름(31)과 제1 전극(21)간의 부착을 위해 접착제(40)를 경화시키기 위한 열처리 공정은 약 80℃ 내지 200℃의 온도에서 약 10분 내지 2시간 동안 행해질 수 있다.The pressure applied on the protective film 31 for pressurization may be about 1 MPa, and the heat treatment process for curing the adhesive 40 for attachment between the protective film 31 and the first electrode 21 may be from about 80 ° C. For about 10 minutes to 2 hours at a temperature of 200 ° C.

보호막(30)을 형성하기 위한 보호 필름(31)은 내화학성과 내열성이 뛰어나며 온도 변화에 따른 특성 변화가 적고, 전기 절연 특성이 뛰어나다. 또한 굴곡성이 우수하여, 원하는 형상으로의 성형이 용이하며 원하는 위치에 용이하게 위치시킬 수 있는 특성이 있다.The protective film 31 for forming the protective film 30 has excellent chemical resistance and heat resistance, has little change in characteristics due to temperature change, and has excellent electrical insulation properties. In addition, it is excellent in flexibility, it is easy to be molded into a desired shape, and there is a characteristic that can be easily positioned in a desired position.

또 다른 방법으로서, 스핀 코팅법(spin coating), 스크린 프린팅법 등과 같은 액상의 고분자 물질을 제1 전극(21)의 원하는 위치 위에 도포한 후 건조시켜 원하는 두께를 갖는 보호막(30)을 제1 전극(21) 위에 형성할 수 있다. 이런 경우, 접착제(40)는 필요없다.As another method, a liquid polymer material such as spin coating or screen printing is applied on a desired position of the first electrode 21 and then dried to form a protective film 30 having a desired thickness. (21) can be formed. In this case, the adhesive 40 is not necessary.

다음, 본 발명의 실시예에 따른 압전 소자(100)와 비교예들에 따른 압전 소자간의 성능 실험을 실시한 후 그 결과를 기재한 실험예 1을 기재한다. Next, after performing a performance test between the piezoelectric element 100 according to an embodiment of the present invention and the piezoelectric element according to the comparative examples, Experimental Example 1 which describes the results are described.

본 실험예 1에서, 실시예와 비교예에 따른 압전 소자는 동일한 초음파 가습기에 장착하였고, 시간당 가습기의 분무량을 이용하여 실시예와 비교예에 따른 압전 소자의 성능을 비교하였다.In Experimental Example 1, the piezoelectric elements according to the example and the comparative example were mounted in the same ultrasonic humidifier, and the performance of the piezoelectric elements according to the example and the comparative example was compared using the spray amount of the humidifier per hour.

또한, 가습기를 구동하는 위한 전압은 일반적으로 가습기를 구동하기 위한 전압(예, 약 38V)보다 높은 전압, 예를 들어 약 60V를 사용하였고, 분무 물질로는 수돗물을 사용하였다.In addition, the voltage for driving the humidifier generally used a voltage higher than the voltage for driving the humidifier (eg, about 38V), for example, about 60V, and tap water was used as the spraying material.

실시예와 비교예에 따른 압전 소자는 보호막의 재료를 제외하면 동일한 구조를 갖고 있다.The piezoelectric elements according to the examples and the comparative examples have the same structure except for the material of the protective film.

예를 들어, 실시예의 경우, 보호막은 고분자 물질 중에서 폴리이미드로 이루어져 있고, 비교예 1의 보호막은 스테인레스 강으로 이루어져 있고, 비교예 2의 보호막은 TiN으로 이루어져 있으며, 비교예 2의 보호막은 Ni를 이용한 도금막이다.For example, in the embodiment, the protective film is made of polyimide in the polymer material, the protective film of Comparative Example 1 is made of stainless steel, the protective film of Comparative Example 2 is made of TiN, the protective film of Comparative Example 2 is Ni It is the used plating film.

이때, 실시예와 제1 내지 제3 비교예에 사용된 가습기의 구동 시간은 1000시간이었다.At this time, the driving time of the humidifier used in the Examples and the first to third comparative examples was 1000 hours.

다음 [표 1]에 실시예와 비교예 1 내지 3에 대한 실험 결과를 도시한다.Table 1 shows the experimental results for Examples and Comparative Examples 1 to 3.

보호막 재료 Shield material 초기 상태Initial state 500시간 구동 시500 hours of operation 1000시간 구동 시1000 hours of driving 비교예 1Comparative Example 1 스테인레스 강Stainless steel 400cc/hr400 cc / hr 380cc/hr380 cc / hr 300cc/hr300 cc / hr 비교예 2Comparative Example 2 TiNTiN 400cc/hr400 cc / hr 370cc/hr370 cc / hr 320cc/hr320 cc / hr 비교예 3Comparative Example 3 NiNi 400cc/hr400 cc / hr 150cc/hr150 cc / hr 동작정지Stop operation 실시예 Example 폴리이미드Polyimide 400cc/hr400 cc / hr 400cc/hr400 cc / hr 390cc/hr390 cc / hr

[표 1]에서, 초기 상태는 실시예와 비교예 1 내지 3의 압전 소자를 장착한 가습기를 구동시킨 후 압전 소자의 동작에 의해 가습기의 분무 동작이 정상 상태일 때로서, 초기 상태의 분무량은 그때 측정된 가습기의 분무량이다.In Table 1, the initial state is a spray operation of the humidifier by the operation of the piezoelectric element after driving the humidifier equipped with the piezoelectric elements of Examples and Comparative Examples 1 to 3, the spray amount of the initial state is It is the spray amount of the humidifier measured at that time.

[표 1]를 참고로 하면, 가습기를 구동하기 전에 시간당 분무되는 양은 비교예 1 내지 3 및 실시예 모두 시간당 400cc/hr 이었다. Referring to Table 1, the amount sprayed per hour before driving the humidifier was 400 cc / hr per hour for both Comparative Examples 1-3 and Examples.

하지만 기습기를 500 시간 구동했을 경우, 비교예 1의 경우 시간당 분무량은 380cc/hr이고, 비교예 2의 경우 시간당 분무량은 370cc/hr이었으며, 비교예 3의 경우 시간당 분무량은 150cc/hr이었다. 따라서, 비교예 1 내지 비교예 3의 경우에는 500 시간 경과 후 가습기에서 분무되는 분무량이 감소하였지만, 실시예의 경우 기습기의 분무량을 변화가 없었음을 알 수 있었다.However, when the humidifier was driven for 500 hours, the spray amount per hour in Comparative Example 1 was 380 cc / hr, the spray amount per hour was 370 cc / hr in Comparative Example 2, and the spray amount per hour was 150 cc / hr in Comparative Example 3. Therefore, in Comparative Examples 1 to 3, the spray amount sprayed in the humidifier decreased after 500 hours, but in the case of Examples, it was found that the spray amount of the humidifier was not changed.

[표 1]를 참고로 하면, 비교예 1의 분무량은 초기 상태에 비해 약 5%의 감소하였고, 비교예 2의 경우는 초기 상태에 비해 약 8% 감소하였다. 또한, 비교예 3의 경우는 초기 상태보다 약 62%나 감소하였음을 알 수 있다. Referring to Table 1, the spray amount of Comparative Example 1 was reduced by about 5% compared to the initial state, and in Comparative Example 2 was reduced by about 8% compared to the initial state. In addition, in the case of Comparative Example 3 it can be seen that about 62% less than the initial state.

하지만, 실시예의 경우, 내화학성과 내구성이 우수한 폴리이미드로 보호막이 이루어져 있으므로, 가습기의 구동 시간이 500 시간이 경과함에도 보호막에 부식 현상이 발생하지 않아 가습기의 분무 성능을 초기 상태가 변화가 없음을 알 수 있었다.However, in the case of the embodiment, since the protective film is made of polyimide, which has excellent chemical resistance and durability, corrosion does not occur in the protective film even after 500 hours of operation time of the humidifier. Could know.

또한, [표 1]을 참고로 하면, 가습기의 구동 시간이 1000시간이었을 경우, 비교예 1의 경우 시간당 분무량은 300cc/hr이고, 비교예 2의 경우 시간당 분무량은 320cc/hr이었으며, 비교예 3의 경우 가습기의 구동이 중지되었다. 실시예의 경우, 시간당 분무량은 390cc/hr이었다.In addition, referring to [Table 1], when the drive time of the humidifier was 1000 hours, the spray amount per hour for Comparative Example 1 was 300cc / hr, the spray amount per hour for Comparative Example 2 was 320cc / hr, Comparative Example 3 In the case of the humidifier was stopped. For the example, the spray amount per hour was 390 cc / hr.

이처럼, 기습기를 1000시간 구동하였을 경우, 비교예 1 내지 비교예 3의 시간당 분무량은 각각 초기 상태에 비해 25%, 20% 및 100% 감소하였음을 알 수 있다. 이로 인해, 비교예 1 내지 3의 경우, 1000시간 동안 가습기의 분무 성능이 현저히 감소하였음을 알 수 있었다.As such, when the humidifier was driven for 1000 hours, it can be seen that the spraying hours per Comparative Example 1 to Comparative Example 3 decreased by 25%, 20% and 100%, respectively, compared to the initial state. For this reason, in the case of Comparative Examples 1 to 3, it was found that the spraying performance of the humidifier was significantly reduced for 1000 hours.

하지만, 실시예의 경우, 분무량 변화는 초기 상태에 비해 2.5%의 감소량만을 나타내므로, 비교예 1 내지 비교예 3보다 훨씬 양호한 분무 성능을 갖고 있음을 알 수 있었다.However, in the case of the embodiment, since the spray amount change represents only a 2.5% reduction compared to the initial state, it can be seen that the spray performance is much better than Comparative Examples 1 to 3.

다음, [표 2]에 실험예 2를 통해 얻어진 실시예와 비교예의 성능(즉, 시간당 가습기의 분무량)을 비교한 결과를 도시한다.Next, Table 2 shows the results obtained by comparing the performance (ie, spray amount of the humidifier per hour) of the example and the comparative example obtained through Experimental Example 2.

본 실험예 2에서, 위에 기재한 실시예에 따른 압전 소자와 비교예 2에 따른 압전 소자가 사용되었으며, 이들 압전 소자를 동일한 가습기에 장착한 후 시험을 실시하였고, 실험을 위한 가습기의 구동 시간은 200시간이었다.In this Experimental Example 2, the piezoelectric element according to the embodiment described above and the piezoelectric element according to Comparative Example 2 were used, and these piezoelectric elements were mounted in the same humidifier and tested. The driving time of the humidifier for the experiment was It was 200 hours.

본 실험예 2의 경우, 분무 물질은 수돗물보다 부식성이 강한 산성 용액인 술팜산(H2NSO3H)을 사용하고, 가습기의 구동 전압은 실험예 1과 같이 60V이었다. 본 실험에 사용된 술팜산은 증류수에 술팜산을 녹여 1M의 술팜산의 농도를 갖고 있다.In the case of Experimental Example 2, the spraying material was a sulfamic acid (H 2 NSO 3 H), which is an acidic solution that is more corrosive than tap water, and the driving voltage of the humidifier was 60V as in Experimental Example 1. The sulfamic acid used in this experiment has a concentration of 1M sulfamic acid by dissolving sulfamic acid in distilled water.

[표 2]에서, 초기 상태는 실험예 1과 동일하게 실시예와 비교예 2의 압전 소자를 장착한 가습기를 구동시킨 후 압전 소자의 동작에 의해 가습기의 분무 동작이 정상 상태일 때로서, 초기 상태의 분무량은 그때 측정된 가습기의 분무량이다.In Table 2, the initial state is when the spray operation of the humidifier is normal by the operation of the piezoelectric element after driving the humidifier equipped with the piezoelectric elements of Example and Comparative Example 2, similarly to Experimental Example 1. The spray amount of the state is the spray amount of the humidifier measured at that time.

[표 1]의 경우와 동일하게 [표 2]를 참고로 하면, 가습기를 구동하기 전에 시간당 분무되는 양은 실시예와 비교예 2 모두 시간당 400cc/hr이었다.  As in the case of Table 1, referring to Table 2, the amount sprayed per hour before driving the humidifier was 400 cc / hr per hour in both Example and Comparative Example 2.

보호막 재료Shield material 초기 상태Initial state 100시간 구동 시100 hours of driving 200시간 구동 시200 hours of operation 비교예 2Comparative Example 2 TiNTiN 400cc/hr400 cc / hr 200cc/hr200 cc / hr 동작정지Stop operation 실시예 Example 폴리이미드 필름Polyimide film 400cc/hr400 cc / hr 390cc/hr390 cc / hr 370cc/hr370 cc / hr

가습기를 100시간 구동했을 경우, 비교예 2의 경우 시간당 분무량은 200cc/hr이었고, 실시예의 경우 시간당 분무량은 390cc/hr이었으며, 가습기의 구동 시간 200시간이 되었을 때, 비교예 2의 경우는 가습기의 동작이 멈췄지만 실시예의 경우 가습기의 분무량은 시간당 370cc/hr로 초기 상태보다 약 7.5% 감소하였지만 여전히 정상적으로 가습기의 동작이 이루어지고 있음을 알 수 있다.When the humidifier was driven for 100 hours, the spray amount per hour was 200 cc / hr for Comparative Example 2, the spray amount per hour was 390 cc / hr for the Example, and when the operating time of the humidifier reached 200 hours, the comparative example 2 was Although the operation was stopped, in the case of the embodiment, the spray amount of the humidifier was 370 cc / hr per hour, which is about 7.5% less than the initial state, but it can be seen that the humidifier is still operating normally.

이와 같이, 부식 발생이 용이한 산성 용액을 이용하여 압전 소자의 성능을 실험한 경우에도, 실시예가 비교예 2의 경우보다 압전 소자의 성능이 훨씬 뛰어남을 알 수 있었다.As described above, even when the performance of the piezoelectric element was tested using an acidic solution that is easily prone to corrosion, it was found that the Example had much better performance than that of Comparative Example 2.

이는 물뿐만 아니라 산성 용액에 대해서도 내화학성과 내구성이 뛰어난 고분자 물질로 이루어진 보호막에 의해 제1 전극과 그 하부에 위치한 압전 세라믹부가 보호되어, 압전 소자의 수명이 연장된 결과임을 알 수 있다.This can be seen as a result of extending the life of the piezoelectric element by protecting the first electrode and the piezoelectric ceramic portion disposed under the protective film made of a polymer material having excellent chemical resistance and durability against acid as well as water.

따라서, 본 실시예에 따른 압전 소자의 수명이 연장된다.Therefore, the life of the piezoelectric element according to this embodiment is extended.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

10: 압전 세라믹부 21: 제1 전극
22: 제2 전극 30: 보호막
40: 접착제 100: 압전 소자
211: 제1 전극 패턴 221: 제2 전극 패턴
31: 보호 필름10: piezoelectric ceramic portion 21: first electrode
22: second electrode 30: protective film
40: adhesive 100: piezoelectric element
211: first electrode pattern 221: second electrode pattern
31: protective film

Claims (6)

초음파를 발생하는 원형의 평면 형상을 갖는 압전 세라믹부,
상기 압전 세라믹부의 제1 면 위에 위치하고, 상기 압전 세라믹부에 제1 전압을 전달하는 제1 전극,
상기 제1 면의 반대편에 위치하여 상기 제1 면과 마주보고 있는 상기 압전 세라믹부의 제2 면 위에 상기 제1 전극과 분리되게 위치하고, 상기 제1 전압과 다른 극성의 제2 전압을 상기 압전 세라믹부에 인가하는 제2 전극,
상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 위에 1㎛ 내지 200㎛의 두께로 위치하고, 고분자 물질로 이루어진 보호막, 그리고
상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극과 상기 보호막 사이에 위치하여, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 위에 상기 보호막을 접착하는 접착제
를 포함하고,
상기 보호막은 고분자 물질로 이루어진 보호 필름의 한 면에 상기 접착제를 도포한 후 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 위에 상기 보호 필름을 위치시킨 후 가압하여 형성된
초음파 발생용 압전 소자.Piezoelectric ceramic portion having a circular planar shape for generating ultrasonic waves,
A first electrode positioned on a first surface of the piezoelectric ceramic part and transferring a first voltage to the piezoelectric ceramic part;
A piezoelectric ceramic part disposed on the second surface of the piezoelectric ceramic part opposite to the first surface and separated from the first electrode, and configured to receive a second voltage having a different polarity from the first voltage; A second electrode applied to,
Located on the first electrode or the second electrode with a thickness of 1㎛ to 200㎛, a protective film made of a polymer material, and
An adhesive disposed between the first electrode or the second electrode and the protective film to bond the protective film on the first electrode or the second electrode;
Lt; / RTI >
The protective film is formed by applying the adhesive to one surface of a protective film made of a polymer material and then placing the protective film on the first electrode or the second electrode and pressing the same.
Piezoelectric element for ultrasonic generation. 제1항에서,
상기 보호막은 폴리이미드(polyimid) 또는 테프론(teflon)으로 이루어진 초음파 발생용 압전 소자.In claim 1,
The protective film is a piezoelectric element for generating ultrasonic waves made of polyimide or teflon. 제1항에서,
상기 보호막은 상기 보호막과 접하고 있는 상기 제1 전극의 면 또는 상기 제2 전극의 면의 적어도 일부에 위치한 초음파 발생용 압전 소자.In claim 1,
And the passivation layer is disposed on at least a portion of the surface of the first electrode or the surface of the second electrode in contact with the passivation layer. 삭제delete 삭제delete 제1항에서,
상기 제1 전극은 상기 압전 세라믹부의 상기 제2 면 및 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 위치한 제3 면에 더 위치하는 초음파 발생용 압전 소자.In claim 1,
And the first electrode is further disposed on the second surface of the piezoelectric ceramic part and a third surface disposed between the first surface and the second surface.
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