KR20110024210A - Piezoelectric element and piezoelectric buzzer and piezoelectric buzzer module using thereof and fabrication method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압전 소자와 이를 이용한 압전 부저 및 압전 부저 모듈, 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 납땜 공정 없이 간단하게 제조할 수 있는 압전 소자와 이를 이용한 압전 부저 및 압전 부저 모듈, 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a piezoelectric element, a piezoelectric buzzer and a piezoelectric buzzer module using the same, and a method of manufacturing the same. More specifically, a piezoelectric element, a piezoelectric buzzer and a piezoelectric buzzer module using the same, and a method of manufacturing the same can be manufactured without a soldering process. It is about.
일반적으로 압전 소자는 전기적 에너지와 기계적 에너지를 서로 간에 변화시킬 수 있는 특성을 지닌 소자를 말하며, 압전 부저는 이러한 압전 소자의 기계적 움직임을 금속 진동판에 의해 음향적으로 변환시키고 공명구조를 갖는 케이스를 통하여 원하는 주파수에 공진할 수 있도록 하는 음향 부품의 대표적인 제품이다.In general, a piezoelectric element refers to an element having a characteristic of changing electrical energy and mechanical energy from each other, and a piezoelectric buzzer converts mechanical movement of the piezoelectric element acoustically by a metal diaphragm and through a case having a resonance structure. It is a representative product of acoustic components that can resonate at a desired frequency.
이때 압전 소자로는 통상 양면에 전극(electrode)이 부착된 압전 세라믹스 박판(thin film piezoelectric ceramics)이 사용되고, 압전 부저는 압전 세라믹스 박판을 얇은 금속 진동판에 부착시켜서 압전 세라믹스 박판의 양면에 부착된 전극들 사이에 발생하는 전기장에 따라 전기장에 대하여 직교하는 방향으로 신축되어 진동함으로써 음압을 발생시킨다.At this time, as piezoelectric elements, thin film piezoelectric ceramics with electrodes attached to both surfaces are generally used, and piezoelectric buzzers attach piezoelectric ceramic thin plates to a thin metal diaphragm to attach the electrodes to both sides of the piezoelectric ceramic thin plates. The sound pressure is generated by stretching and vibrating in a direction perpendicular to the electric field according to the electric field generated therebetween.
압전 부저를 제조하기 위하여, 먼저 압전 부저에 사용되는 압전 세라믹스 박판을 두께 방향으로 분극(poling)시킨 후, 분극된 압전 세라믹스 박판의 양면에 전극을 형성한다. 상기 전극이 형성된 압전 세라믹스 박판을 금속 진동판에 부착시킨 후, 압전 세라믹스 박판과 금속 진동판을 음향 설계된 케이스에 넣고 음향발진 회로기판을 조립하여 압전 부저를 완성한다.In order to manufacture the piezoelectric buzzer, first, the piezoelectric ceramic thin plates used for the piezoelectric buzzer are polarized in the thickness direction, and then electrodes are formed on both surfaces of the polarized piezoelectric ceramic thin plates. The piezoelectric ceramic thin plate on which the electrode is formed is attached to the metal diaphragm, and then the piezoelectric buzzer is assembled by putting the piezoelectric ceramic thin plate and the metal diaphragm into an acoustically designed case and assembling an acoustic oscillation circuit board.
하지만, 종래에는 압전 소자를 케이스에 결합시키는 경우 및 케이스를 음향발진 회로기판에 결합시키는 경우에 납땜에 의한 결합 공정이 이루어져서 작업 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the related art, when the piezoelectric element is coupled to the case and when the case is coupled to the acoustic oscillation circuit board, a coupling process by soldering is performed, thereby reducing work efficiency.
또한, 압전 부저를 구성하는 케이스를 성형이 용이한 폴리머(polymer) 재료를 사용함에 따라 고온에 취약하여 압전 부저를 제조하는 방법에 제한이 있었다.In addition, there is a limitation in the method of manufacturing the piezoelectric buzzer because it is vulnerable to high temperature as the case of forming the piezoelectric buzzer is easily polymerized.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 납땜 공정없이 리플로우 공정을 적용할 수 있는 구조를 갖는 압전 소자, 압전 부저 및 그 제조 방법과 이를 이용하여 간단한 리플로우 공정으로 제조되는 압전 부저 모듈 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention has been made to solve the above problems, a piezoelectric element, a piezoelectric buzzer and a manufacturing method and a piezoelectric buzzer manufactured using a simple reflow process having a structure that can be applied to the reflow process without a soldering process It provides a module and a method of manufacturing the same.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 소자는 압전 부저용 압전 소자로서, 두께 방향으로 분극(poling)되고, 양면을 관통하는 비아홀이 적어도 하나 이상 형성되는 압전 세라믹 박판과; 상기 압전 세라믹 박판의 양면에 각각 부착되는 제 1 전극 및 제 2 전극을 포함하고, 상기 제 2 전극은 반대면으로 연장되어 상기 제 1 전극과 이격 배치되는 전극 연장부가 형성되는 것을 특징으로 한다.A piezoelectric element according to a preferred embodiment of the present invention is a piezoelectric element for a piezoelectric buzzer, comprising: a piezoelectric ceramic thin plate which is polarized in the thickness direction and at least one via hole penetrates both surfaces thereof; And a first electrode and a second electrode attached to both surfaces of the piezoelectric ceramic thin plate, respectively, wherein the second electrode extends to an opposite surface to form an electrode extension part spaced apart from the first electrode.
상기 압전 세라믹 박판에는 양면을 관통하는 적어도 하나 이상의 비아홀이 형성되고, 상기 압전 세라믹 박판의 일면에는 상기 제 1 전극이 부착되고, 타면에는 제 2 전극이 부착되며, 상기 전극 연장부는 상기 비아홀을 통하여 상기 제 2 전극과 일체로 연장되는 것을 특징으로 한다.At least one via hole penetrating both surfaces is formed in the piezoelectric ceramic sheet, the first electrode is attached to one surface of the piezoelectric ceramic sheet, and the second electrode is attached to the other surface of the piezoelectric ceramic sheet, and the electrode extension part is formed through the via hole. It extends integrally with the second electrode.
그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 부저는 양면에 제 1 전극 및 제 2 전극이 각각 부착되고, 상기 제 2 전극은 반대면으로 연장되어 상기 제 1 전극과 이격 배치되는 전극 연장부가 형성되는 압전 소자와; 상기 압전 소자의 제 2 전극에 접착되는 진동판과; 내부에 상기 압전 소자 및 진동판이 수용되며, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 전극 연장부과 접촉되는 제 1 단자 및 제 2 단자가 구비되는 케이스를 포함한다.In addition, the piezoelectric buzzer according to the preferred embodiment of the present invention has a first electrode and a second electrode attached to both surfaces thereof, and the second electrode extends to the opposite surface to form an electrode extension part spaced apart from the first electrode. An element; A diaphragm adhered to the second electrode of the piezoelectric element; The piezoelectric element and the diaphragm are accommodated therein, and include a case having a first terminal and a second terminal in contact with electrode extensions of the first electrode and the second electrode.
상기 압전 소자는 두께 방향으로 분극(poling)시킨 판형으로 형성되고, 양면을 관통하는 비아홀이 형성되는 압전 세라믹 박판을 포함하고, 상기 제 2 전극의 전극 연장부는 상기 비아홀을 통하여 압전 세라믹 박판의 반대면으로 연장되는 것을 특징으로 한다.The piezoelectric element may be formed in a plate shape polarized in a thickness direction, and may include a piezoelectric ceramic thin plate having via holes penetrating both sides, and an electrode extension of the second electrode may be formed on the opposite side of the piezoelectric ceramic thin plate through the via hole. It is characterized in that extending to.
상기 케이스는 내부에 상기 압전 소자가 안착되는 소자 안착단이 형성되며, 상기 소자 안착단에 상기 제 1 단자 및 제 2 단자가 서로 이격되어 구비되는 것을 특징으로 한다.The case may include an element seating end in which the piezoelectric element is mounted, and the first terminal and the second terminal may be spaced apart from each other.
상기 케이스에는 일방향으로 개구부가 형성되고, 상기 케이스의 내부와 외부를 연통하는 적어도 하나 이상의 음공이 형성되어 상기 케이스의 개구부를 덮는 커버부를 포함한다.The case may include an opening portion formed in one direction, and at least one sound hole communicating with the inside and the outside of the case may be formed to cover the opening of the case.
상기 케이스 및 커버부는 세라믹 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.The case and the cover portion are formed of a ceramic material.
상기 제 1 전극 및 전극 연장부과 제 1 단자 및 제 2 단자는 전도성 에폭시 수지에 의해 접착되는 것을 특징으로 한다.The first electrode and the electrode extension portion and the first terminal and the second terminal are bonded by a conductive epoxy resin.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 부저 모듈은 양면에 제 1 전극 및 제 2 전극이 각각 부착되고, 상기 제 2 전극은 반대면으로 연장되어 상기 제 1 전극과 이격 배치되는 전극 연장부가 형성되는 압전 소자와; 상기 압전 소자의 제 2 전극에 접착되는 진동판과; 내부에 상기 압전 소자 및 진동판이 수용되며, 상 기 제 1 전극 및 제 2 전극의 전극 연장부과 접촉되는 제 1 단자 및 제 2 단자가 구비되는 케이스를 포함하고, 상기 제 1 단자 및 제 2 단자는 각각 케이스부의 외주면 중 어느 동일한 일면으로 연장되어 제 1 외부전극부 및 제 2 외부전극부를 형성하고, 상기 제 1 외부전극부 및 제 2 외부전극부가 SMT 공정에 의해 실장되는 회로기판을 포함한다.In addition, in the piezoelectric buzzer module according to the preferred embodiment of the present invention, first and second electrodes are respectively attached to both surfaces thereof, and the second electrode extends to the opposite surface to form an electrode extension part spaced apart from the first electrode. A piezoelectric element; A diaphragm adhered to the second electrode of the piezoelectric element; The piezoelectric element and the diaphragm are accommodated therein, and include a case having a first terminal and a second terminal contacting the electrode extensions of the first electrode and the second electrode, wherein the first terminal and the second terminal are provided. Each of the outer periphery of the case portion extends to form the first external electrode portion and the second external electrode portion, and the first external electrode portion and the second external electrode portion includes a circuit board mounted by the SMT process.
그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 부저 제조방법은 양면에 제 1 전극 및 제 2 전극을 각각 형성하고, 상기 제 2 전극은 반대면으로 연장하여 상기 제 1 전극과 이격 배치되는 전극 연장부를 갖는 압전 소자를 준비하는 단계와; 상기 압전 소자의 제 2 전극이 형성된 면에 진동판을 접착하는 단계와; 내부에 제 1 단자 및 제 2 단자가 구비되는 케이스를 준비하는 단계와; 상기 압전 소자의 제 1 전극 및 제 2 전극의 전극 연장부가 전기적으로 연결되도록 상기 제 1 단자 및 제 2 단자에 각각 안착시켜 상기 압전 소자를 케이스에 결합시키는 단계를 포함한다.The piezoelectric buzzer manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention forms a first electrode and a second electrode on both surfaces, and the second electrode extends to the opposite surface to be spaced apart from the first electrode. Preparing a piezoelectric element having; Bonding a diaphragm to a surface on which the second electrode of the piezoelectric element is formed; Preparing a case having a first terminal and a second terminal therein; Coupling the piezoelectric element to a case by seating on the first terminal and the second terminal, respectively, so that the electrode extension of the first electrode and the second electrode of the piezoelectric element is electrically connected.
상기 압전 소자를 케이스에 결합시키는 단계에서, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 연장부는 전도성 에폭시 수지로 상기 제 1 단자 및 제 2 단자에 각각 접착시키는 것을 특징으로 한다.In the step of coupling the piezoelectric element to the case, it is characterized in that the extension of the first electrode and the second electrode is bonded to the first terminal and the second terminal with a conductive epoxy resin, respectively.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 부저 모듈 제조방법은 양면에 제 1 전극 및 제 2 전극을 각각 형성하고, 상기 제 2 전극은 반대면으로 연장하여 상기 제 1 전극과 이격 배치되는 전극 연장부를 갖는 압전 소자를 준비하는 단계와; 상기 압전 소자의 제 2 전극이 형성된 면에 진동판을 접착하는 단계와; 내부에 제 1 단자 및 제 2 단자가 구비되고, 상기 제 1 단자 및 제 2 단자를 외주면 중 어느 동일한 일면으로 연장시킨 제 1 외부전극부 및 제 2 외부전극부가 구비되는 케이스를 준비하는 단계와; 상기 압전 소자의 제 1 전극 및 제 2 전극의 전극 연장부가 전기적으로 연결되도록 상기 제 1 단자 및 제 2 단자에 각각 안착시켜 상기 압전 소자를 케이스에 결합시키는 단계와; 회로기판에 솔더 페이스트 또는 솔더 크림을 도포하여 준비하는 단계와; 상기 솔더 페이스트 또는 솔더 크림에 제 1 외부전극부 및 제 2 외부전극부를 안착되도록 케이스를 배치하는 단계와; 상기 솔더 페이스트 또는 솔더 크림의 용융온도 보다 높고 300℃보다 낮은 리플로우 온도가 적용되는 SMT 공정을 실시하여 상기 케이스를 회로기판에 실장시키는 단계를 포함한다.In addition, the method of manufacturing a piezoelectric buzzer module according to a preferred embodiment of the present invention forms a first electrode and a second electrode on both sides, and the second electrode extends to the opposite side to be spaced apart from the first electrode Preparing a piezoelectric element having a portion; Bonding a diaphragm to a surface on which the second electrode of the piezoelectric element is formed; Preparing a case having a first external electrode portion and a second external electrode portion provided therein with a first terminal and a second terminal and extending the first terminal and the second terminal to one of the outer circumferential surfaces; Coupling the piezoelectric element to a case by seating on the first terminal and the second terminal, respectively, so that the electrode extension of the first electrode and the second electrode of the piezoelectric element is electrically connected; Preparing by applying solder paste or solder cream to the circuit board; Arranging a case to seat a first external electrode part and a second external electrode part on the solder paste or solder cream; And mounting the case on a circuit board by performing an SMT process in which a reflow temperature higher than the melting temperature of the solder paste or solder cream and lower than 300 ° C. is applied.
본 발명의 실시예에 따르면 압전 세라믹 박판의 양면에 부착되는 두 개의 전극 중 어느 하나를 타면으로 연장시켜 진동판 및 케이스와의 결합공정을 단순화시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, one of two electrodes attached to both surfaces of the piezoelectric ceramic thin plate may be extended to the other surface to simplify the coupling process between the diaphragm and the case.
또한, 압전 소자와 케이스의 결합시 납땜 공정을 사용하지 않고, 전도성 에폭시 수지로 접착시킴에 따라 결합 공정을 단순화시킬 수 있다.In addition, the bonding process may be simplified by bonding the conductive epoxy resin to the piezoelectric element and the case without using a soldering process.
그리고, 압전 소자와 케이스에 납땜이 없고, 내열성이 좋은 세라믹 재료로 형성함에 따라 케이스와 회로기판을 결합시킬 때 SMT 공정을 적용할 수 있어 압전 부저를 용이하고 신속하게 실장할 수 있다.Further, since the piezoelectric element and the case are formed of a ceramic material having no soldering and having good heat resistance, the SMT process can be applied when the case and the circuit board are coupled, and thus the piezoelectric buzzer can be easily and quickly mounted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like numbers refer to like elements in the figures.
도 1은 본 발명에 따른 압전 소자를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 압전 부저를 보여주는 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 압전 부저를 보여주는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 압전 부저를 보여주는 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 압전 부저를 보여주는 분해 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 압전 부저 모듈을 보여주는 단면도이다.1 is a view showing a piezoelectric element according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a piezoelectric buzzer according to the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing a piezoelectric buzzer according to the present invention, Figure 4 is according to the present invention 5 is an exploded cross-sectional view showing a piezoelectric buzzer according to the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a piezoelectric buzzer module according to the present invention.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 압전 부저는 압전 소자(100)와; 상기 압전 소자(100)의 양면 중 어느 일측면에 접착되는 진동판(200)과; 내부에 상기 압전 소자(100) 및 진동판(200)이 수용되는 케이스(300)를 포함한다. 그리고, 본 발명에 따른 압전 부저 모듈은 상기 케이스(300), 즉 상기 압전 부저가 실장되는 회로기판(600)을 포함한다.As shown in the drawing, the piezoelectric buzzer according to the present invention includes a
먼저, 도 1을 참조하여 압전 소자(100)을 설명한다. 도 1에서 (a)는 평면도이고, (b)는 저면도이며, (c)는 단면도이다.First, the
압전 소자(100)는 압전 세라믹 박판(101)과, 상기 압전 세라믹 박판(101)의 일면에 부착되는 제 1 전극(110)과, 상기 압전 세라믹 박판(101)의 타면에 부착되는 제 2 전극(120)을 포함한다.The
상기 압전 세라믹 박판(101)은 두께 방향으로 분극(poling)시켜서 압전 특성을 갖는 수단으로서, 본 실시예에서는 대략 직사각형인 박판으로 형성된다. 상기 압전 세라믹 박판(101)의 형상은 압전 부저에 적용될 수 있는 압전 특성이 형성된다면 제시된 실시예에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 이때 상기 압전 세라믹 박판(101)의 몸체에는 양면을 관통하는 비아홀(101a)이 적어도 하나 이상 형성된다. 예를 들어 비아홀(101a)는 상기 압전 세라믹 박판(101)을 관통하는 하나 또는 다수의 슬롯(slot) 형상으로 형성되거나, 하나 또는 다수의 원형 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 비아홀(101a)는 직선형으로 상기 압전 세라믹 박판(101)을 관통되는 것에 한정되지 않고, 다양하게 절곡되어 상기 압전 세라믹 박판(101)을 관통될 수 있다.The piezoelectric ceramic
상기 압전 세라믹 박판(101)의 양면에는 상기 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120)이 각각 부착된다. 이때 상기 제 2 전극(120)은 상기 비아홀(101a)을 통하여 상기 압전 세라믹 박판(101)의 일면으로 연장되어 상기 제 1 전극(110)과 이격 배치되는 전극 연장부(121)가 형성된다. 그래서, 상기 압전 세라믹 박판(101)의 일면으로 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120)의 전극 연장부(121)가 동일한 높이로 형성되는 것이 바람직하다.The
진동판(200)은 상기 압전 세라믹 박판(101)에 인가되는 전기적 신호에 의해 발생되는 기계적 신호를 음향적으로 변환시키는 수단으로서, 금속 재질의 박판으로 제조된다. 상기 진동판(200)은 상기 압전 세라믹 박판(101)의 타면, 즉 상기 제 2 전극(120)이 부착된 면에 부착된다. 그래서 상기 압전 세라믹 박판(101)의 일면으로는 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120)의 전극 연장부(121)가 배치되고, 타면으로는 진동판(200)이 배치되는 것이 바람직하다.The
케이스(300)는 상기 진동판(200)에서 발생되는 음향신호를 증폭시키는 수단으로서, 상기 압전 소자(100) 및 진동판(200)을 수용하는 함체이다. 상기 케이스(300)는 대략 직사각형의 함체로서, 상면에 개구부가 형성되고, 내부에는 빈공간을 형성하여 진동판(200)에서 발생되는 음향신호를 공명시키는 공명구조가 형성된다. 물론 상기 케이스(300)의 형상도 제시된 직사각형의 함체에 한정되지 않고, 내부에 상기 압전 소자(100) 및 진동판(200)을 수용하며진동판(200)에서 발생되는 음향신호를 공명시킬 수 있는 공명구조를 갖는 다양한 형상으로 구현될 수 있다. The
이때 상기 케이스(300)의 내부에는 상기 압전 소자(100)가 안착되는 소자 안착단(331)이 형성된다. 상기 소자 안착단(331)은 다양한 방식으로 구현될 수 있지만 본 실시예에서는 함체의 내부 양측에 한 쌍을 형성하였다. 그리고, 각각의 소자 안착단(331)에는 상기 압전 소자(100)와 전기적인 접촉을 위하여 상기 제 1 단자(310) 및 제 2 단자(320)가 구비하여 서로 이격되어 배치되도록 하였다. 이때 상기 제 1 단자(310) 및 제 2 단자(320)는 상기 압전 소자(100)의 일면에 구비되는 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120)의 전극 연장부(121)가 배치되는 영역에 대응하여 배치된다. 그래서, 상기 압전 소자(100)를 상기 소자 안착단(331)에 안착시켜 압전 소자(100)의 제 1 전극(110)이 제 1 단자(310)과 접촉되고, 제 2 전극(120)의 전극 연장부(121)가 제 2 단자(320)와 접촉되도록 한다. 이때 상기 제 1 전극(110) 및 전극 연장부(121)과 제 1 단자(310) 및 제 2 단자(320)는 전도성 에폭시 수지(500)에 의해 접착되는 것이 바람직하다. 상기 소자 안착단(331)은 본 실시예에 제시된 바와 같이 케이스(300)의 양 측벽에 형성할 수 있지만, 이에 한정되지 않고 다양하게 실시될 수 있다. 예를 들어 케이스(300)의 바닥면에서 상부 방향으로 입설되는 돌기 형상으로 실시될 수 있을 것이다.In this case, an
상기 제 1 단자(310) 및 제 2 단자(320)는 각각 일단 또는 양단이 케이스(300)의 측벽을 관통하여 하면으로 연장되도록 굴곡된 제 1 외부전극부(311) 및 제 2 외부전극부(321)를 형성한다. 이때 상기 제 1 외부전극부(311) 및 제 2 외부전극부(321)는 상기 케이스(300)의 어떠한 면으로 노출되어도 무방하지만 상기 케이스(300)와 회로기판(600)과의 결합시 SMT(Surface Mount Technology) 공정을 적용하기 위하여 동일한 면으로 노출되는 것이 바람직하다.Each of the
그리고, 케이스(300)의 상면 가장자리 내측에는 커버 안착단(333)이 형성된다. 그래서 상기 커버 안착단(333)에 안착됨에 따라 상기 케이스(300)의 개구부를 덮는 커버부(400)가 구성된다.In addition, a
상기 커버부(400)에는 상기 케이스(300)의 내부와 외부를 연통하는 적어도 하나 이상의 음공(410)이 형성된다. 상기 음공(410)은 그 직경을 적절히 조절함에 따라 상기 진동판(200)에서 발생되는 음향신호의 주파수를 조절하여 케이스(300)의 외부로 방출할 수 있다. 예를 들어 상기 음공(410)의 크기가 커질수록 저주파 영역의 음향신호가 발생되고, 음공(410)의 크기가 작아질수록 고주파 영역의 음향신호 가 발생된다.At least one
그리고, 케이스(300) 및 커버부(400)는 세라믹 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 그래서, 상기 케이스(300)와 회로기판(600)을 SMT 공정으로 결합할 때 리플로우 온도에 의해 상기 케이스(300) 및 커버부(400)가 손상 및 변형되는 것을 방지한다.In addition, the
전술된 회로기판(600)은 상기 압전 소자(100)에 전기를 공급하여 음향을 발진할 수 있도록 하는 수단으로서, 상기 케이스(300)의 외부로 노출되는 제 1 외부전극부(311) 및 제 2 외부전극부(321)가 실장되는 솔더 범프(610)가 형성된다. 그래서 상기 제 1 외부전극부(311) 및 제 2 외부전극부(321)를 통하여 케이스(300)가 회로기판(600)의 솔더 펌프(610)에 실장됨에 따라 회로기판(600)와 압전 소자(100)가 전기적으로 연결된다.The
상기와 같이 구성되는 압전 부저의 제작과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing process of the piezoelectric buzzer configured as described above are as follows.
먼저, 압전 소자(100)를 준비한다. 압전 소자(100)는 압전 세라믹 박판(101)을 두께방향으로 분극시킨 다음, 그 양면에 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120)을 각각 부착한다. 그리고, 상기 제 2 전극(120)은 압전 세라믹 박판(101)에 형성되는 비아홀(101a)을 통하여 반대면으로 연장하여 상기 제 1 전극(110)과 이격 배치되는 전극 연장부(121)를 형성한다.First, the
그런 다음 상기 압전 소자(100)의 제 2 전극(120)이 부착된 면에 진동판(200)을 접착한다.Then, the
그리고, 상기 압전 소자(100) 및 진동판(200)이 수용되는 케이스(300)를 준비한다. 이때 상기 케이스(300)에는 상기 압전 소자(100)가 안착된 소자 안착단(331)을 형성하고, 상기 소자 안착단(331)에 상기 압전 소자(100)의 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120)의 전극 연장부(121)가 각각 직접 접촉되는 제 1 단자(310) 및 제 2 단자(320)를 구비한다. 그리고, 상기 제 1 단자(310) 및 제 2 단자(320)의 각각 일단 또는 양단이 케이스(300)의 측벽을 관통하여 하면으로 연장되도록 굴곡된 제 1 외부전극부(311) 및 제 2 외부전극부(321)를 형성한다.In addition, the
이렇게 케이스(300)가 준비되었다면 진동판(200)이 부착된 압전 소자(100)를 케이스(300)와 결합시킨다. 이때 상기 압전 소자(100)의 제 1 전극(110)이 제 1 단자(310)에 접촉되고, 제 2 전극(120)의 전극 연장부(121)가 제 2 단자(320)에 각각 접촉되도록 압전 소자(100)를 안착시키다. 바람직하게는 상기 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120)의 전극 연장부(121)는 전도성 에폭시 수지(500)로 상기 제 1 단자(310) 및 제 2 단자(320)에 각각 접착시킨다.When the
그리고, 음공(410)이 형성된 커버부(400)로 케이스(300)에 형성된 개구부를 덮어 커버부(400)에 형성된 음공(410)을 제외하고 케이스(300)의 내부와 외부를 차단한다.In addition, the inside and the outside of the
이렇게 케이스(300) 내부에 압전 소자(100) 및 진동판(200)을 결합하였다면, SMT(Surface Mount Technology)공정으로 상기 케이스(300)를 회로기판(600)에 실장한다. 먼저, 회로기판(600)에 솔더 범프(610)를 형성하기 위하여 솔더 페이스트 또는 솔더 크림을 도포한 다음 상기 케이스(300)의 제 1 외부전극부(311) 및 제 2 외 부전극부(321)가 대응되는 솔더 페이스트(610) 또는 솔더 크림에 배치되도록 케이스(300)를 회로기판(600)에 안착시킨다. 그런 다음 상기 솔더 페이스트 또는 솔더 크림의 용융온도 보다는 높고 300℃보다는 낮은 리플로우 온도로 솔더링하여 케이스(300)를 회로기판(600)에 실장시킨다. 이때 300℃ 이상으로 리플로우 온도를 적용하면 압전 세라믹 박판(101)의 분극이 풀려서 압전 효과가 저하되거나 상실된다. 그리고, 리플로우 온도의 하한치는 적용되는 솔더 페이스트 또는 솔더 크림의 용융 온도보다 높으면 어떠한 온도가 적용되어도 무방하다. 예를 들어 납을 주성분으로 하는 일반적인 솔더 페이스트 또는 솔더 크림의 경우엔 약 250℃ 이상으로 리플로우 온도를 적용하는 것이 바람직하다.When the
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit of the invention described in the claims below. I can understand.
도 1은 본 발명에 따른 압전 소자를 보여주는 도면이고,1 is a view showing a piezoelectric element according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 압전 부저를 보여주는 사시도이며,2 is a perspective view showing a piezoelectric buzzer according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 압전 부저를 보여주는 분해 사시도이고,3 is an exploded perspective view showing a piezoelectric buzzer according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 압전 부저를 보여주는 단면도이며,4 is a cross-sectional view showing a piezoelectric buzzer according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 압전 부저를 보여주는 분해 단면도이고,5 is an exploded cross-sectional view showing a piezoelectric buzzer according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 압전 부저 모듈을 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a piezoelectric buzzer module according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 압전 소자 101: 압전 세라믹 박판100: piezoelectric element 101: piezoelectric ceramic thin plate
110: 제 1 전극 120: 제 2 전극110: first electrode 120: second electrode
121: 전극 연장부 200: 진동판121: electrode extension 200: diaphragm
300: 케이스 310: 제 1 단자300: case 310: first terminal
311: 제 1 외부전극 320: 제 2 단자311: first external electrode 320: second terminal
321: 제 2 외부전극 400: 커버부321: second external electrode 400: cover portion
410: 음공 500: 전도성 에폭시 수지410: sound hole 500: conductive epoxy resin
600: 회로기판600: circuit board
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