KR20120094925A - 압전체 박막 초음파 센서 전극 - Google Patents

압전체 박막 초음파 센서 전극 Download PDF

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Abstract

압전박막 초음파 센서 전극이 제공된다. 상기 압전박막은 작동부(11) 및 인출부(12)를 포함하고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은, 압전박막의 작동부(11) 및 인출부(12)의 동일 표면에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층(2), 제1 기초 전기도금 전극층(2)의 다른 표면에 코팅된 제1 도전층, 및 작동부(11) 및 인출부(12)의 다른 표면에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층을 포함한다. 상기 도전층이 전극층의 인출부(12)에 위치하는 영역에 코팅되었을 때, 인출부(12) 표면 전극과 인쇄회로기판의 전극과의 연결 신뢰성이 개선된다. 본 발명은 압전 센서 기술영역에 활용된다.

Description

압전체 박막 초음파 센서 전극{PIEZOELECTIC FILM ULTRASONIC SENSOR ELECTRODE}
본 발명은 압전식 센서 기술영역에 관한 것으로, 특히 압전박막 초음파 센서 전극에 관한 것이다.
현재 압전재료로서 작용하는 압전박막을 사용한 초음파 센서는 공업, 국방 등 영역에서 광범위하게 이용되고 있다. 초음파 센서의 설계 제작에 있어서, 전극의 설계는 특히 중요하고, 센서의 성능에 직접적으로 영향을 미치고 이를 결정한다.
전통적인 초음파 센서 전극은 통상적으로 압전재료 표면에 도전재료를 실크스크린(silk-screen)하여 형성한 것으로, 구체적으로는 실크스크린 프린팅의 방식을 통해 압전재료 표면에 고전도율의 도전재료(예를 들어 실버 분말, 카본 분말 또는 실버-카본 분말)를 실크스크린하여 전극을 형성한다. 이러한 전극의 장점은 전극이 임의의 형상으로 인쇄형성될 수 있고 전극 저항이 작으며 신뢰할 수 있고 안정되며, 실크스크린 프린팅을 이용하기 때문에, 전극의 두께를 얇게 형성하기가 어려우며, 그 전형적인 두께는 8 - 12㎛이다. 압전박막 초음파 센서에 대해 말하자면, 동일한 구동조건 하에서 높은 음압 민감도를 얻기 위해, 압전재료 상의 중량 부담을 감소시켜야 하기 때문에, 실크스크린 프린팅으로 형성한 전극에 대하여, 그 두껍고 무거운 전극이 센서의 음압 민감도를 제약하고 있다.
이런 연유로, 종래기술이 제시한 다른 초음파 센서 전극은 압전재료 표면에 진공 스퍼터링 도금을 통하여 형성되며, 구체적으로 압전재료의 양면에 대면적 전기도금을 진행하여 전기도금층을 형성하는데, 전기도금층의 재료는 일반적으로 알루미늄, 구리, 니켈, 금 등의 고전도성 재료이고, 상기 전기도금이 바로 초음파 센서의 전극이다. 이러한 전극은 매우 경박하며, 모든 전기도금층의 전형적인 두께는 약 400Å 내지 1000Å이고, 실크스크린 프린팅으로 형성된 전극과 비교하여, 음압민감도를 향상시킬 수 있다.
초음파 센서는 고압 고주파의 구동 조건하에서 사용하기 때문에, 초음파 센서의 전극은 센서 작동시에 고주파의 큰 전류를 감당할 수 있어야 하고, 진공 스퍼터링 도금을 통하여 형성된 전극이 경박하며, 동시에 전극표면에 저항이 불균일하기 때문에, 고압 고주파 구동하에서, 고주파의 순간적인 큰 전류가 도금층의 휘발, 탈락을 초래하기 쉽고, 전극이 쉽게 효력을 잃어버리며, 나아가 초음파 센서가 장시간 작동할 수 없도록 하고, 초음파 센서의 사용수명을 단축시킨다.
본 발명의 실시예의 목적은 압전박막 초음파 센서 전극을 제공하는 것으로서, 종래기술 중 압전재료 표면에 진공 스퍼터링 도금을 통해 형성되고, 전극으로 작용하는 전기도금층이 매우 경박하고, 표면저항이 불균일하여, 고압 고주파 구동하에서 고주파의 순간적인 높은 전류가 전기도금층의 휘발, 탈락을 초래하기 쉽고, 초음파 센서의 사용 수명을 단축시키는 문제점 등을 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예는 하기와 같이 실현되는 것으로, 압전박막 초음파 센서 전극에 있어서, 상기 압전박막은 작동부 및 상기 작동부와 일체형으로 성형되는 인출부를 포함하고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은,
상기 압전박막의 작동부 및 인출부의 동일 표면에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층,
상기 제1 기초 전기도금 전극층의 다른 일 표면에 코팅된 제1 도전층, 및
상기 작동부 및 상기 인출부의 다른 표면에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층을 포함하고,
이 중, 상기 인출부 영역에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층 및 제2 기초 전기도금 전극층은 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판의 전극에 각각 연결하기 위한 것이며, 상기 인출부 영역에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층은 상기 작동부 영역에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내고, 상기 인출부 영역에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층은 상기 작동부 영역에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내며, 상기 제1 기초 전기도금 전극층 및 제2 기초 전기도금 전극층의 극성은 상반된다.
본 발명의 다른 실시예는 압전박막 초음파 센서 전극을 제공하는 것으로, 상기 압전박막은 작동부 및 상기 작동부와 일체형으로 성형된 인출부를 포함하고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은,
상기 압전 박막 작동부의 일 표면에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층,
상기 작동부 일 표면과 동일한 상기 인출부의 일 표면에 코팅된 제1 도전층,
상기 작동부의 다른 표면에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층, 및
상기 인출부의 다른 표면에 코팅된 제2 도전층을 포함하고,
상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층은 상기 압전박막 초음파 센서 구동회로를 포함한 인쇄회로기판의 전극과 각각 연결하기 위한 것으로, 상기 제1 도전층은 상기 제1 기초 전기도금 전극층으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내고, 상기 제2 도전층은 상기 제2 기초 전기도금 전극층으로부터 전류를 받아들이거나 전류를 내보내며, 상기 제1 기초 전기도금 전극층과 제2 기초 전기도금 전극층의 극성은 상반된다.
본 발명의 또 다른 실시예는 압전박막 초음파 센서 전극을 제공하는 것으로, 상기 압전박막은 작동부 및 상기 작동부와 일체형으로 성형된 인출부를 포함하고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은,
상기 압전 박막 작동부의 일 표면에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층,
상기 작동부의 일 표면과 동일한 상기 인출부의 일 표면에 코팅된 제1 도전층,
상기 작동부 및 인출부의 다른 표면에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층을 포함한다.
상기 제1 도전층 및 상기 제2 기초 전기도금 도전층에서 상기 인출부에 전기도금되는 영역은 상기 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판의 전극과 각각 연결하기 위한 것으로, 상기 제1 도전층은 상기 제1 기초 전기도금 전극층으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내고, 상기 제2 기초 전기도금 전극층에서 상기 인출부에 전기도금된 영역은 상기 제2 기초 전기도금 전극층에서 상기 작동부에 전기도금된 영역으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내며, 상기 제1 기초 전기도금 전극층 및 제2 기초 전기도금 전극층의 극성은 상반된다.
본 발명의 실시예 중, 압전박막 인출부와 작동부의 표면에 기초 전극층을 전기도금한 후, 상기 전극층의 다른 표면에 도전층을 코팅하고, 상기 도전층이 전극층의 인출부가 위치하는 영역에 코팅될 때, 인출부 표면전극과 인쇄회로기판의 전극과의 연결에 대한 신뢰성을 개선한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극 및 압전박막의 측면 구조의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극 및 압전박막의 일 표면 구조의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제4 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극 및 압전박막의 분리상태 하의 구조의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극 및 압전박막의 표면 구조의 개략도이다.
도 5는 도 4 중 양전극의 표면 구조의 개략도이다.
도 6은 도 4 중 음전극의 표면 구조의 개략도이다.
본 발명의 목적, 기술방안 및 장점을 더욱 명백하게 이해하도록 하기 위하여, 하기에 도면 및 실시예를 결합하여, 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명한다. 여기에서 서술된 구체적 실시예는 본 발명을 해석하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라는 것이 당연히 이해되어야 할 것이다.
종래기술 중, 압전박막 초음파 센서는 제작 과정 중 압전박막을 일정비율에 따라 스트레치(strech)하여 일정 두께의 압전박막을 얻고, 그리고 나서 압전박막의 표면에 진공 스퍼터링을 통하여 압전박막 초음파 센서의 전극으로 작용하는 전기도금층을 형성한다. 압전박막의 스트레치 과정에 있어서, 형성된 압전박막 표면이 고르지 않고, 스트레치의 방향을 따라, 압전박막이 웨이브 형상, 톱날 형상 등으로 형성되어, 후속되는 진공 스퍼터링 및 전극의 제작 후에, 압전박막 표면에 전기도금층의 두께가 대응적으로 불균일한 분포를 나타내고, 계속해서 압전박막 상의 전극 표면 저항도 불균일하게 나타난다. 이렇게 제작된 압전박막 초음파 센서가 만약 고압구동 하에서 사용된다면, 압전박막 상 전극 표면 저항의 불균일성은 그 표면에 나타난 고주파 전류의 불균일한 유동을 초래할 수 있고, 특히 압전박막의 전류를 받아들이거나 또는 내보내는 인출부에서 장시간 순간적인 고전류는 압전박막의 전극으로 작용하는 전기도금층의 발열이나, 나아가 탈락 또는 휘발을 초래할 수 있다. 또한, 실제 응용 중에, 인출부는 통상 그 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판의 구리전극과 압접방식을 이용하여 통전을 실현하고, 상기 인쇄회로기판의 구리전극 표면은 화학적 식각, 구리표면 압착 공정 등의 원인으로 인해 생성된 표면이 매끄럽지 않기 때문에, 인출부와 인쇄회로기판이 연결될 때 인출부와 구리전극의 표면이 면 연결이 아니라 다수개의 점 연결로 나타나게 되고, 이러한 점 연결은 고압 구동으로 흐른 고주파수의 고전류 하에서, 점 연결 주변의 전기도금층은 장시간 구동 하에서 특히 쉽게 휘발되어, 센서의 사용수명을 감소시킨다. 상술한 기술 문제에 대하여, 본 발명은 압전박막 인출부의 표면에 도전층을 코팅하거나 또는 압전박막 인출부의 표면에 기초 전극층을 전기도금한 후에, 상기 전극층의 다른 표면에 도전층을 코팅한다. 상기 도전층이 전극층의 인출부가 위치하는 영역에 코팅될 때, 인출부 표면 전극과 인쇄회로기판의 전극과의 연결에 대한 신뢰성을 개선한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극 및 압전박막의 측면구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극 및 압전박막의 일 표면의 구조를 나타내는 도면으로서, 설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예와 관련된 부분만을 나타내었다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 압전박막(1)은 구체적으로 작동부(11) 및 작동부(11)와 일체형으로 성형된 인출부(12)를 포함하고, 본 발명의 제1 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극은, 압전박막(1)의 작동부(11) 및 인출부(12)의 동일 표면에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층(2), 제1 기초 전기도금 전극층(2)의 다른 표면에 코팅된 제1 도전층(4), 및 압전박막(1)의 작동부(11) 및 인출부(12)의 다른 표면에 코팅된 제2 기초 전기도금 전극층(3)을 포함하고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 다른 표면에 코팅된 제2 도전층(5)을 추가 포함한다.
그 중, 제1 기초 전기도금 전극층(2) 및 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 인출부(12)에 전기도금된 영역은 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판의 전극과 각각 연결되고, 제1 기초 전기도금 전극층(2)의 인출부(12)에 전기도금된 영역은 제1 기초 전기도금 전극층(2)의 작동부(11)에 전기도금된 영역으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내고, 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 인출부에 전기도금된 영역은 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 작동부(11)에 전기도금된 영역으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보낸다. 제1 도전층(4)은 예정된 형상으로 제1 기초 전기도금 전극층(2)의 작동부(11)에 위치한 영역에 코팅되거나 또는 예정된 형상으로 제1 기초 전기도금 전극층(2)의 인출부(12)에 위치한 영역에 코팅될 수도 있고, 동일하게, 제2 도전층(5)도 예정된 형상으로 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 작동부(11)에 위치한 영역에 코팅되거나 또는 예정된 형상으로 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 인출부(12)에 위치한 영역에 코팅될 수 있다. 제1 기초 전기도금 전극층(2)과 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 극성은 상반되는데, 예를 들어 제1 기초 전기도금 전극층(2)이 양극 일때, 제2 기초 전기도금 전극층(3)은 음극이다.
제1 기초 전기도금 전극층(2)의 다른 표면 및/또는 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 다른 표면에 도전층이 코팅되고, 도전층이 구체적으로 제1 기초 전기도금 전극층(2) 및/또는 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 인출부(12)에 위치한 영역에 코팅될 때, 인출부(12) 표면 전극과 인쇄회로기판의 전극과의 연결에 대한 신뢰성을 개선할 수 있고, 동시에 도전층이 구체적으로 제1 기초 전기도금 전극층(2) 및/또는 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 작동부(11)에 위치한 영역에 코팅될 때, 작동부(11) 표면 전극의 전류 운반 능력을 향상시키고, 나아가 전극 작동의 신뢰성을 향상시킨다.
더욱 구체적으로, 제1 기초 전기도금 전극층(2) 및/또는 제2 기초 전기도금 전극층(3)은 압전박막(1)의 표면에 진공 스퍼터링 또는 화학 전기도금을 통하여 형성된 전기도금층일 수 있고, 그런 후에 레이져 또는 화학 부식 방식을 통해 상기 전기도금층을 이미 설계된 형상으로 형성한다. 제1 기초 전기도금 전극층(2) 및 제2 기초 전기도금 전극층(3)이 모두 압전박막(1)의 표면에 진공 스퍼터링 또는 화학 전기도금을 통하여 형성된 예정된 형상의 전기도금층일 때, 제1 기초 전기도금 전극층(2)으로 작용하는 전기도금층과 제2 기초 전기도금 전극층(3)으로 작용하는 전기도금층은 압전박막(1)에 대응하여 대칭 또는 비대칭 분포를 이룰 수 있다. 제1 도전층(4)은 제1 기초 전기도금 전극층(2)의 다른 표면에 압전박막(1)의 스트레치 방향을 따라 또는 압전박막(1) 스트레치 방향에 수직으로 실크스크린 프린팅 또는 스프레이 코팅 등의 방식을 통해 코팅된 도전물질일 수 있고, 제2 도전층(5)은 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 다른 표면에 압전박막(1)의 스트레치 방향 또는 압전박막(1)의 스트레치 방향에 수직으로 실크스크린 프린팅 또는 스프레이 코팅 등의 방식을 통해 코팅된 도전물질일 수 있으며, 상기 도전물질은 일정한 유연성을 가지고, 재료구조가 비교적 헐거우며 입자가 비교적 커야하는데, 예를 들면 실버 분말, 카본 분말, 실버-카본 혼합 분말, 도전성 고무, 도전성 풀, 도전성 테이프, 금속박막 테이프 또는 연성 인쇄회로기판(PCB) 상의 금속박막 테이프 등 연성의 도전물질이다.
더욱이, 압전박막(1)은 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene Fluoride, PVDF)의 고분자 재료로 제조되지만, 당연히 구체적으로 실현시에는 기타 압전특성을 갖는 결정질 재료를 이용할 수도 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 도전층(4)이 있는 일면으로서, 제1 도전층(4)이 제1 기초 전기도금 전극층(2) 상에서 코팅되는 위치를 예시하였다. 구체적으로, 제1 기초 전기도금 전극층(2)은 압전박막(1) 작동부(11)의 일 표면에 코팅된 장방형 영역 내지 및 압전박막(1) 인출부(12)의 일 표면에 코팅된 띠형상 영역을 포함하고, 상기 띠형상 영역은 상기 장방형의 일 장변으로부터 연장되어 나오며, 제1 기초 전기도금 전극층(4)은 상기 장방형의 일 장변을 따라 상기 장방형 영역 내에 연장된 제1 선형영역(41)에 코팅되고, 및/또는 상기 장방형의 다른 일 장변을 따라 상기 장방형 영역 내에 연장된 제2 선형영역(44)에 코팅되며, 및/또는 상기 장방형의 제1 선형영역(41)과 제2 선형영역(44) 사이의 영역에서 상기 장방형의 일 단변에 근접한 제3 선형영역(42)에 코팅되고, 및/또는 상기 장방형의 제1 선형영역(41)과 제2 선형영역(44) 사이의 영역에서 상기 장방형의 다른 일 단변에 근접한 제4 선형영역(43)에 코팅되며, 및/또는 상기 띠형상 영역 일측의 상기 장방형에 대응하는 장변을 따라 연장되어 형성된 제5 선형영역(45)에 코팅되고, 및/또는 상기 띠형상 영역(41) 다른 일측의 상기 장방형에 대응하는 장변을 따라 연장하여 형성된 제6 선형영역에 코팅된다. 이 중, 제1 선형영역(41) 및 제2 선형영역(44)이 서로 접촉하지 않고, 제3 선형영역(42) 및 제4 선형영역(43)이 서로 접촉하지 않으며, 제5 선형영역(45) 및 제6 선형영역(46)이 서로 접촉하지 않는다. 제2 기초 전기도금 전극층(3) 상에 제2 도전층(5)의 코팅 위치와 제1 기초 전기도금 전극층(2) 상에 제1 도전층(4)의 코팅위치는 유사하거나 동일하기에, 이에 대해 다시 설명하지는 않는다.
본 발명의 실시예가 제공하는 다른 압전박막 초음파 센서는 압전박막 및 압전박막 표면에 코팅된 압전박막 초음파 센서 전극을 포함한다. 이 중, 상기 압전박막 초음파 센서 전극과 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판은 서로 연결되며, 상기 압전박막 초음파 센서 전극으로 위에서 언급한 상기 압전박막 초음파 센서 전극을 이용한다.
본 발명의 제2 실시예는 다른 압전박막 초음파 센서 전극을 제공하는데, 상술한 제1 실시예와 다른 것은, 본 발명의 제2 실시예 중, 압전박막 초음파 센서 전극은, 압전박막(1) 작동부(11)의 일 표면에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층(2), 작동부(11)의 일 표면과 동일한 인출부(12)의 일 표면에 코팅된 제1 도전층(4), 압전박막(1) 작동부(11)의 다른 표면에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층(3), 및 인출부(12)의 다른 표면에 코팅된 제2 도전층(5)을 포함한다. 그 중, 제1 도전층(4) 및 제2 기초 전기도금 전극층(5)은 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판의 전극에 각각 연결되고, 제1 도전층(4)은 제1 기초 전기도금 전극층(2)으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내며, 제2 도전층(5)은 제2 기초 전기도금 전극층(3)으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보낸다. 제1 기초 전기도금 전극층(2)과 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 극성은 상반된다.
이와 같이, 인출부(12)에 도전층을 코팅했기 때문에, 인출부(12) 표면 전극과 인쇄회로기판의 전극의 연결에 대한 신뢰성을 개선하였다.
이외에, 본 발명의 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극은 제1 기초 전기도금 전극층(2)의 다른 표면 및/또는 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 다른 표면에 코팅된 도전층을 추가 포함할 수 있고, 이로써 작동부(11) 표면 전극의 전류 운반 능력을 더욱 향상시키고, 나아가 전극 작동의 신뢰성을 향상시킨다.
본 발명의 제2 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극에 있어서 기타구조, 각 부분의 재료 선택 및 서로 간의 연결관계는 본 발명의 제1 실시예와 유사하거나 동일하기에, 이에 대해 다시 설명하지는 않는다.
본 발명의 제3 실시예는 압전박막 초음파 센서 전극을 제공하는데, 상술한 제2 실시예와 다른 점은, 본 발명의 제3 실시예 중, 압전박막 초음파 센서 전극은, 압전박막(1)의 작동부(11)의 일 표면에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층(2), 작동부(11)의 일 표면과 동일한 인출부(12)의 일 표면에 코팅된 도전층(4), 압전박막(1)의 작동부(11) 및 인출부(12)의 다른 표면에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층(3)을 포함하고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 다른 표면에 코팅된 제2 도전층(5)을 더 포함한다. 이 중, 제1 도전층(4) 및 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 인출부(12)에 코팅된 영역은 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판의 전극에 각각 연결하기 위한 것으로, 제1 도전층(4)은 제1 기초 전기도금 전극층(2)으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내고, 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 인출부(12)에 코팅된 영역은 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 작동부(11)에 코팅된 영역으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내며, 제1 기초 전기도금 전극층(2) 및 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 극성은 상반된다.
이와 같이, 인출부(12)의 일 표면에 도전층을 코팅했기 때문에, 인출부(12) 표면 전극과 인쇄회로기판의 전극과의 연결에 대한 신뢰성을 개선하였다. 그 이외에, 제2 도전층(5)이 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 인출부(12)에 위치한 영역에 위치할 때, 인출부(12) 표면 전극과 인쇄회로기판의 전극과의 연결에 대한 신뢰성을 더욱 개선할 수 있고, 제2 도전층(5)이 제2 기초 전기도금 전극층(3)의 작동부(11)에 위치한 영역에 위치할 때, 작동부(11) 표면 전극의 전류 운반 능력을 더욱 향상시키고, 나아가 전극 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제3 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극에 있어서 기타구조, 각 부분의 재료 선택 및 서로 간의 연결관계는 본 발명의 제2 실시예와 유사하거나 동일하기에, 이에 대해 다시 설명하지는 않는다.
본 발명의 실시예는 압전박막 센서를 더 제공하는데, 압전박막 및 압전박막 표면에 코팅되는 압전박막 초음파 센서 전극을 포함한다. 이 중, 상기 압전박막 초음파 센서 전극 및 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판은 서로 연결되고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은 위에서 언급한 상기 압전박막 초음파 센서 전극을 이용한다.
도 3은 본 발명의 제4 실시예가 제공하는 압전박막 및 그 전극의 분리상태 하의 구조를 나타내는 개략도이고, 도 4는 본 발명의 제4 실시예가 제공하는 압전박막 및 그 전극의 표면 구조를 나타내는 개략도이며, 도 5는 도 4 중 양극의 표면 구조를 나타내는 개략도이고, 도 6은 도 4 중 음극의 표면 구조를 나타내는 개략도으로, 설명 상 편의를 위하여, 본 발명의 실시예와 관련된 부분만을 도시한다.
본 발명의 제4 실시예가 제공하는 압전박막 초음파 센서 전극은 구체적으로 본 발명의 제1 실시예에 따른 전형적인 일 예이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 중, 10은 압전박막, 9는 음극 전기도금층, 8은 음극 도전층, 7은 밀라(Mylar)필름, 6은 보호층, 11은 양극 전기도금층, 12는 양극 전기도금층이다. 실험적으로 장시간의 고압 구동하에서 연속적으로 작동시, 상술한 구조를 이용한 압전박막 초음파 센서 전극은, 전극이 휘발하거나 탈락하여 효력을 잃게 되는 문제를 피할 수 있다.
본 발명의 실시예가 더 제공하는 압전박막 초음파 센서는, 압전박막 및 압전박막 표면에 코팅된 압전박막 초음파 센서 전극을 포함한다. 이 중, 상기 압전박막 초음파 센서 전극 및 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판은 서로 연결되고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은 위에서 언급한 압전박막 초음파 센서 전극을 이용한다.
압전박막 인출부 및 작동부의 표면에 기초 전극층을 전기도금한 후, 상기 전극층의 다른 표면에 도전층을 코팅하기 때문에, 상기 도전층이 전극층의 인출부에 위치한 영역에 코팅되었을 때, 인출부 표면 전극과 인쇄회로기판의 전극과의 연결에 대한 신뢰성을 개선한다. 또한, 압전박막 작동부에 기초 전극층을 전기도금한 후, 전극층의 다른 표면에 도전층을 코팅하기 때문에, 작동부 표면 전극의 전류 운반 능력을 향상시키고, 나아가 전극 작동의 신뢰성을 향상시킨다.
이상에서 상기는 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 원리 내에서 이루어진 어떤 보정, 균등 치환 및 변경 등도 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함되어야 한다.

Claims (10)

  1. 압전박막 초음파 센서 전극에 있어서, 상기 압전박막은 작동부 및 상기 작동부와 일체형으로 성형되는 인출부를 포함하고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은,
    상기 압전박막의 작동부 및 인출부의 동일 표면에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층,
    상기 제1 기초 전기도금 전극층의 다른 표면에 코팅된 제1 도전층, 및
    상기 작동부 및 상기 인출부의 다른 표면에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층을 포함하고,
    상기 인출부 영역에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층 및 제2 기초 전기도금 전극층은 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판의 전극에 각각 연결하기 위한 것으로, 상기 인출부 영역에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층은 상기 작동부 영역에 전기도금된 상기 제1 기초 전기도금 전극층으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내고, 상기 인출부 영역에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층은 상기 작동부 영역에 전기도금된 상기 제2 기초 전기도금 전극층으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내며, 상기 제1 기초 전기도금 전극층 및 제2 기초 전기도금 전극층의 극성이 상반되는 것을 특징으로 하는
    압전박막 초음파 센서 전극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기초 전기도금 전극층의 다른 표면에 코팅된 제2 도전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    압전박막 초음파 센서 전극.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 기초 전기도금 전극층 및/또는 상기 제2 기초 전기도금 전극층은 구체적으로 상기 압전박막 표면에 진공 스퍼터링 또는 화학 전기도금을 통하여 형성된 전기도금층으로서, 그 후 레이져 또는 화학 부식 방식을 통해 상기 전기도금층을 이미 설계된 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는
    압전박막 초음파 센서 전극.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기초 전기도금 전극층 및 상기 제2 기초 전기도금 전극층이 상기 압전박막 표면에 진공 스퍼터링 또는 화학 전기도금으로 형성된 전기도금층일 때, 상기 제1 기초 전기도금 전극층으로 작용하는 전기도금층 및 상기 제2 기초 전기도금 전극층으로 작용하는 전기도금층은 상기 압전박막에 대응하여 대칭 또는 비대칭 분포를 형성하는 것을 특징으로 하는
    압전박막 초음파 센서 전극.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 도전층은 상기 제1 기초 전기도금 전극층의 다른 표면에서 상기 압전박막의 스트레치 방향 또는 상기 압전박막의 스트레치 방향에 수직인 방향을 따라 코팅된 도전물질이고, 상기 제2 도전층은 상기 제2 기초 전기도금 전극층의 다른 표면에서 상기 압전박막의 스트레치 방향 또는 상기 압전박막의 스트레치 방향에 수직인 방향을 따라 코팅된 도전물질인 것을 특징으로 하는
    압전박막 초음파 센서 전극.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 도전층 및/또는 상기 제2 도전층은 실버 분말, 카본 분말, 실버-카본의 혼합 분말 또는 도전성 고무를 이용하여 코팅하거나, 또는 도전성 풀, 도전성 테이프 또는 금속박막 테이프를 이용하여 압접하거나, 또는 도전성 풀, 도전성 테이프 또는 금속박막 테이프를 이용하여 접착연결하거나, 또는 연성 PCB 기판 상의 호일 테이프를 통해 압접 또는 접착연결하는 것을 특징으로 하는
    압전박막 초음파 센서 전극.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 도전층은 실크스크린 프린팅 또는 스프레이 코팅의 방식을 통해 상기 제1 기초 전기도금 전극층의 다른 표면에 코팅되고, 상기 제2 도전층은 실크스크린 프린팅 또는 스프레이 코팅의 방식을 통해 상기 제2 기초 전기도금 전극층의 다른 표면에 코팅되는 것을 특징으로 하는
    압전박막 초음파 센서 전극.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전박막은 폴리비닐리덴 플루오라이드 고분자 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는
    압전박막 초음파 센서 전극.
  9. 압전박막 초음파 센서 전극에 있어서, 상기 압전박막은 작동부 및 상기 작동부와 일체형으로 성형된 인출부를 포함하고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은,
    상기 압전 박막 작동부의 일 표면에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층,
    상기 작동부의 일 표면과 동일한 상기 인출부의 일 표면에 코팅된 제1 도전층,
    상기 작동부의 다른 표면에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층, 및
    상기 인출부의 다른 표면에 코팅된 제2 도전층을 포함하고,
    상기 제1 도전층 및 제2 도전층은 상기 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판의 전극과 각각 연결하기 위한 것으로, 상기 제1 도전층은 상기 제1 기초 전기도금 전극층으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내고, 상기 제2 도전층은 상기 제2 기초 전기도금 전극층으로부터 전류를 받아들이거나 전류를 내보내며, 상기 제1 기초 전기도금 전극층과 상기 제2 기초 전기도금 전극층의 극성이 상반되는 것을 특징으로 하는
    압전박막 초음파 센서 전극.
  10. 압전박막 초음파 센서 전극에 있어서, 상기 압전박막은 작동부 및 상기 작동부와 일체형으로 성형된 인출부를 포함하고, 상기 압전박막 초음파 센서 전극은,
    상기 압전박막의 작동부의 일 표면에 전기도금된 제1 기초 전기도금 전극층,
    상기 작동부의 일 표면과 동일한 상기 인출부의 일 표면에 코팅된 제1 도전층,
    상기 작동부 및 상기 인출부의 다른 표면에 전기도금된 제2 기초 전기도금 전극층을 포함하고,
    상기 제1 도전층 및 상기 제2 기초 전기도금 도전층에서 상기 인출부에 전기도금된 영역은 상기 압전박막 초음파 센서의 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판의 전극과 각각 연결하기 위한 것으로, 상기 제1 도전층은 상기 제1 기초 전기도금 전극층으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내고, 상기 제2 기초 전기도금 전극층에서 상기 인출부에 전기도금된 영역은 상기 제2 기초 전기도금 전극층에서 상기 작동부에 전기도금된 영역으로부터 전류를 받아들이거나 또는 전류를 내보내며, 상기 제1 기초 전기도금 전극층 및 제2 기초 전기도금 전극층의 극성이 상반되는 것을 특징으로 하는
    압전박막 초음파 센서 전극.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103826190A (zh) * 2014-02-13 2014-05-28 海鹰企业集团有限责任公司 小尺寸阵元及由该阵元组成的低旁瓣高频声基阵

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103367628A (zh) * 2012-04-01 2013-10-23 贝辛电子科技（上海）有限公司 一种压电薄膜元件及其制备方法
CN104101311A (zh) * 2014-06-23 2014-10-15 南京航空航天大学 一种用于机械结构中液体层厚度监测的超声传感器
CN106095193A (zh) * 2016-08-01 2016-11-09 江苏日久光电股份有限公司 具有更低阻抗表面电极层的压电薄膜传感器
CN107785479A (zh) * 2016-08-31 2018-03-09 成都汇通西电电子有限公司 压电陶瓷芯片电连接方法及传感器制造方法
CN106848051B (zh) * 2016-12-23 2020-09-04 深圳市豪恩声学股份有限公司 机械能采集装置及其制备方法
CN111326564B (zh) * 2020-03-31 2023-08-08 京东方科技集团股份有限公司 显示装置、显示设备及其控制方法、计算机可读存储介质

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3322382A1 (de) * 1983-06-22 1985-01-10 Preh, Elektrofeinmechanische Werke Jakob Preh Nachf. Gmbh & Co, 8740 Bad Neustadt Verfahren zur herstellung von gedruckten schaltungen
JPS6124290A (ja) * 1984-07-12 1986-02-01 Mitsubishi Electric Corp 圧電フイルムの分極方法
US4902556A (en) * 1989-01-27 1990-02-20 The B. F. Goodrich Company Multi-layer polynorbornene and epoxy laminates and process for making the same
DE69215599T2 (de) * 1991-08-09 1997-06-19 Kureha Chemical Ind Co Ltd Biegsame piezoelektrische Vorrichtung
US5283949A (en) * 1992-11-03 1994-02-08 Jurisich Peter L Method of producing a printed circuit board having a conductive pattern thereon
US5423220A (en) * 1993-01-29 1995-06-13 Parallel Design Ultrasonic transducer array and manufacturing method thereof
JP3684239B2 (ja) * 1995-01-10 2005-08-17 株式会社 日立製作所 低ｅｍｉ電子機器
US6437487B1 (en) * 2001-02-28 2002-08-20 Acuson Corporation Transducer array using multi-layered elements and a method of manufacture thereof
CN2489437Y (zh) * 2001-07-10 2002-05-01 咸寿荣 钛合金电极ptc压电陶瓷元件
JP2005012426A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Toshiba Corp 超音波探触子及びその製造方法
JP4123171B2 (ja) * 2004-03-08 2008-07-23 ソニー株式会社 振動型ジャイロセンサ素子の製造方法、振動型ジャイロセンサ素子及び振動方向調整方法
US20060232171A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 Par Technologies, Llc Piezoelectric diaphragm assembly with conductors on flexible film
CN100424907C (zh) * 2005-12-28 2008-10-08 中国科学院长春应用化学研究所 聚偏氟乙烯压电薄膜传感器及其制备方法
JP2008211863A (ja) 2007-02-23 2008-09-11 Seiko Epson Corp 圧電振動体、電子機器、および圧電振動体の導通実装方法
US7581296B2 (en) * 2007-04-11 2009-09-01 Ge Inspection Technologies, Lp Acoustic stack for ultrasonic transducers and method for manufacturing same
JP5130952B2 (ja) 2008-02-26 2013-01-30 株式会社大真空 圧電振動デバイスおよび圧電振動デバイスの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103826190A (zh) * 2014-02-13 2014-05-28 海鹰企业集团有限责任公司 小尺寸阵元及由该阵元组成的低旁瓣高频声基阵

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Publication number Publication date
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