KR20130020370A

KR20130020370A - 초음파 센서용 케이스 및 이를 이용한 초음파 센서

Info

Publication number: KR20130020370A
Application number: KR1020110082971A
Authority: KR
Inventors: 김범석; 박은태
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-02-27
Also published as: JP2013046408A; US20130043772A1

Abstract

본 발명은 초음파 센서용 케이스 및 이를 이용한 초음파 센서에 관한 것으로서, 통 형상이되, 내측 바닥면이 압전 소자의 배치영역 및 압전 소자의 배치영역의 테두리를 따라 형성된 제1 홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

초음파 센서용 케이스 및 이를 이용한 초음파 센서{Case for Ultrasonic Sensor, and Ultrasonic Sensor using the same}

본 발명은 초음파 센서용 케이스 및 이를 이용한 초음파 센서에 관한 것이다.

초음파 센서는 압전 물질에 전압을 인가함에 따라 압전물질이 변형을 주기적으로 일으키는 것에 의해 초음파가 발생하게 되며, 발생된 초음파가 장애물에 반사되어 돌아오는 초음파를 재측정하여 실제거리를 계산하는 원리의 센서이다.

상술한 초음파 센서는, 자동차가 후진 시 장애물을 검지하여 사고를 예방할 수 있도록 하는 자동차용 후방 안정 장치를 비롯하여 다양한 분야에 적용되고 있는 추세이다.

상술한 초음파 센서는 초음파를 발생시키는 압전 소자를 실장하고 있는 데, 압전 소자의 진동은 케이스 외부로 퍼짐으로써 센서 역할을 수행하게 되는 것이다.

이때, 사물을 감지하는데 요구되는 진동 이외의 노이즈에 해당하는 내부 진동이 발생하게 되는데, 이는 사물 검출 결과의 정확성을 낮추는 요인으로 작용한다.

한편, 초음파 센서는 케이스에 압전 소자를 실장하기 위해 접착제를 이용하는 데, 이때, 접착제의 양을 필요 이상으로 많이 적용하면 압전 소자의 측면으로 흘러 넘쳐 압전 소자의 측면을 타고 올라와 상부면 까지 영향을 주는 경우가 종종 발생한다.

이는, 압전 소자의 진동력의 제어 능력을 감소시켜, 사물 인지를 위한 진동력은 감쇠시키고, 노이즈에 해당하는 진동을 감쇠하는 시간은 증가시킨다는 문제점으로 작용한다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 케이스에 압전 소자를 접착할 때, 접착제가 압전 소자에 영향을 미치지 않도록 하기 위한 초음파 센서용 케이스 및 이를 이용한 초음파 센서를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 측면은 케이스에 기판을 실장할 때 보다 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 실시 예에 의한 초음파 센서용 케이스는, 통 형상이되, 내측 바닥면이 압전 소자의 배치영역 및 상기 압전 소자의 배치영역의 테두리를 따라 형성된 제1 홈을 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 압전 소자의 배치영역의 크기는 상기 압전 소자의 크기에 대응될 수 있다.

또한, 상기 제1 홈과 상기 케이스의 측벽 사이에 상기 압전 소자의 배치영역과 동일한 높이의 이격된 공간을 갖을 수 있다.

또한, 내측 벽면에 케이스의 두께 방향을 기준으로 바닥면으로부터 부품 실장 영역에 대응되도록 이격된 지점으로부터 상기 케이스의 상부면까지 형성된 제2 홈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 홈은 2개의 홈을 포함하며,

상기 2개의 홈 각각은 내측 벽면 중 양측에 서로 대향되게 이격되어 형성될 수 있다.

다른 본 발명의 실시 예에 의한 초음파 센서는,

통 형상이되, 내측 바닥면이 압전 소자의 배치영역 및 상기 압전 소자의 배치영역의 테두리를 따라 형성된 제1 홈을 포함하는 케이스;

상기 압전 소자의 배치영역에 실장되는 압전 소자; 및

상기 압전 소자를 상기 케이스에 실장하기 위한 접착제;를 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 접착제는 에폭시일 수 있다.

또한, 상기 압전 소자의 배치 영역의 크기는 상기 압전 소자의 크기에 대응될 수 있다.

또한, 상기 제2 홈은 2개의 홈을 포함하며,

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 초음파 센서용 케이스 및 이를 이용한 초음파 센서는 케이스의 내측 바닥면 중 압전 소자의 실장 영역 주변에 홈을 형성하기 때문에, 케이스에 압전 소자를 접착할 때, 흘러내리는 접착제가 홈에 유입되어 압전 소자에 영향을 미치지 않는다는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 케이스의 내측 벽면에 홈을 형성하여 케이스에 기판 실장 시 기판에 연결된 전선을 홈에 삽입하기 때문에, 기판을 비롯한 부품의 실장 용이성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 초음파 센서용 케이스의 구성을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 초음파 센서용 케이스의 구성을 나타내는 평면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 초음파 센서의 구성을 나타내는 평면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 압전 소자의 접합 방법을 상세하게 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 제2 홈의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

초음파 센서용 케이스

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 초음파 센서용 케이스의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 초음파 센서용 케이스의 구성을 나타내는 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 초음파 센서의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 압전 소자의 접합 방법을 상세하게 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 제2 홈의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.

도 1에서 도시하는 바와 같이, 초음파 센서용 케이스(110)는 통 형상이되, 내측 바닥면이 압전 소자의 배치영역(121) 및 압전 소자의 배치영역(121)의 테두리를 따라 형성된 제1 홈(120)을 포함할 수 있다.

여기에서, 압전 소자의 배치영역(121)의 크기는 압전 소자의 크기에 대응되도록 형성된다.

즉, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 압전 소자의 배치영역(121)은 압전 소자의 형태(예를 들어, 원형)가 반영한 크기와 동일하게 형성되는 것이다. 이때, '동일'이라 함은 수학적인 의미에서 정확하게 동일한 치수의 두께를 제조오차, 측정오차 등을 감안하여 실질적으로 동일한 평면 크기를 의미하는 것이다.

또한, 초음파 센서용 케이스(110)는 제1 홈(120)과 케이스(110)의 측벽 사이에 압전 소자의 배치영역(121)과 동일한 높이의 이격된 공간(123)을 갖는다.

도 3 및 도 4에서 도시하는 바와 같이, 상술한 제1 홈(120)은 케이스(110) 의 바닥면에 압전 소자(150)가 접착제를 통해 접합될 때, 넘치는 접착제가 흘러들어갈 수 있도록 하는 것이다.

이로 인해, 압전 소자(150)를 접할할 때, 접착제의 양이 많더라도 압전 소자(150)의 측면을 따라 타고 올라가 상부면까지 덮는 문제점을 미연에 방지할 수 있다는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

압전 소자(150)의 측면 및 상부면을 덮는 접착제는 압전 소자(150)의 진동력의 제어 능력을 감소시켜, 사물 인지를 위한 진동력은 감쇠시키고, 노이즈에 해당하는 진동의 감쇠 시간은 증가시킬 수 있는데, 본 발명의 실시예에 의한 제1 홈(120)으로 인해 상술한 문제점을 방지할 수 있는 것이다.

예를 들어, 제1 홈(120)에 흘러들어 간 접착제로 인해 감쇠 시간(Decay time)은 약 10% 이상 단축된다. 이때, 감쇠 시간은 초음파가 발신됨에 따라 발생하는 진동이 감쇠하는데 소요되는 시간을 의미하는 것이다.

또한, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 초음파 센서용 케이스(110)는 내측 벽면에 케이스의 두께 방향을 기준으로 바닥면으로부터 부품 실장 영역에 대응되도록 이격(도 1의 A)된 지점으로부터 케이스(110)의 상부면까지 형성된 제2 홈(130)을 더 포함할 수 있다.

여기에서, 제2 홈(130)은 2개의 홈을 포함하며, 2개의 홈 각각은 내측 벽면 중 양측에 서로 대향되게 이격되어 형성될 수 있다.

상술한 제2 홈(130)은 전기 연결을 위해 기판(도시하지 않음)에 접합된 전선을 끼워 넣을 수 있는 구성으로, 케이스(110)에 기판을 실장할 때, 전선을 케이스(110) 양측에 형성된 제2 홈에 삽입하는 것이다.

이로 인해, 케이스(110)에 기판을 탑재하는 공정이 용이 해진다는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

또한, 도 1의 A는 기판 실장 이전에 케이스에 실장되는 압전소자, 흡음재 등을 위한 공간을 고려한 것이다.

초음파 센서

도 1 및 도 3에서 도시하는 바와 같이, 초음파 센서(100)는 통 형상이되, 내측 바닥면이 압전 소자의 배치영역(121) 및 압전 소자의 배치영역의 테두리를 따라 형성된 제1 홈(120)을 포함하는 케이스(110), 압전 소자의 배치영역에 실장되는 압전 소자(150) 및 압전 소자(150)를 케이스(110)에 실장하기 위한 접착제(140)를 포함할 수 있다.

여기에서, 접착제(140)는 에폭시일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

또한, 압전 소자의 배치 영역(121)의 크기는 압전 소자(150)의 크기에 대응되게 형성될 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 초음파 센서용 케이스 및 이를 이용한 초음파 센서는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100 : 초음파 센서 110 : 케이스
120 : 제1 홈 121 : 압전 소자의 배치영역
123 : 이격 공간 130 : 제2 홈
140 : 접착제 150 : 압전 소자

Claims

통 형상이되, 내측 바닥면이 압전 소자의 배치영역 및 상기 압전 소자의 배치영역의 테두리를 따라 형성된 제1 홈을 포함하는 초음파 센서용 케이스.
청구항 1에 있어서,
상기 압전 소자의 배치영역의 크기는 상기 압전 소자의 크기에 대응되는 초음파 센서용 케이스.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 홈과 상기 케이스의 측벽 사이에 상기 압전 소자의 배치영역과 동일한 높이의 이격된 공간을 갖는 초음파 센서용 케이스.
청구항 1에 있어서,
내측 벽면에 케이스의 두께 방향을 기준으로 바닥면으로부터 부품 실장 영역에 대응되도록 이격된 지점으로부터 상기 케이스의 상부면까지 형성된 제2 홈을 더 포함하는 초음파 센서용 케이스.
청구항 4에 있어서,
상기 제2 홈은 2개의 홈을 포함하며,
상기 2개의 홈 각각은 내측 벽면 중 양측에 서로 대향되게 이격되어 형성되는 초음파 센서용 케이스.
통 형상이되, 내측 바닥면이 압전 소자의 배치영역 및 상기 압전 소자의 배치영역의 테두리를 따라 형성된 제1 홈을 포함하는 케이스;
상기 압전 소자의 배치영역에 실장되는 압전 소자; 및
상기 압전 소자를 상기 케이스에 실장하기 위한 접착제;
를 포함하는 초음파 센서.
청구항 6에 있어서,
상기 접착제는 에폭시인 초음파 센서.
청구항 6에 있어서,
상기 압전 소자의 배치 영역의 크기는 상기 압전 소자의 크기에 대응되는 초음파 센서.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 홈과 상기 케이스의 측벽 사이에 상기 압전 소자의 배치영역과 동일한 높이의 이격된 공간을 갖는 초음파 센서.
청구항 6에 있어서,
내측 벽면에 케이스의 두께 방향을 기준으로 바닥면으로부터 부품 실장 영역에 대응되도록 이격된 지점으로부터 상기 케이스의 상부면까지 형성된 제2 홈을 더 포함하는 초음파 센서.
청구항 10에 있어서,
상기 제2 홈은 2개의 홈을 포함하며,
상기 2개의 홈 각각은 내측 벽면 중 양측에 서로 대향되게 이격되어 형성되는 초음파 센서.