KR20150025466A - 압전 진동자용 압전편 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

압전 진동자용 압전편 및 그 제조 방법이 개시된다. 베이스; 및 상기 베이스에 연결되며, 그루브(groove)가 형성되는 진동암을 포함하고, 상기 그루브의 내측 일면은, 상기 그루브의 상단부에서 하방으로 제1 각도를 가지도록 연장되는 제1 경사면; 및 상기 제1 경사면의 하단부에서 하방으로 상기 제1 각도보다 큰 제2 각도를 가지도록 연장되는 제2 경사면을 포함하며, 상기 그루브의 깊이에 대한 상기 제1 경사면의 깊이의 비가 0.5 이상 1이하인 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편 및 그 제조 방법이 제공된다.
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Description

압전 진동자용 압전편 및 그 제조 방법{PIEZOELECTRIC PIECE FOR PIEZOELECTRIC VIBRATOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 압전 진동자용 압전편 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
압전 진동자는 외부에서 전압이 가해지면 압전현상에 의해 진동하고, 그 진동을 통해서 주파수를 발생시키는 장치이다. 압전 진동자에 의하면 안정된 주파수 획득이 가능하므로 압전 진동자는 주파수 발진기, 주파수 조정기, 주파수 변환기 등의 여러 용도로 사용될 수 있다.
압전 진동자의 압전소재로는 뛰어난 압전특성을 갖는 수정(crystal)이 사용될 수 있다. 또한, 다양한 종류의 압전 진동자 중 소리굽쇠(tuning fork)형의 압전 진동자는, 평행하게 배치되는 한 쌍의 진동부와, 한 쌍의 진동부를 고정하는 기부로 형성될 수 있다. 압전 진동자에 전압이 인가되면, 한 쌍의 진동부가 가까워지거나 멀어짐으로써 공진 주파수가 발생한다.
소리굽쇠형의 압전 진동자의 성능은 전극간 거리에 영향을 받으며, 전극 간 거리가 작아질수록 저항이 낮아질 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0061262호(2013.06.11, 압전 진동자 및 그 제조 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 제1 경사면과 상기 제2 경사면을 포함하는 그루브가 구비된 압전 진동자용 압전편 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스; 및 상기 베이스에 연결되며, 그루브(groove)가 형성되는 진동암을 포함하고, 상기 그루브의 내측 일면은, 상기 그루브의 상단부에서 하방으로 제1 각도를 가지도록 연장되는 제1 경사면; 및 상기 제1 경사면의 하단부에서 하방으로 상기 제1 각도보다 큰 제2 각도를 가지도록 연장되는 제2 경사면을 포함하며, 상기 그루브의 깊이에 대한 상기 제1 경사면의 깊이의 비가 0.5 이상 1이하인 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편이 제공된다.
상기 제1 각도는 10°이하일 수 있다.
상기 그루브의 내측 일면과 대향하는 상기 그루브의 내측 타면은 상기 그루브의 바닥에 대해 수직한 면을 포함하도록 형성될 수 있다.
상기 그루브는 복수로 이루어질 수 있다.
상기 그루브의 바닥에는 상기 그루브의 바닥 측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성되는 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 그루브는 상기 진동암의 일면 및 타면에 각각 형성될 수 있다.
상기 진동암 일면에 형성되는 상기 그루브 형상과 상기 진동암 타면에 형성되는 상기 그루브 형상은 서로 대칭을 이룰 수 있다.
상기 진동암 일면에 형성되는 상기 그루브의 개수와 상기 진동암 타면에 형성되는 상기 그루브의 개수는 서로 상이할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 베이스와 상기 베이스에서 연장되는 진동암을 포함하는 압전체를 제공하는 단계; 상기 진동암 폭방향으로의 양단 사이에 복수의 개구부가 이격하여 배치되는 마스크 패턴을 형성하는 단계; 상기 진동암을 상기 진동암의 두께방향으로 에칭하여, 상기 진동암에 복수의 상기 개구부 각각에 대응하는 에칭홈을 형성하는 단계; 및 인접하는 단일의 상기 에칭홈이 서로 연결되도록 상기 에칭홈을 상기 진동암의 두께방향으로 에칭하여, 상기 진동암에 그루브를 형성하는 단계를 포함하는 압전 진동자용 압전편 제조 방법이 제공된다.
상기 진동암에 그루브를 형성하는 단계는, 상기 그루브의 내측 일면에, 상단부에서 하방으로 제1 각도를 가지도록 연장되는 제1 경사면과 상기 제1 경사면의 하단부에서 하방으로 상기 제1 각도보다 큰 제2 각도를 가지도록 연장되는 제2 경사면을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 마스크 패턴을 형성하는 단계는, 상기 진동암에 마스크층을 형성하는 단계; 상기 마스크층 상에 상기 마스크 패턴의 위치에 대응하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 마스크 패턴을 제외한 상기 마스크층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 레지스트 패턴을 형성하는 단계는, 상기 마스크층 상에 포토 레지스트를 도포하는 단계; 상기 레지스트 패턴을 제외한 상기 포토 레지스트를 노광하는 단계; 및 상기 포토 레지스트를 현상하여 상기 레지스트 패턴을 제외한 상기 포토 레지스트를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 진동암 상에 그루브(groove)를 형성하는 단계는, 상기 진동암 상에 상기 그루브를 복수로 형성할 수 있다.
상기 진동암에 그루브(groove)를 형성하는 단계 이후에, 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 진동암에 그루브(groove)를 형성하는 단계는, 상기 그루브 바닥에 상기 그루브 바닥 측으로 갈수록 단면적이 커지는 돌출부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 진동암에 그루브(groove)를 형성하는 단계 이후에, 상기 돌출부를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 진동암에 그루브(groove)를 형성하는 단계는, 상기 진동암의 일면 및 타면에 각각 상기 그루브를 형성할 수 있다.
상기 진동암 일면에 형성되는 상기 그루브의 개수와 상기 진동암 타면에 형성되는 상기 그루부의 개수를 서로 상이할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 압전편의 전극 간 거리가 감소됨에 따라 압전편의 저항이 감소되어 압전편에서 발생하는 공진 주파수가 안정될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편의 압전 진동자를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 5 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편 제조 방법을 나타낸 공정도.
본 발명에 따른 압전 진동자용 압전편 및 그 제조 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편의 압전 진동자를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자(100)는 압전소자를 이용하는 진동자로서 도 1에 도시된 바와 같이, 튜닝포크(tuning fork)형일 수 있다. 튜닝포크 형의 압전 진동자(100)는 압전편(110)과 압전편(110) 상에 형성되는 전극을 포함할 수 있다.
압전 진동자용 압전편(110)은 베이스(111)와 진동암(112)을 포함할 수 있다. 압전편(110)은 압전재료, 예를 들면, 수정(crystal)으로 제조될 수 있다.
압전편(110)은 전원의 인가에 따라 진동하게 된다. 전원은 베이스(111) 상의 전극을 통하여 인가되어 진동암(112) 상의 전극까지 전달된다. 이에 따라, 진동암(112)이 진동을 하며, 진동암(112)의 진동에 의하여 공진 주파수가 발생하게 된다.
진동암(112)은 한 쌍으로 형성될 수 있으며, 한 쌍의 진동암(112)은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 이 경우, 베이스(111)는 한 쌍의 진동암(112)이 연접되는 부분이 될 수 있다.
도 2를 참조하면, 진동암(112)에는 그루브(120)가 형성될 수 있다. 그루브(120)는 진동암(112)의 일부에 형성되는 오목한 영역이다. 진동암(112)이 한 쌍으로 형성되는 경우, 그루브(120)는 한 쌍의 진동암(112) 각각에 형성될 수 있다. 또한, 진동암(112)의 일면 및 타면에 모두 형성될 수 있다. 이와 같은 그루브(120)에 의하면 전극 간의 거리가 감소될 수 있으며 이에 따라 압전편(110)의 저항이 감소될 수 있다.
그루브(120)의 내측 일면은, 제1 경사면과 제2 경사면을 포함할 수 있다. 제1 경사면은 그루브(120)의 상단부에서 하방으로 제1 각도(α1)를 가지도록 연장되는 면이다. 제2 경사면은 제1 경사면의 하단부에서 하방으로 제2 각도(α1)를 가지도록 연장되는 면이다. 이 경우, 제2 각도(α1)는 제1 각도(α1)보다 크다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 각도(α1)와 제2 각도(α1)는, 압전편(110)의 단면을 보았을 때, 그루브(120)의 바닥에 수직한 선을 기준으로 측정되는 경사면의 각도이다.
압전편(110)이 수정으로 제조되고, 압전편(110)이 에칭되어 그루브(120)가 형성되는 경우, 수정의 특성을 이용하면 제1 경사면과 제2 경사면을 가지는 그루브(120)가 형성될 수 있다.
한편, 그루브(120)의 깊이(h1)에 대한 제1 경사면의 깊이(h2)의 비는 0.5 이상 1 이하가 될 수 있다.
제1 경사면 깊이(㎛) 깊이 비(%) 저항(kohm)
1 2 175
3 7 160
5 11 148
10 23 137
15 34 125
20 45 115
22 50 90
24 55 85
26 59 80
28 64 76
30 68 72
35 80 62
40 91 52
44 100 41
상기의 [표 1]은 그루브(120)의 깊이(h1)가 45㎛인 경우에 있어서, 제1 경사면의 깊이(h2), 그루브(120)의 깊이(h1)와 제1 경사면의 깊이(h2)의 깊이 비 및 그에 따른 저항의 크기를 나타낸 데이터이다. [표 1]에 의하면, 저항이 90kohm 이하가 되는 구간은 그루브(120)의 깊이(h1)와 제1 경사면의 깊이(h2) 비가 0.5 이상 1 이하인 구간이다.
발진소자는 발진회로와 함께 사용된다. 이 경우, 발진소자의 발진회로가 작동하기 위하여는 발진소자와 발진회로의 매칭(matching)이 필요하다. 튜닝포크형의 압전 진동자(100)가 발진회로와 매칭될 수 있는 최대 저항은 90kohm이다. 저항이 90kohm 이상으로 지나치게 큰 경우에는 발진회로가 정상적으로 작동할 수 없다.
따라서, [표 1]에서는, 압전편(110)의 저항이 90 kohm 이하인 경우인, 그루브(120)의 깊이(h1)와 제1 경사면의 깊이(h2) 비가 0.5 이상 1 이하인 경우에, 압전 진동자(100)가 발진소자로서의 정상적인 기능을 가질 수 있다.
그루브(120)의 내측 일면이 상술한 바와 같은 형상을 가지게 되는 경우, 그루브(120) 상단부와 하단부에서 전극 간의 거리 각각이 거의 동일하게 될 수 있다. 이에 따라 저항이 90 kohm 이하로 충분히 작아질 수 있다.
한편, 제1 각도(α1)는 10°이하일 수 있다.
제1 경사면 깊이(㎛) 깊이 비(%) 저항(kohm)
1 2 182
3 7 178
5 11 174
10 23 163
15 34 153
20 45 143
22 50 139
24 55 135
26 59 130
28 64 126
30 68 122
35 80 112
40 91 102
44 100 94
[표 2]는 제1 경사면의 제1 각도(α1)를 10°를 초과하는 11°로 형성한 경우에 압전편(110)의 저항을 나타낸다. 이 경우, 그루브(120)의 깊이(h1)에 대한 제1 경사면의 깊이(h2)의 깊이 비에 무관하게 압전편(110) 저항이 90 kohm을 초과하게 된다. 상술한 원리에 의할 때, 제1 각도(α1)는 10°이하일 때 압전 진동자(100)가 효율적으로 작동될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 각도(α1)가 10°이하가 되는 경우, 그루브(120) 상단부와 하단부에서 전극 간의 거리 각각이 거의 동일하게 되는 효과가 극대화될 수 있다. 특히, 제1 각도(α1)가 0°가 되는 경우에는 그루브(120)의 내측벽이 그루브(120)의 바닥에 대해 수직으로 형성되므로 그루브(120) 상단부와 하단부에서 측정되는 전극 간의 거리가 동일할 수 있다. 이 경우, 저항이 충분히 작아지는 효과가 나타나게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 그루브(120) 내측 일면과 대향하는 그루브(120) 내측 타면은 그루브(120) 바닥에 대해 수직한 면을 포함할 수 있다. 이러한 내측 타면은, 압전편(110)이 수정으로 제조되는 경우, 수정의 성질에 의하여 형성될 수 있다.
또한, 그루브(120)는 복수로 이루어질 수 있다. 그루브(120)가 복수로 형성되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 그루브(120)와 그루브(120) 사이에 벽(wall)(123)이 형성될 수 있다. 이와 같은 벽(123)은 중량체의 기능을 할 수 있다.
그루브(120)의 바닥에는 돌출부(160)가 형성될 수 있다. 돌출부(160)는 그루브(120)의 바닥 측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성되며, 단부가 첨예하게 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 그루브(120)는 진동암(112)의 일면 및 타면에 각각 형성될 수 있다. 이 경우, 진동암(112) 일면에 형성되는 그루브(120) 형상과 진동암(112) 타면에 형성되는 그루브(120) 형상은 서로 대칭을 이룰 수 있다. 즉, 모든 그루브(120)의 내측 일면 각각에는 제1 경사면과 제2 경사면이 형성될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 진동암(112) 일면에 형성되는 그루브(120)와 진동암(112) 타면에 형성되는 그루브(120)는 서로 비대칭을 이룰 수 있다. 즉, 상기 진동암(112) 일면에 형성되는 그루브(120)의 개수와 진동암(112) 타면에 형성되는 그루브(120)의 개수는 서로 상이할 수 있다. 이와 같이, 압전편(110)은 다양한 형상으로 제조될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따라, 제1 경사면과 제2 경사면을 가지는 그루브(120)에 의하면, 저항이 충분히 감소될 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편(110)에 대하여 설명하였다. 다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편(110) 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편 제조 방법을 나타낸 공정도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편(110) 제조 방법은, 압전체(130)를 제공하는 단계(S110), 압전체(130) 상에 마스크층(140)을 적층하는 단계(S120), 마스크층(140) 상에 레지스트 패턴(151)을 형성하는 단계(S130), 마스크 패턴(141)을 형성하는 단계(S140), 에칭홈(A)을 형성하는 단계(S150), 그루브(120)를 형성하는 단계(S160) 및 돌출부(160)를 제거하는 단계(S170)를 포함할 수 있다.
압전체(130)를 제공하는 단계(S110)는 베이스(111)와 진동암(112)을 포함하는 압전체(130)를 준비하는 단계이다. 압전체(130)는 압전재료로 형성되며, 수정을 포함하는 재료일 수 있다. 또한, 진동암(112)은 실질적으로 진동을 하는 부분이며 베이스(111)로부터 연장된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 압전체(130) 상에 마스크층(140)을 적층하는 단계(S120)는 마스크 패턴(141)을 형성하기 위하여 압전체(130) 상면 전체에 마스크층(140)을 적층하는 단계이다. 이 경우, 마스크층(140)은 구리(Cu), 금(Au)을 포함하는 금속일 수 있다.
마스크층(140) 상에 레지스트 패턴(151)을 형성하는 단계(S130)는 마스크 패턴(141)을 형성하기 위하여 마스크층(140) 상에 레지스트 패턴(151)을 선행적으로 형성하는 단계이이다. 이 경우, 레지스트 패턴(151)은 마스크 패턴(141)과 동일한 패턴을 가질 수 있다.
레지스트 패턴(151)을 형성하는 단계(S130)는, 마스크층(140)에 포토 레지스트(150)를 도포하는 단계(S131), 포토 레지스트(150)를 노광하는 단계(S132) 및 포토 레지스트(150)를 현상하는 단계(S133)를 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 마스크층(140)에 포토 레지스트(150)를 도포하는 단계(S131)는 마스크층(140)의 상면 전체에 포토 레지스트(150)를 도포하는 단계이다. 포토 레지스트(150)는 스프레이 방식으로 도포될 수 있다.
포토 레지스트(150)를 노광하는 단계(S132)는 레지스트 패턴(151)을 제외한 포토 레지스트(150)에 UV를 조사하는 단계이다. 이 경우, 포토마스크가 사용될 수 있으며, 포토 마스크는 레지스트 패턴(151)에 한하여 UV를 차단시키는 역할을 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 포토 레지스트(150)를 현상하는 단계(S133)는 레지스트 패턴(151)을 제외한 포토 레지스트(150)를 제거하는 단계이다. 레지스트 패턴(151)을 제외한 포토 레지스트(150)는 현상액에 의하여 제거될 수 있다. 이는, 포토 레지스트(150) 중 노광 단계에서 UV가 조사된 영역만 제거되는 것이다. 도 7에는 레지스트 제거 영역(152)이 도시되어 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 마스크 패턴(141)을 형성하는 단계(S140)는 마스크층(140) 일부를 제거하여 마스크 패턴(141)을 형성하는 단계이다. 이 경우, 마스크 패턴(141)은 진동암(112)의 폭방향으로의 양단 사이에 복수의 개구부(142)가 이격하여 배치되도록 형성된다. 또한, 마스크 패턴(141)은 레지스트 패턴(151)과 대응되게 형성된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 마스크 패턴(141)을 형성하는 단계(S140) 이후에 레지스트 패턴(151)을 제거하는 단계가 더 포함될 수 있으며, 이 경우, 레지스트 패턴(151)은 박리될 수 있다.
도 10을 참조하면, 에칭홈(A)을 형성하는 단계(S150)는 진동암(112)을 진동암(112)의 두께방향으로 에칭하여 마스크 패턴(141)의 개구부(142)에 대응하도록 진동암(112)에 에칭홈(A)을 형성하는 단계이다. 에칭홈(A)은 마스크 패턴(141)의 개구부(142)가 일부 에칭되어 쐐기 형상으로 형성되는 홈이다.
도 11을 참조하면, 그루브(120)를 형성하는 단계(S160)는 에칭홈(A)을 계속 진동암(112)의 두께방향으로 에칭하여 인접하는 단일의 에칭홈(A)을 서로 연결시킴으로써 진동암(112)에 그루브(120)를 형성하는 단계이다. 즉, 에칭홈(A)이 계속적으로 에칭이 됨에 따라 에칭 깊이가 깊어지고, 에칭 폭도 넓어지게 되며, 결국은 인접하는 다른 에칭홈(A)과의 경계가 없어지게 된다. 궁극적으로는 복수의 에칭홈(A)으로부터 하나의 그루브(120)가 형성될 수 있다.
이 경우, 에칭홈(A)을 형성하는 단계(S150)와 그루브(120)를 형성하는 단계(S160)는 연속적으로 진행될 수 있다.
그루브(120)가 복수의 에칭홈(A)으로부터 형성되는 경우로써, 압전편(110)이 수정으로 제조된 경우, 그루브(120)의 내측벽은 수직에 가까운 형상을 가질 수 있다. 그루브(120)가 형성됨에 있어, 에칭 시간이 길어지면 그루브(120)의 내측벽이 가지는 경사면은 점점 수직에 가까워지기 때문이다. 그루브(120)의 내측벽이 수직에 가까운 경사면을 가지는 경우에는 그루브(120) 상단부와 하단부에서 각각 측정되는 전극 간의 거리가 서로 거의 동일할 것이므로, 압전편(110)의 저항이 감소될 수 있다.
한편, 그루브(120)의 내측 일면에는 상단부에서 하방으로 제1 각도(α1)를 가지도록 연장되는 제1 경사면과 상기 제1 경사면의 하단부에서 하방으로 상기 제1 각도(α1)보다 큰 제2 각도(α1)를 가지도록 연장되는 제2 경사면이 형성될 수 있다.
그루브(120)는 진동암(112)에서 복수로 형성될 수 있다. 또한, 그루브(120)는 진동암(112)의 일면 및 타면에 각각 형성될 수 있다. 이 경우, 진동암(112)의 일면에 형성되는 그루브(120)와 진동암(112)의 타면에 형성되는 그르부가 서로 대칭인 구조를 가질 수 있다.
또는, 진동암(112)의 일면에 형성되는 그루브(120)와 진동암(112)의 타면에 형성되는 그루브(120)가 서로 비대칭인 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 진동암(112)의 일면에 형성되는 그루브(120) 개수와 진동암(112)의 타면에 형성되는 그루브(120) 개수가 서로 상이할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 그루브(120)를 형성하는 단계(S160) 이후에, 마스크 패턴(141)을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 마스크 패턴(141)의 일부는, 진동암(112)에 그루브(120)가 형성됨에 따라 함께 제거될 수 있으나, 마스크 패턴(141)의 또 다른 일부(예를 들어, 진동암(112)의 양단에 위치하는 부분)는 그대로 잔류할 수 있다. 이 경우, 마스크 패턴(141)을 제거하는 단계가 요구될 수 있다. 마스크 패턴(141)은 에칭으로 제거될 수 있다.
한편, 그루브(120)를 형성하는 단계는 그루브(120) 바닥에 돌출부(160)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 돌출부(160)는 그루브(120) 바닥 측으로 갈수록 단면적이 커지는 것으로 단부가 뾰족하게 형성될 수 있다.
그루브(120)가 에칭홈(A)으로부터 형성되는 경우, 마스크 패턴(141)에 의하여 커버되는 부분 중 일부가 그루브(120) 바닥에 돌출부(160)로서 남아있을 수 있다. 돌출부(160)는 압전편(110) 형상의 다양성을 확보해줄 수 있다.
도 13을 참조하면, 돌출부(160)를 제거하는 단계(S170)는 진동암(112)에 그루브(120)를 형성하는 단계 이후에, 그루브(120) 바닥에 형성된 돌출부(160)를 제거하는 단계이다. 이는 사용자의 요구에 따라 포함되거나 포함되지 않는 단계일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 진동자용 압전편 제조 방법에 의하면, 전극 간의 거리가 좁은 압전편의 제조가 용이해질 수 있다. 따라서 압전 진동자가 소형화될 수 있으며, 압전 진동자의 수율이 향상될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 압전 진동자
110: 압전편
111: 베이스
112: 진동암
120: 그루브
121: 제1 경사면
122: 제2 경사면
123: 벽
130: 압전체
140: 마스크층
141: 마스크 패턴
142: 개구부
150: 포토 레지스트
151: 레지스트 패턴
152: 레지스트 제거 영역
160: 돌출부
A: 에칭홈

Claims (18)

  1. 베이스; 및
    상기 베이스에 연결되며, 그루브(groove)가 형성되는 진동암을 포함하고,
    상기 그루브의 내측 일면은,
    상기 그루브의 상단부에서 하방으로 제1 각도를 가지도록 연장되는 제1 경사면; 및
    상기 제1 경사면의 하단부에서 하방으로 상기 제1 각도보다 큰 제2 각도를 가지도록 연장되는 제2 경사면을 포함하며,
    상기 그루브의 깊이에 대한 상기 제1 경사면의 깊이의 비가 0.5 이상 1이하인 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 각도는 10°이하인 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그루브의 내측 일면과 대향하는 상기 그루브의 내측 타면은 상기 그루브의 바닥에 대해 수직한 면을 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 그루브는 복수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 그루브의 바닥에는 상기 그루브의 바닥 측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 그루브는 상기 진동암의 일면 및 타면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 진동암 일면에 형성되는 상기 그루브 형상과 상기 진동암 타면에 형성되는 상기 그루브 형상은 서로 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 진동암 일면에 형성되는 상기 그루브의 개수와 상기 진동암 타면에 형성되는 상기 그루브의 개수는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편.
  9. 베이스와 상기 베이스에서 연장되는 진동암을 포함하는 압전체를 제공하는 단계;
    상기 진동암 폭방향으로의 양단 사이에 복수의 개구부가 이격하여 배치되는 마스크 패턴을 형성하는 단계;
    상기 진동암을 상기 진동암의 두께방향으로 에칭하여, 상기 진동암에 복수의 상기 개구부 각각에 대응하는 에칭홈을 형성하는 단계; 및
    인접하는 단일의 상기 에칭홈이 서로 연결되도록 상기 에칭홈을 상기 진동암의 두께방향으로 에칭하여, 상기 진동암에 그루브를 형성하는 단계를 포함하는 압전 진동자용 압전편 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 진동암에 그루브를 형성하는 단계는,
    상기 그루브의 내측 일면에, 상단부에서 하방으로 제1 각도를 가지도록 연장되는 제1 경사면과 상기 제1 경사면의 하단부에서 하방으로 상기 제1 각도보다 큰 제2 각도를 가지도록 연장되는 제2 경사면을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 마스크 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 진동암에 마스크층을 형성하는 단계;
    상기 마스크층 상에 상기 마스크 패턴의 위치에 대응하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크 패턴을 제외한 상기 마스크층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 레지스트 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 마스크층 상에 포토 레지스트를 도포하는 단계;
    상기 레지스트 패턴을 제외한 상기 포토 레지스트를 노광하는 단계; 및
    상기 포토 레지스트를 현상하여 상기 레지스트 패턴을 제외한 상기 포토 레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 진동암 상에 그루브(groove)를 형성하는 단계는,
    상기 진동암 상에 상기 그루브를 복수로 형성하는 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 진동암에 그루브(groove)를 형성하는 단계 이후에,
    상기 마스크 패턴을 제거하는 단계를 더 포함하는 압전 진동자용 압전편 제조 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 진동암에 그루브(groove)를 형성하는 단계는,
    상기 그루브 바닥에 상기 그루브 바닥 측으로 갈수록 단면적이 커지는 돌출부를 형성하는 단계를 포함하는 압전 진동자용 압전편 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 진동암에 그루브(groove)를 형성하는 단계 이후에,
    상기 돌출부를 제거하는 단계를 더 포함하는 압전 진동자용 압전편 제조 방법.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 진동암에 그루브(groove)를 형성하는 단계는,
    상기 진동암의 일면 및 타면에 각각 상기 그루브를 형성하는 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 진동암 일면에 형성되는 상기 그루브의 개수와 상기 진동암 타면에 형성되는 상기 그루부의 개수를 서로 상이한 것을 특징으로 하는 압전 진동자용 압전편 제조 방법.
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