KR20190073953A - Sound sensor and method for manufacturing the same - Google Patents

Sound sensor and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20190073953A
KR20190073953A KR1020170175222A KR20170175222A KR20190073953A KR 20190073953 A KR20190073953 A KR 20190073953A KR 1020170175222 A KR1020170175222 A KR 1020170175222A KR 20170175222 A KR20170175222 A KR 20170175222A KR 20190073953 A KR20190073953 A KR 20190073953A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acoustic
flexible substrate
acoustic sensor
base substrate
substrate
Prior art date
Application number
KR1020170175222A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102394585B1 (en
Inventor
심재삼
유일선
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020170175222A priority Critical patent/KR102394585B1/en
Publication of KR20190073953A publication Critical patent/KR20190073953A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102394585B1 publication Critical patent/KR102394585B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R23/00—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/006—Interconnection of transducer parts
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/0154—Polyimide

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

A sound sensor and a manufacturing method thereof are disclosed. According to an embodiment of the present invention, the sound sensor comprises: a flexible board having flexibility; a plurality of sound sensing bodies vibrating an upper end unit according to an input sound signal while inserting a column-shaped lower end unit inserted into the flexible board; and an electrode line connected to the plurality of sound sensing bodies on a lower surface of the flexible board and transferring an electrical signal generated by vibrating the sound sensing body to a signal processing circuit.

Description

음향센서 및 이의 제조방법{SOUND SENSOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a sound sensor and a method of manufacturing the same.

본 발명은 음향센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an acoustic sensor and a method of manufacturing the same.

일반적으로 음향센서는 물리적인 소리를 전기적인 신호로 변환하는 장치이다. Generally Acoustic sensors are devices that convert physical sound into electrical signals.

상기 음향센서는 측정하고자 하는 주파수 대역과 매질 및 측정 대상에 따라 음파 또는 초음파를 받아서 그 진동에 따른 전기신호를 발생하는 마이크로폰, 수중의 음향을 청취하여 표적을 찾아내는 하이드로폰(수중청음기), 초음파센서, 및 음향방출센서 등이 있다. The acoustic sensor includes a microphone for receiving a sound wave or an ultrasonic wave according to a frequency band and a measurement target to be measured and generating an electric signal according to the vibration, a hydrophone (hydrophone) for detecting a target by listening to the sound in the water, , And acoustic emission sensors.

또한, 상기 음향센서는 측정 가능한 주파수 대역 폭에 따라 공진형과 광대역형으로 분류할 수 있다. In addition, the acoustic sensor can be classified into a resonance type and a broadband type according to a measurable frequency band width.

이때, 상기 공진형은 신호의 수신 감도가 좋고, 신호대잡음비(SNR)가 높은 장점이 있으나, 측정할 수 있는 주파수 대역이 좁은 단점이 있다. At this time, the resonance type has a good reception sensitivity of a signal and a high signal-to-noise ratio (SNR), but has a disadvantage that a frequency band to be measured is narrow.

그리고 상기 광대역형은 측정 주파수 대역이 상대적으로 넓지만, 수신 감도가 낮고, 신호대잡음비가 낮은 단점이 있다. The broadband type has a disadvantage in that the measurement frequency band is relatively wide, but the reception sensitivity is low and the signal-to-noise ratio is low.

이러한 음향센서를 복수개로 구비하여 서로 다른 방향에서 전달되는 소리를 추적함으로써, 소리의 발생 방향을 추적 및 인식하게 하는 음향센서 어레이 기술도 연구 및 개발되고 있다. An acoustic sensor array technology for tracking and recognizing the direction of sound generation by tracking a sound transmitted from different directions by providing a plurality of such acoustic sensors has been researched and developed.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명의 실시 예는 유연기판의 상부에 한번의 공정으로 음향감지체를 형성하여 공정수를 줄임과 동시에, 전방향으로 고감도를 이루는 지향 특성을 가진 음향센서 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide an acoustic sensor having a directional characteristic that reduces the number of processes and forms a high sensitivity in all directions by forming an acoustic sensing body in a single step on a flexible substrate and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명의 실시 예는 유연기판을 사용하여 설치하고자 하는 표면의 상태에 상관없이 적용할 수 있는 음향센서 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다. In addition, embodiments of the present invention provide an acoustic sensor and a method of manufacturing the same that can be applied regardless of the state of a surface to be installed using a flexible substrate.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 유연성을 가지는 유연기판, 기둥형태로 이루어져 하단부가 상기 유연기판에 관통 삽입된 상태로, 상단부가 입력되는 음향신호에 따라 진동하는 복수개의 음향감지체, 및 상기 유연기판의 하면에서 상기 복수개의 음향감지체와 연결되고, 상기 음향감지체가 진동함에 따라 발생하는 전기적인 신호를 신호처리회로에 전달하는 전극라인을 포함하는 음향센서를 제공할 수 있다. In one or more embodiments of the present invention, a flexible substrate having flexibility, a plurality of acoustic sensing bodies oscillating according to an acoustic signal to which an upper end portion is input in a state that a lower end portion is inserted into the flexible substrate, And an electrode line connected to the plurality of acoustic sensing elements on the lower surface of the flexible substrate and transmitting an electrical signal generated by the acoustic sensing element to the signal processing circuit.

또한, 상기 유연기판은 폴리이미드(Polyimide) 또는 폴리디메치실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS) 중, 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. In addition, the flexible substrate may be made of any one of polyimide and polydimethylsiloxane (PDMS).

또한, 상기 복수개의 음향감지체는 상기 유연기판 상에 복수개의 동일한 길이와, 복수개의 상이한 길이로 형성되어 설정 간격을 두고 배치될 수 있다. The plurality of acoustic sensing bodies may be formed on the flexible substrate to have a plurality of same lengths and a plurality of different lengths, and may be disposed with a predetermined interval.

또한, 길이에 따라 서로 다른 고유진동수를 가지고, 대응되는 음향신호에 따라 선택적으로 진동할 수 있다. Further, they can have different natural frequencies according to their length, and can selectively vibrate according to a corresponding acoustic signal.

또한, 상기 복수개의 음향감지체는 각각의 길이가 10㎛이상 30㎛이하의 범위에서 설정될 수 있다. In addition, the plurality of acoustic sensing bodies may be set in a range of 10 μm or more and 30 μm or less in length.

또한, 상기 복수개의 음향감지체는 상기 유연기판의 상면으로부터 각각 수직하게 형성될 수 있다. The plurality of acoustic sensing bodies may be formed perpendicularly from the upper surface of the flexible substrate.

또한, 상기 복수개의 음향감지체는 화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 일괄 형성될 수 있다. In addition, the plurality of acoustic sensing bodies may be collectively formed by using a chemical vapor deposition (CVD) method.

또한, 상기 복수개의 음향감지체는 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 또는 산화아연(ZnO) 중, 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. In addition, the plurality of acoustic sensors may be made of any one of carbon nanotubes (Carbon Nano Tube) and zinc oxide (ZnO).

본 발명의 실시 예는 동일한 고유진동수를 가지는 복수개의 음향감지체와, 서로 다른 고유진동수를 가지는 복수개의 음향감지체를 형성하여 모든 주파수 대역의 음향신호를 감지할 수 있어 전방향으로 높은 감도의 지향특성을 가질 수 있는 효과가 있다. The embodiments of the present invention can detect acoustic signals of all frequency bands by forming a plurality of acoustic sensing bodies having the same natural frequency and a plurality of acoustic sensing bodies having different natural frequencies, There is an effect of having characteristics.

또한, 본 발명의 실시 예는 일괄공정으로 상기 음향감지체를 형성할 수 있어 공정수가 줄어들어 대량생산이 가능한 효과도 있다. In addition, the embodiments of the present invention can form the acoustic sensing body in a batch process, thereby reducing the number of processes and enabling mass production.

또한, 본 발명의 실시 예는 유연기판을 사용하여 설치하고자 하는 표면의 상태에 상관없이 적용할 수 있다. In addition, the embodiment of the present invention can be applied regardless of the state of a surface to be installed using a flexible substrate.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects obtainable or predicted by the embodiments of the present invention will be directly or implicitly disclosed in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects to be predicted according to the embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서에 적용되는 전극라인을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다. 1 is a perspective view of an acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view for explaining an electrode line applied to an acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.
3 to 9 are process diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing an acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서에 적용되는 전극라인을 설명하기 위한 개략적인 도면이다. FIG. 1 is a perspective view of an acoustic sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view illustrating an electrode line applied to an acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서(1)는 유연기판(10), 음향감지체(20), 및 전극라인(30)을 포함한다. Referring to FIG. 1, an acoustic sensor 1 according to an embodiment of the present invention includes a flexible substrate 10, an acoustic sensing element 20, and an electrode line 30.

먼저, 상기 유연기판(10)은 플랙시블한 소재로 이루어진다. First, the flexible substrate 10 is made of a flexible material.

예를 들어, 상기 유연기판(10)은 폴리이미드(Polyimide) 또는 폴리디메치실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS) 중, 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 변경하여 적용할 수 있다. For example, the flexible substrate 10 may be made of any one of polyimide and polydimethylsiloxane (PDMS), but the present invention is not limited thereto. can do.

이러한 유연기판(10)은 설치하고자 하는 표면의 상태에 상관없이 부착할 수 있다. This flexible substrate 10 can be attached regardless of the state of the surface to be installed.

예를 들어, 상기 유연기판(10)은 굴곡진 표면에도 적용 가능하다. For example, the flexible substrate 10 is also applicable to curved surfaces.

그리고 상기 음향감지체(20)는 상기 유연기판(10) 상에 복수개가 관통 삽입된다. A plurality of acoustic sensing bodies (20) are inserted into the flexible substrate (10).

즉, 상기 음향감지체(20)는 상기 유연기판(10)에 하부 일정구간이 박혀있는 상태로 형성된다. That is, the acoustic sensing body 20 is formed in a state where the lower end of the acoustic sensing body 20 is embedded in the flexible substrate 10.

상기 음향감지체(20)는 상기 유연기판(10)의 상에 대면적으로 형성된다. The sound sensing body 20 is formed on the flexible substrate 10 in a large area.

상기 복수개의 음향감지체(20)는 길이가 상이하게 형성되어 길이별로 고유진동수가 다르게 형성된다. The plurality of acousto-sensing elements 20 are formed to have different lengths and have different natural frequencies for different lengths.

이때, 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서(1)에 적용되는 음향감지체(20)는 일측에서 타측으로 길이가 길어지도록 형성되는 것을 예로 들어 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 음향감지체(20)의 길이는 필요에 따라 설계 변경 가능하다. Although the acoustic transducer 20 applied to the acoustic sensor 1 according to the embodiment of the present invention is formed to have a longer length from one side to the other side, the present invention is not limited thereto, The length of the support body 20 can be changed in design as required.

또한, 상기 음향감지체(20)는 상기 유연기판(10)의 상면으로부터 수직하게 형성된다. In addition, the acoustic sensing element 20 is formed perpendicularly from the upper surface of the flexible substrate 10.

이러한 음향감지체(20)는 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT) 또는 산화아연(ZnO) 중, 어느 하나의 물질로 이루어지며, 길이가 10㎛이상 30㎛이하의 범위에서 설정되는 것이 바람직하다. The acoustic sensing body 20 is made of any one of carbon nanotubes (CNT) or zinc oxide (ZnO), and is preferably set in a range of 10 μm or more and 30 μm or less .

이때, 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서(1)에 적용되는 음향감지체(20)는 길이가 10㎛이상 30㎛이하의 범위에서 설정되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 설계 변경 가능하다. In this case, the acoustic sensing element 20 applied to the acoustic sensor 1 according to the embodiment of the present invention is set to have a length in the range of 10 μm or more and 30 μm or less. However, the present invention is not limited thereto, The design can be changed as needed.

또한, 상기 음향감지체(20)는 입력되는 음향신호에 따라 진동한다. In addition, the acoustic sensing element 20 vibrates according to an input acoustic signal.

좀더 상세하게는, 상기 음향감지체(20)는 길이 및 물성치에 따른 고유진동수와 동일한 고유진동수를 가진 음향신호에 의해 진동한다. More specifically, the sound sensing body 20 is vibrated by an acoustic signal having the same natural frequency as the natural frequency according to the length and the physical property.

이때, 상기 음향감지체(20)는 공진주파수가 형성되며, 가장 높은 출력을 가진 전기적인 신호를 출력한다. At this time, the acoustic sensing element 20 generates an electrical signal having a resonance frequency and having the highest output.

한편, 상기 전극라인(30)은, 도 2를 참조하면, 상기 유연기판(10)의 하면에서, 상기 음향감지체(20)와 연결된다. 2, the electrode line 30 is connected to the acoustic sensing body 20 on the lower surface of the flexible substrate 10.

이러한 전극라인(30)은 상기 복수개의 음향감지체(20)와 각각 연결된 상태로, 외부의 신호처리회로(40)와 연결된다. The electrode line 30 is connected to the external signal processing circuit 40 while being connected to the plurality of sound sensing elements 20. [

즉, 상기 전극라인(30)은 상기 음향감지체(20)로부터 출력되는 전기적인 신호를 외부의 신호처리회로(40)에 전달한다. That is, the electrode line 30 transmits the electrical signal output from the acoustic sensing body 20 to the external signal processing circuit 40.

이때, 상기 신호처리회로(40)는 상기 음향감지체(20)로부터 발생하는 최대 출력을 가진 전기적인 신호를 통합하는 역할을 한다. At this time, the signal processing circuit 40 integrates an electric signal having a maximum output generated from the sound sensing body 20. [

도 3 내지 도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다. 3 to 9 are process diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing an acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저 베이스 기판(50)의 상부에 복수개의 촉매(51)를 형성한다. Referring to FIG. 3, first, a plurality of catalysts 51 are formed on the base substrate 50.

상기 베이스 기판(50)은 실리콘 기판을 포함한다. The base substrate 50 includes a silicon substrate.

또한, 상기 복수개의 촉매(51)는 상기 음향감지체(20)를 합성하기 위함이며, 형성하고자 하는 음향감지체(20)의 개수만큼 상기 베이스 기판(50)의 상부에 형성된다. The plurality of catalysts 51 are formed on the base substrate 50 for the purpose of synthesizing the acoustic sensing body 20 and by the number of the acoustic sensing bodies 20 to be formed.

도 4를 참조하면, 상기 베이스 기판(50)의 상부에 수용공간을 가지도록 제어막(53)을 형성한다. Referring to FIG. 4, a control film 53 is formed to have a receiving space on the base substrate 50.

또한, 상기 제어막(53)은 상면(53b)이 상기 베이스 기판(50)으로부터 경사지게 형성된다. In addition, the control film 53 is formed such that the upper surface 53b thereof is inclined from the base substrate 50.

즉, 상기 제어막(53)은 상기 베이스 기판(50)의 상부에서, 양측 단부에 지지단(53a)을 형성한 상태로, 상면(53b)이 경사지게 형성되는 것이다. That is, the control film 53 is formed such that the upper surface 53b is inclined at the upper end of the base substrate 50 with the support ends 53a formed at both ends thereof.

이러한 제어막(53)은 실리콘 소재로 이루어져 상기 음향감지체(20)의 길이를 제어한다. The control film 53 is made of a silicon material to control the length of the sound sensing body 20. [

도 5를 참조하면, 상기 촉매(51)를 매개로하여 화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)법을 통해 복수개의 음향감지체(20)를 형성한다. Referring to FIG. 5, a plurality of acoustic sensing bodies 20 are formed through chemical vapor deposition (CVD) via the catalyst 51.

이때, 상기 화학기상증착법은 널리 알려진 기술로, 본 명세서에서 자세한 설명은 생략하기로 한다. At this time, the chemical vapor deposition method is a well known technique, and a detailed description thereof will be omitted herein.

상기 음향감지체(20)는 상기 베이스 기판(50)으로부터 상기 제어막(53)의 상면(53b)까지 수직 성장한다. The acoustic sensing body 20 is vertically grown from the base substrate 50 to the upper surface 53b of the control film 53. [

도 6을 참조하면, 상기 제어막(53b) 과 촉매(51)를 제거한다. Referring to FIG. 6, the control film 53b and the catalyst 51 are removed.

도 7을 참조하면, 상기 베이스 기판(50)의 상부에 상기 음향감지체(20)의 하단부 일정높이까지 유연 폴리머(11)를 주입한다. Referring to FIG. 7, the flexible polymer 11 is injected into the upper portion of the base substrate 50 to a predetermined height of the lower end of the acoustic sensing body 20.

즉, 상기 음향감지체(20)의 하단부 일정구간이 잠기도록 젤 형태의 유연 폴리머(11)를 주입한다. That is, a gel-like flexible polymer 11 is injected so that a certain section of the lower end of the acoustic sensing body 20 is locked.

이때, 상기 유연 폴리머(11)는 폴리이미드(Polyimide) 또는 폴리디메치실록산(Polydimethylsiloxane) 중, 어느 하나의 물질로 이루어진다. At this time, the flexible polymer 11 is made of any one of polyimide and polydimethylsiloxane.

이어서 상기 유연 폴리머(11)를 경화시켜 유연기판(10)을 형성한다. Subsequently, the flexible polymer (11) is cured to form a flexible substrate (10).

도 8을 참조하면, 상기 유연기판(10)으로부터 상기 베이스 기판(50)을 제거한다. Referring to FIG. 8, the base substrate 50 is removed from the flexible substrate 10.

도 9를 참조하면, 상기 유연기판(10)의 하면에 상기 복수개의 음향감지체(20)와 연결되도록 전극라인(30)을 형성한다. Referring to FIG. 9, electrode lines 30 are formed on the lower surface of the flexible substrate 10 so as to be connected to the plurality of acoustic sensing bodies 20.

또한, 상기 전극라인(30)은 외부의 신호처리회로(40)와 연결되도록 구성된다. The electrode line 30 is connected to an external signal processing circuit 40.

이러한 전극라인(30)은 상기 음향감지체(20)로부터 발생되는 전기적인 신호를 신호처리회로(40)에 전달한다. The electrode line 30 transmits an electric signal generated from the acoustic sensing body 20 to the signal processing circuit 40.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서 및 이의 제조방법은 동일한 고유진동수를 가지는 다수개의 음향감지체(20)와, 서로 다른 고유진동수를 가지는 다수개의 음향감지체(20)를 형성하여 모든 주파수 대역의 음향신호를 감지할 수 있어 전방향으로 높은 감도의 지향특성을 가질 수 있다. Therefore, the acoustic sensor and the method of manufacturing the same according to the embodiment of the present invention can form a plurality of acoustic sensing bodies 20 having the same natural frequency and a plurality of acoustic sensing bodies 20 having different natural frequencies, It is possible to have a high sensitivity in all directions.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서 및 이의 제조방법은 일괄공정으로 상기 음향감지체(20)를 형성할 수 있어 공정수가 줄어들어 대량생산이 가능한 효과가 있다. In addition, the acoustic sensor and the method of manufacturing the same according to the embodiment of the present invention can form the acoustic sensing body 20 in a batch process, thereby reducing the number of processes and enabling mass production.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 음향센서 및 이의 제조방법은 유연기판(10)을 사용하여 설치하고자 하는 표면의 상태에 상관없이 적용할 수 있다. Further, the acoustic sensor and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention can be applied regardless of the state of the surface to be installed using the flexible substrate 10.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

1: 음향센서
10: 유연기판
11: 유연 폴리머
20: 음향감지체
30: 전극라인
40: 신호처리회로
50: 베이스 기판
51: 촉매
53: 제어막1: Sound sensor
10: flexible substrate
11: Flexible polymer
20: Acoustic sensing body
30: Electrode line
40: Signal processing circuit
50: base substrate
51: Catalyst
53: Control film

Claims (17)

유연성을 가지는 유연기판;
기둥형태로 이루어져 하단부가 상기 유연기판에 관통 삽입된 상태로, 상단부가 입력되는 음향신호에 따라 진동하는 복수개의 음향감지체; 및
상기 유연기판의 하면에서 상기 복수개의 음향감지체와 연결되고, 상기 음향감지체가 진동함에 따라 발생하는 전기적인 신호를 신호처리회로에 전달하는 전극라인;
을 포함하는 음향센서. A flexible substrate having flexibility;
A plurality of acoustic sensing bodies each having a columnar shape and vibrating according to an acoustic signal to which an upper end portion is input in a state where a lower end portion is inserted into the flexible substrate; And
An electrode line connected to the plurality of acoustic sensing elements at a lower surface of the flexible substrate and transmitting an electrical signal generated by the acoustic sensing element to a signal processing circuit;
. 제1항에 있어서,
상기 유연기판은
폴리이미드(Polyimide) 또는 폴리디메치실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS) 중, 어느 하나의 물질로 이루어지는 음향센서. The method according to claim 1,
The flexible substrate
An acoustic sensor comprising any one of a polyimide or a polydimethylsiloxane (PDMS). 제1항에 있어서,
상기 복수개의 음향감지체는
상기 유연기판 상에 복수개의 동일한 길이와, 복수개의 상이한 길이로 형성되어 설정 간격을 두고 배치되는 음향센서. The method according to claim 1,
The plurality of sound sensing elements
Wherein the flexible substrate is provided with a plurality of equal lengths and a plurality of different lengths and are arranged with a set interval therebetween. 제3항에 있어서,
길이에 따라 서로 다른 고유진동수를 가지고, 대응되는 음향신호에 따라 선택적으로 진동하는 음향센서. The method of claim 3,
An acoustic sensor having different natural frequencies according to its length and vibrating selectively according to the corresponding acoustic signal. 제3항에 있어서,
상기 복수개의 음향감지체는
각각의 길이가 10㎛이상 30㎛이하의 범위에서 설정되는 음향센서. The method of claim 3,
The plurality of sound sensing elements
And each length is set in a range of 10 占 퐉 to 30 占 퐉. 제1항에 있어서,
상기 복수개의 음향감지체는
상기 유연기판의 상면으로부터 각각 수직하게 형성되는 음향센서. The method according to claim 1,
The plurality of sound sensing elements
And an acoustic sensor formed perpendicularly from the upper surface of the flexible substrate. 제1항에 있어서,
상기 복수개의 음향감지체는
화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 일괄 형성되는 음향센서. The method according to claim 1,
The plurality of sound sensing elements
An acoustic sensor formed in a batch by using a chemical vapor deposition (CVD) method. 제1항에 있어서,
상기 복수개의 음향감지체는
탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 또는 산화아연(ZnO) 중, 어느 하나의 물질로 이루어지는 음향센서. The method according to claim 1,
The plurality of sound sensing elements
An acoustic sensor comprising any one of carbon nanotubes (Carbon Nano Tube) or zinc oxide (ZnO). 유연기판, 음향감지체, 및 전극라인을 포함하는 음향센서를 제조하는 음향센서의 제조방법에 있어서,
베이스 기판의 상부에 복수개의 촉매를 형성하는 단계;
상기 베이스 기판의 상부에 수용공간을 형성한 상태로, 상기 베이스 기판으로부터 경사진 상면을 가지는 제어막을 형성하는 단계;
상기 제어막의 경사진 상면에 대하여 상기 복수개의 촉매를 매개로 하여 길이가 상이한 복수개의 음향감지체를 형성하는 단계;
상기 제어막을 제거하는 단계;
상기 베이스 기판의 상부에 상기 음향감지체의 하단부 일정높이까지 유연 폴리머를 주입하는 단계; 및
상기 베이스 기판을 제거하여 상기 음향감지체와 연결되도록 전극라인을 형성하는 단계;
를 포함하는 음향센서의 제조방법. A method of manufacturing an acoustic sensor for manufacturing an acoustic sensor including a flexible substrate, an acoustic sensing body, and an electrode line,
Forming a plurality of catalysts on the base substrate;
Forming a control film having a sloped upper surface from the base substrate in a state where a receiving space is formed on the base substrate;
Forming a plurality of acousto-acoustic sensing elements having different lengths on the inclined upper surface of the control film through the plurality of catalysts;
Removing the control film;
Injecting a flexible polymer to an upper portion of the base substrate to a predetermined height at a lower end of the acoustic sensing body; And
Removing the base substrate to form an electrode line to be connected to the acoustic sensing body;
And an acoustic sensor. 제9항에 있어서,
상기 제어막은
실리콘 소재로 이루어져 상기 음향감지체의 길이를 결정하는 음향센서의 제조방법. 10. The method of claim 9,
The control membrane
Wherein the length of the acoustic sensing body is determined by determining the length of the acoustic sensing body. 제9항에 있어서,
상기 음향감지체는
상기 베이스 기판에 관통 삽입되어 상기 베이스 기판의 상면으로부터 수직하게 형성되는 음향센서의 제조방법. 10. The method of claim 9,
The acoustic-
Wherein the base substrate is vertically inserted from the upper surface of the base substrate by being inserted through the base substrate. 제9항에 있어서,
상기 음향감지체는
길이가 10㎛이상 30㎛이하의 범위에서 설정되는 음향센서의 제조방법. 10. The method of claim 9,
The acoustic-
And the length is set in a range of 10 占 퐉 to 30 占 퐉. 제9항에 있어서,
상기 복수개의 음향감지체를 형성하는 단계는
화학기상증착법을 이용하여 일괄 형성되는 음향센서의 제조방법. 10. The method of claim 9,
The step of forming the plurality of sound sensing bodies
A method of manufacturing an acoustic sensor which is collectively formed by chemical vapor deposition. 제9항에 있어서,
상기 음향감지체는
탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 또는 산화아연(ZnO) 중, 어느 하나의 물질로 이루어지는 음향센서의 제조방법. 10. The method of claim 9,
The acoustic-
A method for manufacturing an acoustic sensor, comprising the steps of: preparing a substrate; 제9항에 있어서,
상기 유연 폴리머를 주입하는 단계는
젤 형태의 유연 폴리머를 상기 베이스 기판의 상부에 주입한 후, 경화시켜 유연기판을 형성하는 단계를 포함하는 음향센서의 제조방법. 10. The method of claim 9,
The step of injecting the flexible polymer
And injecting a gel-like flexible polymer on top of the base substrate and curing the flexible polymer to form a flexible substrate. 제15항에 있어서,
상기 전극라인을 형성하는 단계는
상기 유연기판의 하면에 상기 복수개의 음향감지체와 연결되도록 전극라인을 형성하는 음향센서의 제조방법. 16. The method of claim 15,
The step of forming the electrode line
And forming an electrode line on the lower surface of the flexible substrate to be connected to the plurality of acoustic sensing elements. 제9항에 있어서,
상기 유연 폴리머는
폴리이미드(Polyimide) 또는 폴리디메치실록산(Polydimethylsiloxane) 중, 어느 하나의 물질로 이루어지는 음향센서의 제조방법. 10. The method of claim 9,
The flexible polymer
A method for manufacturing an acoustic sensor, the method comprising the steps of:
KR1020170175222A 2017-12-19 2017-12-19 Sound sensor and method for manufacturing the same KR102394585B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170175222A KR102394585B1 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Sound sensor and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170175222A KR102394585B1 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Sound sensor and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190073953A true KR20190073953A (en) 2019-06-27
KR102394585B1 KR102394585B1 (en) 2022-05-04

Family

ID=67057008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170175222A KR102394585B1 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Sound sensor and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102394585B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000324599A (en) * 1999-05-12 2000-11-24 Ueda Japan Radio Co Ltd Composite piezoelectric body and prismatic piezoelectric ceramic sintered compact
JP2013068616A (en) * 2011-09-22 2013-04-18 General Electric Co <Ge> Transducer structure for transducer probe and methods of fabricating the same
KR20170069805A (en) * 2015-12-11 2017-06-21 현대자동차주식회사 Mems microphone and manufacturing method the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000324599A (en) * 1999-05-12 2000-11-24 Ueda Japan Radio Co Ltd Composite piezoelectric body and prismatic piezoelectric ceramic sintered compact
JP2013068616A (en) * 2011-09-22 2013-04-18 General Electric Co <Ge> Transducer structure for transducer probe and methods of fabricating the same
KR20170069805A (en) * 2015-12-11 2017-06-21 현대자동차주식회사 Mems microphone and manufacturing method the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR102394585B1 (en) 2022-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207287973U (en) Piezoelectric micromachined ultrasonic transducer and electronic system
US7460439B2 (en) Ultrasonic transducer for ranging measurement with high directionality using parametric transmitting array in air and a method for manufacturing same
Suzuki et al. A silicon electrostatic ultrasonic transducer
JP4128144B2 (en) Cylindrical ultrasonic transceiver
JP5705111B2 (en) Oscillating element sensor for detecting boundary layer transition 1
US10626007B2 (en) Microelectromechanical transducer
CN105387927A (en) Novel flexible vibration sensor
US11254559B2 (en) FET based sensory systems
KR102364853B1 (en) Signal processing method of audio sensing device and audio sensing system
CN110180770A (en) Micromachined ultrasonic transducer and the method for manufacturing and designing micromachined ultrasonic transducer
US8758217B2 (en) Piezoelectric nanowire vibration sensors
CN105191352A (en) Capacitive sensor, acoustic sensor and microphone
JP2011120794A5 (en)
CN109661825A (en) Cantilevered cutting resonance microphone
JP2005508784A5 (en)
CN108318384A (en) A kind of surface tension of liquid test method based on drop mechanical oscillation
CN103262575B (en) Oscillator device and electronic instrument
KR101776725B1 (en) Mems microphone and manufacturing method the same
KR102394585B1 (en) Sound sensor and method for manufacturing the same
JP6943398B2 (en) Small space sound source orientation detector and its method
US20040249285A1 (en) Micro ultrasonic transducer building on flexible base substrate
RU2546968C1 (en) Combined hydro acoustic receiver
JP6700916B2 (en) Acoustic wave probe and information acquisition device
JP5867542B2 (en) Sensor device
KR101512316B1 (en) Directional sound sensor and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant