KR20210053678A - A Ultrasonic Transducer Assembly - Google Patents

A Ultrasonic Transducer Assembly Download PDF

Info

Publication number
KR20210053678A
KR20210053678A KR1020190139587A KR20190139587A KR20210053678A KR 20210053678 A KR20210053678 A KR 20210053678A KR 1020190139587 A KR1020190139587 A KR 1020190139587A KR 20190139587 A KR20190139587 A KR 20190139587A KR 20210053678 A KR20210053678 A KR 20210053678A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vertical axis
transducer assembly
ultrasonic transducer
diaphragm
displacement
Prior art date
Application number
KR1020190139587A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102375721B1 (en
Inventor
정현호
장기봉
Original Assignee
주식회사 삼전
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 주식회사 삼전 filed Critical 주식회사 삼전
Priority to KR1020190139587A priority Critical patent/KR102375721B1/en
Publication of KR20210053678A publication Critical patent/KR20210053678A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102375721B1 publication Critical patent/KR102375721B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H01L41/09—
    • H01L41/1876—
    • H01L41/25—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/03—Assembling devices that include piezoelectric or electrostrictive parts
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/853—Ceramic compositions
    • H10N30/8548—Lead-based oxides
    • H10N30/8554—Lead-zirconium titanate [PZT] based

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

An ultrasonic transducer assembly is provided. Specifically, the ultrasonic transducer assembly comprises: a piezoelectric body (100) which generates vibration by an electrical signal; a vibration plate (200) which is formed in a plate shape, wherein the piezoelectric body is attached to the center of the vibration plate; a polyhedral column-shaped body (300); and a first displacement inducing body (400) and a second displacement inducing body (500) which are made of an upper structure for supporting the vibration plate (200) to arrange the vibration plate (200) to be separated from an upper portion of the body (300), and a lower structure surrounding the body (300). The first displacement inducing body (400) and the second displacement inducing body (500) are separately arranged by facing left and right.

Description

초음파 트랜스듀서 조립체{A Ultrasonic Transducer Assembly}Ultrasonic Transducer Assembly {A Ultrasonic Transducer Assembly}

본 발명은 초음파 트랜스듀서 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압전체가 부착된 진동판이 몸체와 이격하여 배치되도록 진동판을 지지하는 상부구조와 상기 몸체를 감싸는 하부구조로 구성된 한 쌍의 변위유도체를 좌, 우로 대향하여 이격배치함으로써 압전체의 잔여진동을 제어하고 전기적 연결의 편의성을 향상시킨 초음파 트랜스듀서 조립체에 관한 것이다. The present invention relates to an ultrasonic transducer assembly, and more particularly, a pair of displacement inducers composed of an upper structure supporting the diaphragm and a lower structure surrounding the body so that the diaphragm to which the piezoelectric body is attached is disposed to be spaced apart from the body. The present invention relates to an ultrasonic transducer assembly in which the residual vibration of the piezoelectric body is controlled and the convenience of electrical connection is improved by disposing the piezoelectric material at a distance opposite to the right.

초음파 트랜스듀서는 크게 압전소자 방식 및 정전 용량형 방식으로 구분되나, 정전 용량형 방식은 송수신의 효율이 낮아 주로 압전소자 방식이 사용되고 있다. 압전소자 방식의 초음파 트랜스듀서는 기계적 에너지와 전기적 에너지를 상호 변화시키는 압전체를 이용하는 것으로, 압전소자에 구비된 전극에 전원을 인가하면 공진 주파수에 해당하는 초음파를 발산하고 압전체가 진동하면서 전기적 신호와 음향 신호를 상호 변환시킬 수 있다. 초음파 트랜스듀서는 피검사체의 진단부위에 초음파 신호를 송신하고 피검사체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하여 진단 부위의 영상 정보를 획득하는 초음파 진단장치 등의 의료기기 분야에 주로 활용되고 있으며, 또한, 센싱(sensing) 기술을 포함하는 비파괴 검사, 수중 탐색 기기 등의 다양한 분야에도 적용될 수 있다.Ultrasonic transducers are largely divided into a piezoelectric element method and a capacitive type method, but the capacitive type method is mainly used as a piezoelectric element method due to low transmission/reception efficiency. The piezoelectric element type ultrasonic transducer uses a piezoelectric material that mutually changes mechanical energy and electrical energy. When power is applied to an electrode provided in the piezoelectric element, it emits ultrasonic waves corresponding to the resonance frequency, and the piezoelectric element vibrates to produce electrical signals and sound. Signals can be converted to each other. Ultrasound transducers are mainly used in the field of medical devices such as ultrasound diagnostic devices that transmit ultrasound signals to the diagnosis area of the subject and receive the ultrasound signal reflected from the subject to obtain image information of the diagnosis area, and are also used for sensing. It can also be applied to various fields such as non-destructive inspection, underwater navigation equipment, etc. including (sensing) technology.

일반적인 초음파 트랜스듀서 조립체의 구조는, 별도의 진동판에 압전체를 고정시키며 진동을 증폭시킨다. 이에, 초음파 트랜스듀서 조립체는 압전체에 전기적 신호를 인가하여 압전체와 압전체가 접착된 진동판에 굴곡 변형이 발생하면서 전방으로 음압을 발생시키는 원리로 동작되었다. The structure of a general ultrasonic transducer assembly amplifies vibration by fixing a piezoelectric material to a separate diaphragm. Accordingly, the ultrasonic transducer assembly was operated on the principle of generating sound pressure forward while bending deformation occurs in the diaphragm to which the piezoelectric material and the piezoelectric material are bonded by applying an electrical signal to the piezoelectric material.

이로 인해, 종래의 초음파 트랜스듀서 조립체는 초음파 발생을 위한 신호에 따른 동작 이후에도 잔여진동이 하부에 전달되어 장착된 PCB기판에 영향을 주거나, 잔여진동에 의해 불필요한 전기적 신호를 생성하여, 적용된 초음파 센서의 검출특성이 저하되는 문제가 있었다. 이러한 잔여진동을 줄이기 위하여 종래에는 선행기술1(대한민국 등록특허 제10-1251266호)과 같이, 케이스 바닥면에 부착된 압전세라믹 소자의 일측에 흡음제와 충전제를 구비하거나, 또는, 진동판에 중량을 가지는 질량체를 연결하여 진동이 더 이상 증폭되지 않는 방법이 사용되었다. For this reason, in the conventional ultrasonic transducer assembly, even after the operation according to the signal for generating ultrasonic waves, residual vibration is transmitted to the lower part and affects the mounted PCB substrate, or generates unnecessary electrical signals by residual vibration. There was a problem in that the detection characteristics were deteriorated. In order to reduce such residual vibration, conventionally, as in the prior art 1 (Korean Patent No. 10-1251266), a sound absorbing agent and a filler are provided on one side of the piezoelectric ceramic element attached to the bottom of the case, or the vibration plate has a weight. A method in which the vibrations are no longer amplified by connecting the masses was used.

하지만, 종래의 방식은 흡음제나 충전제 사용에 따른 제조단가 상승 및 제조공정이 복잡해지는 단점이 있으며, 구비되는 질량체에 의해 초음파 트랜스듀서가 장착되는 기판에 하중에 가해지거나 제품의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다. However, the conventional method has a disadvantage that the manufacturing cost increases and the manufacturing process is complicated due to the use of a sound absorbing agent or a filler, and the mass body has a problem that a load is applied to the substrate on which the ultrasonic transducer is mounted or the thickness of the product becomes thick. have.

또한, 종래의 초음파 트랜스듀서 조립체가 실장되는 기판과의 전기적인 연결을 위해 납땜 공정이 수반되어 공정시간의 간소화 및 제조비용 절감이 어려워, 개선이 필요하다. In addition, since a soldering process is involved for electrical connection with a substrate on which a conventional ultrasonic transducer assembly is mounted, it is difficult to simplify the process time and reduce the manufacturing cost, and improvement is required.

(특허번호 0001) 대한민국 등록특허 제10-1251266호(Patent No. 0001) Korean Registered Patent No. 10-1251266

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 압전체의 진동이 하부에 전달되지 않아 초음파 장치의 송수신 품질을 향상시킬 수 있는 초음파 트랜스듀서 조립체를 제공하는 데에 있다. In order to solve the above-described problem, the present invention is to provide an ultrasonic transducer assembly capable of improving transmission/reception quality of an ultrasonic device since vibration of a piezoelectric body is not transmitted to the lower portion.

또한, 본 발명은 장치의 부피 및 무게를 줄일 수 있고 제조공정을 간소화할 수 있는 구조를 형성하는 초음파 트랜스듀서 조립체를 제공하는 데에 있다.In addition, the present invention is to provide an ultrasonic transducer assembly that forms a structure capable of reducing the volume and weight of the device and simplifying the manufacturing process.

아울러, 본 발명은 적용되는 장치와의 전기적인 연결의 편의성을 높일 수 있는 초음파 트랜스듀서 조립체를 제공하는 데에 있다.In addition, the present invention is to provide an ultrasonic transducer assembly capable of increasing the convenience of electrical connection with a device to which it is applied.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 전기적 신호에 의해 진동을 발생시키는 압전체(100), 판상으로 형성되어 중앙에 상기 압전체가 부착되는 진동판(200), 다면체 기둥 형상의 몸체(300), 상기 진동판(200)이 상기 몸체(300) 상부에 이격하여 배치되도록 상기 진동판(200)을 지지하는 상부구조와 상기 몸체(300)를 감싸는 하부구조로 구성된 제1 변위유도체(400) 및 제2 변위유도체(500)를 포함하는 것으로, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 좌, 우로 대향하여 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서 조립체을 제공할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a piezoelectric body 100 generating vibration by an electrical signal, a diaphragm 200 formed in a plate shape and attached to the piezoelectric body at the center, a polyhedral column-shaped body 300, and the diaphragm ( A first displacement inducer 400 and a second displacement inducer 500 composed of an upper structure supporting the diaphragm 200 and a lower structure surrounding the body 300 so that 200 is spaced apart from the top of the body 300. ), the first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 may be provided with an ultrasonic transducer assembly, characterized in that they are spaced apart from each other to face left and right.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 상부굽힘부(410)는 상기 진동판(200)과 수직하게 위치하는, 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)과, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 상단부로부터 각각 상기 진동판(200)의 가장자리를 향해 연장형성된, 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)과, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 하단부로부터 상기 몸체(300)의 상부면과 면접촉되도록 연장형성된, 제1 접촉면(415)을 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first upper bent portion 410 is positioned perpendicular to the vibration plate 200, the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412, the The first-first bent surface 413 and the first-second bent surface ( 414), and a first contact surface 415 extending from the lower end of the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 so as to be in surface contact with the upper surface of the body 300 I can.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 하부굽힘부(430)는 상기 제1 접촉면(415)으로부터 연장형성되어 상기 진동판(200)과 수직하게 위치되되, 상기 몸체(300)의 내부 또는 외측벽과 접촉하는 제1-3 수직축(433)과, 상기 제1-3 수직축(433)의 하단부에서 상기 몸체(300)의 하부면과 면접촉되도록 절곡되어 연장형성된 제1 바닥면(434)을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first lower bent portion 430 is formed extending from the first contact surface 415 and positioned perpendicular to the vibration plate 200, the inner or outer wall of the body 300 And a first bottom surface 434 that is bent and extended so as to be in surface contact with the lower surface of the body 300 at the lower end of the 1-3 vertical axis 433 in contact with the It can be.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)의 하부면은 전기 단자와 전기적으로 연결되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, lower surfaces of the first displacement inductor 400 and the second displacement inductor 500 may be electrically connected to an electrical terminal.

본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 상부구조 및 하부 구조를 갖는 변위유도체를 통해 압전체의 진동에 의해 발생된 응력을 분산시켜, 압전체의 진동이 몸체 및 몸체가 장착되는 기판 등의 하부로 전달되는 것을 제어할 수 있다.The ultrasonic transducer assembly of the present invention distributes the stress generated by the vibration of the piezoelectric body through a displacement inductor having an upper structure and a lower structure, and controls the vibration of the piezoelectric body to be transmitted to the lower part of the body and the substrate on which the body is mounted. can do.

이에, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체를 구비하는 초음파 장치는 진동이 장치 내 다른 부품에 전달되지 않아 초음파 장치의 송수신 품질을 향상시킬 수 있다. Accordingly, in the ultrasonic device including the ultrasonic transducer assembly of the present invention, vibration is not transmitted to other components in the device, so that the quality of transmission/reception of the ultrasonic device may be improved.

또한, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 별도의 질량체를 사용하지 않아 조립체 전체의 부피 및 무게를 줄일 수 있어 컴팩트한 장치에도 다양한 형태로 적용될 수 있다.In addition, since the ultrasonic transducer assembly of the present invention does not use a separate mass, the volume and weight of the entire assembly can be reduced, and thus can be applied to a compact device in various forms.

아울러, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 압전체의 진동을 변위유도체를 통해 용이하게 제어할 수 있어 종래의 흡음제나 충진재가 수반되지 않아 제조비용의 감소 및 제조공정을 간소화할 수 있다.In addition, since the ultrasonic transducer assembly of the present invention can easily control the vibration of the piezoelectric body through the displacement inductor, it is possible to reduce the manufacturing cost and simplify the manufacturing process because a conventional sound absorbing agent or filler is not involved.

또한, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 변위유도체의 상부굽힘부는 진동판의 전극과 전기적으로 연결되며, 하부 굽힘부는 초음파 트랜스듀서 조립체가 실장되는 장치의 기판과 전기적으로 연결될 수 있어, 종래의 조립체를 기판에 연결시 수반되었던 납땜 공정을 없앨 수 있다.In addition, in the ultrasonic transducer assembly of the present invention, the upper bent portion of the displacement inducer is electrically connected to the electrode of the diaphragm, and the lower bent portion can be electrically connected to the substrate of the device on which the ultrasonic transducer assembly is mounted, so that a conventional assembly is used as a substrate. It can eliminate the soldering process involved when connecting to.

다만, 발명의 효과는 상기에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들을 하기의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 사시도.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 사시도.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 저면을 보인 분해사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체(실시예1) 및 종래의 초음파 트랜스듀서 조립체(비교예1)의 신호 이득을 나타낸 도표.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 진동시 진동판 및 압전체의 굴곡변형에 의해 발생되는 응력을 설명하기 위한 도면.1 is a perspective view of an ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an ultrasonic transducer assembly according to another embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of an ultrasonic transducer assembly according to another embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of an ultrasonic transducer assembly according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is an exploded perspective view showing the bottom of the ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing the signal gain of an ultrasonic transducer assembly (Example 1) and a conventional ultrasonic transducer assembly (Comparative Example 1) according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the stress generated by the bending deformation of the vibration plate and the piezoelectric when the ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention vibrates.

이하, 본 발명에 의한 초음파 트랜스듀서 조립체의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the ultrasonic transducer assembly according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4은 본 발명의 실시예별 초음파 트랜스듀서 조립체의 사시도이다.1 to 4 are perspective views of an ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 전기적 신호에 의해 진동을 발생시키는 압전체(100), 판상으로 형성되어 중앙에 상기 압전체가 부착되는 진동판(200), 다면체 기둥 형상의 몸체(300), 상기 진동판(200)이 상기 몸체(300) 상부에 이격하여 배치되도록 상기 진동판(200)을 지지하는 상부구조와 상기 몸체(300)를 감싸는 하부구조로 구성된 제1 변위유도체(400) 및 제2 변위유도체(500)를 포함하는 것으로, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 좌, 우로 대향하여 이격 배치되는 것일 수 있다.1 to 4, the ultrasonic transducer assembly of the present invention is a piezoelectric body 100 for generating vibration by an electrical signal, a diaphragm 200 formed in a plate shape to which the piezoelectric body is attached to the center, and a polyhedral column shape. A first displacement inducer 400 comprising a body 300, an upper structure supporting the diaphragm 200 and a lower structure surrounding the body 300 so that the diaphragm 200 is spaced apart from the top of the body 300 ) And a second displacement inducer 500, and the first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 may be spaced apart from each other to face to the left and right.

먼저, 본 발명에 의한 초음파 트랜스듀서 조립체에 구비되는 압전체(100)는 전기적인 신호가 인가되면 진동을 발생하는 역할을 하는 것으로, 통상의 압전소자(piezoelectric element, PZT)를 사용할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 압전체(100)에 전기적 신호가 인가되면 전기적 신호에 해당하는 전기에너지를 진동 에너지로 변환하여 초음파 신호를 생성하는 것일 수 있다. 또한, 상기 압전체(100)는 초음파 신호가 인가되면, 초음파 신호에 해당하는 진동 에너지를 전기에너지로 변환하여 전기적 신호를 생성하는 것일 수 있다. 상기 압전체(100)는 실시예에 따라 단층 구조 또는 다층의 적층 구조를 가질 수 있다.First, the piezoelectric body 100 provided in the ultrasonic transducer assembly according to the present invention serves to generate vibration when an electrical signal is applied, and a conventional piezoelectric element (PZT) may be used. Specifically, when an electrical signal is applied to the piezoelectric body 100 of the present invention, an ultrasonic signal may be generated by converting electrical energy corresponding to the electrical signal into vibration energy. In addition, when an ultrasonic signal is applied, the piezoelectric body 100 may convert vibration energy corresponding to the ultrasonic signal into electrical energy to generate an electrical signal. The piezoelectric body 100 may have a single-layer structure or a multi-layered structure according to an exemplary embodiment.

상기 진동판(200)은 판상으로 구성되며 일측면에 상기 압전체(100)를 부착하여 구비하는 것일 수 있다. 상기 진동판(200)은 상기 압전체(100)를 고정시키며 상기 압전체(100)에서 발생되는 진동을 증폭시키는 역할을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진동판(200)은 하부면에 그라운드전극 및 신호전극을 구비하고 있으며, 또한, 상기 진동판(200)은 실장되는 초음파 시스템 장치의 송신부 및 수신부에 연결되는 것일 수 있다. 이에, 상기 진동판(200)은 송신부로부터 제공되는 전기적 신호를 상기 압전체(100)에 전달하고, 상기 압전체(100)로부터 제공되는 전기적 신호를 수신부로 전달하는 것일 수 있다.The diaphragm 200 may have a plate shape and may be provided by attaching the piezoelectric body 100 to one side thereof. The diaphragm 200 may fix the piezoelectric body 100 and amplify the vibration generated by the piezoelectric body 100. In one embodiment of the present invention, the diaphragm 200 has a ground electrode and a signal electrode on a lower surface, and the diaphragm 200 may be connected to a transmitting unit and a receiving unit of the mounted ultrasonic system device. have. Accordingly, the diaphragm 200 may transmit an electrical signal provided from a transmitting unit to the piezoelectric material 100 and may transmit an electrical signal provided from the piezoelectric material 100 to a receiving unit.

상기 몸체(300)는 다면체 기둥 형상으로 구비되며, 예를 들어, 도 1 내지 도 4와 같이 직육면체, 또는 팔각면체 일 수 있으나, 실시예에 따라 다양한 다면체 기둥형상으로 형성될 수 있다. 상기 지치체(300)는 상기 압전체(100) 및 상기 진동판(200)가 이격하여 배치되며, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)의 하부구조를 장착하기 위해 구성되는 것으로 다양한 소재를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 몸체(300)는 비도전성 소재를 사용할 수 있다. 상기 몸체(300)는 도 1 내지 도 4와 같이, 상기 진동판(200)과 대응되는 형상으로 형성되거나 또는 상기 진동판(200)보다 넓은 면적을 갖는 것일 수 있다. 상기 몸체(300)는 종래의 질량체와 달리 반드시 일정한 중량을 갖도록 구성되지 않아도 되며, 실시예에 따라 얇은 두께로 구성되어 장치 전체의 부피를 줄일 수 있다. 상기와 같이, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 별도의 질량체를 사용하지 않아 조립체 전체의 부피 및 무게를 줄일 수 있어 컴팩트한 장치에도 다양한 형태로 적용될 수 있다.The body 300 is provided in a polyhedral column shape, for example, may be a rectangular parallelepiped or octagonal, as shown in FIGS. 1 to 4, but may be formed in various polyhedral column shapes according to embodiments. The support body 300 is arranged to be spaced apart from the piezoelectric body 100 and the diaphragm 200, and is configured to mount the lower structure of the first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500. It is possible to use a variety of materials. In one embodiment of the present invention, the body 300 may be made of a non-conductive material. As shown in FIGS. 1 to 4, the body 300 may have a shape corresponding to the diaphragm 200 or may have a larger area than the diaphragm 200. Unlike a conventional mass, the body 300 does not have to be configured to have a constant weight, and according to an embodiment, the body 300 may be configured to have a thin thickness to reduce the overall volume of the device. As described above, since the ultrasonic transducer assembly of the present invention does not use a separate mass, the volume and weight of the entire assembly can be reduced, and thus can be applied to a compact device in various forms.

상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 동일한 형상으로 형성된 한 쌍의 변위유도체이며, 상기 진동판(200) 및 상기 몸체(300)의 중심부를 기준으로 좌, 우로 대향하여 이격 배치되는 것일 수 있다. 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 상기 몸체(300)에 접촉되는 면을 중심으로 상부구조 및 하부구조로 구분될 수 있다. 상기 상부구조는 상기 진동판(200)과 상기 몸체(300) 사이에 배치되어 상기 진동판(200)과 상기 몸체(300)가 이격되어 위치되도록 상기 진동판(200)을 지지하는 것일 수 있다. 상기 하부구조는 상기 몸체(300)를 감싸도록 구비되는 것으로, 상기 하부구조의 상부영역은 상기 몸체(300)의 상부면과 접촉되며 상기 하부구조의 하부영역은 상기 몸체(300)의 하부면과 접촉되면서 상기 몸체(300)를 감싸도록 형성되는 것일 수 있다. 상기 상부구조 및 상기 하부구조는 일체로 형성되어 하나의 변위유도체로 구성되는 것일 수 있다. The first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 are a pair of displacement inducers formed in the same shape, and are opposite to the left and right with respect to the center of the diaphragm 200 and the body 300. It may be spaced apart. The first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 may be divided into an upper structure and a lower structure based on a surface in contact with the body 300. The upper structure may be disposed between the diaphragm 200 and the body 300 to support the diaphragm 200 so that the diaphragm 200 and the body 300 are spaced apart from each other. The lower structure is provided to surround the body 300, the upper region of the lower structure is in contact with the upper surface of the body 300, and the lower region of the lower structure is between the lower surface of the body 300 and It may be formed to surround the body 300 while being in contact. The upper structure and the lower structure may be integrally formed to be configured as a single displacement inducer.

일 실시예에서, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 도전성 물질로 구성될 수 있다. 이에, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체가 실장되는 장치의 기판과의 전기적인 연결의 편의성을 높일 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 탄성을 갖는 것일 수 있다. 이는, 상기 압전체(100)의 진동에 의해 상기 진동판(200)의 굴곡변형시 상기 진동판(200)에 연결된 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)가 진동판(200)의 진동을 방해하지 않고 최대로 증폭되도록 하기 위함일 수 있다.In one embodiment, the first displacement inductor 400 and the second displacement inductor 500 may be formed of a conductive material. Accordingly, the first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 may increase the convenience of electrical connection to the substrate of the apparatus on which the ultrasonic transducer assembly of the present invention is mounted. In addition, in an embodiment, the first displacement inductor 400 and the second displacement inducer 500 may have elasticity. This means that when the vibration plate 200 is bent and deformed by the vibration of the piezoelectric body 100, the first displacement inductor 400 and the second displacement inductor 500 connected to the vibration plate 200 are This may be to ensure maximum amplification without disturbing the vibration.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 변위유도체(400)는 상기 진동판(200)에 수직으로 위치되며 양단부가 상기 몸체(300)와 상기 진동판(200)에 각각 면접촉하도록 절곡되어 연장형성된 제1 상부굽힘부(410)와, 상기 제1 상부굽힘부(410)로부터 상기 몸체(300)를 감싸도록 절곡되어 연장형성된 제1 하부굽힘부(430)로 구성된 것일 수 있다. 1 to 4, in an embodiment of the present invention, the first displacement inducer 400 is positioned perpendicular to the diaphragm 200, and both ends thereof are attached to the body 300 and the diaphragm 200. Consisting of a first upper bent part 410 that is bent and extended to make surface contact, and a first lower bent part 430 that is bent and extended to surround the body 300 from the first upper bent part 410 Can be.

구체적으로, 도 1과 같이, 상기 제1 상부굽힘부(410)는 상기 진동판(200)과 수직하게 위치하는 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)과, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 상단부로부터 각각 상기 진동판(200)의 가장자리를 향해 연장형성된 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)과, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 하단부로부터 상기 몸체(300)의 상부면과 면접촉되도록 연장형성된 제1 접촉면(415)을 포함하는 것일 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 1, the first upper bent part 410 has a 1-1 vertical axis 411 and a 1-2 vertical axis 412 positioned perpendicular to the vibration plate 200, and the first -1st-first bending surface 413 and 1-2nd bending surface 414 extending from the upper end of the -1 vertical axis 411 and the 1-2th vertical axis 412 toward the edge of the diaphragm 200, respectively, , It may include a first contact surface 415 extending so as to be in surface contact with the upper surface of the body 300 from the lower end of the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412.

즉, 상기 제1 변위유도체(400)의 상부구조는 상기 몸체(300)의 상부면과 면접촉된 제1 접촉면(415)으로부터 상기 진동판(200) 방향으로 상기 진동판(200)과 수직하게 위치하도록 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)이 구비되는 것일 수 있다. That is, the upper structure of the first displacement inducer 400 is positioned perpendicularly to the diaphragm 200 in the direction of the diaphragm 200 from the first contact surface 415 in surface contact with the upper surface of the body 300. The 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 may be provided.

이 때, 실시예에 따라, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 위치가 달라질 수 있으며, 이에 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)의 굽힘방향이 달라질 수 있다. 상세하게는, 도 1 내지 도 2와 같이, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)이 상기 진동판(200)의 가장자리에서 내측 방향으로 일정 거리를 두고 배치되면, 상기 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)은 상기 진동판(200)의 가장자리를 향해 연장형성되어 상기 진동판(200)의 외측방향으로 굽혀진 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 3 내지 도 4와 같이, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)이 상기 진동판(200)의 가장자리로부터 수직하게 위치되어 상기 진동판(200) 가장자리의 외주면과 동일선상에 배치되면, 상기 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)은 상기 진동판(200)의 중심부를 향해 연장형성되어 상기 진동판(200)의 내측방향으로 굽혀진 형상을 가질 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)이 상기 진동판(200)의 가장자리 부근에 위치됨에 따라 상기 진동판(200)의 진동은 더욱 최대로 증폭될 수 있다.At this time, depending on the embodiment, the positions of the 1-1st vertical axis 411 and the 1-2nd vertical axis 412 may be different, and thus the 1-1th bending surface 413 and the 1-2nd bending surface The bending direction of 414 may be different. Specifically, as shown in FIGS. 1 to 2, when the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 are disposed at a predetermined distance from the edge of the diaphragm 200 in the inward direction, the The first-first bent surface 413 and the first-second bent surface 414 may extend toward an edge of the diaphragm 200 and may have a shape bent outwardly of the diaphragm 200. In addition, as shown in FIGS. 3 to 4, the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 are vertically positioned from the edge of the diaphragm 200 to correspond to the outer circumferential surface of the edge of the diaphragm 200. When disposed on the same line, the 1-1 bending surface 413 and the 1-2 bending surface 414 are formed to extend toward the center of the vibration plate 200 to be bent in the inner direction of the vibration plate 200. It can have a shape. As described above, as the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 are located near the edge of the diaphragm 200, the vibration of the diaphragm 200 can be further amplified to the maximum. have.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 제1 변위유도체(400)의 상기 제1 하부굽힘부(430)는 상기 제1 접촉면(415)으로부터 연장형성되어 상기 진동판(200)과 수직하게 위치되되, 상기 몸체(300)의 내부 또는 외측벽과 접촉하는 제1-3 수직축(433)과, 상기 제1-3 수직축(433)의 하단부에서 상기 몸체(300)의 하부면과 면접촉되도록 절곡되어 연장형성된 제1 바닥면(434)을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 제1 하부굽힘부(430)는 상기 몸체(300)의 일측을 감싸면서도 상기 몸체(300)의 상부면 및 하부면의 일정 면적이 접촉되도록 구성함으로써, 상기 상부굽힘부(410)로부터 전해지는 진동은 상기 몸체(300) 및 상기 몸체(300)의 하부로 전달되지 않게 제어하고, 상기 몸체(300)의 하부에 실장되는 기판과 용이하게 접촉되도록 다양한 역할을 수행할 수 있다. 1 to 4, the first lower bent portion 430 of the first displacement inducer 400 is extended from the first contact surface 415 and is positioned perpendicular to the vibration plate 200, The 1-3 vertical axis 433 in contact with the inner or outer wall of the body 300, and the lower end of the 1-3 vertical axis 433 is bent so as to be in surface contact with the lower surface of the body 300 to form an extension It may include a first bottom surface 434. That is, the first lower bent part 430 is configured to contact a certain area of the upper and lower surfaces of the body 300 while surrounding one side of the body 300, thereby from the upper bent part 410 The transmitted vibration may be controlled so as not to be transmitted to the body 300 and the lower portion of the body 300, and may perform various roles so as to easily contact a substrate mounted under the body 300.

실시예에 따라, 상기 제1-3 수직축(433)의 위치가 달라질 수 있으며, 이에 상기 제1-3 수직축(433)으로부터 상기 제1 바닥면(434)으로의 굽힘방향이 달라질 수 있다. 상세하게는, 도 1 및 도 3 내지 도 4와 같이, 상기 제1-3 수직축(433)이 상기 몸체(300)의 외측벽에 접촉되도록 위치되면, 상기 제1 바닥면(434)이 상기 몸체(300)의 중앙부를 향해 연장형성되어 상기 제1 하부굽힘부(430)가 상기 몸체(300)의 내측방향으로 굽혀진 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 3 내지 도 4와 같이, 상기 제1-3 수직축(433)이 상기 몸체(300)의 내부에 내장되도록 위치되면 상기 제1 바닥면(434)이 상기 몸체(300)의 가장자리를 향해 연장형성되어 상기 제1 하부굽힘부(430)가 상기 몸체(300)의 외측방향으로 굽혀진 형상을 가질 수 있다.Depending on the embodiment, the position of the 1-3th vertical axis 433 may be changed, and thus, the bending direction from the 1-3th vertical axis 433 to the first bottom surface 434 may be changed. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 3 to 4, when the 1-3 vertical shaft 433 is positioned to contact the outer wall of the body 300, the first bottom surface 434 is the body ( The first lower bent portion 430 may be formed to extend toward the central portion of the body 300 so as to have a shape bent in the inner direction of the body 300. In addition, as shown in FIGS. 3 to 4, when the 1-3 vertical shaft 433 is positioned so as to be embedded in the body 300, the first bottom surface 434 is directed toward the edge of the body 300. The first lower bent portion 430 may be formed to be extended so that the first lower bent portion 430 may have a shape bent in an outward direction of the body 300.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 변위유도체(400)는 상기 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)은 상기 제1 접촉면(415)의 양단부를 상부 방향으로 연장시켜 절곡하여 형성된 것이며, 상기 제1 바닥면(434)은 상기 제1 접촉면(415)의 중앙부를 하부 방향으로 연장시켜 절곡하여 형성된 것일 수 있다. 즉, 상기 제1 변위유도체(400)는 면적을 갖는 하나의 소재를 상술한 바와 같이 성형하여 각각의 구성요소가 일체로 형성되도록 제조된 것일 수 있다. 상기와 같이, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 변위유도체를 간단한 제조방법으로 구비할 수 있어, 제조공정을 더욱 간소화시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first displacement inducer 400 includes the first-first bent surface 413 and the first-second bent surface 414 at both ends of the first contact surface 415 in an upward direction. The first bottom surface 434 may be formed by extending and bending the first bottom surface 434 by extending and bending the central portion of the first contact surface 415 in a lower direction. That is, the first displacement inducer 400 may be manufactured such that each component is integrally formed by molding one material having an area as described above. As described above, the ultrasonic transducer assembly of the present invention can be provided with a displacement inducer by a simple manufacturing method, thereby further simplifying the manufacturing process.

또한, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 제2 변위유도체(500)는 상기 진동판(200)에 수직으로 위치되며 양단부가 상기 몸체(300)와 상기 진동판(200)에 각각 면접촉하도록 절곡되어 연장형성된 제2 상부굽힘부(510)와, 상기 제2 상부굽힘부(510)로부터 상기 몸체(300)를 감싸도록 절곡되어 연장형성된 제2 하부굽힘부(530)로 구성된 것일 수 있다. In addition, referring to Figures 1 to 4, the second displacement inducer 500 is positioned perpendicular to the diaphragm 200, and both ends are bent so as to make surface contact with the body 300 and the diaphragm 200, respectively. It may be composed of an extended second upper bent part 510 and a second lower bent part 530 which is bent to surround the body 300 from the second upper bent part 510 to extend.

구체적으로, 상기 제2 상부굽힘부(510)는 상기 진동판(200)과 수직하게 위치하는 제2-1 수직축(511) 및 제2-2 수직축(512)과, 상기 제2-1 수직축(511) 및 제2-2 수직축(512)의 상단부로부터 각각 상기 진동판(200)의 가장자리를 향해 연장형성된 제2-1 굽힘면(513) 및 제2-2 굽힘면(514)과, 상기 제2-1 수직축(511) 및 제2-2 수직축(512)의 하단부로부터 각각 상기 몸체(300)의 상부면과 면접촉되도록 연장형성된 제2 접촉면(515)을 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the second upper bent portion 510 includes a 2-1 vertical axis 511 and a 2-2 vertical axis 512 positioned perpendicular to the diaphragm 200, and the 2-1 vertical axis 511 ) And a 2-1 bending surface 513 and a 2-2 bending surface 514 extending from the upper end of the 2-2 vertical axis 512 toward the edge of the diaphragm 200, respectively, and the 2- It may include a second contact surface 515 extending in surface contact with the upper surface of the body 300 from the lower end of the 1 vertical axis 511 and the 2nd-2 vertical axis 512, respectively.

아울러, 상기 제2 하부굽힘부(530)는 상기 제2 접촉면(515)으로부터 연장형성되어 상기 진동판(200)과 수직하게 위치되되, 상기 몸체(300)의 내부 또는 외측벽과 접촉하는 제2-3 수직축(533)과, 상기 제2-3 수직축(533)의 하단부에서 상기 몸체(300)의 하부면과 면접촉되도록 절곡되어 연장형성된 제2 바닥면(534)을 포함하는 것일 수 있다.In addition, the second lower bent portion 530 is formed extending from the second contact surface 515 and positioned perpendicularly to the vibration plate 200, and is in contact with the inner or outer wall of the body 300. It may include a vertical axis 533 and a second bottom surface 534 extended by bending to be in surface contact with the lower surface of the body 300 at the lower end of the 2-3rd vertical axis 533.

상기 제2 변위유도체(500)는 상기 제1 변위유도체(400)와 동일한 형상으로 형성되어, 상기 진동판(200)의 중심부를 기준으로 대칭되도록 배치되므로, 상기 제2 변위유도체(500)의 구성요소의 실시예에 따른 특징은 상술한 상기 제1 변위유도체(400)의 설명을 참조할 수 있다.Since the second displacement inducer 500 is formed in the same shape as the first displacement inducer 400 and is arranged to be symmetrical with respect to the center of the diaphragm 200, the components of the second displacement inducer 500 For features according to the embodiment of, the description of the first displacement inducer 400 may be referred to.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 저면을 보인 분해사시도이다.5 is an exploded perspective view showing the bottom of the ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에서, 상기 진동판(200)의 하부면에는 그라운드전극(A) 및 신호전극(B)이 구비되며, 상기 진동판(200)의 하부 중앙, 즉 상기 신호전극(B) 영역에 상기 압전체(100)가 부착되는 것일 수 있다. 상기 진동판(200)의 하부에는 앞서 상술한 바와 같이 상기 제1 변위유도체(400)의 제1 상부굽힘부(410) 및 상기 제2 변위유도체(500)의 제2 상부굽힘부(510)가 부착된다. 이에, 상기 그라운드전극(A)이 제1 상부굽힘부(410)와 연결되고 상기 신호전극(B)이 제2 상부굽힘부(510)와 연결되는 것일 수 있다. 5, in one embodiment of the present invention, a ground electrode (A) and a signal electrode (B) are provided on the lower surface of the diaphragm 200, and the lower center of the diaphragm 200, that is, the signal The piezoelectric body 100 may be attached to the electrode (B) region. A first upper bent part 410 of the first displacement inducer 400 and a second upper bent part 510 of the second displacement inducer 500 are attached to the lower part of the diaphragm 200 as described above. do. Accordingly, the ground electrode A may be connected to the first upper bent part 410 and the signal electrode B may be connected to the second upper bent part 510.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)의 하부면은 전기 단자와 전기적으로 연결되는 것일 수 있다. 즉, 상기 제1 변위유도체(400)의 제1 하부굽힘부(430)의 제1 바닥면(434)이 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체가 실장되는 장치의 기판의 전기 단자와 연결되며, 상기 제2 변위유도체(500)의 제2 하부굽힘부(530)의 제2 바닥면(534)이 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체가 실장되는 장치의 기판의 전기단자와 연결되므로, 상기 진동판(200)에 구비되는 전극은 기판의 전기단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 종래의 조립체를 기판에 연결시 수반되었던 납땜 공정을 없앨 수 있다. In one embodiment of the present invention, lower surfaces of the first displacement inductor 400 and the second displacement inductor 500 may be electrically connected to an electrical terminal. That is, the first bottom surface 434 of the first lower bent portion 430 of the first displacement inducer 400 is connected to the electrical terminal of the substrate of the device on which the ultrasonic transducer assembly of the present invention is mounted, and the first 2 Since the second bottom surface 534 of the second lower bent portion 530 of the displacement inducer 500 is connected to the electrical terminal of the substrate of the device on which the ultrasonic transducer assembly of the present invention is mounted, the vibration plate 200 The provided electrode may be electrically connected to the electrical terminal of the substrate. That is, the ultrasonic transducer assembly of the present invention can eliminate the soldering process involved in connecting the conventional assembly to the substrate.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체(실시예1) 및 종래의 초음파 트랜스듀서 조립체(비교예1)의 신호 이득을 나타낸 도표이다.6 is a diagram showing signal gains of an ultrasonic transducer assembly (Example 1) and a conventional ultrasonic transducer assembly (Comparative Example 1) according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 도표에서의 가로축은 주파수(Frequency)이며, 도표에서의 세로축은 신호 이득(SPL)으로, 실시예1 및 비교예1 각각의 초음파 트랜스듀서로부터 송신되는 초음파 신호와 초음파 트랜스듀서에서 수신되는 초음파 신호 간의 신호 이득을 나타낸 것이다. 실시예1 및 비교예1의 그래프 선을 비교해보면 비교예1에 비해 본 발명의 실시예1의 초음파 트랜스듀서 조립체의 신호이득이 증가하는 것을 알 수 있다. 6, the horizontal axis in the diagram is frequency, the vertical axis in the diagram is signal gain (SPL), and the ultrasonic signals and ultrasonic transducers transmitted from the ultrasonic transducers of Example 1 and Comparative Example 1 respectively It shows the signal gain between the ultrasonic signals received at. Comparing the graph lines of Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that the signal gain of the ultrasonic transducer assembly of Example 1 of the present invention is increased compared to Comparative Example 1.

도 7(a) 내지 도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 진동시 진동판 및 압전체의 굴곡변형에 의해 발생되는 응력을 설명하기 위한 도면이다.7(a) to 7(b) are views for explaining stress generated by bending deformation of a vibration plate and a piezoelectric body when the ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention is vibrated.

도 7(a) 내지 도 7(b)를 참조하면, 압전체(100)의 진동에 의해 상기 압전체(100)가 부착된 진동판(200)이 붉은색 화살표 방향으로 굴곡변형할 때, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체에 구비된 제1 상부굽힘부(410) 및 제2 상부굽힘부(510)가 함께 움직이면서, 움직이는 방향에 수직방향으로 상기 진동판(200)을 굽혀서 푸른색 화살표 방향과 같이 작용하는 응력을 분산시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체에 구비된 제1 하부굽힘부(430) 및 제2 하부굽힘부(530)가 상기 제1 상부굽힘부(410) 및 제2 상부굽힘부(510)를 통해 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500) 전달되는 자체 진동을 제어하면서 압전체(100)의 신호 이외의 잔여진동을 감쇄시킬 수 있다. 7(a) to 7(b), when the vibration plate 200 to which the piezoelectric material 100 is attached is bent and deformed in the direction of the red arrow due to the vibration of the piezoelectric material 100, the ultrasonic wave of the present invention As the first upper bent part 410 and the second upper bent part 510 provided in the transducer assembly move together, the vibration plate 200 is bent in a direction perpendicular to the moving direction, thereby exerting a stress acting in the direction of the blue arrow. It can be dispersed. In addition, the first lower bent part 430 and the second lower bent part 530 provided in the ultrasonic transducer assembly of the present invention is through the first upper bent part 410 and the second upper bent part 510 It is possible to attenuate residual vibrations other than the signal of the piezoelectric body 100 while controlling self-vibration transmitted from the first and second displacement inducers 400 and 500.

상기와 같이, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 상부구조 및 하부 구조를 갖는 변위유도체를 통해 압전체의 진동에 의해 발생된 응력을 분산시켜, 압전체의 진동이 몸체 및 몸체가 장착되는 기판 등의 하부로 전달되는 것을 제어할 수 있다. 이에, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체를 구비하는 초음파 장치는 진동이 장치 내 다른 부품에 전달되지 않아 초음파 장치의 송수신 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 압전체의 진동을 변위유도체를 통해 용이하게 제어할 수 있어 종래의 흡음제나 충진재가 수반되지 않아 제조비용의 감소 및 제조공정을 간소화할 수 있다.As described above, the ultrasonic transducer assembly of the present invention distributes the stress generated by the vibration of the piezoelectric body through the displacement inductor having an upper structure and a lower structure, so that the vibration of the piezoelectric body is directed to the lower portion of the body and the substrate on which the body is mounted. You can control what is delivered. Accordingly, in the ultrasonic device including the ultrasonic transducer assembly of the present invention, vibration is not transmitted to other components in the device, so that the quality of transmission/reception of the ultrasonic device may be improved. In addition, since the ultrasonic transducer assembly of the present invention can easily control the vibration of the piezoelectric body through the displacement inductor, it is possible to reduce the manufacturing cost and simplify the manufacturing process because a conventional sound absorbing agent or filler is not involved.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be appreciated that the above-described technical configuration of the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention by those skilled in the art.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and non-limiting in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 압전체 200: 진동판
300: 몸체 400: 제1 변위유도체
410: 제1 상부굽힘부 411: 제1-1 수직축
412: 제1-2 수직축 413: 제1-1 굽힘면
414: 제1-2 굽힘면 415: 제1 접촉면
430: 제1 하부굽힘부 433: 제1-3 수직축
434: 제1 바닥면 500: 제2 변위유도체
510: 제2 상부굽힘부 511: 제2-1 수직축
512: 제2-2 수직축 513: 제2-1 굽힘면
514: 제2-2 굽힘면 515: 제2 접촉면
530: 제2 하부굽힘부 533: 제2-3 수직축
534: 제2 바닥면100: piezoelectric 200: diaphragm
300: body 400: first displacement inductor
410: first upper bend 411: 1-1 vertical axis
412: 1-2 vertical axis 413: 1-1 bending surface
414: the 1-2 bending surface 415: the first contact surface
430: first lower bend 433: third 1-3 vertical axis
434: first bottom surface 500: second displacement inductor
510: second upper bend 511: 2-1 vertical axis
512: 2nd-2 vertical axis 513: 2-1 bending surface
514: second 2-2 bent surface 515: second contact surface
530: second lower bend 533: 2-3 vertical axis
534: second floor surface

Claims (5)

전기적 신호에 의해 진동을 발생시키는 압전체(100);
판상으로 형성되어 중앙에 상기 압전체가 부착되는 진동판(200);
다면체 기둥 형상의 몸체(300);
상기 진동판(200)이 상기 몸체(300) 상부에 이격하여 배치되도록 상기 진동판(200)을 지지하는 상부구조와 상기 몸체(300)를 감싸는 하부구조로 구성된 제1 변위유도체(400) 및 제2 변위유도체(500)를 포함하는 것으로,
상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 좌, 우로 대향하여 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서 조립체. A piezoelectric body 100 generating vibration by an electrical signal;
A diaphragm 200 formed in a plate shape to which the piezoelectric material is attached to the center;
A polyhedral columnar body 300;
A first displacement inducer 400 and a second displacement consisting of an upper structure supporting the diaphragm 200 and a lower structure surrounding the body 300 so that the diaphragm 200 is spaced apart from the top of the body 300 Including the derivative 500,
The ultrasonic transducer assembly, characterized in that the first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 are spaced apart from each other to face left and right. 제1항에 있어서,
상기 제1 변위유도체(400)는,
상기 진동판(200)에 수직으로 위치되며 양단부가 상기 몸체(300)와 상기 진동판(200)에 각각 면접촉하도록 절곡되어 연장형성된 제1 상부굽힘부(410)와,
상기 제1 상부굽힘부(410)로부터 상기 몸체(300)를 감싸도록 절곡되어 연장형성된 제1 하부굽힘부(430)로 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서 조립체.The method of claim 1,
The first displacement inducer 400,
A first upper bent portion 410 positioned vertically to the vibration plate 200 and extended by bending both ends to make surface contact with the body 300 and the vibration plate 200, respectively,
An ultrasonic transducer assembly comprising a first lower bent part 430 that is bent and extended to surround the body 300 from the first upper bent part 410. 제2항에 있어서,
상기 제1 상부굽힘부(410)는,
상기 진동판(200)과 수직하게 위치하는, 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)과,
상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 상단부로부터 각각 상기 진동판(200)의 가장자리를 향해 연장형성된, 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)과,
상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 하단부로부터 상기 몸체(300)의 상부면과 면접촉되도록 연장형성된, 제1 접촉면(415)을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서 조립체.The method of claim 2,
The first upper bent portion 410,
1-1 vertical axis 411 and 1-2 vertical axis 412 positioned perpendicular to the diaphragm 200,
The first-first bent surface 413 and the first-second bent surface extending toward the edge of the diaphragm 200 from the upper end of the first-first vertical axis 411 and the first-second vertical axis 412 (414) and,
Ultrasound, characterized in that it includes a first contact surface 415 extending in surface contact with the upper surface of the body 300 from the lower end of the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 Transducer assembly. 제3항에 있어서,
상기 제1 하부굽힘부(430)는,
상기 제1 접촉면(415)으로부터 연장형성되어 상기 진동판(200)과 수직하게 위치되되, 상기 몸체(300)의 내부 또는 외측벽과 접촉하는 제1-3 수직축(433)과,
상기 제1-3 수직축(433)의 하단부에서 상기 몸체(300)의 하부면과 면접촉되도록 절곡되어 연장형성된 제1 바닥면(434)을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서 조립체.The method of claim 3,
The first lower bent portion 430,
A 1-3 vertical axis 433 extending from the first contact surface 415 and positioned perpendicular to the vibration plate 200, but in contact with the inner or outer wall of the body 300,
An ultrasonic transducer assembly comprising a first bottom surface (434) bent and extended to be in surface contact with a lower surface of the body (300) at a lower end of the 1-3 vertical axis (433). 제1항에 있어서,
상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)의 하부면은 전기 단자와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서 조립체.The method of claim 1,
The ultrasonic transducer assembly, characterized in that the lower surfaces of the first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 are electrically connected to an electrical terminal.
KR1020190139587A 2019-11-04 2019-11-04 A Ultrasonic Transducer Assembly KR102375721B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190139587A KR102375721B1 (en) 2019-11-04 2019-11-04 A Ultrasonic Transducer Assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190139587A KR102375721B1 (en) 2019-11-04 2019-11-04 A Ultrasonic Transducer Assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210053678A true KR20210053678A (en) 2021-05-12
KR102375721B1 KR102375721B1 (en) 2022-03-17

Family

ID=75919009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190139587A KR102375721B1 (en) 2019-11-04 2019-11-04 A Ultrasonic Transducer Assembly

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102375721B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077919A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Murata Mfg Co Ltd Ultrasonic transducer
KR101251266B1 (en) 2011-08-17 2013-04-10 (주)동일기연 Ultrasonic Sensor for Sensing Obstacles
KR20170007413A (en) * 2014-05-14 2017-01-18 유사운드 게엠바하 MEMS sound transducer and sound transducer arrangement with a stopper mechanism
KR20180014727A (en) * 2015-05-13 2018-02-09 유사운드 게엠바하 Circuit board module, related sound transducer assembly and method of manufacturing same
WO2018207395A1 (en) * 2017-05-12 2018-11-15 株式会社村田製作所 Vibration device
JP2019134070A (en) * 2018-01-31 2019-08-08 住友理工株式会社 Transducer and power generation system using the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077919A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Murata Mfg Co Ltd Ultrasonic transducer
KR101251266B1 (en) 2011-08-17 2013-04-10 (주)동일기연 Ultrasonic Sensor for Sensing Obstacles
KR20170007413A (en) * 2014-05-14 2017-01-18 유사운드 게엠바하 MEMS sound transducer and sound transducer arrangement with a stopper mechanism
KR20180014727A (en) * 2015-05-13 2018-02-09 유사운드 게엠바하 Circuit board module, related sound transducer assembly and method of manufacturing same
WO2018207395A1 (en) * 2017-05-12 2018-11-15 株式会社村田製作所 Vibration device
JP2019134070A (en) * 2018-01-31 2019-08-08 住友理工株式会社 Transducer and power generation system using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR102375721B1 (en) 2022-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9503805B2 (en) Piezoelectric ceramic dual-frequency earphone structure
US3548116A (en) Acoustic transducer including piezoelectric wafer solely supported by a diaphragm
US7804742B2 (en) Ultrasonic transducer for a proximity sensor
US20080013405A1 (en) Ultrasonic transducer for ranging measurement with high directionality using parametric transmitting array in air and a method for manufacturing same
US8794071B2 (en) Ultrasonic wave sensor and method for attaching ultrasonic wave sensor
JP5643191B2 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic imaging apparatus
CN110118595B (en) Ultrasonic sensor
WO2012164879A1 (en) Ultrasonic transducer and ultrasonic flow-meter
JP2020170995A (en) Ultrasonic sensor
WO2007102460A1 (en) Ultrasonic sensor, and its manufacturing method
CN115699809A (en) Ultrasonic sensor
US8456957B2 (en) Ultrasonic transducer for a proximity sensor
WO1989005445A1 (en) An acoustic emission transducer and an electrical oscillator
US11667247B2 (en) Ultrasonic sensor
KR102375721B1 (en) A Ultrasonic Transducer Assembly
CN110709175A (en) Ultrasonic sensor
JPH06269090A (en) Piezoelectric ultrasonic wave transmitter-receiver
CN105324186A (en) Electroacoustic transducer
JP7088099B2 (en) Ultrasonic sensor
KR20220000958U (en) A Ultrasonic Transducer Assembly
JPWO2014050439A1 (en) SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
US10935646B2 (en) Ultrasonic transducer with composite case
JP2012029110A (en) Oscillation device
JP2008294719A (en) Transducer and its driving method
WO2023203879A1 (en) Ultrasonic transducer and method for producing same

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant