KR20210085117A - Ultrasound probe - Google Patents

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KR20210085117A
KR20210085117A KR1020190177815A KR20190177815A KR20210085117A KR 20210085117 A KR20210085117 A KR 20210085117A KR 1020190177815 A KR1020190177815 A KR 1020190177815A KR 20190177815 A KR20190177815 A KR 20190177815A KR 20210085117 A KR20210085117 A KR 20210085117A
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Abstract

The present invention relates to an ultrasonic probe comprising: a bonding layer; a sound absorbing layer formed on the bonding layer; and a vibrator existing between the bonding layer and the sound absorbing layer, wherein the sound absorbing layer disperses heat generated by the bonding layer or the vibrator, and the sound absorbing layer comprises a thermoplasticity plastic and a thermally conductive filler. Therefore, an objective of the present invention is to provide the ultrasonic probe.

Description

초음파 프로브 {ULTRASOUND PROBE}Ultrasonic Probe {ULTRASOUND PROBE}

본원은 초음파 프로브에 관한 것이다.The present application relates to an ultrasound probe.

인간의 건강과 행복의 중요성이 날로 증가하는 사회적 변화와 함께 의료기기의 중요성은 더욱 커지고 있으며, 의료기기 관련 산업구조에서 초음파 영상 진단장치가 차지하는 비중은 더욱더 커지고 있다. 이와 같은 초음파 영상 진단 장치에서 가장 중요한 성능은 화질이며, 이러한 화질을 결정하는 가장 중요한 요소들 중의 하나가 초음파 트랜스듀서 (Transducer)이다. 이에 따라 고화질의 초음파 영상 진단 장치에는 고성능의 초음파 변환기가 필수적이다.With social changes in which the importance of human health and happiness is increasing day by day, the importance of medical devices is increasing, and the proportion of ultrasound imaging devices in the industrial structure related to medical devices is increasing. The most important performance of the ultrasound imaging apparatus is image quality, and one of the most important factors determining the image quality is an ultrasound transducer. Accordingly, a high-performance ultrasound transducer is essential for a high-definition ultrasound imaging apparatus.

의료용으로 사용되는 초음파 장비로 가장 대표적인 것으로는 인체 내부의 장기와 태아 등을 조영하기 위하여 주로 사용되는 초음파 영상진단기를 들 수 있다. 초음파 영상진단기는 X선 촬영기, 컴퓨터단층촬영기(CT) 또는 자기공명영상촬영기(MRI)와 같은 여타의 인체 내부 조영용 의료장비와 달리 진단자가 초음파의 방사각도를 임의로 스티어링(steering)하여 진단자가 원하는 인체 내부의 특정 지점을 조영할 수 있고, 인체에 방사선 등의 피해가 없을 뿐만 아니라 다른 인체 내부 조영용 의료장비보다 상대적으로 짧은 시간 내에 영상을 획득할 수 있다는 장점이 있다. 초음파 영상진단기로 영상을 구현해내기 위해서는 초음파신호와 전기적인 신호를 상호 변환시키는 수단 및/또는 장치가 필수적이며, 당업계에서는 이를 초음파 프로브(probe) 또는 초음파 트랜스듀서(Transducer)라 칭한다. The most representative ultrasound equipment used for medical purposes is an ultrasound imaging device mainly used to image organs and fetuses inside the human body. Unlike other medical devices for internal imaging, such as X-ray imaging machines, computed tomography (CT), or magnetic resonance imaging (MRI), the diagnostician arbitrarily steers the radiation angle of the ultrasound to the human body desired by the diagnostician. There are advantages in that a specific point inside the body can be contrasted, there is no damage to the human body such as radiation, and an image can be acquired in a relatively short time compared to other medical equipment for contrasting the inside of the human body. In order to realize an image with an ultrasound imaging device, a means and/or device for mutually converting an ultrasound signal and an electrical signal is essential, and this is called an ultrasound probe or an ultrasound transducer in the art.

그러나, 이러한 초음파 프로브는 전기 에너지로 작동하고, 초음파를 인체 내부로 투과하기 위해 인체에 접촉하기 때문에, 표면의 온도를 가급적이면 낮게 유지할 필요가 존재한다. 인체에 접촉하는 부분에서 발생하는 열은 외부 환경이나 프로브 후면부의 흡음층으로 전도될 수 있으나, 종래의 흡음층은 열전도도가 낮은 단점이 존재하였고, 이는 초음파 프로브를 장시간 사용할 수 없는 단점으로 이어졌다.However, since these ultrasonic probes operate with electrical energy and contact the human body to transmit ultrasonic waves into the human body, there is a need to keep the temperature of the surface as low as possible. The heat generated from the part in contact with the human body may be conducted to the external environment or the sound-absorbing layer of the rear part of the probe, but the conventional sound-absorbing layer has a disadvantage of low thermal conductivity, which leads to the disadvantage that the ultrasonic probe cannot be used for a long time.

본원의 배경이 되는 기술인 한국공개특허공보 제10-2016-0079336호는 초음파 프로브 장치 및 초음파 촬영 장치에 관한 것이다. 상기 공개특허는 흡음 물질로서 에폭시, HfO2 파우더 등을 사용하는 초음파 프로브를 개시하고 있으나, 상기 초음파 프로브가 인체에 접촉하는 부분의 온도가 높게 유지되는 문제를 해결하지 못하고 있다.Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0079336, which is the background technology of the present application, relates to an ultrasound probe device and an ultrasound imaging device. The above publication discloses an ultrasonic probe using epoxy, HfO 2 powder, etc. as a sound-absorbing material, but does not solve the problem that the temperature of the portion in contact with the ultrasonic probe is kept high.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초음파 프로브를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present application is to solve the problems of the prior art described above, and to provide an ultrasound probe.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과정은 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical process to be achieved by the embodiment of the present application is not limited to the technical problems described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 접합층; 상기 접합층 상에 형성된 흡음층; 및 상기 접합층 및 상기 흡음층 사이에 존재하는 진동자를 포함하고, 상기 흡음층은 상기 접합층 또는 상기 진동자에서 발생하는 열을 분산시키고, 상기 흡음층은 열가소성 플라스틱 및 열전도성 충진재를 포함하는 것인, 초음파 프로브를 제공한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present application, a bonding layer; a sound absorbing layer formed on the bonding layer; and a vibrator present between the bonding layer and the sound-absorbing layer, wherein the sound-absorbing layer disperses heat generated from the bonding layer or the vibrator, and the sound-absorbing layer comprises a thermoplastic plastic and a thermally conductive filler. , to provide an ultrasonic probe.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 흡음층은 5.0 W/mK 내지 25 W/mK 의 열전도도를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the sound-absorbing layer may have a thermal conductivity of 5.0 W/mK to 25 W/mK, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면 상기 흡음층은 상기 진동자에서 발생하는 초음파에 대하여 3.0 dB/mm 내지 20.0 dB/mm 감쇠계수를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the sound-absorbing layer may have an attenuation coefficient of 3.0 dB/mm to 20.0 dB/mm with respect to the ultrasonic wave generated by the vibrator, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 초음파는 1 MHz 내지 30 MHz 의 진동수를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the ultrasonic wave may have a frequency of 1 MHz to 30 MHz, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 흡음층의 두께는 14 mm 내지 20 mm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the thickness of the sound-absorbing layer may be 14 mm to 20 mm, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 열전도성 충진재는 50 W/mK 내지 5,000 W/mK 의 열전도도를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the thermally conductive filler may have a thermal conductivity of 50 W/mK to 5,000 W/mK, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 흡음층은 1 Mrayl 내지 6 Mrayl 의 음향 임피던스를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the sound-absorbing layer may have an acoustic impedance of 1 Mryl to 6 Mryl, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 열가소성 플라스틱은 폴리올레핀(polyolefin) 수지, 폴리아미드(polyamide, PA) 수지, 폴리에스테르(polyester) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체(Acrylonitrile-Butadiene copolymer) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지, 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS) 수지, 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer, TPE) 수지, PS(polystyrene), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the thermoplastic plastic is a polyolefin resin, a polyamide (PA) resin, a polyester resin, an acrylonitrile-butadiene copolymer resin, poly Carbonate (polycarbonate) resin, polyphenylene sulfide (Polyphenylene sulfide, PPS) resin, thermoplastic elastomer (TPE) resin, PS (polystyrene), and may include one selected from the group consisting of combinations thereof, but It is not limited.

본원의 일 구현예에 따르면 상기 열전도성 충진재는 MLG(multilayer graphene), BN(Boron nitride), AlN, Al2O3, Al, Fe, Cu, 그래핀, 카본 나노 튜브, 카본 블랙, 그라파이트, 탄소 섬유, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the thermally conductive filler is MLG (multilayer graphene), BN (Boron nitride), AlN, Al 2 O 3 , Al, Fe, Cu, graphene, carbon nanotube, carbon black, graphite, carbon It may include one selected from the group consisting of fibers, and combinations thereof, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 초음파 프로브는 초음파를 집속시키는 렌즈층을 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the ultrasound probe may further include a lens layer for focusing ultrasound, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 진동자는 PZT 계 물질, PT 계 물질, BaTiO3, CdS, ZnO, Li2B4O7, LiTaO3, SiO2, AlPO4, LiNbO3, AlN, PVDF(Polyvinylidene fluoride), 에폭시, 실리콘 고무, 우레탄, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 압전 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the vibrator is a PZT-based material, a PT-based material, BaTiO 3 , CdS, ZnO, Li 2 B 4 O 7 , LiTaO 3 , SiO 2 , AlPO 4 , LiNbO 3 , AlN, PVDF (Polyvinylidene) fluoride), epoxy, silicone rubber, urethane, and a piezoelectric material selected from the group consisting of combinations thereof, but is not limited thereto.

또한, 본원의 제 2 측면은 접합층 상에 진동자를 형성하는 단계; 사출 공정에 의해 흡음층을 제조하는 단계; 및 상기 진동자 상에 상기 흡음층을 형성하는 단계를 포함하는 초음파 프로브의 제조 방법에 있어서, 상기 흡음층은 열가소성 플라스틱 및 열전도성 충진재를 포함하는 것인, 초음파 프로브의 제조 방법을 제공한다.In addition, a second aspect of the present application comprises the steps of forming a vibrator on the bonding layer; Preparing a sound-absorbing layer by an injection process; and forming the sound-absorbing layer on the vibrator, wherein the sound-absorbing layer includes a thermoplastic plastic and a thermally conductive filler.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 흡음층을 제조하는 단계는 상기 열가소성 플라스틱 및 상기 열전도성 충진재를 혼합하여 펠렛화하는 단계 및 상기 펠렛을 사출 가공하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the manufacturing of the sound-absorbing layer may include mixing the thermoplastic plastic and the thermally conductive filler into pellets and injection processing the pellets, but is not limited thereto. .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 펠렛을 사출 가공하는 단계는 200℃ 내지 300℃ 의 온도에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the injection processing of the pellets may be performed at a temperature of 200°C to 300°C, but is not limited thereto.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary, and should not be construed as limiting the present application. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description.

종래의 초음파 프로브는 렌즈 또는 접합층에서 발생하는 열이 흡음층으로 전도되는 정도가 낮았기 때문에, 인체에 장시간 접촉할 수 없는 문제점이 존재하였다.Conventional ultrasonic probes have a problem in that they cannot be in contact with the human body for a long time because the degree of conduction of heat generated from the lens or the bonding layer to the sound absorbing layer is low.

그러나, 본원에 따른 초음파 프로브는 흡음층으로서 열가소성 플라스틱 및 열전도성 충진재를 사용하였기 때문에, 접합층의 열이 상기 흡음층으로 전도되는 정도가 높아진다. 이에 따라, 상기 초음파 프로브가 작동 중일 때, 상기 접합층의 온도는 작동중인 종래의 초음파 프로브의 접합층의 온도보다 낮아 인체에 장시간 접촉시킬 수 있다.However, since the ultrasonic probe according to the present application uses a thermoplastic plastic and a thermally conductive filler as the sound-absorbing layer, the degree of conduction of the heat of the bonding layer to the sound-absorbing layer is increased. Accordingly, when the ultrasonic probe is in operation, the temperature of the bonding layer is lower than the temperature of the bonding layer of the conventional ultrasound probe in operation, so that it can be in contact with the human body for a long time.

또한, 본원에 따른 초음파 프로브는 흡음층에 의해 열이 잘 분산될 수 있어 표면 온도가 낮다. 따라서, 종래의 초음파 프로브에 비해 더 높은 전압을 인가할 수 있으며, 상기 전압에 의해 상기 프로브가 수신하는 신호의 세기가 증가하여 초음파 이미지가 선명해질 수 있다. In addition, the ultrasonic probe according to the present application has a low surface temperature because heat can be well dispersed by the sound-absorbing layer. Accordingly, a higher voltage may be applied than that of a conventional ultrasound probe, and the strength of a signal received by the probe may be increased by the voltage, and thus an ultrasound image may be sharpened.

또한, 본원에 따른 초음파 프로브는 사출 공정에 의해 제조되기 때문에, 종래의 초음파 프로브에 비해 더 저렴한 비용으로 제조될 수 있어 양산에 유리하다.In addition, since the ultrasonic probe according to the present application is manufactured by an injection process, it can be manufactured at a lower cost than a conventional ultrasonic probe, which is advantageous for mass production.

더욱이, 본원에 따른 초음파 프로브는 종래의 초음파 프로브와 비슷한 감쇠계수를 갖기 때문에, 종래의 초음파 프로브에 비해 사용이 편리하면서 성능이 유지될 수 있다.Moreover, since the ultrasonic probe according to the present application has a similar attenuation coefficient to that of the conventional ultrasonic probe, it is convenient to use and the performance can be maintained compared to the conventional ultrasonic probe.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects obtainable herein are not limited to the above-described effects, and other effects may exist.

도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 초음파 프로브의 모식도이다.
도 2 는 본원의 일 구현예에 따른 초음파 프로브의 모식도이다.
도 3 은 본원의 일 실시예에 따른 초음파 프로브의 온도 기록 이미지이다.
도 4 는 본원의 일 비교예에 따른 초음파 프로브의 온도 기록 이미지이다.
도 5 는 본원의 일 실시예에 따른 초음파 프로브의 온도 기록 이미지이다.
도 6 은 본원의 일 비교예에 따른 초음파 프로브의 온도 기록 이미지이다.
도 7 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따른 초음파 프로브의 표면 온도 변화에 대한 그래프이다.
도 8 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따른 초음파 프로브의 표면 온도 상승에 대한 그래프이다.
도 9 는 본원의 일 실시예 및 비교예에 따른 초음파 프로브에 입력되는 초음파 강도에 대한 그래프이다.
도 10 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따른 초음파 프로브에 입력되는 초음파 강도에 대한 그래프이다.
1 is a schematic diagram of an ultrasound probe according to an embodiment of the present application.
2 is a schematic diagram of an ultrasound probe according to an exemplary embodiment of the present application.
3 is a temperature recorded image of an ultrasound probe according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
4 is a temperature recording image of an ultrasound probe according to a comparative example of the present application.
5 is a temperature recording image of an ultrasound probe according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
6 is a temperature recording image of an ultrasound probe according to a comparative example of the present application.
7 is a graph of a surface temperature change of an ultrasonic probe according to an embodiment and a comparative example of the present application.
8 is a graph showing an increase in surface temperature of an ultrasonic probe according to an embodiment and a comparative example of the present application.
9 is a graph showing the intensity of an ultrasonic wave input to an ultrasonic probe according to an embodiment and a comparative example of the present application.
10 is a graph showing the intensity of an ultrasonic wave input to an ultrasonic probe according to an embodiment and a comparative example of the present application.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present application pertains can easily implement them.

그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.However, the present application may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a part is said to be "connected" to another part, it includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when it is said that a member is positioned "on", "on", "on", "under", "under", or "under" another member, this means that a member is positioned on the other member. It includes not only the case where they are in contact, but also the case where another member exists between two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part "includes" a component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다. As used herein, the terms "about," "substantially," and the like are used in a sense at or close to the numerical value when the manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and to aid in the understanding of the present application. It is used to prevent an unconscionable infringer from using the mentioned disclosure in an unreasonable manner. Also, throughout this specification, "step to" or "step to" does not mean "step for".

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination of these" included in the expression of the Markush form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the Markush form, and the components It is meant to include one or more selected from the group consisting of.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A 또는 B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.Throughout this specification, reference to “A and/or B” means “A or B, or A and B”.

이하에서는 본원의 초음파 프로브에 대하여, 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the ultrasonic probe of the present application will be described in detail with reference to embodiments, examples, and drawings. However, the present application is not limited to these embodiments and examples and drawings.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 접합층(100); 상기 접합층(100) 상에 형성된 흡음층(300); 및 상기 접합층(100) 및 상기 흡음층(300) 사이에 존재하는 진동자(200)를 포함하고, 상기 흡음층(300)은 상기 접합층(100) 또는 상기 진동자(200)에서 발생하는 열을 분산시키고, 상기 흡음층(300)은 열가소성 플라스틱(310) 및 열전도성 충진재(320)를 포함하는 것인, 초음파 프로브(10)를 제공한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present application, the bonding layer 100; a sound-absorbing layer 300 formed on the bonding layer 100; and a vibrator 200 present between the bonding layer 100 and the sound-absorbing layer 300, wherein the sound-absorbing layer 300 absorbs heat generated by the bonding layer 100 or the vibrator 200. Dispersing, and the sound-absorbing layer 300 is to include a thermoplastic plastic 310 and a thermally conductive filler 320, provides an ultrasonic probe (10).

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 열전도성 충진재(320)의 형태 및 크기에 따라 상기 열전도성 충진재(320)는 상기 열가소성 플라스틱(310) 내부에 균일하게 분산되어 존재할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the thermally conductive filler 320 may be uniformly dispersed in the thermoplastic plastic 310 according to the shape and size of the thermally conductive filler 320, but is not limited thereto. .

이와 관련하여, 상기 열전도성 충진재(320)가 상기 열가소성 플라스틱(310) 내부에 분균일하게 분산되어 존재할 경우, 상기 흡음층(300)의 열전도성 및/또는 흡음성이 저하될 수 있고, 상기 흡음층(300)는 위치에 따라 다른 열전도성 및/또는 흡음성을 가질 수 있다.In this regard, when the thermally conductive filler 320 is uniformly dispersed in the thermoplastic plastic 310, thermal conductivity and/or sound absorption of the sound-absorbing layer 300 may be reduced, and the sound-absorbing layer 300 may have different thermal conductivity and/or sound absorption properties depending on the location.

도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 초음파 프로브(10)의 모식도이다. 이와 관련하여, 상기 열전도성 충진재(320)는 상기 열가소성 플라스틱(310) 내부에 혼련되어 존재할 뿐, 상기 열전도성 충진재(320)의 입자의 크기 및 형태는 도 1 과 다른 형태로 존재할 수 있다.1 is a schematic diagram of an ultrasound probe 10 according to an embodiment of the present application. In this regard, the thermally conductive filler 320 exists only by being kneaded inside the thermoplastic plastic 310 , and the size and shape of the particles of the thermally conductive filler 320 may exist in a form different from that of FIG. 1 .

예를 들어, 후술하겠지만, 상기 열전도성 충진재(320)가 1 μm 내지 10 μm 의 미립자일 경우, 상기 열전도성 충진재(320)는 상기 열가소성 플라스틱(310) 내부에 균일하게(homogeneous) 또는 불균일하게(heterogeneous) 분산되어 있을 수 있다. 또한, 상기 열전도성 충진재(320)가 직경이 1 μm 내지 1 mm 이고, 길이 10 mm 이하의 막대 형태일 경우, 상기 열전도성 충진재(320)는 도 1 과 같이 균일하게 분산되어 위치할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. For example, as will be described later, when the thermally conductive filler 320 is fine particles of 1 μm to 10 μm, the thermally conductive filler 320 is uniformly or non-uniformly (homogeneous) in the thermoplastic plastic 310 ( may be heterogeneous). In addition, when the thermally conductive filler 320 has a diameter of 1 μm to 1 mm and a rod shape of 10 mm or less in length, the thermally conductive filler 320 may be uniformly dispersed as shown in FIG. 1 , but may be positioned, However, the present invention is not limited thereto.

이와 관련하여, 상기 초음파 프로브(10)는 상기 접합층(100) 또는 상기 진동자(200)에 전압을 인가할 전선(미도시)를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In this regard, the ultrasonic probe 10 may further include a wire (not shown) for applying a voltage to the bonding layer 100 or the vibrator 200 , but is not limited thereto.

본원에 따른 초음파 프로브는, 전압의 인가에 의해 일부 부품이 진동하고, 상기 진동에 의해 발생하는 초음파를 통해 물체의 내부를 파악하기 위한 기기를 의미한다. An ultrasonic probe according to the present disclosure refers to a device for detecting the inside of an object through ultrasonic waves generated by vibration of some parts by application of a voltage.

상기 초음파 프로브(10)는 전압의 인가에 의한 저항열 등이 발생하여 피부에 접합되는 상기 접합층(100)의 온도가 빠르게 상승하기 때문에, 상기 접합층(100)의 온도를 낮게 유지하는 것이 중요하다.Since the temperature of the bonding layer 100 bonded to the skin rapidly rises due to the generation of resistance heat and the like due to the application of voltage in the ultrasonic probe 10, it is important to keep the temperature of the bonding layer 100 low. Do.

구체적으로, 상기 전선으로부터 인가된 전압에 의해 상기 진동자(200)는 진동하게 되고, 이 과정에서 초음파를 발생시킬 수 있다. 상기 초음파의 일부는 상기 접합층(100)을 통해 피부를 투과하고, 다시 반사되어 상기 접합층(100)에서 수신할 수 있다. 이 때 상기 접합층(100)에서 초음파가 전파되고 다시 수신할 때의 시간 차이, 수신할 때의 상기 초음파의 강도 등을 비교함으로써, 인체 내부의 상태를 수술없이 확인할 수 있다.Specifically, the vibrator 200 vibrates by the voltage applied from the electric wire, and in this process, ultrasonic waves can be generated. A portion of the ultrasound may pass through the skin through the bonding layer 100 , and may be reflected back to be received by the bonding layer 100 . At this time, by comparing the time difference between when ultrasonic waves are propagated and received again in the bonding layer 100 and the intensity of the ultrasonic waves when they are received, the state inside the human body can be checked without surgery.

이와 관련하여, 상기 인가된 전압이 증가하면 상기 저항열 역시 증가하나, 초음파의 반사로 얻은 이미지가 선명해지는 장점이 존재한다. 상기 저항열이 확산되는 정도를 향상시킨 상기 초음파 프로브(10)는 , 종래의 초음파 프로브에 비해 높은 전압을 인가할 수 있고, 이에 따라 높은 해상도의 이미지를 수득할 수 있는 장점이 존재한다.In this regard, if the applied voltage increases, the resistance heat also increases, but there is an advantage in that an image obtained by reflection of ultrasonic waves becomes clear. The ultrasonic probe 10 in which the degree of diffusion of the resistive heat is improved, can apply a higher voltage than a conventional ultrasonic probe, and thus has the advantage of obtaining a high-resolution image.

본원에 따른 열가소성 플라스틱(310)은 열에 의해 유동성을 가질 수 있는 것으로서, 열에 의해 경화되는 열경화성 플라스틱과 달리 가공성이 높은 장점이 존재한다.The thermoplastic plastic 310 according to the present application may have fluidity by heat, and has an advantage of high processability, unlike thermosetting plastics cured by heat.

종래의 초음파 프로브의 흡음층은 열경화성 플라스틱을 사용하였기 때문에, 가공성이 낮아 제조 비용 및 시간이 많이 소요되었다. 후술하겠지만, 본원에 따른 초음파 프로브(10)의 상기 흡음층(300)은, 상기 열가소성 플라스틱(310) 및 상기 열전도성 충진재(320)를 혼련 및 사출함으로써 제조되는 것이기 때문에 종래의 흡음층에 비해 높은 가공성을 가져 제조 비용 및 시간을 절감할 수 있다.Since the sound-absorbing layer of the conventional ultrasonic probe uses a thermosetting plastic, the processability is low, and manufacturing cost and time are required. As will be described later, the sound-absorbing layer 300 of the ultrasonic probe 10 according to the present application is manufactured by kneading and injecting the thermoplastic plastic 310 and the thermally conductive filler 320, so it is higher than the conventional sound-absorbing layer. It is possible to reduce manufacturing cost and time due to processability.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 흡음층(300)은 5.0 W/mK 내지 25 W/mK 의 열전도도를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 흡음층(300)은 약 5 W/mK 내지 약 25 W/mK, 약 5 W/mK 내지 약 20 W/mK, 약 5 W/mK 내지 약 15 W/mK, 약 5 W/mK 내지 약 10 W/mK, 약 10 W/mK 내지 약 25 W/mK, 약 15 W/mK 내지 약 25 W/mK, 약 20 W/mK 내지 약 25 W/mK, 약 10 W/mK 내지 약 20 W/mK, 또는 약 15 W/mK 의 열전도도를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the sound-absorbing layer 300 may have a thermal conductivity of 5.0 W/mK to 25 W/mK, but is not limited thereto. For example, the sound absorbing layer 300 is about 5 W/mK to about 25 W/mK, about 5 W/mK to about 20 W/mK, about 5 W/mK to about 15 W/mK, about 5 W /mK to about 10 W/mK, about 10 W/mK to about 25 W/mK, about 15 W/mK to about 25 W/mK, about 20 W/mK to about 25 W/mK, about 10 W/mK to about 20 W/mK, or about 15 W/mK, but is not limited thereto.

본원에 따른 흡음층(300)은, 상기 초음파 프로브(10)의 작동 중 상기 접합층(100)으로 전파되지 않은 초음파가 인체 내부의 상태를 확인할 때 노이즈로서 작용하는 것을 방지하기 위한 영역을 의미한다. 종래의 기술에서는 열경화성 플라스틱 및/또는 금속 분말로 흡음층을 제조하였으나, 종래의 흡음층은 열전도성이 낮은 단점이 존재하였다.The sound-absorbing layer 300 according to the present application means an area for preventing the ultrasonic waves not propagating to the bonding layer 100 from acting as noise when checking the state inside the human body during the operation of the ultrasonic probe 10 . In the prior art, the sound-absorbing layer was prepared from thermosetting plastic and/or metal powder, but the conventional sound-absorbing layer had a disadvantage of low thermal conductivity.

그러나, 상기 흡음층(300)은, 상기 열가소성 플라스틱(310)의 열전도도가 낮아도 상기 열전도성 충진재(320)에 의해 높은 열전도도를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 흡음층(300)은 미립자의 형태로서 존재하는 상기 열전도성 충진재(320)가 상기 열가소성 플라스틱(310) 내부에 고르게 분포된 구조를 가지기 때문에, 상기 초음파 프로브(10)에 전압을 인가하면, 상기 진동자(200) 또는 상기 접합층(100)에서 발생하는 열이 상기 흡음층(300)의 상기 열전도성 충진재(320)에 의해 고르게 분산될 수 있다. 결과적으로, 상기 접합층(100)의 온도는 30℃ 내지 60℃ 로 유지되어 종래의 초음파 프로브에 비해 인체에 장시간 접촉시킬 수 있다.However, the sound absorbing layer 300 may have high thermal conductivity by the thermally conductive filler 320 even if the thermal conductivity of the thermoplastic plastic 310 is low. Specifically, since the sound absorbing layer 300 has a structure in which the thermally conductive filler 320 present in the form of fine particles is evenly distributed inside the thermoplastic plastic 310, a voltage is applied to the ultrasonic probe 10 Then, heat generated in the vibrator 200 or the bonding layer 100 may be evenly distributed by the thermally conductive filler 320 of the sound absorbing layer 300 . As a result, the temperature of the bonding layer 100 is maintained at 30° C. to 60° C., so that it can be in contact with the human body for a long time compared to the conventional ultrasonic probe.

본원의 일 구현예에 따르면 상기 흡음층(300)은 상기 진동자(200)에서 발생하는 초음파에 대하여 3.0 dB/mm 내지 20.0 dB/mm 감쇠계수(attenuation coefficient)를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 흡음층(300)은 약 3 dB/mm 내지 약 20 dB/mm, 약 6 dB/mm 내지 약 20 dB/mm, 약 9 dB/mm 내지 약 20 dB/mm, 약 12 dB/mm 내지 약 20 dB/mm, 약 15 dB/mm 내지 약 20 dB/mm, 약 18 dB/mm 내지 약 20 dB/mm, 약 3 dB/mm 내지 약 6 dB/mm, 약 3 dB/mm 내지 약 9 dB/mm, 약 3 dB/mm 내지 약 12 dB/mm, 약 3 dB/mm 내지 약 15 dB/mm, 약 3 dB/mm 내지 약 18 dB/mm, 약 6 dB/mm 내지 약 18 dB/mm, 약 9 dB/mm 내지 약 15 dB/mm, 또는 약 12 dB/mm 의 감쇠계수를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the sound-absorbing layer 300 may have an attenuation coefficient of 3.0 dB/mm to 20.0 dB/mm with respect to the ultrasonic wave generated by the vibrator 200, but is not limited thereto. . For example, the sound absorbing layer 300 is about 3 dB/mm to about 20 dB/mm, about 6 dB/mm to about 20 dB/mm, about 9 dB/mm to about 20 dB/mm, about 12 dB /mm to about 20 dB/mm, about 15 dB/mm to about 20 dB/mm, about 18 dB/mm to about 20 dB/mm, about 3 dB/mm to about 6 dB/mm, about 3 dB/mm to about 9 dB/mm, from about 3 dB/mm to about 12 dB/mm, from about 3 dB/mm to about 15 dB/mm, from about 3 dB/mm to about 18 dB/mm, from about 6 dB/mm to about It may have an attenuation coefficient of 18 dB/mm, about 9 dB/mm to about 15 dB/mm, or about 12 dB/mm, but is not limited thereto.

초음파는 어떤 매질을 통과할 때, 산란(scattering)되거나 상기 매질에 흡수(absorption)되는 등 상기 매질을 통과한 후의 강도는 상기 매질을 통과하기 전의 강도보다 낮다. 상기 초음파의 강도는 동일한 물질을 기준으로, 매질의 두께가 두꺼울수록 감소되는 정도가 커지며, 이러한 비율을 감쇠계수라고 한다.When ultrasonic waves pass through a medium, the intensity after passing through the medium such as scattering or absorption in the medium is lower than the intensity before passing through the medium. The intensity of the ultrasonic wave, based on the same material, decreases as the thickness of the medium increases, and this ratio is referred to as an attenuation coefficient.

상기 흡음층(300)은 상기 열전도성 충진재(320) 및 상기 열가소성 플라스틱(310)에 의해 상기 접합층(100) 또는 상기 진동자(200)에서 발생한 초음파를 감쇠시킬 수 있으며, 이는 종래의 초음파 프로브의 초음파 감쇠 과정의 메커니즘과 일치할 수 있다.The sound absorbing layer 300 may attenuate the ultrasonic waves generated in the bonding layer 100 or the vibrator 200 by the thermally conductive filler 320 and the thermoplastic plastic 310, which is of a conventional ultrasonic probe. It may be consistent with the mechanism of the ultrasonic attenuation process.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 진동자(200)는 PZT 계 물질, PT 계 물질, BaTiO3, CdS, ZnO, Li2B4O7, LiTaO3, SiO2, AlPO4, LiNbO3, AlN, PVDF(Polyvinylidene fluoride), 에폭시, 실리콘 고무, 우레탄, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 압전 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the vibrator 200 is a PZT-based material, a PT-based material, BaTiO 3 , CdS, ZnO, Li 2 B 4 O 7 , LiTaO 3 , SiO 2 , AlPO 4 , LiNbO 3 , AlN, It may include, but is not limited to, a piezoelectric material selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), epoxy, silicone rubber, urethane, and combinations thereof.

상기 진동자(200)는 압전 물질(piezoelectrics)이기 때문에, 전기 에너지를 압력으로 변환시킬 수 있다. 상기 진동자(200)는 교류 전압에 의해 빠른 속도로 진동함으로써 초음파를 발생시켜야 인체 내부를 검사할 수 있다.Since the vibrator 200 is a piezoelectric material, it can convert electrical energy into pressure. The vibrator 200 vibrates at a high speed by an alternating voltage to generate ultrasonic waves so that the inside of the human body can be inspected.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 진동자(200)에 의해 발생되는 초음파의 세기는 상기 교류 전압에 의해 결정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 초음파는 인체 내부에 침투하고, 혈관, 또는 장기 등 다양한 기관의 표면에서 반사되어야 하기 때문에, 인체 내부에 침투하기 위해서는 일정 이상의 강도를 가져야 한다. 상기 초음파의 강도가 강해질수록, 상기 진동자(200)의 진동이 커지고, 이는 상기 진동자(200)에 인가되는 전압이 커져야 함을 의미한다. 그러나,상기 전압이 커질수록 상기 진동자(200)의 후면, 즉 상기 흡음층(300)에 흡수되는 초음파도 증가하고, 상기 초음파 프로브(10)의 저항열, 상기 흡수되는 초음파 에너지에 의해 발생하는 열 에너지 등 상기 접합층(100)의 온도가 상승할 수 있기 때문에, 상기 교류 전압은 200 V 내지 230 V 의 전압 범위 및 50 Hz 내지 60 Hz 의 진동수를 가져야 한다.According to the exemplary embodiment of the present application, the intensity of the ultrasonic wave generated by the vibrator 200 may be determined by the AC voltage, but is not limited thereto. Specifically, since the ultrasonic wave has to penetrate into the human body and be reflected from the surface of various organs such as blood vessels or organs, it must have a certain strength or more to penetrate into the human body. As the intensity of the ultrasonic wave increases, the vibration of the vibrator 200 increases, which means that the voltage applied to the vibrator 200 should increase. However, as the voltage increases, the ultrasonic waves absorbed by the rear surface of the vibrator 200 , that is, the sound absorbing layer 300 also increase, and the heat generated by the resistance heat of the ultrasonic probe 10 and the absorbed ultrasonic energy. Since the temperature of the bonding layer 100 may increase due to energy, etc., the AC voltage should have a voltage range of 200 V to 230 V and a frequency of 50 Hz to 60 Hz.

본원에 따른 접합층(100)은 상기 초음파 프로브(10) 중 피부에 직접적으로 접촉하는 부분을 의미한다. 이와 관련하여, 상기 접합층(100)은 상기 피부를 향해 초음파를 조사하고, 상기 초음파 프로브(10)로 관측하고자 하는 기관에서 반사된 초음파를 수신하면서, 동시에 상기 피부와 상기 접합층(100)의 경계면에서 산란되는 초음파를 제거하기 위한 것이다. The bonding layer 100 according to the present disclosure refers to a portion of the ultrasound probe 10 that directly contacts the skin. In this regard, the bonding layer 100 irradiates ultrasound toward the skin, receives ultrasound reflected from an organ to be observed with the ultrasound probe 10, and at the same time, between the skin and the bonding layer 100 . This is to remove ultrasonic waves scattered at the interface.

이 때, 상기 반사된 초음파는 상기 피부를 투과하는 과정에서 강도가 약해질 수 있다. 상기 약한 강도를 감지하기 위해서 상기 접합층(100)의 임피던스는 상기 초음파 프로브(10)의 임피던스 및 상기 피부의 임피던스의 중간값을 가질 수 있다.In this case, the intensity of the reflected ultrasonic wave may be weakened in the process of penetrating the skin. In order to sense the weak intensity, the impedance of the bonding layer 100 may have a median value between the impedance of the ultrasound probe 10 and the impedance of the skin.

상기 접합층(100)의 두께가 상기 초음파의 두께의 1/4 에 해당할 경우, 상기 초음파는 상기 피부 및 상기 접합층(100)의 경계면 사이에서 반사되지 않는다.When the thickness of the bonding layer 100 corresponds to 1/4 of the thickness of the ultrasound, the ultrasound is not reflected between the skin and the interface between the bonding layer 100 .

후술하겠지만, 상기 접합층(100)이 수신하는 초음파는 인체 내부의 기관에 따라 상기 접합층(100) 이 아닌 다른 방향으로 반사될 수 있다. 상기 다른 방향으로 반사된 초음파는 상기 접합층(100)에서 수신될 초음파의 강도를 약화시킬 수 있기 때문에, 상기 초음파 프로브(10)는 상기 접합층(100)에서 수신한 초음파를 집속시키기 위한 렌즈층(110)을 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.As will be described later, the ultrasonic waves received by the bonding layer 100 may be reflected in a direction other than the bonding layer 100 depending on an organ inside the human body. Since the ultrasonic waves reflected in the other directions may weaken the intensity of ultrasonic waves to be received by the bonding layer 100 , the ultrasonic probe 10 includes a lens layer for focusing the ultrasonic waves received from the bonding layer 100 . (110) may be further included, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 초음파는 1 MHz 내지 30 MHz 의 진동수를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상술한 감쇠계수는 상기 초음파의 진동수에 따라 변화될 수 있다.According to one embodiment of the present application, the ultrasonic wave may have a frequency of 1 MHz to 30 MHz, but is not limited thereto. The above-described damping coefficient may be changed according to the frequency of the ultrasonic wave.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 흡음층(300)의 두께는 14 mm 내지 20 mm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 흡음층(300)의 두께는 약 14 nm 내지 약 20 nm, 약 15 nm 내지 약 20 nm, 약 16 nm 내지 약 20 nm, 약 17 nm 내지 약 20 nm, 약 18 nm 내지 약 20 nm, 약 19 nm 내지 약 20 nm, 약 14 nm 내지 약 19 nm, 약 14 nm 내지 약 18 nm, 약 14 nm 내지 약 17 nm, 약 14 nm 내지 약 16 nm, 약 14 nm 내지 약 15 nm, 약 15 nm 내지 약 19 nm, 약 16 nm 내지 약 18 nm, 또는 약 17 nm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the thickness of the sound-absorbing layer 300 may be 14 mm to 20 mm, but is not limited thereto. For example, the thickness of the sound absorbing layer 300 is about 14 nm to about 20 nm, about 15 nm to about 20 nm, about 16 nm to about 20 nm, about 17 nm to about 20 nm, about 18 nm to about 20 nm, about 19 nm to about 20 nm, about 14 nm to about 19 nm, about 14 nm to about 18 nm, about 14 nm to about 17 nm, about 14 nm to about 16 nm, about 14 nm to about 15 nm , about 15 nm to about 19 nm, about 16 nm to about 18 nm, or about 17 nm, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 열전도성 충진재(320)는 50 W/mK 내지 5,000 W/mK 의 열전도도를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 열전도성 충진재(320)는 약 50 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 100 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 150 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 200 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 250 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 500 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 750 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 1,000 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 2,000 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 3,000 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 4,000 W/mK 내지 약 5,000 W/mK, 약 50 W/mK 내지 약 100 W/mK, 약 50 W/mK 내지 약 150 W/mK, 약 50 W/mK 내지 약 200 W/mK, 약 50 W/mK 내지 약 250 W/mK, 약 50 W/mK 내지 약 500 W/mK, 약 50 W/mK 내지 약 750 W/mK, 약 50 W/mK 내지 약 1,000 W/mK, 약 50 W/mK 내지 약 2,000 W/mK, 약 50 W/mK 내지 약 3,000 W/mK, 약 50 W/mK 내지 약 4,000 W/mK, 약 100 W/mK 내지 약 4,000 W/mK, 약 150 W/mK 내지 약 3,000 W/mK, 약 200 W/mK 내지 약 2,000 W/mK, 약 250 W/mK 내지 약 1,000 W/mK, 또는 약 500 W/mK 내지 약 750 W/mK 의 열전도도를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the thermally conductive filler 320 may have a thermal conductivity of 50 W/mK to 5,000 W/mK, but is not limited thereto. For example, the thermally conductive filler 320 is about 50 W/mK to about 5,000 W/mK, about 100 W/mK to about 5,000 W/mK, about 150 W/mK to about 5,000 W/mK, about 200 W/mK to about 5,000 W/mK, about 250 W/mK to about 5,000 W/mK, about 500 W/mK to about 5,000 W/mK, about 750 W/mK to about 5,000 W/mK, about 1,000 W/mK mK to about 5,000 W/mK, about 2,000 W/mK to about 5,000 W/mK, about 3,000 W/mK to about 5,000 W/mK, about 4,000 W/mK to about 5,000 W/mK, about 50 W/mK to about 100 W/mK, about 50 W/mK to about 150 W/mK, about 50 W/mK to about 200 W/mK, about 50 W/mK to about 250 W/mK, about 50 W/mK to about 500 W/mK, about 50 W/mK to about 750 W/mK, about 50 W/mK to about 1,000 W/mK, about 50 W/mK to about 2,000 W/mK, about 50 W/mK to about 3,000 W/mK mK, about 50 W/mK to about 4,000 W/mK, about 100 W/mK to about 4,000 W/mK, about 150 W/mK to about 3,000 W/mK, about 200 W/mK to about 2,000 W/mK, It may have a thermal conductivity of about 250 W/mK to about 1,000 W/mK, or about 500 W/mK to about 750 W/mK, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 흡음층(300)은 1 Mrayl 내지 6 Mrayl 의 음향 임피던스를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 관련하여, 상기 흡음층(300)의 음향 임피던스가 1 Mrayl 이하일 경우 펄스 길이(pulse length)가 커지고, 대역폭(bandwidth)이 감소하게 되어 감도가 높아질 수 있다. 그러나 상기 감도가 지나치게 높아지면 상기 초음파 프로브(10)가 얻은 이미지에는 노이즈가 많이 존재할 수 있다. 반대로, 상기 음향 임피던스가 6 Mrayl 이상일 경우, 펄스 길이가 작아지고 대역폭이 커져 감도가 낮아질 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present application, the sound-absorbing layer 300 may have an acoustic impedance of 1 Mray to 6 Mryl, but is not limited thereto. In this regard, when the acoustic impedance of the sound absorbing layer 300 is less than 1 Mrayl, the pulse length is increased and the bandwidth is decreased, so that the sensitivity can be increased. However, if the sensitivity is too high, a lot of noise may exist in the image obtained by the ultrasound probe 10 . Conversely, when the acoustic impedance is greater than or equal to 6 Mrayl, the pulse length may be reduced and the bandwidth may be increased, resulting in lower sensitivity.

본원에 따른 음향 임피던스는, 음파가 특정 매질을 통과할 때의 속도 및 상기 매질의 밀도의 곱으로 표현되고, 음파의 반사된 에너지와 투과된 에너지의 상대적인 진폭을 의미한다.Acoustic impedance according to the present application is expressed as the product of the velocity of a sound wave passing through a specific medium and the density of the medium, and means the relative amplitude of the reflected energy and transmitted energy of the sound wave.

상술하였듯, 상기 흡음층(300)은 상기 열가소성 플라스틱(310) 및 상기 열전도성 충진재(320)를 포함하는 것이다. 이와 관련하여, 상기 흡음층(300)의 감쇠계수는 상기 열가소성 플라스틱(310)에 의한 영향이 크며, 상기 열전도성 충진재(320)는 상기 흡음층(300)의 형태를 고정하고, 강도를 보강하며, 상기 흡음층(300)의 열 분산도를 향상시키기 위한 것이다As described above, the sound-absorbing layer 300 includes the thermoplastic plastic 310 and the thermally conductive filler 320 . In this regard, the damping coefficient of the sound-absorbing layer 300 is greatly affected by the thermoplastic plastic 310, and the thermally conductive filler 320 fixes the shape of the sound-absorbing layer 300 and reinforces the strength. , is to improve the heat dissipation of the sound-absorbing layer (300)

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 열가소성 플라스틱(310)은 폴리올레핀(polyolefin) 수지, 폴리아미드(polyamide, PA) 수지, 폴리에스테르(polyester) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체(Acrylonitrile-Butadiene copolymer) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지, 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS) 수지, 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer, TPE) 수지, PS(polystyrene), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 열가소성 플라스틱(310)은 PA 수지 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the thermoplastic plastic 310 is a polyolefin resin, a polyamide (PA) resin, a polyester resin, an acrylonitrile-butadiene copolymer (Acrylonitrile-Butadiene copolymer) Resins, polycarbonate resins, polyphenylene sulfide (PPS) resins, thermoplastic elastomer (TPE) resins, PS (polystyrene), and combinations thereof may include those selected from the group consisting of However, the present invention is not limited thereto. For example, the thermoplastic plastic 310 may be a PA resin, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 열전도성 충진재(320)는 MLG(multilayer graphene), BN(Boron nitride), AlN, Al2O3, Al, Fe, Cu, 그래핀, 카본 나노 튜브, 카본 블랙, 그라파이트, 탄소 섬유, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the thermally conductive filler 320 is MLG (multilayer graphene), BN (boron nitride), AlN, Al 2 O 3 , Al, Fe, Cu, graphene, carbon nanotubes, carbon black , graphite, carbon fiber, and may include one selected from the group consisting of combinations thereof, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 열전도성 충진재(320)는 1 μm 내지 200 μm 의 직경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 열전도성 충진재(320)는 약 1 μm 내지 약 200 μm, 약 10 μm 내지 약 200 μm, 약 20 μm 내지 약 200 μm, 약 30 μm 내지 약 200 μm, 약 40 μm 내지 약 200 μm, 약 50 μm 내지 약 200 μm, 약 75 μm 내지 약 200 μm, 약 100 μm 내지 약 200 μm, 약 125 μm 내지 약 200 μm, 약 150 μm 내지 약 200 μm, 약 175 μm 내지 약 200 μm, 약 1 μm 내지 약 175 μm, 약 1 μm 내지 약 150 μm, 약 1 μm 내지 약 125 μm, 약 1 μm 내지 약 100 μm, 약 1 μm 내지 약 75 μm, 약 1 μm 내지 약 50 μm, 약 1 μm 내지 약 40 μm, 약 1 μm 내지 약 30 μm, 약 1 μm 내지 약 20 μm, 약 1 μm 내지 약 10 μm, 약 10 μm 내지 약 175 μm, 약 20 μm 내지 약 150 μm, 약 30 μm 내지 약 125 μm, 약 40 μm 내지 약 100 μm, 또는 약 50 μm 내지 약 75 μm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the thermally conductive filler 320 may have a diameter of 1 μm to 200 μm, but is not limited thereto. For example, the thermally conductive filler 320 may be about 1 μm to about 200 μm, about 10 μm to about 200 μm, about 20 μm to about 200 μm, about 30 μm to about 200 μm, about 40 μm to about 200 μm, about 50 μm to about 200 μm, about 75 μm to about 200 μm, about 100 μm to about 200 μm, about 125 μm to about 200 μm, about 150 μm to about 200 μm, about 175 μm to about 200 μm, about 1 μm to about 175 μm, about 1 μm to about 150 μm, about 1 μm to about 125 μm, about 1 μm to about 100 μm, about 1 μm to about 75 μm, about 1 μm to about 50 μm, about 1 μm to about 40 μm, about 1 μm to about 30 μm, about 1 μm to about 20 μm, about 1 μm to about 10 μm, about 10 μm to about 175 μm, about 20 μm to about 150 μm, about 30 μm to about 125 μm, about 40 μm to about 100 μm, or about 50 μm to about 75 μm, but is not limited thereto.

종래의 흡음층은 열전도성 충진재로서 Hf 분말, Mn 분말과 같은 금속 분말을 사용하였다. 상기 금속 분말은 흡음층의 형태를 고정화시킬 때 유용하였으나, 상기 금속 분말의 밀도, 금속 분말들끼리의 제조 방법에 따라 상기 흡음층 내에 균질하게(homogenous) 분포되어 있지 않을 수 있다. 또한, 후술하겠지만 종래의 흡음층은 제조 과정에 있어서 주형틀(mold)을 요구하였기 때문에, 제조 공정이 오래 걸리는 단점이 존재하였다.The conventional sound-absorbing layer used a metal powder such as Hf powder and Mn powder as a thermally conductive filler. The metal powder was useful when fixing the shape of the sound-absorbing layer, but may not be homogenously distributed in the sound-absorbing layer depending on the density of the metal powder and the manufacturing method of the metal powders. In addition, as will be described later, since the conventional sound-absorbing layer required a mold in the manufacturing process, there was a disadvantage that the manufacturing process took a long time.

도 2 는 본원의 일 구현예에 따른 초음파 프로브(10)의 모식도이다.2 is a schematic diagram of an ultrasound probe 10 according to an embodiment of the present application.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 초음파 프로브(10)는 초음파를 집속시키는 렌즈층(110)을 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present disclosure, the ultrasound probe 10 may further include a lens layer 110 for focusing ultrasound, but is not limited thereto.

상술하였듯, 상기 초음파 프로브(10)는 인체 내부에서 반사된 초음파를 수신하여 그래픽화하기 위한 기기이다. 이와 관련하여, 인체의 기관, 장기 등은 굴곡이 존재하기 때문에 상기 초음파는 0° 이상의 입사각을 가질 수 있다. 상기 초음파 프로브(10)가 반사된 초음파를 모두 수신할 수 없기 때문에, 신호의 세기를 측정하기 위해서는 반사된 초음파를 집속시키기 위한 부품인 렌즈층(110)이 필요할 수 있다.As described above, the ultrasound probe 10 is a device for receiving and graphicizing the ultrasound reflected from the inside of the human body. In this regard, the ultrasonic wave may have an incident angle of 0° or more because curvature exists in organs, organs, and the like of the human body. Since the ultrasonic probe 10 cannot receive all of the reflected ultrasonic waves, the lens layer 110, which is a component for focusing the reflected ultrasonic waves, may be required to measure the signal strength.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 초음파 프로브(10)는 접지층(400) 및 유연회로기판(500)을 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the ultrasonic probe 10 may further include a ground layer 400 and a flexible circuit board 500, but is not limited thereto.

상기 유연회로기판(500)은 상기 진동자(200)와 접촉함으로써 상기 진동자(200)에 전기적 신호를 공급할 수 있고, 상기 접지층(400)은 상기 유연회로기판(500)을 접지하기 위한 것이다.The flexible circuit board 500 may supply an electrical signal to the vibrator 200 by making contact with the vibrator 200 , and the ground layer 400 is for grounding the flexible circuit board 500 .

이와 관련하여, 도 2 는 각 부품이 분리되어 표현되고 있으나, 상기 초음파 프로브(10)는 각 부품이 결합되어 존재할 수 있다.In this regard, although each part is shown separately in FIG. 2 , the ultrasonic probe 10 may exist by combining each part.

본원에서는 생략하였으나, 상기 초음파 프로브(10)는 외부의 전자 기기와 연결됨으로써, 반사된 초음파 데이터를 그래픽화함으로써 인체 내부를 투시할 수 있다.Although omitted herein, the ultrasound probe 10 is connected to an external electronic device, so that the reflected ultrasound data can be graphicized to see through the inside of the human body.

또한, 본원의 제 2 측면은 접합층(100) 상에 진동자(200)를 형성하는 단계; 사출 공정에 의해 흡음층(300)을 제조하는 단계; 및 상기 진동자(200) 상에 상기 흡음층(300)을 형성하는 단계를 포함하는 초음파 프로브(10)의 제조 방법에 있어서, 상기 흡음층(300)은 열가소성 플라스틱(310) 및 열전도성 충진재(320)를 포함하는 것인, 초음파 프로브(10)의 제조 방법을 제공한다.In addition, the second aspect of the present application comprises the steps of forming the vibrator 200 on the bonding layer 100; manufacturing a sound-absorbing layer 300 by an injection process; And in the method of manufacturing the ultrasonic probe (10) comprising the step of forming the sound-absorbing layer (300) on the vibrator (200), the sound-absorbing layer (300) is a thermoplastic plastic (310) and a thermally conductive filler (320) ), which provides a method of manufacturing the ultrasonic probe 10, including.

이와 관련하여, 상기 흡음층(300)을 제조하는 단계 및 상기 접합층(100) 상에 상기 진동자(200)를 형성하는 단계는 순서와 무관하게 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 흡음층(300)을 제조하고 상기 접합층(100) 상에 상기 진동자(200)를 형성하거나, 상기 접합층(100) 상에 상기 진동자(200)를 형성한 후 상기 흡음층(300)을 제조하거나, 또는 상기 두 단계를 동시에 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In this regard, the steps of manufacturing the sound absorbing layer 300 and forming the vibrator 200 on the bonding layer 100 may be performed irrespective of the order. For example, after manufacturing the sound absorbing layer 300 and forming the vibrator 200 on the bonding layer 100 , or after forming the vibrator 200 on the bonding layer 100 , the sound absorption layer (300) may be prepared, or the above two steps may be performed at the same time, but the present invention is not limited thereto.

본원의 제 2 측면에 따른 초음파 프로브의 제조 방법에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다With respect to the method of manufacturing an ultrasound probe according to the second aspect of the present application, detailed description of parts overlapping with the first aspect of the present application is omitted, but even if the description is omitted, the contents described in the first aspect of the present application The same can be applied to both sides

종래의 초음파 프로브는 열경화성 플라스틱을 흡음층으로서 사용하였다. 이 때, 상기 열경화성 플라스틱을 낮은 온도로 가열하면 주형에 주입할 수 없고, 높은 온도로 가열하면 주형에 주입하기 전에 경화가 일어나는 문제가 발생하였다.Conventional ultrasonic probe used a thermosetting plastic as a sound-absorbing layer. At this time, when the thermosetting plastic is heated to a low temperature, it cannot be injected into the mold, and when heated to a high temperature, curing occurs before injection into the mold.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 흡음층(300)을 제조하는 단계는 상기 열가소성 플라스틱(310) 및 상기 열전도성 충진재(320)를 혼합하여 펠렛화하는 단계 및 상기 펠렛(미도시)을 사출 가공하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the manufacturing of the sound-absorbing layer 300 includes mixing the thermoplastic plastic 310 and the thermally conductive filler 320 into pellets and injection processing the pellets (not shown). It may include, but is not limited to.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 펠렛을 사출 가공하는 단계는 200℃ 내지 300℃ 의 온도에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 관련하여, 상기 펠렛을 사출 가공하기 위해 가하는 압력은 제품의 형상에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 펠렛의 사출 가공 중 상기 펠렛에는 최대 10,000 psi 의 압력이 가해질 수 있다.According to one embodiment of the present application, the injection processing of the pellets may be performed at a temperature of 200°C to 300°C, but is not limited thereto. In this regard, the pressure applied to injection-process the pellets may be different depending on the shape of the product. For example, a pressure of up to 10,000 psi may be applied to the pellets during injection processing of the pellets.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 펠렛의 크기는 1 mm 내지 5 mm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 펠렛의 크기는 약 1 mm 내지 약 5 mm, 약 2 mm 내지 약 5 mm, 약 3 mm 내지 약 5 mm, 약 4 mm 내지 약 5 mm, 약 1 mm 내지 약 4 mm, 약 1 mm 내지 약 3 mm, 약 1 mm 내지 약 2 mm, 약 2 mm 내지 약 4 mm, 또는 약 3 mm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the size of the pellets may be 1 mm to 5 mm, but is not limited thereto. For example, the size of the pellets is about 1 mm to about 5 mm, about 2 mm to about 5 mm, about 3 mm to about 5 mm, about 4 mm to about 5 mm, about 1 mm to about 4 mm, about 1 mm to about 3 mm, about 1 mm to about 2 mm, about 2 mm to about 4 mm, or about 3 mm, but is not limited thereto.

본원에 따른 펠렛은 쌀알과 같이 작은 알갱이 형태를 갖는 물질을 의미하는 것이다. 상기 펠렛은 상기 열가소성 플라스틱(310) 및 상기 열전도성 충진재(320)이 혼합된 물질이 냉각되어 형성된 것으로서, 모양과 크기가 일정하다. 상기 펠렛의 모양 및 크기가 일정치 않을 경우, 열에 의해 균일하게 용융되지 않을 수 있으며, 이러한 경우 성형된 제품의 품질이 저하될 수 있는 단점이 존재한다.Pellets according to the present application means a material having a form of small grains, such as rice grains. The pellets are formed by cooling a material in which the thermoplastic plastic 310 and the thermally conductive filler 320 are mixed, and have a constant shape and size. If the shape and size of the pellets are not uniform, it may not be uniformly melted by heat, and in this case, there is a disadvantage that the quality of the molded product may be deteriorated.

상기 흡음층(300)은 상기 열가소성 플라스틱(310) 및 상기 열전도성 충진재(320)가 균질하게 존재하는 혼합물, 즉 상기 펠렛을 사출시킴으로써 제조될 수 있다. 이에 따라, 상기 흡음층(300)은 압출, 및 사출이라는 간단한 공정에 의해 제조될 수 있고, 소요 시간이 단축되어 양산에 유리할 수 있다.The sound-absorbing layer 300 may be manufactured by injecting a mixture in which the thermoplastic plastic 310 and the thermally conductive filler 320 are homogeneously present, that is, the pellet. Accordingly, the sound-absorbing layer 300 may be manufactured by a simple process of extrusion and injection, and the required time may be shortened, which may be advantageous for mass production.

구체적으로, 상기 흡음층(300)의 원재료는 열가소성 플라스틱(310) 및 열전도성 충진재(320)이다. 상기 원재료를 압출하면 상기 원재료는 펠렛 형태를 갖게 되며, 상기 펠렛을 사출기에 고온으로 용융시킨 후 금형에 사출시킴으로써, 상기 흡음층(300)을 제조할 수 있다.Specifically, the raw material of the sound-absorbing layer 300 is a thermoplastic plastic 310 and a thermally conductive filler 320 . When the raw material is extruded, the raw material has a pellet form, and the sound-absorbing layer 300 can be manufactured by melting the pellet in an injection machine at a high temperature and then injecting it into a mold.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present application.

[실시예] [Example]

열가소성 플라스틱 PA6 및 열전도성 충진재인 다층 그래핀(Multi-layer graphene, MLG)를 혼합하고, 280℃ 에서 상기 혼합물을 용융시킨 후 사출기를 사용하여 금형 사출하여 펠렛을 제조하였다. 이어서, 상기 펠렛을 호퍼에 투입하고, 높은 압력으로 금형에 주입한 후 냉각시켜 취출함으로써 흡음층을 제조하였다.Thermoplastic PA6 and multi-layer graphene (MLG), a thermally conductive filler, were mixed, and the mixture was melted at 280° C. and then mold-injected using an injection machine to prepare pellets. Then, the pellet was put into a hopper, and the sound-absorbing layer was prepared by injecting it into a mold at high pressure and then taking it out by cooling.

이어서, 상기 흡음층 상에 유연 회로 기판을 적층하고, 상기 유연 회로 기판 상에 압전 물질인 PZT 를 적층한 후, 상기 PZT 의 상부에 접지층을 형성하고, 이어서 피부에 접합될 접합부를 적층하였다. Then, a flexible circuit board was laminated on the sound-absorbing layer, and a piezoelectric material, PZT, was laminated on the flexible circuit board, a ground layer was formed on the PZT, and then a junction to be bonded to the skin was laminated.

이어서, 채널을 분리한 후, 분리된 스택에 렌즈를 부착하여 프로브를 제조하였다.Then, after separating the channel, a lens was attached to the separated stack to prepare a probe.

[비교예 1 ][Comparative Example 1]

흡음층으로서 EDS2(PU+Mn powder)를 사용하는 종래의 초음파 프로브를 사용하였다.A conventional ultrasonic probe using EDS2 (PU+Mn powder) as a sound absorbing layer was used.

[비교예 2][Comparative Example 2]

실시예 1 과 동일한 공정으로 초음파 프로브를 제조하되, 흡음층으로서 PA6 만을 사용하였다.An ultrasonic probe was manufactured in the same process as in Example 1, but only PA6 was used as the sound absorbing layer.

이와 관련하여, 상기 실시예 및 비교예 1 및 2 의 흡음층의 재질에 따른 물성은 하기 표 1 과 같이 표현되었다. In this regard, the physical properties according to the material of the sound-absorbing layer of the Examples and Comparative Examples 1 and 2 are expressed as shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

표 1 에서, 열전도도 및 비열은 C-THERM사의 TCi 제품으로 분석한 것이다.In Table 1, thermal conductivity and specific heat were analyzed by C-THERM's TCi product.

상기 표 1 을 참조하면, 상기 실시예의 흡음층은 상기 비교예 1 및 2 의 물질에 비해 열전도도가 높으므로, 초음파 프로브의 사용 중 접합층의 온도를 효과적으로 제어할 수 있다. Referring to Table 1, since the sound-absorbing layer of the embodiment has higher thermal conductivity than the materials of Comparative Examples 1 and 2, it is possible to effectively control the temperature of the bonding layer during use of the ultrasonic probe.

[실험예 1][Experimental Example 1]

도 3 및 5 는 본원의 일 실시예에 따른 초음파 프로브의 온도 기록 이미지이고, 도 4 및 6 은 본원의 일 비교예에 따른 초음파 프로브의 온도 기록 이미지이다.3 and 5 are temperature recording images of an ultrasound probe according to an embodiment of the present application, and FIGS. 4 and 6 are temperature recording images of an ultrasound probe according to a comparative example of the present application.

구체적으로, 도 3 및 도 4 는 상기 초음파 프로브를 작동시키기 전의 접합층의 온도이고, 도 5 및 도 6 은 상기 초음파 프로브를 작동시키고 30 분이 지났을 때의 온도이다.Specifically, FIGS. 3 and 4 are the temperatures of the bonding layer before the ultrasonic probe is operated, and FIGS. 5 and 6 are the temperatures when 30 minutes have elapsed since the ultrasonic probe was operated.

도 3 내지 도 6 을 참조하면, 상기 비교예 1 의 초음파 프로브는 작동시키면 중심부의 온도가 31℃로 상승하고, 중앙부로 갈수록 온도가 높아지고 있으나, 상기 실시예의 초음파 프로브는 접합층 표면의 온도가 약 27℃ 정도로 유지되고, 전체적으로 온도가 일정하게 유지되고 있다. 이러한 결과를 통해, 상기 실시예의 초음파 프로브는 종래의 초음파 프로브에 비해 인체에 오래 접촉시킬 수 있음을 확인할 수 있다.3 to 6 , when the ultrasonic probe of Comparative Example 1 is operated, the central temperature rises to 31° C., and the temperature increases toward the central part. However, in the ultrasonic probe of this embodiment, the temperature of the surface of the bonding layer is about It is maintained at about 27°C, and the overall temperature is kept constant. Through these results, it can be confirmed that the ultrasonic probe of the embodiment can be in contact with the human body for a longer period of time than the conventional ultrasonic probe.

[실험예 2][Experimental Example 2]

도 7 은 상기 실시예 및 비교예에 따른 초음파 프로브의 표면 온도 변화에 대한 그래프이고, 도 8 은 상기 실시예 및 비교예에 따른 초음파 프로브의 표면 온도 상승에 대한 그래프이고, 도 9 및 도 10 은 상기 실시예 및 비교예에 따른 초음파 프로브에 입력되는 초음파 강도에 대한 그래프이다.7 is a graph of the surface temperature change of the ultrasonic probe according to the embodiment and the comparative example, FIG. 8 is a graph of the surface temperature increase of the ultrasonic probe according to the embodiment and the comparative example, and FIGS. 9 and 10 are It is a graph of the ultrasonic intensity input to the ultrasonic probe according to the above Examples and Comparative Examples.

도 7 내지 도 10 을 참조하면, 상기 비교예의 초음파 프로브는 표면의 온도가 약 40℃ 이고, 표면의 온도가 상승하는 정도가 16.2℃ 인 반면, 상기 실시예의 초음파 프로브는 표면의 온도가 약 35℃ 이고, 표면의 온도가 상승하는 정도가 약 12℃ 이다. 그러나, 상기 실시예 및 상기 비교예에서 수신되는 초음파의 강도는 큰 차이가 없기 때문에, 본원에 따른 초음파 프로브는 종래의 초음파 프로브에 비해 성능의 저하 없이 사용 편의성이 증가된 것임을 확인할 수 있다.7 to 10 , the surface temperature of the ultrasonic probe of the comparative example is about 40 °C, and the degree of increase in the surface temperature is 16.2 °C, whereas the ultrasonic probe of the embodiment has a surface temperature of about 35 °C and the extent to which the surface temperature rises is about 12°C. However, since there is no significant difference in the intensity of ultrasonic waves received in the Examples and Comparative Examples, it can be confirmed that the ultrasonic probe according to the present application has increased ease of use without deterioration in performance compared to the conventional ultrasonic probe.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present application is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present application.

10 : 초음파 프로브
100 : 접합층
110 : 렌즈층
200 : 진동자
300 : 흡음층
310 : 열가소성 플라스틱
320 : 열전도성 충진재
400 : 접지층
500 : 유연회로기판
10: ultrasonic probe
100: bonding layer
110: lens layer
200: vibrator
300: sound absorption layer
310: thermoplastic
320: thermally conductive filler
400: ground layer
500: flexible circuit board

Claims (14)

접합층;
상기 접합층 상에 형성된 흡음층; 및
상기 접합층 및 상기 흡음층 사이에 존재하는 진동자;
를 포함하고,
상기 흡음층은 상기 접합층 또는 상기 진동자에서 발생하는 열을 분산시키고,
상기 흡음층은 열가소성 플라스틱 및 열전도성 충진재를 포함하는 것인,
초음파 프로브.
bonding layer;
a sound absorbing layer formed on the bonding layer; and
a vibrator present between the bonding layer and the sound absorbing layer;
including,
The sound-absorbing layer disperses heat generated by the bonding layer or the vibrator,
The sound-absorbing layer will include a thermoplastic and a thermally conductive filler,
ultrasonic probe.
제 1 항에 있어서,
상기 흡음층은 5.0 W/mK 내지 25 W/mK 의 열전도도를 갖는 것인, 초음파 프로브.
The method of claim 1,
The sound-absorbing layer will have a thermal conductivity of 5.0 W / mK to 25 W / mK, the ultrasonic probe.
제 1 항에 있어서,
상기 흡음층은 상기 진동자에서 발생하는 초음파에 대하여 3.0 dB/mm 내지 20.0 dB/mm 감쇠계수를 갖는 것인, 초음파 프로브.
The method of claim 1,
The sound-absorbing layer will have an attenuation coefficient of 3.0 dB/mm to 20.0 dB/mm with respect to the ultrasonic waves generated by the vibrator, the ultrasonic probe.
제 3 항에 있어서,
상기 초음파는 1 MHz 내지 30 MHz 의 진동수를 갖는 것인, 초음파 프로브.
4. The method of claim 3,
The ultrasonic wave will have a frequency of 1 MHz to 30 MHz, the ultrasonic probe.
제 1 항에 있어서,
상기 흡음층의 두께는 14 mm 내지 20 mm 인, 초음파 프로브.
The method of claim 1,
The thickness of the sound-absorbing layer is 14 mm to 20 mm, the ultrasonic probe.
제 1 항에 있어서,
상기 흡음층은 1 Mrayl 내지 6 Mrayl 의 음향 임피던스를 갖는 것인, 초음파 프로브.
The method of claim 1,
The sound-absorbing layer will have an acoustic impedance of 1 Mryl to 6 Mryl, the ultrasonic probe.
제 1 항에 있어서,
상기 열전도성 충진재는 50 W/mK 내지 5,000 W/mK 의 열전도도를 갖는 것인, 초음파 프로브.
The method of claim 1,
The thermally conductive filler will have a thermal conductivity of 50 W / mK to 5,000 W / mK, the ultrasonic probe.
제 1 항에 있어서,
상기 열가소성 플라스틱은 폴리올레핀(polyolefin) 수지, 폴리아미드(polyamide, PA) 수지, 폴리에스테르(polyester) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체(Acrylonitrile-Butadiene copolymer) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지, 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS) 수지, 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer, TPE) 수지, PS(polystyrene), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는, 초음파 프로브.
The method of claim 1,
The thermoplastic plastic is a polyolefin resin, polyamide (PA) resin, polyester resin, acrylonitrile-butadiene copolymer resin, polycarbonate resin, polyphenyl An ultrasonic probe comprising one selected from the group consisting of polyphenylene sulfide (PPS) resin, thermoplastic elastomer (TPE) resin, polystyrene (PS), and combinations thereof.
제 1 항에 있어서,
상기 열전도성 충진재는 MLG(multilayer graphene), BN(Boron nitride), AlN, Al2O3, Al, Fe, Cu, 그래핀, 카본 나노 튜브, 카본 블랙, 그라파이트, 탄소 섬유, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는, 초음파 프로브.
The method of claim 1,
The thermally conductive filler is multilayer graphene (MLG), boron nitride (BN), AlN, Al 2 O 3 , Al, Fe, Cu, graphene, carbon nanotube, carbon black, graphite, carbon fiber, and combinations thereof. An ultrasonic probe comprising one selected from the group consisting of.
제 1 항에 있어서,
상기 초음파 프로브는 초음파를 집속시키는 렌즈층을 추가 포함하는, 초음파 프로브.
The method of claim 1,
The ultrasound probe further comprises a lens layer for focusing the ultrasound, the ultrasound probe.
제 1 항에 있어서,
상기 진동자는 PZT 계 물질, PT 계 물질, BaTiO3, CdS, ZnO, Li2B4O7, LiTaO3, SiO2, AlPO4, LiNbO3, AlN, PVDF(Polyvinylidene fluoride), 에폭시, 실리콘 고무, 우레탄, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 압전 물질을 포함하는 것인, 초음파 프로브.
The method of claim 1,
The vibrator is a PZT-based material, a PT-based material, BaTiO 3 , CdS, ZnO, Li 2 B 4 O 7 , LiTaO 3 , SiO 2 , AlPO 4 , LiNbO 3 , AlN, PVDF (Polyvinylidene fluoride), epoxy, silicone rubber, An ultrasonic probe comprising a piezoelectric material selected from the group consisting of urethane, and combinations thereof.
접합층 상에 진동자를 형성하는 단계;
사출 공정에 의해 흡음층을 제조하는 단계; 및
상기 진동자 상에 상기 흡음층을 형성하는 단계
를 포함하는 초음파 프로브의 제조 방법에 있어서,
상기 흡음층은 열가소성 플라스틱 및 열전도성 열전도성 충진재를 포함하는 것인,
초음파 프로브의 제조 방법.
forming a vibrator on the bonding layer;
Preparing a sound-absorbing layer by an injection process; and
forming the sound absorbing layer on the vibrator
In the method of manufacturing an ultrasonic probe comprising:
The sound-absorbing layer will include a thermoplastic and a thermally conductive thermally conductive filler,
A method for manufacturing an ultrasonic probe.
제 12 항에 있어서,
상기 흡음층을 제조하는 단계는 상기 열가소성 플라스틱 및 상기 열전도성 충진재를 혼합하여 펠렛화하는 단계 및 상기 펠렛을 사출 가공하는 단계를 포함하는 것인, 초음파 프로브의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
Manufacturing the sound-absorbing layer is a method of manufacturing an ultrasonic probe comprising the step of mixing the thermoplastic plastic and the thermally conductive filler to pelletize and injection-processing the pellet.
제 13 항에 있어서,
상기 펠렛을 사출 가공하는 단계는 200℃ 내지 300℃ 의 온도에서 수행되는 것인, 초음파 프로브의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
The injection processing of the pellet is performed at a temperature of 200 ℃ to 300 ℃, the method of manufacturing an ultrasonic probe.
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