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KR20150037809A - 복합재료의 정렬방법 및 그 장치 - Google Patents

복합재료의 정렬방법 및 그 장치 Download PDF

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KR20150037809A
KR20150037809A KR1020157000117A KR20157000117A KR20150037809A KR 20150037809 A KR20150037809 A KR 20150037809A KR 1020157000117 A KR1020157000117 A KR 1020157000117A KR 20157000117 A KR20157000117 A KR 20157000117A KR 20150037809 A KR20150037809 A KR 20150037809A
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이수성
배병국
김성학
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알피니언메디칼시스템 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 적어도 하나의 정렬 포스트(alignment post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정; 제2재료를 다이싱하여 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정; 상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정; 및 상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 정렬 포스트는, 상기 제1슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하고, 상기 정렬 포스트와 대응하는 상기 제2슬랩의 커프에 끼워맞춤 결합하도록 상기 제1슬랩의 포스트보다 너비가 더 넓은 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법을 제공한다.

Description

복합재료의 정렬방법 및 그 장치{METHOD FOR ALIGNING COMPOSITE AND APPARATUS THEREFOR}
본 발명의 실시예는 복합재료(composite)를 정렬하는 방법 및 그 정렬장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 복합재료의 제조공정 중 하나인 인터디지털 본드(interdigital bonded) 방법에 있어서 한 쌍의 압전재료를 정렬하는 방법 및 그 정렬장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
압전재료는 기계적 응력에 따라 전기적 분극을 일으켜 외부에 전하를 발생시키는 재료를 말한다. 다시 말해서 기계적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환시키거나 그 역으로 변환시키는 재료를 말한다.
압전 복합재료는 기존의 압전 세라믹의 단점을 보완하기 위해 고분자 재료를 모재로 하고 압전 세라믹을 삽입재료로 하는 복합재료로서 수중통신 및 탐지용 소나, 비파괴 검사, 의료진단기 등의 다양한 분야에서 사용되는 초음파 트랜스듀서의 재료가 된다.
압전 복합재료(piezo-composite)를 제작하는 방법으로 Dice and fill 방법, Molding technique 방법, Stack and bonding 방법, Micro-machining 방법, 인터디지털 본드 방법 등이 있다.
이 중에서 인터디지털 본드 방법은 압전재료 두 판을 동일한 커프(kerf) 너비와 피치(pitch)로 다이싱(dicing)하여 각 판의 포스트(post)와 커프가 서로 맞물리게 정렬하고 커프재료(kerf material)(30)을 충진하여 복합재료을 제작하는 기법이다.
인터디지털 본드 방법은 기계적인 방법을 이용한 복합재료 제작 방법 중 비교적 좁은 커프 너비를 구현할 수 있는 방법으로서, 고주파 복합재료(high frequency composite)를 제작하는 데 유리하고, 에칭(etching)과 같은 화학적인 방법을 사용하지 않고도 좁은 커프 너비를 구현할 수 있는 장점이 있다.
인터디지털 본드 방법에서 정렬불량(misalignment)이 나올 경우 원하는 성능의 복합재료를 얻기가 어렵다. 따라서 정렬공정은 가장 중요한 공정 중 하나다. 그러나 정확하게 정렬하는 방법에 관한 기술이 부족한 것이 현실이다.
미국 공개공보(US 2008/0020153)는 인터디지털 본드 방법에 의하여 제작된 복합재료에 있어서 상기 복합재료의 제조방법으로서 정렬 포스트와 정렬 커프를 제시하고 이러한 정렬 포스트 및 정렬 커프를 만들기 위한 4가지 방법을 제시한다. 즉 상기 종래의 기술은 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 한 쌍의 슬랩(slab)을 상기 복수의 포스트와 복수의 커프가 서로 맞물리게 결합시키고 상기 한 쌍의 슬랩 중 어느 하나의 슬랩이 갖는 복수의 포스트 및 복수의 커프 중 하나 이상을 정렬 포스트 또는 정렬 커프로 제작하여 정렬하는 방법을 제시하고 있다.
그러나 이 방법은 상기 정렬 포스트 또는 정렬 커프가 복수의 포스트 또는 복수의 커프의 사이에 위치하게 되므로 뒤에 두 압전재료를 결합시켜 복합재료를 만든 뒤 상기 복합재료를 연마 내지는 절단하는 공정에서 상기 복합재료의 중간 부분을 절단해야 하는 단점이 있다. 그 결과 복합재료의 제조공정이 복잡하고, 제조비용도 증가 되는 문제가 있으며, 정확하게 정렬이 안 되는 경우 고주파 복합재료를 얻을 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예는 복합재료를 제작하기 위하여 인터디지털 본드 방법을 적용하는 경우에 있어서, 원하는 성능의 복합재료를 얻기 위한 정확한 정렬을 할 수 있는 방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 적어도 하나의 정렬 포스트(alignment post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정; 제2재료를 다이싱하여 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정; 상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정; 및 상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 정렬 포스트는, 상기 제1슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하고, 상기 정렬 포스트와 대응하는 상기 제2슬랩의 커프에 끼워맞춤 결합하도록 상기 제1슬랩의 포스트보다 너비가 더 넓은 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정; 제2재료를 다이싱하여 복수의 포스트와 복수의 커프와 적어도 하나의 정렬 커프(alignment kerf)를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정; 상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정; 및 상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 정렬 커프는, 상기 제2슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하고, 상기 정렬 커프와 대응하는 상기 제1슬랩의 포스트에 끼워맞춤 결합하도록 상기 제2슬랩의 커프보다 너비가 더 좁은 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 적어도 하나의 정렬 포스트(alignment post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정; 제2재료를 다이싱하여 복수의 포스트와 복수의 커프와 적어도 하나의 정렬 커프(alignment kerf)를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정; 상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정; 및 상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 정렬 포스트는, 상기 제1슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하고, 상기 정렬 포스트와 대응하는 상기 제2슬랩의 커프 또는 정렬 커프에 끼워맞춤 결합하도록 상기 제1슬랩의 포스트보다 너비가 더 넓고, 상기 정렬 커프는, 상기 제2슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하고, 상기 정렬 커프와 대응하는 상기 제1슬랩의 포스트 또는 정렬 포스트에 끼워맞춤 결합하도록 상기 제2슬랩의 커프보다 너비가 더 좁은 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정; 제2재료를 다이싱하여 상기 제1슬랩과 다르고, 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정; 상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정; 및 상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 결합하는 공정에서 상기 제1슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하는 최외곽 포스트가 상기 최외곽 포스트와 대응되는 상기 제2슬랩의 커프에 정렬 심(alignment shim)과 함께 삽입되어 끼워맞춤 결합하도록 상기 최외곽 포스트의 외측면에 정렬 심이 부착되는 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정; 제2재료를 다이싱하여 상기 제1슬랩과 다르고, 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정; 상기 제2슬랩의 전부 또는 일부의 커프에 상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 정렬시키는 마이크로 볼(micro ball)이 첨가된 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정; 및 상기 제1슬랩과 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정을 포함하는 복합재료(composite) 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정; 제2재료를 다이싱하여 상기 제1슬랩과 다르고, 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정; 상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물려 결합하도록 배치한 뒤 정렬하는 공정; 및 상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 정렬을 위하여, 상기 제1슬랩 및 제2슬랩을 고정하는 한 쌍의 고정지그(jig), 상기 한 쌍의 고정지그를 가압하는 한 쌍의 가압수단, 상기 한 쌍의 가압수단 사이에서 상기 한 쌍의 고정지그 중 적어도 하나가 슬라이딩 이동가능하도록 상기 한 쌍의 가압수단의 적어도 하나의 내면에 설치되는 가이드(guide) 및 상기 제1슬랩 또는 상기 제2슬랩의 상기 한 쌍의 가압수단 사이에서의 이동거리를 확인하는 현미경을 포함하는 정렬장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 상기의 방법으로 제조된 복합재료(composite)를 제공한다.
본 발명에 의한 인터디지털 본드 방법에 의하여 제조되는 복합재료를 정렬하는 방법은 정확한 정렬이 가능하게 되므로 고주파 복합재료를 제작할 수 있다.
또한, 복합재료의 제조공정이 단순하고 간단하게 이루어지므로, 제조비용 및 제조시간이 줄어드는 효과가 있다.
도 1은 인터디지털 본드 방법을 이용한 복합재료 제작공정을 설명하는 개략도이고,
도 2는 정렬 포스트를 이용하여 정렬하는 방법을 설명하는 개념도이며,
도 3은 정렬 커프를 이용하여 정렬하는 방법을 설명하는 개념도이고,
도 4는 정렬 심을 이용하여 정렬하는 방법을 나타내는 개념도이며,
도 5는 정렬 심을 이용하여 정렬하는 경우의 다이싱 치수를 나타내는 도면이고,
도 6은 제1슬랩의 일측면은 정렬 심을 덧대고 타측면은 정렬포스트를 형성한 모습을 나타내는 도면이며,
도 7은 정렬 포스트를 이용하여 복합재료를 제조하는 방법을 나타내는 도면이고,
도 8은 정렬 심을 이용하여 복합재료를 제조하는 방법을 나타내는 도면이며,
도 9는 마이크로 볼을 이용하여 정렬하는 방법을 나타내는 개념도이고,
도 10은 마이크로 볼을 이용하여 복합재료를 제조하는 방법을 나타내는 도면이며,
도 11은 제1슬랩과 제2슬랩을 정렬하는 장치를 나타내는 개략도이고,
도 12는 한 쌍의 고정지그에 한 쌍의 슬랩을 올려놓고 고정한 모습을 나타내는 도면이며,
도 13은 제1슬랩의 복수의 포스트가 제2슬랩의 복수의 커프에 삽입되도록 또는 제2슬랩의 복수의 포스트가 제1슬랩의 복수의 커프에 삽입되도록 제1슬랩과 제2슬랩을 결합하고 커프재료를 충진하는 것을 나타내는 도면이고,
도 14는 제1슬랩과 제2슬랩의 불필요한 부분을 제거하고 전도체를 증착시키는 것을 설명하는 도면이다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 인터디지털 본드(interdigital bond) 방법에 의하여 제조되는 복합재료(composite)의 제조공정에 있어서 정렬 방법 및 정렬 장치(50)에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 인터디지털 본드 방법을 이용한 복합재료 제작공정을 설명하는 개략도이다. 도 1(a)은 압전재료에 다이싱작업에 의하여 복수의 포스트(post)와 복수의 커프(kerf)를 형성한 슬랩(slab)을 도시하고 있다. 여기서 포스트는 슬랩의 복수의 돌출부를 말한다. 또한 커프는 돌출부와 돌출부 사이의 빈 공간을 말한다. 도 1(b)은 하나의 슬랩의 포스트와 다른 하나의 슬랩의 포스트가 서로 맞물리게 한 쌍의 슬랩을 결합시킨 것이다. 다시 말하면 하나의 슬랩의 포스트가 다른 하나의 슬랩의 상기 포스트에 대응하는 커프에 삽입되도록 양 슬랩을 결합시켜 놓은 것을 도시한 것이다. 도 1(c)은 양 슬랩에서 포스트만 남기고 다이싱되지 않은 부분(1,2)을 제거하여 복합재료를 완성한 것을 도시한 것이다.
인터디지털 본드 방식에 의하여 복합재료를 제조하는 방법은 다음의 공정으로 이루어질 수 있다.
(1) 복수의 포스트와 복수의 커프가 형성된 제1슬랩과 제2슬랩을 마련하는 공정.
여기서 제1슬랩의 복수의 포스트의 전부 또는 일부는 제2슬랩의 복수의 커프의 전부 또는 일부와 대응된다.
(2) 제1슬랩의 복수의 포스트와 제2슬랩의 복수의 포스트가 서로 맞물리도록 제1슬랩과 제2슬랩을 결합하는 공정.
인터디지털 본드 방법을 적용시, 커프의 너비는 포스트의 너비보다 더 크다. 그 결과 제1슬랩의 포스트가 제2슬랩의 커프에 쉽게 삽입될 수 있다. 또한, 제2슬랩의 포스트가 제1슬랩의 커프에 쉽게 삽입될 수 있다. 제1슬랩의 포스트와 제2슬랩의 포스트 사이에는 공간이 형성된다. 이 포스트와 포스트 사이의 공간의 너비는 복합재료의 최종 커브 너비가 될 수 있다.
(3) 제1슬랩과 제2슬랩이 결합한 상태에서 제1슬랩 또는 제2슬랩 중 적어도 하나를 이동시켜 제1슬랩의 포스트와 제2슬랩의 포스트가 서로 균일 간격으로 병렬 배치되도록 정렬하는 공정.
(4) 제1슬랩의 포스트와 제2슬랩의 포스트 사이에 형성된 공간에 커프재료(30)를 충진하고 경화시키는 공정.
(5) 제1슬랩과 제2슬랩의 포스트 및 커프재료(30)를 남기고, 다이싱되지 않은 부분(1,2) 및 측면부분을 제거하는 공정.
(6) 제1슬랩의 복수의 포스트와 제2슬랩의 복수의 포스트가 서로 맞물려 결합한 복합재료의 상부와 하부에 전도성 재료를 도포하고 전극을 형성하여 복합재료를 폴링(poling) 하는 공정.
본 방법 중에서 제1슬랩의 포스트와 제2슬랩의 포스트가 일정한 간격으로 병렬 배치되도록 정렬하는 공정은 복합재료의 성능과 밀접한 관련이 있으므로 매우 중요하다. 본 발명은 복합재료를 인터디지털 본드 방법으로 제조함에 있어서 정확한 정렬을 하기 위한 다양한 방법을 제시한다.
도 2는 정렬 포스트(11,12)를 이용하여 정렬하는 방법을 설명하는 개념도이다. 본 발명에 의한 일 실시예로서의 복합재료 제작공정은 제1슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 정렬 포스트(alignment post)(11,12)를 형성하여 정렬하는 방법을 제공한다.
정렬 포스트(11,12)는 슬랩에 형성된 복수의 포스트 중 최외곽에 위치한 포스트로서 제1슬랩의 복수의 포스트와 제2슬랩의 복수의 포스트가 서로 맞물리면서 제1슬랩과 제2슬랩이 결합할 때 제1슬랩의 복수의 포스트와 제2슬랩의 복수의 포스트가 서로 일정한 간격을 유지하면서 배치되도록 하기 위하여 형성된 포스트이다. 정렬 포스트(11,12)는 제1슬랩의 양쪽 가장자리에 두 개가 형성될 수도 있고 한쪽 가장자리에 한 개가 형성될 수도 있다. 도 2는 제1슬랩의 양쪽 가장자리에 정렬 포스트(11,12)가 형성된 경우를 도시하고 있다.
정렬 포스트(11,12)는 정렬 포스트(11,12) 이외의 다른 포스트보다 더 넓은 너비를 갖도록 만든다. 도 2를 참조하면 정렬 포스트(11,12)는 정렬 포스트(11,12)에 대응하는 커프에 양 측면이 모두 밀착되어 삽입될 수도 있다. 제1슬랩의 정렬 포스트(11,12)가 이에 대응하는 커프에 양 측면이 밀착되어 결합하는 경우는 정렬 포스트(11,12)의 너비는 정렬 포스트(11,12)가 삽입되는 커프의 너비보다 미세하게 작은 것이 바람직하다. 또한, 정렬 포스트는 정렬 포스트에 대응하는 커프에 일 측면만 밀착되어 삽입될 수도 있다. 도 2(a)는 양측면이 밀착되어 삽입된 경우를 나타내고 도 2(b) 및 도 2(c)는 일측면만 밀착되어 삽입된 경우를 나타낸다.
이하의 도면은 일 측면만 밀착되어 삽입되는 경우를 실시예로서 도시한다.
또한, 도 2(b) 및 도 2(c)는 정렬 포스트(11,12)로 정렬하는 경우의 일 실시예로서의 다이싱 치수를 나타낸다. 도 2를 참조하면 T는 포스트와 포스트 사이에 형성되는 공간의 너비 즉 최종 커프 너비이다. K는 커프의 너비이다. P는 포스트의 너비이다. P1은 정렬 포스트(11,12)의 너비이다. K’은 정렬 포스트(11,12)가 삽입되는 커프의 너비이다. P2는 제2슬랩의 가장자리에 형성된 포스트의 너비다. 이 경우, K=T*2+P 의 관계식이 성립한다. 또한 K’=P1+T 의 관계식이 성립한다. 정렬 포스트(11,12)의 너비 P1이 더 커진다면 그 커진 만큼 대응하는 커프의 너비 K’도 커진다. K와 K’은 같을 수도 있고 K’이 K보다 더 클 수도 있다. 도 2(b)는 K’과 K가 같은 경우를 도시한다. 도 2(c)는 K’이 K보다 큰 경우를 도시한다. P1 과 K’이 커지면 P2는 작아질 수 있다. 즉 커진 정렬 포스트의 너비 P1 만큼 제2슬랩의 최외곽에 위치한 포스트의 너비 P2는 작아질 수 있다.
도 3은 정렬 커프(13,14)를 이용하여 정렬하는 방법을 설명하는 개념도이다. 본 발명에 의한 일 실시예로서의 복합재료 제조공정은 제2슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 정렬 커프(alignment shim)(13,14)를 형성하여 정렬하는 방법을 제공한다.
정렬 커프(13,14)는 슬랩에 형성된 복수의 커프 중 최외곽에 위치한 커프로서 정렬 포스트(11,12)와 마찬가지로 제1슬랩과 제2슬랩이 서로의 포스트를 맞물리게 하여 결합할 때 제1슬랩의 복수의 포스트와 제2슬랩의 복수의 포스트가 서로 일정한 간격을 유지하면서 배치되도록 하기 위하여 형성된 커프이다. 정렬 커프(13,14)는 제2스랩의 양쪽 가장자리에 두 개가 형성될 수도 있고 한쪽 가장자리에 한 개가 형성될 수도 있다. 도 3은 제2슬랩의 양쪽 가장자리에 정렬 커프(13,14)가 형성된 경우를 도시하고 있다.
정렬 커프(13,14)는 정렬 커프(13,14) 이외의 다른 커프보다 더 좁은 너비를 갖도록 만든다. 도면으로 도시하지는 않았지만 정렬 커프(13,14)는 정렬 커프(13,14)에 대응하는 포스트에 양 측면이 모두 밀착되어 결합될 수도 있고(도면 미도시), 일 측면만 밀착되어 결합될 수도 있다. 도 3은 정렬 커프(13,14)의 일 측면만 밀착되어 결합되는 경우를 나타낸다.
도 3(a)은 정렬 커프가 형성된 제2슬랩에 제1슬랩이 결합되기 전의 모습을 나타내는 도면이다. 도 3(b)및 도 3(c)은 정렬 커프(13,14)로 정렬하는 경우의 일 실시예로서의 다이싱 치수를 나타낸다.
도 3을 참조하면 제2슬랩의 양쪽 가장자리에 형성된 포스트는 다른 포스트보다 너비가 넓다. 그 대신에, 제2슬랩의 양쪽 가장자리에 형성된 정렬 커프(13,14)는 너비가 좁다. 그 결과 제1슬랩의 두 개의 최외곽 포스트 각각의 외측면이 제2슬랩의 정렬 커프의 내면과 밀착되어 양 슬랩이 맞물리게 결합되는 것을 알 수 있다.
도 3(b)을 참조하면 T는 포스트와 포스트 사이에 형성되는 공간의 너비 즉 최종 커프 너비이다. K는 커프의 너비이다. P는 포스트의 너비이다. K1은 정렬 커프(13,14)의 너비이다. P’은 정렬 커프(13,14)가 삽입되는 포스트의 너비이다. P2는 제2슬랩의 가장자리에 형성된 포스트의 너비이다. 이 경우, K=T*2+P 의 관계식이 성립한다. 또한 K1=P’+T 의 관계식이 성립한다. 정렬 커프(13,14)의 너비 K1이 더 좁아진다면 그 좁아진 만큼 대응하는 포스트의 너비 P’도 좁아진다. P와 P’은 같을 수도 있고 P’이 더 좁을 수도 있다. 도 3(b)은 P’과 P가 같은 경우를 도시한다. 도 3(c)은 P’이 P보다 작은 경우를 도시한다. K1과 P’이 작아지면 P2는 커질 수 있다. 즉 작아진 정렬 커프의 너비 K1 만큼 제2슬랩의 최외곽에 위치한 포스트의 너비 P2는 커질 수 있다.
제1슬랩에 정렬 포스트가 있는 경우 또는 제2슬랩에 정렬 커프가 있는 경우 각각에 대하여 설명하였지만, 제1슬랩에 정렬 포스트가 제2슬랩의 정렬 커프에 끼워맞춤 결합되어 정렬하는 경우도 고려할 수 있다. 또한, 복합재료의 일측면에서는 정렬포스트가 커프에 끼워맞춤 결합되고 타측면에서는 정렬 커프가 포스트에 끼워맞춤 결합되어 정렬이 이루어지는 경우도 고려할 수 있다.
제1슬랩은 제1재료를 한 방향으로 다이싱(dicing)하여 제작할 수 있다. 제2슬랩은 제2재료를 한 방향으로 다이싱하여 제작할 수 있다. 다이싱은 다이싱 쏘(dicing saw)와 같은 기계를 사용하여 수행할 수 있다.
제1재료 및 제2재료의 가로, 세로 및 두께의 길이는 최종 제작될 복합재료 보다 크게 제작한다. 그렇게 함으로써 연마가공을 하여 요구되는 치수의 복합재료를 만들 수 있다. 제1재료 및 제2재료 중 적어도 하나는 압전재료일 수 있다. 압전재료로는 PZT나 단결정(single crystal) 등이 이용될 수 있다.
도 4는 정렬 심(21,22)을 이용하여 정렬하는 방법을 나타내는 개념도이다. 도 4를 참조하면 제1슬랩과 제2슬랩이 결합하는 공정에서 제1슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하는 최외곽 포스트가 상기 최외곽 포스트와 대응되는 제2슬랩의 커프에 정렬 심(alignment shim)(21,22)과 함께 삽입되어 끼워맞춤 결합하도록 상기 최외곽 포스트의 외측면에 정렬 심(21,22)을 덧댈 수 있다.
정렬 심(21,22)은 압전소자나 에폭시 등의 물질이 이용될 수 있지만 이에 한정되지는 않는다. 복합재료의 제작이 완료될 때까지 장착되어 있어야 하므로 1회만 사용할 수 있다. 정렬 심(21,22)의 높이는 제1슬랩의 두꼐보다 크거나 작아도 되지만 커프 충진 및 경화를 위하여 가압을 한다면 제1슬랩의 두께보다 낮은 것이 바람직하다. 정렬 심(21,22)의 형태는 도 4에서 보는 바와 같이 직선형(도 4a), "ㄱ"자형(도 4b) 및 "ㄷ"자형(도 4c) 중 하나일 수 있으며 그 이외에도 여러 가지 형태로 만들 수 있다.
또한, 도 4 및 도 5는 정렬 심(21,22)을 이용하여 정렬하는 경우의 일 실시예로서의 다이싱 치수를 나타낸다. 도 4를 참조하면 T는 포스트와 포스트 사이에 형성되는 공간의 너비이다(이는 복합재료의 최종 커프 너비가 된다). K는 커프의 너비이다. P는 포스트의 너비이다. S는 정렬 심(21,22)의 너비이다. 이 경우, K=T*2+P 의 관계식이 성립한다. 또한 K’=S+P+T 의 관계식이 성립한다. 정렬 심(21,22)의 너비 S가 더 넓어진다면 그 넓어진 만큼 대응하는 커프의 너비 K’도 넓어진다. K와 K’은 같을 수도 있고 K’이 더 넓을 수도 있다. 도 4는 K’과 K가 같은 경우이다. 도 5는 K’이 K보다 큰 경우이다.
도 6은 제1슬랩의 일측면은 정렬 심(21)을 덧대고 타측면은 정렬포스트(12)를 형성한 모습이다. 도 6과 같이 정렬 심(21)과 정렬 포스트(12)를 모두를 사용하여 정렬하는 방법도 제공될 수 있다.
도 7은 정렬 포스트(11,12)를 이용하여 복합재료를 제조하는 방법을 나타낸다. 도 7을 참조하면 정렬 포스트(11,12)를 이용하여 복합재료를 제조하는 방법은 복수의 포스트와 복수의 커프를 구비하되 양 측면에는 상기 복수의 포스트보다 너비가 더욱 큰 정렬 포스트(11,12)를 형성한 제1슬랩과 복수의 포스트와 복수의 커프를 형성한 제2슬랩을 마련하는 공정(도 7a), 제1슬랩의 정렬 포스트(11,12)의 외측면이 제2슬랩의 최외곽 포스트의 내측면에 밀착되도록 결합하는 공정(도 7b) 및 제1슬랩의 포스트와 제2슬랩의 포스트 사이에 형성된 공간에 커프재료(30)를 충진하는 공정(도 7c)으로 이루어질 수 있다.
도 8은 정렬 심(21,22)을 이용하여 복합재료를 제조하는 방법을 나타낸다. 도 8에서 좌측 그림은 측면도이고 우측 그림은 평면도이다. 도 8을 참조하면 정렬 심(21,22)을 이용하여 복합재료를 제조하는 방법은 복수의 포스트와 복수의 커프를 형성한 제1슬랩과 복수의 포스트와 복수의 커프를 형성한 제2슬랩을 마련하는 공정(도 8a), 제1슬랩의 외측면에 정렬 심(21,22)을 덧대어 상기 정렬 심(21,22)과 제1슬랩의 최외곽 포스트가 제2슬랩의 양 가장자리에 형성된 커프에 삽입되어 끼워맞춤 결합하는 공정(도 8b) 및 제1슬랩의 포스트와 제2슬랩의 포스트 사이에 형성된 공간에 커프재료(30)를 충진하는 공정(도 8c)으로 이루어질 수 있다.
정렬 포스트(11,12)를 이용하여 정렬하는 방법과 정렬 심(21,22)을 이용하여 정렬하는 방법 모두 제1슬랩 및 제2슬랩의 복수의 포스트의 요구되는 너비와 복수의 커프의 요구되는 너비를 포함하는 정렬 기준(alignment criteria)(정렬 기준에는 정렬 포스트(11,12)의 너비 또는 정렬 심(21,22)의 너비가 포함될 수 있다) 즉 제1슬랩의 포스트와 제2슬랩의 포스트가 일정한 간격을 유지하도록 하는 정렬 기준을 결정하는 공정이 추가될 수 있으며 상기 정렬 기준에 따라서 제1재료 및 제2재료를 다이싱하여 제1슬랩 및 제2슬랩을 만들 수 있다.
도 9는 마이크로 볼(micro ball)(40)을 이용하여 정렬하는 방법을 나타내는 개념도이다. 도 9를 참조하면 제2슬랩의 커프에 복합재료의 최종 커프 너비에 해당하는 지름을 가진 마이크로 볼(40)을 배치하여 정렬할 수 있다. 마이크로 볼(40)은 제2슬랩의 전체 커프에 배치될 수도 있고 일부 커프에 배치될 수도 있다. 마이크로 볼(40)은 압전소자, 에폭시, 금속 등 다양한 물질로 구성될 수 있다. 다수의 마이크로 볼(40)을 이용하여 졍렬하면 일부 마이크로 볼(40)의 지름에 오차가 있더라도 정확한 최종 커프 너비를 구현할 수 있다.
도 9는 또한 마이크로 볼(40)을 이용하여 정렬하는 경우의 일 실시예로서의 다이싱 치수를 나타낸다. 도 9를 참조하면 T는 포스트와 포스트 사이에 형성되는 공간의 너비이다(이는 복합재료의 최종 커프 너비가 된다). K는 커프의 너비이다. P는 포스트의 너비이다. B는 마이크로 볼(40)의 직경이다. 이 경우, K=T*2+P 의 관계식이 성립한다. 또한 B=T 이므로 K=B*2+P 즉 B=(K-P)/2 의 관계식이 성립한다.
도 10은 마이크로 볼(40)을 이용하여 복합재료를 제조하는 방법을 나타낸다. 도 10에서 좌측 그림은 측면도이고 우측 그림은 평면도이다. 도 10을 참조하면 마이크로 볼(40)을 이용하여 복합재료를 제조하는 방법은 복수의 포스트와 복수의 커프를 형성한 제1슬랩과 복수의 포스트와 복수의 커프를 형성한 제2슬랩을 마련하는 공정(도 10a), 커프재료(30)와 마이크로 볼(40)을 혼합하여 제2슬랩의 커프에 충진하는 공정(도 10b) 및 제1슬랩의 복수의 포스트가 제2슬랩의 복수의 커프에 삽입되도록 또는 제2슬랩의 복수의 포스트가 제1슬랩의 복수의 커프에 삽입되도록 양 슬랩을 결합하는 공정(도 10c)으로 이루어질 수 있다. 커프재료(30)와 마이크로 볼(40)을 혼합할 때 마이크로 볼(40)과 커프재료(30)가 서로 다르다면 커프재료(30)의 특성을 유지시키기 위하여 마이크로 볼(40)은 소량 첨가하는 것이 바람직하다.
제1재료와 제2재료는 같을 수도 있지만 다를 수도 있다. 제1재료와 제2재료가 같은 경우 후술할 제1재료 및 제2재료와 다른 커프재료(30)를 충진함으로써 두 종류의 구성성분을 갖는 복합재료를 만들 수 있다. 제1재료와 제2재료가 다른 경우 후술할 제1재료 및 제2재료와 다른 커프재료(30)를 충진함으로써 3종류의 구성성분을 갖는 복합재료를 만들 수 있다.
도 11은 제1슬랩의 복수의 포스트와 제2슬랩의 복수의 포스트가 요구되는 일정한 간격을 유지하도록 제1슬랩과 제2슬랩을 정렬하는 장치(50)를 나타내는 개략도이다. 도 12는 한 쌍의 고정지그(jig)(51,52)에 한 쌍의 슬랩을 올려놓고 고정한 모습을 나타내는 도면이다. 도 13은 제1슬랩의 복수의 포스트가 제2슬랩의 복수의 커프에 삽입되도록 또는 제2슬랩의 복수의 포스트가 제1슬랩의 복수의 커프에 삽입되도록 제1슬랩과 제2슬랩을 결합하고 커프재료(30)를 충진하는 것을 나타내는 도면이다.
정렬장치(50)는 제1슬랩 및 제2슬랩을 고정하는 한 쌍의 고정지그(51,52), 고정지그(51,52)를 가압하는 가압수단(53,54), 가압수단(53,54) 내에서 고정지그(51,52)가 슬라이딩 이동가능하도록 가압수단(53,54) 내측 면에 설치되는 가이드(guide)(55) 및 제1슬랩 또는 제2슬랩의 가압수단(53,54) 내에서의 이동거리를 확인하는 현미경을 포함할 수 있다. 고정지그(51,52)는 진공펌프(56)가 연결될 수 있으며 진공펌프(56)를 통하여 양 슬랩을 고정할 수 있다.
정렬장치(50)를 이용하여 정렬하는 방법은 제1슬랩과 제2슬랩을 각각 고정지그(51,52) 위에 올려두고 고정지그(51,52)와 진공펌프(56)를 연결하여 제1슬랩과 제2슬랩을 고정지그(51,52)에 고정한다. 고정지그(51,52)를 가압수단(53,54)에 장착한다. 이때 진공펌프(56)는 커프의 충진 및 경화가 완료될 때까지 켜둔다. 가입수단을 현미경에 올려놓고 제1슬랩과 제2슬랩이 보이도록 초점을 맞춘다. 가압수단(53,54)을 살짝 가압하면서 제1슬랩과 제2슬랩 사이의 최종 커프 너비가 일정하게 되도록 고정지그에 고정된 제1슬랩 또는 제2슬랩을 슬라이딩 이동시킴으로써 제1슬랩에 대한 제2슬랩의 또는 제2슬랩에 대한 제1슬랩의 위치를 조절하여 정렬한다. 상기 가압을 함으로써 정렬시 제1슬랩 또는 제2슬랩이 변형되지 않게 된다. 그 후 가압수단(53,54)이 고정지그(51,52)를 가압하여 포스트와 상부면과 커프의 저면을 밀착시킨다. 상기 가압을 함으로써 불필요한 커프재료(30) 층이 생기지 않도록 할 수 있다. 고정지그(51,52)가 가압수단 (53,54)내에서 미세하게 이동시키기 위하여 마이크로미터(micrometer)를 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 4가지의 정렬 방법을 이용하여 정렬을 한 뒤에는 커프재료(30)를 충진하고 경화시키는 공정을 수행한다. 그러나 커프재료(30)를 충진하는 공정을 수행한 뒤에 정렬하는 공정을 수행할 수도 있다. 커프재료(30)를 충진하는 방법은 진공챔버를 이용할 수 있으며 경화는 오븐을 사용하여 수행할 수 있다. 커프재료(30)로는 폴리머, 에폭시 등의 물질이 사용될 수 있다. 충진시 내부 기포를 없애기 위하여 탈포과정을 거칠 수 있다. 탈포과정 역시 진공챔버를 이용하여 수행할 수 있다. 커프재료(30) 충진 및 경화시 재료의 변형을 방지하기 위하여 재료 전체를 가압할 수 있다.
도 14는 제1슬랩과 제2슬랩의 불필요한 부분을 제거하고 전도체(57)를 증착시키는 것을 설명하는 도면이다. 도 14의 좌측 그림은 측면도이고 우측 그림은 평면도이다. 도 14(a)는 제1슬랩과 제2슬랩의 포스트만 남기고 다이싱되지 않은 부분이 제거된 모습을 나타내는 도면이다. 도 14(b)는 제1슬랩과 제2슬랩이 불필요한 측면 부분을 제거한 모습을 나타내는 도면이다. 도 14(c)는 전극을 형성하고 폴링을 하여 제1 및 제2 슬랩의 표면에 전도체(57)를 증착시키는 것을 나타내는 도면이다.
커프재료(30)의 충진 및 경화 공정이 완료되면 제1슬랩과 제2슬랩의 포스트만 남기고 다이싱되지 않은 부분 및 정렬 포스트(11,12)가 형성되거나 또는 정렬 심(21,22)이 결합된 제1 및 제2 슬랩의 측면 부분을 래핑 머신(lapping machine) 또는 그라인딩 머신(grinding machine)을 이용하여 연마하거나 다이싱 쏘(dicing saw)를 사용하여 잘라냄으로써 제거할 수 있다. 이때 필요없는 부분을 제거함과 동시에 원하는 복합재료의 두께가 되도록 연마할 수 있다. 그 후 서멀 이베퍼레이터(thermal evaporator) 또는 스퍼터링(sputtering) 등과 같은 방법으로 복합재료의 상,하부에 금과 같은 전도성 재료를 도포하여 전도체(57)를 증착시키는 공정 및 상기 복합재료에 전극을 형성하는 폴링(poling) 공정을 수행할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
(부호의 설명)
11,12 : 정렬 포스트(alignment post)
21,22 : 정렬 심(alignment shim)
30 : 커프재료(kerf material)
40 : 마이크로 볼(micro ball)
50 : 정렬장치

Claims (21)

  1. 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 적어도 하나의 정렬 포스트(alignment post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정;
    제2재료를 다이싱하여 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정;
    상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정; 및
    상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정
    을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 정렬 포스트는, 상기 제1슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하고, 상기 정렬 포스트와 대응하는 상기 제2슬랩의 커프에 끼워맞춤 결합하도록 상기 제1슬랩의 포스트보다 너비가 더 넓은 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법.
  2. 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정;
    제2재료를 다이싱하여 복수의 포스트와 복수의 커프와 적어도 하나의 정렬 커프(alignment kerf)를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정;
    상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정; 및
    상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정
    을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 정렬 커프는, 상기 제2슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하고, 상기 정렬 커프와 대응하는 상기 제1슬랩의 포스트에 끼워맞춤 결합하도록 상기 제2슬랩의 커프보다 너비가 더 좁은 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법.
  3. 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 적어도 하나의 정렬 포스트(alignment post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정;
    제2재료를 다이싱하여 복수의 포스트와 복수의 커프와 적어도 하나의 정렬 커프(alignment kerf)를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정;
    상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정; 및
    상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정
    을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 정렬 포스트는, 상기 제1슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하고, 상기 정렬 포스트와 대응하는 상기 제2슬랩의 커프 또는 정렬 커프에 끼워맞춤 결합하도록 상기 제1슬랩의 포스트보다 너비가 더 넓고,
    상기 정렬 커프는, 상기 제2슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하고, 상기 정렬 커프와 대응하는 상기 제1슬랩의 포스트 또는 정렬 포스트에 끼워맞춤 결합하도록 상기 제2슬랩의 커프보다 너비가 더 좁은 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법.
  4. 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정;
    제2재료를 다이싱하여 상기 제1슬랩과 다르고, 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정;
    상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정; 및
    상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정
    을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 결합하는 공정에서 상기 제1슬랩의 양쪽 또는 한쪽 가장자리에 위치하는 최외곽 포스트가 상기 최외곽 포스트와 대응되는 상기 제2슬랩의 커프에 정렬 심(alignment shim)과 함께 삽입되어 끼워맞춤 결합하도록 상기 최외곽 포스트의 외측면에 정렬 심이 부착되는 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정렬 심의 높이는 상기 제1슬랩의 두께보다 낮은 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 정렬 심의 형상은 직사각형, "ㄱ"자형 및 "ㄷ"자형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  7. 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정;
    제2재료를 다이싱하여 상기 제1슬랩과 다르고, 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정;
    상기 제2슬랩의 전부 또는 일부의 커프에 상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 정렬시키는 마이크로 볼(micro ball)이 첨가된 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정; 및
    상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물리도록 결합하는 공정
    을 순서에 관계없이 포함하는 복합재료(composite) 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마이크로 볼의 직경은, 최종 커프 너비와 동일하거나 또는 최종 커프 너비보다 작은 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  9. 제1재료를 다이싱(dicing)하여 복수의 포스트(post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)을 마련하는 공정;
    제2재료를 다이싱하여 상기 제1슬랩과 다르고, 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 제2슬랩을 마련하는 공정;
    상기 제1슬랩과 상기 제2슬랩을 서로 맞물려 결합하도록 배치한 뒤 정렬하는 공정; 및
    상기 제1슬랩의 포스트와 상기 제2슬랩의 포스트 사이에 커프재료(kerf material)를 충진하는 공정
    을 순서에 관계없이 포함하되, 상기 정렬을 위하여, 상기 제1슬랩 및 제2슬랩을 고정하는 한 쌍의 고정지그(jig), 상기 한 쌍의 고정지그를 가압하는 한 쌍의 가압수단, 상기 한 쌍의 가압수단 사이에서 상기 한 쌍의 고정지그 중 적어도 하나가 슬라이딩 이동가능하도록 상기 한 쌍의 가압수단의 적어도 하나의 내면에 설치되는 가이드(guide) 및 상기 제1슬랩 또는 상기 제2슬랩의 상기 한 쌍의 가압수단 사이에서의 이동거리를 확인하는 현미경을 포함하는 정렬장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 복합재료(composite) 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1재료 또는 상기 제2재료 중 적어도 하나는 압전재료(piezoelectric material)인 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커프재료는 폴리머(polymer) 또는 에폭시(epoxy)인 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커프재료를 충진하는 공정은, 상기 충진시 내부 기포를 없애는 탈포과정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1슬랩 또는 상기 제2슬랩의 상기 포스트 사이에 상기 커프재료를 충진하는 공정 이후에, 상기 커프재료를 경화시키는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 커프재료를 충진 및 경화시키는 공정은 상기 제1슬랩 및 제2슬랩의 변형을 방지하기 위하여 상기 제1슬랩 및 제2슬랩의 전체를 가압하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  15. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1슬랩 또는 상기 제2슬랩의 포스트만 남기고 다이싱되지 않은 부분 및 측면 부분을 제거하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1슬랩 또는 상기 제2슬랩의 다이싱되지 않은 부분 및 측면 부분의 제거공정은, 래핑(lapping) 또는 그라인딩(grinding) 머신을 사용하는 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1슬랩 또는 상기 제2슬랩의 다이싱되지 않은 부분 및 측면 부분의 제거공정 이후에, 상기 복합재료의 상부와 하부에 전도성 재료를 도포하는 공정 및 상기 복합재료에 전극을 형성하는 폴링(poling) 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 제조 방법.
  18. 복수의 포스트(post)와 복수의 커프(kerf)를 갖는 제1슬랩(slab)과 상기 제1슬랩과 다르고 복수의 포스트와 복수의 커프를 갖는 제2슬랩을 서로 맞물려 결합하도록 배치한 뒤 정렬하는 장치에 있어서,
    상기 제1슬랩 및 제2슬랩을 고정하는 한 쌍의 고정지그(jig);
    상기 한 쌍의 고정지그를 가압하는 한 쌍의 가압수단;
    상기 한 쌍의 가압수단 사이에서 상기 한 쌍의 고정지그 중 하나가 슬라이딩 이동가능하도록 상기 한 쌍의 가압수단 중 적어도 하나의 내면에 설치되는 가이드(guide); 및
    상기 제1슬랩 또는 상기 제2슬랩의 상기 한 쌍의 가압수단 사이에서의 이동거리를 확인하는 현미경을 포함하는 정렬장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 한 쌍의 고정지그 중 적어도 하나가 상기 한 쌍의 가압수단 사이에서 이동하는 거리를 측정하는 마이크로미터(micrometer)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 고정지그가 상기 제1슬랩 및 상기 제2슬랩을 고정하기 위하여 진공펌프를 이용하는 것을 특징으로 하는 정렬장치.
  21. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 의한 방법으로 제조된 복합재료(composite).
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10464282B2 (en) * 2016-01-21 2019-11-05 GM Global Technology Operations LLC Systems and processes for joining workpieces robustly using moguls and adhesive

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0638297A (ja) * 1992-07-14 1994-02-10 Hitachi Ltd 超音波探触子の製造方法
JPH06224487A (ja) * 1992-12-22 1994-08-12 Acuson Corp 圧電複合体を製造する方法
JP2007501529A (ja) * 2003-05-14 2007-01-25 ビジュアルソニックス インコーポレイテッド 圧電性複合物およびその製造方法
KR20070076331A (ko) * 2006-01-18 2007-07-24 단국대학교 산학협력단 금속-폴리머 복합재료 제조방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63168061A (ja) * 1987-01-01 1988-07-12 Sekisui Plastics Co Ltd 複合圧電材料およびその製作方法
US4950135A (en) * 1987-11-12 1990-08-21 Hitachi, Ltd. Piezoelectric powered scroll compressor
JP2001326999A (ja) * 2000-05-18 2001-11-22 Olympus Optical Co Ltd 圧電構造体の加工方法および複合圧電体の製造方法
JP2004039836A (ja) * 2002-07-03 2004-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複合圧電体およびその製造方法
JP2004179390A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Murata Mfg Co Ltd 無機材料−樹脂材料複合３次元構造体の製造方法
US7695784B2 (en) * 2006-07-21 2010-04-13 University Of Southern California Post positioning for interdigital bonded composite
JP2009072349A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Fujifilm Corp 超音波トランスデューサ及びその製造方法、並びに、超音波探触子

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0638297A (ja) * 1992-07-14 1994-02-10 Hitachi Ltd 超音波探触子の製造方法
JPH06224487A (ja) * 1992-12-22 1994-08-12 Acuson Corp 圧電複合体を製造する方法
JP2007501529A (ja) * 2003-05-14 2007-01-25 ビジュアルソニックス インコーポレイテッド 圧電性複合物およびその製造方法
KR20070076331A (ko) * 2006-01-18 2007-07-24 단국대학교 산학협력단 금속-폴리머 복합재료 제조방법

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