스피커 응용을 위한 적층형 압전 세라믹 액츄에이터 제조 및 특성 (Characteristics and Fabrication of Multi-layered Piezoelectric Ceramic Actuators for Speaker Application)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 29권 / 10호 / 601 ~ 607페이지
· 저자명 : 이민선, 윤지선, 박운익, 홍연우, 백종후, 조정호, 박용호, 정영훈

초록

Soft계 상용 PZT 파우더 S55를 이용하여 테잎캐스팅 방법을 통해 압전 후막 시트를 제조하였다. 압전 시트 표면에 스크린프린팅 방법으로 Ag-Pd 전극을 인쇄한 후, 5층의 시트를 적층하여 가로 12 mm, 세로 16 mm의 적층형 압전 액츄에이터를 성공적으로 제작하였다. 적층형 압전 액츄에이터는 동시소성 공정을 이용하여 1100°C에서 1시간동안 소결하였고, 소결 된 시편은 전체 두께 112 ㎛를 나타내었으며 균일하고 편평한 층과 치밀한 미세구조를 얻었다. 바이몰프 구조의 적층형 압전 액츄에이터를 이용하여 prototype의 압전 스피커 소자를 제작하였다. 스피커 응용을 위한 음압 특성 평가에서 주파수 응답은 구동 전압이 10 Vrms, 측정거리 10 cm 일 때, 1.5 kHz 에서 87.5 dB로 가장 우수한 음향 특성과 함께 주파수 증가에 따라 안정적인 음압 특성을 나타내었으며 이로부터 압전 스피커로서의 응용 가능성을 확인할 수 있었다.

영어초록

Piezoelectric thick films of soft Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) based commercial material (S55) were fabricated usinga conventional tape casting method. Ag-Pd electrodes were printed on the piezoelectric film at room temperatureand all 5 layered films with a dimension of 12 ㎜ × 16 ㎜ were successfully laminated for a multi-layeredpiezoelectric ceramic actuator. The laminated specimens were co-fired at 1,100℃ for 1 h. A flat layered and densemicrostructure was obtained for the 112 ㎛ thick piezoelectric actuator after sintering process. Thereafter, aprototype piezoelectric speaker was fabricated using the multi-layered piezoelectric ceramic actuator which canoperate as a bimorph. Its SPL (sound pressure level) characteristic was also evaluated for speaker application.
Frequency response revealed that the output SPL with a root mean square voltage of 10 V increased gradually tothe highest peak of 87.5 dB for 1.5 kHz and exhibited a relatively stable behavior over the measured frequencyrange (≤20 kHz) at a distance of 10 cm, implying that the fabricated piezoelectric speaker is potential for speakerapplications.

참고자료

· 없음