초음파의 흡수가 가능한 헬름홀츠 공명홀을 가지는 흡음재 제작방법 및 그 방법으로 제작된 흡읍재
production method of sound-absorbing material having helmholtz resonance hole capable of ultrasound absorption and sound-absorbing material thereof
특허 요약
본 발명은 초음파의 흡수가 가능한 헬름홀츠 공명홀을 가지는 흡음재 제작방법에 관한 것으로서, 통 형상의 공동부와, 상기 공동부와 연결되고 상기 공동부의 평단면적보다 작은 평단면을 가지는 통 형상의 목부를 포함하는 헬름홀츠 공명홀을 가지는 흡음재 제작방법에 있어서, 포토 리소그래피 공정을 통해 기판의 일면에 상기 공동부 형상과 대응되는 공동부 패턴과 상기 공동부 패턴의 상부에 형성되고 상기 목부 형상과 대응되는 목부 패턴을 포함하는 헬름홀츠 공명 홀 구조의 양각 패턴이 일정 간격 이격되게 배치된 기본몰드를 형성하는 단계 및 상기 복수개의 양각 패턴을 압인하여 일면에 헬름홀츠 공명홀이 일정 간격 이격되게 형성된 필름 타입의 흡음층을 형성하는 단계 및 상기 흡음층의 일면에 필름 타입의 기반층을 본딩 형성하는 단계를 포함하되, 상기 복수개의 양각 패턴은 마이크로 단위 이하의 체적을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 본 발명에 의하면, 포토 리소그래피 공정을 통해 제작된 기본몰드를 필름 타입의 폴리머 일면에 압인하는 간단한 작업공정으로 인해 제작이 비교적 간단할 뿐 아니라 이에 따른 제작비용이 크게 절감된다. 또한, 기본몰드의 양각 패턴의 크기를 조절함으로써, 다양한 주파수 대역의 초음파를 흡음할 수 있는 흡음재의 제작이 가능하다. 또한, 필름 타입의 폴리머 일면에 기본몰드의 양각 패턴...(이하생략)
청구항
번호청구항
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통 형상의 공동부와, 상기 공동부와 연결되고 상기 공동부의 평단면보다 작은 평단면을 가지는 통 형상의 목부를 포함하는 헬름홀츠 공명홀을 가지는 흡음재 제작방법에 있어서,포토 리소그래피 공정을 통해 기판의 일면에 상기 공동부 형상과 대응되는 공동부 패턴과, 상기 공동부 패턴의 상부에 형성되고 상기 목부 형상과 대응되는 목부 패턴을 포함하는 헬름홀츠 공명홀 구조의 양각 패턴이 일정 간격 이격되게 배치된 기본몰드를 형성하는 단계와;상기 복수개의 양각 패턴을 압인하여 일면에 헬름홀츠 공명홀이 일정 간격 이격되게 형성된 필름 타입의 흡음층을 형성하는 단계와;상기 흡음층의 일면에 필름 타입의 기반층을 본딩 형성하는 단계를 포함하되,상기 복수개의 양각 패턴은 마이크로 또는 나노 단위의 체적을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하고,상기 기본몰드를 형성하는 단계는기판의 일면에 제 1 포토 레지스트층을 형성하는 단계와;상기 공동부의 평단면 형상과 대응되는 복수개의 제 1 패턴이 일정 간격 이격되게 형성되며, 석영 유리기판 표면에 크롬박막을 도포하여 석영 유리기판 상에 자외선이 통과하도록 마련되며, 상기 복수 개의 제 1 패턴 중심 간의 간격은 마이크로 또는 나노 단위로 형성되는 제 1 포토 마스크를 형성하는 단계와;상기 복수개의 제 1 패턴을 통해 상기 제 1 포토 레지스트층에 자외선을 조사하여 상기 제 1 포토 레지스트층에 상기 공동부의 형상과 대응되는 복수개의 공동부 패턴을 형성하는 단계와;상기 공동부 패턴의 상부에 형성되는 목부 패턴의 높이를 마이크로 또는 나노 단위의 두께로 형성할 수 있도록 상기 제 1 포토 레지스트 층 상부에 마이크로 또는 나노 단위의 두께로 제 2 포토 레지스트층을 형성하는 단계와;상기 목부의 평단면 형상과 대응되는 복수개의 제 2 패턴이 일정 간격 이격되게 형성되며, 상기 제 2 패턴의 면적은 제 1 패턴의 면적보다 작게 형성되며, 상기 복수 개의 제 2 패턴 중심 간의 간격은 마이크로 또는 나노 단위로 형성되는 제 2 포토 마스크를 형성하는 단계와;상기 복수개의 제 2 패턴을 통해 상기 제 2 포토 레지스트층에 자외선을 조사하여 각 공동부 패턴의 상부와 대응되는 상기 제 2 포토 레지스트층에 상기 목부 형상과 대응되는 복수개의 목부 패턴을 형성하는 단계와;상기 제 1 포토 레지스트층 및 상기 제 2 포토 레지스트층을 현상하여 상기 기판의 일면에 헬름홀츠 공명홀과 대응되는 양각 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파의 흡수가 가능한 헬름홀츠 공명홀을 가지는 흡음재 제작방법.

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제 1 항에 있어서,상기 흡음층과 상기 기반층은 폴리머로 형성되는 것을 특징으로 초음파의 흡수가 가능한 헬름홀츠 공명홀을 가지는 흡음재 제작방법.

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제 2 항에 있어서,상기 폴리머는 PDMS(polydimethylsiloxane) 인 것을 특징으로 하는 초음파의 흡수가 가능한 헬름홀츠 공명홀을 가지는 흡음재 제작방법.

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제 1 항에 있어서,상기 복수개의 양각 패턴 중심 간의 간격은 마이크로 또는 나노 단위의 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파의 흡수가 가능한 헬름홀츠 공명홀을 가지는 흡음재 제작방법.

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제 1 항에 있어서,상기 공동부의 높이와 대응되는 상기 제 1 포토 레지스트층의 두께 및 상기 공동부의 평단면적과 대응되는 상기 제 1 패턴의 면적과;상기 목부의 높이와 대응되는 상기 제 2 포토 레지스트층의 두께와;상기 목부의 평단면적과 대응되는 상기 제 2 패턴의 면적은하기 수학식1을 통해 결정되는 것을 특징으로 하는 초음파의 흡수가 가능한 헬름홀츠 공명홀을 가지는 흡음재 제작방법.[수학식 1]여기서, f : 흡음 대상 초음파의 주파수(Hz), c : 음파의 속도(340m/s) S : 목부의 평단면적(m2) L : 목부의 높이(m) V : 공동부 부피(공동부의 평단면적*공동부의 높이)(m3)

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