KR100398366B1 - 내충격성이 향상된 수정 진동자 - Google Patents

내충격성이 향상된 수정 진동자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수정 진동자(Crystal Oscillator)의 내충격성을 가일층 향상시킬 수 있도록한 수정 진동자를 제공 하는 것으로 이는 특히, 상기 진동자 본체부(20)의 지지돌기(30) 상측으로 도전성 접착제(40)를 개재하여 착설되는 수정 블랭크(50)의 지지부(60)와 브릿지부(90) 사이의 연결부(80)의 길이(L)를 일정간격 길게 형성하여, 상기 연결부(80)의 응력을 분산토록 하는 것을 요지로 한다.

Description

내충격성이 향상된 수정 진동자{CRYSTAL OSCILLATOT OF IMPROVED IN SHOCK RESISTANCE}
본 발명은 수정의 온도 안정성과 압전특성(Piezo Electric Oscillator)을 이용하여 온도변화와는 무관하게 일정한 주파수로 발진하는 수정 진동자(Crystal Oscillator)의 내충격성을 가일층 향상시킬 수 있도록한 수정 진동자에 관한 것으로 이는 특히, 진동자 본체부의 지지돌기 상측으로 도전성 접착제를 개재하여 착설되는 수정 블랭크의 지지부와 브릿지부 사이를 연결하는 연결부(Tine)의 기준선과 브릿지부에 형성되는 홈사이의 길이를 길게 형성하여 상기 연결부의 응력을 유효하게 분산(分散)시킴으로 인하여, 수정 진동자의 외부 충격 및 낙하에 따른 수정 블랭크의 연결부 파단(破斷) 현상을 방지시킴은 물론, 수정 진동자의 내충격성을 가일층 향상시킬 수 있는 내충격성이 향상된 수정 진동자에 관한 것이다.
일반적으로 알려져 있는 수정 진동자는, 수정(Crystal)의 온도 안정성과 압전특성(Piezo Electric Oscillator)을 이용하여 온도변화에 무관하게 일정한 주파수로 발진하는 수정 진동자(Crystal Oscillator)를 굴곡모드를 갖는 브릿지부(외팔보)를 이용하여 공진주파수를 상대적으로 저주파 대역을 갖게 할수 있고, 두 개의 브릿지부(외팔보)를 면대칭이 되도록 구성함으로써, 완전 고정을 구현하여 지지부로 인한 주파수 틀어짐 현상을 거의 제거할 수 있도록 한다.
이와같은 기술과 관련된 종래의 수정 진동자의 구조에 있어서는 도 1에 도시한 바와같이, 외부전극(10)이 형성되는 수정 진동자(100)의 진동자 본체부(20) 내부 일측으로 지지 돌기(30)가 양측에 돌출 설치되고, 상기 지지돌기(30)에는 도전성 접착제(40)를 개재하여 수정 블랭크(50)의 지지부(60)가 착설되고, 상기 수정 블랭크(50) 상측에는 진동자 커버(70)가 착설되어 수정 진동자를 완성하게 되는 구성으로 이루어진다.
이때, 상기 수정 블랭크(50)는 도 2에서와 같이, 접착제(40)에 착설되는 지지부(60)와, 상하대칭구조로 구성되어 길이방향으로 일정길이 연장되는 한쌍의 브릿지부(90)및 상기 지지부(60)와 브릿지부(90)사이를 연결하도록 상기 지지부(60)로부터 브릿지부(90)측으로 일정각도 경사진 연결부(80)로 구성되는 한편, 상기 브릿지부(90)는 절개된 홈(85)을 경계로 하여 대칭을 이루고 있다.상기와 같은 구조를 갖는 종래의 수정 진동자는, 진동자 본체부(20)의 내부 일측으로 돌출된 지지돌기(30)표면에 도전성 접착제(40)를 일정두께로 도포한 다음, 상기 지지돌기(30)상측으로 수정 블랭크(50)의 지지부(60)가 도전성 접착제(40)를 매개로 올려지고, 계속해서 상기 수정 블랭크(50)상측에는 진동자 커버(70)를 착설하여 완성하게 되는 것이다.
그러나, 휴대폰등에 설치되는 상기와 같은 수정 진동자는, 진동자 본체부(20)내부에 일측단인 지지부(60)만 도전성 접착제(40)를 매개로 하여 착설된 수정 블랭크(50)가 그 특성상 취성(脆性)을 갖고 있기 때문에, 폭이 좁아지기 시작하는 수정 블랭크(50)의 연결부(80)가 외부의 충격이나, 낙하등에 의해서 쉽게 파단되는 파단(破斷)현상이 발생하게 되며, 이에 따라 수정 진동자의 불량이 빈번하게 발생되는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 수정진동자의 외부충격및 낙하에 의해서 수정블랭크의 지지부와 브릿지부사이를 연결하는 연결부에서의 파단현상을 방지할 수 있도록 연결부의 응력을 유효하게 분산시켜 수정진동자의 내충격성을 가일층 향상시키고, 불량발생을 미연에 방지할 수 있는 내충격성이 향상된 수정진동자를 제공하는 데에 있다.
도 1은 일반적인 수정 진동자의 개략 분해 사시도.
도 2는 종래 수정 진동자의 수정 블랭크를 나타낸 개략 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 내충격성을 갖는 수정 진동자의 수정 블랭크를 나타낸 평면 구조도.
도 4는 본 발명의 다른 실시에에 의한 수정 블랭크를 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10...외부전극 20...진동자 본체부
30...지지 돌기 40...도전성 접착제
50...수정 블랭크 60...지지부
70...진동자 커버 80...연결부
90,190...브릿지부 85,185 ... 홈
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 외부전극이 형성되는 수정 진동자의 진동자 본체부 내부 일측으로 지지 돌기가 양측에 돌출 설치되고, 상기 지지돌기에는 도전성 접착제를 개재하여 수정 블랭크의 지지부가 착설되고, 상기 수정 블랭크 상측에는 진동자 커버가 착설되는 수정 진동자에 있어서,
상기 진동자 본체부의 지지돌기 상측으로 도전성 접착제를 개재하여 착설되는 수정블랭크의 지지부와 한쌍의 브릿지부사이를 연결하는 경사진 연결부에서의 응력을 분산할 수 있도록 상기 한쌍의 브릿지부사이에 형성되는 홈을 상기 지지부측으로 길게 연장하여 상기 연결부의 기준선과 상기 홈사이의 거리를 일정크기 이상으로 유지함을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 수정진동자를 마련함에 의한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 내충격성을 갖는 수정 진동자의 수정 블랭크를 나타낸 평면 구조도로서, 도 1과 연계하여 설명하면, 외부전극(10)이 형성되는 수정 진동자(100)의 진동자 본체부(20) 내부 일측으로 지지 돌기(30)가 양측에 돌출 설치되고, 상기 지지돌기(30)에는 도전성 접착제(40)를 개재하여 수정 블랭크(50)의 지지부(60)가 착설되고, 상기 수정 블랭크(50) 상측에는 진동자 커버(70)가 착설된다.
또한, 상기 진동자 본체부(20)의 지지돌기(30) 상측으로 도전성 접착제(40)를 개재하여 착설되는 수정 블랭크(50)의 지지부(60)와 한쌍의 브릿지부(190)사이를 연결하는 연결부(80)에서의 응력을 분산할 수 있도록 상기 한쌍의 브릿지부(190)사이에 형성되는 홈(185)의 일단부를 상기 지지부(60)측으로 길게 연장함으로서, 상기 연결부(180)의 기준선과 상기 홈(185)사이에 측정되는 거리(L)를 일정크기 이상으로 유지하는 것이다.
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시한 바와같이, 외부전극(10)이 형성되는 수정 진동자(100)의 진동자 본체부(20) 내부에 발진 주파수 특성을 갖는 수정 블랭크(50)를 설치할 경우, 상기 진동자 본체부(20) 내부 일측으로 지지 돌기(30)가 양측에 각각 돌출 설치되는 상태에서, 상기 지지돌기(30)에는 은(Ag)에 바인더가 혼합된 도전성 접착제(40)를 일정두께 각각 도포하여 내부전극을 형성하게 된다.
이때, 상기 지지돌기(30)에 도포된 도전성 접착제(40)의 상측에는 수정 블랭크(50)의 일단에 형성되는 평탄부인 지지부(60)가 상기 도전성 접착제(40)를 통해 착설토록 되며, 상기 진동자 본체부(20)의 지지돌기(30) 상측으로 도포되는 도전성 접착제(40)를 개재하여 착설되는 수정 블랭크(50)의 지지부(60)와 브릿지부(190) 사이를 연결하는 연결부(80)는 상기 브릿지부(190)의 폭을 감소시키도록 길이방향으로 진행되면서 경사지게 형성된다.그리고, 상기 한쌍의 브릿지부(190)사이에 형성되는 홈(185)의 일단은 상기 지지부(60)측으로 길게 연장하여 상기 브릿지부(190)의 외측면과 최초로 만나는 연결부(180)의 기준선과 상기 홈(185)사이에 측정되는 거리(L)를 일정크기 이상으로 유지함으로써, 상기 연결부(80)가 외부의 충격에 따른 응력을 상기 증가된 길이(L)에 의해 분산(分散)될 수 있도록 한다.
상기 수정 블랭크(50)의 평탄한 지지부(60)와 브릿지부(190) 사이를 연결하는 경사진 연결부(80)의 기준선과 상기 홈(185)사이에 측정되는 길이(L)는, 270∼290㎛로 설정하여 종래에 비하여 11㎛정도 훨씬 길게 형성하며, 상기 브릿지부(190)의 형성길이는 종래 브릿지부(190)의 형성길이보다 90∼105㎛, 바람직하게로는 99㎛ 길게 형성함으로써, 상기 수정 블랭크(50)의 평탄한 지지부(60)와 브릿지부(190)사이를 연결하는 경사진 연결부(80)에 가해지는 외부의 충격에 따른 응력을 증가된 길이(L)에 의해서 분산시켜 파단현상을 예방할 수 있도록 한다.
이때, 상기 경사진 연결부(80)의 기준선과 상기 홈(185)간의 길이(L)가 290㎛ 이상으로 설정될 경우에는 연결부(80)에 가해지는 외부충격에 따른 충분한 파단(破斷)길이의 확보가 어렵게 되며, 270㎛ 이하일 경우에는 수정 진동자의 연결부(80)의 파단이 쉽게 일어날 수 있는데 기인하는 것이다.
또한, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 내충격성이 향상된 수정 진동자의 수정 블랭크를 나타낸 도면으로서, 수정 블랭크(50)의 양측으로 대칭면을 갖는 브릿지부(190)의 폭을 종래 브릿지부(90)의 폭인 218㎛ 보다 작은 184㎛으로 설정하여 축소시킴으로써, 상기 브릿지부(190)자체의 중량을 줄여주어 지지부(80)와 도전성 접착제(40)의 접착강도를 증대시킬수 있기 때문에 상기 브릿지부(190)의 파단응력을 줄일 수 있다.
한편, 상기와같은 본 발명의 제1 및 제2 실시에에 의한 수정 블랭크(50)의 연결부(80) 파단시 최대응력 결과를 실험하여 그 결과를 표 1에 나타 내었다.
구분 최대응력(MPa)
변화량 수직(길이)방향 수평(폭)방향 두께방향
종래예 연결부길이 및 폭:0 134(1.00) 5.40(1.00) 239(1.00)
실시예 1 연결부길이:+99㎛ 110(0.82) 5.16(0.96) 198(0.82)
실시예 2 연결부 폭:-34㎛ 91(0.68) 5.24(0.97) 154(0.64)
()안의 수치는 종래예에 대한 값을 1로 설정했을때의 상대수치임.
상기 표1에서와 같이, 수정 블랭크의 연결부(80)의 기준선과 홈(185)사이의 길이(L)가 종래보다 99㎛ 정도 길게 연장되고, 브릿지부(190)의 폭이 종래보다 34㎛ 정도 감소되어 작아질수록 연결부(80)에서의 파단 응력을 줄일 수 있음을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명인 내충격성을 갖는 수정 진동자에 의하면, 진동자 본체부의 지지돌기상측에 도포된 도전성 접착제를 매개로 착설되는 수정블랭크의 지지부와 브릿지부사이를 연결하는 연결부의 기준선과 한쌍의 브릿지부를 분할하는 홈간에 측정되는 거리가 길게 유지되도록 상기 홈의 일단을 지지부측을 길게 연장함으로서 상기 연결부의 응력을 유효하게 분산시킬수 있기 때문에 수정진동자의 외부충격및 낙하에 따라 수정블랭크의 연결부 파단현상을 방지하고, 수정진동자의 내충격성을 가일층 향상시킬 수 있는 한편, 브릿지부의 중량을 감소시켜 접촉불량및 파손을 미연에 방지할 수있는 우수한 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (3)

  1. 외부전극(10)이 형성되는 수정 진동자(100)의 진동자 본체부(20) 내부 일측으로 지지 돌기(30)가 양측에 돌출 설치되고, 상기 지지돌기(30)에는 도전성 접착제(40)를 개재하여 수정 블랭크(50)의 지지부(60)가 착설되고, 상기 수정 블랭크(50) 상측에는 진동자 커버(70)가 착설되는 수정 진동자에 있어서,
    상기 진동자 본체부(20)의 지지돌기(30) 상측으로 도전성 접착제(40)를 개재하여 착설되는 수정블랭크(50)의 지지부(60)와 한쌍의 브릿지부(190)사이를 연결하는 경사진 연결부(80)에서의 응력을 분산할 수 있도록 상기 한쌍의 브릿지부(190)사이에 형성되는 홈(185)을 상기 지지부(60)측으로 길게 연장하여 상기 연결부(180)의 기준선과 상기 홈(185)사이의 거리(L)를 일정크기 이상으로 유지함을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 수정진동자.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수정 블랭크(50)의 평탄한 지지부(60)와 브릿지부(190) 사이를 연결하는 경사진 연결부(80)와 상기 홈(85)사이의 길이(L)는, 270∼290㎛로 설정되는 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 수정 진동자.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수정 블랭크(50)의 양측으로 대칭면을 갖는 브릿지부(190)의 폭은 184㎛으로 설정되는 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 수정 진동자.
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