KR100517476B1 - a quartz vibrator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수정진동자 및 수정진동자용 클래드 리드의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수정진동자의 전체적인 부품의 수를 감소시켜 초 소형화를 이루도록 하고 진동자의 케이스에 열 접착되는 클래드 리드(Lid)의 접합이 매우 간편하게 이루어질 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a crystal oscillator and a method of manufacturing a clad lead for a crystal oscillator, and more particularly, to reduce the total number of parts of the crystal oscillator to achieve a miniaturization of the clad lead (Lid) heat-bonded to the case of the oscillator It relates to an invention so that the joining can be made very simply.
전술한 본 발명은 세라믹 절연체(11) 사이에 전극회로(12) 들이 다층 배열된 케이스(10) 내부에 수정 진동편(30)이 수납되어 전극에 연결되고, 케이스(10)에는 금속합금 클래드 리드(20)가 접합되어 케이스(10) 내부가 밀폐되는 시스템의 수정진동자(1)에 있어서, 상기 리드(20)의 외부면에는 니켈(Ni) 도금막(20a)과 금(Au) 도금막(20b)을 연속 형성하고, 리드(20)의 하부면에는 일정 두께를 갖는 접합층(21)을 형성하되, 접합층(21)은 비스무스(Bi) 77∼98％, 은(Ag) 1∼12중량％, 게르마늄(Ge) 0.01∼2중량％, 인디움(In) 0.01∼5중량％를 주성분으로 하는 합금으로 구성되어 200∼400℃의 열에 의하여 저온 용융되는 금속합금으로 이루어지며, 리드(20)를 가열 및 가압시키면 접합층(21)이 용융되면서 케이스(10)의 상부에 열 접착됨을 특징으로 하는 수정진동자에 의하여 달성될 수 있는 것이다.In the present invention described above, the crystal vibrating element 30 is accommodated in the case 10 in which the electrode circuits 12 are multilayered between the ceramic insulators 11 and connected to the electrodes, and the metal alloy clad lead is provided in the case 10. In the crystal oscillator 1 of the system in which the 20 is bonded and the inside of the case 10 is sealed, the outer surface of the lid 20 has a nickel (Ni) plating film 20a and a gold (Au) plating film ( 20b) are continuously formed, and a bonding layer 21 having a predetermined thickness is formed on the lower surface of the lid 20. The bonding layer 21 is bismuth (Bi) 77 to 98%, silver (Ag) 1 to 12. Consists of an alloy composed mainly of weight%, 0.01-2% by weight of germanium (Ge) and 0.01-5% by weight of indium (In), and consists of a metal alloy which is melted at low temperatures by heat of 200-400 ° C. Heating and pressurizing) may be achieved by a crystal oscillator, characterized in that the bonding layer 21 is melted and thermally bonded to the top of the case 10. Will.
Description
본 발명은 수정진동자 및 수정진동자용 클래드 리드의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수정진동자의 전체적인 부품의 수를 감소시켜 초 소형화를 이루도록 하고 진동자의 케이스에 열 접착되는 클래드 리드(Lid)의 접합이 매우 간편하게 이루어질 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a crystal oscillator and a method of manufacturing a clad lead for a crystal oscillator, and more particularly, to reduce the total number of parts of the crystal oscillator to achieve a miniaturization of the clad lead (Lid) heat-bonded to the case of the oscillator It relates to an invention so that the joining can be made very simply.
일반적으로 수정진동자(水晶振動子)는 얇은 조각의 수정 진동편에 도체(導體) 전극이 연결되어 전기적 신호에 의한 압전효과(壓電效果)에 의하여 진동되면서 안정된 주파수를 공급하는 것으로서 현대에는 전자기기의 부품인 발진기나 필터 등으로 다양하게 사용되며 갈수록 소형화 및 슬림화(slim type) 되는 추세이다.In general, a crystal oscillator is a conductive electrode connected to a thin crystal oscillation piece to supply a stable frequency while vibrating by the piezoelectric effect of an electrical signal. It is widely used as an oscillator or filter, which is a component of parts, and it is becoming smaller and slimmer.
이중에서도 도 8c에서 도시한 바와 같이 세라믹 절연체(11) 사이에 전극회로(12) 들이 다층 배열된 케이스(10) 내부에 수정 진동편(30)이 수납되어 전극에 연결되고 케이스(10)의 상부에 코발트와 니켈의 합금인 코바(kovar)로 이루어진 리드(20)(Lid)가 접합되어 그 내부가 밀폐되는 시스템의 수정진동자(1)가 제안된 바 있었다.Among them, as shown in FIG. 8C, the crystal vibrating element 30 is accommodated in the case 10 in which the electrode circuits 12 are multilayered between the ceramic insulators 11, connected to the electrodes, and the upper portion of the case 10. A crystal oscillator 1 of a system in which a lid 20 made of cobalt (kovar) of cobalt and nickel is bonded and sealed inside thereof is proposed.
그러나, 전술한 형태의 수정진동자(1)는 서로 이질감이 있는 세라믹 케이스(10) 상부에 금속 리드(20)를 접합시켜야 하는 것이므로 상당한 문제점이 발생되었다.However, since the crystal oscillator 1 of the above-described type is required to bond the metal lead 20 to the upper portion of the ceramic case 10 having a heterogeneous sense, a considerable problem has arisen.
상기 리드(20)의 재질은 철(Fe) 54%, 니켈(Ni) 29%, 코발트(Co) 17%를 함유한 페르니코계의 합금인 코바(Kovar)를 주로 사용한다. 상기 코바는 인장, 수축, 열팽창계수가 세라믹과 유사하여 세라믹과 접합시킬 때 많이 사용되는 것이나, 리드(20)를 세라믹 케이스(10)에 접합시키기 위해서는 약 1000℃ 이상의 열을 가해야하고, 이때 발생되는 고열은 케이스(10)에 수납된 진동편(30)을 변형시킴에 따라 리드(20)를 케이스(10)에 직접 접합시킬 수는 없었다.The material of the lead 20 is mainly made of Kovar, a perico-based alloy containing 54% of iron (Fe), 29% of nickel (Ni), and 17% of cobalt (Co). The bar has a tensile, shrinkage, and thermal expansion coefficient similar to that of ceramic, and is widely used when bonding to ceramic. However, in order to bond the lead 20 to the ceramic case 10, heat must be applied at about 1000 ° C. or more. Due to the high heat that deforms the vibrating piece 30 accommodated in the case 10, the lead 20 could not be directly bonded to the case 10.
따라서, 종래에는 도 8a에서 도시한 바와 같이, 세라믹 케이스(10)의 상부에 은(Ag) 도금된 링(40)을 올려놓고, 200∼400℃의 열을 가하여 링(40)의 도금막(40a)을 용융하여 세라믹에 접합시킨 후 도 8b에서 도시한 바와 같이 케이스(10) 내부에 수정 진동편(30)을 고정시키고 전선(31)을 사용하여 전극회로(12)에 연결한 후 도 8c에서 도시한 바와 같이, 링(40)의 상부에 리드(20)를 올려놓고 다시 200∼400℃의 열을 가하여 리드(20)를 링(40)에 열 융착시키는 구성으로 되어 있다.Therefore, in the related art, as shown in FIG. 8A, a silver (Ag) plated ring 40 is placed on the ceramic case 10, and 200 to 400 ° C. is applied to the plated film of the ring 40. After melting and bonding 40a) to the ceramic, as shown in FIG. 8B, the crystal vibrating element 30 is fixed to the inside of the case 10 and connected to the electrode circuit 12 using the wire 31. As shown in the drawing, the lid 20 is placed on the upper portion of the ring 40, and heat is further applied to the ring 40 by applying heat of 200 to 400 ° C.
이와 같이 은도금된 링(40)을 사용하는 경우에는 수정진동자의 조립에 사용되는 부품의 수와 작업공정의 수가 늘어나게 되어 전체적인 수정진동자의 제조원가가 상승되는 등의 폐단이 발생되었을 뿐 아니라 링(40)이 결합되는 경우에는 수정진동자(1)가 전체적으로 두꺼워지는 것이므로 수정진동자의 소형화 및 슬림화에 결정적인 저해요인이 되었다. 따라서, 별도의 링을 사용하지 않고 리드를 접합시킬 수 있는 혁신적인 기술의 제안이 절실히 요구되었다.In the case of using the silver-plated ring 40 as described above, the number of parts used in the assembly of the crystal oscillator and the number of working processes increase, resulting in an increase in the manufacturing cost of the crystal oscillator as well as the ring 40. In this case, since the crystal oscillator 1 is thickened as a whole, it becomes a decisive factor in miniaturization and slimming of the crystal oscillator. Therefore, there is an urgent need for an innovative technique for joining leads without using a separate ring.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 수정진동자의 전체적인 부품의 수를 감소시켜 소형화를 이룰 수 있도록 하고, 진동자의 케이스에 리드(Lid)를 매우 간편하게 접합시킬 수 있는 수정진동자를 제공함에 있는 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, the object of which is to reduce the overall number of parts of the crystal oscillator to achieve miniaturization, crystal crystal oscillator that can be very easily bonded to the lid (Rid) of the vibrator case It is in providing.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 세라믹 절연체(11) 사이에 전극회로(12) 들이 다층 배열된 케이스(10) 내부에 수정 진동편(30)이 수납되어 전극에 연결되고, 케이스(10) 상부에는 니켈(Ni) 도금막(20a)이 형성된 금속합금 클래드 리드(20)가 접합되며, 리드(20)를 가열 및 가압시키면 리드(20)의 하부면에 형성된 접합층(21)이 용융되면서 케이스(10)의 상부에 열 접착되어 케이스(10)의 내부를 밀폐시킬 수 있도록 구성된 수정진동자(1)에 있어서, 상기 리드(20)의 니켈(Ni) 도금막(20a) 외부면에는 금(Au) 도금막(20b)이 연속 형성되어 접합층(21)과 열 접착되고, 접합층(21)은 비스무스(Bi) 77∼98％, 은(Ag) 1∼12중량％, 게르마늄(Ge) 0.01∼2중량％, 인디움(In) 0.01∼5중량％를 주성분으로 하는 합금으로 구성되어 200∼400℃의 열에 의하여 저온 용융되는 금속합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수정진동자에 의하여 달성될 수 있는 것이다.Features of the present invention for achieving the above object, the crystal vibration piece 30 is accommodated in the case 10 in which the electrode circuits 12 are arranged in a multilayer between the ceramic insulator 11 is connected to the electrode, the case (10) The metal alloy clad lead 20 having the nickel (Ni) plating film 20a formed thereon is bonded thereto. When the lead 20 is heated and pressed, the bonding layer 21 formed on the lower surface of the lead 20 is formed. In the crystal oscillator 1 configured to seal the inside of the case 10 by being thermally bonded to the upper portion of the case 10 while being melted, an outer surface of the nickel plated film 20a of the lead 20. Gold (Au) plated film 20b is continuously formed and thermally bonded to the bonding layer 21. The bonding layer 21 is 77 to 98% of bismuth (Bi), 1 to 12% by weight of silver (Ag), and germanium. (Ge) A metal alloy composed of an alloy containing 0.01 to 2% by weight and 0.01 to 5% by weight of indium (In) as a main component and melting at low temperatures by heat at 200 to 400 ° C. It can be achieved by a quartz oscillator, characterized in that consisting of.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings a preferred embodiment for achieving the above object is as follows.
도 1 내지는 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 케이스(10)는 세라믹 절연체(11) 사이에 전극회로(12)들이 다층 배열되고, 그 내부에는 수납공간이 형성된 구성으로 되어 있다.As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the case 10 has a structure in which electrode circuits 12 are arranged in a multilayer manner between ceramic insulators 11 and a storage space is formed therein.
상기 케이스(10)의 내부 바닥에 구비된 전극회로(12)에는 수정 진동편(30)이 고정되어 있고, 이 수정 진동편(30)은 양측 전극에 전선(31)으로 연결되어 있다.The crystal vibration piece 30 is fixed to the electrode circuit 12 provided on the inner bottom of the case 10, and the crystal vibration piece 30 is connected to both electrodes by an electric wire 31.
상기 케이스(10)의 개방된 상부에는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co)의 합금인 코바(Kovar)를 얇은 판재로 가공한 클래드 리드(20)가 접합되어 케이스(10) 내부가 밀폐되는 구성으로 되어 있다.On the open upper part of the case 10, a clad lead 20 processed by a thin plate of Kovar, which is an alloy of iron (Fe), nickel (Ni), and cobalt (Co), is joined to the inside of the case 10. The structure is sealed.
물론, 전술한 수정진동자(1)는 이미 알려진 공지의 기술사상이다. 그러나, 본 발명에 있어서 가장 중요한 특징은 상기 리드(20)의 하부면에 구비된 접합층(21)이 저온의 열에 의하여 케이스(10)의 상부에 직접 접착되도록 구성하여 수정진동자(1)의 소형화 및 슬림화를 구현할 수 있도록 함에 있는 것이다.Of course, the crystal oscillator 1 described above is a known technical idea. However, the most important feature of the present invention is that the bonding layer 21 provided on the lower surface of the lid 20 is directly bonded to the upper part of the case 10 by low temperature heat, thereby miniaturizing the crystal oscillator 1. And to be able to implement a slimmer.
즉, 리드(20)의 외부면에는 니켈(Ni)이 도금되어 1차적으로 니켈(Ni) 도금막(20a)이 형성되고, 니켈(Ni) 도금막(20a)의 외부에는 금(Au) 도금막(20b)이 형성되어 리드(20)의 외부면에는 두겹의 도금막(20a)(20b)이 연속 형성된 구성으로 되어 있다.That is, nickel (Ni) is plated on the outer surface of the lead 20 to form a nickel (Ni) plating film 20a primarily, and gold (Au) plating is formed on the outside of the nickel (Ni) plating film 20a. The film 20b is formed so that two layers of plating films 20a and 20b are continuously formed on the outer surface of the lead 20.
상기 리드(20)의 하부면에는 일정 두께를 갖는 접합층(21)이 형성되어 있고, 접합층(21)은 비교적 저온의 열(200∼400℃)에 의하여 케이스(10)의 상부에 직접 열 융착되는 금속합금으로 되어 있다.A bonding layer 21 having a predetermined thickness is formed on a lower surface of the lid 20, and the bonding layer 21 is directly heated on the upper portion of the case 10 by relatively low heat (200 to 400 ° C.). It is made of a fused metal alloy.
따라서, 종래와 같이 은도금된 링을 사용할 필요 없이 리드(20)를 케이스(10) 위에 올려놓고 저온(200∼400℃)의 열을 가하면 접합층(21)이 용융되면서 케이스(10)의 상부 주연부에 견고하게 접착되는 것이므로 리드(20)의 접합 작업이 매우 간편하면서도 전체적인 두께를 얇게 하여 수정진동자의 소형화 및 슬림화를 구현할 수 있는 동시에 저온용접으로 인하여 초소형의 수정진동자(1)를 생산할 때 내부 진동편에 가해지는 부하 및 열 손상을 최소화시켜 고품질의 수정진동자를 제공할 수 있는 것이다.Therefore, if the lead 20 is placed on the case 10 without applying a silver-plated ring as in the related art, and a low temperature (200 to 400 ° C.) is applied, the bonding layer 21 melts and the upper peripheral portion of the case 10 is melted. Since the bonding work of the lead 20 is very simple and the overall thickness is made thin, the size of the crystal oscillator can be miniaturized and slim. It is possible to provide high quality crystal oscillator by minimizing the load and thermal damage to it.
상기 접합층(21)은 다양하게 구성할 수 있으나 비스무스(Bi) 77∼98％, 은(Ag) 1∼12중량％, 게르마늄(Ge) 0.01∼2중량％, 인디움(In) 0.01∼5중량％를 주성분으로 하는 합금으로 구성되어 있다.The bonding layer 21 can be configured in various ways, but is bismuth (Bi) 77 to 98%, silver (Ag) 1 to 12% by weight, germanium (Ge) 0.01 to 2% by weight, indium (In) 0.01 to 5 It is comprised from the alloy which has weight% as a main component.
이와 같이 비스무스(Bi)와 은(Ag)을 주성분으로 하는 접합층(21)은 200∼400℃의 저온에서도 잘 용융되어 용접 특성 및 용융시 흐름성이 우수할 뿐 아니라 융점(melting point), 젖음성(wettability) 등을 비롯하여, 기계적 특성(joint strength, hardness, creep-fatigue resistance), 전기적 특성(electrical conductivity), 열적 특성(CTE, thermal conductivity) 등이 뛰어나면서도 유독성(toxicity)이 거의 없어 환경오염을 일으킬 염려가 없는 것으로서 케이스(10) 상부에 리드(20)를 견고하게 접합시킬 수 있는 동시에 접합작업이 매우 간편하여 대와 경쟁력이 높은 고품질의 수정진동자(1)를 제공할 수 있는 등의 이점이 있다.As such, the bonding layer 21 mainly composed of bismuth (Bi) and silver (Ag) melts well even at low temperatures of 200 to 400 ° C, so that the welding properties and flowability during melting are excellent, as well as melting point and wettability. mechanical properties (joint strength, hardness, creep-fatigue resistance), electrical conductivity, thermal conductivity (CTE), etc. There is no fear that the lead 20 can be firmly bonded to the upper part of the case 10, and the joining operation is very easy, thereby providing a high-quality crystal oscillator 1 with high competitiveness. have.
특히, 상기 리드(20)의 외부에 도금된 금(Au) 도금막(20b)은 비스무스(Bi)와 은(Ag)을 주성분으로 하는 접합층(21)이 열에 의하여 용융될 때 흐름성을 양호하게 유지하여 용접특성이 뛰어나고 접합강도가 우수하므로 저온의 열에 의해서도 케이스(10)의 상부에 리드(20)를 견고하게 접합시킬 수 있는 것이다.In particular, the gold (Au) plated film 20b plated on the outside of the lead 20 has good flowability when the bonding layer 21 mainly composed of bismuth (Bi) and silver (Ag) is melted by heat. Since the welding property is excellent and the bonding strength is maintained, the lead 20 can be firmly bonded to the upper part of the case 10 even by low temperature heat.
이와 같이 접합층(21)이 비교적 저온(200∼400℃)의 열에 의하여 용융되는 경우에는 종래와 같이 별도의 은도금된 링을 사용할 필요 없이 리드(20)를 케이스(10) 위에 올려놓고 컨베이어를 통해 히터가 장착된 가열로 내부를 통과시키면 접합층(21)이 용융되면서 케이스(10)의 상부 주연부에 견고하게 접착되는 것이므로 리드(20)의 접합 작업이 매우 간편하면서도 전체적인 두께를 얇게 하여 수정진동자의 소형화 및 슬림화를 구현할 수 있는 것이다.As such, when the bonding layer 21 is melted by a relatively low temperature (200 to 400 ° C.) heat, the lid 20 is placed on the case 10 without using a separate silver plated ring as in the related art, and is then conveyed through a conveyor. Passing the inside of the heating furnace equipped with a heater means that the bonding layer 21 is melted and firmly adhered to the upper periphery of the case 10. Therefore, the bonding work of the lid 20 is very simple and the overall thickness is reduced. Miniaturization and slimming can be realized.
한편, 상기 접합층(21)을 리드(20)의 하부면에 형성하는 방법은 금속합금을 미세한 입자의 분말화시킨 후 플럭스(flux) 용제(溶劑)와 혼합하여 일정점도를 갖는 페이스트(paste)로 성형한 후 리드(20)의 하부면에 일정두께를 갖도록 도포하여 접합층(21)을 형성할 수 있다.On the other hand, the method of forming the bonding layer 21 on the lower surface of the lead 20 is a paste having a certain viscosity by powdering a metal alloy and then mixed with a flux solvent (溶劑) After molding, the bonding layer 21 may be formed by coating the lower surface of the lead 20 to have a predetermined thickness.
이와 같은 방법은 도 3a∼도3c 및 도 4a∼도4d에서 도시한 바와 같이, 사각형의 안내홈(51)들이 일정간격을 이루어 가로 세로 배열된 지지판(50)의 안내홈(51)들에 리드(20)들이 놓여지도록 하는 단계와; 상기 지지판(50)을 실크스크린 제판(60)의 하부에 위치시키고 금속합금분말을 플럭스(flux) 용제(溶劑)와 혼합시킨 페이스트(21a)를 제판(60) 위에 올려놓고 스퀴즈(61)로 밀어 각각의 리드(20)들 상부면 주연부에 사각 링형으로 도포되는 접합층(21)을 인쇄하는 단계와; 리드(20)의 인쇄가 완료된 지지판(50)을 컨베이어(72)를 통해 히터(71)가 장치된 가열로(70)를 통과시키면서 접합층(21)을 건조하여 응고시키고 접합면을 살짝 용융하여 접합층(21)이 리드(20)의 상부면에 견고하게 접착되도록 하는 단계; 가열로(70)를 통과한 리드(20)들을 냉각시킨 후 지지판(50)에서 리드(20)들을 분리하여 세척한 후 건조시켜 수정진동자(1)의 리드(20)를 완성하는 단계에 의하여 달성될 수 있는 것이다.This method leads to the guide grooves 51 of the support plate 50 arranged horizontally and vertically at regular intervals, as shown in FIGS. 3A to 3C and 4A to 4D. Allowing (20) to be placed; The support plate 50 is placed under the silkscreen plate 60, and the paste 21a obtained by mixing the metal alloy powder with the flux solvent is placed on the plate 60 and pushed into the squeeze 61. Printing a bonding layer 21 applied in a rectangular ring shape at the periphery of the upper surface of each lead 20; While the printing of the lid 20 is completed, the bonding layer 21 is dried and solidified while passing through the heating furnace 70 equipped with the heater 71 through the conveyor 72. Making the bonding layer 21 adhere firmly to the upper surface of the lid 20; After cooling the leads 20 passed through the heating furnace 70, the leads 20 are separated from the support plate 50, washed, and dried to achieve the lead 20 of the crystal oscillator 1. It can be.
전술한, 제조방법을 첨부된 도면에 의하여 자세하게 설명하면 다음과 같다. 도 3a 와 도 4a에서 도시한 바와 같이, 일정두께를 갖는 지지판(50)에는 사각형의 안내홈(51)들이 일정간격을 이루어 가로 세로 배열되어 있고, 이 지지판(50)의 안내홈(51)들에 얇은 금속판으로 이루어진 리드(20)들을 삽입하여 놓여지도록 한다.When described in detail with reference to the accompanying drawings, the manufacturing method as follows. As shown in Figure 3a and 4a, in the support plate 50 having a predetermined thickness, the rectangular guide grooves 51 are arranged horizontally and vertically at regular intervals, the guide grooves 51 of the support plate 50 The leads 20 made of a thin metal plate are inserted and placed therein.
이어서, 도 3b와 도 4b에서 도시한 바와 같이, 상기 지지판(50)을 실크스크린 제판(60)의 하부에 위치시킨 후 제판(60) 위에는 금속합금 분말과 플럭스(flux) 용제(溶劑)를 혼합하여 일정점도를 갖도록 반죽된 페이스트(21a)를 올려놓고 스퀴즈(61)로 밀어 각각의 리드(20)들 상부면에 접합층(21)을 인쇄한다.Subsequently, as shown in FIGS. 3B and 4B, the support plate 50 is positioned below the silkscreen plate 60, and then the metal alloy powder and the flux solvent are mixed on the plate 60. Then, the paste 21a kneaded to have a certain viscosity is put on and pushed onto the squeeze 61 to print the bonding layer 21 on the upper surfaces of the respective leads 20.
상기 접합층(21)은 도 3c와 도 4c에서 도시한 바와 같이, 각각의 리드(20)들 상부면 주연부에 사각 링형을 이루어 도포되는 것이므로 한번의 인쇄작업을 통해 많은 수의 리드(20)에 접합층(21)을 일시에 형성할 수 있는 것으로서 작업의 효율을 최대한 높여 줄 수 있는 등의 이점이 있다.As shown in FIGS. 3C and 4C, the bonding layer 21 is formed in a rectangular ring shape at the periphery of the upper surface of each lead 20 so that a large number of leads 20 can be printed through one printing operation. As the bonding layer 21 can be formed at one time, there is an advantage that the efficiency of the work can be maximized.
물론, 상기 실크스크린 제판(60)에는 지지판(50)에 놓여진 리드(20)들의 간격과 상응하는 위치에 사각 링형의 공판 그림들이 연속 형성되어 리드(20) 상부면 주연부에 만 인쇄가 되도록 구성되어 있음은 당연하다.Of course, the silk screen plate 60 is configured to continuously form a rectangular ring-shaped stencil drawing at a position corresponding to the spacing of the leads 20 placed on the support plate 50 to be printed only on the periphery of the upper surface of the lid 20. Of course it is.
이어서, 도 4d에서 도시한 바와 같이, 리드(20)들이 놓여진 지지판(50)을 컨베이어(72)를 통해 히터(71)가 장치된 가열로(70)를 통과시키면서 접합층(21)을 건조하여 응고시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 4D, the bonding layer 21 is dried while the support plate 50 on which the leads 20 are placed is passed through the heating furnace 70 equipped with the heater 71 through the conveyor 72. Solidify.
상기 가열로(70) 내부에 장치된 히터(71)는 200∼400℃의 열을 발산하여 이송되는 접합층(21)을 응고시킴과 동시에 살짝 용융시켜 접합층(21)이 리드(20)의 상부면에 견고하게 접착도록 한다.The heater 71 installed in the heating furnace 70 solidifies and slightly melts the bonding layer 21 transferred by dissipating heat of 200 to 400 ° C. Make sure that it adheres firmly to the top surface.
이이서, 가열로(70)를 통과한 리드(20)들을 냉각시킨 후 지지판(50)에서 리드(20)들을 분리하여 세척한 후 건조시키면 그 하부면에 접합층(21)이 구비된 수정진동자(1)의 리드(20)를 완성할 수 있는 것이다.After this, after cooling the leads 20 passing through the heating furnace 70, the leads 20 are separated from the support plate 50, washed and dried, and the crystal oscillator having the bonding layer 21 on the lower surface thereof. The lead 20 of (1) can be completed.
한편, 상기 접합층(21)을 리드(20)에 형성하는 다른 방법은 도 5에서 도시한 바와 같이, 코바(Kovar)로 이루어진 금속판재의 외부면에 니켈(Ni) 도금막(20a)과 금(Au) 도금막(20b)이 형성된 얇은 판상의 리드(20)를 릴(80a)에 감겨지도록 하고, 접합층(21)의 합금을 얇은 판재로 성형시킨 박판(21b)을 또 다른 릴(80b)에 감겨지도록 한 후 리드(20)와 박판(21b)을 아이들롤러(81)를 통해 한쌍의 접합롤러(82)들 사이를 통과시키면서 가열하여 리드(20)의 일면에 박판(21b)을 접합시킨 후 한쌍의 가압롤러(83)들 사이를 통과시켜 일정 두께가 유지되면 프레스(84)로 펀칭하여 그 하부면에 접합층(21)이 형성된 일정 크기의 리드(20)를 얻을 수 있는 것이다.On the other hand, another method of forming the bonding layer 21 on the lead 20, as shown in Figure 5, the nickel plated film (20a) and gold on the outer surface of the metal plate made of Kovar (Kovar) (Au) The thin plate 21b having the plated film 20b formed thereon is wound around the reel 80a, and the thin plate 21b obtained by molding the alloy of the bonding layer 21 into a thin plate is further reel 80b. After winding the lead 20 and the thin plate 21b through a pair of bonding rollers 82 through the idle roller 81, the thin plate 21b is bonded to one surface of the lead 20. After passing through a pair of pressure rollers 83 to maintain a predetermined thickness is punched with a press 84 to obtain a lead 20 having a predetermined size formed with a bonding layer 21 on the lower surface.
상기 접합층(21)을 리드(20)에 형성하는 다른 방법은 도 6a 내지는 도 6d에서 도시한 바와 같이, 사각형의 안내홈(51)들이 일정간격을 이루어 가로 세로 배열된 지지판(50)의 안내홈(51)들에 리드(20)들이 놓여지도록 하는 단계; 접합층(21)의 합금을 얇은 판재로 성형시킨 후 사각 링형으로 펀칭 가공한 링형 박판(21c)을 상기 리드(20)들의 상면에 각각 놓여지도록 하는 단계; 상기 사각 링형 박판(21c)들의 상부에 중량판(52)이 놓여지도록 하는 단계; 리드(20)의 상부에 링형 박판(21c)과 중량판(52)이 놓여진 지지판(50)을 컨베이어(72)를 통해 히터(71)가 장치된 가열로(70)를 통과시키면서 접합층(21)을 가열하여 접합면을 살짝 용융하여 접합층(21)이 리드(20)의 상부면에 견고하게 접착되도록 하는 단계; 가열로(70)를 통과한 리드(20)들을 냉각시킨 후 지지판(50)에서 리드(20)들을 분리하여 세척한 후 건조시켜 수정진동자(1)의 리드(20)를 완성하는 단계에 의하여 달성될 수 있는 것이다.Another method of forming the bonding layer 21 in the lead 20 is a guide of the support plate 50 arranged horizontally and vertically at regular intervals as shown in FIGS. 6A to 6D. Allowing leads 20 to be placed in the grooves 51; Forming an alloy of the bonding layer (21) into a thin plate and then placing the ring-shaped thin plates (21c) punched into rectangular rings on the upper surfaces of the leads (20); Placing a weight plate (52) on top of the rectangular ring-shaped thin plates (21c); Bonding layer 21 while passing support plate 50 on which ring-shaped thin plate 21c and weight plate 52 are placed on top of lid 20 through conveyor 72 equipped with heater 71. Heating) to slightly melt the bonding surface so that the bonding layer 21 is firmly adhered to the upper surface of the lid 20; After cooling the leads 20 passed through the heating furnace 70, the leads 20 are separated from the support plate 50, washed, and dried to achieve the lead 20 of the crystal oscillator 1. It can be.
전술한, 제조방법을 첨부된 도면에 의하여 자세하게 설명하면 다음과 같다. 도 6a에서 도시한 바와 같이, 일정두께를 갖는 지지판(50)에는 사각형의 안내홈(51)들이 일정간격을 이루어 가로 세로 배열되어 있고, 이 지지판(50)의 안내홈(51)들에 얇은 금속판으로 이루어진 리드(20)들을 삽입하여 놓여지도록 한다.When described in detail with reference to the accompanying drawings, the manufacturing method as follows. As shown in FIG. 6A, rectangular guide grooves 51 are arranged horizontally and vertically at regular intervals in the support plate 50 having a predetermined thickness, and a thin metal plate is formed in the guide grooves 51 of the support plate 50. Lead 20 is made to be inserted to be placed.
이어서, 도 6b에서 도시한 바와 같이 각각의 리드(20) 상면에 사각 링형 박판(21c)들이 놓여지도록 한다. 이때, 링형 박판(21c)도 리드(20)의 상면에 놓여지면서 안내홈(51)에 살짝 걸쳐지도록 삽입되어 리드(20)의 상면에 정확하게 놓여질 수 있도록 되어 있다.Subsequently, as shown in FIG. 6B, the rectangular ring-shaped thin plates 21c are placed on the upper surface of each lead 20. At this time, the ring-shaped thin plate (21c) is also placed on the upper surface of the lead 20 is inserted so as to slightly span the guide groove 51 is to be accurately placed on the upper surface of the lead (20).
상기 링형 박판(21c)은 가열되면서 리드(20)의 상면에 접착되어 접합층(21)을 형성하는 것이므로 지지판(50)의 안내홈(51)에 놓여진 많은 수의 리드(20)에 링형 박판(21c)들이 놓여져 함께 가열되어 접합됨에 따라 많은 수의 접합층(21)을 일시에 형성할 수 있는 것으로서 작업의 효율을 최대한 높여 줄 수 있는 등의 이점이 있다.Since the ring-shaped thin plate 21c is heated to be bonded to the upper surface of the lead 20 to form a bonding layer 21, the ring-shaped thin plate 21c is formed on a large number of leads 20 placed in the guide groove 51 of the support plate 50. As the 21c) are placed and heated together to be bonded together, a large number of bonding layers 21 can be formed at one time, thereby increasing the efficiency of the work.
이어서, 도 6c에서 도시한 바와 같이 사각 링형 박판(21c)의 상부면 전체에 중량판(52)이 놓여지도록 하여 링형 박판(21c)이 리드(20)의 상면에 용이하게 접착되도록 한다.Subsequently, as shown in FIG. 6C, the weight plate 52 is placed on the entire upper surface of the rectangular ring-shaped thin plate 21c so that the ring-shaped thin plate 21c is easily adhered to the upper surface of the lid 20.
상기 중량판(52)은 세락믹과 같이 사각 링형 박판(21c)이 가열에 의하여 살짝 용융될 때 중량판(52)과 접착되지 않는 소재로 구성되어 있고, 중량판(52)의 하중은 5∼30g/1cm 정도이다.The weight plate 52 is made of a material that does not adhere to the weight plate 52 when the rectangular ring-shaped thin plate 21c is slightly melted by heating, such as a ceramic, and the weight of the weight plate 52 is 5 to 5 It is about 30g / 1cm.
이어서, 도 6d에서 도시한 바와 같이, 중량판(52), 링형 박판(21c) 및 리드(20)들이 놓여진 지지판(50)을 컨베이어(72)를 통해 히터(71)가 장치된 가열로(70)를 통과시키면서 링형 박판(21c)을 용융시켜 리드(20)의 상면에 접합층(21)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 6D, the support plate 50 on which the weight plate 52, the ring-shaped thin plate 21c and the lids 20 are placed is heated through the conveyor 72 to the heating furnace 70. The ring-shaped thin plate 21c is melted while passing through) to form a bonding layer 21 on the upper surface of the lid 20.
상기 가열로(70) 내부에 장치된 히터(71)는 200∼400℃의 열을 발산하여 이송되는 링형 박판(21c)의 접합층(21)을 살짝 용융시켜 접합층(21)이 리드(20)의 상부면에 견고하게 접착도록 한다.The heater 71 installed in the heating furnace 70 slightly melts the bonding layer 21 of the ring-shaped thin plate 21c transferred by dissipating heat of 200 to 400 ° C. so that the bonding layer 21 leads the lead 20. Make sure to adhere firmly to the upper surface of the
이이서, 가열로(70)를 통과한 리드(20)들을 냉각시킨 후 지지판(50)에서 리드(20)들을 분리하여 세척한 후 건조시키면 그 하부면에 접합층(21)이 구비된 수정진동자(1)의 클래드 리드(20)를 완성할 수 있는 것이다.After this, after cooling the leads 20 passing through the heating furnace 70, the leads 20 are separated from the support plate 50, washed and dried, and the crystal oscillator having the bonding layer 21 on the lower surface thereof. The clad lead 20 of (1) can be completed.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 니켈(Ni)과 금(Au) 도금막(20a)(20b)이 연속 형성된 리드(20)의 일면에 일정 두께를 갖는 접합층(21)이 형성되어 저온의 열(200∼400℃)에 의하여 세라믹 케이스(10)의 상부에 접합층(21)이 직접 열 접착되는 것이므로 종래와 같이 별도의 은도금된 링을 사용할 필요 없이 리드(20)를 케이스(10) 위에 올려놓고 저온(200∼400℃)의 열을 가하기만 하면 접합층(21)이 용융되면서 케이스(10)의 상부 주연부에 견고하게 접착되는 것이므로 리드(20)의 접합 작업이 매우 간편하면서도 전체적인 두께를 얇게하여 수정진동자의 초 소형화 및 슬림화를 구현할 수 있는 동시에 고품질의 수정진동자를 제공할 수 있는 등의 이점이 있다.In the present invention as described above, the bonding layer 21 having a predetermined thickness is formed on one surface of the lead 20 in which the nickel (Ni) and the gold (Au) plating films 20a and 20b are continuously formed to form a low temperature. Since the bonding layer 21 is directly heat-bonded to the upper portion of the ceramic case 10 by the heat (200 to 400 ° C.), the lead 20 may be inserted into the case 10 without using a separate silver plated ring as in the prior art. Simply put on the low temperature (200 ~ 400 ℃) heat and the bonding layer 21 is melted and firmly adhered to the upper periphery of the case 10, so the bonding operation of the lead 20 is very simple and overall thickness It is possible to realize ultra-miniaturization and slimming of the crystal oscillator by making it thin, and to provide a high-quality crystal oscillator at the same time.
도 1은 본 발명에 의한 수정진동자를 예시한 분해사시도,1 is an exploded perspective view illustrating a crystal oscillator according to the present invention;
도 2a와 도 2b는 본 발명에 의한 수정진동자의 결합과정을 예시한 단면도,2A and 2B are cross-sectional views illustrating a coupling process of the crystal oscillator according to the present invention;
도 3a ∼ 도 3c는 본 발명에 의한 수정진동자 리드의 제조과정을 순차적으로 예시한 평면도,3A to 3C are plan views sequentially illustrating a manufacturing process of the crystal oscillator lead according to the present invention;
도 4a ∼ 도 4d는 본 발명에 의한 수정진동자 리드의 제조과정을 순차적으로 예시한 단면도,4A to 4D are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the crystal oscillator lead according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 수정진동자 리드의 제조공정의 다른 실시예를 예시한 개략적인 장치도,5 is a schematic diagram illustrating another embodiment of the manufacturing process of the crystal oscillator lead according to the present invention;
도 6a ∼ 도 6d는 본 발명에 의한 수정진동자 리드의 제조과정의 또 다른 실시예를 순차적으로 예시한 단면도,6a to 6d are cross-sectional views sequentially illustrating another embodiment of the manufacturing process of the crystal oscillator lead according to the present invention,
도 7은 도 6b의 일부를 확대한 분해사시도,FIG. 7 is an exploded perspective view enlarging a part of FIG. 6B;
도 8a ∼ 도 8c는 종래의 기술을 예시한 단면도.8A to 8C are cross-sectional views illustrating the prior art.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
1 : 수정진동자 10 : 케이스1: crystal oscillator 10: case
11 : 절연체 12 : 전극회로11 insulator 12 electrode circuit
20 : 리드 20a, 20b, 40a : 도금막20: lead 20a, 20b, 40a: plating film
21 : 접합층 21a : 페이스트21: bonding layer 21a: paste
21b : 박판 21c : 링형 박판21b: thin plate 21c: ring-shaped thin plate
30 : 진동편 31 : 전선30: vibrating piece 31: electric wire
40 : 링 50 : 지지판40 ring 50 support plate
51 : 안내홈 52 : 중량판51: guide groove 52: weight plate
60 : 제판 61 : 스퀴즈60: Engraving 61: Squeeze
70 : 가열로 71 : 히터70: heating furnace 71: heater
72 : 컨베이어 80a, 80b : 릴72: conveyor 80a, 80b: reel
81 : 아이들롤러 82 : 접합롤러81: idle roller 82: bonding roller
83 : 가압롤러 84 : 프레스83: press roller 84: press
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2003
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