KR100663949B1 - 피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 선단종단 블록, 링거신호검출 블록, CID전송 블록, 2-4선 변환정합 블록, 선로감시 블록, 루프제어 블록으로 구성된 피에스티엔(PSTN) 국선정합 혼성 집적회로(HIC; Hybrid Integrated Circuit)에 있어서, 상기 선로종단 블록은, 전화국 국선의 팁(Tip) 선과 링(Ring) 선의 2선 선로를 통해 급전되는 직류전압을 2개의 포토 커플러의 감지부와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성한 브리지 다이오드 회로를 거쳐 정전류 특성을 유지하고, 상기 링거신호검출 블록은, 급전되는 직류전압에 중첩된 링거(Ringer)신호의 교류전압이 인가될 때 링거신호를 검출하여 링거신호의 단속주기를 로직레벨로 변환하고, 상기 CID전송 블록은, 단속적으로 인가되는 링거신호의 휴지시간에 제공되는 에프에스케이(FSK) 신호방식의 발신자 정보를 팁선과 링선의 각각에 연결된 2개 캐패시터를 이용하여 전송하고, 상기 2-4선 변환 정합 블록은, 정합 트랜스포머로부터 전달되는 교류신호 성분의 음성대역 신호의 송신이득과 수신이득을 조정하기 위하여 단일전원을 사용하는 반전증폭회로들로 구성되고, 상기 선로감시 블록은, 팁선 및 링선에 구성된 2개의 포토 커플러의 감지부와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성된 브리지 다이오드 회로와 저항을 이용하여 선로개방과 인가되는 직류전압의 극성감지 및 극성반전을 검출하고, 상기 루프제어 블록은, 로직레벨의 외부 제어신호에 의해 국선의 2선 선로를 통하고 또한 2개의 포토 커플러의 감지부와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성한 브리지 다이오드 회로를 거쳐 선로종단 블록으로 직류전압의 공급을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 세라믹 기판의 상부면에 스크린 인쇄방법으로 1차 도체 패턴을 형성하여 열처리를 하고, 상기 1차 도체 패턴 위에 2차 도체 패턴을 형성하기 위하여 1차 도체 패턴 위에 미리 절연 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 도포하여 열처리하여 절연피막을 형성하고, 상기 절연피막 위에 스크린 인쇄방법으로 2차 도체 패턴을 형성하고 열처리 하고, 상기 1차 도체 패턴 및 상기 2차 도체 패턴 내에 저항용 페이스트를 저항치의 등급별로 차례로 스크린 인쇄방법으로 패턴 피막 저항으로 형성하여 열처리를 하고, 레이저 트리밍 장치를 이용하여 각각의 설계 저항치를 오차범위 내에서 가공하고, 상기 패턴 피막 저항을 레이저 트리밍 장치로 깎음으로써 가공한 설계 저항치가 세척이나 먼지 등으로 인한 편차가 없도록 기판을 코팅하고, 설계회로의 부품 들을 기판에 안착시키기 위하여 솔더 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 도포하고, 에스엠디 부품들을 기판 위에 정렬 배치한 후 열처리를 통해 고정시키는 공정으로 이루어지고 상기 페이스트의 스크린 인쇄는, 우선 대향하는 양 방향으로 롤러와 메시 스크린을 사용하여 페이스트를 도포하고, 그 후에 상기 양 방향과 직각인 양 방향으로 페이스트를 도포하는 것을 특징으로 한다.

Description

피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로 및 그 제조방법{HYBRID INTEGRATED CIRCUIT OF PSTN FOR ADAPTING OFFICE LINE, AND THE METHOD TO PRODUCE IT}

도1은 본 발명의 한 실시예에 따른 피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로에 대한 블록구성도이며,

도2는 본 발명의 한 실시예에 따른 혼성 집적회로에 대한 제조공정의 흐름도이며,

도3은 본 발명의 한 실시예에 따른 혼성 집적회로의 제조공정에 의한 패턴의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 선로종단 블록 200 : 링거신호검출 블록

300 : CID전송 블록 400 : 2-4선 변환정합 블록

500 : 선로감시 블록 600 : 루프제어 블록

S1000 : 1차 도체 패턴 공정 S2000 : 절연피막 공정

S3000 : 2차 도체 패턴 공정 S4000 : 저항패턴 및 트리밍 공정

S5000 : 폴리머처리 공정 S6000 : SMD 공정

본 발명은 피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 다중화장치 또는 교환기 등에 수용되는 음성 유니트 또는 전화국의 국선에 직접 연결하는 일반전화기의 정합에 있어서, 음성신호 및 제어, 감지신호를 원활하게 송, 수신할 수 있도록 하는 국선정합 혼성 집적회로 및 선로감시 기능, 그 내부의 회로패턴 및 부품간의 전기적인 절연과 내전압 특성을 향상시키는 제조방법에 관한 것이다.

국선정합 혼성 집적회로의 기본적인 회로는 일반전화기의 회로와 유사하지만, 다중화장치 및 교환기 등에 적용하기 위하여 부가적인 제어, 감지기능이 추가로 설계되어야 한다.

그 기본 기능으로서는 루프제어(On-hook/Off-hook)기능, 선로종단 기능, 링거신호 검출 기능, 2-4선 변환정합 기능 등이 있으며, 부가적인 기능으로서는 온-후크(On-Hook) 상태에서 발신자 정보를 표시하기 위한 에프에스케이(FSK) 신호수신 기능과 선로개방과 극성감지 및 극성반전 등의 선로감시 기능 등으로 구분된다.

피에스티엔 국선정합을 위한 소자로서 이미 집적회로(IC; Integrated Circuit) 또는 혼성 집적회로의 형태로 출시되어 있으나, 접지가 되어 있는 설치환경이나, 시스템간의 전위차이가 없을 경우에는 유도잡음으로 인한 문제가 없으나, 원격 음성 서비스를 위한 각종 다중화장치 등의 음성 유니트에 적용되어 있을 경우에는 접지로 인한 전위차이로 인한 유도잡음 때문에 통화를 할 수 없는 문제가 있다. 또한 선로개방이나 극성감지 및 극성반전 검출 기능에 있어서, 순방향 루프 및 역방향 루프의 정보를 출력 핀 2개를 이용하여 외부로 선로개방이나 순방향 루프 또는 역방향 루프, 극성반전 등의 정보를 제공하고 있으며, 선로개방의 경우에는 순방향 루프 및 역방향 루프의 출력 핀 모두가 로직레벨 하이 상태를, 순방향 루프의 경우 순방향 루프 핀은 로직레벨 로우 상태를 역방향 루프 핀은 로직레벨 하이 상태로 유지하며, 역방향 루프의 경우 순방향 루프 핀은 로직레벨 하이 상태를 역방향 루프 핀은 로직레벨 로우 상태로 유지하며, 이러한 정보는 온-훅 또는 업-훅 상태에서도 유지되어야 하며, 극성반전 시에는 순방향 루프 출력핀과 역방향 루프 출력핀의 상태가 반전되어 극성반전 정보를 외부로 출력하여야 하나, 대지 전위를 기준으로 하여 팁선과 링선에 인가되는 직류전압의 전위차를 2개의 전압비교회로를 이용하여 해당 출력 핀을 사용하여 외부로 극성감시 및 반전신호를 출력하고 있기 때문에 출력신호가 로직레벨 하이 또는 로우 상태를 지속적으로 유지하지 못한 채 토글링되거나 임펄스가 삽입되어 접지를 하지 않으면 정상적인 기능을 제공하지 못하고 있다.

더욱, 연결된 선로를 임의로 단선시킬 경우에 이에 대한 선로개방의 응답속도가 과도하게 지연되고 있다.

또한, 혼성 집적회로의 제조공정을 줄이기 위하여, 세라믹 기판의 상, 하부면의 1차 도체 패턴이 연결될 지점에 먼저 스루-홀(Through- Hole)을 형성하고, 이 스루-홀의 내부 측면에 도체를 입힌 후에 각 면의 1차 도체 패턴 만을 스크린 인쇄방법으로 소성하기 때문에 제조공정 면에서 2차 도체 패턴을 형성하는 제조방법보다 단순화되는 장점은 있으나, 상, 하부의 1차 도체 패턴 간의 접속이 스루-홀을 통해 이루어지기 때문에 접속불량으로 인하여 제품불량이 발생하고 있으며, 또 한편으로는 이러한 제조방법으로 혼성 집적회로를 제조하기 위해서는 회로를 각 면의 1차 도체 패턴만으로 구성하여야하기 때문에 각 면에 형성되는 패턴간의 간격이 밀집되어서 절연피막 층을 형성하며 1차 도체 패턴 위에 2차 도체 패턴을 올리는 제조방법보다는 제조공정을 줄일 수 있으나, 패턴간의 절연거리 및 정보통신기기 인증규칙에 의한 전기안전시험항목의 내전압 시험규정을 만족하지 못하는 취약점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점에 의해 고안된 것으로, 그 목적은 원격가입자에게 원활한 음성서비스를 제공하기 위한 국선정합용 음성유니트를 수용하고 있는 다중화 장치들이 접지를 할 수 없는 설치환경에서도 안정적인 음성서비스를 제공하기 위해 정합 트랜스포머를 적용하여 설치환경의 접지로 인한 전위차이로 발생하는 유도잡음을 없애고, 선로의 개방이나 극성감지 및 극성반전검출 기능에 있어서 응답속도가 과도하게 지연되거나, 외부로 출력하는 선로감시 블록의 감시출력 레벨이 접지 없이도 정상적으로 로직레벨 하이 또는 로우 상태를 유지하게 하여 오동작을 방지함에 있다.

다른 목적은 혼성 집적회로의 제조공정을 개선하여, 그 내부의 회로패턴 및 부품간의 전기적인 절연과 내전압 특성을 향상시키는 제조방법을 제공함에 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예의 구성, 동작 및 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 한 실시예의 피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로에 대한 블록 구성도로서, 선로종단 블록(100)과, 링거신호검출 블록(200)과, CID전송 블록(300), 2-4선 변환정합 블록(400)과, 선로감시 블록(500)과, 루프제어 블록(600)을 포함한다.

선로종단 블록(100)은, 팁선(TIP)과 링선(RING)을 통해 전화국의 국선으로부터 급전되는 직류전압을 2개의 포토 커플러의 감지부 및 듀얼 스위칭 다이오드로 구성한 브리지 다이오드 회로를 거쳐 정전류 특성을 유지하도록 하는 것이다.

이 선로종단 블록(100)은, 2개의 포토 커플러와 듀얼(Dual) 스위칭 다이오드를 복합하여 구성한 브리지 다이오드 회로와, 제너다이오드와, 달링톤(Darlington) 접속된 엔피엔(NPN) 트랜지스터와, 캐패시터와, 다수의 저항으로 구성되어 있다.

즉, 루프 릴레이를 거쳐 팁선과 링선에 연결되어 있는 2개의 포토 커플러와 듀얼(Dual) 스위칭 다이오드로 구성된 브리지 다이오드 회로는 팁선과 링선으로 급전되는 직류전압의 극성에 관계없이 직류전류의 흐름을 일정한 방향으로만 유지하 는 역할을 하며, 이 직류전류를 달링톤 접속된 트랜지스터에 제공한다. 달링톤 접속된 트랜지스터에 연결된 다수의 저항 및 캐패시터의 조합으로 된 구성으로서, 이 회로의 보호를 위해 제너다이오드를 사용하여 특정전압 이상이 선로종단 회로에 인가되지 않도록 한다.

링거신호검출 블록(200)은, 급전되는 직류전압에 중첩된 링거신호의 교류전압이 국선의 팁선과 링선을 통해 인가될 때 링거신호를 검출하여 링거신호의 단속주기(斷續週期)를 로직 레벨로 변환하여 외부로 출력한다.

링거신호검출 블록(200)은 포토 커플러와, 스위칭 다이오드와, 제너다이오드와, 캐패시터와, 전압비교기와 트랜지스터와 다수의 저항으로 구성되어 있다.

상세하게 설명하면, 링거신호검출 블록(200)은 감지부와 출력부로 구분되는데, 감지부의 구성은 링선에 캐패시터의 일단(一端)이 연결되어 있으며, 이 캐패시터의 타단(他端)은 제너다이오드의 애노드(Anode) 단에 연결되어 있고, 이 제너다이오드의 캐소드(Cathode) 단은 스위칭 다이오드의 애노드 단과 포토 커플러의 감지부의 캐소드 단이 연결된 단에 연결되어 있으며, 스위칭 다이오드의 캐소드 단과 포토 커플러 감지부의 애노드 단이 연결된 단에는 저항의 일단이 연결되어 있고, 이 저항의 타단은 팁선과 연결되어 있다. 따라서, -48V의 직류전압에 중첩된 AC80Vrms, 20Hz의 정현파(Sine wave)의 링거신호가 링선을 통해 제공되면, 링선에 연결된 캐패시터에 의해 중첩된 직류전압은 차단되고, 교류성분의 링거신호만 팁선에 연결된 저항을 통해 흐르게 되는 것이다.

이 링거신호검출 블록(200)의 출력부의 구성은, 포토 커플러의 이미터 (Emitter)단은 접지에 연결되고, 포토 커플러의 콜렉터(Collector)단은 풀-업(Pull-up) 저항의 일단과 R-C 적분 회로부의 저항의 일단과 연결되며, R-C 적분 회로부의 저항의 타단은 캐패시터의 일단과 전압비교기(Voltage Comparator)의 반전(Inverting) 입력 핀에 연결되어 있으며, 이때에 R-C적분 회로부의 캐패시터의 타단은 접지에 연결되며, 또한 전압비교기의 비-반전(Non-inverting) 입력 핀과 전압비교기의 출력 핀은 풀-업 저항으로 연결되고, 이 풀-업 저항으로 연결된 전압비교기의 출력 핀은 트랜지스터의 베이스(Base) 단으로 연결되며, 트랜지스터의 이미터는 접지에 연결되며, 최종적으로 풀-업 저항이 연결된 트랜지스터의 컬렉터 단은 링거신호검출 블록의 출력 핀에 연결된다.

링거신호가 없을 때는 포토 커플러의 콜렉터 단은 풀-업 저항이 연결되어 있어서 로직레벨의 하이(Hi) 상태로 전압비교기의 반전입력 핀으로 입력되며, 이때, 비-반전입력 핀은 풀-업 저항에 의해 항상 로직레벨의 하이 상태이기 때문에, 전압비교기의 출력 핀은 로직레벨의 로우(Low) 상태로 트랜지스터의 베이스 단에 인가되어 트랜지스터는 턴-업(Turn-Off) 상태가 되어서 링거신호검출 블록(200)의 출력부인 트랜지스터의 콜렉터 단은 로직레벨 하이 상태로 있게 된다. 이와 반대로 링거신호가 있을 때는 포토 커플러의 콜렉터 단은 20Hz 링거신호주기에 따라 구형파로 감지되어 출력되며, 이 출력되는 구형파는 R-C적분회로를 거치면서 상승과 하강의 기울기가 완만한 톱니파로 변형되어 전압비교기의 반전입력 핀으로 입력되며, 이때, 전압비교기의 출력 핀은 입력되는 톱니파의 주기만큼 로직레벨 하이 상태로 트랜지스터의 베이스 단에 인가되어 트랜지스터는 턴-온(Turn-On) 상태가 되어서 링거신호검출 블록(200)의 출력부인 트랜지스터의 콜렉터 단은 로직레벨 로우 상태로 된다.

CID(Caller IDentifier) 전송 블록(300)은, 단속적으로 인가되는 링거신호의 휴지시간에 제공되는 에프에스케이(FSK; Frequency Shift Key) 신호방식의 발신자 정보를 팁선과 링선의 각각에 연결된 2개의 캐패시터를 이용하여 전송한다.

이 CID전송 블록(300)은 팁선과 링선의 각각에 캐패시터의 일단이 연결되어 있고, 캐패시터의 타단들은 정합 트랜스포머의 1차측의 양단에 연결 구성되어 있다.

즉, 팁선에 연결된 루프 릴레이를 통해 캐패시터의 일단이 연결되어 있고, 이 캐패시터의 타단은 정합 트랜스포머의 1차측의 일단과 연결되어 있으며, 이 트랜스포머의 1차측의 타단은 루프 릴레이를 거쳐 또 하나의 캐패시터의 일단과 연결되어 있고, 이 캐패시터의 타단은 링선에 연결되어 있어서 단속적으로 인가되는 링거신호의 휴지시간에 제공되는 에프에스케이(FSK) 신호방식의 발신자 정보는 정합 트랜스포머를 거쳐 2-4선 변환정합 블록의 송신 핀으로 출력된다.

2-4선 변환정합 블록(400)은 국선의 팁선과 링선의 2선 선로를 통해 송, 수신되는 교류신호 성분의 음성대역 신호에 대해 상호 컨덕던스를 낮추고 유도잡음을 없애기 위하여 정합 트랜스포머를 적용하고, 이 트랜스포머로부터 전달되는 교류신호 성분의 음성대역 신호를 입, 출력하기 위해 송신이득과 수신이득을 조정하기 위한 반전(Inverting) 증폭회로 들로 구성된다.

즉, 2-4선 변환정합 블록(400)은, 캐패시터와, 포토 릴레이(PHOTO RELAY) 또 는 저항과, 600Ω:150Ω의 임피던스 비를 갖는 정합 트랜스포머와, 임피던스 비를 조정하기 위한 저항과, 정합 트랜스포머의 2차측에 유기되는 과도전압을 억제하기 위한 제너다이오드와, 반전증폭회로를 구성할 수 있는 오피앰프(OP Amp; Operational Amplifier)와, 반전증폭회로의 송신, 수신 이득을 제어하기 위한 저항들과, 반전증폭회로의 모든 비-반전입력 핀에 기준전압을 걸기 위한 저항들과, 반전증폭회로에서 출력되는 교류 성분의 음성대역신호를 입, 출력하기 위한 캐패시터로 구성되어 있다.

전화국의 국선의 2선 선로가 루프제어 블록(600)의 외부의 제어신호에 의해 선로종단 블록(100)의 2개의 포토 커플러의 감지부와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성한 브리지 다이오드 회로를 거쳐 달링톤 접속된 트랜지스터에 연결된 다수의 저항 및 캐패시터의 조합된 종단회로에 정전류가 흐르면, 이때, 교류성분의 음성대역신호는 캐패시터를 거쳐 정합 트랜스포머의 1차측에 제공된다. 이어, 이 교류성분의 음성대역신호는 정합 트랜스포머의 2차측으로 전달되고, 2차측에는 임피던스 비를 조정하기 위한 조정용 저항을 거쳐 반전 증폭회로로 입력되고 귀환저항을 이용하여 송신이득을 조정하여 캐패시터를 통해서 4선 단의 출력 핀으로 출력된다. 이와 반대로 4선 단의 입력 핀으로 입력되는 교류성분의 음성대역신호는 캐패시터를 거쳐 반전증폭회로로 입력되고, 귀환저항으로 수신이득을 조정한 후, 임피던스 비를 조정하기 위한 저항을 거쳐 정합 트랜스포머의 2차측의 일단으로 입력되고, 이 입력신호와 역위상인 입력신호를 정합 트랜스포머의 2차측의 다른 일단으로 입력하기 위하여 수신이득의 보상이 없게 저항을 설정하여 또 하나의 반전 증폭기로 입력한 다. 이런 과정을 거친 신호는 정합 트랜스포머의 1차측으로 전달되어 전화국의 국선의 2선 선로로 출력된다. 여기서, 반전증폭회로의 구동전압은 직류전압 +5V만을 사용하고, 반전증폭회로의 비-반전입력 핀에 걸어줄 기준전압은 저항분배회로를 이용하여 직류전압 +2.0V로 한다.

선로감시 블록(500)은 2개의 포토 커플러의 감지부와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성된 브리지 다이오드 회로와 저항을 이용하여 전화국의 국선에 대해 선로개방과 인가되는 직류전압의 극성감지 및 극성반전을 검출하여 외부로 출력한다.

이 선로감시 블록(500)은 2개의 포토 커플러의 출력부와 다수의 저항으로 구성되어 있다.

즉, 선로에 직류전압이 인가되지 않을 경우에는 2개의 포토 커플러의 감지부에 인가되는 직류전압이 없기 때문에 포토 커플러의 각각의 콜렉터 단에 연결된 풀-업 저항에 의해서 선로감시 블록(500)의 출력부는 모두 로직레벨 하이 상태로 출력된다. 다음은, 선로에 직류전압이 인가되었으나 루프제어 블록(600)에 외부 제어신호가 인가되지 않아 루프 릴레이가 구동되지 않을 경우에는 팁선과 링선에 인가된 직류전류의 방향에 따라 브리지 다이오드 회로의 일부로 구성된 2개의 포토 커플러의 감지부 중에서 어느 하나의 감지부가 저항을 통해서 감응하게 되고, 이 감응된 포토 커플러의 감지부에 해당되는 포토 커플러의 출력부의 콜렉터 단은 로직레벨 로우 상태가 되어 선로의 극성을 판별할 수 있도록 구성되어 있다. 그 다음은, 선로에 직류전압이 인가되고 루프제어 블록(600)으로 외부 제어신호가 인가되어 루프 릴레이가 구동되었을 경우에는 팁선과 링선에 인가된 직류전류의 방향에 따라 브리지 다이오드 회로의 일부로 구성된 2개의 포토 커플러의 감지부 중에서 어느 하나의 감지부가 선로종단 블록(100)의 달링톤 접속된 트랜지스터에 연결된 다수의 저항 및 캐패시터의 조합된 종단회로와 듀얼 스위칭 다이오드의 하나를 거쳐 감응하게 되고, 이 감응된 포토 커플러의 감지부에 해당되는 포토 커플러의 출력부의 콜렉터 단은 로직레벨 로우 상태가 되어 선로의 극성을 판별할 수 있도록 구성되어 있으며, 이와 반대로 팁선과 링선에 인가된 직류전류의 방향이 바뀌면 브리지 다이오드 회로의 일부로 구성된 듀얼 스위칭 다이오드의 다른 하나를 거쳐 2개의 포토 커플러의 감지부 중에서 다른 하나의 감지부가 선로종단 블록(100)의 달링톤 접속된 트랜지스터에 연결된 다수의 저항 및 캐패시터의 조합된 종단회로를 거쳐 감응하게 되고, 이 감응된 포토 커플러의 감지부에 해당되는 포토 커플러의 출력부의 콜렉터 단은 로직레벨 로우 상태가 되어 선로의 극성반전을 판별할 수 있도록 구성되어 있다.

루프제어 블록(600)은, 로직레벨의 외부 제어신호에 의해 전화국의 국선의 2선 선로를 통하고 또한 2개의 포토 커플러의 감지부와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성한 브리지 다이오드 회로를 거쳐 선로종단 블록(100)으로 직류전류의 공급을 제어한다.

이 루프제어 블록(600)은, 포토 릴레이의 센서부와, 릴레이 코일부와, 역기전력을 차단하기 위한 스위칭 다이오드와, 릴레이를 구동하기 위한 엔피엔 트랜지스터와, 저항으로 구성되어 있다.

즉, 릴레이 코일부의 일단은 구동전압에 직접 연결되며, 이 연결단에 스위칭 다이오드의 캐소드 단이 연결되며, 릴레이 코일부의 타단은 트랜지스터의 콜렉터 단에 연결되며, 또한 스위칭 다이오드의 애노드 단이 연결되고, 트랜지스터의 베이스 단은 저항을 거쳐 외부 제어신호 핀에 연결되며, 포토 릴레이의 센서부는 직접이 제어신호 핀에 연결된다. 이때, 트랜지스터의 이미터 단은 항상 접지에 연결되어 있어야 한다. 외부 제어신호 핀으로 로직레벨 하이 상태의 신호가 입력되면 트랜지스터와 포토 릴레이가 턴-온 되어서, 2선 선로를 통해 2개의 포토 커플러의 감지부와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성한 브리지 다이오드를 거쳐 선로종단 블록으로 직류전류의 공급을 제어한다.

도2는 본 발명의 한 실시예에 따른 혼성 집적회로에 대한 제조공정 흐름도로서, 이에 따라 공정의 개요에 대하여 설명을 한다.

우선, 1차 도체 패턴 공정(S1000)은, 혼성 집적회로를 제조하기 위해 세라믹 기판의 상부면에 스크린 인쇄방법으로 1차 도체 패턴을 형성한 뒤에 열처리를 하고, 다시 세라믹 기판의 하부 면에도 스크린 인쇄방법으로 1차 도체 패턴을 형성하고 열처리를 하는 공정이다.

절연피막 공정(S2000)은, 1차 도체 패턴 공정(1000)의 완료 후에 1차 도체 패턴 위에 2차 도체 패턴을 형성하기 위하여 1차 도체 패턴 위에 미리 절연 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 도포하여 열처리하여 절연피막을 형성하는 공정이다.

2차 도체 패턴 공정(S3000)은, 절연피막 공정(2000)으로 1차 도체 패턴의 일부에 절연피막이 형성된 후에 다시 2차 도체 패턴을 스크린 인쇄방법으로 형성하고 열처리하는 공정이다.

패턴피막저항 및 트리밍 공정(S4000)은, 1차 도체 패턴 및 2차 도체 패턴 내에 저항용 페이스트를 저항치의 등급별로 차례로 스크린 인쇄방법으로 패턴 피막 저항으로 형성하여 열처리를 하고, 레이저 트리밍 장치를 이용하여 각각의 설계 저항치를 오차범위 내에서 가공하는 공정이다.

폴리머 처리 공정(S5000)은 패턴 피막 저항을 레이저 트리밍 장치로 깎음으로써 가공한 설계 저항치가 세척이나 먼지 등으로 인한 편차가 없도록 기판을 코팅하는 공정이다.

에스엠디(SMD; Surface Mount Device) 공정(S6000)은, 설계회로의 부품 들을 기판에 안착시키기 위하여 솔더 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 도포하고, 에스엠디 부품들을 기판 위에 정렬 배치한 후 열처리를 통해 고정시키는 공정이다.

도2의 혼성 집적회로의 제조공정도를 바탕으로, 본 발명에 따른 피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로의 제조방법 중에서 가장 특징적인 공정에 대하여 상세하게 설명한다.

피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로의 제조공정 중에서 세라믹 기판에 스루-홀을 가공하여 상부의 도체 패턴과 하부의 도체 패턴을 연결하는 제조방법을 피하고, 절연피막 공정(S2000)을 추가하여 1차 도체 패턴 공정(S1000)의 완료 후에 1차 도체 패턴 위에 2차 도체 패턴을 형성하기 위하여 1차 도체 패턴 위에 미리 절연 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 도포하여 열처리 후 절연피막을 형성하는 제조방법을 채택함으로써 내전압 특성을 강화하는 것을 특징으로 하며, 절연 페이스트의 스크린 인쇄방법은 1차 도체 패턴이 형성된 세라믹 기판 위에 메시 스크린(Mesh Screen)을 올려놓고, 롤러를 이용하여 좌에서 우로(또는 우에서 좌로) 절연 페이스트를 도포하고 소성하고, 다시 상에서 하로(또는 하에서 상으로) 절연 페이스트를 도포하고 소성한다. 이러한 공정을 반복하여 처리함으로써, 절연 페이스트의 미세 입자가 도포되면서 절연피막의 표면의 엠보싱(Embossing) 현상이나 절연피막의 핀홀(PIN HOLE)이 발생하는 것을 방지 할 수 있으며, 이는 내전압 특성을 강화시키게 된다.

상기와 같이 설명한 본 발명은 음성대역신호를 송, 수신하기 위한 정합소자로써, 피에스티엔 국선정합을 위한 루프 릴레이 및 정합 트랜스포머 등을 소형의 혼성 집적회로 내에 설계 구현하여 외부 주변소자를 최소화하였으며, 2개의 포토 커플러와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성한 브리지 다이오드 회로설계로 선로개방이나 극성감지 및 극성반전을 즉시 정확한 로직 레벨로 출력하며, 혼성 집적회로의 구동전압도 단일전원을 사용함으로써 적용성을 향상시켰으며, 또한, 절연피막 공정을 채택하여 내전압 특성을 월등하게 강화하는 효과가 있다.

또한 페이스트의 도포방향을 수직으로 교차하도록 하여 엠보싱과 핀홀이 방지되는 효과를 나타낸다.

Claims (2)

1. 선단종단 블록, 링거신호검출 블록, CID전송 블록, 2-4선 변환정합 블록, 선로감시 블록, 루프제어 블록으로 구성된 피에스티엔(PSTN) 국선정합 혼성 집적회로(HIC; Hybrid Integrated Circuit)에 있어서,

   상기 선로종단 블록은, 전화국 국선의 팁(Tip) 선과 링(Ring) 선의 2선 선로를 통해 급전되는 직류전압을 2개의 포토 커플러의 감지부와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성한 브리지 다이오드 회로를 거쳐 정전류 특성을 유지하고,

   상기 링거신호검출 블록은, 급전되는 직류전압에 중첩된 링거(Ringer)신호의 교류전압이 인가될 때 링거신호를 검출하여 링거신호의 단속주기를 로직레벨로 변환하고,

   상기 CID전송 블록은, 단속적으로 인가되는 링거신호의 휴지시간에 제공되는 에프에스케이(FSK) 신호방식의 발신자 정보를 팁선과 링선의 각각에 연결된 2개 캐패시터를 이용하여 전송하고,

   상기 2-4선 변환 정합 블록은, 정합 트랜스포머로부터 전달되는 교류신호 성분의 음성대역 신호의 송신이득과 수신이득을 조정하기 위하여 단일전원을 사용하는 반전증폭회로들로 구성되고,

   상기 선로감시 블록은, 팁선과 및 링선에 구성된 2개의 포토 커플러의 감지부와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성된 브리지 다이오드 회로와 저항을 이용하여 선로개방과 인가되는 직류전압의 극성감지 및 극성반전을 검출하고,

   상기 루프제어 블록은, 로직레벨의 외부 제어신호에 의해 국선의 2선 선로를 통하고 또한 2개의 포토 커플러의 감지부와 듀얼 스위칭 다이오드로 구성한 브리지 다이오드 회로를 거쳐 선로종단 블록으로 직류전압의 공급을 제어하는

   것을 특징으로 하는 피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로.
2. 제1항의 피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로를 제조하는 방법으로서,

   세라믹 기판의 상부면에 스크린 인쇄방법으로 1차 도체 패턴을 형성하여 열처리를 하고,

   상기 1차 도체 패턴 위에 2차 도체 패턴을 형성하기 위하여 1차 도체 패턴 위에 미리 절연 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 도포하여 열처리하여 절연피막을 형성하고,

   상기 절연피막 위에 스크린 인쇄방법으로 2차 도체 패턴을 형성하고 열처리 하고,

   상기 1차 도체 패턴 및 상기 2차 도체 패턴 내에 저항용 페이스트를 저항치의 등급별로 차례로 스크린 인쇄방법으로 패턴 피막 저항으로 형성하여 열처리를 하고, 레이저 트리밍 장치를 이용하여 각각의 설계 저항치를 오차범위 내에서 가공하고,

   상기 패턴 피막 저항을 레이저 트리밍 장치로 깎음으로써 가공한 설계 저항치가 세척이나 먼지 등으로 인한 편차가 없도록 기판을 코팅하고,

   설계회로의 부품 들을 기판에 안착시키기 위하여 솔더 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 도포하고, 에스엠디 부품들을 기판 위에 정렬 배치한 후 열처리를 통해 고정시키는

   공정으로 이루어지고,

   상기 페이스트의 스크린 인쇄는, 우선 대향하는 양 방향으로 롤러와 메시 스크린을 사용하여 페이스트를 도포하고, 그 후에 상기 양 방향과 직각인 양 방향으로 페이스트를 도포하는

   것을 특징으로 하는 피에스티엔 국선정합 혼성 집적회로의 제조방법.

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