KR20060038417A - A smd resonator and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면실장형 압전부품 및 그 제조 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 캐비티가 형성되어 있으며 접착제가 도포된 필름층으로 진동소자와 진동소자의 전면 및 후면에 배치되는 패키지를 접착함으로써 두께가 얇은 압전부품을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 캐비티의 위치 정밀도가 향상되어, 압전부품의 면적을 작게 할 수 있고, 접착제가 도포된 필름층에 의하여 압전부품의 조립이 동시에 이루어짐으로써 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 표면실장형 압전부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a surface-mounted piezoelectric component and a method of manufacturing the same. More specifically, the cavity is formed, and a thin film is formed by bonding a package disposed on the front and rear surfaces of the vibrating element and the vibrating element with an adhesive coated film layer. In addition to providing piezoelectric parts, the positional accuracy of the cavity can be improved, the area of the piezoelectric parts can be reduced, and the piezoelectric parts can be simultaneously assembled by an adhesive-coated film layer, thereby simplifying the manufacturing process and productivity. The present invention relates to a surface mount piezoelectric component and a method of manufacturing the same.
본 발명인 표면실장형 압전부품은,The surface-mount piezoelectric component of the present invention,
전극이 형성된 진동소자(100)와;A vibrating element 100 having electrodes formed thereon;
상기 진동소자의 상면 및 하면에 배치되는 패키지(140, 150)와;Packages (140, 150) disposed on the upper and lower surfaces of the vibration element;
상기 진동소자와 패키지 사이에 구성되며, 진동소자의 전극이 진동될 수 있도록 공간이 형성되는 필름층(160)과;A film layer 160 formed between the vibrating element and the package and having a space formed therein to allow the electrodes of the vibrating element to vibrate;
상기 필름층(160)과 진동소자(100), 상기 필름층(160)과 패키지 사이에 형성되어 접착시키는 접착제(160a)와;An adhesive (160a) formed between the film layer (160), the vibrating element (100), and the film layer (160) and a package to adhere to each other;
상기 상면의 패키지(140) 상부 혹은 하면의 패키지(150) 하부 중 어느 하나에 구성되며, 외부와 연결되는 외부전극(180);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It is configured on any one of the lower package 150 of the upper or lower surface of the package 140, the external electrode 180 is connected to the outside; characterized in that it comprises a.
한편, 표면실장형 압전부품의 제조 방법은,On the other hand, the manufacturing method of the surface mount piezoelectric component,
접착제(160a)를 필름에 도포하는 접착제도포단계와;An adhesive coating step of applying the adhesive 160a to the film;
필름층에서 전극이 형성된 부분과 대향되는 부분을 제거하여 공간을 형성하는 공간형성단계와;A space forming step of forming a space by removing a portion of the film layer facing the electrode;
진동소자와 진동소자에 대향되는 패키지 사이에 필름층을 적층하여 조립하는 필름층적층단계와;A film layer stacking step of stacking and assembling a film layer between the vibrating element and a package facing the vibrating element;
상기 공간이 형성된 필름층을 100 ~ 200℃ 온도에서 가압 접착시키는 가압접착단계와:Pressure bonding step of pressure-bonding the film layer having the space formed at 100 ~ 200 ℃ temperature:
진동소자와 진동소자에 대향되는 패키지 중 어느 일측의 패키지에 PC보드상에 착설하기 위한 외부전극을 형성하는 외부전극형성단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Characterized in that the external electrode forming step of forming an external electrode for mounting on the PC board in any one of the package facing the vibrating element and the vibrating element.
본 발명을 통해 제조 과정에서 필름을 이용하여 캐비티를 형성함과 동시에 조립이 이루어짐으로 제조공정을 단순화하여 압전부품의 조립 수율이 높아지는 효과가 있다. The present invention has the effect of increasing the assembly yield of the piezoelectric component by simplifying the manufacturing process by forming a cavity using the film in the manufacturing process and at the same time assembling is made.
또한, 얇은 필름을 사용하므로 두께가 얇은 압전부품의 제조를 용이하게 하는 효과가 있으며, 조립시 캐비티와 진동소자의 주전극간의 정렬이 용이하여 면적이 작은 압전부품의 제조를 용이하게 하는 효과가 있으며, 널리 사용되어 쉽게 조달가능한 폴리이미드 필름과 열경성 접착제로 구성된 필름층을 이용하여 조립하므로 종래의 제조 방법인 샌드브라스트등의 제조 방법에 비하여 생산성이 우수하고 저렴하게 압전부품을 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, the use of a thin film has the effect of facilitating the manufacture of a thin piezoelectric component, and the assembly between the main electrode of the cavity and the vibrating element is easy to assemble the effect of facilitating the manufacture of a small piezoelectric component. Since it is assembled using a film layer composed of a polyimide film and a thermosetting adhesive which can be widely used and easily procured, it is possible to produce piezoelectric parts with higher productivity and lower cost than a conventional manufacturing method such as sandblasting. It works.
표면실장형, 압전부품, 고분자 필름, 접착제, 캐비티. Surface Mount, Piezoelectric Parts, Polymer Film, Adhesive, Cavity.
Description
도 1은 종래의 압전부품의 일 예를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional piezoelectric component.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 표면실장형 압전부품의 필름층 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a film layer of a surface mount piezoelectric component according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 표면실장형 압전부품을 나타낸 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a surface mount piezoelectric component according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 표면실장형 압전부품의 조립 사시도이다. 4 is an assembled perspective view of a surface mount piezoelectric component according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 표면실장형 압전부품의 전기적 특성을 도시한 그래프이다. 5 is a graph showing the electrical characteristics of the surface-mount piezoelectric component according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 표면실장형 압전부품을 이용한 발진회로를 도시한 회로도이다. 6 is a circuit diagram illustrating an oscillation circuit using a surface-mount piezoelectric component according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 진동소자 120 : 주전극100: vibration element 120: main electrode
130 : 보조전극 140, 150 : 패키지130:
160 : 필름층 160a : 접착제 160:
160b : 고분자필름 170 : 캐비티 160b: polymer film 170: cavity
180a, 180b, 180c : 외부전극 180a, 180b, 180c: external electrode
본 발명은 표면실장형 압전부품 및 그 제조 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 캐비티가 형성되어 있으며 접착제가 도포된 필름층으로 진동소자와 진동소자의 전면 및 후면에 배치되는 패키지를 접착함으로써 두께가 얇은 압전부품을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 캐비티의 위치 정밀도가 향상되어, 압전부품의 면적을 작게 할 수 있고, 접착제가 도포된 필름층에 의하여 압전부품의 조립이 동시에 이루어짐으로써 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 표면실장형 압전부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a surface-mounted piezoelectric component and a method of manufacturing the same. More specifically, the cavity is formed, and a thin film is formed by bonding a package disposed on the front and rear surfaces of the vibrating element and the vibrating element with an adhesive coated film layer. In addition to providing piezoelectric parts, the positional accuracy of the cavity can be improved, the area of the piezoelectric parts can be reduced, and the piezoelectric parts can be simultaneously assembled by an adhesive-coated film layer, thereby simplifying the manufacturing process and productivity. The present invention relates to a surface mount piezoelectric component and a method of manufacturing the same.
압전체는 응력이 가해질때 전기적출력이 나타나고, 반대로 전기적 신호을 인가시 변형을 일으키는 전기-기계 에너지 교환 소자이다. 일반적으로 압전부품은 이러한 압전체의 성질을 이용하여 진동소자의 공진-반공진현상에 따른 전기적특성 또는 기계적 변형시 유기되는 전기적 출력등을 이용하여 부품으로써 기능을 발휘하게 된다. 일례로 진동소자의 공진-반공진 현상에 따른 전기적 특성을 이용하는 압전부품으로는 압전레조네이터와 압전필터가 있고, 진동소자에 응력이 가해질때 유기되 는 전기적 출력을 이용한 압전부품으로는 자이로센서등의 압전 센서가 있다. 이때 압전부품이 원활히 동작하기 위해서는 압전부품을 구성하고 있는 진동소자의 원활한 진동이 유지하되어야 하므로, 압전부품의 진동소자상의 진동하는 영역에 대응하는 부분에 캐비티를 형성해야 한다. 압전부품의 일례로 압전레조네이터는 마이크로컴퓨터의 기준 신호를 제공하는 타이밍 디바이스로써 마이크로컴퓨터가 채용되는 대부분의 전자기기에 필수적인 부품으로써, 발진소자의 공진-반공진 현상을 이용하여 콜피츠 발진회로의 인덕턴스 부분에 대응하는 부품으로, 발진주파수는 주로 진동소자의 두께 등의 물리적 치수에 의해서 결정된다. 최근 USB, smart card 등 통신환경의 발전과 세트의 소형화 추세에 따라 이에 사용되는 레조네이터 또한 발진주파수의 고주파화 및 부품의 소형화, 특히 높이가 낮을 것이 요구된다. A piezoelectric body is an electromechanical energy exchange device that exhibits an electrical output when stress is applied and causes deformation when an electrical signal is applied. In general, the piezoelectric component uses the properties of the piezoelectric member to perform its function as a component using the electrical characteristics induced by the resonance-anti-resonance phenomenon of the vibration element or the electrical output induced during mechanical deformation. For example, piezoelectric parts using the electrical characteristics according to the resonance-anti-resonance phenomenon of the vibration device include a piezoelectric regulator and a piezoelectric filter, and piezoelectric parts using the electrical output generated when stress is applied to the vibration device, such as a gyro sensor. There is a piezoelectric sensor. At this time, in order for the piezoelectric component to operate smoothly, smooth vibration of the vibrating element constituting the piezoelectric component must be maintained, and thus a cavity must be formed in a portion corresponding to the vibrating area on the vibrating element of the piezoelectric component. An example of a piezoelectric component, a piezoelectric resonator is a timing device that provides a reference signal of a microcomputer and is an essential component of most electronic devices in which a microcomputer is employed. As the part corresponding to the part, the oscillation frequency is mainly determined by physical dimensions such as the thickness of the vibrating element. Recently, as the development of communication environment such as USB and smart card and the miniaturization of the set, the resonator used in this case is also required to have high frequency of oscillation frequency and miniaturization of parts, especially low height.
도 1에 도시한 바와 같이 종래의 압전부품은 진동소자(1)의 상, 하면에 부분 전극(2, 3)을 형성하고, 그 상 하면에 패키지(4, 5)를 접착하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the conventional piezoelectric component is formed by forming
이러한 전극구조에서 진동소자(1)의 부분전극 부분이 고유의 진동수에 의하여 공진하게 되는데 따라서 진동을 억제하지 않기 위해서는 진동공간(4a, 5a)이 형성되어야 한다. In such an electrode structure, the partial electrode portion of the vibrating element 1 is resonated by an inherent frequency, and thus, the
이러한 종래 압전레조네이터에 있어서 캐비티는 기계적인 마스킹과 샌드브라스터 등의 연마를 통하여 형성하거나 패키지의 성형시 금형부 요철을 형성하여 성형, 소성하여 제조한다. In such a piezoelectric resonator, the cavity is manufactured by mechanical masking and sandblasting, or by forming a mold portion unevenness during molding of the package, thereby forming and firing the mold.
그러나, 샌드브라스터의 경우 생산성이 나쁜 단점이 있고, 요철을 형성하여 성형하는 경우에는 소성시 휨이 발생하기 쉽고, 패키지의 양면 연마시 파손이 발생 하는 문제가 있었으며, 진동공간 만큼 부품의 두께가 두꺼워지는 단점이 있었다.However, in the case of sandblaster, there is a disadvantage of poor productivity, and when forming and forming irregularities, warpage easily occurs during firing, there is a problem that breakage occurs when polishing both sides of the package, and the thickness of the parts is as large as the vibration space. There was a downside to thickening.
한편, 종래 기술의 다른 일 예로는 솔더레지스트 등의 고분자 페이스트를 캐비티가 형성되도록 디자인된 인쇄스크린을 이용하여 도포 후 열 또는 자외선을 이용하여 경화하는 방법으로도 얇은 막을 이용한 캐비티를 형성할 수 있었다. On the other hand, as another example of the prior art it was possible to form a cavity using a thin film by using a printing screen designed to form a cavity, such as a solder resist using a printing screen and curing using heat or ultraviolet rays.
그러나, 이러한 고분자 페스트를 이용한 기술은 인쇄 공정이 까다롭고, 고분자막을 페이스트 상태로 도포하므로, 인쇄된 고분자막의 두께가 균일하지 않고, 경화시 연화되어 캐비티의 크기가 일정치 않으며, 형상이 뒤틀리는 단점이 있었다. However, the technique using the polymer fest is difficult to print, and the polymer film is applied in a paste state, so that the thickness of the printed polymer film is not uniform, softens during curing, the size of the cavity is not constant, and the shape is distorted. there was.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로 The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above
본 발명의 목적은 접착제가 도포된 필름층을 이용하여 진동소자와 진동소자의 전면 및 후면에 배치되는 패키지를 접착하여 진동소자가 진동할 수 있는 캐비티의 높이를 수십㎛로 얇게 형성할 수 있게 함으로서, 압전부품의 전체 두께를 얇게 하여 소형화된 압전부품을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to bond the package disposed on the front and rear of the vibrating element and the vibrating element by using a film layer coated with an adhesive to make the height of the cavity in which the vibrating element can vibrate as thin as tens of micrometers Therefore, the present invention provides a piezoelectric component that is miniaturized by reducing the overall thickness of the piezoelectric component.
본 발명의 다른 목적은 캐비티의 위치 정밀도가 향상되어 부품의 면적을 최소화할 수 있고, 접착제가 도포된 필름층에 의하여 압전부품의 조립이 동시에 이루어짐으로 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상하는데 있다.Another object of the present invention is to improve the positional accuracy of the cavity to minimize the area of the part, and to assemble the piezoelectric part by the film layer coated with the adhesive at the same time to simplify the manufacturing process to improve productivity.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표면실장형 압전부품은Surface-mounted piezoelectric component of the present invention for achieving the above object
전극이 형성된 진동소자(100)와;A vibrating
상기 진동소자의 상면 및 하면에 배치되는 패키지(140, 150)와;Packages (140, 150) disposed on the upper and lower surfaces of the vibration element;
상기 진동소자와 패키지 사이에 구성되며, 진동소자의 전극이 진동될 수 있도록 공간이 형성되는 필름층(160)과;A
상기 필름층(160)과 진동소자(100), 상기 필름층(160)과 패키지 사이에 형성되어 접착시키는 접착제(160a)와;An adhesive (160a) formed between the film layer (160), the vibrating element (100), and the film layer (160) and a package to adhere to each other;
상기 상면의 패키지(140) 상부 혹은 하면의 패키지(150) 하부 중 어느 하나에 구성되며, 외부와 연결되는 외부전극(180);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It is configured on any one of the
상기 필름층(160)은 고분자 필름(160b) 중 폴리이미드계열인 것을 특징으로 하며, 상기 접착제(160a)는 열경화성인 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 필름층(160)은 두께가 150㎛ 이하인 것을 특징으로 하며, 필름층의 공간은 타공(punching)된 것을 특징으로 한다.In addition, the
한편, 표면실장형 압전부품의 제조 방법은,On the other hand, the manufacturing method of the surface mount piezoelectric component,
접착제(160a)를 필름에 도포하는 접착제도포단계와;An adhesive coating step of applying the adhesive 160a to the film;
필름층에서 전극이 형성된 부분과 대향되는 부분을 제거하여 공간을 형성하는 공간형성단계와;A space forming step of forming a space by removing a portion of the film layer facing the electrode;
진동소자와 진동소자에 대향되는 패키지 사이에 필름층을 적층하여 조립하는 필름층적층단계와;A film layer stacking step of stacking and assembling a film layer between the vibrating element and a package facing the vibrating element;
상기 공간이 형성된 필름층을 100 ~ 200℃ 온도에서 가압 접착시키는 가압접 착단계와:A pressure bonding step of pressure bonding the film layer having the space formed thereon at a temperature of 100 to 200 ° C .:
진동소자와 진동소자에 대향되는 패키지 중 어느 일측의 패키지에 PC보드상에 착설하기 위한 외부전극을 형성하는 외부전극형성단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Characterized in that the external electrode forming step of forming an external electrode for mounting on the PC board in any one of the package facing the vibrating element and the vibrating element.
본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 특허 청구 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Although specific embodiments of the invention have been described and illustrated, it will be apparent that the invention may be practiced in various ways by those skilled in the art. Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention, but should fall within the claims appended to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 표면실장형 압전부품 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the surface-mount piezoelectric component and the manufacturing method of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 표면실장형 압전부품의 필름층 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a film layer of a surface mount piezoelectric component according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 표면실장형 압전부품을 나타낸 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a surface mount piezoelectric component according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 표면실장형 압전부품의 조립 사시도이다. 4 is an assembled perspective view of a surface mount piezoelectric component according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 표면실장형 압전부품의 전기적 특성을 도시한 그래프이다. 5 is a graph showing the electrical characteristics of the surface-mount piezoelectric component according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 표면실장형 압전부품을 이용한 발진회로를 도시한 회로도이다. 6 is a circuit diagram illustrating an oscillation circuit using a surface-mount piezoelectric component according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 따른 표면실장형 압전부품 및 그 제조 방법을 상세하게 설명 한다. Hereinafter, a surface mount piezoelectric component and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail.
본 발명인 표면실장형 압전부품은,The surface-mount piezoelectric component of the present invention,
전극이 형성된 진동소자(100)와;A vibrating
상기 진동소자의 상면 및 하면에 배치되는 패키지(140, 150)와;Packages (140, 150) disposed on the upper and lower surfaces of the vibration element;
상기 진동소자와 패키지 사이에 구성되며, 진동소자의 전극이 진동될 수 있도록 공간이 형성되는 필름층(160)과;A
상기 필름층(160)과 진동소자(100), 상기 필름층(160)과 패키지 사이에 형성되어 접착시키는 접착제(160a)와;An adhesive (160a) formed between the film layer (160), the vibrating element (100), and the film layer (160) and a package to adhere to each other;
상기 상면의 패키지(140) 상부 혹은 하면의 패키지(150) 하부 중 어느 하나에 구성되며, 외부와 연결되는 외부전극(180);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It is configured on any one of the
상기 필름층(160)은 고분자 필름(160b) 중 폴리이미드계열인 것을 특징으로 하며, 상기 접착제(160a)는 열경화성인 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 필름층(160)은 두께가 150㎛ 이하인 것을 특징으로 하며, 필름층의 공간은 타공(punching)된 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 압전부품은,In addition, the piezoelectric component,
압전 레조네이터(Resonator)로 사용할 수 있으며, 압전 필터(Filter)로 사용할 수 있으며, 압전 센서(Sensor)로도 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.It can be used as a piezoelectric resonator, can be used as a piezoelectric filter, and can also be used as a piezoelectric sensor.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 표면실장형 압전부품은 진동소자(100)와 패키지(140, 150), 필름층(160)으로 구성된다. As shown in FIG. 3, the surface mount piezoelectric component according to the present invention includes a
양면에 전극이 형성된 진동소자(100)에서 전극은 서로 대향되어 진동을 일으키는 주전극(120)과 보조전극(130)으로 구성되며, 서로 대향되어 진동을 일으키는 주전극(120)과 상기 진동을 일으키기 위한 주전극(120)과 연결되고 이를 상기 진동소자(100)의 전면 및 후면에 배치되는 패키지(140, 150)와 연결시키는 보조전극(130)을 사진 식각법에 의하여 형성하여 제작한다.In the vibrating
상기 진동소자(100)에 형성된 주전극(120)은 진동소자가 진동하는 부분으로 이 부분과 대향되는 부분의 필름층(160)에 공간이 형성된다. 이때, 상기 공간을 캐비티(170)라 한다. The
상기 캐비티(170)는 상기한 바와 같이 진동소자(100)가 진동시 진동소자(100)가 상, 하 패키지(140, 150)의 대향되는 면과 접촉되는 것을 방지하기 위한 공간으로서 기계적 가공의 수단으로 제거하여 형성하는데, 바람직하게는 금형을 이용한 펀칭(punching)을 하게 된다.As described above, the
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 필름층(160)은 고분자필름(160b) 양면에 접착제(160a)를 도포하여 구성한다.As shown in FIG. 2, the
바람직하게는 상기 접착제(160a)는 에폭시계, 우레탄계, 실리콘계등 열경화성 접착제가 사용되며, 고분자필름(160b)은 폴리이미드, 폴리에스테르등의 난연성 고분자 필름이 사용된다.Preferably, the adhesive 160a may be a thermosetting adhesive such as epoxy, urethane or silicone, and the
상기 필름층(160)의 두께는 10~150㎛으로 형성함으로서 진동소자(100)의 주전극(120) 부분에 충분한 진동공간을 확보할 수 있게 하고, 압전부품의 전체 두께를 얇게 형성할 수 있게 된다. The
상기와 같이 구성된 압전부품의 일실시예로 제시된 도면을 근거로 상세하게 설명하도록 한다. It will be described in detail on the basis of the drawings presented as an embodiment of the piezoelectric component configured as described above.
도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 바람직하게는 진동소자(100)의 치수는 1.6×1.0×0.15mm의 사각판체 형상이고, 주전극(120)은 지름이 0.4mm인 원형으로 진동소자(100)의 상/하면에 형성되어 마주보는 구조를 취한다. As shown in Figures 3 to 4, preferably, the size of the vibrating
바람직하게는 주전극(120) 및 보조전극(130)의 형성은 먼저 진동소자(100)의 전면에 진공증착법으로 니켈과 은의 순서로 각각 두께가 0.5㎛가 되게 증착한 후 포토리소그라피법으로 형성한다.Preferably, the
상기 보조전극(130)은 주전극(120)과 연결되어 입, 출력 전극의 역할을 하며, 폭 0.2mm의 라인으로 구성한다. The
상기 진동소자(100)를 구성하는 소재는 PbTiO3를 주성분으로 하는 압전소재이며, 이러한 소재는 이미 잘 알려져 있으며, 온도 특성 등의 향상을 위하여 MnO2, Nb2O5등의 산화물을 첨가하여 제조한다. The material constituting the vibrating
상기 패키지(140, 150)는 Al2O3, SrTiO3를 주성분으로 하는 유전체 소재를 이용하여 제작하며, 상면의 패키지(140)는 부품의 높이를 낮추기 위하여 얇은 금속질의 시트를 사용할 수도 있다.The
도 3에는 도시하지 않았으나 패키지의 외면에 PC보드상에 압전부품을 착설하고 또한 전기적 연결을 위한 외부전극이 형성되며, 이 외부전극은 Ag페이스트의 스크린인쇄와 진공증착을 통하여 형성한 후 통상의 SMD부품의 도금조건에 따라 Ni, Sn, Au등의 표면처리를 하여 형성된다. Although not shown in FIG. 3, a piezoelectric component is installed on a PC board on the outer surface of the package, and an external electrode for electrical connection is formed. The external electrode is formed through screen printing and vacuum deposition of Ag paste, and then used as a conventional SMD. It is formed by surface treatment of Ni, Sn, Au, etc., depending on the plating condition of the part.
상기 패키지(140, 150)와 진동소자(100)를 조립하여 압전부품을 제작함에 있어서 패키지(140, 150)와 진동소자(100)가 접착되는 면에는 50㎛ 두께의 폴리이미드 고분자필름의 양면에 30㎛의 열경화성 에폭시 접착제가 도포된 총 두께 110㎛ 의 필름층(160)을 홀가공기(hole puncher)을 이용하여 1.2 * 0.9mm로 타공하여 진동소자와 패키지 사이에 넣고 150도에서 30분가량 가열 압착 경화하여 진동소자(100)의 주전극(120)의 진동을 위한 캐비티(170) 영역을 형성함과 동시에 조립하여 압전부품을 완성한다. In fabricating the piezoelectric parts by assembling the
본 발명의 일실시예에서 접착제의 도포는 바람직하게는 롤(roll) 형태로 감겨 있는 고분자 필름을 또 다른 롤러에 의해 되감아 주면서 스프레이에 의해 접착제를 도포하여 구현한다. Application of the adhesive in one embodiment of the present invention is preferably implemented by applying the adhesive by spraying while rewinding by another roller the polymer film wound in a roll (roll) form.
본 발명인 표면실장형 압전부품의 제조 방법은, The manufacturing method of the surface mount piezoelectric component of the present invention,
접착제(160a)를 필름에 도포하는 접착제도포단계와;An adhesive coating step of applying the adhesive 160a to the film;
필름층에서 전극이 형성된 부분과 대향되는 부분을 제거하여 공간을 형성하는 공간형성단계와;A space forming step of forming a space by removing a portion of the film layer facing the electrode;
진동소자와 진동소자에 대향되는 패키지 사이에 필름층을 적층하여 조립하는 필름층적층단계와;A film layer stacking step of stacking and assembling a film layer between the vibrating element and a package facing the vibrating element;
상기 공간이 형성된 필름층을 100 ~ 200℃ 온도에서 가압 접착시키는 가압접착단계와:Pressure bonding step of pressure-bonding the film layer having the space formed at 100 ~ 200 ℃ temperature:
진동소자와 진동소자에 대향되는 패키지 중 어느 일측의 패키지에 PC보드상에 착설하기 위한 외부전극을 형성하는 외부전극형성단계로 이루어지는 것을 특징 으로 하고 있으며, 본 발명에서 캐비티(170) 형성 및 조립 공정이 필름층(160)에 의하여 동시에 이루어지므로, 종래의 기술과 비교할 때 두께가 얇은 압전부품을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 캐비티의 위치 정밀도가 향상되어, 압전부품의 면적을 작게 할 수 있고, 필름층에 의하여 압전부품의 조립이 동시에 이루어짐으로 제조 공정을 단순화하여 생산성이 향상된다. An external electrode forming step of forming an external electrode for mounting on the PC board in the package of any one of the package facing the vibrating element and the vibrating element, characterized in that the
본 발명의 일실시예에 의하여 제작된 진동소자의 전기적 특성을 도 5에 나타내었다.5 illustrates the electrical characteristics of the vibration device manufactured according to the embodiment of the present invention.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 진동소자의 주파수 정수는 약 7200KHzㆍmm이고, PbTiO3계 압전세라믹스의 특성에 따라 기본진동은 산란하고 3배파 고차진동모드에서 공진하여 에너지트랩 두께공진모드가 48MHz 부근에 나타나고, 필름층(160)에 의한 캐비티(170)가 진동 공간을 형성하여 진동의 감쇄없이 공진현상이 나타났다. That is, the frequency constant of the vibration device according to the embodiment of the present invention is about 7200KHz · mm, and the basic vibration is scattered according to the characteristics of the PbTiO3-based piezoceramic, and the energy trap thickness resonance mode is resonant in the triple-wave high-order vibration mode. Appeared in the vicinity, the
따라서 본 발명의 실시예의 진동소자를 이용한 발진회로 구성시, 부하용량의 크기에 따라 다르나, 공진주파수와 반공진주파수의 중간인 48MHz 부근에서 발진하게 된다.Therefore, when the oscillation circuit using the vibration device of the embodiment of the present invention, depending on the size of the load capacity, it oscillates around 48MHz which is halfway between the resonant frequency and the anti-resonant frequency.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 압전부품은 도 6에 도시한 바와 같이 구성된 회로에 의해 구동되어 입, 출력 양단자에 교류신호가 인가되면 진동소자는 분극방향에 대응하는 고유의 진동을 일으키게 되고, 진동소자의 형상 및 치수에 따라 공진-반공진 현상이 일어나게 되며, 공진-반공진 주파수 사이에 해당하는 주파수 영역에 대하여 압전부품은 전기적으로 유도성 리액티브 소자와 동치 이므로 IC의 반전증폭기와 결합된 콜피츠 발진회로의 일부로 작용하여, 상술한 형상 및 치수에 의해 결정되는 고유의 공진주파수와 발진회로의 부하용량(CL1, CL2)에 관련된 주파수로 발진하게 된다. When the piezoelectric component according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above is driven by a circuit configured as shown in FIG. 6 and an AC signal is applied to both input and output terminals, the vibrating element may have inherent vibration corresponding to the polarization direction. The resonance and anti-resonance phenomena occur according to the shape and dimensions of the vibration element, and the piezoelectric component is equivalent to the electrically inductive reactive element in the frequency region corresponding to the resonance and anti-resonance frequency. It acts as part of the Colpitts oscillation circuit combined with the amplifier, and oscillates at an inherent resonance frequency determined by the above-described shape and dimensions and frequencies related to the load capacities CL1 and CL2 of the oscillation circuit.
발진시 발진출력은 다음의 식에 의한 성능지수에 비례한다. The oscillation output during oscillation is proportional to the figure of merit by the following equation.
식1 - 성능지수(dynamic ratio)=20*log(Za/Zr)Equation 1-dynamic ratio = 20 * log (Za / Zr)
Zr은 공진주파수에서의 공진저항을 나타내고, Za은 반공진주파수에서의 공진저항을 나타낸다. Zr represents the resonance resistance at the resonance frequency, and Za represents the resonance resistance at the anti-resonant frequency.
식에서 알 수 있듯이 공진저항과 반공진저항의 차가 클수록 발진출력이 높게 되어 우수한 압전레조네이터로 동작하게 되는데 본 발명인 레조네이터는 종래의 기술에 비하여 크기가 작으면서도 성능지수가 커서 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성함을 알 수 있다. As can be seen from the equation, the larger the difference between the resonance resistance and the anti-resonance resistance, the higher the oscillation output is to operate as an excellent piezoelectric regulator. The resonator of the present invention has a small size compared to the conventional technology, but also has a large figure of merit to solve the problem of the present invention. It can be seen that.
표1에 종래기술과 본 발명의 실시예에 따른 압전레조네이터의 치수와 성능지수를 나타내었다. Table 1 shows the dimensions and performance index of the piezoelectric resonator according to the prior art and the embodiment of the present invention.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. Those skilled in the art to which the present invention pertains as described above may understand that the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not restrictive.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the invention. do.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 표면실장형 압전부품은 제조 과정에서 필름을 이용하여 캐비티를 형성함과 동시에 조립이 이루어짐으로 제조공정을 단순화하여 압전부품의 조립 수율이 높아지는 효과가 있다. As described above, the surface mount piezoelectric component according to the present invention has an effect of increasing the assembly yield of the piezoelectric component by simplifying the manufacturing process by forming a cavity and simultaneously assembling using a film in the manufacturing process.
또한, 얇은 필름을 사용하므로 두께가 얇은 압전부품의 제조를 용이하게 하는 효과가 있으며, 조립시 캐비티와 진동소자의 주전극간의 정렬이 용이하여 면적이 작은 압전부품의 제조를 용이하게 하는 효과가 있으며, 널리 사용되어 쉽게 조달가능한 폴리이미드 필름과 열경성 접착제로 구성된 필름층을 이용하여 조립하므로 종래의 제조 방법인 샌드브라스트등의 제조 방법에 비하여 생산성이 우수하고 저렴하게 압전부품을 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, the use of a thin film has the effect of facilitating the manufacture of a thin piezoelectric component, and the assembly between the main electrode of the cavity and the vibrating element is easy to assemble the effect of facilitating the manufacture of a small piezoelectric component. Since it is assembled using a film layer composed of a polyimide film and a thermosetting adhesive which can be widely used and easily procured, it is possible to produce piezoelectric parts with higher productivity and lower cost than a conventional manufacturing method such as sandblasting. It works.
Claims (9)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060026625A KR20060038417A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | A smd resonator and manufacturing method thereof |
| PCT/KR2006/001390 WO2006112634A1 (en) | 2005-04-19 | 2006-04-14 | Smd resonator and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060026625A KR20060038417A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | A smd resonator and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060038417A true KR20060038417A (en) | 2006-05-03 |
Family
ID=37145971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20060038417A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200003462A (en) | 2018-07-02 | 2020-01-10 | (주)이산전자 | A transfer device for parts in smt |
-
2006
- 2006-03-23 KR KR1020060026625A patent/KR20060038417A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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