KR20140013582A - 마이크로스트립 라인 대역여파기의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 유전체 세라믹과 은 페이스트로 구성되는 제조공정이 단순하고 생산비용이 낮은 마이크로스트립 라인 대역여파기는 세라믹 유전체 기판의 바닥 전체면에 은 페이스트를 도포하여 건조한 후, 입출력 단자와 접지면을 제외한 부분을 레이저 빔으로 식각하여 패턴을 형성하고 열처리 한 후 금속 막을 형성한다. 이어서 측면 단자를 금속화하기 위하여 전술의 방법과 같이 은 페이스트를 도포하고 열처리하여 금속막을 형성한다. 이때 윗면에 마이크로스트립 라인으로 형성될 대역여파기 패턴의 입출력부와 전기적으로 완전히 연결될 수 있도록 형성한다. 윗면에 마이크로스트립 라인 대역여파기의 패턴을 형성하기 위하여 윗면 전체에 은 페이스트를 도포하고 건조하고, 패턴을 제외한 부분을 레이저 빔으로 제거한 후 열처리하여 금속의 마이크로스트립 라인을 완성한다.
종래의 마이크로스트립라인 대역여파기의 제조 공정은 포토리소그래피 공정을 이용하였으며 필름제작, 유제처리, 노광작업, 현상작업, 에칭작업 등의 일련의 공정을 수 차례 반복하여 그 비용이 매우 높고 공정이 복잡하였으나, 본 발명의 제조 공정은 은 페이스트 도포와 레이저빔 작업, 열처리만으로 완성되므로 간단한 공정과 생산비용의 감소 및 대량생산의 용이성이 매우 큰 효과가 있다.

Description

마이크로스트립 라인 대역여파기의 제조방법{THE MANUFACTURING METHOD OF BANDPASS FILTERS OF MICROSTRIP LINE}
본 발명은 세라믹 유전체 기판상에 형성하는 마이크로스트립 라인 대역여파기에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 세라믹 유전체 기판에 은막을 형성시킨 다음 레이저로 식각하여 마이크로스트립 라인 대역여파기를 제조하는 공정에 관한 것이다.
고주파 무선통신 시스템에 있어서 마이크로스트립 라인 대역여파기는 기존의 세라믹 유전체 여파기로 구현할 수 없는 초광대역, 초고주파 영역을 구현할 수 있는 장점을 가지고 있으므로 다양한 통신방식에 널리 응용되고 있다.
그러나 종래의 대역여파기 회로는 유전체 기판상에 박막형성 공정과 포토리소그래피(Photolithography) 공정을 이용하고 있으므로 그 제조공정이 복잡하고 생산비용이 매우 높은 단점이 있다.
국내 등록특허공보 제10-0484848호 2005.04.13.
본 발명의 목적은 상기와 같이 제조공정이 복잡하고 생산비용이 매우 높은 단점을 가진 종래의 박막형성 공정과 포토리소그래피 공정에 비해 보다 간단하고 생산비용이 낮은 제조공정을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 제조공정이 단순하고 생산비용이 낮은 마이크로스트립 라인 대역여파기는 세라믹 유전체에 은 페이스트를 도포하여 구성된다.
세라믹 유전체 기판의 바닥 전체면(도 3)에 은 페이스트를 도포하여 건조시킨 다음, 입출력 단자(28, 29)와 접지면(27)을 제외한 부분(30, 31)을 레이저 빔으로 식각하여 패턴을 형성시킨다. 이어서 측면 단자(18, 19, 24, 25, 26)를 금속화하기 위하여 유전체 기판의 전후좌우 네 측면을 은 페이스트로 도포하고 열처리하여 금속막을 형성시킨다. 이때 좌우 측면전극(18, 19)은 윗면에 마이크로스트립 라인으로 형성될 대역여파기 패턴의 1차 입출력단자(12, 13)와 전기적으로 완전히 연결될 수 있도록 도면번호 12의 1차 입출력단자는 도면번호 18 측면전극과, 도면번호 13의 1차 입출력단자는 도면번호 19 측면전극과 연결된다. 윗면에 마이크로스트립 라인 대역여파기의 패턴(11)을 형성하기 위하여 윗면 전체에 은 페이스트로 도포한 다음 건조하고, 패턴을 제외한 부분(10)을 레이저 빔으로 식각하여 제거한 후 열처리하여 금속의 마이크로스트립 라인을 완성한다.
종래의 마이크로스트립라인 대역여파기의 제조 공정은 포토리소그래피 공정을 이용하였으며 필름제작, 유제처리, 노광작업, 현상작업, 에칭작업 등의 일련의 공정을 수차례 반복하여 그 비용이 매우 높고 공정이 복잡하였으나, 본 발명의 제조 공정은 은 페이스트 도포와 레이저빔 작업, 열처리만으로 완성되므로 간단한 공정과 생산비용의 감소 및 대량생산의 용이성이 매우 큰 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 마이크로스트립 라인 대역여파기의 평면도, 좌측면도, 우측면도이다.
도 2는 본 발명의 마이크로스트립 라인 대역여파기의 정면도이며 뒷쪽면도 같은 형상이다.
도 3은 본 발명의 마이크로스트립 라인 대역여파기의 배면도이다.
이하, 본 발명에 있어 도면을 토대로 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 마이크로스트립라인 대역여파기의 배면도이다.
먼저 도 3을 참조하면 본 발명은 0.7~0.8mm 두께의 유전체 세라믹 기판에 고주파 신호의 입출력을 회로기판에 실장하기 위한 2차 입출력단자(28, 29) 및 접지면(27)을 형성시키고, 상기 접지면과 입출력 단자를 절연해 주기 위하여 지름 1.0~1.5mm 폭을 가진 공극면(30, 31)로 구성된다. 상기 2차 입출력단자 28은 측면전극 18과 연결되고, 측면전극 18은 1차 입출력단자 12에 연결되며, 2차 입출력단자 29는 측면전극 19와 연결되고, 측면전극 19는 1차 입출력단자 13에 연결된다.
배면 및 측면은 은 페이스트를 열처리 한 은막으로 되어있으며, 은막을 형성하기 위해 우선 325메쉬의 스테인리스 망을 이용하여 배면 및 측면에 은 페이스트를 인쇄방식으로 도포한 후 건조시킨다. 이때 스테인리스 망과 기판 면의 거리는 0.8mm, 스퀴지 속도는 초당 120mm로 하는 것이 바람직하다.
이어서 상기 레이저 빔으로 1.2mm 폭을 가진 공극면(30, 31)의 형상대로 식각한 후 열처리를 통해 금속화 된 은막을 형성시킨다. 이때 은막의 두께는 0.01~0.02mm가 바람직하며, 레이저 빔의 직경은 0.04mm, 스캔 속도는 초당 20mm, 레이저 빔의 출력은 1.5와트로 하는 것이 바람직하다.
도 2의 정면도와 도 1의 좌측면도와 우측면도를 참조하여 본 발명을 설명하면 도 1의 대역여파기 패턴의 입출력 단자(12, 13)와 도 3의 입출력 단자(28, 29)을 전기적으로 연결해 주기 위한 측면전극(18, 19), 그리고 도 2의 접지면(27)과 전기적으로 연결된 접지전극(24, 25)으로 구성되어 있다.
상기와 같이 배면 및 네 측면에 은막을 형성시키기 위해 325메쉬의 스테인리스 망을 이용하여 은 페이스트를 인쇄방식으로 도포한 후 열처리하여 금속화 된 은막을 형성시킨다.
그리고 세라믹 유전체 기판의 윗면에는 입출력단자 양쪽에 미리 레이저로 천공(14, 15 및 16, 17)을 하여 접지면과 입출력단자가 절연을 유지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 마이크로스트립라인 대역여파기의 평면도, 좌측면도, 우측면도이다.
도 1의 평면도를 참조하면, 마이크로스트립라인 대역여파기의 고주파 특성을 제어하는 가장 중요한 요소인 마이크로스트립 라인 패턴(11)과 입출력 단자(12, 13)로 구성되어 있다.
패턴 라인의 평탄도와 두께 균일도가 중요하므로 우선 전체 면에 400 메쉬의 스테인리스 망을 이용하여 은 페이스트를 인쇄방식으로 도포한 후 100~150℃에서 약 30분 동안 건조시킨다.
바람직하게는, 패턴 라인의 평탄도와 두께 균일도가 중요하므로 우선 전체 면에 400 메쉬의 스테인리스 망을 이용하여 은 페이스트를 인쇄방식으로 도포한 후 125℃에서 30분 동안 건조시킨다.
이때 스테인리스망과 기판 면의 거리는 0.8mm, 스퀴지 속도는 초당 120mm로 하는 것이 바람직하다.
그리고 도 3의 공정과 같이 마이크로스트립 라인(11)과 입출력단자의 패턴(12, 13)을 제외한 부분을 레이저 빔으로 식각하고 800~900℃에서 약 10분 동안 열처리를 거치면 도 1의 평면도와 같은 금속화 된 은막의 마이크로스트립 라인 대역여파기 패턴이 완성된다.
바람직하게는, 도 3의 공정과 같이 마이크로스트립 라인(11)과 입출력단자의 패턴(12, 13)을 제외한 부분을 레이저 빔으로 식각하고 850℃에서 10분 동안 열처리를 거치면 도 1의 평면도와 같은 금속화 된 은막의 마이크로스트립 라인 대역여파기 패턴이 완성된다.
이때 은막의 두께는 0.001~0.02mm 범위로 하며, 바람직하게는 0.009mm의 두께로 한다.
이 공정에서 레이저 빔의 직경은 0.04mm, 스캔 속도는 초당 15mm, 레이저 빔의 출력은 0.8와트로 하는 것이 바람직하다.
10: 세라믹 유전체 기판
11: 마이크로스트립 라인 대역여파기 패턴
12, 13: 1차 입출력단자
14, 15, 16, 17, 20, 21, 22, 23: 레이저 천공홀
18, 19: 측면전극 24, 25, 26: 접지전극 27: 접지면
28, 29: 2차 입출력단자 30, 31: 공극면

Claims (3)

  1. 마이크로스트립 라인 대역여파기에 있어서,
    배면과 네 측면에 접지가 구비되는 세라믹 유전체 기판; 및
    상기 유전체 기판의 배면 및 네 측면을 은 페이스트로 도포하여 금속막을 형성시킨 다음 레이저 빔 식각공정으로 형성되는 측면전극 및 접지전극; 및 상기 세라믹 유전체 기판의 윗면은 레이저 빔 식각 공정으로 형성되는 마이크로스트립 라인 대역여파기 패턴; 및
    상기 세라믹 유전체 기판의 측면에 형성되는 접지전극 및 입출력단자와 절연을 유지할 수 있는 레이저 천공홀; 및
    상기 세라믹 유전체 기판의 배면에 형성되는 접지면; 및
    상기 접지면과 입출력단자를 절연시켜 주는 공극면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 대역여파기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 세라믹 유전체 기판의 두께는 0.7~0.8mm이고,
    상기 세라믹 유전체 기판의 배면과 네 측면에 형성되는 금속화 된 은막의 두께는 0.01~0.02mm이며,
    상기세라믹 유전체 기판의 윗면에 형성되는 금속화 된 은막의 두께는 0.001~0.02mm 이고,
    접지면과 입출력 단자를 절연해 주기 위하여 바닥면의 공극면 지름은 1.2mm의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 대역여파기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 세라믹 유전체 기판의 네 측면과 바닥면에 325메쉬의 스테인리스 망을 이용하여 은 페이스트를 도포한 후 열처리하여 금속화된 은막을 형성시키고,
    상기 세라믹 유전체 기판의 윗면에 400메쉬의 스테인리스 망을 사용하여 은 페이스트를 도포하며,
    상기 은 페이스트를 도포할 때 스테인리스망과 기판 면의 거리는 0.8mm, 스퀴지 속도는 초당 120mm이고,
    하부 공극면의 레이저 식각에 있어서 레이저 빔의 직경은 0.04mm, 스캔 속도는 초당 20mm, 레이저 빔의 출력은 1.5와트이며,
    윗면 마이크로스트립 라인 대역여파기 패턴의 식각에 있어서 레이저 빔의 직경은 0.04mm, 스캔 속도는 초당 20mm, 레이저 빔의 출력은 1.5와트로 식각하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 대역여파기.
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