KR20150131769A - 압전 패키지 - Google Patents

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KR20150131769A
KR20150131769A KR1020140058989A KR20140058989A KR20150131769A KR 20150131769 A KR20150131769 A KR 20150131769A KR 1020140058989 A KR1020140058989 A KR 1020140058989A KR 20140058989 A KR20140058989 A KR 20140058989A KR 20150131769 A KR20150131769 A KR 20150131769A
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Abstract

본 발명은 압전 패키지에 관한 것으로, 내부에 압전 소자가 실장되고, 바닥면에 상기 압전 소자와 전기적으로 접속하는 하면전극이 구비된 본체(body); 상기 본체의 바닥면에 형성된 홈부; 및 상기 홈부에 구비되고 상기 압전 소자와 전기적으로 접속하는 커패시터 소자;를 포함하는 압전 패키지를 제공한다.

Description

압전 패키지{PIEZOELECTRIC PACKAGE}
본 발명은 압전 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 커패시터 소자가 내장된 압전 패키지에 관한 것이다.
압전 패키지는, SiO2로 구성된 석영(Quartz)을 얇은 조각 형태로 제조된 압전 소자를 내장시킨 부품으로, 일반적으로 수정 진동자 또는 수정 발진기라고도 칭해진다.
상기 압전 소자의 표면에 Au 또는 Ag와 같은 도전성 물질로 이루어진 전극이 형성되고, 상기 전극에 전압을 가하면 압전 효과에 의해 변형력이 더해져서 진동이 일어난다. 압전 패키지는 기계적 진동에 의해 발생하는 주파수를 출력하도록 구성되어 있고, 따라서, 이동통신 기기를 비롯한 다양한 전자기기에 주파수 발진기나 주파수 조정기 등으로 이용되고 있다.
종래 압전 패키지는, 세라믹계 재료를 이용하여 단층의 평판 형상으로 구성된 패키지 기체(substrate)에 압전 소자가 실장되고, 패키지 기체의 저면에 설치된 외부 전극이 패키지 기체를 관통하는 도전 선로를 통해 압전 소자와 접속되어 있는 구조로서 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
한편, 압전 패키지는, 사용 목적에 적절한 값을 가지는 주파수를 출력하기 위하여 일정한 커패시턴스를 갖는 커패시터 소자가 압전 소자의 입,출력단에 각각 연결되도록 하며, 이 커패시터 소자는 압전 패키지가 실장되는 인쇄회로기판(PCB)에 압전 패키지와 별도로 구비된다.
이와 같이, 종래에는 하나의 메인 기판(PCB) 상에 압전 패키지와 커패시터 소자를 별개로 구성하여 배치하므로, 회로 설계의 자유도가 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 커패시터 소자가 압전 패키지, 구체적으로 압전 소자로부터 멀어지게 되어 신호 라인(Signal line)의 길이 증가로 인해 주파수 특성이 저하되고, 커패시터 소자가 차지하는 공간만큼 PCB의 부피가 커지는 문제가 있었다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 특개평9-283650호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 커패시터 소자를 압전 패키지 내부에 실장함으로써 압전 소자와 커패시터 소자 사이의 신호 라인 길이를 줄이고, 이에 따라, 주파수 특성이 개선된 압전 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 내부에 압전 소자가 실장되고, 바닥면에 상기 압전 소자와 전기적으로 접속하는 하면전극이 구비된 본체(body); 상기 본체의 바닥면에 형성된 홈부; 및 상기 홈부에 구비되고 상기 압전 소자와 전기적으로 접속하는 커패시터 소자;를 포함하는, 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 하면전극은 상기 홈부의 일단부를 둘러싸도록 형성되는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 압전 패키지는, 상기 본체의 바닥면에 구비되고 상기 커패시터 소자와 전기적으로 접속하는 접지전극;을 더 포함하는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 접지전극은 상기 홈부의 타단부를 둘러싸도록 형성되는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 커패시터 소자는 한 쌍의 외부단자를 포함하며, 상기 한 쌍의 외부단자 중 하나는 상기 하면전극과 전기적으로 접속되고, 나머지 다른 하나는 상기 접지전극과 전기적으로 접속되는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 본체는, 베이스부와 상기 베이스부의 상부면을 덮는 리드, 그리고 상기 베이스부와 상기 리드 사이의 외곽 테두리부에 구비된 접합부로 구성되는, 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 베이스부는, 상기 홈부가 형성된 제1 베이스층과, 내부에 상기 압전 소자와 커패시터 소자를 전기적으로 접속하는 연결부를 포함하는 제2 베이스층으로 구성되는, 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 연결부는, 상기 제2 베이스층을 관통하는 제1 비아; 및 일단은 상기 홈부를 통해 외부로 노출되어 상기 커패시터 소자와 연결되고 타단은 상기 제1 비아와 연결되는 제1 금속패턴;을 포함하는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 제1 비아는 상기 제1 베이스층까지 관통하고 상기 하면전극과 연결되는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 압전 패키지는, 상기 제1 베이스층의 상,하면 및 측면에 걸쳐 형성되며, 일단은 상기 하면전극과 연결되고 타단은 상기 제1 비아와 연결되는 제1 인출전극;을 더 포함하는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 압전 패키지는, 상기 본체의 바닥면에 구비되고 상기 커패시터 소자와 전기적으로 접속하는 접지전극; 상기 제2 베이스층의 하면에 구비되고 일단이 상기 홈부를 통해 외부로 노출되어 상기 커패시터 소자와 연결되는 제2 금속패턴; 및 상기 제1 베이스층의 상,하면 및 측면에 걸쳐 형성되며, 일단은 상기 접지전극과 연결되고 타단은 상기 제2 금속패턴과 연결되는 제2 인출전극;을 더 포함하는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 압전 패키지는, 상기 본체의 바닥면에 구비되며 상기 커패시터 소자와 전기적으로 접속하는 접지전극; 상기 제2 베이스층의 하면에 구비되고 일단이 상기 홈부를 통해 외부로 노출되어 상기 커패시터 소자와 접촉하는 제2 금속패턴; 및 상기 제1 베이스층을 관통하고, 일단은 상기 접지전극과 연결되며 타단은 상기 제2 금속패턴과 연결되는 제2 비아;를 더 포함하는 압전 패키지를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 다른 실시예는, 내부에 압전 소자가 실장되고, 바닥면에 상기 압전 소자의 입력단과 전기적으로 접속하는 제1 하면전극, 그리고 상기 압전 소자의 출력단과 전기적으로 접속하는 제2 하면전극이 구비된 본체(body); 상기 본체의 바닥면에 형성된 제1홈부와 제2 홈부; 상기 제1 홈부에 구비되고 상기 압전 소자의 입력단과 전기적으로 접속하는 제1 커패시터 소자; 및 상기 제2 홈부에 구비되고 상기 압전 소자의 출력단과 전기적으로 접속하는 제2 커패시터 소자;를 포함하는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 압전 패키지는, 상기 본체의 바닥면에 구비되며, 상기 제1 커패시터 소자와 전기적으로 접속되는 제1 접지전극과 상기 제2 커패시터 소자와 전기적으로 접속되는 제2 접지전극;을 더 포함하는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 제1,2 하면전극과 제1,2 접지전극은 상기 본체 바닥면의 모서리부에 각각 구비되는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 제1 커패시터 소자는 한 쌍의 외부단자를 포함하며, 상기 한 쌍의 외부단자 중 하나는 상기 제1 하면전극과 전기적으로 접속되고 나머지 다른 하나는 상기 제1 접지전극과 전기적으로 접속되는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 제2 커패시터 소자는 한 쌍의 외부단자를 포함하며, 상기 한 쌍의 외부단자 중 하나는 상기 제2 하면전극과 전기적으로 접속되고 나머지 다른 하나는 상기 제2 접지전극과 전기적으로 접속되는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 제1 하면전극과 제1 접지전극, 또는 상기 제2 하면전극과 제2 접지전극은 상기 본체의 단변축 방향으로 서로 마주보도록 구비되고, 상기 제1 하면전극과 제1 접지전극 사이에 상기 제1 홈부, 또는 상기 제2 하면전극과 제2 접지전극 사이에 상기 제2 홈부가 구비되는 압전 패키지를 제공한다.
또한, 상기 제1 하면전극과 제1 접지전극, 또는 상기 제2 하면전극과 제2 접지전극은 상기 본체의 장변축 방향으로 서로 마주보도록 구비되고, 상기 제1 하면전극과 제1 접지전극 사이에 상기 제1 홈부, 또는 상기 제2 하면전극과 제2 접지전극 사이에 상기 제2 홈부가 구비되는 압전 패키지를 제공한다.
본 발명의 압전 패키지에 따르면, 종래와 달리 커패시터 소자를 메인 기판 상에 배치할 필요가 없으므로 회로 설계의 자유도가 증가하고, 커패시터 소자의 크기만큼 메인 기판의 부피를 줄일 수 있다.
또한, 압전 소자와 커패시터 소자 사이의 신호 라인 길이를 줄일 수 있으므로 주파수 특성이 크게 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 압전 패키지의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 압전 패키지의 저면도
도 3은 본 발명에 포함된 하면전극의 다른 실시예를 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 포함된 제1 홈부와 제2 홈부가 다른 방향으로 배치된 구조를 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 포함된 제2 베이스층의 하부면을 아래에서 바라본 평면도
도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ'선의 단면도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 포함된 제2 베이스층의 하부면을 아래에서 바라본 평면도
도 8은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도
도 9는 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'선의 단면도
도 10은 본 발명의 압전 패키지의 회로도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
부가적으로, 도면의 구성요소는 반드시 축척에 따라 그려진 것은 아니고, 예컨대, 본 발명의 이해를 돕기 위해 도면의 일부 구성요소의 크기는 다른 구성요소에 비해 과장될 수 있다. 한편, 각 도면에 걸쳐 표시된 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 도시의 간략화 및 명료화를 위해, 도면은 일반적 구성 방식을 도시하고, 본 발명의 설명된 실시예의 논의를 불필요하게 불명료하도록 하는 것을 피하기 위해 공지된 특징 및 기술의 상세한 설명은 생략될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 압전 패키지의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 압전 패키지(100)는 내부에 압전 소자(120)가 실장되는 본체(body,110)로 구성될 수 있다.
상기 본체(110)는 세라믹계 재료로 이루어진 부품으로, 구체적으로, 직육면체 형상의 베이스부(111)와, 상기 베이스부(111)의 상부면을 덮는 금속 재질의 리드(Lid,113), 그리고 상기 베이스부(111)와 상기 리드(113) 사이의 외곽 테두리부에 구비된 접합부(112)로 구성될 수 있다.
이와 같은 구조에 따라 상기 베이스부(111)와 리드(113) 사이에는 상기 접합부(112)의 두께에 상응하는 높이의 공간부(s)가 생기고, 상기 압전 소자(120)는 상기 공간부(s)에 배치될 수 있다.
상기 압전 소자(120)는 SiO2로 구성된 석영(Quartz)을 평면 형상이 직사각형인 평판 형태로 절단한 후 표면에 전극(도면 미도시)을 형성함으로써 제조될 수 있으며, 본체(110) 내부에 형성된 도전 선로를 통해 외부로부터 전압을 인가받는다.
구체적으로, 상기 압전 소자(120)는 일부 영역에 형성된 도전성 접착제(121)에 의해 지지되고, 따라서, 압전 소자(120)의 하부면과 베이스부(111)의 상부면은 서로 맞닿지 않고 이격됨으로써 진동 공간이 확보될 수 있다.
상기 본체(110)의 바닥면, 즉 베이스부(111)의 바닥면에는 홈부(114a,114b)가 형성되어 있으며, 상기 홈부(114a,114b)에 상기 압전 소자(120)와 전기적으로 접속되는 커패시터 소자(130,131)가 실장될 수 있다.
상기 커패시터 소자(130,131)는 예를 들어, 내부전극이 형성된 세라믹 시트가 여러 장 적층되어 이루어진 직육면체의 MLCC(Multi-Layered Ceramic Capacitor)가 될 수 있으며, 따라서, 상기 홈부(114a,114b) 역시 직육면체의 공간으로 형성될 수 있다. 다만, 커패시터 소자(130,131)의 삽입이 용이하도록 상기 홈부(114a,114b)는 커패시터 소자(130,131)보다 큰 사이즈로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 압전 소자(120)는 외부로부터 인가된 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 진동에 의해 발생하는 주파수를 출력하므로, 상기 커패시터 소자(130,131)는 압전 소자(120)의 입력단과 전기적으로 접속하는 제1 커패시터 소자(130)와, 압전 소자(120)의 출력단과 전기적으로 접속하는 제2 커패시터 소자(131)로 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 홈부(114a,114b) 역시 제1 커패시터 소자(130)가 구비되는 제1 홈부(114a)와, 제2 커패시터 소자(131)가 구비되는 제2 홈부(114b)로 구성될 수 있다. 압전 소자(120)와 커패시터 소자(130,131) 간의 전기적 연결 구조에 대해서는 나중에 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 압전 패키지의 저면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 본체(110)의 바닥면, 즉 베이스부(111)의 바닥면에는 하면전극(140,141)이 구비될 수 있다. 상기 하면전극(140,141)은 실장 시 외부IC와 전기적으로 연결되며, 본체(110) 내부의 도전 선로를 통해 압전 소자(120)로 전압을 전달한다.
상기 하면전극(140,141)은 압전 소자(120)의 입력단과 전기적으로 접속하는 제1 하면전극(140)과, 상기 압전 소자(120)의 출력단과 전기적으로 접속하는 제2 하면전극(141)으로 구성될 수 있다. 상기 압전 소자(120)와 하면전극(140,141) 간의 전기적 연결 구조에 대해서는 나중에 자세히 설명하기로 한다.
상기 하면전극(140,141)은 본체(110) 바닥면의 모서리부에 배치될 수 있다. 이때, 도 2에 도시된대로 상기 제1 하면전극(140)과 제2 하면전극(141)이 대각으로 마주보게 배치되거나, 또는, 이와 달리 본체(110)의 장변축 방향(x) 또는 단변축 방향(y)으로 마주보게 배치될 수도 있다.
도 3은 상기 하면전극(140,141)의 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 상기 제1 하면전극(140)은 상기 제1 홈부(114a)의 일단부를 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 마찬가지로, 상기 제2 하면전극(141) 역시 상기 제2 홈부(114b)의 일단부를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 하면전극(140,141)의 면적이 넓어지게 되고, 그 결과, 기판과의 접합면이 증가하여 연결 신뢰성이 개선될 수 있다.
본 발명의 압전 패키지(100)는 상기 본체(110)의 바닥면, 즉 베이스부(111)의 바닥면에 구비되는 접지전극(142,143)을 더 포함할 수 있다. 상기 접지전극(142,143)은 본체(110) 내부에 형성된 도전 선로를 통해 상기 상기 커패시터 소자(130,131)와 전기적으로 접속될 수 있다.
구체적으로, 상기 접지전극(142,143)은 제1 접지전극(142)과 제2 접지전극(143)으로 구성될 수 있으며, 상기 제1 접지전극(142)은 제1 커패시터 소자(130)와 전기적으로 접속되고, 상기 제2 접지전극(143)은 제2 커패시터 소자(131)와 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 커패시터 소자(130,131)와 접지전극(142,143) 간의 전기적 연결 구조에 대해서는 나중에 자세히 설명하기로 한다.
상기 제1 접지전극(142)은 도 3에 도시된 것처럼, 기판 회로와의 연결 신뢰성을 확보하기 위해 상기 제1 홈부(114a)의 타단부를 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 상기 제2 접지전극(143) 역시 상기 제2 홈부(114b)의 타단부를 둘러싸도록 형성될 수 있다.
상기 접지전극(142,143)은 본체(110) 바닥면의 모서리부에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제1 접지전극(142)은 제1 하면전극(140)과 함께 제1 커패시터 소자(130)와 전기적으로 접속되므로, 제1 접지전극(142)과 제1 하면전극(140)은 제1 홈부(114a)를 사이에 두고 마주보도록 배치될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2 접지전극(143)은 제2 하면전극(141)과 함께 제2 커패시터 소자(131)와 전기적으로 접속되므로, 제2 접지전극(143)과 제2 하면전극(141)은 제2 홈부(114b)를 사이에 두고 마주보도록 배치될 수 있다.
따라서, 상기 제1 하면전극(140)과 제1 접지전극(142)이 도 2와 같이 본체(110)의 단변축 방향(y)으로 서로 마주보게 배치되는 경우, 상기 제1 홈부(114a)는 본체(110)의 단변축 방향(y)에 평행하게 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 하면전극(141)과 제2 접지전극(143)이 본체(110)의 단변축 방향(y)으로 서로 마주보게 배치되는 경우, 제2 홈부(114b)는 본체(110)의 단변축 방향(y)에 평행하게 배치될 수 있다.
도 4는 상기 제1 홈부(114a)와 제2 홈부(114b)가 다른 방향으로 배치된 구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1 하면전극(140)과 제1 접지전극(142)은 본체(110)의 장변축 방향(x)으로 마주보게 배치되어 있다. 이 경우, 제1 홈부(114a)는 본체(110)의 장변축 방향(x)에 평행하게 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 하면전극(141)과 제2 접지전극(143)이 본체(110)의 장변축 방향(x)으로 마주보게 배치되는 경우, 제2 홈부(114b)는 본체(110)의 장변축 방향(x)에 평행하게 배치될 수 있다.
이제, 상기 압전 소자(120)와 커패시터 소자(130,131), 압전 소자(120)와 하면전극(140,141), 커패시터 소자(130,131)와 하면전극(140,141), 그리고 압전 소자(120)와 접지전극(142,143)간의 연결 구조에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
이에 앞서, 도 1을 참조하여 상기 본체(110)의 베이스부(111)를 자세히 살펴보면, 상기 베이스부(111)는 제1 베이스층(111a)과, 상기 제1 베이스층(111a) 위에 접합된 제2 베이스층(111b)으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 베이스층(111a)은 홈부(114a,114b)가 형성된 층으로 커패시터 소자(130,131)가 삽입되고, 상기 제2 베이스층(111b)의 내부에는 상기 압전 소자(120)와 커패시터 소자(130,131)를 전기적으로 접속하는 연결부를 포함할 수 있다.
도 5는 상기 제2 베이스층(111b)의 하부면을 아래에서 바라본 평면도이고, 도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ'선의 단면도이다.
도 5와 도 6을 참조하면, 상기 연결부(115)는 상기 제2 베이스층(111b)을 관통하는 제1 비아(115a)와, 제2 베이스층(111b)의 하부면에 구비된 제1 금속패턴(115b)으로 구성될 수 있다.
상기 제1 비아(115a)의 일단부(상단부)는 제2 베이스층(111b) 상부면에 노출되어 압전 소자(120)와 연결되고, 타단부(하단부)는 상기 제1 금속패턴(115b)과 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제1 금속패턴(115b)의 단부는 제1 홈부(114a)를 통해 외부로 노출되어 제1 커패시터 소자(130), 구체적으로, 커패시터 소자(130)의 외부단자(130a)와 연결될 수 있다.
이와 같은 구조에 따라, 제1 커패시터 소자(130)는, 상기 제1 비아(115a)와 제1 금속패턴(115b)을 통해 압전 소자(120)와 전기적으로 접속될 수 있고, 제2 커패시터 소자(131)도 같은 연결 구조로 압전 소자(120)와 전기적으로 접속될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홈부(114a)를 통해 외부로 노출되는 상기 제1 금속패턴(115b)의 단부는 제1 커패시터 소자(130)의 외부단자(130a)와의 연결 신뢰성을 확보하기 위해, 보다 넓은 폭을 가지는 사각형의 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 압전 소자(120)와 하면전극(140,141) 간의 전기적 접속은 상기 제1 비아(115a) 및 제1 베이스층(111a)의 상,하면 및 측면에 걸쳐 형성된 제1 인출전극(116)을 통해 이루어질 수 있다.
도 2와 도 5, 그리고 도 6을 참조하면, 제1 베이스층(111a)의 상면에 형성되는 제1 인출전극(도 5의 116)과 제1 베이스층(111a)의 하면에 형성되는 제1 인출전극(도 2의 116)은 모따기 형상(chamfered shape)의 제1 베이스층(111a)의 측면을 경유하여 이어지며, 그 일단은 제1 하면전극(140)과 연결되고(도 2), 타단은 제1 비아(115a)와 연결될 수 있다(도 5). 전술한대로, 상기 제1 비아(115a)의 일단부(상단부)는 압전 소자(120)와 연결되므로, 제1 하면전극(140)은 상기 제1 인출전극(116)과 제1 비아(115a)를 통해 압전 소자(120)와 전기적으로 접속될 수 있다. 그리고, 제2 하면전극(141)은 역시 같은 연결 구조로 압전 소자(120)와 전기적으로 접속될 수 있다.
한편, 상기 제1 비아(115a)는 제1 금속패턴(115b)과도 연결되므로, 상기 제1 커패시터 소자(130)는 제1 비아(115a)를 통해 서로 연결된 제1 금속패턴(115b)과 제1 인출전극(116)에 의해 제1 하면전극(140)과 전기적으로 접속될 수 있다. 그리고, 상기 제2 커패시터 소자(131)도 같은 연결 구조로 제2 하면전극(141)과 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 압전 소자(120)와 하면전극(140,141)은 다른 연결 구조(이하, 제2 연결 구조로 칭함)를 통해 전기적으로 접속될 수 있다.
도 7은 제2 연결 구조를 포함하는 제2 베이스층(111b)의 하부면을 아래에서 바라본 평면도이고, 도 8은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 연결 구조에서는 제1 인출전극(116)이 포함되지 않는다. 다만, 제1 비아(115a)는 다른 실시예로서 제2 베이스층(111b) 뿐만 아니라 제1 베이스층(111a)까지 관통되도록 형성될 수 있다. 상기 제1 비아(115a)의 양 단부는 각각 압전 소자(120)와 제1 하면전극(140)에 직접 연결되며, 따라서, 제1 하면전극(140)은 제1 비아(115a)만을 통해 압전 소자(120)와 전기적으로 접속될 수 있다. 마찬가지로, 제2 하면전극(141) 역시 연결 구조로 압전 소자(120)와 전기적으로 접속될 수 있다.
다시 도 2 및 도 5로 돌아와 상기 커패시터 소자(130,131)와 접지전극(142,143) 사이의 연결 구조를 살펴보면, 상기 제1 접지전극(142)은 제2 베이스층(111b)의 하부면에 구비된 제2 금속패턴(117)과, 상기 제1 베이스층(111a)의 상,하면 및 측면에 걸쳐 형성된 제2 인출전극(118)을 통해 제1 커패시터 소자(130)와 전기적으로 접속될 수 있다.
즉, 제1 베이스층(111a)의 상면에 형성되는 제2 인출전극(도 5의 118)과 제1 베이스층(111a)의 하면에 형성되는 제2 인출전극(도 2의 118)은 모따기 형상(chamfered shape)의 제1 베이스층(111a)의 측면을 경유하여 이어지며, 그 일단은 제1 접지전극(142)과 연결되고(도 2), 타단은 제2 금속패턴(117)과 연결될 수 있다(도 5). 그리고, 상기 제2 금속패턴(117)의 단부는 홈부(114a)를 통해 외부로 노출되어 제1 커패시터 소자(130), 구체적으로, 커패시터 소자(130)의 외부단자(130b)와 연결될 수 있다.
이와 같은 구조에 따라, 제1 접지전극(142)은 상기 제2 금속패턴(117)과 제2 인출전극(118)을 통해 제1 커패시터 소자(130)와 전기적으로 접속될 수 있고, 제2 접지전극(143)도 같은 연결 구조로 제2 커패시터 소자(131)와 전기적으로 접속될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홈부(114a)를 통해 외부로 노출되는 상기 제2 금속패턴(117)의 단부는 제1 커패시터 소자(130)의 외부단자(130b)와의 연결 신뢰성을 확보하기 위해, 보다 넓은 폭을 가지는 사각형의 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 커패시터 소자(130,131)와 접지전극(142,143)은 다른 연결 구조(이하, 제3 연결 구조로 칭함)를 통해 전기적으로 접속될 수 있다.
도 7은 제3 연결 구조를 포함하는 제2 베이스층(111b)의 하부면을 아래에서 바라본 평면도이고, 도 9는 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'선의 단면도이다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 제2 연결 구조에서는 제2 인출전극(118)이 포함되지 않는다. 즉, 상기 제1 접지전극(142)은 제2 베이스층(111b)의 하부면에 구비된 제2 금속패턴(117)과, 제1 베이스층(111a)을 관통하는 제2 비아(119)를 통해 제1 커패시터 소자(130)와 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제2 비아(119)의 양 단부는 각각 제1 접지전극(142)과 제2 금속패턴(117)에 직접 연결되며, 상기 제2 금속패턴(117)의 단부는 제1 홈부(114a)를 통해 외부로 노출되어 제1 커패시터 소자(130), 구체적으로, 제1 커패시터 소자(130)의 외부단자(130b)와 접촉될 수 있다.
이와 같은 구조에 따라, 제1 접지전극(142)는 상기 제2 비아(119)와 제2 금속패턴(117)을 통해 제1 커패시터 소자(130)와 전기적으로 접속될 수 있고, 제2 접지전극(143)도 같은 연결 구조로 제2 커패시터 소자(131)와 전기적으로 접속될 수 있다.
도 10은 본 발명의 압전 패키지의 회로도이다.
지금까지 설명한 연결 구조에 따라, 상기 압전 소자(120)의 입,출력단은 각각 제1 하면전극(140)과 제2 하면전극(141)에 연결된다. 그리고, 제1 커패시터 소자(130)의 일단은 압전 소자(120)의 입력단과 제1 하면전극(140) 사이에 연결되고, 타단은 제1 접지단자(142)에 연결된다. 마찬가지로, 제2 커패시터 소자(131)의 일단은 압전 소자(120)의 출력단과 제2 하면전극(141) 사이에 연결되고, 타단은 제2 접지단자(143)에 연결된다.
진동 소자(120)는 제1 하면전극(140)으로부터 입력된 전기적 에너지(전압)를 기계적 에너지로 변환하여 진동에 의해 발생하는 주파수를 제1 하면전극(140)을 통해 외부IC 쪽으로 출력한다.
여기서, 사용 목적에 적절한 값을 가지는 주파수가 출력될 수 있도록 일정한 커패시턴스를 갖는 커패시터 소자가 사용될 수 있다. 이때, 본 발명의 압전 패키지에서는 이러한 주파수 조절용 커패시터 소자가 본체의 홈부(114a,114b)에 구비될 수 있으며, 전술한 연결 구조에 따라 패키지 내부의 각 구성과 전기적으로 접속될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 압전 패키지는, 압전 소자(120)와 커패시터 소자(130,131) 사이의 신호 라인 길이를 줄일 수 있어 주파수 특성을 개선시킬 수 있다. 또한, 종래와 달리 커패시터 소자(130,131)를 기판 상에 배치할 필요가 없어 회로 설계의 자유도가 증가하고, 커패시터 소자(130,131)의 크기만큼 기판 부피를 줄일 수 있게 된다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 본 발명에 따른 압전 패키지 111: 베이스부
111a: 제1 베이스층 111b: 제2 베이스층
112: 접합부 113: 리드
114a: 제1 홈부 114b: 제2 홈부
115: 연결부 115a: 제1 비아
115b: 제1 금속패턴 116: 제1 인출전극
117: 제2 금속패턴 118: 제2 인출전극
119: 제2 비아 120: 압전 소자
121: 도전성 접착제 130,131: 커패시터 소자
140,141: 하면전극 142,143: 접지전극

Claims (19)

  1. 내부에 압전 소자가 실장되고, 바닥면에 상기 압전 소자와 전기적으로 접속하는 하면전극이 구비된 본체(body);
    상기 본체의 바닥면에 형성된 홈부; 및
    상기 홈부에 구비되고 상기 압전 소자와 전기적으로 접속하는 커패시터 소자;를 포함하는, 압전 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하면전극은 상기 홈부의 일단부를 둘러싸도록 형성되는, 압전 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압전 패키지는, 상기 본체의 바닥면에 구비되고 상기 커패시터 소자와 전기적으로 접속하는 접지전극;을 더 포함하는, 압전 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접지전극은 상기 홈부의 타단부를 둘러싸도록 형성되는, 압전 패키지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 커패시터 소자는 한 쌍의 외부단자를 포함하며, 상기 한 쌍의 외부단자 중 하나는 상기 하면전극과 전기적으로 접속되고, 나머지 다른 하나는 상기 접지전극과 전기적으로 접속되는, 압전 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 본체는, 베이스부와 상기 베이스부의 상부면을 덮는 리드, 그리고 상기 베이스부와 상기 리드 사이의 외곽 테두리부에 구비된 접합부로 구성되는, 압전 패키지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 베이스부는, 상기 홈부가 형성된 제1 베이스층과, 내부에 상기 압전 소자와 커패시터 소자를 전기적으로 접속하는 연결부를 포함하는 제2 베이스층으로 구성되는, 압전 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연결부는, 상기 제2 베이스층을 관통하는 제1 비아; 및
    일단은 상기 홈부를 통해 외부로 노출되어 상기 커패시터 소자와 연결되고 타단은 상기 제1 비아와 연결되는 제1 금속패턴;을 포함하는, 압전 패키지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 비아는 상기 제1 베이스층까지 관통하고 상기 하면전극과 연결되는, 압전 패키지.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 압전 패키지는, 상기 제1 베이스층의 상,하면 및 측면에 걸쳐 형성되며, 일단은 상기 하면전극과 연결되고 타단은 상기 제1 비아와 연결되는 제1 인출전극;을 더 포함하는, 압전 패키지.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 압전 패키지는, 상기 본체의 바닥면에 구비되고 상기 커패시터 소자와 전기적으로 접속하는 접지전극;
    상기 제2 베이스층의 하면에 구비되고 일단이 상기 홈부를 통해 외부로 노출되어 상기 커패시터 소자와 연결되는 제2 금속패턴; 및
    상기 제1 베이스층의 상,하면 및 측면에 걸쳐 형성되며, 일단은 상기 접지전극과 연결되고 타단은 상기 제2 금속패턴과 연결되는 제2 인출전극;을 더 포함하는, 압전 패키지.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 압전 패키지는, 상기 본체의 바닥면에 구비되며 상기 커패시터 소자와 전기적으로 접속하는 접지전극;
    상기 제2 베이스층의 하면에 구비되고 일단이 상기 홈부를 통해 외부로 노출되어 상기 커패시터 소자와 접촉하는 제2 금속패턴; 및
    상기 제1 베이스층을 관통하고, 일단은 상기 접지전극과 연결되며 타단은 상기 제2 금속패턴과 연결되는 제2 비아;를 더 포함하는, 압전 패키지.
  13. 내부에 압전 소자가 실장되고, 바닥면에 상기 압전 소자의 입력단과 전기적으로 접속하는 제1 하면전극, 그리고 상기 압전 소자의 출력단과 전기적으로 접속하는 제2 하면전극이 구비된 본체(body);
    상기 본체의 바닥면에 형성된 제1홈부와 제2 홈부;
    상기 제1 홈부에 구비되고 상기 압전 소자의 입력단과 전기적으로 접속하는 제1 커패시터 소자; 및
    상기 제2 홈부에 구비되고 상기 압전 소자의 출력단과 전기적으로 접속하는 제2 커패시터 소자;를 포함하는, 압전 패키지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 압전 패키지는, 상기 본체의 바닥면에 구비되며, 상기 제1 커패시터 소자와 전기적으로 접속되는 제1 접지전극과 상기 제2 커패시터 소자와 전기적으로 접속되는 제2 접지전극;을 더 포함하는, 압전 패키지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1,2 하면전극과 제1,2 접지전극은 상기 본체 바닥면의 모서리부에 각각 구비되는, 압전 패키지.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 커패시터 소자는 한 쌍의 외부단자를 포함하며, 상기 한 쌍의 외부단자 중 하나는 상기 제1 하면전극과 전기적으로 접속되고 나머지 다른 하나는 상기 제1 접지전극과 전기적으로 접속되는, 압전 패키지.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제2 커패시터 소자는 한 쌍의 외부단자를 포함하며, 상기 한 쌍의 외부단자 중 하나는 상기 제2 하면전극과 전기적으로 접속되고 나머지 다른 하나는 상기 제2 접지전극과 전기적으로 접속되는, 압전 패키지.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제1 하면전극과 제1 접지전극, 또는 상기 제2 하면전극과 제2 접지전극은 상기 본체의 단변축 방향으로 서로 마주보도록 구비되고, 상기 제1 하면전극과 제1 접지전극 사이에 상기 제1 홈부, 또는 상기 제2 하면전극과 제2 접지전극 사이에 상기 제2 홈부가 구비되는, 압전 패키지.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제1 하면전극과 제1 접지전극, 또는 상기 제2 하면전극과 제2 접지전극은 상기 본체의 장변축 방향으로 서로 마주보도록 구비되고, 상기 제1 하면전극과 제1 접지전극 사이에 상기 제1 홈부, 또는 상기 제2 하면전극과 제2 접지전극 사이에 상기 제2 홈부가 구비되는, 압전 패키지.
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