KR100395764B1 - Mounting method of bypass capacitor for TCXO - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온도보상형 수정 발진기용 세라믹 베이스의 가공 방법에 관한 것으로, 상세하게는 바이패스 캐패시터를 땜납에 의해 고정시키던 것을 기판의 표면에 바이패스 캐패시터를 필름의 형태로 실장하며 레이저 절단기로 바이패스 캐패시터의 정전용량을 조정할 수 있는 온도보상형 수정 발진기용 바이패스 캐패시터 실장 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for processing a ceramic base for a temperature compensated crystal oscillator. Specifically, the bypass capacitor is mounted on the surface of the substrate in the form of a film to fix the bypass capacitor by solder. The present invention relates to a method of mounting a bypass capacitor for a temperature compensated crystal oscillator capable of adjusting the capacitance of a capacitor.
본 발명은 TCXO용 세라믹 기판상에 실장되는 바이패스 캐패시터를 땜납으로 고정시키던 것을 세라믹 기판상의 표면에 필름 형태로 고정시킴으로 한번의 공정으로 단순화하며, 또한 레이저 절단기로 바이패스 캐패시터의 정전용량을 조정할 수 있어 정전용량이 다른 캐패시터가 땜납될 소지를 미연에 방지하여 생산성이 향상되고 제조 시간과 비용이 절감된다.The present invention simplifies in one step by fixing a bypass capacitor mounted on a ceramic substrate for TCXO with solder in a film form on the surface of the ceramic substrate, and can also adjust the capacitance of the bypass capacitor with a laser cutting machine. This prevents capacitors with different capacitances from being soldered, improving productivity and reducing manufacturing time and costs.
Description
본 발명은 온도보상형 수정 발진기용 세라믹 베이스의 가공 방법에 관한 것으로, 특히 바이패스 캐패시터를 땜납(soldering)에 의해 고정시키던 것을 기판의 표면에 바이패스 캐패시터를 필름의 형태로 실장하며 레이저 절단기로 바이패스 캐패시터의 정전용량을 조정할 수 있는 온도보상형 수정 발진기용 바이패스 캐패시터실장 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of processing a ceramic base for a temperature compensated crystal oscillator. In particular, the bypass capacitor is fixed to the surface of the substrate by soldering to fix the bypass capacitor by soldering. The present invention relates to a method of mounting a bypass capacitor for a temperature compensated crystal oscillator capable of adjusting the capacitance of a pass capacitor.
일반적으로 수정디바이스는 한국특허 제0157331를 참조하면 높은 안정성에 의해 정보통신에 없어서는 안될 중요한 디바이스로서 사용되고 있다. 최근 위성통신이나 휴대전화 등의 발전과 함께 각 디바이스의 소형화 고성능화가 하나의 큰 목표로 되고 있으나 수정디바이스도 예외는 아니다. 수정디바이스에는 엄격한 주파수의 안정성이 요구된다. 수정디바이스의 주파수는 수정판에 응력이 부과됨으로써 변화하므로 수정판에 부가되는 응력을 경감하는 연구가 다양하게 이루어지고 있다.In general, the modified device is used as an important device that is indispensable for information communication due to high stability with reference to Korean Patent No. 0157331. Recently, with the development of satellite communication and mobile phones, miniaturization and high performance of each device has become one big goal, but modified devices are no exception. Modified devices require strict frequency stability. Since the frequency of the crystal device is changed by applying stress to the crystal plate, various studies have been made to reduce the stress applied to the crystal plate.
수정디바이스의 응용제품으로는 수정발진기나 온도보상수정발진기(TCXO), 전압제어수정발진기(VCXO)등의 제품이 제작되고 있으나, 이들도 소형화가 중요한 개발목표로 되어 있다. 이들 제품은, 수정디바이스와 그것을 구동하는 제어회로가 개별적으로 제작되고 통합되어 패키지화된다. 이 때문에 전체적인 크기를 소형화하는 것은 매우 곤란하다. 한편, 온도 보상형 발진기(TCXO)의 제작에 사용하는 수정 소판(quartz plate)의 제작에는 여러 단계의 가공 과정을 거쳐서 이루어진다.Applications of crystal devices include crystal oscillators, temperature compensated crystal oscillators (TCXOs), voltage controlled crystal oscillators (VCXOs), etc., but their miniaturization is an important development goal. These products are individually fabricated, integrated and packaged with modified devices and control circuits that drive them. For this reason, it is very difficult to downsize the overall size. On the other hand, the production of quartz plate (quartz plate) used for the production of the temperature-compensated oscillator (TCXO) is made through a multi-step process.
도 1은 종래의 세라믹 베이스(10)상에 땜납(12)으로 바이패스 캐패시터(11)를 실장한 것을 도시한 것으로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, the bypass capacitor 11 is mounted on the ceramic base 10 with solder 12.
종래의 TCXO용 세라믹 베이스(10)는 그 크기가 회로를 집적하지 않아도 될 정도의 크기를 가지므로 많은 회로 구성 소자들의 땜납(soldering)(12)하는 방법에 의존하여 실장하였다. 이러한 공정은 많은 시간과 인력이 소요될 뿐만이 아니라 제조 수율에도 큰 영향을 미친다.Since the conventional ceramic base 10 for TCXO has such a size that the circuit does not need to be integrated, it is mounted depending on the soldering method 12 of many circuit components. This process not only takes a lot of time and manpower, but also has a big impact on manufacturing yield.
한편, TCXO는 수요가 폭발적으로 증가하였을 뿐만아니라 크기가 가로, 세로수mm 정도로 작아져서 회로 구성 소자들을 땜납(12)하기 어려워졌다. 그러나 집적회로(Intergrated Circuit)의 순간적인 전기적 충격을 보호하는 바이패스 캐패시터(bypass capacitor)(11)는 특성상 칩상(on-chip)에 형성할 수 없어서 별도의 공간을 마련하여 땜납(12)을 하였다.TCXO, on the other hand, not only exploded in demand but also became smaller in size and width and in number of millimeters, making it difficult to solder 12 circuit components. However, the bypass capacitor 11, which protects the instantaneous electric shock of the integrated circuit, cannot be formed on-chip. Therefore, a solder 12 is provided by providing a separate space. .
바이패스 캐패시터(11)를 땜납(12)하는 방법은 땜납시 불순물의 번짐, 또는 다른 용량의 바이패스 캐패시터(11)의 실장 등으로 인하여 TCXO의 가장 필수적인 특성인 안정성(stability)에 커다란 변수가 되는 문제점이 있다.Solder 12 of the bypass capacitor 11 is a large variable in the stability, which is the most essential characteristic of the TCXO due to the bleeding of impurities during soldering, or the mounting of the bypass capacitor 11 of a different capacity. There is a problem.
또한, 종래의 TCXO용 세라믹 기판(Ceramic base)(10)은 각 구성 요소들의 배치와 회로상의 설계 방법으로 인해 바이패스 캐패시터(11) 등을 땜납(12)시켜 구비하므로, 제조 수율의 저하와 많은 시간이 요구되는 문제점이 된다.In addition, the conventional ceramic substrate 10 for TCXO is provided by soldering the bypass capacitor 11 or the like due to the arrangement of the components and the design method of the circuit, so that the production yield is reduced and much. This is a time-consuming problem.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래의 TCXO용 세라믹 베이스상에 구비하던 바이패스 캐패시터를 땜납으로 실장하여 불순물의 번짐, 또는 다른 용량의 바이패스 캐패시터의 실장 등으로 인하여 안정성(stability)을 저해하는 문제점의 발생을 방지하는 것으로, 본 발명은 TCXO용 세라믹 기판상에 실장되는 바이패스 캐패시터를 표면에 필름 형태로 구비하여 한번의 공정으로 간략화하며, 레이저로 바이패스 캐패시터의 정전용량을 조정할 수 있어 다른 용량의 바이패스 캐패시터가 실장될 소지를 미연에 방지하여 불량률을 현저히 감소시키는 TCXO용 바이패스 캐패시터 실장 방법을 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems described above, by mounting the bypass capacitor provided on the conventional ceramic base for TCXO with solder to improve the stability due to the spread of impurities or the mounting of the bypass capacitor of a different capacity ( In order to prevent the occurrence of a problem that impairs the stability, the present invention provides a bypass capacitor mounted on a TCXO ceramic substrate in the form of a film on the surface to simplify the process in one step, and the capacitance of the bypass capacitor with a laser It is an object of the present invention to install a bypass capacitor for TCXO, which can reduce the defect rate by preventing the possibility of mounting a bypass capacitor of a different capacity.
도 1은 땜납(soldering mounting)에 의한 바이패스 캐패시터 실장 방법.1 is a method of mounting a bypass capacitor by soldering mounting.
도 2는 본 발명에 따른 필름형의 바이패스 캐패시터 실장 방법.Figure 2 is a film-type bypass capacitor mounting method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
10 : 세라믹 기판(ceramic base), 11 : 바이패스 캐패시터,10: ceramic base, 11: bypass capacitor,
12 : 땜납(soldering).12: soldering.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, TCXO용 바이패스 캐패시터를 세라믹 베이스상에 실장하는 데 있어서, 레이저 절단기를 사용하여 바이패스 캐패시터의 정전용량을 미세조정하고 세라믹 기판상에 필름의 형태로 바이패스 캐패시터를 실장하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the object as described above, in mounting the bypass capacitor for TCXO on the ceramic base, using a laser cutting machine to fine-tune the capacitance of the bypass capacitor and to form the film on the ceramic substrate It is characterized by mounting a low bypass capacitor.
또한, 본 발명은 레이저 절단기는 0.5~5㎛ 사이의 파장과, 레이저 펄스의 재충전율은 10~3000㎐이며, 레이저 펄스의 지속은 0.05~0.3ms 의 운전조건을 특징으로 하며, 바이패스 캐패시터는 상기 레이저 절단기를 사용하여 에칭으로 설정된 정전 용량을 조정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the laser cutting machine of the present invention is characterized by the wavelength of 0.5 ~ 5㎛, the recharge rate of the laser pulse is 10 ~ 3000㎐, the duration of the laser pulse is characterized by the operating conditions of 0.05 ~ 0.3ms, the bypass capacitor is The laser cutter is used to adjust the capacitance set by etching.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 바이패스 캐패시터를 세라믹 기판상에 필름 형태로 직접 실장시킴으로 종래의 땜납 방법에 의한 안정성의 영향을 최소화시키며, 바이패스 캐패시터의 잘못된 실장(용량의 변경)으로 인한 영향을 최소화 시킨다. 레이저 절단기를 사용하여 바이패스 세라믹을 실장하는 것은 땜납으로 실장하는 방법보다 효율성을 극대화시켜 생산성 향상 및 제조 수율의 향상을 가져올 수 있다.The present invention directly mounts the bypass capacitor in the form of a film on a ceramic substrate, thereby minimizing the influence of stability by the conventional soldering method and minimizing the effect of incorrect mounting (change of capacity) of the bypass capacitor. Mounting the bypass ceramic using a laser cutter can maximize efficiency over solder mounting, resulting in increased productivity and improved manufacturing yield.
도 2는 본 발명에 따른 세라믹 기판(20)상에 바이패스 캐패시터(21)를 필름의 형태로 레이저 절단기를 사용하여 실장한 것을 도시한 것이다.FIG. 2 shows a mounting of the bypass capacitor 21 on the ceramic substrate 20 according to the present invention using a laser cutting machine.
본 발명은 구성 요소를 하나의 칩(chip)으로 제작하는 추세에서 착안한 것으로, 종래의 바이패스 캐패시터(11)가 땜납되는 것을 세라믹 기판(10)의 표면에 직접 필름의 형태로 실장하여 한번에 공정을 마칠 수가 있다. 또한, 레이저 절단기로 정전용량을 조정할 수 있어서 작업시에 정전용량이 다른 바이패스 캐패시터(21)가 실장될 소지를 미연에 방지하여 제조 수율이 향상되며 제작 시간과 제조 비용을 절감시키게 된다.The present invention was conceived in the trend of manufacturing a component as a single chip, and the conventional bypass capacitor 11 is soldered directly to the surface of the ceramic substrate 10 in the form of a film in one step process You can finish. In addition, the capacitance can be adjusted by the laser cutting machine to prevent the possibility of mounting the bypass capacitor 21 having a different capacitance during the operation in advance to improve the manufacturing yield and to reduce the production time and manufacturing cost.
본 발명은 세라믹 기판상(20)에 바이패스 캐패시터(21)를 땜납 방법이 아닌 필름의 형태로 탑재시키는 것으로, 바이패스 캐패시터(21)의 정전용량은 레이저 절단기를 사용하여 트리밍(trimming)하는 것으로 0.068㎌이며 이의 정확한 용량 조절을 위해 오차는 ±0.01㎌으로 한다. 한편, 바이패스 캐패시터에 설정된 정전용량의 조정은 레이저 절단기를 사용하여 에칭한다.According to the present invention, the bypass capacitor 21 is mounted on the ceramic substrate 20 in the form of a film rather than a soldering method. The capacitance of the bypass capacitor 21 is trimmed by using a laser cutting machine. 0.068 ㎌ and the error is ± 0.01 을 for precise dose control. On the other hand, adjustment of the capacitance set in the bypass capacitor is etched using a laser cutting machine.
한편, 세라믹 베이스(20)상에 바이패스 캐패시터(21)를 필름 형태로 실장하는 동작을 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, an operation of mounting the bypass capacitor 21 in the form of a film on the ceramic base 20 will be described.
세라믹 기판(20) 시트(sheet)위에 패턴을 만들어서 바이패스 캐패시터(21)를 필름의 형태로 실장하는 것이다. 이때 바이패스 캐패시터(21)의 실제 용량을 측정하여 정확한 정전용량이 되도록 레이저 절단기로 트리밍 한다. 이때 바이패스 캐패시터(21)의 정전용량은 0.068㎌ ±0.01㎌ 이며, 바이패스 캐패시터(21)에 설정하는 정전용량의 조정은 레이저 절단기를 사용하여 에칭한다. 레이저의 파장은 1.064㎛이며 레이저 펄스의 충전율은 최고 3000㎐이며, 레이저 펄스의 지속은 0.05~0.3㎳이다. 한편, 작업 후에 세라믹 기판(20)은 세척실에서 초음파로 세척을 한다.The bypass capacitor 21 is mounted in the form of a film by forming a pattern on a sheet of the ceramic substrate 20. At this time, the actual capacitance of the bypass capacitor 21 is measured and trimmed by a laser cutting machine to obtain an accurate capacitance. At this time, the capacitance of the bypass capacitor 21 is 0.068 ㎌ ± 0.01 ㎌, and the adjustment of the capacitance set in the bypass capacitor 21 is etched using a laser cutter. The wavelength of the laser is 1.064 µm, the charging rate of the laser pulse is up to 3000 Hz, and the duration of the laser pulse is 0.05-0.3 Hz. On the other hand, after the operation, the ceramic substrate 20 is ultrasonically cleaned in the cleaning chamber.
이상과 같이, 본 발명은 TCXO용 세라믹 기판상에 실장되는 바이패스 캐패시터를 땜납으로 고정시키던 것을 세라믹 기판상의 표면에 필름 형태로 고정시킴으로 한번의 공정으로 간략화하며, 또한 레이저 절단기로 바이패스 캐패시터의 정전용량을 조정할 수 있어 다른 정전용량의 바이패스 캐패시터가 실장될 소지를 미연에 방지하여 생산성이 향상되고 제조 시간과 비용이 절감되는 효과가 있다.As described above, the present invention simplifies the one-step process by fixing the bypass capacitor mounted on the TCXO ceramic substrate by soldering the film in the form of a film on the surface of the ceramic substrate. Capacity can be adjusted to prevent the possibility of mounting bypass capacitors of different capacitances, resulting in increased productivity and reduced manufacturing time and costs.
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