KR100891821B1 - 수정진동자 패키지 제조방법 - Google Patents

수정진동자 패키지 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수정진동자 패키지 제조방법에 관한 것으로, 상부로 개방된 일정크기의 캐비티에 수정편을 구비하는 세라믹 본체를 제공하는 단계; 일면에 테두리를 따라 접착제를 도포한 리드를 제공하는 단계; 및 상기 접착제를 매개로 상기 세라믹 본체와 상기 리드를 접촉시킨 다음 지그에 올려놓고, 마이크로 웨이브 발생 장치에 넣어 상기 지그에서 발생되는 열에 의해 상기 리드와 세라믹 본체를 접합시켜 상기 캐비티를 밀봉하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 의하면 수정진동자 패키지 제조 공정의 리드 타임을 개선하고, 이로 인해 생산성을 향상시키며, 제품의 신뢰성을 개선할 수 있다.
수정진동자, 마이크로 웨이브, 평판형 지그, 접착제

Description

수정진동자 패키지 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING OF CRYSTAL DEVICE PACKAGE}
본 발명은 수정진동자 패키지 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수정진동자 패키지 제조시 수정진동자 패키지를 밀봉하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 수정진동자는 외부에서 전압을 가하면, 수정편의 압전현상에 의해 수정편이 진동을 하고, 그 진동을 통해서 주파수를 발생시키는 장치이다. 이러한 수정진동자는 안정된 주파수를 얻을 수 있어 컴퓨터, 통신기기의 발진회로에 사용되어지며, 한단계 더 응용된 전압조정형 수정진동자(VCXO), 온도보상형 수정진동자(TCXO), 항온조정형 수정진동자(OCXO)등의 제품은 보다 세밀하게 주파수 조정을 가능하게 하며, 이와 같은 이유로 모든 신호의 기준이 되는 핵심부품으로서 사용되기도 한다.
최근 휴대폰과 같은 이동통신 단말기의 기능이 다양화되고, 복합화됨에 따라 이에 구비되는 부품도 소형화, 박형화를 요구하고 있다.
도 1은 일반적인 수정진동자 패키지를 도시한 분해 사시도로서, 이러한 수정 진동자 패키지(1)는 복수개의 세라믹시트를 적층하여 상부로 개방된 캐비티를 형성하는 세라믹 패키지(2)와, 상기 세라믹 패키지(2)의 단턱에 형성된 연결전극(3)과 페이스트(3a)를매개로 접착되는 수정편(4) 및 상기 세라믹 패키지(2)의 상부에 도전성 접착제(5a)를 매개로 덮어져 상기 캐비티를 밀봉하는 리드(lid)(5)를 포함하여 구성된다.
이러한 수정진동자 패키지(1)를 제조하는 공정은 도 2에 도시한 바와 같이, 복수개의 세라믹 시트를 적층하여 바닥면에 내부전극이 형성되고, 상부로 개방된 캐비티를 형성하는 세라믹 패키지(2)를 제공하고, 이러한 세라믹 패키지(2)의 내부에는 단턱을 형성하고, 상기 단턱에는 상기 수정편(4)의 일단을 접착하기 위한 연결전극(3)을 구비한다.
이어서, 상부면과 하부면에 여진전극(4a)이 각각 패터닝된 사각판상의 수정편(4)은 상기 세라믹 패키지(2)의 연결전극(3)에 일단이 도전성 접착제(3a)를 매개로 접착하여 탑재하고, 상기 수정편(4)의 여진전극(4a)은 얻고자 하는 공진 주파수에 맞추어 트리밍된다.
그리고, 수정편(4)이 탑재된 세라믹 패키지(2)는 상부단 테두리에 구비되는 Au/Sn과 같은 실링용 금속접착제(5a)를 매개로 하여 리드(5)를 접합함으로써, 상기 수정편(4)이 탑재되어 진동이 이루어지는 공간을 외부환경과 차단하게 된다.
그러나 상기 세라믹 패키지(2)와 상기 리드(5)를 접합하기 위해 상기 Au/Sn과 같은 실링용 금속접착제(5a)를 용융시키기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이, 실링용 금속접착제(5a)가 도포된 리드(5)와 세라믹 패키지(2)를 지그(10)에 넣고, 상 기 지그(10)를 전기적인 저항열을 이용하여 가열시킴으로써 상기 세라믹 패키지(2)와 리드(5)를 감싸는 지그(10)에서 발생되는 열에 의해 상기 실링용 금속접착제(5a)를 용융시켜 접합하였다.
이러한 전기적인 저항열을 이용해 지그를 가열하는 경우 가열시간이 오래 걸려 제조공정시간이 길어져 생산성이 떨어지고, 세라믹 패키지를 감싸는 지그에서 발생되는 열에 의해 제품 내부에 구비되는 부품들에 손상이 발생되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 그 목적은, 제조 공정의 리드타임(LEAD TIME)을 개선하여 생산성을 향상하고, 커버 실링과정에서의 제품 내부에 미치는 열스트레스를 개선하기 위한 수정 진동자 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부로 개방된 일정크기의 캐비티에 수정편을 구비하는 세라믹 본체를 제공하는 단계; 일면에 테두리를 따라 접착제를 도포한 리드를 제공하는 단계; 및 상기 접착제를 매개로 상기 세라믹 본체와 상기 리드를 접촉시킨 다음 지그에 올려놓고, 마이크로 웨이브 발생 장치에 넣어 상기 지그에서 발생되는 열에 의해 상기 리드와 세라믹 본체를 접합시켜 상기 캐비티를 밀봉하는 단계;를 포함하는 수정진동자 패키지 제조방법을 제공한다.
바람직하게 상기 지그는 마이크로 웨이브를 흡수하여 열을 발생시키는 재료로 이루어진다.
바람직하게 상기 접착제는 저융점 금속계 본드, 글라스계 본드 및 레진계 본드 중 어느 하나로 이루어진다.
바람직하게 상기 리드는 코바(kovar), 세라믹 및 플라스틱 중 어느 하나로 이루어진다.
바람직하게 상기 밀봉하는 단계에서 적재된 상기 세라믹 본체의 외부면에 가압수단을 구비한다.
바람직하게 상기 지그는 평판으로 구비된다.
바람직하게 상기 밀봉하는 단계에서 상기 리드는 그 외부면이 상기 지그와 맞닿도록 적재된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 수정 진동자 패키지 제조시 마이크로 웨이브를 이용해 지그를 발열시킴으로써 가열시간을 단축하여, 제조 공정의 리드 타임을 개선하고, 이로 인해 생산성을 향상시키며, 지그 가열시 제품의 내부에 미치는 열손상을 개선하여 제품의 신뢰성을 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 본 발명에 의한 수정 진동자 패키지 제조방법을 도시한 공정도이다.
본 발명에 의한 수정 진동자 패키지는 캐비티(112)를 갖는 세라믹 본체(110) 를 제공하는 단계;와, 리드(120)를 제공하는 단계; 및 캐비티(112)를 밀봉하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
상기 캐비티(112)를 갖는 세라믹 본체(110)를 제공하는 단계는 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 세라믹 본체(110)에 상부로 개방된 일정크기의 캐비티(112)를 구비하고, 상기 캐비티(112)에 수정편(114)을 구비하여 이루어진다.
상기 캐비티(112)에 구비되는 수정편(114)은 외부 환경 변화에 민감한 부품으로 상기 수정편(114)을 외부환경으로부터 차단하도록 상기 캐비티(112)를 밀봉하는 것이 요구되어 진다.
따라서, 상기 세라믹 본체(110)에 리드(120)를 덮어 상기 캐비티(112)를 밀봉하게 된다.
상기 리드(120)를 제공하는 단계는 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 리드(120)의 일면에 그 테두리를 따라 접착제(130)를 연속적으로 도포하여 이루어진다.
상기 리드(120)는 상기 캐비티(112)를 덮는 커버부재로 코바(kovar), 세라믹, 플라스틱 등 다양한 종류의 재질이 이용될 수 있다.
상기 리드(120)의 테두리에 도포되는 접착제(130)는 가열되면 용융되어 리드(120)와 세라믹 본체(110)를 접합시키는 결합부재이다.
여기서 상기 접착제(130)로는 Au/Sn, Ag/Cu 계의 저융점 금속계 본드, 글라스계 본드, 레진계 본드 등으로 열에 의해 용융될 수 있는 물질이 다양하게 이용될 수 있다.
상기 캐비티(112)를 밀봉하는 단계는 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 상기 접착제(130)를 매개로 상기 세라믹 본체(110)의 상단에 접착제(130)가 도포된 리드(120)를 정렬하여 적재한 다음 이를 지그(140)에 올려놓고, 마이크로 웨이브 발생장치(150)에 넣어 상기 지그(140)에서 발생되는 열에 의해 상기 세라믹 본체(110)와 리드(120)를 접합시켜 이루어진다.
여기서 상기 지그(140)는 마이크로 웨이브를 흡수하여 열을 발생시키는 재질로 이루어지는 열발생 구조물로 상기 마이크로 웨이브 발생장치(150)의 내부에 구비되는 마이크로 웨이브 발생원(152)에서 마이크로 웨이브가 발산되면 상기 지그(140)는 이를 흡수하여 열을 발생하게 된다.
이러한 지그(140)는 평판형으로 이루어질 수 있고, 상기 리드(120)가 적재된 세라믹 본체(110)를 상기 지그(140)에 적재시 상기 리드(120)의 외부면이 지그(140)와 맞닿도록 적재할 수 있다.
이에 의하여 마이크로 웨이브에 의해 가열된 상기 지그(140)로부터 발생되는 열을 상기 리드(120)를 통해 접착제(130)에 전달하여 상기 세라믹 본체(110)와 리드(120) 사이에 게재된 접착제(130)를 용융시켜 세라믹 본체(110)와 리드(120)를 결합시킬 수 있게 된다.
이때 상기 세라믹 본체(110)의 외부면에는 상기 리드(120)와 세라믹 본체(110)의 접착이 용이하도록 압력을 가하는 무게추와 같은 가압수단(W)을 구비할 수 있다.
그리고 상기 접착제(130)가 용융되어 세라믹 본체(110)와 리드(120)가 접합 된 후 이를 냉각시키면 상기 캐비티(112)가 밀봉된 수정 세라믹 패키지를 얻을 수 있게 된다.
이와 같이 수정진동자 패키지의 캐비티를 밀봉하기 위해 마이크로 웨이브를 이용해 지그를 가열하여 접착제를 용융시켜 세라믹 본체와 리드를 접합함으로써 지그의 가열시간을 단축시킬 수 있어 수정진동자 패키지 제조 공정에 있어 리드타임을 개선할 수 있다.
그리고 평판형 지그를 이용함으로써, 열이 발생되는 지그에 리드만 접촉하게 되어 제품 내부에 미치는 열에 의한 손상을 개선할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명은 특정한 실시 예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.
도 1은 일반적인 수정 진동자 패키지를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 일반적인 수정 진동자 패키지를 제조하는 공정 순서도이다.
도 3은 일반적인 수정 진동자 패키지를 제조하는 공정 중 실링하는 공정을 도시한 구성도이다.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 본 발명에 따른 수정 진동자 패키지를 제조하는 공정을 도시한 구성도이다.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
110 : 세라믹 본체 112 : 캐비티
120 : 리드 130 : 접착제
140 : 지그 150 : 마이크로 웨이브 발생장치

Claims (7)

  1. 상부로 개방된 일정크기의 캐비티에 수정편을 구비하는 세라믹 본체를 제공하는 단계;
    일면에 테두리를 따라 접착제를 도포한 리드를 제공하는 단계; 및
    상기 접착제를 매개로 상기 세라믹 본체와 상기 리드를 접촉시킨 다음 지그에 올려놓고, 마이크로 웨이브 발생 장치에 넣어 상기 지그에서 발생되는 열에 의해 상기 리드와 세라믹 본체를 접합시켜 상기 캐비티를 밀봉하는 단계;를 포함하는 수정진동자 패키지 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지그는 마이크로 웨이브를 흡수하여 열을 발생시키는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수정진동자 패키지 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접착제는 저융점 금속계 본드, 글라스계 본드 및 레진계 본드 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수정진동자 패키지 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 리드는 코바(kovar), 세라믹 및 플라스틱 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수정진동자 패키지 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 밀봉하는 단계에서 적재된 상기 세라믹 본체의 외부면에 가압수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 수정진동자 패키지 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지그는 평판으로 구비되는 것을 특징으로 하는 수정진동자 패키지 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 밀봉하는 단계에서 상기 리드는 그 외부면이 상기 지그와 맞닿도록 적재되는 것을 특징으로 하는 수정진동자 패키지 제조방법.
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