KR100506734B1 - multi-mode crystal oscillator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 개인휴대 통신에 사용되는 기준주파수 발진용 수정진동자와 클럭용 수정진동자의 기능을 복합하여 가지도록 한 다중모드 수정진동자에 관한 것이다. 본 발명은 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판을 포함하고, 상기 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판이 하나의 세라믹 패키지 내부에 배치되어 2개 모드의 주파수를 출력하는 수정진동자를 제공한다.The present invention relates to a multi-mode crystal oscillator having a combination of functions of a reference oscillation crystal oscillator and a clock crystal oscillator used in personal mobile communication. The present invention includes a crystal plate for the reference frequency and a crystal plate for the clock, the crystal plate for the reference frequency and the clock plate is disposed in one ceramic package to provide a crystal oscillator for outputting the frequency of two modes.
본 발명에 의하면 다른 모드의 주파수를 발진하는 2개의 수정진동자를 하나의 패키지에 실장하여 소형화된 수정진동자를 제공하는 효과 및 기준주파수용 수정진동자와 클럭용 수정진동자를 하나의 패키지 내에 실장하도록 하여 하나의 부품에서 다중 모드의 주파수 발진을 가능하게 하는 다중모드 수정진동자를 제공하는 효과를 제공한다.According to the present invention, two crystal oscillators for oscillating frequencies of different modes are mounted in one package to provide a miniaturized crystal oscillator, and a crystal oscillator for reference frequency and a crystal oscillator for clock are mounted in one package. It provides the effect of providing a multi-mode crystal oscillator that enables multi-mode frequency oscillation in parts of.
Description
본 발명은 다중모드 수정진동자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개인휴대 통신에 사용되는 기준주파수 발진용 수정진동자와 클럭용 수정진동자의 기능을 복합하여 가지도록 한 다중모드 수정진동자에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-mode crystal oscillator, and more particularly, to a multi-mode crystal oscillator having a combination of the functions of the reference oscillation crystal oscillator and the clock crystal oscillator used for personal mobile communication.
일반적으로 수정진동자는 주파수 발진기, 주파수 조정기, 주파수 변환기 등의 여러 용도로 사용된다. 수정진동자는 압전효과에 의한 기계적 진동을 가지는 수정판과 이를 보호하고 외부에 주파수 출력을 위한 전극이 형성된 패키지로 구성된 수동소자이다. 수정은 온도의 변화에 대하여 가장 안정적인 주파수 발진특성을 갖게 되므로, 이동통신기기와 시계, 전자기기 등에 안정적인 주파수 발진기로써 부착된다. In general, crystal oscillators are used for various purposes such as frequency oscillators, frequency regulators, and frequency converters. The crystal oscillator is a passive element consisting of a crystal plate having mechanical vibrations by the piezoelectric effect and a package in which an electrode for protecting the frequency and outputting the frequency is formed. Since the crystal has the most stable frequency oscillation characteristic against the change of temperature, it is attached as a stable frequency oscillator to a mobile communication device, a clock, and an electronic device.
수정은 고압의 오토클레이브(autoclave)에서 인공적으로 성장시키고, 결정축을 중심으로 절단하여 원하는 특성을 갖도록 크기와 모양을 가공하여 웨이퍼(wafer) 형태로 제작하게 된다. 이때 수정은 낮은 위상 노이즈(phase noise)와 높은 Q 값, 그리고 시간과 환경변화에 대한 낮은 주파수 변화율을 갖도록 형성되어야 한다. The crystal is artificially grown in a high-pressure autoclave, cut about the crystal axis, and processed into a wafer shape by processing the size and shape to have desired characteristics. The correction must be made to have low phase noise, high Q values, and low frequency change rates over time and environmental changes.
수정 웨이퍼가 수정진동자로 사용되기 위해서는 수정 웨이퍼가 패키지에 고정되어야 하고, 또한 전기적인 연결을 위해 웨이퍼의 표면에 전극을 형성하여야 한다. 또한 수정 웨이퍼는 외부의 전기적 소자들과 연결되어야 하고, 이를 위해 패키지와 수정 웨이퍼를 도전성의 접착제로 접착시키게 된다. 이때 수정진동자의 우수한 진동효율과 외부의 충격에 대한 신뢰성 확보를 위해 충분한 접착영역을 확보해야 한다. In order for a quartz wafer to be used as a crystal oscillator, the quartz wafer must be fixed in a package and an electrode must be formed on the surface of the wafer for electrical connection. In addition, the quartz wafer must be connected to external electrical components, and for this purpose, the package and the quartz wafer are bonded with a conductive adhesive. At this time, sufficient adhesion area should be secured to secure excellent vibration efficiency of crystal oscillator and reliability against external impact.
그리고, 패키지에 고정된 수정웨이퍼를 외부의 환경과 오염물질로부터 보호하기 위하여 밀봉하게 된다. 수정발진기는 외부의 환경적 변화와 오염 등에 의하여 동작효율과 품질에 큰 영향을 받게 되는데, 이 때문에 수정 패키지의 누설율(leak rate)이 매우 낮게 되도록 밀봉되어야 한다. 이를 위하여 세라믹 패키지 위에 금속제의 리드(lid)지지층을 접착시켜 놓은 후, 상기 리드지지층과 동일한 재질의 리드를 덮어 전기적인 용접을 통해 밀봉시킨다. 이때 세라믹과 금속, 금속과 금속 간의 접착부위에서의 기밀성이 매우 중요하게 되며, 외부로부터의 오염물질이 유입되는 경우에는 신뢰성 등의 여러 특성이 악화되는 문제가 발생하게 된다. Then, the crystal wafer fixed to the package is sealed to protect it from external environment and contaminants. The crystal oscillator is greatly influenced by the operational efficiency and quality due to external environmental changes and contamination, and therefore, the crystal oscillator must be sealed so that the leak rate of the crystal package is very low. For this purpose, a lid support layer made of metal is adhered to the ceramic package, and then a lid of the same material as that of the lead support layer is covered and sealed by electrical welding. At this time, the airtightness at the bonding portion between the ceramic and the metal, the metal and the metal becomes very important, and when a pollutant from the outside is introduced, various problems such as reliability deteriorate.
최근 개인 휴대 통신 및 무선통신기의 발달로 인해 개인 휴대 단말기와 무선기기의 소형화로 인하여 주변 소자들의 소형화가 급격히 이루어지고 있다. 반면에 수정진동자는 주변소자들에 비하여 용량이 비교적 크게 된다. 이는 수정진동자가 외부와의 전기적, 기계적 연결의 한계성과 수정 웨이퍼의 소형화의 한계에 의하여 수정진동자의 공간적 제약이 증가하기 때문이다. 특히 온도보상형 수정진동자(TCXO)의 패키지에 장착되는 수정진동자는 전체 부피가 더 크게 되어, 그 소형화의 요구가 더욱 커지고 있으며, 이에 맞추어 기존 수정진동자의 소형화 및 슬림화 기술이 더욱 필요해지고 있다. Recently, due to the development of personal mobile communication and wireless communication devices, miniaturization of peripheral devices has been rapidly made due to the miniaturization of personal mobile terminals and wireless devices. On the other hand, the crystal oscillator has a relatively large capacity compared to the surrounding elements. This is because the crystal oscillator increases the spatial constraints of the crystal oscillator due to the limitation of electrical and mechanical connection with the outside and the miniaturization of the crystal wafer. In particular, the crystal oscillator mounted on the package of the temperature compensated crystal oscillator (TCXO) has a larger overall volume, and the demand for miniaturization thereof becomes larger, and accordingly, the miniaturization and slimming technology of the existing crystal oscillator is required.
더구나, 종래의 수정진동자는 이동통신기기에서 사용되는 기준 주파수용 수정진동자와 클럭용 수정진동자를 각각 따로 사용하였다. 각각의 주파수 특성을 나타내는 수정은 패키지의 내부에 도전성의 접착제로 실장되고, 이와 연결되는 수정 표면에는 전극을 형성하여 외부에 수정의 기계적 진동에 의해 발생하는 주파수를 출력하도록 구성하였다. 도 1은 상기와 같이 두가지 기능의 수정진동자가 별도로 사용되는 종래의 이동통신 기기의 신호처리 다이아그램이다. In addition, the conventional crystal oscillator used the crystal oscillator for the reference frequency and the clock crystal oscillator used in the mobile communication device separately. Crystals showing the respective frequency characteristics were mounted to the inside of the package with a conductive adhesive, and formed on the surface of the crystal connected to the electrode to configure the output to the frequency generated by the mechanical vibration of the crystal to the outside. 1 is a signal processing diagram of a conventional mobile communication device in which a crystal oscillator having two functions is used as described above.
도 1에서, 안테나(110)를 통해 수신되는 신호는 송수신부(120)로 전달되며, 송수신부(120)에서는 기준주파수용 수정진동자(101)에서 발진하는 기준주파수를 증폭시키는 발진부(125)를 통해 송수신회로부(123)에서 송수신 신호를 처리한다. 이와 같은 신호는 다시 베이스 밴드 처리부(130)로 보내지며, 베이스 밴드 처리부(130)에서는 전달되는 신호를 베이스 밴드(기저대역)로 생성하게 된다. 다시, 베이스 밴드 신호는 제어부(140)로 보내지며, 제어부(140)에서는 베이스 밴드 신호를 복조 및 복원 과정을 거쳐서 음성, 영상 등의 원 신호로 복원하여 필요한 곳에 보낸다. 이때 신호의 동작 클럭 신호를 발진하는 클럭용 수정진동자(201)가 사용된다. In FIG. 1, a signal received through the antenna 110 is transmitted to the transceiver 120, and the transceiver 120 amplifies an oscillator 125 that amplifies the reference frequency oscillated by the crystal oscillator 101 for the reference frequency. The transmission and reception circuit unit 123 processes the transmission and reception signals. The signal is sent back to the baseband processor 130, and the baseband processor 130 generates the transmitted signal as a baseband (baseband). In addition, the baseband signal is sent to the control unit 140, and the control unit 140 restores the baseband signal to an original signal such as voice and video through a demodulation and restoration process, and sends the baseband signal to a necessary place. At this time, a clock crystal oscillator 201 for oscillating the operation clock signal of the signal is used.
이상과 같은 이동 통신용 신호처리 시스템에서 기준주파수용 수정진동자 및 클럭용 수정진동자가 함께 사용되는데, 최근 이동통신 기기의 소형화에 따라서 그에 탑재되는 부품 역시 소형화되는 추세에 있으며, 특히 상기와 같은 수정진동자의 크기의 소형화는 더욱 중요한 문제가 된다. In the above-mentioned signal processing system for mobile communication, a crystal oscillator for reference frequency and a crystal oscillator for clock are used together. Recently, according to the miniaturization of mobile communication devices, components mounted thereon also tend to be miniaturized. Miniaturization of size becomes a more important problem.
도 2는 종래의 기준주파수용 수정판 실장 패키지의 단면도(a), 평면도(b), 및 저면도(c)이다. 도 2(a) 내지 (c)에서, 수정진동자의 패키지는 바닥면을 구성하는 베이스층(102)을 포함하게 되고, 베이스층(102) 상에 수정(100)을 지지하는 버퍼층(104)이 형성된다. 또한 버퍼층(104) 위에는 수정진동자의 진동공간을 확보함과 동시에 버퍼층(104)과의 절연을 시키도록 하는 절연층(106)이 형성된다. 상기 베이스층(102)과 버퍼층(104), 절연층(106)은 모두 세라믹으로 형성되며, 특히 버퍼층(104)의 상부면에는 수정진동자와 전기적으로 연결되는 내부전극(112)이 도포된다. 버퍼층(104)은 수정의 안정적인 발진 및 외부충격으로부터 수정을 보호하고 외부단자와의 연결을 위한 전극의 역할을 하게 된다. 상기 버퍼층(104)의 전극(112)에는 도전성 접착제(109)를 통해 수정(100)이 부착되며, 전극과 전기적으로 연결된다. 상기 절연층(106)의 상부에는 세라믹 패키지의 덮개 역할을 하는 리드(110)를 지지하는 리드지지층(108)이 형성되고, 리드지지층(108) 상에 리드(110)가 밀봉을 위해 덮여진다. 2 is a cross-sectional view (a), a plan view (b), and a bottom view (c) of a conventional quartz plate mounting package for a reference frequency. 2 (a) to 2 (c), the package of the crystal oscillator includes a base layer 102 constituting the bottom surface, and a buffer layer 104 supporting the crystal 100 on the base layer 102 is provided. Is formed. In addition, an insulating layer 106 is formed on the buffer layer 104 to secure a vibration space of the crystal oscillator and to insulate the buffer layer 104 from each other. The base layer 102, the buffer layer 104, and the insulating layer 106 are all formed of ceramic. In particular, an upper electrode of the buffer layer 104 is coated with an internal electrode 112 electrically connected to the crystal oscillator. The buffer layer 104 protects the crystal from stable oscillation and external impact of the crystal and serves as an electrode for connection with an external terminal. The crystal 100 is attached to the electrode 112 of the buffer layer 104 through the conductive adhesive 109, and is electrically connected to the electrode. A lead support layer 108 supporting the lead 110 serving as a cover of the ceramic package is formed on the insulating layer 106, and the lead 110 is covered on the lead support layer 108 for sealing.
도 3은 종래의 클럭용 수정판 실장 패키지의 단면도(a), 평면도(b), 및 저면도(c)이다. 도 3에서, 바닥면을 구성하는 베이스층(202), 베이스층(202) 상에 수정(200)을 지지하는 버퍼층(204), 및 버퍼층(204) 상의 리드지지층(206)은 상기 도 1에서의 베이스층(102), 버퍼층(104) 및 리드지지층(108)과 동일한 기능을 한다. 버퍼층(204)은 수정진동자의 진동공간을 확보할 수 있도록 소정의 높이로 형성되며, 또한 그 상부면에 수정진동자와 전기적으로 연결되는 내부전극(212)이 도포된다. 버퍼층(204)은 수정의 안정적인 발진 및 외부충격으로부터 수정을 보호하고 외부단자와의 연결을 위한 전극의 역할을 하게 된다. 상기 리드지지층(206) 상에 리드(210)가 밀봉을 위해 덮여진다. 3 is a sectional view (a), a plan view (b), and a bottom view (c) of a conventional quartz crystal mounting package. In FIG. 3, the base layer 202 constituting the bottom surface, the buffer layer 204 supporting the crystal 200 on the base layer 202, and the lead supporting layer 206 on the buffer layer 204 are illustrated in FIG. 1. Functions as the base layer 102, the buffer layer 104, and the lead support layer 108. The buffer layer 204 is formed at a predetermined height so as to secure a vibration space of the crystal oscillator, and an internal electrode 212 electrically connected to the crystal oscillator is coated on an upper surface thereof. The buffer layer 204 protects the crystal from stable oscillation and external shock of the crystal and serves as an electrode for connection with an external terminal. The lid 210 is covered on the lid support layer 206 for sealing.
도 2에서와 같은 종래의 수정진동자는 베이스층에서 최상부의 리드까지 총 5개의 층으로 구성되어 그 크기를 소형화하는데 어려움이 있게 되며, 또한 도 2 및 도 3과 같은 종래의 수정진동자를 통해서는 두가지 기능을 동시에 수행하는 하나의 패키지로 형성하는 것이 불가능하게 되는 문제가 있었다. The conventional quartz crystal oscillator as shown in FIG. 2 has a total of five layers from the base layer to the uppermost lead, which makes it difficult to reduce the size thereof, and also through the conventional quartz crystal oscillator as shown in FIGS. 2 and 3 There was a problem that it was impossible to form a single package that simultaneously performs a function.
따라서, 상기와 같이 다른 모드의 주파수를 발진하는 수정진동자 패키지를 하나의 패키지 내에 2개의 수정진동자를 실장시켜 다중모드의 주파수를 발진할 수 있도록 하는 새로운 구조의 패키지가 당 기술분야에서 요구되었다. Accordingly, there is a need in the art for a package having a new structure that allows two crystal oscillators to be mounted in one package to oscillate multiple modes of oscillation in one package.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다른 모드의 주파수를 발진하는 2개의 수정진동자를 하나의 패키지에 실장하여 소형화된 수정진동자를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide two crystal oscillators for oscillating frequencies of different modes in one package, thereby providing a miniaturized crystal oscillator.
또한 본 발명은 기준주파수용 수정진동자와 클럭용 수정진동자를 하나의 패키지 내에 실장하도록 하여 하나의 부품에서 다중 모드의 주파수 발진을 가능하게 하는 다중모드 수정진동자를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a multi-mode crystal oscillator for mounting the crystal oscillator for the reference frequency and the crystal oscillator for the clock in one package to enable multi-mode frequency oscillation in one component.
또한, 본 발명은 다중 모드 수정진동자의 적층되는 세라믹 층의 수를 줄여서 패키지를 소형화하며, 세라믹 패키지를 소형화하면서도 내부 실장부분의 진공도의 차이에 따른 전체적인 휨 현상 발생을 방지하고, 충분한 강도를 제공할 수 있는 다중모드 수정진동자를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention can reduce the number of laminated ceramic layers of the multi-mode crystal oscillator to reduce the size of the package, while miniaturizing the ceramic package to prevent the overall bending phenomenon caused by the difference in the degree of vacuum of the inner mounting portion, and provide sufficient strength It is an object of the present invention to provide a multimode crystal oscillator.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판을 포함하고, 상기 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판이 하나의 세라믹 패키지 내부에 배치되어 2개 모드의 주파수를 출력하는 다중모드 수정진동자를 제공한다.As a construction means for achieving the above object, the present invention includes a correction plate for the reference frequency and the clock plate, the correction plate for the reference frequency and the clock plate is disposed in one ceramic package frequency of two modes It provides a multimode crystal oscillator that outputs.
바람직하게는, 상기 세라믹 패키지는 베이스층; 상기 베이스층의 주연부 상에 형성되고, 내부단자가 형성되는 적어도 하나의 버퍼층; 상기 버퍼층의 주연부에 상기 버퍼층의 내부단자와 일정간격 이격되어 형성되는 적어도 하나의 지지층; 및 상기 수정판 실장부위를 밀봉하기 위하여 상기 지지층에 덮여지는 적어도 하나의 리드;를 포함하며, 상기 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판에는 상기 버퍼층의 내부단자와 전기적으로 연결되는 전극이 형성되고, 상기 적어도 하나의 버퍼층 상에 진동가능하도록 실장되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the ceramic package comprises a base layer; At least one buffer layer formed on a periphery of the base layer and having internal terminals formed thereon; At least one support layer formed at a peripheral portion of the buffer layer to be spaced apart from an internal terminal of the buffer layer by a predetermined distance; And at least one lead covered by the support layer to seal the quartz plate mounting portion, wherein the reference frequency crystal plate and the clock crystal plate are formed with electrodes electrically connected to internal terminals of the buffer layer. It is mounted so as to be vibrable on one buffer layer.
바람직하게는, 상기 세라믹 패키지는 내부에 1개의 공간을 형성하고, 상기 공간에 상기 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판이 함께 배열되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the ceramic package forms a space therein, and the reference frequency correction plate and the clock correction plate are arranged together in the space.
바람직하게는, 상기 세라믹 패키지는 내부에 2개의 공간을 형성하고, 상기 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판이 서로 다른 공간에 배열되는 것을 특징으로 하며, 이때, 상기 2개의 공간은 상기 베이스층을 경계로 구분되어 형성되며, 상기 베이스층에 형성되는 관통홀을 통해 서로 연결되어 동일한 진공상태를 형성하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the ceramic package has two spaces formed therein, wherein the reference frequency correction plate and the clock correction plate are arranged in different spaces, wherein the two spaces border the base layer. It is formed by being divided into, it is characterized in that connected to each other through the through-hole formed in the base layer to form the same vacuum state.
바람직하게는, 상기 기준주파수용 수정판은 상기 클럭용 수정판보다 높은 대역의 주파수를 출력하고, 상기 클럭용 수정판은 저주파대역의 주파수를 물리적으로 생성하는 소리굽쇠 형태인 것을 특징으로 한다.Preferably, the reference frequency correction plate outputs a frequency of a higher band than the clock correction plate, the clock correction plate is characterized in that the tuning fork form to physically generate the frequency of the low frequency band.
또한, 본 발명은 수정진동자에 있어서, 외부단자가 형성되는 베이스층; 상기 베이스층의 주연부 상에 형성되고, 상면에 상기 베이스층의 외부단자와 전기적으로 연결되는 두쌍의 내부단자가 형성되며, 상기 두쌍의 내부단자는 일측 및 타측에 서로 대각방향을 이루도록 배열되는 버퍼층; 상기 버퍼층의 내부단자와 전기적으로 연결되는 전극이 형성되고, 상기 버퍼층 상에 진동가능하도록 실장되는 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판; 상기 버퍼층의 주연부에 상기 버퍼층의 내부단자와 일정간격 이격되어 형성되는 지지층; 및 상기 수정판 실장부위를 밀봉하기 위하여 상기 지지층에 덮여지는 리드;를 포함하는 다중모드 수정진동자를 제공한다.The present invention also provides a crystal oscillator, comprising: a base layer having an external terminal formed thereon; A buffer layer formed on a periphery of the base layer and having two pairs of internal terminals electrically connected to external terminals of the base layer on an upper surface thereof, wherein the two pairs of internal terminals are arranged to be diagonal to each other on one side and the other side; An electrode electrically connected to an internal terminal of the buffer layer, the quartz plate for reference frequency and the clock plate being mounted on the buffer layer so as to vibrate; A support layer formed at a peripheral portion of the buffer layer to be spaced apart from an internal terminal of the buffer layer by a predetermined distance; And a lid covered by the support layer to seal the quartz plate mounting portion.
바람직하게는, 상기 베이스층의 중앙부에는 상기 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판을 지지할 수 있도록 지지부가 형성되는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 지지층과 리드는 금속재인 것을 특징으로 한다. Preferably, the center portion of the base layer is characterized in that the support portion is formed to support the reference frequency correction plate and the clock correction plate. Preferably, the support layer and the lead is characterized in that the metal material.
또한 바람직하게는, 상기 베이스층과 상기 버퍼층 사이에는 텅스텐 금속 접착층이 형성되어 상기 베이스층과 상기 버퍼층을 서로 접착시키는 것을 특징으로 하며, , 상기 수정판은 도전성 접착제를 통해 상기 버퍼층의 일측 상에 접착되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, a tungsten metal adhesive layer is formed between the base layer and the buffer layer to bond the base layer and the buffer layer to each other, wherein the quartz plate is adhered on one side of the buffer layer through a conductive adhesive. It is characterized by.
또한 바람직하게는, 상기 베이스층의 외부단자와 상기 버퍼층의 내부단자는 상기 베이스층 및 상기 버퍼층에 형성되는 비아홀을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다. Also preferably, the outer terminal of the base layer and the inner terminal of the buffer layer may be electrically connected through via holes formed in the base layer and the buffer layer.
또한 본 발명은 수정진동자에 있어서, 중앙에 관통홀이 형성된 베이스층; 상기 베이스층의 상부 주연부 상에 형성되고, 한쌍의 내부단자가 형성되는 제1 버퍼층; 상기 베이스층의 하부 주연부 상에 형성되고, 한쌍의 내부단자가 형성되는 제2 버퍼층; 상기 제1 및 제2 버퍼층의 내부단자와 전기적으로 연결되는 전극이 형성되고, 상기 제1 및 제2 버퍼층 상에 진동가능하도록 실장되는 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판; 상기 제1 및 제2 버퍼층의 주연부에 상기 제1 및 제2 버퍼층의 내부단자와 일정간격 이격되어 형성되는 제1 및 제2 지지층; 상기 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판 실장부위를 밀봉하기 위하여 상기 제1 및 제2 지지층에 덮여지는 제1 및 제2 리드; 및 상기 제2 리드의 일측 및 그에 대응하는 타측에 평행하게 형성되고, 상기 내부단자와 전기적으로 연결되는 외부단자가 형성되는 외부단자층;을 포함하는 다중모드 수정진동자를 제공한다.The present invention also provides a crystal oscillator, comprising: a base layer having a through hole formed in the center thereof; A first buffer layer formed on an upper periphery of the base layer and having a pair of internal terminals formed thereon; A second buffer layer formed on the lower periphery of the base layer and having a pair of internal terminals formed thereon; A correction plate for a reference frequency and a clock plate for forming an electrode electrically connected to internal terminals of the first and second buffer layers, and mounted on the first and second buffer layers so as to vibrate; First and second support layers formed at peripheral edges of the first and second buffer layers at regular intervals from internal terminals of the first and second buffer layers; First and second leads covered by the first and second support layers to seal the quartz plate for the reference frequency and the quartz plate for the clock; And an external terminal layer formed parallel to one side of the second lead and the other side corresponding thereto and having an external terminal electrically connected to the internal terminal.
바람직하게는, 상기 지지층과 리드는 금속재인 것을 특징으로 하며, 상기 베이스층과 상기 버퍼층 사이에는 텅스텐 금속 접착층이 형성되어 상기 베이스층과 상기 버퍼층을 서로 접착시키는 것을 특징으로 한다.Preferably, the support layer and the lead is characterized in that the metal material, a tungsten metal adhesive layer is formed between the base layer and the buffer layer is characterized in that the base layer and the buffer layer adhere to each other.
또한 바람직하게는, 상기 수정판은 도전성 접착제를 통해 상기 버퍼층의 일측 상에 접착되는 것을 특징으로 하며, 상기 외부단자와 상기 내부단자는 상기 각 층들에 형성되는 비아홀을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다. Also preferably, the quartz plate may be bonded onto one side of the buffer layer through a conductive adhesive, and the external terminal and the internal terminal may be electrically connected through via holes formed in the respective layers. .
이하 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명에 의한 다중모드 수정진동자를 사용한 경우의 이동통신 기기의 신호처리 다이아그램이다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 4 is a signal processing diagram of a mobile communication device when using a multi-mode crystal oscillator according to the present invention.
도 4에서, 안테나(2)를 통해 수신되는 신호는 송수신부(3)로 전달되며, 송수신부(3) 및 제어부(7)에서 신호를 처리하는데 있어서 본 발명에 의한 다중 모드 수정진동자 패키지(1)를 사용하게 된다. 송수신부(3)에서는 발진부(4)를 거쳐 송수신회로부(5)에서 신호를 선택하게 되며, 베이스 밴드 처리부(6)를 거쳐 제어부(7)로 신호를 보낸다. 본 발명에 의한 다중 모드 수정진동자(1)는 하나의 패키지 내에서 두개의 모드의 주파수 발진을 하기 때문에 상기 송수신부(3) 및 제어부(7)에서 필요한 각각의 수정진동자를 하나의 부품으로 패키지화하여 사용할 수 있게 되어, 부품의 실장면적을 줄일 수 있고, 전체적인 이동통신 기기의 소형화도 가능하게 되는 장점을 제공한다. In FIG. 4, a signal received through the antenna 2 is transmitted to the transceiver 3, and the multi-mode crystal oscillator package 1 according to the present invention in processing the signal in the transceiver 3 and the controller 7. Will be used. The transceiver 3 selects a signal from the transceiver circuit 5 via the oscillator 4 and sends a signal to the controller 7 via the baseband processor 6. Since the multi-mode crystal oscillator 1 according to the present invention oscillates two modes in one package, each crystal oscillator required by the transceiver 3 and the controller 7 is packaged into one component. It can be used to reduce the mounting area of the components, and to provide an advantage of miniaturization of the overall mobile communication device.
기준주파수 생성용 수정판은 예를 들어 13.00 MHz 또는 26.00 MHz 등 그 사용주파수가 고주파에 해당한다. 또한 클럭용 수정판은 32.768KHz와 같이 그 사용주파수가 저주파에 해당한다. 수정판의 두께는 T = (√(C/ρ))/2F 의 식에 의해 산출된다. 이때 C=29.3 X 109 이고, ρ는 밀도이다.Modifications for the generation of reference frequencies, for example 13.00 MHz or 26.00 MHz, the frequency of use corresponds to the high frequency. Also, the revision for clock has a low frequency, such as 32.768KHz. The thickness of the quartz plate is calculated by the formula T = (√ (C / ρ)) / 2F. Where C = 29.3 X 10 9 and ρ is the density.
13 MHz 일때의 수정편의 두께는 0.08mm 인데, 32.768 KHz 이면 그 두께가 너무 두꺼워져서 면진동형태의 수정편을 사용하지 못하게 된다. 따라서 저주파용으로는 소리굽쇠 형태의 수정진동자를 사용하게 된다. 즉, 면진동이 아닌 소리굽쇠 형태에 따른 진동의 특징은 저주파 대역의 주파수를 물리적으로 생기도록 하게 된다. 한편, 수정편의 두께진동은 그 두께가 매우 얇아서 수 MHz 대의 주파수를 생성하게 된다. At 13 MHz, the thickness of the crystal is 0.08 mm. At 32.768 KHz, the thickness is so thick that it is impossible to use the surface vibration crystal. Therefore, for low frequency, a tuning fork crystal oscillator is used. That is, the characteristics of the vibration according to the tuning fork type rather than the surface vibration cause the frequency of the low frequency band to be physically generated. On the other hand, the thickness vibration of the crystal piece is so thin that it generates a frequency of several MHz band.
도 5는 본 발명에 의한 다중모드 수정진동자의 제1 실시예의 단면도(a), 평면도(b) 및 저면도(c)이다. 도 6은 본 발명에 의한 다중모드 수정진동자에 수정판을 실장한 상태의 평면도이다. 5 is a sectional view (a), a plan view (b), and a bottom view (c) of a first embodiment of a multimode crystal oscillator according to the present invention. 6 is a plan view of a state in which a quartz plate is mounted on a multi-mode crystal oscillator according to the present invention.
도 5 및 도 6에서, 베이스층(12)이 패키지의 하부에 형성된다. 베이스층(12)은 바닥층을 이루고, 베이스층의 하부면에는 패키지가 메인기판과 같은 실장부위에 실장될 수 있도록 외부단자(24)가 형성된다. 베이스층(12)의 상부에는 버퍼층(14)이 형성된다. 버퍼층(14)은 상기 베이스층(12)의 주연부 상에 형성된다. 버퍼층(14)의 상면에는 상기 베이스층(12)의 외부단자와 전기적으로 연결되는 두쌍의 내부단자(22)가 형성된다. 외부단자(24)는 세라믹 패키지에 실장되는 수정판에 전원을 공급하는 역할을 하며, 세라믹 패키지의 바닥층에는 외부단자와 대응되는 위치에 비아홀(도시하지 않음)이 형성되어 있어서 상부면 까지 전기적으로 연결되어 있게 된다.5 and 6, a base layer 12 is formed at the bottom of the package. The base layer 12 forms a bottom layer, and an outer terminal 24 is formed on a lower surface of the base layer so that the package can be mounted on a mounting portion such as a main board. The buffer layer 14 is formed on the base layer 12. The buffer layer 14 is formed on the periphery of the base layer 12. Two pairs of inner terminals 22 are formed on the upper surface of the buffer layer 14 to be electrically connected to the outer terminals of the base layer 12. The external terminal 24 serves to supply power to the quartz plate mounted on the ceramic package, and a via hole (not shown) is formed at a position corresponding to the external terminal on the bottom layer of the ceramic package to be electrically connected to the upper surface. Will be.
내부단자(22)는 각 수정판(10,20)들과 전기적으로 연결되며, 한쌍의 내부단자는 상기 버퍼층(14)의 일측에 배열되고, 다른 한쌍의 내부단자는 상기 버퍼층(14)의 일측에 대응하는 타측에 배열된다. 또한 상기 한쌍의 내부단자와 다른 한쌍의 내부단자는 서로 대각방향으로 서로 교차하지 않도록 배열된다. 이는 내부단자(22)에 장착되는 수정판(10,20)이 서로 간섭하지 않고 나란히 배열되도록 하기 위함이다. The inner terminal 22 is electrically connected to each of the quartz plates 10 and 20, and a pair of inner terminals are arranged on one side of the buffer layer 14, and a pair of inner terminals are connected to one side of the buffer layer 14. It is arranged on the other side corresponding to it. In addition, the pair of inner terminals and the other pair of inner terminals are arranged so as not to cross each other in a diagonal direction. This is to allow the quartz plates 10 and 20 mounted on the inner terminal 22 to be arranged side by side without interfering with each other.
한편, 본 발명에 의한 세라믹 패키지(1)에는 기준주파수용 수정판(10)과 클럭용 수정판(20)이 같은 공간 내에 배열된다. 상기 수정판(10,20)들에는 상기 버퍼층(14)의 내부단자와 전기적으로 연결되도록 하는 전극(도시하지 않음)이 형성되어 있으며, 이들은 상기 버퍼층(14) 상에 진동가능하도록 실장된다. 상기 기준주파수용 수정판(10)은 고주파대역의 주파수를 출력하고, 클럭용 수정판(20)은 저주파 대역의 주파수를 출력하게 된다. On the other hand, in the ceramic package 1 according to the present invention, the correction plate 10 and the clock correction plate 20 for the reference frequency are arranged in the same space. Electrodes (not shown) are formed on the quartz plates 10 and 20 so as to be electrically connected to internal terminals of the buffer layer 14, and they are mounted on the buffer layer 14 to be vibrable. The crystal plate 10 for the reference frequency outputs the frequency of the high frequency band, the clock plate 20 for outputting the frequency of the low frequency band.
이와 같이 2개의 다른 모드의 주파수를 출력하기 위하여 두개의 수정판을 사용하는 세라믹 패키지를 형성하기 위해서는 내부단자(22)의 배열이 상기와 같아야 한다. 또한, 이와 같은 패키지의 크기를 좀더 소형화하기 위해서는 버퍼층(14)에 형성되는 내부단자(22)와 버퍼층(14)의 주연부에 형성되는 지지층(16) 간에 소정의 이격거리가 형성되어야 한다. 이는 버퍼층(14)의 내부단자(22)와 지지층(16)간에 절연거리를 확보하기 위한 것으로, 이의 상세한 내용은 후술하기로 한다. As such, in order to form a ceramic package using two quartz plates to output two different modes of frequency, the arrangement of the internal terminals 22 should be as described above. In addition, in order to further reduce the size of such a package, a predetermined distance should be formed between the inner terminal 22 formed in the buffer layer 14 and the support layer 16 formed at the periphery of the buffer layer 14. This is to ensure an insulation distance between the internal terminal 22 and the support layer 16 of the buffer layer 14, the details of which will be described later.
버퍼층(14)의 주연부 상에는 버퍼층(14)의 내부단자와 일정간격 이격되어 형성되는 지지층(16)이 형성된다. 지지층(16)은 리드(18)를 실장하기 위한 것이며, 버퍼층(14)에 실장되는 수정판이 진동할 수 있는 소정의 간격을 제공하기 위한 것이기도 하다. On the periphery of the buffer layer 14 is formed a support layer 16 which is formed spaced apart from the internal terminal of the buffer layer 14 by a predetermined distance. The support layer 16 is for mounting the lead 18, and also for providing a predetermined interval at which the quartz plate mounted on the buffer layer 14 can vibrate.
상기 베이스층(12)의 중앙부에는 상기 기준주파수용 수정판 및 클럭용 수정판을 지지할 수 있도록 지지부(19)가 형성된다. 지지부(19)는 수정판(10,20)들과는 직접 접촉하도록 형성되지는 않으나, 수정판(10,20)이 너무 큰 변위로 흔들리거나 이동하지 않도록 이를 방지하는 기능을 하게 된다. 이를 위해 수정판의 하부에서 수정판과 소정의 이격거리를 형성하면서 형성된다. A support 19 is formed at the center of the base layer 12 to support the reference plate and the clock plate. The support 19 is not formed to be in direct contact with the quartz plates 10 and 20, but serves to prevent the quartz plates 10 and 20 from shaking or moving with too much displacement. To this end, it is formed while forming a predetermined distance from the quartz plate at the bottom of the quartz plate.
도 5 및 도 6에서, 상기 버퍼층(14)은 상기 바닥층(12)과 동일하게 세라믹 재질로 이루어지며, 바닥층(12)과 버퍼층(14)은 이미 소결된 상태의 견고한 세라믹이기 때문에 텅스텐 금속 접착층을 통하여 서로 접착된다. 이러한 텅스텐 금속접착층은 금속재이고, 그 상하로 세라믹 재질이 위치하게 되어 서로 열팽창 계수가 다르게 되어 수정진동자에 열로 인한 전체적인 휨변형(camber)이 발생하게 되는 문제도 있었다. 5 and 6, the buffer layer 14 is made of the same ceramic material as the bottom layer 12, and since the bottom layer 12 and the buffer layer 14 is a solid ceramic in a sintered state, a tungsten metal adhesive layer is formed. Through each other. The tungsten metal adhesive layer is a metal material, and ceramic materials are positioned above and below, and thus, the coefficients of thermal expansion are different from each other, and thus, the overall oscillation of the crystal due to heat occurs in the crystal oscillator.
그러나, 본 발명에서와 같이 세라믹 층이 2개의 층만으로 구성되는 경우, 세라믹 층간에 접착을 위해 사용되는 금속접착층이 하나로 제한되어 열변형을 줄일 수 있게 된다. 종래에는 상기 버퍼층(14) 상에 또 하나의 벽을 이루는 절연층을 사용하였던바, 이러한 또하나의 세라믹 절연층과 버퍼층(102)의 접합을 위한 다른 금속접착층을 본 발명에서는 생략할 수 있는 효과도 있다. However, when the ceramic layer is composed of only two layers as in the present invention, the metal bonding layer used for bonding between the ceramic layers is limited to one, so that the thermal deformation can be reduced. Conventionally, an insulating layer forming another wall is used on the buffer layer 14, and thus another metal adhesive layer for bonding another ceramic insulating layer and the buffer layer 102 may be omitted in the present invention. There is also.
또한 본 발명에서는 버퍼층을 그대로 사용하면서 종래에 사용되던 절연층을 생략할 수 있는 구조를 제공한다. 이는 두개의 수정판을 내장하는 세라믹 패키지의 크기를 소형화시키기 위한 보다 향상된 기법을 제공한다. In addition, the present invention provides a structure capable of omitting a conventional insulating layer while using the buffer layer as it is. This provides an improved technique for miniaturizing the size of a ceramic package containing two revisions.
본 발명의 실시예에 따른 베이스층(12)의 높이는 0.13mm 이고, 이때 수정이 고정되는 버퍼층(14)의 높이는 0.1mm가 되어 전체적으로 0.23mm의 높이를 세라믹 패키지의 최하부면에서부터 유지하게 된다. 이는 수정이 안정적인 발진을 하는데 충분한 높이가 되며, 또한 수정에 가해지는 충격을 흡수할 수 있게 되는 높이가 된다. The height of the base layer 12 according to the embodiment of the present invention is 0.13mm, and the height of the buffer layer 14 to which the crystal is fixed is 0.1mm to maintain the overall height of 0.23mm from the lowermost surface of the ceramic package. This is high enough for the crystal to have a stable oscillation, and also high enough to absorb the impact on the crystal.
본 발명에 의한 버퍼층(14)의 상부에 형성되는 내부단자(22)는 버퍼층(14)의 상부에 위치하는 지지층(16)과 일정간격 이격되도록 형성된다. 지지층(16)은 버퍼층(14)보다 폭이 좁은 형태로 위치하게 되며, 또한 상기 리드(18) 및 지지층(16)은 금속재질로 형성된다. 상기 리드(18)는 지지층(16) 상에 밀봉되도록 접합되며 절연 코팅된 금속판이 되며, 이는 특히 실드 효과를 이루기 때문에 노이즈에 대한 방책이 되기도 한다. 이와 같은 리드(18)는 지지층(16)에 전기용접을 통해 적층되며, 이에 따라 지지층(16) 역시 리드와 같은 재질의 금속재로 형성된다. The internal terminal 22 formed on the buffer layer 14 according to the present invention is formed to be spaced apart from the support layer 16 positioned on the buffer layer 14 by a predetermined distance. The support layer 16 is positioned in a narrower shape than the buffer layer 14, and the lead 18 and the support layer 16 are formed of a metal material. The lead 18 is joined to be sealed on the support layer 16 and is an insulating coated metal plate, which is a measure against noise, in particular because of the shielding effect. The lead 18 is laminated on the support layer 16 through electric welding. Accordingly, the support layer 16 is also formed of a metal material of the same material as the lead.
지지층(16)은 상기 버퍼층(14) 상에 위치하며, 또한 버퍼층(14) 상에 형성되는 내부단자(22)와 서로 접촉하지 않도록 일정간격 이격되어 위치하여야 한다. 이처럼 일정 간격으로 이격되지 않는다면 금속재의 지지층(16)과 내부단자(22) 간에 쇼트(short)가 발생하고, 그 결과 지지층(16)이 접지의 역할을 제대로 수행하지 못하게 되어 수정판(10,20)이 발진하는 것을 방해하게 된다. 즉, 종래의 절연층의 역할을 지지층(16)과 내부단자(22)와의 이격거리로 대체하게 되는 것으로 볼 수 있다. The support layer 16 is positioned on the buffer layer 14 and must be spaced apart from each other so as not to contact the internal terminals 22 formed on the buffer layer 14. If not spaced at such intervals, a short occurs between the support layer 16 and the inner terminal 22 of the metal material, and as a result, the support layer 16 may not properly perform the role of grounding. This will interfere with the rash. That is, it can be seen that the role of the conventional insulating layer is replaced by the separation distance between the support layer 16 and the inner terminal 22.
수정판(10,20)은 내부단자(22)가 형성된 버퍼층 상에 도전성의 접착층(17)을 통해 고정되며, 따라서 내부단자가 형성되지 않은 버퍼층에는 별도로 고정되지 않는다. 이는 수정판의 일측만을 고정하여 타측이 자유로이 진동할 수 있도록 하기 위함이다. The quartz plates 10 and 20 are fixed through the conductive adhesive layer 17 on the buffer layer on which the internal terminals 22 are formed, and thus are not separately fixed to the buffer layer on which the internal terminals are not formed. This is to fix only one side of the correction plate so that the other side can freely vibrate.
상기와 같은 구성, 즉 종래에 사용되던 세라믹 절연층을 없애고 내부단자를 리드를 지지하는 지지층과 절연시키도록 절연영역을 형성하도록 구성하는 것에 의해 보다 박형화된 수정진동자를 제공할 수 있게 되고, 수정과 접촉하는 전극의 면적을 감소시켜 수정용기의 부유용량을 감소시키고, 패키지의 세라믹 층을 감소시켜 열용량을 줄여 덮개인 리드의 밀봉을 위한 용접 전력을 감소시키며 수정에 미치는 용접에 의한 발열 영향을 줄일 수 있게 된다. It is possible to provide a thinner crystal oscillator by eliminating the ceramic insulation layer used in the above-described structure, and forming an insulation region to insulate the internal terminal from the support layer supporting the lead. It can reduce the floating capacity of the crystal vessel by reducing the area of the electrode in contact, and reduce the heat capacity by reducing the ceramic layer of the package, reducing the welding power for sealing the lid, which is the lid, and reducing the effect of heat generated by welding on the crystal. Will be.
도 7은 본 발명에 의한 다중모드 수정진동자의 제2 실시예의 평면도(a), 단면도(b), 및 저면도(c)이고, 도 8은 도 7의 세라믹 패키지의 상부면을 도시한 사시도(a) 및 하부면을 도시한 사시도(b)이다.FIG. 7 is a plan view (a), a sectional view (b), and a bottom view (c) of a second embodiment of a multimode crystal oscillator according to the present invention, and FIG. 8 is a perspective view showing an upper surface of the ceramic package of FIG. It is a perspective view (b) which shows a) and a lower surface.
본 제2 실시예는 앞서 본 제1 실시예와 달리 수정판들이 서로 다른 공간에 배열되는 것을 특징으로 한다. 수정판들은 각각 상부에 형성되는 실장공간 및 하부에 형성되는 실장공간에 배열된다. Unlike the first embodiment, the second embodiment is characterized in that the revision plates are arranged in different spaces. The quartz plates are arranged in a mounting space formed at an upper portion and a mounting space formed at a lower portion thereof, respectively.
상기 도 7 (a) 내지 (c)에서, 베이스층(62)의 중앙에는 관통홀이 형성되어 있다. 관통홀(80)은 베이스층(62)을 사이에 두고 각각 상부 및 하부에 형성되는 공간들이 서로 같은 진공도를 유지하도록 하기 위한 구성이다. 먼저, 패키지의 전체적인 구조에 대하여 살펴본다. In FIGS. 7A to 7C, through holes are formed in the center of the base layer 62. The through hole 80 is configured to maintain the same degree of vacuum between the spaces formed in the upper and lower portions, respectively, with the base layer 62 therebetween. First, let's take a look at the overall structure of the package.
베이스층(62)의 상부 주연부 상에는 제1 버퍼층(64)이 형성된다. 제1 버퍼층(64)은 수정판(60)을 실장하기 위하여 그 상부면에 한쌍의 내부단자(67)가 형성되어 있다. 또한, 상기 베이스층(62)의 하부 주연부 상에는 제2 버퍼층(74)이 형성된다. 제2 버퍼층(74) 역시 수정판(70)을 실장하기 위하여 한쌍의 내부단자(77)가 형성되어 있게 된다. The first buffer layer 64 is formed on the upper periphery of the base layer 62. The first buffer layer 64 has a pair of internal terminals 67 formed on an upper surface thereof for mounting the quartz plate 60. In addition, a second buffer layer 74 is formed on the lower periphery of the base layer 62. The second buffer layer 74 also has a pair of internal terminals 77 formed thereon for mounting the quartz plate 70.
상기 제1 버퍼층(64) 및 제2 버퍼층(74)에는 각각 기준주파수 수정판(60) 및 클럭용 수정판(70)이 실장된다. 이들 수정판(60,70)에는 내부단자(67,77)들과 전기적으로 연결되는 전극이 형성되고, 또한 버퍼층 상에 진동가능하도록 실장된다. 상기 수정판(60,70)들은 모두 제1 실시예에서와 같이 도전성 접착층(81)을 통해 접착된다. 내부단자(67,77)들은 모두 버퍼층(64,74)의 일측에만 형성되며, 수정판(60,70)은 버퍼층(64,74)의 일측에만 접착되어 고정되며, 타측은 진동을 위해 자유단으로 형성된다. A reference frequency correction plate 60 and a clock correction plate 70 are mounted on the first buffer layer 64 and the second buffer layer 74, respectively. These quartz plates 60 and 70 are provided with electrodes which are electrically connected to the internal terminals 67 and 77 and are mounted on the buffer layer so as to be vibrated. The quartz plates 60 and 70 are all bonded through the conductive adhesive layer 81 as in the first embodiment. The internal terminals 67 and 77 are all formed on only one side of the buffer layers 64 and 74, and the quartz plates 60 and 70 are bonded and fixed only to one side of the buffer layers 64 and 74, and the other side is free to vibrate for vibration. Is formed.
한편, 상기 제1 및 제2 버퍼층(64,74)의 주연부에는 상기 내부단자(67,77)들과 일정거리 이격되어 형성되는 제1 및 제2 지지층(66,76)이 형성된다. 이들 지지층(66,76)은 제1 실시예에서와 같이 리드(82,84)가 실장되도록 하기 위한 것이다. On the other hand, first and second support layers 66 and 76 are formed at the peripheral edges of the first and second buffer layers 64 and 74 to be spaced apart from the internal terminals 67 and 77 by a predetermined distance. These support layers 66 and 76 are for allowing the leads 82 and 84 to be mounted as in the first embodiment.
제2 실시예에서는 제1 실시예에서와 달리 상부 및 하부의 공간에 각각 수정판(60,70)이 따로 실장되는 구성이다. 따라서, 상부 및 하부의 공간을 구분되어 있으며, 이때 한쪽의 진공도가 다른 쪽의 진공도와 다르게 되면 패키지 형성과정에서 패키지의 전체적인 형상이 비틀리거나 휘는 현상이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위하여 베이스층(62)의 중앙부에 관통홀(80)을 형성하게 된다. 이를 통해 양측 공간들이 서로 연결되어 동일한 진공도를 유지하도록 할 수 있게 된다. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the quartz plates 60 and 70 are separately mounted in the upper and lower spaces, respectively. Therefore, the upper and lower spaces are divided. At this time, when the degree of vacuum of one side is different from the degree of vacuum of the other side, the overall shape of the package is twisted or warped in the package forming process. In order to prevent this, the through hole 80 is formed in the center of the base layer 62. This allows both spaces to be connected to each other to maintain the same degree of vacuum.
상기 제2 지지층(76) 상에는 외부단자층(78)이 형성된다. 외부단자층(78)은 패키지가 실장되어 외부와 신호를 교환할 수 있도록 형성되는 외부단자(79)들이 형성되는 층이다. 상기 외부단자층(78)은 지지층(76)의 모서리면 중에서 일측 및 그에 대응하는 타측에만 평행하게 형성된다. 이들 외부단자층(78)은 제2 지지층(76)에 실장되는 리드(84)와 꼭 들어맞도록 형성되며, 외부 기판에 실장될 때 평평한 면을 형성하게 된다. The external terminal layer 78 is formed on the second support layer 76. The external terminal layer 78 is a layer in which the external terminals 79 are formed so that the package may be mounted to exchange signals with the outside. The outer terminal layer 78 is formed parallel to only one side and the other side of the edge surface of the support layer 76. These external terminal layers 78 are formed to fit snugly with the leads 84 mounted on the second support layer 76 and form flat surfaces when mounted on the external substrate.
이와 같은 수직구조를 갖는 제2 실시예에서는 외부단자가 상부에 형성되어 주파수 트리밍(trimming)시 프로브(probe)가 패키지를 고정하게 되어 흔들림을 방지하게 되는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 클럭용 수정판(70)을 제2 버퍼층(74)에 부착하고 주파수 조정 작업 시에, 외부단자 형성면과 수정판 부착면이 모두 같은 방향을 향하게 되어 외부단자에 핀이 접촉할 때의 압력방향과 작업 방향이 동일하게 된다. 따라서 패키지가 들리지 않고 작업대에 압착되어 흔들림이 방지될 수 있게 되는 것이다. In the second embodiment having the vertical structure as described above, an external terminal is formed on the upper portion, so that the probe is fixed to the package during frequency trimming, thereby preventing shaking. In other words, when the clock correction plate 70 is attached to the second buffer layer 74 and the frequency adjustment operation is performed, both the external terminal forming surface and the quartz plate attaching surface face the same direction, and thus the pressure direction when the pin contacts the external terminal. And work direction become the same. Therefore, the package is not lifted and pressed to the workbench can be prevented from shaking.
도 7 및 도 8에서, 상기 제1 및 제2 버퍼층(64,74)은 상기 바닥층(62)과 동일하게 세라믹 재질로 이루어지며, 텅스텐 금속 접착층을 통하여 서로 접착된다. 7 and 8, the first and second buffer layers 64 and 74 are made of the same ceramic material as the bottom layer 62, and are bonded to each other through a tungsten metal adhesive layer.
본 발명에 의한 버퍼층(64,74)의 상부에 형성되는 내부단자(67,77)는 버퍼층의 상부에 위치하는 지지층(66,76)과 일정간격 이격되도록 형성된다. 지지층(66,76)은 버퍼층(64,74)보다 폭이 좁은 형태로 위치하게 되며, 또한 상기 리드(82,84) 및 지지층(66,76)은 금속재질로 형성된다. The internal terminals 67 and 77 formed on the buffer layers 64 and 74 according to the present invention are formed to be spaced apart from the support layers 66 and 76 positioned on the buffer layer. The support layers 66 and 76 are located in a narrower shape than the buffer layers 64 and 74, and the leads 82 and 84 and the support layers 66 and 76 are formed of a metal material.
지지층(66,76)은 버퍼층(64,74) 상에 형성되는 내부단자(67,77)와 서로 접촉하지 않도록 일정간격 이격되어 위치하여야 한다. 이처럼 일정 간격으로 이격되지 않는다면 금속재의 지지층(66,76)과 내부단자(67,77) 간에 쇼트(short)가 발생하고, 그 결과 지지층이 접지의 역할을 제대로 수행하지 못하게 되어 수정판(60,70)이 발진하는 것을 방해하게 된다. The support layers 66 and 76 should be positioned at regular intervals so as not to contact the internal terminals 67 and 77 formed on the buffer layers 64 and 74. If not spaced at such intervals, a short occurs between the support layers 66 and 76 of the metal material and the internal terminals 67 and 77, and as a result, the support layer may not function properly as a ground so that the crystal plate 60, 70 may be ) Will prevent the oscillation.
본 발명에 의한 다중모드 수정진동자는 종래에 2개의 별도로 형성된 패키지를 사용하던 것을 하나의 패키지를 사용함으로써 부품의 수를 줄이고, 부품의 다기능화에 기여하게 되며, 전체적인 회로의 단순화와 이동통신 기기의 소형화를 가능하게 한다. 또한 종래의 절연층을 형성하던 세라믹 패키지와는 달리 절연층이 생략되고 버퍼층에 절연영역을 형성한 내부단자를 사용하는 구조를 채택한 본 발명은 수정진동자를 박형화시키는데 기여할 수 있게 된다. The multi-mode crystal oscillator according to the present invention reduces the number of parts and contributes to the multifunctionality of parts by using one package, which uses two separately formed packages. Enables miniaturization In addition, unlike the ceramic package in which the conventional insulating layer is formed, the present invention adopting a structure using an internal terminal in which the insulating layer is omitted and an insulating region is formed in the buffer layer can contribute to thinning the crystal oscillator.
이상과 같이 본 발명에 의하면 다른 모드의 주파수를 발진하는 2개의 수정진동자를 하나의 패키지에 실장하여 소형화된 수정진동자를 제공하는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, two crystal oscillators for oscillating frequencies in different modes are mounted in one package to provide a miniaturized crystal oscillator.
또한 본 발명은 기준주파수용 수정진동자와 클럭용 수정진동자를 하나의 패키지 내에 실장하도록 하여 하나의 부품에서 다중 모드의 주파수 발진을 가능하게 하는 다중모드 수정진동자를 제공하는 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect of providing a multi-mode crystal oscillator that enables the oscillation of the crystal oscillator for the reference frequency and the clock oscillator in one package to enable the multi-mode frequency oscillation in one component.
또한, 본 발명은 다중 모드 수정진동자의 적층되는 세라믹 층의 수를 줄여서 패키지를 소형화하며, 세라믹 패키지를 소형화하면서도 내부 실장부분의 진공도의 차이에 따른 전체적인 휨 현상 발생을 방지하고, 충분한 강도를 제공할 수 있는 수정진동자의 세라믹 패키지 구조를 제공하는 효과가 있다. In addition, the present invention can reduce the number of laminated ceramic layers of the multi-mode crystal oscillator to reduce the size of the package, while miniaturizing the ceramic package to prevent the overall bending phenomenon caused by the difference in the degree of vacuum of the inner mounting portion, and provide sufficient strength There is an effect to provide a ceramic package structure of the crystal oscillator.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다. While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be understood that various changes and modifications can be made in the art without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.
도 1은 종래의 이동통신 기기의 신호처리 다이아그램이다. 1 is a signal processing diagram of a conventional mobile communication device.
도 2는 종래의 기준주파수용 수정판 실장 패키지의 단면도(a), 평면도(b), 및 저면도(c)이다. 2 is a cross-sectional view (a), a plan view (b), and a bottom view (c) of a conventional quartz plate mounting package for a reference frequency.
도 3은 종래의 클럭용 수정판 실장 패키지의 단면도(a), 평면도(b), 및 저면도(c)이다. 3 is a sectional view (a), a plan view (b), and a bottom view (c) of a conventional quartz crystal mounting package.
도 4는 본 발명에 의한 다중모드 수정진동자를 사용한 경우의 이동통신 기기의 신호처리 다이아그램이다. 4 is a signal processing diagram of a mobile communication device when using a multi-mode crystal oscillator according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 다중모드 수정진동자의 제1 실시예의 단면도(a), 평면도(b) 및 저면도(c)이다. 5 is a sectional view (a), a plan view (b), and a bottom view (c) of a first embodiment of a multimode crystal oscillator according to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 다중모드 수정진동자에 수정판을 실장한 상태의 평면도이다. 6 is a plan view of a state in which a quartz plate is mounted on a multi-mode crystal oscillator according to the present invention.
도 7은 본 발명에 의한 다중모드 수정진동자의 제2 실시예의 단면도(a), 평면도(b), 및 저면도(c)이다.7 is a sectional view (a), a plan view (b), and a bottom view (c) of a second embodiment of a multimode crystal oscillator according to the present invention.
도 8은 도 7의 세라믹 패키지의 상부면을 도시한 사시도(a) 및 하부면을 도시한 사시도(b)이다. FIG. 8 is a perspective view (a) showing a top surface and a bottom view (b) of a bottom surface of the ceramic package of FIG. 7.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
10: 기준주파수용 수정판 20: 클럭용 수정판10: revision for reference frequency 20: revision for clock
12: 베이스층 14: 버퍼층12: base layer 14: buffer layer
16: 지지층 18: 리드16: support layer 18: lead
22: 내부단자 24: 외부단자22: internal terminal 24: external terminal
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