KR20020049676A

KR20020049676A - 세라믹 레조네이터 제조방법

Info

Publication number: KR20020049676A
Application number: KR1020000078891A
Authority: KR
Inventors: 윤일용; 김종선
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-06-26

Abstract

본 발명의 세라믹 레조네이터 제조방법은 외부전극이 형성된 유전체층 위에 압전체층을 적층하여 제1진동공간을 형성하고, 압전체층 위에 절연케이스를 적층하여 제2진동공간을 형성한다. 유전체층과 절연케이스 위에는 외부전극이 형성되며, 블럭의 측면에 외부전극과 연결되는 측면전극을 스퍼터링방법에 의해 형성한다. 스프터링방법에 의해 Ti가 일단 적층되면, 그 위에 Ni/Sn을 적층하여 측면전극을 완성한다.

Description

세라믹 레조네이터 제조방법{A METHOD OF FABRICATING CERAMIC RESONATOR}

본 발명은 세라믹 레조네이터 제조방법에 관한 것으로, 특히 스퍼터링방법에 의해 블럭의 측면에 Ti로 이루어진 측면전극을 형성함으로써 표면실장시 고온에 의해 측면전극이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 세라믹레조네이터 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 세라믹 레조네이터는, 다결정체인 압전세라믹의 기계적 공진을 이용한 전기-기계-전기 변화 소자로 그 특성은 재료의 압전상수와 칫수등에 의해결정되며, 안정된 고유 주파수를 이용하는 발진소자 이다.

또한 각종 전자기기및 이동체 통신제품의 소형화 추세에 따른 사용자의 요구도 통신기기및 음향기기가 경박단소화도록 표면실장형(SMD: Surface Mount Dvice) 제품의 수요가 증가하고 있으며, 그 크기 또한 초박형화 되고 있기 때문에 이에 적용토록 공정을 간결화 하고 패키지화 하는 것이다.

이와같은 기술과 관련된 종래의 세라믹 레조네이터는 도1에 도시한 바와같이, 일정 특성을 갖도록 알루미나 BaTi03등의 세라믹 재료에 패턴이 일체로 형성되는 유전체층(10)과 그 상측의 압전체층(20)및 알루미나, MgTi03, 에폭시수지등의 절연성 재질로 형성되는 절연체층(30)을 순차로 적층한 적층체의 외측에 외부전극(40)및 측면적극(45)을 형성하고, 유전체층(10)에 연결되는 외부전극(40)과 측면전극(45)이 기판에 접촉되어 실장토록 적층체의 상면(50)에 마킹(M)이 일체로 형성되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 세라믹 레조네이터는, 유전체층(10)과 압전체층(20)및 절연체층(30)이 순차로 적층되어 형성되는 적층체에 외부전극(40)과 측면전극(45)을 형성한 후 기판에 실장하면 외부전극(40) 및 이에 연결되는 측면전극(45)을 통하여 전압이 압전체층(20)에 전달되어 압전체층(20)을 진동시켜 발진소자의 역활을 수행한다.

상기와 같은 구조의 세라믹 레조네이터에서는 외부전극(40)과 측면전극(45)이 연결되어 있다. 측면전극(45)은 종래에는 Ag에폭시를 스크린 인쇄한 후 약 170℃의 온도에서 1시간 건조하며, 그 위에 Ni/Sn을 도금하여 완성하였다. 그러나. 상기한 세라믹 레조네이터를 기판등에 실장할 때 상기 세라믹 레조네이터를 기판에 부착하기 위해서는 납땜기를 이용하는데, 상기 납땜기의 인두팁의 온도가 고온이기 때문에 실장시 고온의 인두팁에 의해 측면전극(45)이 떨어지게 되어 세라믹 레조네이터에 불량이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 측면전극을 스퍼터링방법에 의해 Ti를 적층 형성하여 부착력이 향상되고 고온에 의해 상기 측면전극이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 세라믹 레조네이터 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 세라믹 레조네이터 제조방법은 외부전극이 형성된 유전체층을 제공하는 단계와, 양면에 전극이 형성되며 상기 유전체층과의 사이에 제1진동공간을 형성하도록 상기 유전체층 위에 압전체층을 적층하는 단계와, 상기 압전체층과 제2진동공간을 형성하도록 상기 압전체층에 절연케이스를 형성하는 단계와, Ti를 스퍼터링방법에 의해 적층하고 상기 Ti위에 Ni/Sn을 적층하여 측면전극을 형성하는 단계로 구성된다.

도 1은 종래의 세라믹 레조네이터의 구조를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 세라믹 레조네이터의 제조방법을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 유전체층 120 : 절연케이스

130 : 압전체층 170a,170b,170c : 외부전극

179a,179b,179c : 외부전극 180a,180b : 진동공간

190a,190b,190c : 측면전극

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세라믹 레조네이터 제조방법을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 세라믹 레조네이터의 제조방법을 나타내는 도면이다. 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 우선 BaTiO₃나 PZT계 물질과 같은 세락믹재료로 이루어진 유전체층(110)의 일부 영역에 Ag페이스트를 도포하여 일정 영역에 외부 전극(170a,170b,170c)을 형성한다. 이때, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 유전체층(110)의 측단부 및 중앙영역에는 단차가 형성되어 있다. 이 단차는 후공정의 압전층과의 사이에 공간을 형성하여 상기 압전층이 진동하는 영역이다.

이어서, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 압전물질로 이루어진 압전체층(110) 하부의 측단부에 전극(175a,175b)를 형성한 후 상기 유전체층(110) 위에 적층한 후 상기 압전체층(120)의 상부 측단부에 각각 전극을 형성하고 도 2(c)에 도시된 바와 같이 측단부 및 중앙영역에 외부전극(179a,179b,179c)이 형성된 절연케이스(130)를 위치시킨다. 상기 절연케이스(130)는 일반적으로 MgTiO₃나 알루미나, 에폭시수지를 사용하여 형성한다.

상기와 같이, 배치된 유전체층(110), 압전체층(120) 및 절연케이스(130)는 실리콘을 상기 각 층의 접합부위에 실크프린터방법에 의해 도포한 후 압력을 가하여 접합한다.

상기 유전체층(110), 압전체층(120) 및 절연케이스(130)이 접합함에 따라 상기 유전체층(110)과 압전체층(120) 사이 및 압전체층(120)과 절연케이스(130) 사이에는 각각 압전체층(120)이 진동하는 진동공간(180a,180b)이 형성된다.

이후, 도 2(d)에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 레조네이터의 측면에 측면전극(190a,190b,190c)을 형성한다. 도면에는 비록 상기 세라믹 레조네이터의 단면이 도시되어 있지만, 상기 측면전극(190a,190b,190c)은 세라믹 레조네이터의 외부 표면에 형성된다. 이때, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 측면전극(190a,190b.190c)은 유전체층(110)에 형성된 외부전극(170a,170b,170c)와 절연케이스(130)에 형성된 외부전극(179a,179b,179c)에 접속되며, 또한 압전체층(120)에 형성된 전극(175a,175b,177a,177b)에도 접속되어 전압의 인가시 전기신호를 상기 압전체층(120)에 전달한다.

상기 측면전극(190a,190b,190c)는 스퍼터링방법에 의해 형성한다. 상기 스퍼터링조건은 진공챔버의 진공도 약 3.5×10^-2torr, 내부 온도 약 120℃의 온도, 질소분위기 농도 약 8.0×10^-6이며 세라믹 레조네이터의 측면전극(190a,190b,190c)으로 적층되는 타겟(target)으로는 Ti금속 또는 Ni-Cr합금을 사용한다.

상기와 같이 Ti금속 또는 Ni-Cr합금을 스퍼터링방법에 의해 적층한 후 상기 Ti금속 또는 Ni-Cr합금 위에 Ni/Sn을 통상의 습식도금법에 의해 도금하여 측면전극을 완성한다.

일반적으로 스퍼터링방법에 의해 적층되는 금속은 일반적인 스크린인쇄에 의해 적층되는 금속에 비해 각각의 층에 부착되는 부착력이 향상될 뿐만 고온에서 잘견딜 수 있기 때문에 표면실장시 고온에 의해 영향을 덜 받게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 세라믹 레조네이터는 측면전극을 스퍼터링방법을 이용하여 형성하기 때문에 종래의 스크린인쇄방법에 의해 형성되던 것에 비해 부착력이 향상되며 고온에서 파손되지 않게 된다. 따라서, 표면실장시 납땜기의 고온 인두칩에 의해 상기 측면전극이 떨어지는 것을 장지할 수 있게 되어, 결과적으로 세라믹 제조네이터에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims

외부전극이 형성된 유전체층을 제공하는 단계;

양면에 전극이 형성되며 상기 유전체층과의 사이에 제1진동공간을 형성하도록 상기 유전체층 위에 압전체층을 적층하는 단계;

상기 압전체층과 제2진동공간을 형성하도록 상기 압전체층에 절연케이스를 형성하는 단계; 및

Ti 또는 Ni-Cr합금을 스퍼터링방법에 의해 적층하고 그 위에 금속을 적층하여 측면전극을 형성하는 단계로 구성된 세라믹 레조네이터 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 유전체층은 BaTiO₃또는 PZT계 세라믹 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 절연케이스는 알루미나, MgTiO₃, 에폭시수지로 이루어진 일군으로부터 선택된 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 Ti금속 또는 Ni-Cr합금 위에 형성되는 금속은 Ni/Sn으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.