CN100466121C - 集成电子部件 - Google Patents

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Abstract

一种集成电子部件包括结合了电路元件和/或其表面装配着电路元件的陶瓷基片，和装配在陶瓷基片上的金属外壳。在与陶瓷基片的上表面的边角相对的位置处，在金属外壳的面向基片段中形成凹口。所述凹口具有锥形，其锥形具有相对于基片的上表面的钝角。所述凹口可以是基本圆形的弧形。具有凹口的面向基片段无缝地连接到金属外壳的侧段，在凹口附近弯曲，并以悬臂方式由弯曲部分支撑。

Description

集成电子部件
发明背景
发明领域
本发明涉及集成电子部件，尤其涉及一种集成电子部件，其中金属外壳装配在陶瓷基片上，该陶瓷基片结合了电路元件和/或具有电路元件装配其上。
相关技术描述
日本未审查的专利申请公开No.2002-353071中揭示的集成电子部件已知为一种集成电子部件，它结合了诸如电容和电感的电路元件，和/或有这种电路元件装配其上。参考图5，这种集成电子部件具有置于基片1上的金属外壳5，基片1由多个层叠的陶瓷片构成。
基片1结合电路元件(未示出)在其内部并有电路元件4在其顶面上，外部电极2在其前部和背部，以及外部电极3在其侧表面上。具有基本盒状的金属外壳5置于基片1上。从金属外壳5的前后表面上突出的末端6与外部电极2焊接以便与其电气连接。
在这些集成电子部件中，金属外壳5常受到外部向下的力A。例如，在将金属外壳装配到基片1上期间，成品的电气特性测量期间，或将成品安装在接线板上期间，该过程中使用的工具下推金属外壳5的上表面。因此，将受外力A影响的金属外壳5的底边推向基片1的上表面，从而不利地引起在基片1的上表面的边角1a的碎片或裂缝。
由力A引起的应力趋于集中在基片上表面的边角1a上。此外，边角1a也是基片1最薄弱的部分，因此易于损坏。
发明概述
为了解决上述问题，本发明的优选实施例提供了一种集成电子部件，其陶瓷基片不被施加到集成电子部件的金属外壳上的外力所破坏。
根据本发明的第一优选实施例，一种集成电子部件包括结合了电路元件和/或其上装配有电路元件的陶瓷基片，和具有至少上段和面向基片段并安装在陶瓷基片上的金属外壳。面向基片段的底边与陶瓷基片的上表面相对。在与陶瓷基片的上表面的边角相对的位置处，在面向基片段中形成凹口，且所述凹口具有锥形，该锥形具有相对于面向基片段的底边的钝角。
根据本发明的第二较佳实施例，一种集成电子部件包括结合了电路元件和/或其上装配有电路元件的陶瓷基片，和具有至少上段和面向基片段并安装在陶瓷基片上的金属外壳。面向基片段的底边与陶瓷基片的上表面相对。在与陶瓷基片的上表面的边角相对的位置处，在面向基片段中形成凹口，且所述凹口优选具有基本圆形的弧形。
根据本发明的第一较佳实施例，凹口形成在面向基片段上与陶瓷基片的上表面的边角相对的位置处，且该凹口具有锥形，该锥形具有相对于面向基片段的底边的钝角。根据本发明的第二较佳实施例，凹口优选具有基本圆形的弧形。因此，当向下的外力施加到金属外壳上时，这些凹口广泛地分布推力。结果，不会在基片的上表面的边角处引起诸如碎片或裂缝之类的损坏，其中所述边角处是压力集中点并是较薄弱的点。
特别是，根据本发明的第一和第二较佳实施例，金属外壳的面向基片段优选在与陶瓷基片的上表面的边角相对的位置处无缝地连接到金属外壳的侧段，所述面向基片段具有面向基片段的上边和上段之间的间隔，且面向基片段由具有侧段的边缘以悬臂方式支持。通过该间隔，面向基片段可以弹性形变，从而在向下的外力施加到金属外壳上时更有效地分布推力。
通过参考附图和以下优选实施例的详细描述，本发明的其它特点、元素、特征和优点将变得更加明显。
附图概述
图1示出根据本发明第一较佳实施例的集成电子部件，其中图1A是前视图，图1B是侧正视图；
图2示出根据本发明第一较佳实施例的金属外壳，其中图2A是平面图，图2B是前视图，图2C是侧正视图；
图3是将外力施加到金属外壳上时根据本发明第一较佳实施例的金属外壳的侧正视图；
图4是根据本发明第二较佳实施例的集成电子部件的侧正视图；以及
图5是已知集成电子部件的透视图。
具体实施方式
现在将参考附图描述根据本发明的集成电子部件的优选实施例。
第一优选实施例(图1到3)
参考图1，根据第一优选实施例的集成电子部件包括安装在陶瓷基片10上的金属外壳20，其中所述金属外壳20优选由磷青铜或白色合金(镍银合金)构成，而陶瓷基片10包括多个层叠的陶瓷片。
优选通过在陶瓷生片上形成电容图形、电感图形和电阻图形(都未示出)，将这些生片层叠以限定预定电路元件，随后烧制生片来形成陶瓷基片10。结合的电路元件通过例如通孔相互电气连接。陶瓷基片10具有外部接地电极11在其前后表面上并具有用于输入/输出或者接地的外部电极12在其侧表面上。外部电极与结合的电路元件连接。
陶瓷基片10可以在其上表面上具有电路元件，诸如电容器、电感器和IC(都未示出)。
参考图2，金属外壳20优选具有盒的形状，它包括上段21a、侧段21b、面向基片段21c和末端段21d。上段21a是平面且可弯曲的从而它可以由垂直(normal)外力偏转。上段21c的厚度相对较薄，例如优选在约0.05mm到约0.15mm的范围内。
每个侧段21b具有一定高度，从而由于其间的预定间隔，下边不会与陶瓷基片10的上表面接触。每个侧段21b置于陶瓷基片10的上表面的相应侧边的正上方，从而每个侧段21b与陶瓷基片10的每个侧表面齐平。这种设计便于在将金属外壳贴附到基片上时金属外壳的定位。末端段21d在其端部上分叉。每个末端段21d的端部被焊接并电气、机械连接到外部接地电极11，电极11置于陶瓷基片10的前表面或后表面的下部中央。
面向基片段21c的底边与陶瓷基片10的上表面接触。在与陶瓷基片10的边角10a相对的位置处，面向基片段21c的侧边与侧段21b连接。此外，在面向基片段21c的上边和上段21a之间形成预定间隔21e。面向基片段21c无需与陶瓷基片10的上表面接触。取而代之，面向基片段21c和陶瓷基片10的上表面可以通过其间的间隔而彼此相对。优选确定该间隔从而当垂直向下的外力A施加到金属外壳20上时，面向基片段21c的底边将与陶瓷基片10接触。
金属外壳20优选由单个金属板构成，它可以模锻成预制形状并通过弯曲进行处理。该面向基片段21c沿具有侧段21b的边缘弯曲，并在它们的上边和上段21a之间具有间隔21e。这样，仅通过具有侧段21b的边缘以悬臂方式支持面向基片段21c，它置于相对于边角10a的位置处，并允许在图1B所示箭头b的方向上绕边缘作为支点进行旋转的弹性形变。
此外，面向基片段21c在与陶瓷基片10的边角10a相对的位置处具有锥形凹口21f。凹槽21f的锥形相对于面向基片段21c的底边形成角度θ。钝角θ基本避免了陶瓷基片10的边角10a的损坏。但以下将描述更优选的设计。
参考图3，在上述集成电子部件中，当向下的外力A施加到金属外壳20上时，来自面向基片段21c的推力集中到陶瓷基片10的上表面的边角10a上。由于集中部分具有凹口21f，推力被分布且压力不会集中在陶瓷基片10的上表面的边角10a上。结果，在基片10的上表面的边角10a处将不会产生诸如碎片或破裂的破坏，其中边角10a是相对较薄弱的点。
特别是，由于面向基片段21c仅由具有侧段21b的边缘以悬臂方式支持，向下的外力A使面向基片段21c弹性形变，如图3中箭头b所表示的。因此，更有效地分布陶瓷基片10上的推力。
现在将详细描述每个凹口21f。通过调节角度θ来决定凹口21f的最优尺寸。这样，角度θ的范围优选是145°≤θ≤170°。如果角度θ超过约170°，则即使由箭头b所表示的面向基片段21c的形变很小，凹口21f的锥形部分也易于与边角10a接触。这减小了所需效果。另一方面，如果角度θ小于约145°，就减少了面向基片段21c和侧段21b之间的边缘长度，从而降低了边缘部分的强度。
因此，凹口21f在X方向上的最适合长度21fx和Y方向上的21fy由上述角度e的优选范围下陶瓷基片10的尺寸决定。这样，长度21fx的范围优选例如0.25mm≤21fx≤0.30mm，而长度21fy的范围优选例如0.05mm≤21fy≤0.15mm。图1A中示出的陶瓷基片10的长度优选在约5.0mm到约6.5mm的范围内，而图1B中示出的宽度优选例如在约4.0mm到约4.5mm的范围内。
第二较佳实施例(图4)
参考图4，在根据第二较佳实施例的集成电子部件中，金属外壳20的面向基片段21c具有凹口21f’，该凹口21f’在与陶瓷基片10的上表面的边角10a相对的位置处优选具有基本圆形的弧形。其它元件与第一优选实施例中所描述的那些一致。图4和图1到3中所使用的相同标号表示相同的元件和块，并省去了多余的描述。
这里，凹口21f’的曲率半径R优选约0.05mm到约0.2mm，例如约0.1mm。如果曲率半径R小于小于约0.05mm，则即使面向基片段21c的形变较小，凹口21f’的基本圆形的弧形部分也易于与边角10a接触。这降低了所需的效果。另一方面，超过约0.2mm的曲率半径R降低了面向基片段21c和侧段21b之间的边缘长度，从而降低了边缘部分的强度。
在该第二较佳实施例中，代替具有线性形状的凹口21f，形成了具有基本圆形的弧形凹口21f’。当向下的外力A施加到金属外壳20上时，更平稳地分布垂直集中在陶瓷基片10的上表面的边角10a上的压力。和第一较佳实施例中一样，通过外力使面向基片段21c弹性形变。
其它实施例
根据本发明的集成电子部件不限于上述优选实施例。可以进行大量以及各种修改而不背离本发明的精神。
特别是，可以自由确定陶瓷基片的形状和金属外壳的详细形状。同样，虽然在上述优选实施例中将末端段21d焊接到外部电极11上，但可以自由确定紧固金属外壳和陶瓷基片的方法。此外，可以使用各种类型的电路元件，它们结合在陶瓷基片内或置于陶瓷基片上。

Claims (17)

1.一种集成电子部件，其特征在于，包括：
陶瓷基片，它包括电路元件；以及
金属外壳，它具有上段、侧段和面向基片段并置于所述陶瓷基片上；
其中所述面向基片段的底边相对于陶瓷基片的上表面，所述面向基片段在与陶瓷基片上表面的边角相对的位置处具有凹口，而所述凹口具有一斜边，该斜边与所述面向基片段的底边一起构成钝角，并且
其中在与陶瓷基片的上表面的边角相对的位置处，所述面向基片段无缝地连接到所述侧段，并且所述面向基片段在所述面向基片段的上边缘和所述上段间具有空间，从而在所述面向基片段与侧段的边缘处以悬臂方式支撑所述面向基片段。
2.如权利要求1所述的集成电子部件，其特征在于，所述电路元件置于陶瓷基片内。
3.如权利要求1所述的集成电子部件，其特征在于，所述电路元件装配于所述陶瓷基片上。
4.如权利要求1所述的集成电子部件，其特征在于，所述金属外壳由磷青铜和镍银合金中的至少一种构成。
5.如权利要求1所述的集成电子部件，其特征在于，所述陶瓷基片包括多个层叠的陶瓷片。
6.如权利要求1所述的集成电子部件，其特征在于，所述金属外壳呈盒形。
7.如权利要求1所述的集成电子部件，其特征在于，所述钝角在145°≤θ≤170°的范围内。
8.如权利要求1所述的集成电子部件，其特征在于，每个凹口在平行于所述陶瓷基片的方向上的长度为0.25mm到0.30mm而在垂直于所述陶瓷基片的方向上的长度为0.05mm到0.15mm。
9.如权利要求1所述的集成电子电路，其特征在于，所述陶瓷基片具有5.0mm到6.5mm的长度，并具有4.0mm到4.5mm的宽度。
10.一种集成电子部件，其特征在于，包括：
陶瓷基片，它包括电路元件；以及
金属外壳，它具有上段、侧段和面向基片段并装配在所述陶瓷基片上；
其中面向基片段的底边相对于陶瓷基片的上表面，所述面向基片段在与陶瓷基片的上表面的边角相对的位置处具有凹口，且所述凹口呈圆弧形，并且
其中在与陶瓷基片的上表面的边角相对的位置处，所述面向基片段无缝地连接到所述侧段，并且所述面向基片段在所述面向基片段的上边缘和所述上段间具有空间，从而在所述面向基片段与侧段的边缘处以悬臂方式支撑所述面向基片段。
11.如权利要求10所述的集成电子部件，其特征在于，所述电路元件置于所述陶瓷基片内。
12.如权利要求10所述的集成电子部件，其特征在于，所述电路元件装配在所述陶瓷基片上。
13.如权利要求10所述的集成电子部件，其特征在于，所述金属外壳由磷青铜和镍银合金中的至少一种构成。
14.如权利要求10所述的集成电子部件，其特征在于，所述陶瓷基片包括多个层叠的陶瓷片。
15.如权利要求10所述的集成电子部件，其特征在于，所述金属外壳呈盒形。
16.如权利要求1所述的集成电子部件，其特征在于，所述凹口的曲率半径R为0.05mm到0.2mm。
17.如权利要求10所述的集成电子部件，其特征在于，所述陶瓷基片具有5.0mm到6.5mm的长度，并具有4.0mm到4.5mm的宽度。
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