CN106952889A - 用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，涉及陶瓷封装技术领域。本发明包括陶瓷基板，在陶瓷基板的正面有金属导通层，在陶瓷基板的背面设有金属针引线,金属针引线与金属导通层连通。本发明能够有效减小由于大尺寸陶瓷管壳和PCB板的热膨胀系数失配带来的可靠性隐患，并在保证大尺寸陶瓷无引片式载体外形尺寸的基础上缩短信号传输路径，减少损耗，提高使用可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷封装技术领域，尤其涉及一种用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板。
背景技术
陶瓷无引线片式载体适用于表面贴装，具有安装密度高的特点。通常陶瓷管壳通过铅锡焊料焊接在PCB板（印刷电路板）上，由于氧化铝陶瓷的热膨胀系数约为7ppm/℃，PCB板约为16ppm/℃，两者的热膨胀系数相差较大，也即两者的热膨胀失配，当温度环境改变时，会在焊接处发生位置变形并产生机械应力，应力会直接传递作用到管壳本体。同时这种热膨胀失配会对焊点产生循环应力，并导致疲劳，循环积累疲劳损伤最终会导致焊点的失效，影响器件使用的可靠性。在温度循环过程中，陶瓷管壳的大小直接影响到管壳的位置相对于原有焊接位置的移动变形情况，在热环境作用下，元器件越大，周期性热膨胀失配越明显，对可靠性影响越大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，能够有效减小由于大尺寸陶瓷管壳和PCB板热膨胀系数失配带来的可靠性隐患，并在保证大尺寸陶瓷管壳外形尺寸的基础上缩短信号传输路径，减少损耗，提高使用可靠性。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，包括陶瓷基板，在陶瓷基板的正面有金属导通层，在陶瓷基板的背面设有金属针引线,金属针引线与金属导通层连通。
进一步的技术方案，金属针引线为阵列排布，其阵列排布的方式、位置及内部互连关系根据需安装的陶瓷管壳的尺寸而定。
进一步的技术方案，金属针引线的节距的排列方式包括1.27mm规则排列、2.54mm规则排列、2.54mm交错排列。
进一步的技术方案，金属针引线的材质包括4J42合金、4J34合金、4J29合金。
进一步的技术方案，陶瓷基板外形长宽尺寸≤150.00mm×150.00mm，高度≤20.00mm。
进一步的技术方案，陶瓷基板正面的金属导通层的结构根据需安装的陶瓷管壳类型而定。
进一步的技术方案，所述的金属导通层为若干均匀排列在陶瓷基板正面的焊盘。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：对于大尺寸陶瓷管壳，在不影响其外形尺寸、安装尺寸的前提下，通过带针栅阵列针引线的陶瓷基板，将针引线作为缓冲结构进行应力缓冲，以释放陶瓷管壳与PCB板之间的应力，能够有效减小由热膨胀系数失配带来的可靠性隐患；同时采用针引线的引出方式，能够有效缩短信号传输路径，减少损耗，并保持甚至减小与PCB板的安装面积，采用本发明，可转接LCC、CQFN、CQFP、MCP、FP等多种类型的陶瓷管壳，减小热膨胀系数失配带来的安装使用问题。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的仰视图；
图4是本发明安装在陶瓷无引线片式载体与PCB板之间的示意图；
图中：1、陶瓷基板；2、金属针引线；3、焊盘；4、PCB板；5、陶瓷管壳；6、盖板；7、圆形焊盘。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种如图1至图3所示的用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，包括陶瓷基板1，在陶瓷基板1的正面有金属导通层，在陶瓷基板1的背面设有如图1所示的金属针引线2,金属针引线2与金属导通层连通。其安装结构如图4所示，通过带针栅阵列针引线的陶瓷基板1，将针引线作为缓冲结构进行应力缓冲，以释放陶瓷管壳5与PCB板4之间的应力，能够有效减小由热膨胀系数失配带来的可靠性隐患；同时采用针引线的引出方式，能够有效缩短信号传输路径，减少损耗，并保持甚至减小与PCB板4的安装面积。
本发明提供的金属针引线2为阵列排布，其阵列排布的方式、位置及内部互连关系根据需安装的陶瓷管壳的尺寸而定，采用该转接板可转接陶瓷管壳的种类，包括LCC、CQFN、CQFP、MCP、FP，在陶瓷基板1上引出的金属针引线的排布方式，根据这些不同陶瓷管壳而定。从图1中可以看出，针引线与PCB板4直接接触，其作用达到释放陶瓷管壳与PCB板4之间的应力，减小由热膨胀系数失配带来的可靠性隐患；同时缩短信号传输路径，减少损耗，并保持甚至减小与PCB板4的安装面积。
进一步的技术方案，金属针引线2的节距的排列方式包括1.27mm规则排列、2.54mm规则排列、2.54mm交错排列，其排列方式与现有技术中陶瓷管壳针引线的排列方式及其节距相同。
进一步的技术方案，金属针引线2的材质包括4J42合金、4J34合金、4J29合金。这几种合金由于具有良好的导热性能、机械性能和热匹配，使得其在电真空工业领域中作为封接结构材料得到广泛应用，因此也利于释放陶瓷管壳与PCB板4之间的应力，减小由热膨胀系数失配带来的可靠性隐患。
本发明适于大尺寸的陶瓷管壳，其尺寸比需安装的陶瓷管壳的尺寸大，保证安装尺寸的基础上，其外形不受限制，可满足用户高密度封装要求，一般陶瓷基板外形长宽尺寸≤150.00mm×150.00mm，高度≤20.00mm。
进一步的技术方案，陶瓷基板1正面金属导通层的形状与分布多样性，可转接多种类型管壳，包括LCC陶瓷无引线片式载体、CQFN陶瓷四边无引线扁平外壳、CQFP陶瓷四边引线扁平外壳、MCP（Multi-Chip-Package）多芯片陶瓷外壳、FP陶瓷扁平外壳，可见，陶瓷基板1正面的金属导通层的结构根据需安装的陶瓷管壳类型而定，能够适应不同客户对不同类型的陶瓷管壳的安装。
进一步的技术方案，金属导通层为若干均匀排列在陶瓷基板1正面的焊盘3，焊盘3用于焊接陶瓷管壳，焊盘3的结构和作用与现有的陶瓷管壳上的焊盘相同。
由此可知，本发明所提出的转接板，是起到中间连接缓冲的作用，具有以下优势：
1、本发明的加工尺寸比其它陶瓷管壳的尺寸大，在保证安装尺寸的基础上，不受外形尺寸限制，可满足不同用户高密度封装要求；
2、转接板作为中间连接件，可有效减小由热膨胀系数失配带来的陶瓷管壳使用不可靠的隐患，采用转接板后，陶瓷管壳的恒定加速度最高可满足30000g，Y1方向，1min；
3、金属针引线由背面的圆形焊盘直接引出，有效缩短信号传输路径，减少损耗。
以上对本发明提供的技术方案进行了详细介绍，本发明中应用具体个例对本发明的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可对本发明进行若干改进，这些改进也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，其特征在于，包括陶瓷基板（1），在陶瓷基板（1）的正面有金属导通层，在陶瓷基板（1）的背面设有金属针引线（2）,金属针引线（2）与金属导通层连通。
2.根据权利要求1所述的用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，其特征在于，金属针引线（2）为阵列排布，其阵列排布的方式、位置及内部互连关系根据需安装的陶瓷管壳的尺寸而定。
3.根据权利要求1所述的用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，其特征在于，金属针引线（2）的节距的排列方式包括1.27mm规则排列、2.54mm规则排列、2.54mm交错排列。
4.根据权利要求1所述的用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，其特征在于，金属针引线（2）的材质包括4J42合金、4J34合金、4J29合金。
5.根据权利要求1所述的用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，其特征在于，陶瓷基板（1）外形长宽尺寸≤150.00mm×150.00mm，高度≤20.00mm。
6.根据权利要求1所述的用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，其特征在于，陶瓷基板（1）正面的金属导通层的结构根据需安装的陶瓷管壳类型而定。
7.根据权利要求6所述的用于大尺寸陶瓷管壳安装的陶瓷转接板，其特征在于，所述的金属导通层为若干均匀排列在陶瓷基板（1）正面的焊盘（3）。
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