CN113228255A - 内插器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内插器(300)，其中内插器(300)包括：由陶瓷材料制成的支撑体(310)；用于连接支撑体(310)的上表面和下表面的连接电极(320)；以及设置在支撑体的外表面上的屏蔽材料(330)，内插器(300)的至少一部分沿着基板(100)的边缘设置，并将基板(100)电连接到基板(200)。本发明具有如下优点：通过应用陶瓷材料，能够实现精细图案，且通过防止陶瓷弯曲来提高尺寸稳定性，有利于电子器件的高性能和小型化，从而提高信号传输的可靠性。
Description
技术领域
本公开涉及一种内插器，更具体地，涉及一种设置在基板和基板之间并连接电信号的内插器。
背景技术
通常，内插器是指当集成电路的输入/输出(I/O)焊盘的尺寸与电路板的I/O焊盘的尺寸不相等时，附加地插入于集成电路和电路板之间的基板。
内插器包括贯穿结构的通孔和多层布线结构，以重新分布集成电路(IC)的I/O。
近来，照相机、显示器、智能电话等的性能的改进增加了数据吞吐量。因此，为了延长电池的寿命，减小基板的面积，同时增大电池的面积。
为了减小基板的面积，可以减小基板的宽度，且可以增加层的数量。此外，可以通过设置精细图案来减小基板的厚度，这使得可以制造具有较高集成度的基板。此外，基板和基板可以通过内插器进行连接，以额外确保电池的安装空间。内插器具有比电缆更低的信号损失率和更小的功耗。
此外，随着电子器件的数据吞吐量和集成度的增加，对于连接多个基板或者连接基板与芯片的内插器的需求在增加。此外，内插器技术对于实现电子器件的高性能和尺寸减小起重要作用。
发明内容
技术问题
提出本公开以解决上述传统问题，且本公开的目的是提供一种内插器，该内插器具有优异的尺寸稳定性以有利于实现电极器件的高性能和减小电子器件的尺寸，使得可以实现精细图案，且该内插器具有优异的信号传输可靠性。
问题的解决方案
为了实现该目的，根据本公开的示例性实施例的内插器包括：支撑体，该支撑体包括顶表面和底表面，该支撑体的至少一部分沿着基板的边缘设置；连接电极，该连接电极被配置为连接支撑体的顶表面和底表面；以及屏蔽构件，该屏蔽构件设置在支撑体的外表面上。
支撑体可以沿着基板的边缘设置成一个部件或者两个或多个部件的组合，所述的部件从包括以下部件的组中选择：笔直部件，该笔直部件沿着基板的边缘的一部分以直线形状设置；倾斜部件，该倾斜部件以倾斜形状设置，以与基板的边缘的一部分相邻或与基板的拐角部相邻；以及弯曲部件，该弯曲部件以圆形形状设置。
支撑体可以由陶瓷材料形成。
连接电极可以形成为导电材料，该导电材料填充在沿着支撑体的厚度方向穿过支撑体而形成的通孔中，以连接支撑体的顶表面和底表面。
可以在支撑体中，沿着支撑体的纵向方向形成两行或多行通孔，填充通孔的连接电极可包括信号线和设置在信号线外部的接地线。
屏蔽构件可以由导电屏蔽材料形成。
连接电极可以形成为导电材料，导电材料应用到支撑体的外表面上，以连接支撑体的顶表面和底表面。
连接电极可以形成为填充在通孔凹槽中的导电材料，该通孔凹槽以凹陷形状形成在支撑体的外表面上，以连接支撑体的顶表面和底表面。
可以通过分割沿着支撑体的厚度方向穿过支撑体而形成的通孔，或者切割支撑体以打开通孔的一侧，形成通孔凹槽。
连接电极可以通过以下过程形成：形成沿着支撑体的厚度方向穿过支撑体的通孔，利用导电材料填充通孔，以及在通孔处切割支撑体。
屏蔽构件可以设置在支撑体的外表面上，以覆盖连接电极。
屏蔽构件可以具有凹陷部分，凹陷部分形成在支撑体的外表面上，且被构造成暴露连接电极的毗邻支撑体的顶表面的上部部分和连接电极的毗邻支撑体的底表面的下部部分中的至少一部分。
支撑体可以由单层陶瓷材料或多层陶瓷材料形成。
支撑体可以包括去耦电容器或旁路电容器。
支撑体可以包括共模滤波器。
支撑体可以包括用于防止变形的多个加强部件。
多个加强部件可以与支撑体形成为整体，并以网格形状设置在支撑体的内部空的空间中，使得以直线形状或曲线形状彼此相交。
多个加强部件可以与支撑体形成为整体，且在支撑体的内部空的空间中以弯曲形状不规则地形成，来避开安装在基板上的部件。
有益效果
根据本公开，内插器可以由陶瓷材料形成以减小通孔尺寸或信号线宽度和间隔，从而使得可以实现多层结构。因此，可以实现精细图案(微电路)，且可以降低制造成本。此外，尽管内插器由陶瓷材料形成，但是可以通过使用约束层或用于约束的虚拟件的受约束的烧结过程来防止弯曲变形和收缩。因此，可以提高尺寸稳定性和信号传输的可靠性。
此外，连接电极可以形成在支撑体的外表面上，从而补充支撑体的强度，且屏蔽构件可以设置成稳定地固定基板，使得连接电极的上部部分和下部部分在电极焊接期间被暴露。因此，可以进一步提高信号传输的可靠性，以显著地有利于实现电子器件的高性能并减小电子器件的尺寸。
附图说明
图1为示出了根据本公开的实施例的内插器的透视图。
图2a至图2c为示出了根据本公开的实施例的内插器中的支撑体的各种示例的平面图。
图3a为用于描述根据本公开的实施例的内插器中的烧结过程期间可能发生变形的示例的示意图。
图3b至图3d为示出了根据本公开的实施例的内插器中的支撑体中形成加强部件的各种示例的平面图。
图4为示出了通过根据本公开的实施例的内插器连接基板和基板的截面图。
图5为用于描述图4的内插器的剖切透视图。
图6为示出了根据本公开的另一个实施例的内插器的剖切透视图。
图7为示出了根据本公开的又一个实施例的内插器的剖切透视图。
图8为示出了将屏蔽构件附接到图6的内插器的示例的截面图。
图9为示出了图8的内插器的外表面的示意图。
图10为示出了将屏蔽构件附接到图6的内插器的另一个示例的截面图。
图11为示出了图10的内插器的外表面的示意图。
图12为示出了将去耦电容器设置在图6的内插器中的示例的截面图。
图13为示出了将共模滤波器设置在图6的内插器中的示例的截面图。
图14为示出了用于在图7的内插器中形成通孔凹槽的方法的示意图。
图15为示出了根据本公开的实施例的内插器中的通孔凹槽的形状的各种示例的示意图。
*附图中的附图标记的说明*
100：基板(下部基板)200：基板(上部基板)
300：内插器310：支撑体
310a：笔直部件310b：倾斜部件
310c：弯曲部件311：通孔
311a：通孔凹槽315，315a：加强部件
320：连接电极320a：顶部电极
320b：底部电极330：屏蔽构件
331：凹陷部分340：去耦电容器
350：共模滤波器400：焊球
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。
如图1所示，根据本公开的实施例的内插器(300)的至少一部分沿着基板(100)的边缘设置，以连接基板(100)和基板(200)。
在一个实施例中，内插器(300)的至少一部分沿着下部基板(100)的边缘设置，并连接下部基板(100)和上部基板(200)。为便于描述，下部基板(100)和上部基板(200)各自将被称为基板。
内插器(300)包括支撑体(310)和连接支撑体(310)的顶表面和底表面的连接电极(320)。支撑体(310)由介电材料形成。理想地，支撑体(310)由陶瓷材料形成。
当支撑体(310)由陶瓷材料形成时，连接电极(320)可以形成为具有较小的宽度，其使得可以容易地实现微电路。此外，当支撑体(310)形成为多层结构时，可以减小内插器(300)的体积，同时将连接电极(320)包括在支撑体(310)中。当内插器(300)的体积减小时，内插器(300)可以容易地沿着基板(100)和(200)的边缘设置，其使得能够更容易地改进电子器件的性能和减小电子器件的尺寸。
当支撑体(310)由陶瓷材料形成时，连接电极可以实现为具有多达75μm(微米)的宽度，连接电极之间的距离可以设置为多达50μm(微米)的值，且通孔可以实现为具有至少70μm(微米)的直径。当电极的宽度和通孔的直径减小时，可以更容易地实现微电路以减小内插器的厚度。这种结构可以减小下部基板(100)和上部基板(200)之间的距离，从而提高信号传输的可靠性。此外，当支撑体(310)由陶瓷材料形成时，可以降低制造成本，其使得可以以较低的价格实现内插器。
当支撑体(310)由环氧(FR4)材料(环氧(FR4)材料是一种柔性印刷电路板(FPCB)材料)形成时，连接电极可以实现为具有多达90μm(微米)的宽度，连接电极之间的距离可以设置为多达65μm(微米)的值，且通孔可以实现为具有至少200μm(微米)的直径。然而，当支撑体(310)由FR4材料形成时，由于FR4材料的厚度，导致支撑体中可能只有一层或只能堆叠两层，使得难以减小内插器的体积以及实现精细图案。
当支撑体由硅材料形成时，连接电极可以实现为具有多达5μm(微米)的宽度，连接电极之间的距离可以设置为多达5μm(微米)的值，且通孔可以实现为具有小于75μm(微米)的直径。然而，硅材料的内插器易受机械应力的影响，其制造成本非常高。
如图2a至图2c所示，支撑体(310)可以实现为从笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)中选择的一个部件，或者从笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)中选择的两个或多个部件的组合。笔直部件(310a)可以沿着基板的边缘设置为直线形状，倾斜部分(310b)可以沿着基板的边缘设置为倾斜形状，且弯曲部分(310c)可以沿着基板的边缘设置为圆形形状。此外，支撑体(310)可以沿着基板的边缘设置，并形成为闭合的环形状。
例如，如图2a所示，支撑体(310)可以以矩形形状设置在基板上，该矩形形状通过连接四个笔直部件310a而形成。
可选地，如图2b所示，支撑体(310)可以形成为通过将笔直部件(310a)和倾斜部件(310b)进行组合而获得的大致矩形形状，其中笔直部件(310a)和倾斜部件(310b)中的每一个部件设置为倾斜形状，以与基板的边缘或拐角部的一部分相邻。
可选地，如图2c所示，支撑体(310)可以设置为通过将笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)进行组合而获得的形状。弯曲部件(310c)可以用作避开螺钉所紧固到的部分的部件。
支撑体(310)沿着基板的边缘设置的电子器件的示例可以包括电视(TV)、导航系统、照相机以及诸如移动电话的移动设备。
如图3a所示，由于支撑体(310)沿着基板的边缘设置，因此支撑体(310)形成为具有空的空间的框架形状。通过在烧结过程之后从安装在下部基板(100)和上部基板(200)上的部件所产生的热量或者由于周围环境的温度变化，使得支撑体(310)可发生变形。例如，支撑体(310)可向外弯曲，如图3a中的虚线所示。当支撑体(310)由于这种影响而发生弯曲时，支撑体(310)可由于其变形而与下部基板(100)或上部基板(200)断开。
因此，如图3b所示，支撑体(310)可以包括用于防止其变形的加强部件(315)。加强部件(315)可以设置在框架形状的支撑体(310)的内部空的空间中，使得以在加强部件之间设置有预定距离的方式使加强部件彼此相交。加强部件(315)和支撑体(310)可以由相同的材料形成，且彼此集成在一起。
加强部件(315)用于防止支撑体(310)的弯曲变形。此外，加强部件(315)可以防止下部基板(100)和上部基板(200)根据下部基板(100)和上部基板(200)之间的收缩和膨胀比来彼此附接。
加强部件(315)可以连接到支撑体(310)，且可以形成为网格形状或不规则形状。加强部件(315)之间的网格距离可以设计为使得加强部件(315)不会与安装在下部基板(100)和上部基板(200)上的部件发生干扰。
当加强部件(315)包含在支撑体(310)中时，可以防止支撑体(310)变形。支撑体(310)可以与所包括的加强部件(315)一起使用，以防止支撑体变形。
具体地，加强部件(315)可以在框架形状的支撑体(310)的内部空的空间中形成为网格形状，使得笔直的加强部件或弯曲的加强部件以在加强部件之间设置有预定距离的方式彼此相交。
例如，如图3b所示，加强部件(315)可以规则地形成为在加强部件之间设置有较大的网格距离，使得不仅防止支撑体(310)变形，而且防止与安装在基板上的部件发生干扰。
可选地，如图3c所示，加强部件(315)可以规则地形成为在加强部件之间设置有较小的网格距离，该网格距离在不会使得加强部件(315)与安装在基板上的部件发生干扰的距离范围内。
可选地，如图3d所示，加强部件(315a)可以形成为弯曲形状或不规则形状，以避开安装在基板上的部件。
图3a至图3d示出了加强部件(315)不包括连接电极，因为加强部件(315)用于防止在烧结过程之后支撑体(310)弯曲变形。然而，如果需要，加强部件(315)可以包括连接电极。
连接电极(320)可以连接支撑体(310)的顶表面和底表面。多个连接电极(320)沿着支撑体(310)的纵向方向进行设置。
如图4所示，内插器(300)可以连接下部基板(100)和上部基板(200)。内插器(300)通过焊球(400)将下部基板(100)和上部基板(200)连接到连接电极(320)。焊球(400)是用于连接多个电极的粘合剂，并包含有用作其主要成分的铅。
此时，安装在下部基板(100)上的主芯片、表面安装器件部件等可以通过印刷在下部基板(100)上的电路线路和内插器(300)的连接电极(320)，连接到上部基板(200)的贯通封装通孔(TPV)(210)，且可以通过印刷在上部基板(200)上的电路线路连接到辅助芯片等。下部基板(100)可以具有安装在其上的主芯片、表面安装器件部件等，且上部基板(200)可以具有安装在其上的辅助芯片等。
支撑体(310)具有设置在其外表面上的屏蔽构件(330)。屏蔽构件(330)用于屏蔽电磁波。屏蔽构件(330)可以由导电屏蔽材料形成。屏蔽构件(330)可以通过镀覆工艺、喷锌工艺或者使用导电涂料的涂覆或印刷工艺形成在支撑体(310)的外表面上。
如图5所示，形成连接电极(320)通过以下过程形成：形成沿着支撑体(310)的厚度方向穿过支撑体(310)的通孔(311)，并利用导电材料填充通孔(311)以连接支撑体(310)的顶表面和底表面。通孔(311)可以沿着支撑体(310)的纵向方向形成为一行或多行。
在一个实施例中，通孔(311)沿着支撑体(310)的纵向方向形成为两行。填充通孔(311)的连接电极(320)包括信号线(320-1)和设置在信号线(320-1)外部的接地线(320-2)。当接地线(320-2)设置在信号线(320-1)外部时，接地线(320-2)可以将电磁波接地以呈现电磁波屏蔽效果。
通孔(311)可以沿着支撑体(310)的纵向方向形成为三行或四行。当通孔(311)形成为三行或四行时，填充最外侧的通孔的一个连接电极可以被配置为接地线，且填充在最外侧的通孔以内的另外两个或三个通孔的连接电极可以被配置为信号线。可选地，填充最外侧的通孔的一个连接电极可以被配置为接地线，且填充在最外侧的通孔以内的通孔的另一个连接电极可以被配置为电源线，而另一个连接电极可以被配置为信号线。
在填充通孔(311)的连接电极(320)中，暴露于支撑体(310)的顶表面的部分变成顶部电极(320a)，而暴露于支撑体(310)的底表面的部分变成底部电极(320b)。顶部电极(320a)和底部电极(320b)可以形成为具有比通孔(311)更大的面积。为了便于识别，在附图中放大了顶部电极(320a)和底部电极(320b)的尺寸。
支撑体(310)可以由具有单层结构或多层结构的陶瓷材料形成。当支撑体(310)中包括内部电极时，支撑体(310)可以被制造为具有多层结构，而当支撑体(310)中不包括内部电极时，支撑体(310)可以被制造为具有单层结构。
当支撑体(310)具有多层结构时，可以在支撑体(310)中设置内部电极，这使得可以减小内插器(300)的尺寸并实现高度集成，而且使得易于简化制造过程以及降低制造成本。
当支撑体(310)具有多层结构时，支撑体(310)可以通过以下过程形成：形成陶瓷生坯片，通过切割陶瓷生坯片而钻出通孔，利用导体填充通孔，印刷布线线路以形成内部电极，堆叠印刷有布线线路的每个陶瓷生坯片，以及切割和烧结堆叠的陶瓷生坯片。
可选地，当支撑体(310)具有多层结构时，支撑体(310)可以通过以下过程形成：形成陶瓷生坯片，印刷布线线路以形成内部电极，堆叠印刷有布线线路的每个陶瓷生坯片，切割堆叠的陶瓷生坯片，通过在模具中冲裁堆叠的陶瓷生坯片而形成通孔，以及烧结堆叠的陶瓷生坯片。
可选地，当支撑体(310)具有多层结构时，支撑体(310)可以通过以下过程形成：形成陶瓷生坯片，在单层陶瓷生坯片或堆叠的陶瓷生坯片中形成通孔，同时在模具中切割陶瓷生坯片或堆叠的陶瓷生坯片，以及烧结形成有通孔的陶瓷生坯片或堆叠的陶瓷生坯片。
形成支撑体(310)的陶瓷材料可以包括从低温共烧陶瓷(LTCC)、高温共烧陶瓷(HTCC)和介电陶瓷粉末中选择的一种或多种材料。LTCC可以包括玻璃和陶瓷添加剂。HTCC可以包括氧化铝(Al2O3)粉末和其它添加剂。
陶瓷在烧结过程中收缩变形10-20％。为了防止陶瓷收缩变形和弯曲变形，即使陶瓷支撑体被制造成具有各种类型的结构，在烧结过程中对支撑体应用受约束的烧结。
在受约束的烧结期间，为了防止陶瓷堆叠体变形，包括在陶瓷堆叠体的烧结温度下不会烧结的约束层的陶瓷堆叠体被烧结。
具体地，在受约束的烧结期间，用于约束的生坯片设置在生坯片或生坯片堆叠体的顶表面和底表面上，并在生坯片的烧结温度下进行烧结。烧结温度可以设置为介于800℃至900℃的范围内，其对应于生坯片(LTCC)的烧结温度。在进行烧结时，用于约束的生坯片防止构成生坯片堆叠体的生坯片沿着平面方向收缩。
用于约束的生坯片由在生坯片的烧结温度下既不插入也不氧化的材料形成，即使该材料在空气中进行热处理也是如此。例如，用于约束的生坯片可以通过堆叠氧化铝片来形成。可选地，用于约束的生坯片可以为尚未形成通孔的陶瓷生坯片。
在烧结过程之后，去除用于约束的生坯片。生坯片堆叠体可以在受约束的烧结之后以堆叠体面板为单位进行切割，并在以堆叠体面板为单位进行切割之后，进行受约束的烧结。
可选地，虚拟层可以分别设置在生坯片堆叠体的顶表面和底表面上，可以在每个虚拟层上设置用于约束的生坯片，然后可以在生坯片的烧结温度下烧结生坯片堆叠体。这种结构可以防止在用于约束的氧化铝生坯片和生坯片堆叠体之间的界面处的颗粒之间的粘附性降低，从而防止在界面处出现空隙。此外，该结构可以提高约束力，以在烧结过程之后控制支撑体沿着平面方向的收缩偏差和平整度。此时，生坯片可以设置为虚拟层。在此种情况下，虚拟层和用于约束的生坯片在烧结过程之后被去除。虚拟层和用于约束的生坯片可以通过研磨来去除。受约束的烧结防止由陶瓷材料形成的支撑体(310)在烧结过程中弯曲变形，从而增加内插器(300)的尺寸稳定性。
如图2a至图2c所示，支撑体(310)沿着基板的边缘设置为从笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)中选择的一个部件，或者从笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)中选择的两个或多个部件的组合，并形成为闭合的回路形状。
因此，支撑体(310)为具有空的空间的框架形状，而支撑体310在烧结过程之前为生坯片堆叠体。当烧结具有形成有空的空间的的框架形状的生坯片堆叠体时，生坯片堆叠体可发生变形。因此，在烧结生坯片堆叠体之前，设置用于约束的虚拟件以填充框架形状的生坯片堆叠体的内部空的空间。然后，进行烧结过程。
用于约束的虚拟件可以为氧化铝虚拟件，以填充生坯片堆叠体的内部空的空间。在烧结过程之后，去除用于约束的虚拟件。为了容易地去除用于约束的虚拟件，可以在生坯片堆叠体与用于约束的虚拟件之间的接触表面上施加脱模剂。可以使用润滑剂作为脱模剂。
此外，用于约束的虚拟件可以是生坯片堆叠体。当生坯片堆叠体被冲成框架形状时，其作为内部空的空间的那一部分被切去一半，并烧结生坯片堆叠体。由于用于约束的虚拟件和生坯片堆叠体之间的边界被切去一半，因此可施加轻微的冲击以从生坯片堆叠体中去除用于约束的虚拟件。
如此，当具有内部空的空间的框架形状的陶瓷生坯片堆叠体被插入时可发生支撑体(310)的变形，而该变形可以通过用于约束的虚拟件来防止，该用于约束的虚拟件设置在形成为支撑体(310)的生坯片或生坯片堆叠体的内部空的空间中。此外，可以通过设置在生坯片或生坯片堆叠体的顶表面和底表面中的每一个表面上的用于约束的虚拟层，来防止通孔的布置可能由于表面收缩或弯曲而发生变形的问题。
在一个实施例中，已经描述穿过生坯片堆叠体而形成通孔(311)。然而，可以在烧结生坯片堆叠体之后穿过生坯片堆叠体而形成通孔(311)。
可以通过在利用导电材料填充通孔(311)之后烧结支撑体(310)而形成连接电极(320)，或者可以通过在烧结支撑体(310)之后，利用导电材料填充通孔(311)而形成连接电极(320)。
形成连接电极(320)的导电材料可以包括从银(Ag)、铜(Cu)、钨(W)、钼(Mo)和镍(Ni)中选择的一种或多种元素。此外，当形成连接电极(320)的导电材料是电性导电材料时，该导电材料可以从各种金属或合金中选择。连接电极(320)可以电连接到形成在支撑体(310)中的内部电极。
如图3b和3c所示，支撑体(310)可以沿着基板的边缘设置成从笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)中选择的的一个部件，或者从笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)中选择的两个或多个部件的组合，并形成为闭合的环形状。从笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)中选择的一个部件，或者从笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)中选择的两个或多个部件的组合可以通过加强部件(315)以网格形状进行连接。
如图3d所示，加强部件(315a)可以不规则地形成为弯曲形状，以避开安装在基板上的部件。
加强部件(315)和支撑体(310)可以由相同的材料形成。加强部件(315)形成为类似于支撑体(310)的生坯片堆叠体。
可以防止包括加强部件(315)的支撑体(310)弯曲，并解决由于下部基板(100)和上部基板(200)之间的收缩和膨胀比而使得下部基板(100)和上部基板(200)彼此附接的问题。
在另一个实施例中，如图6所示，内插器(300-1)可以具有如下结构：连接电极(320)设置在支撑体(310)的外表面上，并连接支撑体(310)的顶表面和底表面。在连接电极(320)中，连接到支撑体(310)的顶表面的部分变成顶部电极(320a)，且连接到支撑体(310)的底表面的部分变成底部电极(320b)。顶部电极(320a)和底部电极(320b)的长度和形状可以通过各种方式进行设计，以对应于连接到内插器(300-1)的基板上的电极位置。
当连接电极(320)设置在支撑体(310)的外表面上时，可以不在支撑体(310)中形成通孔。当在支撑体(310)中形成通孔时，在钻出通孔时存在限制，且通孔可能会减小支撑体(310)的强度。因此，连接电极(320)可以设置在支撑体(310)的外表面上，从而弥补了支撑体(310)的强度由于通孔而减小的缺点。
多个连接电极(320)可以沿着支撑体(310)的纵向方向以预定间隔形成。
支撑体(310)具有设置在其外表面上的屏蔽构件(330)，屏蔽构件(330)用于屏蔽电磁波。屏蔽构件(330)设置在支撑体(310)的外表面上，以覆盖除了连接电极(320)的上部部分和下部部分之外的连接电极(320)。
屏蔽构件(330)可以由不导电屏蔽材料形成。在图6的情况下，屏蔽构件(330)毗邻连接电极。因此，为了防止短路，屏蔽构件(330)可以由不导电屏蔽材料形成。例如，铁氧体可以用作不导电屏蔽材料。在这种情况下，铁氧体可以施加到支撑体(310)的形成有连接电极的外表面上，或者喷涂到支撑体(310)的外表面上。
在又一个实施例中，如图7所示，内插器(300-2)可包括连接电极(320)，连接电极(320)通过利用导电材料填充通孔凹槽(311a)而形成，通孔凹槽(311a)在支撑体(310)的外表面上形成为凹陷形状。连接电极(320)连接到支撑体(310)的顶表面和底表面。
通孔凹槽(311a)可以通过以下过程形成：形成沿着支撑体(310)的厚度方向穿过支撑体(310)的通孔(311)，并分割通孔(311)或切割支撑体(310)，以打开通孔(311)的一侧，从而形成通孔凹槽(311a)。
可选地，通孔凹槽(311a)可以通过以下过程形成：形成沿着支撑体(310)的厚度方向穿过支撑体(310)的通孔(311)，利用导电材料填充通孔(311)，以及在通孔(311)处切割支撑体(310)，从而形成通孔凹槽(311a)。切割支撑体(310)的过程可通过在模具中将支撑体(310)冲成框架形状来执行。
支撑体(310)具有设置在其外表面上的屏蔽构件(330)，屏蔽构件(330)用于屏蔽电磁波。屏蔽构件设置在支撑体的外表面上，以覆盖连接电极(320)。屏蔽构件(330)可以由不导电屏蔽材料形成。
如图6所示，当连接电极(320)设置在支撑体(310)的外表面上时，可以不在支撑体(310)中形成通孔。然而，由于形成在支撑体(310)的外表面上的连接电极(320)的厚度，导致屏蔽构件(330)可能难以均匀地被应用，且涂覆有屏蔽构件(330)的支撑体(310)可具有不均匀的外表面。
因此，如图7所示，当通孔凹槽(311a)在支撑体(310)的外表面上形成为凹陷形状，并通过利用导电材料填充通孔凹槽(311a)来形成连接电极(320)时，即使连接电极(320)设置在支撑体(310)的外表面上，连接电极(220)也可以不从支撑体(310)的外表面突出，而是形成与支撑体(310)的外表面相同的平面。这种结构使得可以用屏蔽构件(330)均匀地涂覆支撑体(310)，使得涂覆有屏蔽构件(330)的支撑体(310)也具有均匀的外表面。
在连接电极(320)中，连接到支撑体(310)的顶表面的部分变成顶部电极(320a)，且连接到支撑体(310)的底表面的部分变成底部电极(320b)。顶部电极(320a)和底部电极(320b)的长度和形状可以通过各种方式进行设计，以对应于连接到内插器(300-2)的基板上的电极位置。
在又一个实施例中，如图8和图9所示，内插器(300-3)可以具有如下结构：连接电极(320)设置在支撑体(310)的外表面上并连接支撑体(310)的顶表面和底表面。在连接电极(320)中，连接到支撑体(310)的顶表面的部分变成顶部电极(320a)，且连接到支撑体(310)的底表面的部分变成底部电极(320b)。
支撑体(310)具有设置在其外表面上的屏蔽构件(330)，屏蔽构件(330)用于屏蔽电磁波。
屏蔽构件(330)可以具有凹陷部分(331)，凹陷部分(331)形成在支撑体(310)的外表面上，以暴露连接电极(320)的毗邻支撑体(310)的顶表面的上部部分和连接电极(320)的毗邻支撑体(310)的底表面的下部部分中的至少一部分。
凹陷部分(331)用于提高基板与顶部电极的焊球和底部电极的焊球之间的粘附强度。当连接电极(320)的上部部分和下部部分被暴露时，可以容易地固定焊接区域，且可以提高基板和连接电极(320)之间的粘附强度。
为了将内插器(300-3)稳定地固定到基板上，基板和连接电极(320)之间的粘附强度需要设置为较高值。具体地，焊球(400)和连接电极(302)或基板的导电电极之间的接触区域需要设置为足够大的区域。
凹陷部分(331)可以形成为圆形以仅暴露连接电极(320)的下部部分和上部部分，从而不仅使得通过屏蔽构件(330)屏蔽电磁波的效果最大化，而且提高焊球(图4的(400))的粘附强度。
在一个实施例中，凹陷部分(331)可以形成在连接电极(320)的毗邻支撑体(310)的顶表面的上部部分处，以及形成在连接电极(320)的毗邻支撑体(310)的底表面的下部部分处，且凹陷部分(331)可以暴露连接电极(320)的上部部分和下部部分。
在又一个实施例中，如图10和图11所示，内插器(300-4)可以具有如下结构：连接电极(320)设置在支撑体(310)的外表面上并连接支撑体(310)的顶表面和底表面。在连接电极(320)中，连接到支撑体(310)的顶表面的部分变成顶部电极(320a)，且连接到支撑体(310)的底表面的部分变成底部电极(320b)。
支撑体(310)具有设置在其外表面上的屏蔽构件(330)，屏蔽构件(330)用于屏蔽电磁波。
凹陷部分(331)可以形成在连接电极(320)的毗邻支撑体(310)的底表面的下部部分处，且凹陷部分(331)可以暴露连接电极(320)的下部部分。
可选地，尽管未示出，但是凹陷部分(331)可以形成在连接电极(320)的毗邻支撑体(310)的顶表面的上部部分处，且凹陷部分(331)可以暴露连接电极(320)的上部部分。
可选地，尽管未示出，但是凹陷部分(331)可以交替地和规则地或不规则地形成在连接电极(320)的毗邻支撑体(310)的顶表面的上部部分和连接电极(320)的毗邻支撑体(310)的底表面的下部部分处，且凹陷部分(331)可以交替地暴露连接电极(320)的上部部分和下部部分。在这种情况下，可以最大化电磁波屏蔽效果，同时提高焊球的粘附强度。
在另一个实施例中，如图12所示，内插器(300-5)可以包括连接电极(320)，连接电极(320)通过利用导电材料填充通孔凹槽(311a)而形成，通孔凹槽(311a)在支撑体(310)的外表面上形成为凹陷形状。连接电极(320)连接到支撑体(310)的顶表面和底表面。
支撑体(310)具有设置在其外表面上的屏蔽构件(330)，屏蔽构件(330)用于屏蔽电磁波。屏蔽构件(330)可以设置在支撑体(310)的外表面上，以覆盖连接电极(320)。屏蔽构件(330)可以由不导电屏蔽材料形成。
去耦电容器(340)可以设置在支撑体(310)中。去耦电容器(340)可以设置在支撑体(310)中，使得去耦电容器(340)的一侧连接到顶部电极，而另一侧连接到底部电极。去耦电容器(340)可以在内部电极形成过程中形成在支撑体(310)中。
去耦电容器(340)用于通过将电路与加载在电源线或信号线中的高频噪声去耦来保护电路。当设置有两个连接电极时，去耦电容器(340)可以设置在信号线和接地线之间。
可选地，尽管未示出，但是旁路电容器可以设置在支撑体(310)中。旁路电容器用于通过将加载在电源线或信号线中的高频噪声旁路到地来保护电路。
在又一个实施例中，如图13所示，内插器(300-6)可以包括连接电极(320)，连接电极(320)通过利用导电材料填充通孔凹槽(参见图7的(311a))而形成，通孔凹槽在支撑体(310)的任一侧表面上形成为凹陷形状。连接电极(320)连接到支撑体(310)的顶表面和底表面。
连接电极(320)可以包括信号线(320-1)和接地线(320-2)。
支撑体(310)具有设置在其外表面上的屏蔽构件(330)，屏蔽构件(330)用于屏蔽电磁波。屏蔽构件(330)可以由不导电屏蔽材料形成。
支撑体(310)可以包括设置在支撑体中的共模滤波器(350)。共模滤波器(350)可以是通过以多层结构将内部电极堆叠在支撑体(310)中而配置成的堆叠共模滤波器。共模滤波器(350)为使用磁性材料的电磁特性的噪声消除滤波器，并用于选择性地仅发送所期望的信号。
如图14所示，通孔凹槽(311a)可以通过以下过程形成：形成沿着支撑体(310)的厚度方向穿过支撑体(310)的通孔(311)，并分割通孔(311)或切割支撑体(310)以打开通孔(311)的一侧，从而形成通孔凹槽(311a)。
在这种情况下，通孔凹槽(311a)在支撑体(310)的外表面上形成为凹陷形状。
具体地，通孔凹槽(311a)可以形成在支撑体(310)的一个侧表面或任一侧表面上，并填充有导电材料，以形成连接支撑体(310)的顶表面和底表面的连接电极(320)。
当通孔凹槽(311a)在支撑体(310)的外表面上形成为凹陷形状时，可以比图5所示的情况更容易地确保支撑体(310)的强度，因为通孔凹槽(311a)具有比图5所示的通孔凹槽更小的面积，且不穿过支撑体的中部。此外，由于一个通孔被分割以供两个支撑体使用，因此可以减少在支撑体(310)中冲钻的通孔的数量。
如图15所示，通过对支撑体进行冲钻而形成的通孔(311)、(311-1)和(311-2)可以具有各种形状，例如圆形、长孔形状和矩形。
此外，圆形通孔(311)可以不被对半分割，而是可以偏心地切割其一部分以形成通孔凹槽。此外，可以切割支撑体，使得长孔形通孔(311-1)被对半分割，从而形成通孔凹槽。此外，可以切割支撑体，使得矩形过孔(311-2)被对半分割，从而形成通孔凹槽。
在上述内插器(300)中，支撑体(310)可以具有5mm(毫米)或更小的高度。可选地，形成在支撑体(310)中的通孔的尺寸可以介于0.15mm(毫米)至1.1mm(毫米)的范围内，且该通孔可以通过垂直地对没有堆叠结构的支撑体(310)进行冲钻而形成。支撑体(310)可以为堆叠的支撑体或单层支撑体。
形成在支撑体(310)中的内部电极(内部电路)可以通过堆叠陶瓷生坯片来形成，从而实现各种内部堆叠的电路图案。
此外，屏蔽构件(330)可以通过耦接和应用诸如不锈钢(SUS)和镍银的各种金属框架来形成。当应用导电屏蔽构件时，屏蔽构件(330)可以通过将导电材料施加到诸如SUS和镍银的各种金属框架上，或者利用导电材料镀覆各种金属框架来形成。导电性处理可以包括利用碳基材料来涂覆金属框架，或者利用糊料(例如银、铜、钨或钼)来涂覆金属框架，且镀覆可以包括利用镍、铜、锡、银、金或钯来镀覆金属框架。
上述内插器可以通过组合本实施例、另一个实施例和其它实施例来应用。
在下文中，将描述根据本公开的内插器的尺寸稳定性的测试结果。
为了测试根据本公开的内插器的尺寸稳定性，如图2c所示，三个样品支撑体(310)被制造为通过组合笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)而获得的形状，并测量每个样品支撑体(310)的直线度、垂直度、距离等。
试验结果表明，三个样品具有均匀的最大直线度、均匀的垂直度和恒定的距离，其意思是样品具有良好的尺寸稳定性。
此外，为了测试根据本公开的内插器的尺寸稳定性，如图3b和图3c所示，两个样品支撑体(310)中的每一个还包括处于通过组合笔直部件(310a)、倾斜部件(310b)和弯曲部件(310c)而获得的结构的加强部件(315)，两个样品支撑体(310)通过烧结过程所制造，并未使用用于内部约束的虚拟件和用于外部约束的虚拟件，并测量样品支撑体(310)的相对尺寸以及连接端子的尺寸。
将通过测量图3b所示的两个样品以及图3c所示的两个样品而获得的尺寸与设计值进行比较，所述的样品通过烧结过程所制造，并未使用用于内部约束的虚拟件和用于外部约束的虚拟件。比较结果表明，所测量的尺寸介于上限公差和下限公差之间，其表明连接支撑体的边缘的网格形状的加强部件的存在可以防止支撑体弯曲变形。
如上所述，根据本公开的内插器可以由陶瓷材料形成，其使得可以实现精细图案(微电路)，并可以降低制造成本。此外，由于通过受约束的烧结来防止支撑体弯曲和收缩，即使内插器由陶瓷材料形成也是如此，因此内插器具有优异的尺寸稳定性。故而，信号传输的可靠性较为优异。
此外，连接电极可以形成在支撑体的外表面上，从而提高支撑体的强度。此外，由于屏蔽构件设置为在连接电极被焊接时暴露连接电极的上部部分和下部部分，因此多个基板可以更稳定地彼此固定，从而可以提高信号传输的可靠性。
此外，去耦电容器、旁路电容器和共模滤波器中的一个或多个可以设置在支撑体中，并用于保护内部电路免受高频噪声的影响，以及用于去除噪声，从而使得能够更可靠地发送信号。
在本实施例中，已描述内插器设置在多个基板之间以与电信号连接。然而，本公开不一定限于此，而是内插器可以连接基板和芯片组，或者可以连接板和板。
尽管上文已描述本公开的优选示例性实施例，但是应当理解，可以以各种形式来改进本公开，且本领域技术人员可以在不脱离本公开的权利要求的范围的情况下实践各种改进的示例和改变的示例。
Claims (18)
1.一种内插器，包括：
支撑体，所述支撑体包括顶表面和底表面，所述支撑体的至少一部分沿着基板的边缘设置；
连接电极，所述连接电极被配置为连接所述支撑体的所述顶表面和所述底表面；和
屏蔽构件，所述屏蔽构件设置在所述支撑体的外表面上。
2.根据权利要求1所述的内插器，其中，所述支撑体沿着所述基板的所述边缘设置成一个部件或者两个或多个部件的组合，所述部件从包括以下部件的组中选择：
笔直部件，所述笔直部件沿着所述基板的所述边缘的一部分以直线形状设置；
倾斜部件，所述倾斜部件以倾斜形状设置，以与所述基板的所述边缘的一部分相邻或与所述基板的拐角部相邻；和
弯曲部件，所述弯曲部件以圆形形状设置。
3.根据权利要求1所述的内插器，其中，所述支撑体由陶瓷材料形成。
4.根据权利要求1所述的内插器，其中，所述连接电极形成为导电材料，所述导电材料填充在沿着所述支撑体的厚度方向穿过所述支撑体而形成的通孔中，以连接所述支撑体的所述顶表面和所述底表面。
5.根据权利要求4所述的内插器，其中，在所述支撑体中，沿着所述支撑体的纵向方向形成两行或多行所述通孔；
其中，填充所述通孔的所述连接电极包括信号线和设置在所述信号线外部的接地线。
6.根据权利要求1所述的内插器，其中，所述屏蔽构件由导电屏蔽材料形成。
7.根据权利要求1所述的内插器，其中，所述连接电极形成为导电材料，所述导电材料应用到所述支撑体的所述外表面上，以连接所述支撑体的所述顶表面和所述底表面。
8.根据权利要求1所述的内插器，其中，所述连接电极形成为填充在通孔凹槽中的导电材料，所述通孔凹槽以凹陷形状形成在所述支撑体的所述外表面上，以连接所述支撑体的所述顶表面和所述底表面。
9.根据权利要求8所述的内插器，其中，通过分割沿着所述支撑体的厚度方向穿过所述支撑体而形成的通孔，或者切割所述支撑体以打开所述通孔的一侧，形成所述通孔凹槽。
10.根据权利要求8所述的内插器，其中，所述连接电极通过以下过程形成：形成沿着所述支撑体的厚度方向穿过所述支撑体的通孔，利用导电材料填充所述通孔，以及在所述通孔处切割所述支撑体。
11.根据权利要求8所述的内插器，其中，所述屏蔽构件设置在所述支撑体的所述外表面上，以覆盖所述连接电极。
12.根据权利要求11所述的内插器，其中，所述屏蔽构件具有凹陷部分，所述凹陷部分形成在所述支撑体的所述外表面上，且被构造为暴露所述连接电极的毗邻所述支撑体的所述顶表面的上部部分和所述连接电极的毗邻所述支撑体的所述底表面的下部部分中的至少一部分。
13.根据权利要求8所述的内插器，其中，所述支撑体由单层陶瓷材料或多层陶瓷材料形成。
14.根据权利要求1所述的内插器，其中，所述支撑体包括去耦电容器或旁路电容器。
15.根据权利要求1所述的内插器，其中，所述支撑体包括共模滤波器。
16.根据权利要求1所述的内插器，其中，所述支撑体包括用于防止变形的多个加强部件。
17.根据权利要求16所述的内插器，其中，所述多个加强部件与所述支撑体形成为整体，并以网格形状设置在所述支撑体的内部空的空间中，使得以直线形状或曲线形状彼此相交。
18.根据权利要求16所述的内插器，其中，所述多个加强部件与所述支撑体形成为整体，且在所述支撑体的内部空的空间中以弯曲形状不规则地形成，来避开安装在所述基板上的部件。
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