CN1463075A - 带散热盖的陶瓷封装 - Google Patents
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Abstract
一种带有贴装在其上的盖的陶瓷封装,盖上和/或下表面具有散热槽,散发芯片型器件产生的热。所述陶瓷封装包括:叠层的陶瓷衬底,它由多层陶瓷衬底组成,在叠层的陶瓷衬底中心限定有空腔;芯片型器件,它安装在叠层陶瓷衬底的空腔的底部上;和盖,它贴装到叠层陶瓷衬底的顶部,以封闭空腔,在它的上表面和/或下表面设有凸起,有效地散发从芯片型器件产生的热。
Description
技术领域
本发明涉及带散发和消除在工作时从芯片型器件产生的多余热量的盖的陶瓷封装;特别涉及,带盖的陶瓷封装,所述盖盖住陶瓷封装,所述盖的上表面带有散热槽或引脚(pin),使得芯片型器件产生的热能够有效地散发到外面。
背景技术
一般,在产品上安装的芯片型器件在工作时会发热。因为这些热引起装置的噪音或故障,所以需要散热的各种结构装置。
特别是,为了制造简单的轻型的移动电话,声表面波滤波器(Surface acoustic wave filter)(下面被称为“SAW滤波器”)和声表面双工器(Surface acoustic wave duplexer)(下面被称为“SAW双工器”)变得越来越小型化。随着这样的紧凑的SAW双工器的普遍化,广泛使用比9.0×7.5平方毫米的尺寸小的,具有5.0×5.0平方毫米的SAW双工器,并且具有3.8×3.8平方毫米的产品也正在开发中。
根据产品的小型化趋向,封装也在小型化。由于封装的小型化,在诸如SAW滤波器的芯片型器件的散热便出现了问题。
如图1所示,这样的芯片型器件的SAW双工器102在封装衬底100表面上安装,所述封装衬底是由其中带有空腔112的多层叠层的衬底制备的。在其上安装SAW双工器的封装衬底100的底部设有各通孔110。这些通孔110用电极材料填充以便传热。另外,所述封装衬底100的空腔上设有一个盖106,通过硬钎焊,它被贴装到封装衬底100的顶表面上。在其上安装SAW双工器102的衬底其中相位控制电路108。
在封装衬底的制造中,因为电极110嵌入到其上安装SAW)双工器102的封装衬底的底部中,这个底部表面的损坏引起粗糙不平,从而引起安装SAW双工器100的困难。另外,因为这个底部表面的不平,SAW双工器102的上表面在引线连接过程时不水平,从而增加引线的连接的不成功率。如果在叠层处理时压填充电极的通孔100,则扩大了电极表面,引起陶瓷印刷电路基板(green sheet)变形。这造成封装的曲面现象。
在图2中示出的现有技术陶瓷封装中,必须控制接收器130的阻抗为无限大,使得不允许从发射器120输出的信号被输入到接收器130,而是天线140。为此,相位控制电路108必须设置在天线140和接收器130之间。但是,因为相位控制电路108必须形成在衬底中,与通孔110分开,这有着设计上的限制。
发明内容
因此,鉴于现有技术的上述问题,本发明的目的是提供一种带盖住封装衬底的顶表面的盖的陶瓷封装,通过改进盖的结构,使得热能够从中散发,而不形成传热的附加通孔,使得诸如SAW滤波器等芯片型器件在工作时产生的热被散发掉。
本发明的另一个目的是提供一种带散热盖的陶瓷封装,通过没有通孔的改进结构的盖来传热,以确保产品的可靠性,简化制造过程,强化生产率。
本发明的另一个目的是通过带散热盖的陶瓷封装,通过消除通孔,确保形成相位控制电路所需的空间,减少在设计中的限制。
本发明的另一个目的是提供带散热盖的陶瓷封装,所述散热盖能够散发从芯片型器件产生的热,保持芯片型器件的气密性状态。
为了实现上述目的,本发明提供的陶瓷封装包括:叠层的陶瓷衬底,它由多层陶瓷衬底组成,在叠层的陶瓷衬底中心限定一个空腔;芯片型器件,它安装在叠层陶瓷衬底的空腔的底部上;和盖,它贴装到叠层陶瓷衬底的顶部,以封闭空腔,在它的上表面和下表面设有凸起,以有效地散发从芯片型器件产生的热。
本发明提供的陶瓷封装包括:叠层陶瓷衬底,它由多层陶瓷衬底组成,在多层衬底的中心限定空腔;芯片型器件,它安装在叠层陶瓷衬底的空腔底部上;和盖,贴装到叠层陶瓷衬底的顶部,封闭空腔,在它的上表面设有槽,它的下表面设有向下突出的表面,盖的突出的表面装配到空腔的上入口部分中。
本发明提供的陶瓷封装包括:叠层陶瓷衬底,它由多层陶瓷衬底组成,在多层衬底的中心限定空腔;芯片型器件,它安装在叠层陶瓷衬底的空腔底部上;和盖,它贴装到叠层陶瓷衬底的顶部,封闭空腔,在它的上表面设有槽,它的下表面设有向下突出的表面,盖的下突出表面装配到空腔的上入口部分中,并设有各凸起。
附图简要说明
结合附图的以下详细说明将使得本发明的上述目的和其他目的、特征和优点更明了。
图1是在其上安装芯片型器件的现有技术陶瓷封装的剖视图;
图2是在陶瓷封装上安装的SAW滤波器等芯片型器件的平面图;
图3是根据本发明带有改进的盖的陶瓷封装剖视图;
图4是根据本发明另一个实施例带有改进的盖的陶瓷封装的剖视图;和
图5是根据本发明另一个实施例带有改进的盖的陶瓷封装的剖视图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明。
带有根据本发明的散热盖的陶瓷封装的特征在于:在其上安装芯片型器件的衬底不形成通孔,并且将封闭封装衬底的空腔的盖改型,不同与现有技术的陶瓷封装。
图3是本发明带有改进的盖的陶瓷封装的剖视图。如图所示,陶瓷封装30包括:芯片型器件10,它安装于形成在叠层衬底20内部的空腔15中。芯片型器件10是发热元件类型的,如半导体、SAW滤波器和石英振荡器,在下面实施例中集中就SAW滤波器加以说明。叠层衬底是由导热率优良的陶瓷制造的,并且由底部衬底和限定封装壁的衬底构成。
在图3中,陶瓷封装30具有封闭在叠层衬底20中形成的空腔15的盖31。由硬钎焊材料将盖31贴附到陶瓷封装30的顶表面上。盖31的上和下表面设有凸起35。可以通过在盖31的上下表面形成多个线性槽形成各凸起35,或可以由多个线性突出的引脚构成,每个凸起具有方形或半圆形的截面。通过在盖31上形成各凸起35,从容纳在空腔15中的芯片型器件10产生的热能够通过盖31有效地散发到外面。具体地说,与现有技术陶瓷封装比,通过用各凸起35增加盖31的表面积,能够散发较多热量。
另外,即使在其上安装SAW滤波器等芯片型器件10的陶瓷封装的底部表面没有设置通孔,根据本发明这个实施例的陶瓷封装能够通过在盖31上的各凸起散发足够的热量。
图4是本发明另一个实施例的带改进的盖的陶瓷封装的剖视图。如图所示,此实施例的陶瓷封装包括与图3的陶瓷封装30相似的叠层衬底20;和芯片型器件10,它安装在叠层衬底20内形成的空腔15中。但是,此实施例与图3实施例所不同的是,盖41的下侧面设有向下突出的表面47。
具体地说,盖41的下侧面设有下凸起表面47,使得限定下凸起表面47的台阶表面(stepped surface)44装配到空腔15的上入口部分中。通过在盖41的下表面上形成台阶表面44,在盖41安装在叠层衬底20上时,盖41能够相对于陶瓷封装40自动定位。因此,它的制造过程简化,空腔15的气密性状态能够保持。另外,因为盖41的上表面设有各槽45,所以能够防止盖41的上表面与其他元件相互干扰。下凸起表面47能够补偿由于形成槽45使得盖强度变弱的情况。在此实施例中,因为盖41的上表面设有各槽45,各凸起45限定的各凸起的上表面与盖的上表面齐平,凸起不高出盖的上表面。
与图3的实施例相同,可以通过在盖41的上表面上形成多个线性槽形成各槽45,或各槽45可以由方形或半圆形截面的多个引脚形槽构成。通过在盖41上形成各槽45,容纳在空腔15中的芯片型器件10产生的热能够通过盖41有效地散发到外面。与图3实施例相同,通过硬钎焊材料25将盖41贴装到陶瓷封装40的顶部。
图5是本发明另一个实施例的带改进的盖的陶瓷封装。如图所示,通过向图4的实施例的盖附加各凸起56构成这个实施例。具体地说,这个实施例基本与图4实施例相同,盖51的上表面设有各槽55,下表面设有向下凸起的表面57,限定下凸起表面57的台阶表面54装配到叠层衬底20的空腔15的上入口部分中。这个实施例与上个实施例所不同的是,盖51的下表面还设有凸起56。
与图4中的实施例的盖41相比,此实施例的盖51能够提供散热要求的较大的表面积。通过在陶瓷封装中结合盖51,陶瓷封装能够更有效地将芯片型器件10产生的热散发到外面。
根据图5的这个实施例,通过盖51的台阶表面54,盖51能够容易地相对于叠层衬底20定位,并且能够提高陶瓷封装的气密性能力,并通过使槽55限定的各凸起的上表面与盖51的上表面齐平,来减少由于盖的上表面的干扰的影响。
由于在制造这样的封装中使用的陶瓷衬底的方法中,陶瓷薄片要进行穿孔和电极印刷过程(electrode printing procedure),并且形成通孔,然后在其中填充电极,随后烘干,这个制造过程必须精确地进行,并变得复杂化。因此,在小型化芯片时,上述现有技术陶瓷封装的缺点是设计困难,因为减小了设计内部电路所需的空间。另外,误差率增加,因为在通孔之间的间距减小常产生薄片的破裂和衬底的弯曲。本发明能够克服现有技术中的陶瓷封装的这些缺点。
换句话说,在上下表面包括各凸起或槽的本发明的盖的结构不仅能够克服上述现有技术陶瓷封装的缺点,而且能够比利用通孔的产品获得更好的散热效果。
为了检验这一点,用红外线相机测量两个SAW双工器的温度,所述两个双工器中一个使用传热通孔,另一个使用本发明的盖。
测试的条件示于表1。
表1
散热测试条件 | |
加热功率(瓦) | 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 |
加热时间(分) | 60以上 |
空气供给速度(英尺/分) | 0 |
环境温度(℃) | 18 |
在表2示出在这样的条件下的测量结果。
表2
加热功率(瓦) | 最高温度(℃) | |
0.6 | 散热盖 | 通孔 |
34.4 | 35.1 | |
0.8 | 38.5 | 39.6 |
1.0 | 41.8 | 43.5 |
1.2 | 44.4 | 46.8 |
1.4 | 46.3 | 49.6 |
从表2可见到,因为通过具有增加了表面积的盖进行散热,用本发明盖的陶瓷封装能够获得优良的散热效果。
如上所述,本发明提供一种带散热盖的陶瓷封装,其中为了提高散热效果,散热盖上设有凸起,以增加它的表面积,并且用硬钎焊贴装到陶瓷封装上。
因为本发明的陶瓷封装使用改进的盖,即使没有通孔陶瓷封装也能够获得足够的散热效果。
另外,因为本发明的陶瓷封装使用具有凸起的盖,使得能够将通孔从叠层衬底去掉,能够避免设计相位控制电路的限制,容易在陶瓷封装上安装芯片型器件,从而简化它的制造过程,提高了生产率。
虽然为了解释说明了本发明的优选实施例,但是本领域内的普通技术人员可以理解,在不偏离本发明的范围和精神之下,能够有各种
实施例方式。
Claims (13)
1.一种陶瓷封装,包括:
多层叠层的陶瓷衬底,在其中心限定有空腔;
芯片型器件,它安装在陶瓷衬底的空腔的底部上;和
盖,它贴装到陶瓷衬底的顶部以封闭空腔,在它的上表面和下表面设有凸起,以有效地散发芯片型器件产生的热。
2.根据权利要求1的陶瓷封装,其中,盖的凸起包括多个纵向延伸的凸起。
3.根据权利要求1的陶瓷封装,其中,盖的凸起包括多个引脚形的凸起。
4.一种陶瓷封装,包括:
多层叠层的陶瓷衬底,在其中心限定有空腔;
芯片型器件,它安装在陶瓷衬底的空腔的底部上;和
盖,它贴装到陶瓷衬底的顶部以封闭空腔,在它的上表面设有槽,它的下表面设有向下凸出的表面,盖的突出的表面装配到空腔的上入口部分中。
5.根据权利要求4的陶瓷封装,其中,盖的槽包括多个纵向延伸的槽。
6.根据权利要求4的陶瓷封装,其中,盖的槽包括多个引脚形截面的槽。
7.根据权利要求4的陶瓷封装,其中在盖的上表面的槽形成在与盖的下凸出表面相对应的区域。
8.一种陶瓷封装,包括:
多层叠层陶瓷衬底,它的中心限定有空腔;
芯片型器件,它安装在陶瓷衬底的空腔底部上;和
盖,它贴装到叠层陶瓷衬底的顶部,以封闭空腔,在它的上表面设有槽,它的下表面设有向下凸出的表面,盖的下凸出表面装配到空腔的上入口部分中,并设有凸起。
9.根据权利要求8的陶瓷封装,其中,盖的凸起由多个纵向延伸的凸起限定。
10.根据权利要求8的陶瓷封装,其中,盖的凸起包括多个引脚形凸起。
11.根据权利要求8的陶瓷封装,其中,盖的槽包括多个纵向延伸的槽。
12.根据权利要求8的陶瓷封装,其中,盖的各槽包括多个引脚形截面的槽。
13.根据权利要求8的陶瓷封装,其中,盖的上表面的槽形成在与盖的下凸出表面相对应的区域。
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