CN217216519U - 一种多层电子陶瓷基座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多层电子陶瓷基座，属于电子元器件加工技术领域，包括上一层基板，层叠于中二层基板上方，与中二层基板配合连接；中二层基板，层叠于上一层基板下方，其上设置有内电极；中三层基板，层叠于中二层基板下方，中二层基板和中三层基板均开设有用于安装晶体的凹槽；下四层基板，层叠于中三层基板下方，其底面设置有外电极；本实用新型改善后少一道打孔工序，取消了中二层基板上的打孔及填浆工序，增加了导线，通过导线连接中二层基板的第二侧壁导电孔和中三层基板的第三侧壁导电孔，进行上中下层导通，电极表面平整：改善后电极表面不再做处理，平整光滑，产品质量及外观达到合格标准；节约金属浆料成本，收益可观。

Description

一种多层电子陶瓷基座

技术领域

本实用新型涉及电子元器件加工技术领域，具体涉及一种多层电子陶瓷基座。

背景技术

随着电子信息产业的飞速发展和电子整机的小型化、高性能的发展趋势，石英晶振的市场需求量还将快速增长。传统的晶振已经不能满足要求，开始向表面贴装型和轻、薄、小方向发展，并且陶瓷封装逐渐取代了传统的裸金属外壳覆塑料金属封装。然而，基于生产技术要求高和设备投入资金大等一些原因，该种陶瓷基座长期以来一直被国外一些厂商控制，主要集中在美国、日本、韩国等厂家。表面贴装的晶体谐振器、振荡器、滤波器陶瓷基座的生产核心技术一直掌握在日本人手中，我国每年要花费大量美元进口这种基座。我国目前的石英晶体元器件总需求量已达40亿只左右，其中表面贴装产品为15亿只，片式化率占30％左右。而同期许多欧美发达国家的片式化率已达85％。目前我国的陶瓷基座基本由日本、韩国进口，国内仅有一家企业掌握SMD陶瓷封装基座的技术生产，因此，研究表面贴装石英晶振陶瓷基座用材料配方和生产工艺，打破进口产品在此类产品上的垄断，具有重大的实际应用价值。

陶瓷基座封装件一般通过一张大面积的大板同时集中得到多个封装件这样所谓的批量生产型布线基板的方式制作。关于批量生产型布线基板，例如在由氧化铝质烧结体构成的母基板纵横排列着分别成为单片封装件的多个布线基板区域。该多个组合式配线基板在陶瓷基体的内部具备分别按照每个配线基板区域形成的配线层及贯通导体。沿着布线基板区域的边界，在基板的上表面及下表面等主面形成压痕分割槽。生产为成品后通过裂片设备在压痕槽两边对大板施加弯曲应力来折断大板，从而分割成单片的封装件。压痕分割槽是通过在印刷成型后的大板的上表面以及下表面，使用压痕模设备以规定的深度在设计的布线基板区域外的边界上模切来实现的。

近几年,单个封装件逐步变小,例如可制作俯视下纵横尺寸为1.6×1.2mm以下的封装件。与该封装件的小型化使框部的宽度逐渐变得非常小,将搭载部与外部环境分隔开的部位框部以及金属框体的厚度俯视下框部以及金属框体各自的外周与内周之间的距离、即各自的外侧面与内侧面之间的距离逐渐变小，对布线的设计要求进一步提高。

封装陶瓷基座主要由多层陶瓷板及金属线路组成，金属线路的布线方式决定了谐振器的电路使用方式。对于金属化布线的设计不仅决定产品的使用方式而且也决定了大板产品的生产工艺，因此合理的布线将影响整个产品生产及使用。目前对于SMD陶瓷基座的产品布线工艺及大板布线有部分报道，但不同谐振器的用途不同线路要求也有所不同，工艺要求也决定了布线方式的不同。国内外目前对谐振器基座的布线设计根据不同的产品各有优劣。

目前基座上下层基板导通方式是先在中二层基板3上打通孔11，再将金属浆料灌注入通孔11，通过通孔11填浆之后连接中二层基板3和中三层基板6导通方式，会出现填浆不实的问题，参考图8，造成导通性差，良率低，由于金属浆料未完全填充，同时造成通孔11处收缩不匹配，烧结后此处还容易形成裂纹，造成报废。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种多层电子陶瓷基座，不仅布线简单、减少工艺制备工序，而且提高生产效率、不影响产品性能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多层电子陶瓷基座，包括：

上一层基板，层叠于中二层基板上方，与中二层基板配合连接；

中二层基板，层叠于上一层基板下方，其上设置有内电极；

中三层基板，层叠于中二层基板下方，中二层基板和中三层基板均开设有用于安装晶体的凹槽；

下四层基板，层叠于中三层基板下方，其底面设置有外电极；

所述上一层基板、中二层基板、中三层基板和下四层基板均由绝缘材质制成，所述上一层基板、中二层基板、中三层基板和下四层基板的侧面均开设有侧孔和侧壁导电孔，所述上一层基板、中二层基板、中三层基板和下四层基板均设置有印刷电路；

所述中二层基板上设置有导线，所述导线连接内电极与第二侧壁导电孔，中二层基板的第二侧壁导电孔与中三层基板的第三侧壁导电孔接触连通，中二层基板的内电极与中三层基板的印刷电路导通。

进一步地，所述上一层基板上表面焊接金属环，金属环用于连接外部金属上盖。

进一步地，所述上一层基板、中二层基板、中三层基板和下四层基板均由陶瓷材料制成。

进一步地，所述上一层基板、中二层基板、中三层基板和下四层基板均由氧化铝或氮化铝的陶瓷烧结制成。

进一步地，所述导线的材料为铜、银、钯、金、铂、钨、铝或锰。

进一步地，所述中二层基板的凹槽为异形孔。

进一步地，所述中三层基板的凹槽为方孔。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

1、导通性稳定：之前上下层基板导通方式是先在中二层基板上打孔，再将金属浆料灌注入通孔，通过通孔填浆之后连接中二层基板和中三层基板导通方式，会出现填浆不实问题，造成导通性差，良率低，由于金属浆料未完全填充，同时造成通孔处收缩不匹配，烧结后此处还容易形成裂纹，造成报废；改善后少一道打孔工序，取消了中二层基板上的打孔及填浆工序，增加了导线，通过导线连接中二层基板的第二侧壁导电孔和中三层基板的第三侧壁导电孔，进行上中下层导通。

2、电极表面平整：之前填浆作业时会出现填浆浆料过多，溢出孔洞，在显微镜下看有两个突起的小圆点；改善后电极表面不再做处理，平整光滑，产品质量及外观达到合格标准。

3、节约金属浆料成本：之前生产一千套产品需消耗1公斤金属浆料，改善之后生产一千套产品需消耗0.9公斤金属浆料，节约了0.1公斤金属浆料，收益可观。

附图说明

图1为本实用新型多层电子陶瓷基座的结构示意图；

图2为本实用新型多层电子陶瓷基座的上一层基板与金属环组装在一起后的示意图；

图3为本实用新型多层电子陶瓷基座的上一层基板与中二层基板的俯视图（改善前）；

图4为本实用新型多层电子陶瓷基座的中二层基板的俯视图（改善后）；

图5为本实用新型多层电子陶瓷基座的中三层基板的俯视图；

图6为本实用新型多层电子陶瓷基座的下四层基板的俯视图；

图7为本实用新型多层电子陶瓷基座的下四层基板的仰视图；

图8为现有技术中通孔各种情况的参考图；

1、上一层基板；2、金属环；3、中二层基板；4、内电极；5、异形孔；6、中三层基板；7、方孔；8、下四层基板；9、侧孔；10、侧壁导电孔；102、第二侧壁导电孔；103、第三侧壁导电孔；11、通孔； 12、导线；13、外电极。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-8，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-8所示：一种多层电子陶瓷基座，包括：

上一层基板1，层叠于中二层基板3上方，与中二层基板3配合连接；

中二层基板3，层叠于上一层基板1下方，其上设置有内电极4，内电极4与电子元件连接；

中三层基板6 ，层叠于中二层基板3下方，中二层基板3和中三层基板6 均开设有用于安装晶体的凹槽，本实施例中，中二层基板3的凹槽为异形孔5，中三层基板6 的凹槽为方孔7，在其他实施例中，也可以根据实际情况调整凹槽的形状；

下四层基板8，层叠于中三层基板6 下方，其底面设置有外电极13，外电极13与外部引脚连接；

所述上一层基板1、中二层基板3、中三层基板6 和下四层基板8均由氧化铝或氮化铝的陶瓷烧结制成，在本实施例中，上一层基板1、中二层基板3、中三层基板6 和下四层基板8采用氧化铝制成，首先,将不同粒径的氧化铝粉末以及包括玻璃成分的原料粉末混合均匀，然后添加适当的有机溶剂以及粘结剂（基板的制备为现有技术，在此不作详细描述）,并流延成型为陶瓷生片，生瓷片的厚度在0.1-0.5mm。

所述上一层基板1、中二层基板3、中三层基板6 和下四层基板8均由绝缘材质制成，所述上一层基板1、中二层基板3、中三层基板6 和下四层基板8的侧面均开设有侧孔9和侧壁导电孔10，侧孔9设置在各基板的四角，侧壁导电孔10开设在各基板的四条边上，本实施例中，每条边开设有两个侧壁导电孔10，所述上一层基板1、中二层基板3、中三层基板6和下四层基板8均设置有印刷电路（印刷电路在图中未标注，由于不同电子元件的印刷电路不同，在生产过程中根据实际情况调整即可）；

所述中二层基板3上设置有导线 12，所述导线 12的材料为铜、银、钯、金、铂、钨、铝或锰，基座中其他金属导体材料与导线 12一致，可以是铜、银、钯、金、铂、钨、铝、锰等金属材料、或者含有它们的合金形成，本实施例中，各金属导体（导线 12、内电极4、外电极13和印刷电路等）使用的金属材料为钨浆料，主要通过在陶瓷基板的正反面上使用丝网印刷印出设计的金属区域，在第二侧壁导电孔102进行金属浆料的挂壁，并在导线 12区域印刷金属浆料，该金属浆料是在金属钨的粉末中添加有机溶剂和粘结剂制作而成的；所述导线12连接内电极4与第二侧壁导电孔102，中二层基板3的第二侧壁导电孔102与中三层基板6的第三侧壁导电孔103接触连通，中二层基板3的内电极4与中三层基板6 的印刷电路导通。

所述上一层基板1上表面焊接金属环2，金属环2用于连接外部金属上盖。

本实用新型的工作方法（或工作原理）：

现有技术中的陶瓷基座的中二层基板3和中三层基板6 的导通方式是在通孔11注入金属浆料，会出现填浆不实问题，造成导通性差，良率低，由于金属浆料未完全填充，同时造成通孔11处收缩不匹配，烧结后此处还容易形成裂纹，造成报废；本实用新型对现有的导通方式进行了改进，改善后少一道打孔工序，取消了中二层基板3上的打孔及填浆工序，增加了导线 12，通过导线 12连接内电极4、中二层基板3的第二侧壁导电孔102和中三层基板6 的第三侧壁导电孔103，导通了中二层基板3和中三层基板6。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种多层电子陶瓷基座，包括：

上一层基板（1），层叠于中二层基板（3）上方，与中二层基板（3）配合连接；

中二层基板（3），层叠于上一层基板（1）下方，其上设置有内电极（4）；

中三层基板（6 ），层叠于中二层基板（3）下方，中二层基板（3）和中三层基板（6 ）均开设有用于安装晶体的凹槽；

下四层基板（8），层叠于中三层基板（6 ）下方，其底面设置有外电极（13）；

所述上一层基板（1）、中二层基板（3）、中三层基板（6 ）和下四层基板（8）均由绝缘材质制成，所述上一层基板（1）、中二层基板（3）、中三层基板（6 ）和下四层基板（8）的侧面均开设有侧孔（9）和侧壁导电孔（10），所述上一层基板（1）、中二层基板（3）、中三层基板（6 ）和下四层基板（8）均设置有印刷电路；

其特征在于，所述中二层基板（3）上设置有导线（ 12），所述导线（ 12）连接内电极（4）与第二侧壁导电孔（102），中二层基板（3）的第二侧壁导电孔（102）与中三层基板（6 ）的第三侧壁导电孔（103）接触连通，中二层基板（3）的内电极（4）与中三层基板（6 ）的印刷电路导通。

2.如权利要求1所述的多层电子陶瓷基座，其特征在于：所述上一层基板（1）上表面焊接金属环（2），金属环（2）用于连接外部金属上盖。

3.如权利要求2所述的多层电子陶瓷基座，其特征在于：所述上一层基板（1）、中二层基板（3）、中三层基板（6 ）和下四层基板（8）均由陶瓷材料制成。

4.如权利要求3所述的多层电子陶瓷基座，其特征在于：所述上一层基板（1）、中二层基板（3）、中三层基板（6 ）和下四层基板（8）均由氧化铝或氮化铝的陶瓷烧结制成。

5.如权利要求4所述的多层电子陶瓷基座，其特征在于：所述导线（ 12）的材料为铜、银、钯、金、铂、钨、铝或锰。

6.如权利要求1所述的多层电子陶瓷基座，其特征在于：所述中三层基板（6 ）的凹槽为方孔（7）。

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