CN218450784U - 陶瓷封装基座及信号传输终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种陶瓷封装基座及信号传输终端设备，陶瓷封装基座包括：n个从下至上依次层叠设置的陶瓷基板，n≥2；其中，顶层的陶瓷基板的上表面设有用于焊接盖板的金属层，底层的陶瓷基板的下表面设有用于与电路板的焊盘焊接的导电端子，除了顶层以外的其他层的陶瓷基板均设有位于角部的角孔。在保证陶瓷封装基座与电路板的焊盘之间具有良好的焊锡性能的前提下，有利于提高盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中焊料的有效浸润面积，从而有利于降低由热应力导致的陶瓷基板的瓷体开裂的风险，同时有利于防止盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中焊料沿着角孔向下流动，从而有利于防止用于焊接盖板的焊料与电路板的焊盘上的焊料搭接而导致的短路。

Description

陶瓷封装基座及信号传输终端设备

技术领域

本实用新型涉及电子封装技术领域，特别涉及一种陶瓷封装基座及信号传输终端设备。

背景技术

近些年来，随着通讯领域的高速发展，谐振器/振荡器用晶片、时钟元器件用音叉、声表滤波器芯片等电子元件被广泛应用于信号传输终端设备中，为了保证上述的电子元件在不受外界环境的影响下将其产生的信号传输到电路系统中，需要将这些电子元件耦合封装到陶瓷封装基座中。

现有技术中，陶瓷封装基座通常由多层陶瓷基板层叠而成，并且在顶层的陶瓷基板上焊接盖板以形成容纳上述电子元件的密闭空间，从而达到保护上述电子元件不受环境影响的目的。其中，陶瓷基板的角部通常设置有用于焊锡的角孔，通过角孔可将陶瓷封装基座更好地焊接在电路板的焊盘上，然而，随着电子元件越来越微型化，陶瓷封装基座也朝着小型化方向不断发展，在小型陶瓷封装基座中，会因为角孔的存在而导致以下问题：1.盖板与顶层的陶瓷基板在焊接时，用于焊接盖板的焊料的有效浸润面积过小，容易在温度变化的情况下产生较大的热应力，导致陶瓷基板的瓷体开裂；2.盖板与顶层的陶瓷基板在焊接时，用于焊接盖板的焊料容易沿着角孔向下流动并与电路板的焊盘上的焊料搭接，从而导致短路。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种陶瓷封装基座，在保证陶瓷封装基座与电路板的焊盘之间具有良好的焊锡性能的前提下，有利于提高盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中焊料的有效浸润面积，从而有利于降低由热应力导致的陶瓷基板的瓷体开裂的风险，同时有利于防止盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中焊料沿着角孔向下流动，从而有利于防止用于焊接盖板的焊料与电路板的焊盘上的焊料搭接而导致的短路。

本实用新型还提出一种具有上述陶瓷封装基座的信号传输终端设备。

根据本实用新型的第一方面实施例的陶瓷封装基座，包括：陶瓷基板，所述陶瓷基板的数量为n个，n≥2，n个所述陶瓷基板从下至上依次层叠设置；其中，顶层的所述陶瓷基板的上表面设置有用于焊接盖板的金属层，底层的所述陶瓷基板的下表面设置有用于与电路板的焊盘焊接的导电端子，除了顶层以外的其他层的所述陶瓷基板均设置有位于角部的角孔。

根据本实用新型实施例的陶瓷封装基座，至少具有如下有益效果：由于除了顶层以外的其他层的所述陶瓷基板均设置有位于角部的角孔，即顶层的所述陶瓷基板的角部未设置角孔，在保证陶瓷封装基座与电路板的焊盘之间具有良好的焊锡性能的前提下，有利于提高盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中用于焊接盖板的焊料的有效浸润面积，从而有利于降低由热应力导致的陶瓷基板的瓷体开裂的风险，同时有利于防止盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中用于焊接盖板的焊料沿着角孔向下流动，从而有利于防止用于焊接盖板的焊料与电路板的焊盘上的焊料搭接而导致的短路。

根据本实用新型的一些实施例，底层的所述陶瓷基板的尺寸满足下列关系式：

其中，R₁为底层的所述陶瓷基板的角孔的半径，单位为㎜；W为底层的所述陶瓷基板的宽度，单位为㎜。

根据本实用新型的一些实施例，所述n≥3，从下至上随着所述陶瓷基板的层数的增加，所述陶瓷基板的角孔的半径逐层减小。

根据本实用新型的一些实施例，所述陶瓷基板的角孔的半径尺寸满足下列关系式：

其中，R_n-1为从下至上第n-1层的所述陶瓷基板的角孔的半径，单位为㎜；R_n-2为从下至上第n-2层的所述陶瓷基板的角孔的半径，单位为㎜。

根据本实用新型的一些实施例，所述n＝2，顶层的所述陶瓷基板为中空框体结构，顶层的所述陶瓷基板与底层的所述陶瓷基板围合形成用于安装电子元件的容纳腔，底层的所述陶瓷基板的上表面设置有第一导电图案，部分所述第一导电图案用于与电子元件电性连接，顶层的所述陶瓷基板上设置有第一导电通孔，所述第一导电通孔内设置有第一导电结构，所述金属层与部分所述第一导电图案通过所述第一导电结构电性连接，底层的所述陶瓷基板的角孔的孔壁上设置有第一导电涂层，所述第一导电图案与所述导电端子通过所述第一导电涂层电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述n＝3，顶层的所述陶瓷基板为中空框体结构，顶层的所述陶瓷基板与第二层的所述陶瓷基板围合形成用于安装电子元件的容纳腔，第二层的所述陶瓷基板的上表面设置有第一导电图案，部分所述第一导电图案用于与电子元件电性连接，顶层的所述陶瓷基板上设置有第一导电通孔，所述第一导电通孔内设置有第一导电结构，所述金属层与部分所述第一导电图案通过所述第一导电结构电性连接，第二层的所述陶瓷基板的角孔的孔壁上以及底层的所述陶瓷基板的角孔的孔壁上均设置有第一导电涂层，所述第一导电图案与所述导电端子通过所述第一导电涂层电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一导电结构为填充于所述第一导电通孔内的导体块或者设置于所述第一导电通孔的孔壁上的第二导电涂层。

根据本实用新型的一些实施例，所述金属层、所述导电端子、所述第一导电图案、所述第一导电结构以及所述第一导电涂层均由钨金属浆料、钼金属浆料、锰金属浆料中的至少一种制成。

根据本实用新型的一些实施例，所述金属层、所述导电端子、所述第一导电图案以及所述第一导电涂层均至少有部分依次电镀有镍镀层和金镀层。

根据本实用新型的第二方面实施例的信号传输终端设备，其包括根据本实用新型上述第一方面实施例的陶瓷封装基座。

根据本实用新型实施例的信号传输终端设备，至少具有如下有益效果：应用上述的陶瓷封装基座，在保证陶瓷封装基座与电路板的焊盘之间具有良好的焊锡性能的前提下，有利于提高盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中用于焊接盖板的焊料的有效浸润面积，从而有利于降低由热应力导致的陶瓷基板的瓷体开裂的风险，同时有利于防止盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中用于焊接盖板的焊料沿着角孔向下流动，从而有利于防止用于焊接盖板的焊料与电路板的焊盘上的焊料搭接而导致的短路。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的陶瓷基板的数量为两个时陶瓷封装基座的分解示意图；

图2是本实用新型实施例的陶瓷基板的数量为两个时陶瓷封装基座的俯视示意图；

图3是本实用新型实施例的陶瓷基板的数量为两个时陶瓷封装基座的仰视示意图；

图4是本实用新型实施例的陶瓷基板的数量为两个时陶瓷封装基座焊接在线路板的焊盘上并焊接有盖板的局部结构示意图；

图5是本实用新型实施例的陶瓷基板的数量为三个时陶瓷封装基座的分解示意图；

图6是本实用新型实施例的陶瓷基板的数量为三个时陶瓷封装基座的仰视示意图。

附图标记：

用于焊接盖板的焊料a、电路板的焊盘上的焊料b、陶瓷基板100、导电端子200、角孔300、第一导电图案400、第一导电通孔500、导体块600。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果出现若干、大于、小于、超过、以上、以下、以内等词，其中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

在本实用新型的描述中，如果出现第一、第二等词，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图4，根据本实用新型的实施例的陶瓷封装基座，包括：陶瓷基板100，陶瓷基板100的数量为n个，n≥2，即陶瓷基板100的数量至少为两个，n个陶瓷基板100从下至上依次层叠设置；其中，顶层(即第n层)的陶瓷基板100的上表面设置有用于焊接盖板的金属层(图中未示出)，底层(即第一层)的陶瓷基板100的下表面设置有用于与电路板的焊盘焊接的导电端子200，除了顶层以外的其他层的陶瓷基板100均设置有位于角部的角孔300，即顶层的陶瓷基板100的角部未设置角孔300。

由于除了顶层以外的其他层的陶瓷基板100均设置有位于角部的角孔300，即顶层的陶瓷基板100的角部未设置角孔300，在保证陶瓷封装基座与电路板的焊盘之间具有良好的焊锡性能的前提下，有利于提高盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中用于焊接盖板的焊料a的有效浸润面积，从而有利于降低由热应力导致的陶瓷基板100的瓷体开裂的风险，同时有利于防止盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中用于焊接盖板的焊料a沿着角孔300向下流动，从而有利于防止用于焊接盖板的焊料a与电路板的焊盘上的焊料b搭接而导致的短路。

需要说明的是，在其中的一些实施例中，底层的陶瓷基板100的尺寸满足下列关系式：

可以保证上述的陶瓷封装基座具有良好的机械强度；其中，R₁为底层的陶瓷基板100的角孔300的半径，单位为㎜；W为底层的陶瓷基板100的宽度，单位为㎜。

需要说明的是，在其中的一些实施例中，n≥3，即陶瓷基板100的数量至少为三个，从下至上随着陶瓷基板100的层数的增加，陶瓷基板100的角孔300的半径逐层减小。具体的，以n＝4为例，即陶瓷基板100的数量为四个，底层的陶瓷基板100的角孔300的半径大于第二层的陶瓷基板100的角孔300的半径，第二层的陶瓷基板100的角孔300的半径大于第三层的陶瓷基板100的角孔300的半径。在保证焊料与上述的陶瓷封装基座具有足够的接触面积的前提下，有利于提高上述的陶瓷封装基座整体的结构强度。具体的，陶瓷基板100的角孔300的半径尺寸满足下列关系式：

其中，R_n-1为从下至上第n-1层的陶瓷基板100的角孔300的半径，单位为㎜；R_n-2为从下至上第n-2层的陶瓷基板100的角孔300的半径，单位为㎜。有利于保证在上述的陶瓷封装基座与电路板的焊盘焊接时焊料与上述的陶瓷封装基座具有足够的接触面积，从而有利于保证上述的陶瓷封装基座与电路板的焊盘之间具有良好的焊锡性能。

参照图1至图4，在其中的一些实施例中，n＝2，即陶瓷基板100的数量为两个，顶层的陶瓷基板100为中空框体结构，顶层的陶瓷基板100与底层的陶瓷基板100围合形成用于安装电子元件的容纳腔，底层的陶瓷基板100的上表面设置有第一导电图案400，部分第一导电图案400用于与电子元件电性连接，顶层的陶瓷基板100上设置有第一导电通孔500，第一导电通孔500内设置有第一导电结构，金属层与部分第一导电图案400通过第一导电结构电性连接，底层的陶瓷基板100的角孔300的孔壁上设置有第一导电涂层(图中未示出)，第一导电图案400与导电端子200通过第一导电涂层电性连接。在另外的一些实施例中，底层的陶瓷基板100上设置有第二导电通孔，第二导电通孔内设置有第二导电结构，具体的，第二导电结构与第一导电结构相同，第一导电图案400与导电端子200通过第二导电结构电性连接，在此不作限定。

参照图5和图6，在其中的一些实施例中，n＝3，即陶瓷基板100的数量为三个，陶瓷基板100的角孔300的半径尺寸满足下列关系式：

其中，R₂为从下至上第二层的陶瓷基板100的角孔300的半径，单位为㎜；顶层的陶瓷基板100为中空框体结构，顶层的陶瓷基板100与第二层的陶瓷基板100围合形成用于安装电子元件的容纳腔，第二层的陶瓷基板100的上表面设置有第一导电图案400，部分第一导电图案400用于与电子元件电性连接，顶层的陶瓷基板100上设置有第一导电通孔500，第一导电通孔500内设置有第一导电结构，金属层与部分第一导电图案400通过第一导电结构电性连接，第二层的陶瓷基板100的角孔300的孔壁上以及底层的陶瓷基板100的角孔300的孔壁上均设置有第一导电涂层(图中未示出)，第一导电图案400与导电端子200通过第一导电涂层电性连接。在另外的一些实施例中，底层的陶瓷基板100的上表面设置有第二导电图案，第二层的陶瓷基板100上设置有第二导电通孔，第二导电通孔内设置有第二导电结构，具体的，第二导电结构与第一导电结构相同，第一导电图案400与第二导电图案通过第二导电结构电性连接，底层的陶瓷基板100的角孔300的孔壁上设置有第一导电涂层，第二导电图案与导电端子200通过第一导电涂层电性连接，在此不作限定。

参照图1、图2和图5，在其中的一些实施例中，第一导电结构为填充于第一导电通孔500内的导体块600，当然，第一导电结构也可以为设置于第一导电通孔500的孔壁上的第二导电涂层，在此不作限定。

需要说明的是，在其中的一些实施例中，金属层、导电端子200、第一导电图案400、第二导电图案、第一导电结构以及第一导电涂层均由钨金属浆料、钼金属浆料、锰金属浆料中的至少一种制成。

需要说明的是，在其中的一些实施例中，金属层、导电端子200、第一导电图案400以及第一导电涂层均至少有部分依次电镀有镍镀层和金镀层，有利于提高金属层、导电端子200、第一导电图案400以及第一导电涂层处的结合力。

根据本实用新型的实施例的信号传输终端设备，其包括上述的陶瓷封装基座。应用上述的陶瓷封装基座，在保证陶瓷封装基座与电路板的焊盘之间具有良好的焊锡性能的前提下，有利于提高盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中用于焊接盖板的焊料a的有效浸润面积，从而有利于降低由热应力导致的陶瓷基板100的瓷体开裂的风险，同时有利于防止盖板与陶瓷封装基座在焊接的过程中用于焊接盖板的焊料a沿着角孔300向下流动，从而有利于防止用于焊接盖板的焊料a与电路板的焊盘上的焊料b搭接而导致的短路。

需要说明的是，针对上述的陶瓷封装基座进行了相关的性能测试，具体的，进行了瓷体开裂测试以及短路率测试，其中，瓷体开裂测试的方法为：将陶瓷封装基座置于高温炉中进行2小时的盖板封焊测试，随后检测封焊后瓷体的开裂情况，若瓷体外观未出现裂痕则为合格，若瓷体外观出现裂痕则为不合格，参与测试的陶瓷封装基座的数量为200个；短路率测试的方法为：将经过盖板封焊后的陶瓷封装基座通过焊料焊接在电路板的焊盘上，随后检测用于焊接盖板的焊料a是否与电路板的焊盘上的焊料b存在搭接情况，若不存在搭接情况则为合格，若存在搭接情况则为不合格，参与测试的陶瓷封装基座的数量为200个。相关的测试结果见下表：

在本说明书的描述中，如果涉及到“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”以及“一些示例”等参考术语的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种陶瓷封装基座，其特征在于，包括：

陶瓷基板(100)，所述陶瓷基板(100)的数量为n个，n≥2，n个所述陶瓷基板(100)从下至上依次层叠设置；

其中，顶层的所述陶瓷基板(100)的上表面设置有用于焊接盖板的金属层，底层的所述陶瓷基板(100)的下表面设置有用于与电路板的焊盘焊接的导电端子(200)，除了顶层以外的其他层的所述陶瓷基板(100)均设置有位于角部的角孔(300)。

2.如权利要求1所述的陶瓷封装基座，其特征在于，底层的所述陶瓷基板(100)的尺寸满足下列关系式：

其中，R₁为底层的所述陶瓷基板(100)的角孔(300)的半径，单位为㎜；W为底层的所述陶瓷基板(100)的宽度，单位为㎜。

3.如权利要求1所述的陶瓷封装基座，其特征在于，所述n≥3，从下至上随着所述陶瓷基板(100)的层数的增加，所述陶瓷基板(100)的角孔(300)的半径逐层减小。

4.如权利要求3所述的陶瓷封装基座，其特征在于，所述陶瓷基板(100)的角孔(300)的半径尺寸满足下列关系式：

其中，R_n-1为从下至上第n-1层的所述陶瓷基板(100)的角孔(300)的半径，单位为㎜；R_n-2为从下至上第n-2层的所述陶瓷基板(100)的角孔(300)的半径，单位为㎜。

5.如权利要求1所述的陶瓷封装基座，其特征在于，所述n＝2，顶层的所述陶瓷基板(100)为中空框体结构，顶层的所述陶瓷基板(100)与底层的所述陶瓷基板(100)围合形成用于安装电子元件的容纳腔，底层的所述陶瓷基板(100)的上表面设置有第一导电图案(400)，部分所述第一导电图案(400)用于与电子元件电性连接，顶层的所述陶瓷基板(100)上设置有第一导电通孔(500)，所述第一导电通孔(500)内设置有第一导电结构，所述金属层与部分所述第一导电图案(400)通过所述第一导电结构电性连接，底层的所述陶瓷基板(100)的角孔(300)的孔壁上设置有第一导电涂层，所述第一导电图案(400)与所述导电端子(200)通过所述第一导电涂层电性连接。

6.如权利要求1所述的陶瓷封装基座，其特征在于，所述n＝3，顶层的所述陶瓷基板(100)为中空框体结构，顶层的所述陶瓷基板(100)与第二层的所述陶瓷基板(100)围合形成用于安装电子元件的容纳腔，第二层的所述陶瓷基板(100)的上表面设置有第一导电图案(400)，部分所述第一导电图案(400)用于与电子元件电性连接，顶层的所述陶瓷基板(100)上设置有第一导电通孔(500)，所述第一导电通孔(500)内设置有第一导电结构，所述金属层与部分所述第一导电图案(400)通过所述第一导电结构电性连接，第二层的所述陶瓷基板(100)的角孔(300)的孔壁上以及底层的所述陶瓷基板(100)的角孔(300)的孔壁上均设置有第一导电涂层，所述第一导电图案(400)与所述导电端子(200)通过所述第一导电涂层电性连接。

7.如权利要求5或6所述的陶瓷封装基座，其特征在于，所述第一导电结构为填充于所述第一导电通孔(500)内的导体块(600)或者设置于所述第一导电通孔(500)的孔壁上的第二导电涂层。

8.如权利要求7所述的陶瓷封装基座，其特征在于，所述金属层、所述导电端子(200)、所述第一导电图案(400)、所述第一导电结构以及所述第一导电涂层均由钨金属浆料、钼金属浆料、锰金属浆料中的至少一种制成。

9.如权利要求7所述的陶瓷封装基座，其特征在于，所述金属层、所述导电端子(200)、所述第一导电图案(400)以及所述第一导电涂层均至少有部分依次电镀有镍镀层和金镀层。

10.一种信号传输终端设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的陶瓷封装基座。

Images