專利名稱：用于生產(chǎn)陶瓷器件的方法、陶瓷器件與器件布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)陶瓷器件的方法。本發(fā)明還涉及一種陶瓷器件以及一種包括陶瓷器件和連接器件的器件布置。
背景技術(shù)：
已知可使用陶瓷材料作為電子器件的基片。例如US 6，800, 815B1就公開了一種電子器件，其包括一個多層陶瓷基片以及多條導(dǎo)體通路，這些導(dǎo)體通路在陶瓷基片的內(nèi)部和/或者表面上延伸。在器件的底面上有多個連接觸點，通過這些連接觸點可以從外部與導(dǎo)體通路電接觸。利用BGA(球柵陣列)將電子器件釬焊在電路板上。BGA將電子器件的連接觸點與電路板電連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)陶瓷器件的方法，包括以下步驟a)提供陶瓷基片，在陶瓷基片的內(nèi)部和/或者表面上有導(dǎo)體通路，陶瓷基片至少部分被釉層遮蓋；b)在導(dǎo)體通路的待接觸區(qū)域內(nèi)的釉層中形成接觸孔；c)在接觸孔區(qū)域內(nèi)涂覆金屬層用來與導(dǎo)體通路接通。可以通過釉層提供保護層和/或者絕緣層，尤其可將其用來保護陶瓷器件的電子部件，例如電阻或者導(dǎo)體通路不受機械和/或者電氣損害。也可以通過這種釉層保護陶瓷基片本身。有利地，可以在陶瓷基片的生產(chǎn)工藝中將釉層涂覆到該陶瓷基片以及與該陶瓷基片連接的部件上。根據(jù)本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)從外部接觸被釉層遮蓋的導(dǎo)體通路，這類導(dǎo)體通路不僅可以是用來傳導(dǎo)電流的電導(dǎo)體通路，也可以是用來傳遞熱量的熱導(dǎo)體通路。通過打開導(dǎo)體通路的待接觸區(qū)域中的釉層并且通過涂覆金屬層可以構(gòu)成金屬的連接觸點。尤其可以用這種方式形成設(shè)置在陶瓷器件的共同背面上的多個連接觸點，例如可以利用BGA將陶瓷器件電連接到另一個器件上。本發(fā)明還涉及一種陶瓷器件，包括陶瓷基片、至少將陶瓷基片部分遮蓋的釉層以及位于陶瓷基片內(nèi)部和/或者表面上的導(dǎo)體通路，其中所述釉層具有接觸孔，并且陶瓷器件在接觸孔區(qū)域內(nèi)具有金屬層，其中所述金屬層接觸導(dǎo)體通路。本發(fā)明還涉及一種包括根據(jù)本發(fā)明的陶瓷器件、連接器件和BGA的器件布置，其中通過BGA將陶瓷器件的金屬層與連接器件的連接觸點連接。從屬權(quán)利要求所述均為本發(fā)明的進一步有利的實施方式。


以下將根據(jù)附圖所示的實施方式，對本發(fā)明進行詳細解釋。附圖中圖1示出了本發(fā)明所述的陶瓷器件在生產(chǎn)中的一種實施方式的截面圖，其中所述陶瓷器件包括一個被釉層部分遮蓋的陶瓷基片，圖2示出了圖1所示的生產(chǎn)中的陶瓷器件在釉層中形成接觸孔之后的視圖，圖3示出了圖2所示的生產(chǎn)中的陶瓷器件分別在各接觸孔區(qū)域內(nèi)涂上金屬層之后的視圖，以及圖4示出了具有BGA的成品陶瓷器件在與連接器件連接之前的底視圖。
具體實施例方式圖1至圖3示出了本發(fā)明所述陶瓷器件1的實施方式在其按照本發(fā)明所述方法的實施方式生產(chǎn)時的不同狀態(tài)。圖3示出了完成的陶瓷器件1。對于陶瓷器件1的制造，首先提供陶瓷基片2，該陶瓷基片的表面至少部分被釉層 5遮蓋。在本實施例中，陶瓷基片2是一種具有多個基片層的陶瓷基片。釉層5遮蓋陶瓷基片2的底面。此外，在陶瓷基片2的內(nèi)部和表面上還有多個導(dǎo)體通路3、4，這些導(dǎo)體通路例如基于銀制造。導(dǎo)體通路局部構(gòu)造為金屬化通孔，尤其與布置在陶瓷基片2背面上并且被釉層5遮蓋的一個或多個電阻14接觸。圖1中所示的其它導(dǎo)體通路3同樣也包括金屬化通孔。導(dǎo)體通路3尤其具有接觸區(qū)15，該接觸區(qū)位于陶瓷基片2的背面，并且同樣也被釉層 5遮蓋。導(dǎo)體通路4用來傳導(dǎo)電流。導(dǎo)體通路3可以是熱導(dǎo)體通路和/或者電導(dǎo)體通路。此外在導(dǎo)體通路3的相應(yīng)接觸區(qū)15和釉層5之間還有一層抗粘劑8?？拐硠?用于簡化打開導(dǎo)體通路3的接觸區(qū)15中的釉層。圖1所示陶瓷器件1的中間狀態(tài)的生產(chǎn)工藝早已為專業(yè)人士所知?？梢岳脽Y(jié)工藝將設(shè)有導(dǎo)體通路和裝配有電氣部件的陶瓷基片2的各個層接合在一起。在該工藝的范圍內(nèi)有利地實現(xiàn)了釉層5的涂裝。在涂覆釉層5之前將抗粘劑8涂覆在相應(yīng)導(dǎo)體通路3的接觸區(qū)15上?？拐硠?優(yōu)選是一種陶瓷粉末，其燒結(jié)溫度高于釉層5的軟化溫度。適合作為這種抗粘劑8的例如有氧化鋁陶瓷粉末。為了露出導(dǎo)體通路3的接觸區(qū)15，在下一個步驟中在相應(yīng)接觸區(qū)15的區(qū)域內(nèi)形成在釉層5中的接觸孔6。在本實施例中通過用剝離材料的射束9噴射釉層5來形成接觸孔 6。這種射束9尤其可以是激光束或水射束。在使用水射束時有利的是，在其中加入一種研磨劑，以提高其剝離材料的效果。在使用激光束9的情況下可以使用含有添加劑的釉層5， 該添加劑能夠促進釉層5內(nèi)激光輻射的吸收。執(zhí)行在接觸區(qū)15的區(qū)域內(nèi)釉層5的噴射，直至該區(qū)域內(nèi)的釉層5剝離?？拐硠? 有助于形成接觸孔6，因為在涂有抗粘劑的區(qū)域中可阻止釉層5與接觸區(qū)15牢固連接。繼續(xù)進行噴射，直至抗粘劑8也被除去并且露出相應(yīng)的導(dǎo)體通路3的接觸區(qū)15。 特別地，除去釉層5以形成接觸孔6和除去抗粘劑8可以重疊地進行。圖2所示為該步驟結(jié)束之后的方法狀態(tài)。原則上也可以省去設(shè)置在接觸區(qū)15和釉層5之間的抗粘劑8。在這種情況下同樣可以通過特別是如上所述地用剝離材料的射束9進行噴射來實現(xiàn)在釉層中形成接觸孔6。在下一個步驟中將金屬層7涂覆在接觸孔6區(qū)域之中以與導(dǎo)體通路3的接觸區(qū)15 接觸。為了涂覆金屬層7，例如可以使用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的無電流化學(xué)涂層法。可以用電鍍設(shè)備實現(xiàn)涂層。以這種方式可以有針對性地沉積到導(dǎo)體通路3、4的露出區(qū)域上，尤其接觸區(qū)15上?？梢员苊庵苯映练e到陶瓷基片2的表面或者釉層5的表面上。例如可以采用鎳-鈀-金-鍍金屬法制造金屬層7。圖3所示為涂覆金屬層7之后的陶瓷器件1。原則上其它方法步驟可以緊接在該步驟之后。例如陶瓷基片1可以裝配有其它電氣組件。此外如果不在形成接觸孔6的過程中執(zhí)行對電阻14的修調(diào)，則還可以進行對電阻 14的修調(diào)。為了修調(diào)電阻14，優(yōu)選利用激光在電阻14中開一個缺口 16，如圖4所示。以此方式能提高電阻14的阻值。涂覆在導(dǎo)體通路3的接觸區(qū)15上的金屬層7構(gòu)成用于在外部接觸導(dǎo)體通路3的連接觸點(“焊盤”)。根據(jù)需要可設(shè)有多個這種連接觸點，如示出了陶瓷基片1背面的圖 4示例性所示的。由金屬層7構(gòu)成的連接觸點優(yōu)選布置在陶瓷基片2的背面。這實現(xiàn)了以成本低廉的方式簡單地將陶瓷基片1與連接器件12連接，例如與機動車用控制設(shè)備的殼體連接，如圖4所示。在本實施例中使用BGA 10將陶瓷基片1的由金屬層7構(gòu)成的連接觸點與連接器件12的連接觸點13連接。分別將BGA 10的焊珠11置于涂覆在接觸孔6區(qū)域中的金屬層7上。利用釬焊方式實現(xiàn)與連接器件12的同樣為金屬的連接觸點13的連接。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)陶瓷器件(1)的方法，包括以下步驟a)提供陶瓷基片0)，其中陶瓷基片O)的內(nèi)部和/或者表面上有導(dǎo)體通路(3)，陶瓷基片( 至少部分被釉層( 遮蓋； b)在導(dǎo)體通路(3)的待接觸的接觸區(qū)(15)的區(qū)域內(nèi)的釉層(5)中形成接觸孔(6) ；c)在接觸孔(6)區(qū)域內(nèi)涂覆金屬層(7)用來在接觸區(qū)(1 中與導(dǎo)體通路C3)接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，為了涂覆金屬層(7)使用無電流化學(xué)鍍層法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，為了提供陶瓷基片0)，在將釉層(5)涂覆到陶瓷基片⑵上之前將抗粘劑⑶涂覆到導(dǎo)體通路⑶的接觸區(qū)(1 上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述抗粘劑(8)是陶瓷粉末，該陶瓷粉末的燒結(jié)溫度高于釉層(5)的軟化溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3至4中任一項所述的方法，其特征在于，在下一個步驟中去除抗粘劑 ⑶以露出導(dǎo)體通路⑶的接觸區(qū)(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在形成接觸孔(6)之后或者在形成接觸孔 (6)時至少部分重疊地執(zhí)行除去抗粘劑(8)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，接觸孔(6)的形成以及必要時抗粘劑(8)的除去包括通過剝離材料的射束(9)，優(yōu)選是通過激光束或通過水射束，優(yōu)選通過摻有研磨劑的水射束，進行噴射。
8.一種陶瓷器件(1)，包括陶瓷基片O)、將陶瓷基片(2)至少部分遮蓋的釉層(5)、以及位于陶瓷基片( 的內(nèi)部和/或者表面上的導(dǎo)體通路(3)，其特征在于，所述釉層(5)具有接觸孔(6)，并且陶瓷器件在接觸孔(6)的區(qū)域內(nèi)具有金屬層(7)，其中所述金屬層(7) 與導(dǎo)體通路( 接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陶瓷器件，其特征在于，陶瓷基片( 具有多個陶瓷基片層。
10.一種器件布置，包括權(quán)利要求8或9中任一項所述的陶瓷器件(1)、連接器件(12) 和BGA (10)，其特征在于，通過BGA (10)將陶瓷器件⑴的金屬層(7)與連接器件(12)的連接觸點(13)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)陶瓷器件的方法、一種陶瓷器件以及一種包括陶瓷器件和連接器件的器件布置。根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)陶瓷器件(1)的方法包括以下步驟a)提供陶瓷基片(2)，在陶瓷基片(2)的內(nèi)部和/或者表面上有導(dǎo)體通路(3)，陶瓷基片(2)至少部分被釉層(5)遮蓋；b)在導(dǎo)體通路(3)的待接觸的接觸區(qū)(15)的區(qū)域內(nèi)的釉層(5)中形成接觸孔(6)；c)在接觸孔(6)區(qū)域內(nèi)涂覆金屬層(7)用來在接觸區(qū)(15)中與導(dǎo)體通路(3)接觸。
文檔編號C04B41/52GK102550136SQ201080040833
公開日2012年7月4日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者O·格雷德特克, P·威克特, W·勒特林施奧埃費爾 申請人:羅伯特·博世有限公司