專利名稱：電路元件安裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路元件安裝結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，在襯底的表面形成有凹腔，在凹腔中容納電路元件，凹腔上蓋有蓋板，更具體地說涉及適用于復(fù)雜微波電路組件的這樣一種電路元件安裝結(jié)構(gòu)。
近來常常使用例如復(fù)雜微波電路組件的結(jié)構(gòu)，用于在微波電路上高密度地安裝電子元件。包含多層襯底的復(fù)雜微波電路組件的一個(gè)例子已由日本未審專利公開NO.6—232608建議，并示于圖1和圖2中。
如圖所示，該復(fù)雜電路組件在多層介質(zhì)襯底500的上和下表面501和504包括密封表面，在上和下表面501和504中間也包括rf信號(hào)層502和503。rf信號(hào)層502和503由導(dǎo)電層構(gòu)成，用于傳輸通過那里的信號(hào)，和用作信號(hào)傳輸電路。通過從襯底的上表面505a鉆孔至密封上表面501形成凹腔505，以后要提到的蓋板放入凹腔505。此外，從密封上表面501鉆孔至rf信號(hào)層502形成凹腔507，在凹腔507中安裝有源元件506和無源元件(未圖示)。正如可看到，凹腔507比凹腔505有較小的內(nèi)徑。在這些元件已安裝在凹腔507中后，用金屬蓋板508復(fù)蓋凹腔505，以使有源和無源元件免受灰塵，濕氣等的影響。rf信號(hào)層502由各種連線構(gòu)成，其上也形成有DC布線圖509。在襯底500的上表面500a上安裝有若干表面安裝裝置510，用于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集成。
如上所述，形成凹腔505和507是為了在復(fù)雜微波電路組件的rf信號(hào)層502上安裝各種元件。然而，自然不可能在凹腔上形成布線圖和/或安裝表面安裝裝置510。即是說，凹腔的形成減小了形成布線圖和/或安裝表面安裝裝置的面積，因此難于實(shí)現(xiàn)更高的集成度。
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的是在具有凹腔的電路襯底上以更高的密度安裝元件。
本發(fā)明提供的電路元件安裝結(jié)構(gòu)包括其中有布線圖A的襯底，在襯底表面形成的至少一個(gè)凹腔；和蓋住凹腔的蓋板，其特征在于蓋板包括(a)其中的布線圖B和(b)用于將布線圖B與布線圖A電氣連接的至少一個(gè)連接部分B，和襯底包括用于將連接部分B與布線圖A電氣連接的至少一個(gè)連接部分A。
依照本發(fā)明，在蓋板中或蓋板上也形成有布線圖。這樣，即使存在空腔，也不再有形成布線圖的任何障凝。因此，有可能在具有蓋有蓋板的凹腔的襯底上高密度地安裝電路元件。
從以下結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明將能清楚看到本發(fā)明的以上和其他目的和優(yōu)點(diǎn)，在各附圖中相同標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件。
圖1是說明傳統(tǒng)的復(fù)雜微波電路組件的透視圖。
圖2是圖1所示的組件的透視截面圖。
圖3是依照本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)雜微波電路組件的透視圖。
圖4A是在第一實(shí)施例中使用的蓋板的底透視圖。
圖4B是圖4A中所示的蓋板的透視圖。
圖4C是為圖4A和4B中所示蓋板所蓋上的凹腔的透視圖。
圖5是第一實(shí)施例中蓋板和為該蓋板所蓋上的凹腔的截面圖。
圖6A是第二實(shí)施例中使用的蓋板的底透視圖。
圖6B是為圖6A中所示的蓋板所蓋上的凹腔的透視圖。
圖7是第二實(shí)施例中蓋板和蓋上蓋板的凹腔的截面圖。
圖8A是第三實(shí)施例中使用的蓋板的底透視圖。
圖8B是待圖8A中所示蓋板所蓋上的凹腔的透視圖。
圖9是第三實(shí)施例中蓋板和蓋上蓋板的凹腔的截面視圖。
以下結(jié)合


依照本發(fā)明的最佳實(shí)施例，在以下說明的實(shí)施例中，依照本發(fā)明的電路元件安裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用于復(fù)雜微波電路組件。
參閱圖3至5，復(fù)雜微波電路組件1由多層陶瓷襯底構(gòu)成，襯底的內(nèi)層加工有凹腔16，如圖4C所示，在凹腔16中形成信號(hào)布線圖13和安裝有例如晶體管和二極管的有源元件15。如圖4A和4B所示，凹腔16被蓋板2蓋上，以使位于其中的有源元件免受灰塵和濕氣。從凹腔16的上邊緣至組件1的表面加工有凹腔16a，蓋板2與凹腔16a相配合。
如圖5所示，蓋板2由三層陶瓷襯底構(gòu)成，尺寸上比凹腔16a小幾百微米。蓋板2在上表面形成有布線圖8，在布線圖8上安裝表面安裝裝置3。此外，在蓋板2內(nèi)形成有由銅或銀組成的DC布線圖23。布線圖8和23通過在蓋板2中形成的通路或連接器19相互電氣連接。
在組件1中也形成dc布線圖17。該DC布線圖通過通路或連接器18連接從有源元件15伸出的連線15a。
如圖4A所示，蓋板2在其底表面形成有一對凹槽5和5a，在每一凹槽上形成端接線圖7，每一端接線圖7與DC布線圖23電氣連接。蓋板2的整個(gè)底表面確定密封布線圖6。
如圖4C所示，組件1形成有一對凸塊10和10a，在每一凸塊10和10a上形成端接線圖11。通過將蓋板2蓋上組件，蓋板2的凹槽5和5a嚙合在組件1的凸塊10和10a上，因而將端接線圖7和11相互連接。
凹槽5形狀上與凹槽5a不同，和凹槽5只可與凸塊10嚙合。，而凹槽5a只可與凸塊10a嚙合。即，只有當(dāng)凹槽5與凸塊10嚙合，凹槽5a與凸塊10a嚙合時(shí)，蓋板2才可以配合地放入凹腔16a。這樣，可避免蓋板2放入凹腔16a時(shí)位置放錯(cuò)。
在組件1中形成的凹腔16a的底確定密封布線圖14。當(dāng)蓋板2配合地放入凹腔16a時(shí)，蓋板2的密封布線圖6就直接與凹腔16a的密封布線圖14相接觸。
通過將端布線圖7和11相互焊接和也將密封布線圖6和14相互焊接，使蓋板2和組件1固定地連接。焊接確保端接線圖7和11之間的電接觸和凹腔16a的密封。因?yàn)樯w板2的底表面確定密封布線圖6，可以獲得腔16中電屏蔽。
如上所述，蓋板2尺寸上設(shè)計(jì)為稍小于凹腔16a，因而在蓋板2和組件1之間產(chǎn)生縫隙21。這樣，當(dāng)蓋板2與組件1焊接時(shí)，當(dāng)蓋板2稍稍移動(dòng)有可能散布焊料，從而保證焊料的浸潤性。
盡管蓋板2在任一側(cè)形成有一個(gè)凹槽5或5a，也可以形成若干凹槽。此時(shí)組件1要形成有相同數(shù)量的凸塊。此外，假如形成若干凹槽，對這些凹槽并不始終必須具有相同結(jié)構(gòu)。各凹槽和因此與之聯(lián)系的凸塊可以相互具有不同形狀。
蓋板2的厚度等于凹腔16a的深度。然而，蓋板2可以設(shè)計(jì)為其厚度大于或小于凹腔16a的深度。
以下解釋復(fù)雜微波電路組件1的組裝步驟。首先，如圖4C和5所示，通過焊接將有源元件15安裝在組件1的凹腔16中，然后，如圖3所示，通過焊接在組件1表面上安裝表面安裝裝置3。同樣，通過焊接在蓋板2上安裝表面安裝裝置3。然后，通過使用熔點(diǎn)比為在蓋板2上安裝表面安裝裝置3所使用的焊料的熔點(diǎn)更低的焊料，將已安裝好表面安裝裝置3的蓋板2與組件1焊接。
如上所述電路元件安裝結(jié)構(gòu)確保布線圖可在傳統(tǒng)上不能使用的空間的區(qū)域中形成，和表面安裝裝置可以安裝在這樣的區(qū)域，導(dǎo)致不能使用的空間消除和以更高集成度安裝元件。
即使凹腔16做得很大，通過將蓋板2設(shè)計(jì)為相應(yīng)加大，再將密封布線圖14設(shè)計(jì)加大，這起著組件1的焊料儲(chǔ)量作用，便可以增強(qiáng)當(dāng)凹腔16蓋上蓋板2時(shí)所得到的氣密性。
因?yàn)樯w板2的下表面確定密封布線圖6，與蓋板2的密封提供電屏蔽效果。可以使用導(dǎo)電膠代替焊料。這種導(dǎo)電膠提高組件的組裝效率。
在凹槽5，5a和凸塊10，10a上形成端接線圖形7和11，其優(yōu)點(diǎn)在于可以避免用于相互連接密封布線圖6和14的焊料進(jìn)入端接線圖7和11。通過設(shè)計(jì)蓋板2具有凹槽和腔16a具有凸塊，尤其可避免焊料進(jìn)入端接線圖。
如前所述，凹槽5和凸塊10與凹槽5a和凸塊10a形狀上不同。假如蓋板2以錯(cuò)誤方向放入凹腔16a中，凹槽不與凸塊嚙合，因此蓋板2不能配合地放入凹腔16a。這樣，凹槽5和5a之間和凸塊10和10a之間的形狀不同確保了蓋板2總是正確地放入凹腔16a。
在該實(shí)施例中，表面安裝裝置3安裝在蓋板2上。然而，應(yīng)注意表面安裝裝置3可以不安裝在蓋板2上，和蓋板2可以只形成有dc布線圖23。也應(yīng)注意到本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的實(shí)施例所述的復(fù)雜微波電路組件，而是本發(fā)明可以適用于其他電路襯底，只要該襯底具有在襯底上有蓋有蓋板的凹腔的元件安裝結(jié)構(gòu)。
在上述實(shí)施例中，蓋板2的設(shè)計(jì)有凹槽5，5a，而組件1設(shè)計(jì)有凸塊10，10a。應(yīng)注意蓋板2和組件1可以設(shè)計(jì)為分別具有凸塊和凹腔。此外，蓋板2可以設(shè)計(jì)為既有凹槽又有凸塊，此時(shí)組件1相應(yīng)地設(shè)計(jì)為具有凸塊和凹槽。
在上述實(shí)施例中，將蓋板2的布線圖7和組件1的布線圖11連接的連接部分包括凹槽5，5a和凸塊10，10a的組合。將蓋板和組件的布線圖相互連接的連接部分不限于這種組合，該連接部分可以具有其他結(jié)構(gòu)。
例如，如圖6A，6B和7所示，連接部分可以包括均具有相同斜度的平面的組合。如圖6A所示，蓋板2在下表面形成具有一定斜度的斜面30，30a。在斜面30，30a上形成類似于第一實(shí)施例的布線圖7。
另一方面，如圖6B所示，組件1設(shè)計(jì)為具有一對凸塊，每個(gè)凸塊具有三角形截面。每個(gè)凸塊具有其斜度與蓋板2的斜面30，30a的斜度相同的斜面31，31a。在斜面31，31a上形成布線圖11。
這樣，如圖7所示，當(dāng)蓋板2放入凹腔16a時(shí)，蓋板2的斜面30，30a就與組件1的斜面31，31a相面對并直接接觸，造成蓋板2的布線圖7與組件1的布線圖11相接觸。蓋板2的斜面30，30a和組件1的斜面31，31a具有相同的斜度，它們的組合確保在第一實(shí)施例中所獲得的相同的優(yōu)點(diǎn)。
圖8A，8B和9表示用于將蓋板和組件的布線圖相互連接的連接部分的另一例子。如圖8A所示，蓋板2在其下表面形成有一對向外拱形表面40，40a，在拱形面40，40a上與第一實(shí)施例類似地形成布線圖7。
另一方面，如圖8B所示，組件1設(shè)計(jì)為具有一對凸塊、每個(gè)凸塊具有朝向內(nèi)的弧形面41，41a，在向內(nèi)弧形面41，41a上形成布線圖11。
另一方面，如圖8B所示，組件1設(shè)計(jì)為具有一對凸塊，每個(gè)凸塊具有朝向內(nèi)的弧形面41，41a，其弧度與蓋板的拱形面40。40a的弧度相同。在向內(nèi)弧形面41，41a上形成布線圖11。
這樣，如圖9所示，當(dāng)將蓋板2放入凹腔16a時(shí)，蓋板2的向外拱形面40，40a就與組件1的向內(nèi)的弧形面41，41a相面對，并直接接觸，造成蓋板2的布線圖7與組件1的布線圖11相接觸。組件1的向內(nèi)弧形面41，41a和蓋板2的向外拱形面40，40a具有相同弧度，它們的組合確保了如第一實(shí)施例中所獲得的相同的優(yōu)點(diǎn)。
最后，雖然將蓋板的布線圖與組件的布線圖連接的連接部分由上述實(shí)施例中一種結(jié)構(gòu)構(gòu)成，但連接部分可以由不同結(jié)構(gòu)構(gòu)成，例如，在蓋板2上形成的連接部分可以具有凹槽5，凸塊10，斜面30和向外的拱形面40中的一個(gè)或幾個(gè)，此時(shí)在組件1上形成的連接部分設(shè)計(jì)為分別具有凸塊10，凹槽5，斜面31和向內(nèi)弧形面41。
雖然現(xiàn)已結(jié)合一些最佳實(shí)施例描述了本發(fā)明，但要理解本發(fā)明所包括的主題并不限于這些特定實(shí)施例。相反，本發(fā)明的主題要包括如以下權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)可能包括的所有變化，修改和等同物。
權(quán)利要求
1.一種電路元件安裝結(jié)構(gòu)，包括其中有布線圖A(11)的襯底(1)；在襯底(1)的表面形成的至少一個(gè)凹腔(16a)；和用于蓋住凹腔(16a)的蓋板(2)，其特征在于蓋板(2)包括(a)其中的布線圖B(7)和(b)用于將布線圖B(7)與布線圖A(11)電氣連接的至少一個(gè)連接部分B(5，5a，30，30a，40，40a)，和襯底(1)包括用于將連接部分B與布線圖A(11)電氣連接的至少一個(gè)連接部分A(10，10a，31，31a，41，41a)。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電路元件安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于連接部分B包括凹槽(5，5a)和凸塊(10，10a)的其中一個(gè)，蓋板(2)在連接部分B與襯底(1)相接觸，和連接部分A包括位于凹腔(16a)中凹槽(5，5a)和凸塊(10，10a)的另一個(gè)，凹槽(5，5a)和凸塊(10，10a)結(jié)構(gòu)上可相互嚙合。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的電路元件安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于形成有若干對連接部分A和B，其中一對的連接部分A和B包括凹槽(5，5a)或凸塊(10，10a)，形狀上不同于另一對中連接部分A和B包括的凹槽或凸塊。
4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的電路元件安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在一些對中連接部分A形狀為凸塊(10，10a)，和與之對應(yīng)的連接部分B形狀為凹槽(5，5a)，和在其余對中連接部分A形狀為凹槽(5，5a)和與之對應(yīng)的連接部分B形狀為凸塊(10，10a)。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電路元件安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于連接部分B包括斜面C(30，30a)，蓋板(2)在斜面C與襯底(1)相接觸，和連接部分A包括與斜面C(30，30a)斜度相同的斜面D(31，31a)，斜面C(30，30a)和D(31，31a)結(jié)構(gòu)上相互面對接觸。
6.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電路元件安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于連接部分B包括向外的拱形面E(40，40a)，蓋板(2)在拱形面E(40，40a)與襯底(1)相接觸，連接部分A包括向內(nèi)弧形面F(41，41a)，拱形面E(40，40a)和弧形面F(41，41a)結(jié)構(gòu)上相互配合。
7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電路元件安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于形成若干對連接部分A和B，每個(gè)連接部分B包括凹槽(5，5a)，凸塊(10，10a)斜面C(30，30a)和向外的拱形面E(40，40a)的其中之一，和每個(gè)連接部分A分別包括凸塊(10，10a)，凹槽(5，5a)，與斜面C(30，30a)斜面相同的斜面D(31，31a)和向內(nèi)的弧形面F(41，41a)，凹槽(5，5a)和凸塊(10，10a)結(jié)構(gòu)上可相互嚙合，斜面C(30，30a)和D(31，31a)結(jié)構(gòu)上相互面對接觸，和拱形面E，(40，40a)和弧形面F(41，41a)結(jié)構(gòu)上相互配合。
8.依照上述任一權(quán)利要求所述的電路元件安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于蓋板(2)在尺寸上比凹腔(16a)稍小些，因此在蓋板(2)和凹腔(16a)之間形成縫隙(21)。
9.依照1至7任一權(quán)利要求所述的電路元件安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于蓋板(2)的厚度等于凹腔(16a)的深度。
10.依照1至7任一權(quán)利要求所述的電路元件安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于蓋板(2)在其表面形成具有至少一個(gè)接線端(8)，用于將所述蓋板(2)與安裝在所述蓋板(2)上的電路元件電氣連接。
全文摘要
本發(fā)明的電路元件安裝結(jié)構(gòu)，包括其中有布線圖A(11)的襯底(1)；在襯底(1)的表面形成的至少一個(gè)凹腔(16a)；和用于蓋住凹腔的蓋板(2)，特征是該蓋板包括其中的布線圖B(7)和將其與布線圖A(11)電氣連接的連接部分B(5，5a)，和襯底包括將連接部分B與布線圖A(11)電氣連接的連接部分A(10，10a)。依照本發(fā)明，現(xiàn)在能在先有技術(shù)中為不可用空間的蓋板上安裝電路元件，因此也能在包括蓋板區(qū)的襯底上以更高密度安裝電路元件。
文檔編號(hào)H01L25/16GK1133498SQ9511893
公開日1996年10月16日 申請日期1995年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月16日
發(fā)明者小泉孝雄 申請人:日本電氣株式會(huì)社