元件模块制造技术

本发明专利技术涉及一种元件模块（７０），它包括至少一个内或外载体衬底，至少一个电路（７１）及相关元件（７２）或外围元件。电路（７１）直接安装在载体衬底上，元件模块（７０）构成一密封装置，它可以直接安装在外部载体衬底或印刷电路板上，它具有标准电路的外形和尺寸，元件模块至少在一个方向上其主要部分被基本封装起来。本发明专利技术还涉及一种本质上构成一个元件模块的收发信机模块。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种元件模块，它包括至少一个内部或外部的载体衬底，至少一个电路，该电路有属于自己的元件及附属元件。还涉及一种收发信机模块，它包括至少一个内部或外部载体衬底、一个发射机单元、一个接收机单元、一个光学单元及用于与外部载体衬底连接的连接装置。在制造不同的元件时，如光学器件、或者小的振荡器、滤波器、功率单元或匹配单元等时，尽可能地缩短电路和元件之间的距离是十分重要的，这样才能减小几何尺寸以保证优良的电气性能、减少所需的空间，以及降低寄生电容等等。同样，制造方法的经济性也是十分重要的。例如，涉及到光学元件时，特别是在高速的情况下，要求是很高的。出于经济的原因，总是希望尽量使用传统的制造方法，但在高速的情况下，这就会带来由于物理尺寸增大而引起的各种问题。电路与元件之间的距离尽量短这一要求很难和密封元件的要求结合起来，后者可提供良好的环境保护。这就意味着，或者牺牲最短距离的原则，或者牺牲密封的原则，或者两方面都做出一定的让步，取得折衷的方案。几何尺寸过大会造成性能下降。另外很重要的一点是制造方法应尽量使对元件的检测可以方便且经济地进行，这样可以降低报废损失。假如检验只能在较高的级别或接近完成的产品上进行，报废损失将是比较大的。在生产批量较小时，尤其如此。上面所述对各种元件都是适用的，对于收发信机也是如此。一般情况下，电路安装在传统的标准机壳中，但如果是安装在印刷电路板上并从那里连接由电路驱动的光学部件，那么电路与周围元件的距离往往很大。于是在光导纤维高速联接的构造上，就会产生上述的许多问题，考虑到供给电压的退耦，减小几何尺寸以优化电气性能、降低电磁干扰以及减小所需空间等等，还会进一步产生出一系列的问题来。这样制造的成本往往较高，而且由于难以在早期对有关元件进行检测，其成本会进一步提高。对于不同的元件有着不同的制造方法。一个目标是要使电路和元件间的距离尽量短，同时，元件要被密封起来，建立起良好的环境保护。(在元件中可以包括光导纤维器件，但对于其它器件也是一样的)。人们尝试使用两种不同的方法来解决这个问题。其中一种方法的出发点是使元件在不被密封的条件下来求得最短的距离，这是从电气的角度进行的优化，然后将元件和电路一起，统一地密封起来。在一个实施例中，使用了柯伐合金的大密封壳，光学元件不经密封可安装于其中，电路和必需的元件则安装在陶瓷衬底上。这种办法在电气性能上是令人满意的，但成本却很高，因为衬底是陶瓷做的，而且是针对某一种实现而特殊制造的，另外，它还需要一个密封壳把全部东西都密封起来。采用这种制造方法在涉及到检验时还会产生进一步的问题，因为在整个功能块基本完成之前很难进行任何检验，因此出现错误将造成整个功能块的报废，所以报废损失十分大。另一种制造方法是把元件分别地密封起来，然后根据实际的允许将它们放置得尽可能地靠近。这种选择方法的基础是尽可能多地使用标准化元件，标准化元件可以事先检测以降低成本，但由于几何尺寸过大和距离过长，整个性能会有所下降。在一种收发信机的模块中，光学元件不密封并以波长分离多路转换器模块(WDI模块)的形式装在一起，这个模块与电子发射机和接收机模块一同安装在密封的柯伐合金壳中。在一个已知的实施例中，电子模块制作在陶瓷衬底上并相互连接起来而不焊在一起。这种制造方法既复杂又昂贵，因此制造出的收发信机也是既复杂又昂贵。在另外一种已知的装置中，连接是采用传统制造的收发信机板，因而相对较便宜，并且采用普通商业元件。但是这种装置性能差，主要是由于元件之间的距离过长。另外，连接需要很大空间。EP-A-O437161展示了由这种双面安装带屏敞的方法制造的收发信机。这种收发信机中，电路和光学元件的距离太大了，并且收发信机本身也不可能达到我们所希望的那样小巧。在高速的时候，装置将变得更加复杂，而且在高速情况下，采用电路板连接本身就是不利的。本专利技术的目的是要提供一种元件模块，它尺寸小、便宜易装配，可以满足高要求，可以在制造工艺中作为一种传统元件来处理，或做为一种标准制造工艺，采用它不会对制造工艺的性能产生任何影响。本专利技术的另一个目的是提供一种元件模块，它在高速情况下仍能达到高性能，易于安装，并且能够与大量其它元件模块一起安装。本专利技术的另一目的是提供一种元件模块，它为制造工艺提供了一种易于检测的方法，因为通过所谓的标准接口，各种功能的元件模块都可以被检测。本专利技术的目的还在于提供一种元件模块，它尽可能的通用，因此能适于多种不同的应用，这是因为对每一类型的元件模块都可以批量生产。本专利技术的目的还在于提供一种元件模块，它可以以多种不同方式成形，并可应用于多种不同领域，可以方便地检测，并且很便宜，因此不需在电路级别上进行检测就可以报废。另外，本专利技术所提供的元件模块可以产生电子优化的制造工艺。本专利技术的另一个目的是提供一种满足上述要求的发射机、接收机和收发信机，并由此得到一种便宜、高性能的连接方法。另一个目的是提供一种在发射机和接收机之间有良好屏敞的收发信机。根据专利技术所特别提供的一种元件模块，其高性能的要求集中在几何尺寸小的外观上。特别地，元件模块具有无引线芯片载体(Lead-LessChipCarrier)标准电路(LCC电路)或焊盘区阵列(PadAreaArray)标准电路(PAA电路)的外部尺寸和外形。它们通常是由陶瓷制成的，其热膨胀系数与塑料电路板的不同。在一种推荐的实施例中，使用塑料而不使用陶瓷，这样就是在塑料上使用塑料，具有一定的优越性，可以避免热膨胀带来的问题。但是，多层陶瓷也具有其优越性，它可使模块做得更大。元件模块必定包含一块小的载体衬底，它由印刷电路板组成，如塑料薄板或其它任何材料，元件模块电路是通过所谓“板上芯片”(COB技术)技术，与其它所需元件一起安装在上面。元件模块很容易用一滴保护性塑料覆盖，由它来提供密封，并且至少对于传统的塑料密封来说，提供了良好的环境保护。通过采用COB技术，可以在物理上缩小尺寸和减小元件间的距离，因为元件不经密封直接安放在载体衬底或印刷电路板上。对于一种带细引线的元件模块，其地线和电源层安排在彼此的上面，并包括很小的元件以及被如塑料滴等物质所覆盖且其外部有标准甲酸盐所组成的标准封装的集成电路，当采用一个可以同其它任何封装元件一起安装的元件模块时，就从电气方面很好地解决了这个问题。例如，它可以用普通工艺来进行安装，可以借助测试封装元件的传统工具来进行测试等等。通过本专利技术所提供的一种模块，现在的有关封装/元件的定义被扩展了，因为元件模块既包括载体衬底又包括元件和电路。在有关光学方面的应用中，光学器件直接与元件模块连接或直接安装在它上面。根据本专利技术，可以有多种不同方法来形成元件模块。其中，载体衬底可以采用多种不同方法来制造，例如，可以使用与为印刷板所使用的标准材料所不同的材料，例如，可以使用在高速时比普通材料性能要好的材料。还有可能将一些不同的简单元件直接集成在载体衬底上，例如小的电容或电感可以直接做在载体衬底的印刷线路上。还有可能根据布线、电源电压退耦等具体要求，载体衬底上可有不同数量的引线层。特别地，载体衬底可以包括几层，相互之间距离很近。关于载体衬底的不同形式还包括它可以有不同的外形尺寸以及触点之间距离不同等等。但是，通过使用标准封装所规定的尺寸，使模本文档来自技高网...

【技术保护点】
元件模块（１０；２０；３０；５０ａ；５０ｂ；５０ｃ；７０；８０；９０）包括至少一个内部或外部的载体衬底，至少一个电路，该电流有属于自己的元件或附属元件，电路直接安装在载体衬底上，元件模块（１０；２０；３０；５０ａ；５０ｂ；５０ｃ；７０；８０；９０）有一个密封装置，其特征在于：密封装置至少在一个方向上，把元件模块（…）的主要部分基本封装起来，在元件模块（１０；２０；３０；５０ａ；５０ｂ；５０ｃ；７０；８０；９０）的外形方面，采用标准电路的形式，以便能直接安装在外部载体衬底、插件板或印刷电路板上，载体衬底是一小片由塑料，玻璃纤维薄板、环氧树脂或硅或类似材料或多层陶瓷构成的印刷电路板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M赫德堡，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]