陶瓷多层衬底及其制造方法技术

公开了一种陶瓷多层衬底，其中在内部图形中形成的内部连接部分足够宽阔以包围外部端子，以及制造这种衬底的方法，从而稳定地实现在内部图形和外部端子之间的连接，即使当在衬底上形成通过孔的步骤中产生误差时，也能够保持这种连接。所述的陶瓷多层衬底包括：多个垂直堆叠的陶瓷衬底，每个衬底具有指定的厚度；图形层，形成在陶瓷衬底的表面上，以便形成电路元件；外部端子，形成在堆叠的陶瓷衬底的侧面上；以及内部连接部分，每个都形成在图形层的部分上，连接到外部端子，以便与外界交换信号并且足够宽阔以包围外部端子。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷多层衬底，其中稳定地实现在内部图形和外部端子之间的连接，以及制造这种衬底的方法，特别涉及一种低温共烧陶瓷多层衬底，其中形成在内部图形中的内部连接部分足够宽阔以包围外部端子，以及制造这种衬底的方法，从而稳定地获得在内部图形和外部端子之间的连接，并且即使当在衬底上形成通过孔的过程中发生了错误时，也能够保持这种连接。此外，本专利技术涉及一种低温共烧陶瓷多层衬底，其中不连接到外部端子的内部连接部分不外露于衬底的外表面，以及制造这种衬底的方法，从而不打破用于在衬底中安装表面声波滤波器芯片的空间中产生的真空状态并且避免了在衬底的外表面上形成裂纹(crack)。
技术介绍
用于制造低温共烧陶瓷(下面称为“LTCC”) 衬底的技术是一种工艺，其中内部电极和给定电路的无源元件(R，L和C)形成在印刷电路基板(green sheet)上，该印刷电路基板是由玻璃陶瓷通过使用具有高电传导的诸如Ag，Cu等金属通过丝网印刷方法制成的，并且多个印刷电路基板垂直堆叠并随后烧结(通常低于1000℃)，以便制成MCM(多芯片模块)和多芯片封装。由于陶瓷衬底和金属元件共烧，LTCC技术能够在模块内形成无源元件(R，L和C)，从而获得包括许多元件的复合结构并在小型化上具有优势。由于LTCC衬底包括嵌入的无源元件，LTCC衬底能够形成为SOP(封装系统(System-On-Package))，从而最小化在SMD(表面安装器件)的部分中产生的寄生效应。此外，LTCC衬底减少了在表面安装中焊接部分的电噪声，从而改进了制造的器件的电特性，并减少了焊接数量，从而改进了制造的器件的稳定性。此外，LTCC衬底通过调整热膨胀系数最小化了谐振频率的温度系数(Tf)，从而控制了介电谐振器的特性。所述的LTCC多层衬底是通过在单一陶瓷衬底中形成电路并垂直堆叠多个陶瓷衬底形成的。因此，连接到外部的外部端子必须形成在LTCC衬底的外表面上并在衬底中电连接到电路图形。如图1所示，一种制造陶瓷电子元件的方法揭示于日本公开文本第Hei6-215982号中。通常，当电介质或磁性材料制成的元件形成在靠近穿过陶瓷衬底形成的通过孔的陶瓷衬底上时，材料会流入通过孔并最终封住通过孔。此外，当通过孔中的材料从通过孔的一端被吸入以便在通过孔的内表面形成外部电极时，流入通过孔的空气被每个层的通过孔的不同的横截面区域分散，并且所述的外部电极非均匀地沉积在通过孔的内壁上。因此，上述的日本公开文本所揭示的陶瓷电子元件的制造方法解决了这些问题。在上述的日本公开文本中，准备了具有多个穿过其而形成的通过孔的基层衬底7。在基层衬底7上形成具有嵌入其中的内部电极的陶瓷堆叠结构8，以便堵塞基层衬底7的通过孔。多个通过孔形成在陶瓷堆叠结构8上，以便对应于基层衬底7的通过孔，并且外部电极10形成在通过孔中。在前述的揭示于日本公开文本第Hei6-215982号中的结构中，外部电极10和内部电极9之间的连接通过线接触获得，从而产生小接触区域。由于在内部电极9和外部端子10之间的连接不稳定，降低了信号输入/输出的稳定性并且由于制造过程中的误差而增加了制造的产品的缺陷率。由于内部电极9首先形成在陶瓷堆叠结构8中，并且随后在结构8上形成通过孔，而且在通过孔中形成外部电极10，如图2A、2B所示，当在内部电极9和外部电极10之间的连接部分变小时，内部电极9可能在形成通过孔的步骤中被电堵塞(electricallyblocked)，或电镀所述的通过孔，或在内部电极9和外部电极10之间的电连接可能不稳定。图2a示出了具有通过孔的陶瓷衬底，并且图2b示出了没有通过孔的陶瓷衬底。此外，当通过孔的位置由于在制造过程中产生的误差而移位时，在内部电极9和外部电极10之间的接触区域被改变，并且更严重的是，内部电极9没有与外部电极10连接。因此，增加了制造的产品的缺陷率并且不容易控制产品的质量。
技术实现思路
因此，鉴于上述的现有技术中发生的问题，提出了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种陶瓷多层衬底，其中内部图形层的端部足够宽阔以包围外部端子，以及制造这种衬底的方法，从而稳定地将内部图形层连接到外部端子。本专利技术的另一个目的是提供一种陶瓷多层衬底，其中内部连接部分稳定地连接到外部端子，即使在形成通过孔的步骤中产生误差，以及制造这种衬底的方法，从而均衡地控制制造的衬底的质量。本专利技术的另一个目的是提供一种陶瓷多层衬底，其中宽于内部图形层的内部连接部分与靠近形成外部端子的区域的衬底的边缘分开指定的距离，以及制造这种衬底的方法，从而避免了外部端子由于连接到衬底的侧面的内部连接部分而形成在衬底的侧面上，并且避免了用于安装SAW滤波器的空间的真空泄露，以及裂纹的产生。根据本专利技术的一个方面，上述的和其他的目的能够通过提供一种陶瓷多层衬底来实现，它包括多个垂直堆叠的陶瓷衬底，每个衬底具有指定的厚度；图形层，形成在陶瓷衬底的表面上，以便形成电路元件；外部端子，形成在堆叠结构的侧面上；以及内部连接部分，每个都形成在图形层的部分上，连接到外部端子以便与外界交换信号并且足够宽阔以包围外部端子。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种陶瓷多层衬底，包括多个垂直堆叠的陶瓷衬底，每个衬底具有指定的厚度并包括至少一个形成在其侧面的通过孔；图形层，形成在陶瓷衬底的表面上，以便形成电路元件；外部端子，每个端子都形成在堆叠结构的通过孔中；以及内部连接部分，每个都形成在图形层的部分上，连接到外部端子以便与外界交换信号并且足够宽阔以包围外部端子。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种陶瓷多层衬底，包括多个垂直堆叠的陶瓷衬底，每个衬底具有指定的厚度并包括至少一个形成在其侧面上的通过孔；图形层，形成在陶瓷衬底的表面上，以便形成电路元件；外部端子，每个端子形成在堆叠结构的通过孔中；内部连接部分，每个都形成在图形层的部分上，连接到外部端子以便与外界交换信号并且足够宽阔以包围外部端子，并且与靠近通过孔的陶瓷衬底的侧表面分开指定的距离；空腔，形成在堆叠结构的上表面；电子元件，安装在空腔中；以及盖，装在空腔之上以便保持空腔中的真空状态。仍旧根据本专利技术的一个方面，提供了一种制造陶瓷多层衬底的方法，包括步骤准备陶瓷衬底，每个衬底具有指定的厚度；在陶瓷衬底的表面形成图形层以便形成电路元件；形成内部连接部分，每个都形成在图形层的部分上，连接到陶瓷衬底的边缘以便与外界交换信号，并且具有宽于连接的图形层的宽度；在内部连接部分的区域中的陶瓷衬底的边缘形成通过孔，所述的通过孔为半圆形以便向外打开；堆叠多个陶瓷衬底；并且在堆叠的陶瓷衬底的通过孔上形成外部端子以便电连接到内部连接部分。再根据本专利技术的一个方面，提供了一种制造陶瓷多层衬底的方法，包括步骤准备陶瓷衬底，每个衬底具有指定的厚度；在每个陶瓷衬底的表面形成图形层以便形成电路元件；形成内部连接部分，每个都形成在图形层的部分上，与陶瓷衬底的边缘分开指定的距离，以便与外界交换信号，并且具有宽于连接的图形层的宽度；在内部连接部分中的区域中的陶瓷衬底的边缘形成通过孔，所述的通过孔为半圆形以便向外打开；堆叠多个陶瓷衬底以便在堆叠的陶瓷衬底的上表面中形成空腔；并且在堆叠的陶瓷衬底的通过孔上形成外部端子以便电连接到内部连接部分；以及在空腔中安装电子元件并在空腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷多层衬底，包括：多个垂直堆叠的陶瓷衬底，每个衬底具有指定的厚度；图形层，形成在陶瓷衬底的表面上，以便形成电路元件；外部端子，形成在堆叠的陶瓷衬底的侧面上；以及内部连接部分，每个都形成在图形层的部分上，连接到外部端子， 以便与外界交换信号并且足够宽阔以包围外部端子。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：全硕泽，文明立，李得雨，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]