陶瓷芯片组件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种陶瓷芯片组件及其制造方法。陶瓷芯片组件包括陶瓷基体、多个外电极、一对圆柱形金属引线和绝缘保护材料。陶瓷基体具有半导体的电学性能。该对外电极分别相对地形成在陶瓷基体的两个侧表面上。圆柱形金属引线具有通过导电粘合剂分别电连接并机械连接到外电极的一端，并具有等于或大于陶瓷基体厚度的外径。绝缘保护材料包括一对绝缘膜和绝缘涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷芯片组件，更具体地讲，涉及一种厚度薄并具有改进的机械强度的陶瓷芯片组件，该陶瓷芯片组件包括厚度均匀的绝缘保护层。另外，本专利技术涉及这样 一种陶瓷芯片组件，该陶瓷芯片组件的内部陶瓷芯片被保护而不受外部负载、震动和摩擦 的影响，并且几乎不受外部环境的影响。此外，本专利技术涉及这样一种陶瓷芯片组件，由于该陶瓷芯片组件的材料成本低并且可以以巻带方式(reel taping manner)进行连续作业，所 以该陶瓷芯片组件具有高产率和高的经济效益。
技术介绍
作为将具有半导体(如热敏电阻、磁物质和压电体)的电学性能的陶瓷芯片安装 到印刷电路板(PCB)上的方法，有这样一种方法，S卩，在通过将金属引线或引线框架焊接到 陶瓷芯片上来制备陶瓷芯片组件之后，通过将引线和引线框架焊接到印刷电路板的导电图 案上将陶瓷芯片和印刷电路板电连接和机械连接。在这种方法中，由于具有半导体的电学 性能的陶瓷芯片的机械强度太弱，以致于陶瓷芯片在受到外部负载、震动和摩擦的情况下 会破碎，并且它们的电学性能会易于被外部环境变化(如湿度)劣化，所以在将引线焊接到 陶瓷芯片上之后，在陶瓷芯片以及陶瓷芯片与引线之间的连接区域上涂覆绝缘物质。 陶瓷芯片组件必须容易电连接和机械连接到PCB，并且满足各种可靠的性能。另 外，陶瓷芯片组件必须以巻带方式制造，节约成本，并且被自动安装到PCB上。此外，随着近 来电子和通信技术的发展，这些陶瓷芯片组件必须质量轻、轮廓薄，并具有抵抗外部环境的 高可靠性。 图l是示出现有技术的陶瓷芯片组件的视图，在该陶瓷芯片组件中，圆柱形金属 引线和陶瓷芯片部件(components)通过焊接的方法相互结合。 参照图l，外电极12和14形成在陶瓷裸芯片10的一个表面和另一表面上。引线20和22的端部通过焊料被固定在外电极12和14上。陶瓷裸芯片10和引线20、22的端部被绝缘保护层40 (如环氧树脂)包围，该绝缘保护层40通过涂覆法或浸渍法形成。 通常，陶瓷裸芯片10具有薄的厚度，并且仅包括外电极12和14，不包括内电极。这些外电极12和14通常形成在陶瓷裸芯片10的具有相对宽阔的区域的一个表面和另一表面上。因此，不具有任何内电极的陶瓷裸芯片io不会具有各种电学性能。 金属引线20和22具有圆柱形的形状，这样能够节约成本并且易于自动化。通常，金属引线的直径范围为大约0. 15mm到大约0. 5mm。 然而，现有技术中具有下面的局限性。 首先，由于引线20和22形成在陶瓷裸芯片10的一个表面和另一表面上，所以为 保护陶瓷裸芯片10的全部和引线20、22的一部分而形成的绝缘保护层40(如环氧树脂) 增大了陶瓷芯片组件l的厚度。 另夕卜，由于引线20和22设置在陶瓷裸芯片10的一个表面和另一表面上，所以施 加在陶瓷裸芯片10的两个表面上的外部负载、震动和摩擦聚集在凸出的引线20和22上。因此，在引线20和22下面的陶瓷裸芯片10会破碎。 此外，由于陶瓷裸芯片IO可通常仅由半导体材料形成，所以陶瓷裸芯片IO抵抗外 部震动或摩擦的机械强度弱。 由于陶瓷裸芯片10的尺寸通常大于引线20和22的外径，所以难以保护陶瓷裸芯 片10不受外部负载、震动和摩擦的影响。另外，这不适合质量轻且轮廓薄的陶瓷裸芯片。 例如，将具有热敏电阻的性质的陶瓷芯片组件插在CPU的下面，以测量计算机的 CPU的温度。在这种情况下，陶瓷芯片组件必须薄、机械方面强度大并节约成本。另外，陶瓷 芯片组件的表面必须是平坦的。然而，现有技术的陶瓷芯片组件的结构难以满足这些特点。 另一方面，在现有技术的陶瓷芯片组件的结构中，可使用片形的引线框架代替圆 柱形的引线20和22来减小陶瓷芯片组件的厚度，在片形的引线框架中，通过蚀刻或压制形 成厚度为大约0. 15mm的薄金属膜。可使用长度、厚度和宽度分别为大约lmm、大约0. 35mm、 大约0. 5mm的陶瓷裸芯片10或包括外电极的陶瓷芯片。可以使用包括热熔粘合剂的一对 绝缘膜作为绝缘保护层40，以通过热和压力来密封陶瓷裸芯片10。 然而，根据改进的结构，引线框架的价格比圆柱形金属引线的价格昂贵，并且难 以以巻带的方式进行连续生产。此外，引线框架的横截面通常为厚度相对薄(例如，大约 0. 15mm)、宽度相对宽(例如，大约O. 5mm)的矩形形状。插入在引线框架之间的陶瓷裸芯片 或陶瓷芯片的厚度厚于引线框架的厚度，从而引线框架的凸出部分会易于被外部负载、震 动或摩擦折断或毁坏。即，由于引线框架具有相对薄的厚度，所以在物理保护陶瓷裸芯片或 陶瓷芯片不受水平或垂直震动或摩擦的影响方面，该引线框架具有局限性。另一方面，即使 引线框架的厚度部分在宽度方向上是竖直的，以与陶瓷裸芯片IO或陶瓷芯片接触，也难以 保护陶瓷芯片不受沿陶瓷芯片组件的垂直方向施加的外部负载、震动或摩擦的影响。 另外，引线框架具有矩形形状，并且具有矩形结构的陶瓷芯片的外电极在焊接的 部分相互接触，而焊接的部分以直线的形式形成。因此，焊接的部分占据的区域太小使得焊 接强度弱。 此外，由于引线框架的结构具有矩形形状，所以焊接时难以有效地将引线框架插入到PCB的圆孔中。由于薄板引线框架具有由于其弹性而恢复直到完全弯曲的趋势，所以难以将引线框架固定在某点。另外，引线框架在薄厚度方向会容易被切断。 此外，由于热熔粘合剂被热熔化，所以粘合剂强度在高温下会显著降低，从而难以保护陶瓷芯片。 而且，应用到引线框架的陶瓷芯片是陶瓷裸芯片，该陶瓷裸芯片具有厚度薄的单 层并且不包括形成在其中的内电极，从而难以提供一种具有各种性能的陶瓷芯片组件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有薄厚度的陶瓷芯片组件。 本专利技术的另一目的是提供一种被保护而不受外部负载、震动和摩擦影响的陶瓷芯 片组件。 本专利技术的又一目的是提供一种在引线和陶瓷芯片之间具有强的电学粘合强度和 机械粘合强度的陶瓷芯片组件。 本专利技术的另一目的是提供一种可以以巻带的方式经济并自动生产的陶瓷芯片组件。 本专利技术的另一 目的是提供一种包括具有均匀厚度的绝缘保护层的陶瓷芯片组件。 本专利技术的另一目的是提供一种可以可靠地保护内部陶瓷芯片不受外部环境影响 的陶瓷芯片组件。 本专利技术的另一目的是提供一种能够可以在高温下使用的陶瓷芯片组件。 本专利技术的另一目的是提供一种上下结构相同的陶瓷芯片组件，以提高生产率。 本专利技术的另一目的是提供一种可通过陶瓷芯片的内电极实现各种电学性能的陶 瓷芯片组件。 本专利技术的另一目的是提供一种陶瓷芯片组件，在该陶瓷芯片组件中，引线被轻松 地插入到PCB中以进行焊接，该陶瓷芯片组件很少会在弹性的作用下恢复，从而容易被固 定的特定的部分，并且不会在多次受力的情况下断裂。 根据本专利技术的方面，提供了一种陶瓷芯片组件，所述陶瓷芯片组件包括陶瓷基体，具有半导体的电学性能；一对外电极，分别相对地形成在陶瓷基体的两个侧表面上；一对圆柱形金属引线，所述圆柱形金属引线的一端通过导电粘合剂分别电连接并机械连接到外电极，所述圆柱形金属引线的直径等于或大于陶瓷基体的厚度；绝缘保护材料，通过绝缘粘合剂彼此附着，以密封陶瓷基体、外电极、导电粘合剂和金属引线，同时将金属引线的另一端暴露到外部，其中，绝缘保护材料包括一对绝缘膜和绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷芯片组件，所述陶瓷芯片组件包括：陶瓷基体，具有半导体的电学性能；一对外电极，分别相对地形成在陶瓷基体的两个侧表面上；一对圆柱形金属引线，所述圆柱形金属引线的一端通过导电粘合剂分别电连接并机械连接到外电极，所述圆柱形金属引线的直径等于或大于陶瓷基体的厚度；绝缘保护材料，通过绝缘粘合剂彼此附着，以密封陶瓷基体、外电极、导电粘合剂和金属引线，同时将金属引线的另一端暴露到外部，其中，绝缘保护材料包括一对绝缘膜和绝缘涂层中的一个。

【技术特征摘要】
KR 2008-10-9 10-2008-0099110;KR 2009-7-2 10-2009-0一种陶瓷芯片组件，所述陶瓷芯片组件包括陶瓷基体，具有半导体的电学性能；一对外电极，分别相对地形成在陶瓷基体的两个侧表面上；一对圆柱形金属引线，所述圆柱形金属引线的一端通过导电粘合剂分别电连接并机械连接到外电极，所述圆柱形金属引线的直径等于或大于陶瓷基体的厚度；绝缘保护材料，通过绝缘粘合剂彼此附着，以密封陶瓷基体、外电极、导电粘合剂和金属引线，同时将金属引线的另一端暴露到外部，其中，绝缘保护材料包括一对绝缘膜和绝缘涂层中的一个。2. 根据权利要求1所述的陶瓷芯片组件，其中，陶瓷基体的厚度的范围为0. 2mm至 0. 6mm，陶瓷基体的长度大于陶瓷基底的厚度或宽度，金属引线沿陶瓷基体的纵向方向延伸 以连接到外电极。3. 根据权利要求l所述的陶瓷芯片组件，其中，陶瓷基体包括形成在其中并电连接到 外电极的内电极。4. 根据权利要求1所述的陶瓷芯片组件，其中，陶瓷基体是热敏电阻、磁物质和压电体 中的一种。5 根据权利要求1所述的陶瓷芯片组件，其中，引线的横截面的中心位于从陶瓷基体 的厚度的中心延伸出的线上，从而陶瓷芯片的上部和下部具有相同的形状。6. 根据权利要求1所述的陶瓷芯片组件，其中，陶瓷基体形成在绝缘氧化铝基底上并 具有薄的厚度。7. 根据权利要求1所述的陶瓷芯片组件，其中，绝缘粘合剂是热熔粘合剂和热固性粘 合剂之一。8. 根据权利要求1所述的陶瓷芯片组件，其中，通过利用焊膏的焊接、利用导电聚合物 粘合剂的粘附以及点焊中的一种来实现导电粘合剂的粘附。9 根据权利要求1所述的陶瓷芯片组件，其中，绝缘膜为聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚萘 二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜和聚四氟乙烯膜之一，并具有0. Olmm至0. 08mm的厚度。10. 根据权利要求1所述的陶瓷芯片组件，其中，绝缘膜是热固性聚合物树脂或玻璃中 的一种。11. 根据权利要求l所述的陶瓷芯片组件，其中，金属引线的一端比陶瓷基底更凸出。12. 根据权利要求l所述的陶瓷芯片组件，其中，为了...

【专利技术属性】
技术研发人员：金善基，李硕珠，
申请(专利权)人：卓英社有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]