專利名稱：帶散熱蓋的陶瓷封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶散發(fā)和消除在工作時(shí)從芯片型器件產(chǎn)生的多余熱量的蓋的陶瓷封裝；特別涉及，帶蓋的陶瓷封裝，所述蓋蓋住陶瓷封裝，所述蓋的上表面帶有散熱槽或引腳(pin)，使得芯片型器件產(chǎn)生的熱能夠有效地散發(fā)到外面。
特別是，為了制造簡(jiǎn)單的輕型的移動(dòng)電話，聲表面波濾波器(Surface acoustic wave filter)(下面被稱為“SAW濾波器”)和聲表面雙工器(Surface acoustic wave duplexer)(下面被稱為“SAW雙工器”)變得越來越小型化。隨著這樣的緊湊的SAW雙工器的普遍化，廣泛使用比9.0×7.5平方毫米的尺寸小的，具有5.0×5.0平方毫米的SAW雙工器，并且具有3.8×3.8平方毫米的產(chǎn)品也正在開發(fā)中。
根據(jù)產(chǎn)品的小型化趨向，封裝也在小型化。由于封裝的小型化，在諸如SAW濾波器的芯片型器件的散熱便出現(xiàn)了問題。
如

圖1所示，這樣的芯片型器件的SAW雙工器102在封裝襯底100表面上安裝，所述封裝襯底是由其中帶有空腔112的多層疊層的襯底制備的。在其上安裝SAW雙工器的封裝襯底100的底部設(shè)有各通孔110。這些通孔110用電極材料填充以便傳熱。另外，所述封裝襯底100的空腔上設(shè)有一個(gè)蓋106，通過硬釬焊，它被貼裝到封裝襯底100的頂表面上。在其上安裝SAW雙工器102的襯底其中相位控制電路108。
在封裝襯底的制造中，因?yàn)殡姌O110嵌入到其上安裝SAW)雙工器102的封裝襯底的底部中，這個(gè)底部表面的損壞引起粗糙不平，從而引起安裝SAW雙工器100的困難。另外，因?yàn)檫@個(gè)底部表面的不平，SAW雙工器102的上表面在引線連接過程時(shí)不水平，從而增加引線的連接的不成功率。如果在疊層處理時(shí)壓填充電極的通孔100，則擴(kuò)大了電極表面，引起陶瓷印刷電路基板(green sheet)變形。這造成封裝的曲面現(xiàn)象。
在圖2中示出的現(xiàn)有技術(shù)陶瓷封裝中，必須控制接收器130的阻抗為無限大，使得不允許從發(fā)射器120輸出的信號(hào)被輸入到接收器130，而是天線140。為此，相位控制電路108必須設(shè)置在天線140和接收器130之間。但是，因?yàn)橄辔豢刂齐娐?08必須形成在襯底中，與通孔110分開，這有著設(shè)計(jì)上的限制。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種帶散熱蓋的陶瓷封裝，通過沒有通孔的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的蓋來傳熱，以確保產(chǎn)品的可靠性，簡(jiǎn)化制造過程，強(qiáng)化生產(chǎn)率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是通過帶散熱蓋的陶瓷封裝，通過消除通孔，確保形成相位控制電路所需的空間，減少在設(shè)計(jì)中的限制。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供帶散熱蓋的陶瓷封裝，所述散熱蓋能夠散發(fā)從芯片型器件產(chǎn)生的熱，保持芯片型器件的氣密性狀態(tài)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的陶瓷封裝包括疊層的陶瓷襯底，它由多層陶瓷襯底組成，在疊層的陶瓷襯底中心限定一個(gè)空腔；芯片型器件，它安裝在疊層陶瓷襯底的空腔的底部上；和蓋，它貼裝到疊層陶瓷襯底的頂部，以封閉空腔，在它的上表面和下表面設(shè)有凸起，以有效地散發(fā)從芯片型器件產(chǎn)生的熱。
本發(fā)明提供的陶瓷封裝包括疊層陶瓷襯底，它由多層陶瓷襯底組成，在多層襯底的中心限定空腔；芯片型器件，它安裝在疊層陶瓷襯底的空腔底部上；和蓋，貼裝到疊層陶瓷襯底的頂部，封閉空腔，在它的上表面設(shè)有槽，它的下表面設(shè)有向下突出的表面，蓋的突出的表面裝配到空腔的上入口部分中。
本發(fā)明提供的陶瓷封裝包括疊層陶瓷襯底，它由多層陶瓷襯底組成，在多層襯底的中心限定空腔；芯片型器件，它安裝在疊層陶瓷襯底的空腔底部上；和蓋，它貼裝到疊層陶瓷襯底的頂部，封閉空腔，在它的上表面設(shè)有槽，它的下表面設(shè)有向下突出的表面，蓋的下突出表面裝配到空腔的上入口部分中，并設(shè)有各凸起。
圖1是在其上安裝芯片型器件的現(xiàn)有技術(shù)陶瓷封裝的剖視圖；圖2是在陶瓷封裝上安裝的SAW濾波器等芯片型器件的平面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明帶有改進(jìn)的蓋的陶瓷封裝剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例帶有改進(jìn)的蓋的陶瓷封裝的剖視圖；和圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例帶有改進(jìn)的蓋的陶瓷封裝的剖視圖。
帶有根據(jù)本發(fā)明的散熱蓋的陶瓷封裝的特征在于在其上安裝芯片型器件的襯底不形成通孔，并且將封閉封裝襯底的空腔的蓋改型，不同與現(xiàn)有技術(shù)的陶瓷封裝。
圖3是本發(fā)明帶有改進(jìn)的蓋的陶瓷封裝的剖視圖。如圖所示，陶瓷封裝30包括芯片型器件10，它安裝于形成在疊層襯底20內(nèi)部的空腔15中。芯片型器件10是發(fā)熱元件類型的，如半導(dǎo)體、SAW濾波器和石英振蕩器，在下面實(shí)施例中集中就SAW濾波器加以說明。疊層襯底是由導(dǎo)熱率優(yōu)良的陶瓷制造的，并且由底部襯底和限定封裝壁的襯底構(gòu)成。
在圖3中，陶瓷封裝30具有封閉在疊層襯底20中形成的空腔15的蓋31。由硬釬焊材料將蓋31貼附到陶瓷封裝30的頂表面上。蓋31的上和下表面設(shè)有凸起35?？梢酝ㄟ^在蓋31的上下表面形成多個(gè)線性槽形成各凸起35，或可以由多個(gè)線性突出的引腳構(gòu)成，每個(gè)凸起具有方形或半圓形的截面。通過在蓋31上形成各凸起35，從容納在空腔15中的芯片型器件10產(chǎn)生的熱能夠通過蓋31有效地散發(fā)到外面。具體地說，與現(xiàn)有技術(shù)陶瓷封裝比，通過用各凸起35增加蓋31的表面積，能夠散發(fā)較多熱量。
另外，即使在其上安裝SAW濾波器等芯片型器件10的陶瓷封裝的底部表面沒有設(shè)置通孔，根據(jù)本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例的陶瓷封裝能夠通過在蓋31上的各凸起散發(fā)足夠的熱量。
圖4是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的帶改進(jìn)的蓋的陶瓷封裝的剖視圖。如圖所示，此實(shí)施例的陶瓷封裝包括與圖3的陶瓷封裝30相似的疊層襯底20；和芯片型器件10，它安裝在疊層襯底20內(nèi)形成的空腔15中。但是，此實(shí)施例與圖3實(shí)施例所不同的是，蓋41的下側(cè)面設(shè)有向下突出的表面47。
具體地說，蓋41的下側(cè)面設(shè)有下凸起表面47，使得限定下凸起表面47的臺(tái)階表面(stepped surface)44裝配到空腔15的上入口部分中。通過在蓋41的下表面上形成臺(tái)階表面44，在蓋41安裝在疊層襯底20上時(shí)，蓋41能夠相對(duì)于陶瓷封裝40自動(dòng)定位。因此，它的制造過程簡(jiǎn)化，空腔15的氣密性狀態(tài)能夠保持。另外，因?yàn)樯w41的上表面設(shè)有各槽45，所以能夠防止蓋41的上表面與其他元件相互干擾。下凸起表面47能夠補(bǔ)償由于形成槽45使得蓋強(qiáng)度變?nèi)醯那闆r。在此實(shí)施例中，因?yàn)樯w41的上表面設(shè)有各槽45，各凸起45限定的各凸起的上表面與蓋的上表面齊平，凸起不高出蓋的上表面。
與圖3的實(shí)施例相同，可以通過在蓋41的上表面上形成多個(gè)線性槽形成各槽45，或各槽45可以由方形或半圓形截面的多個(gè)引腳形槽構(gòu)成。通過在蓋41上形成各槽45，容納在空腔15中的芯片型器件10產(chǎn)生的熱能夠通過蓋41有效地散發(fā)到外面。與圖3實(shí)施例相同，通過硬釬焊材料25將蓋41貼裝到陶瓷封裝40的頂部。
圖5是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的帶改進(jìn)的蓋的陶瓷封裝。如圖所示，通過向圖4的實(shí)施例的蓋附加各凸起56構(gòu)成這個(gè)實(shí)施例。具體地說，這個(gè)實(shí)施例基本與圖4實(shí)施例相同，蓋51的上表面設(shè)有各槽55，下表面設(shè)有向下凸起的表面57，限定下凸起表面57的臺(tái)階表面54裝配到疊層襯底20的空腔15的上入口部分中。這個(gè)實(shí)施例與上個(gè)實(shí)施例所不同的是，蓋51的下表面還設(shè)有凸起56。
與圖4中的實(shí)施例的蓋41相比，此實(shí)施例的蓋51能夠提供散熱要求的較大的表面積。通過在陶瓷封裝中結(jié)合蓋51，陶瓷封裝能夠更有效地將芯片型器件10產(chǎn)生的熱散發(fā)到外面。
根據(jù)圖5的這個(gè)實(shí)施例，通過蓋51的臺(tái)階表面54，蓋51能夠容易地相對(duì)于疊層襯底20定位，并且能夠提高陶瓷封裝的氣密性能力，并通過使槽55限定的各凸起的上表面與蓋51的上表面齊平，來減少由于蓋的上表面的干擾的影響。
由于在制造這樣的封裝中使用的陶瓷襯底的方法中，陶瓷薄片要進(jìn)行穿孔和電極印刷過程(electrode printing procedure)，并且形成通孔，然后在其中填充電極，隨后烘干，這個(gè)制造過程必須精確地進(jìn)行，并變得復(fù)雜化。因此，在小型化芯片時(shí)，上述現(xiàn)有技術(shù)陶瓷封裝的缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)困難，因?yàn)闇p小了設(shè)計(jì)內(nèi)部電路所需的空間。另外，誤差率增加，因?yàn)樵谕字g的間距減小常產(chǎn)生薄片的破裂和襯底的彎曲。本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的陶瓷封裝的這些缺點(diǎn)。
換句話說，在上下表面包括各凸起或槽的本發(fā)明的蓋的結(jié)構(gòu)不僅能夠克服上述現(xiàn)有技術(shù)陶瓷封裝的缺點(diǎn)，而且能夠比利用通孔的產(chǎn)品獲得更好的散熱效果。
為了檢驗(yàn)這一點(diǎn)，用紅外線相機(jī)測(cè)量?jī)蓚€(gè)SAW雙工器的溫度，所述兩個(gè)雙工器中一個(gè)使用傳熱通孔，另一個(gè)使用本發(fā)明的蓋。
測(cè)試的條件示于表1。
表1

在表2示出在這樣的條件下的測(cè)量結(jié)果。
表2

從表2可見到，因?yàn)橥ㄟ^具有增加了表面積的蓋進(jìn)行散熱，用本發(fā)明蓋的陶瓷封裝能夠獲得優(yōu)良的散熱效果。
如上所述，本發(fā)明提供一種帶散熱蓋的陶瓷封裝，其中為了提高散熱效果，散熱蓋上設(shè)有凸起，以增加它的表面積，并且用硬釬焊貼裝到陶瓷封裝上。
因?yàn)楸景l(fā)明的陶瓷封裝使用改進(jìn)的蓋，即使沒有通孔陶瓷封裝也能夠獲得足夠的散熱效果。
另外，因?yàn)楸景l(fā)明的陶瓷封裝使用具有凸起的蓋，使得能夠?qū)⑼讖寞B層襯底去掉，能夠避免設(shè)計(jì)相位控制電路的限制，容易在陶瓷封裝上安裝芯片型器件，從而簡(jiǎn)化它的制造過程，提高了生產(chǎn)率。
雖然為了解釋說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以理解，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神之下，能夠有各種
權(quán)利要求
1.一種陶瓷封裝，包括多層疊層的陶瓷襯底，在其中心限定有空腔；芯片型器件，它安裝在陶瓷襯底的空腔的底部上；和蓋，它貼裝到陶瓷襯底的頂部以封閉空腔，在它的上表面和下表面設(shè)有凸起，以有效地散發(fā)芯片型器件產(chǎn)生的熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的陶瓷封裝，其中，蓋的凸起包括多個(gè)縱向延伸的凸起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的陶瓷封裝，其中，蓋的凸起包括多個(gè)引腳形的凸起。
4.一種陶瓷封裝，包括多層疊層的陶瓷襯底，在其中心限定有空腔；芯片型器件，它安裝在陶瓷襯底的空腔的底部上；和蓋，它貼裝到陶瓷襯底的頂部以封閉空腔，在它的上表面設(shè)有槽，它的下表面設(shè)有向下凸出的表面，蓋的突出的表面裝配到空腔的上入口部分中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的陶瓷封裝，其中，蓋的槽包括多個(gè)縱向延伸的槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的陶瓷封裝，其中，蓋的槽包括多個(gè)引腳形截面的槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的陶瓷封裝，其中在蓋的上表面的槽形成在與蓋的下凸出表面相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
8.一種陶瓷封裝，包括多層疊層陶瓷襯底，它的中心限定有空腔；芯片型器件，它安裝在陶瓷襯底的空腔底部上；和蓋，它貼裝到疊層陶瓷襯底的頂部，以封閉空腔，在它的上表面設(shè)有槽，它的下表面設(shè)有向下凸出的表面，蓋的下凸出表面裝配到空腔的上入口部分中，并設(shè)有凸起。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的陶瓷封裝，其中，蓋的凸起由多個(gè)縱向延伸的凸起限定。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的陶瓷封裝，其中，蓋的凸起包括多個(gè)引腳形凸起。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的陶瓷封裝，其中，蓋的槽包括多個(gè)縱向延伸的槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的陶瓷封裝，其中，蓋的各槽包括多個(gè)引腳形截面的槽。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的陶瓷封裝，其中，蓋的上表面的槽形成在與蓋的下凸出表面相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
全文摘要
一種帶有貼裝在其上的蓋的陶瓷封裝，蓋上和/或下表面具有散熱槽，散發(fā)芯片型器件產(chǎn)生的熱。所述陶瓷封裝包括疊層的陶瓷襯底，它由多層陶瓷襯底組成，在疊層的陶瓷襯底中心限定有空腔；芯片型器件，它安裝在疊層陶瓷襯底的空腔的底部上；和蓋，它貼裝到疊層陶瓷襯底的頂部，以封閉空腔，在它的上表面和/或下表面設(shè)有凸起，有效地散發(fā)從芯片型器件產(chǎn)生的熱。
文檔編號(hào)H01L23/367GK1463075SQ0215780
公開日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
發(fā)明者趙成源 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社