专利名称：陶瓷多层衬底及其制造方法
技术领域：
本发明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，本发明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)。
背景技术：
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。
发明内容
因此，鉴于上述的现有技术中发生的问题，提出了本发明，本发明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。
本发明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。
本发明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。
根据本发明的一个方面，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。
根据本发明的另一个方面，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。
根据本发明的再一个方面，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。
仍旧根据本发明的一个方面，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。
再根据本发明的一个方面，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之上安装盖以便保持空腔中的真空状态。
根据本发明的堆叠结构是通过堆叠多个层形成的，从而产生封装。所述的层从具有电、电介质和磁性特征的材料中选出。特别地，所述的层使用具有指定厚度的陶瓷印刷电路基板。图形层以指定的形状通过在其上沉积金属而形成在印刷电路基板上，并在堆叠印刷电路基板时作为电路元件。图形层是由诸如Ag、Cu等金属制成的。堆叠多个陶瓷基板并在低温下共烧，从而形成为称为“低温共烧陶瓷多层衬底”的堆叠结构。
本发明上述的目的、特点和其他优点将通过下面结合附图的说明而变得明了，其中图1示出了传统的包括外部电极的陶瓷堆叠结构的透视图；图2A和2B分别示出了图1的陶瓷堆叠结构的一层的平面图；图3示出了根据本发明的第一实施例的低温共烧陶瓷多层衬底的一个陶瓷衬底的平面图；图4示出了图3的陶瓷多层衬底的透视图；图5示出了根据本发明的第二实施例的低温共烧陶瓷多层衬底的一个陶瓷衬底的平面图；图6示出了图5的陶瓷多层衬底的透视图；图7A和7B示出了用于对比当在形成通过孔的步骤中出现误差时本发明的通过孔和传统的通过孔的示意图；图8示出了根据图5所示的本发明的第二实施例的内部连接部分的经修改的例子的平面图；图9示出了采用图8中的内部连接部分的陶瓷多层衬底的剖视图；图10A和10B示出了表面声波(SAW)滤波器封装的平面图和剖面图；图11示出了根据本发明的第三实施例的表面声波滤波器的透视图；图12A到12F示出了根据本发明的制造陶瓷多层衬底的方法；图13示出了根据本发明的陶瓷多层衬底的内部连接部分的经修改的例子的平面图；以及图14A到14G示出了根据本发明的在其上安装有SAW芯片的陶瓷多层衬底的制造过程。
具体实施例方式
现在，参照附图详细说明本发明的优选实施例。图3示出了根据本发明的第一实施例的低温共烧陶瓷多层衬底的一个陶瓷衬底的平面图，图4示出了图3的陶瓷多层衬底透视图。
根据第一实施例，外部端子120纵向形成在陶瓷多层衬底100的外表面上。所述的陶瓷多层衬底100包括多个垂直堆叠的陶瓷衬底110，而且每个衬底110具有指定的厚度。在多个陶瓷衬底110的所有或部分上表面上形成用于形成电路元件的图形层130。在此，图形层130在陶瓷多层衬底100中形成不同的电路元件，并且通过形成在陶瓷多层衬底100中的通过孔(未示出)彼此连接。
陶瓷衬底110为矩形。多个陶瓷衬底110垂直堆叠，并且外部端子120纵向形成在所述的堆叠结构的外表面上。外部端子120由金属沉积薄膜制成，并与在堆叠结构中嵌入的电路元件一起用于信号的输入/输出。
如图3所示，形成在陶瓷衬底110上的内部连接部分140连接到图形层130。此外，内部连接部分140连接到外部端子120。该内部连接部分140没有形成在所有的陶瓷衬底上，而是只形成在具有图形层130的陶瓷衬底110的部分上，以与外界进行信号交换。内部连接部分140连接到外部端子120以便与外界交换信号，并且足够宽阔以包围外部端子120。即，通过向具有外部端子120的陶瓷衬底110的边缘延伸图形层130而在陶瓷衬底110上形成内部连接部分。优选地，内部连接部分140由和图形层130一样的金属沉积薄膜制成。
图4示出了根据本发明的第一实施例的陶瓷衬底100的透视图；如图4所示，陶瓷多层衬底100通过堆叠多个陶瓷衬底110来形成，并且外部端子120连接到内部连接部分140。由于在内部连接部分140和外部端子120之间有大的接触区域，尽管外部端子120由于在形成通过孔的步骤中发生的误差而略微偏离正确的位置，仍然可以在它们之间形成连接。这种影响将参照本发明的第二实施例来详细说明。
图5示出了根据本发明的第二实施例的低温共烧陶瓷多层衬底的一个陶瓷衬底的平面图，图6示出了图5的陶瓷多层衬底的透视图。根据本发明的第二实施例，至少一个通过孔220形成在具有指定厚度的陶瓷衬底210的外表面上。内部连接部分240形成在通过孔250的内侧，并且在通过孔250的外侧形成外部端子220。
通过孔250防止外部端子220从陶瓷多层衬底210的外表面突出，并且用于在通过将单一的具有多个相同的图形的基板切割成多个基板并垂直堆叠该基板来形成多个多层衬底的大规模的制造过程中形成外部端子220。在此，一个陶瓷衬底210的通过孔250是半圆形。
与第一实施例相同，所述的陶瓷多层衬底包括多个垂直堆叠的陶瓷衬底210，而且每个衬底210具有指定的厚度。在多个陶瓷衬底210的所有或部分上表面上形成用于形成电路元件的图形层230。图形层230在陶瓷多层衬底中形成不同的电路元件，并且通过形成在陶瓷多层衬底中的通过孔(未示出)彼此垂直连接。
当陶瓷衬底210垂直堆叠时，陶瓷衬底210的通过孔250彼此连接，因此形成纵向孔。然后，在纵向孔中形成由金属沉积薄膜制成的外部端子220，并与在陶瓷多层衬底中嵌入的电路元件一起用于信号的输入/输出。
如图5所示，在陶瓷衬底210上形成图形层230，并且随后形成连接到图形层230的内部连接部分240以便延伸到陶瓷衬底210的边缘。内部连接部分240为大尺寸的半圆形以便包围半圆形的通过孔250。在内部连接部分240形成在陶瓷衬底210上之后，穿过陶瓷衬底210形成通过孔250。
在陶瓷衬底210的边缘上形成的通过孔250的数量与外部端子220的数量相同。部分通过孔250可以形成在内部连接部分240的区域中。尽管通过孔250由于在形成通过孔的步骤中发生的误差而偏离正确的位置，仍旧可以在通过孔250和内部连接部分240之间形成连接。这意味着形成在通过孔250的外表面上的外部端子220和内部连接部分240之间的连接即使在制造过程中发生误差也能够获得。
之后，参照附图7，将更加详细地说明这种连接，图7A分别对比地示出了传统的和当前的情况，其中通过孔形成在正确的位置。在这些传统的和当前的情况下，在内部图形9和传统的外部端子10之间的连接以及内部图形9和本发明的外部端子220之间的连接都能实现。另一方面，图7B对比地分别示出了传统的和当前的情况，其中通过孔略微偏离了正确位置。此时，在传统的情况下，不能实现在图形层9和外部端子10之间的连接。即，图形层9没有连接到陶瓷衬底上的偏离的通过孔，从而没有连接到形成在偏离的通过孔中的外部端子10。但是，在形成了宽阔的内部连接部分240的当前情形下，尽管通过孔略微偏离了正确位置，内部连接部分240仍旧可以连接到该偏离的通过孔，从而连接到外部端子220。因此，本发明的第二实施例扩展了在形成通过孔的步骤中产生的可允许的误差的范围，因此降低了产品的缺陷率，并且均衡地控制了产品的质量。
通过第一实施例和第二实施例可以获得这种效果，即在第一实施例中，通过孔没有形成在陶瓷衬底上，但是通过沉积，在陶瓷多层衬底的外表面上形成了外部端子。在此，尽管由于在形成外部端子的步骤中产生的误差使得外部端子略微偏离了正确的位置，外部端子仍位于形成在内部连接部分的区域中。因此，在内部连接部分和外部端子之间的连接仍旧能够实现。结果，第一实施例也扩展了在形成通过孔的步骤中产生的可允许的误差的范围，因此降低了产品的缺陷率，并且均衡地控制了产品的质量。
图6示出了通过堆叠多个陶瓷衬底210形成的陶瓷多层衬底，每个衬底210具有带有内部连接部分240的图形层230，根据本发明的第二实施例。如图6所示，外部端子220形成在陶瓷多层衬底的通过孔250中。在外部端子220和内部连接部分240之间的连接区域大于传统的情形。优选地，内部连接部分240由与图形层230一样的金属沉积薄膜制成。
根据本发明的第二实施例的陶瓷多层衬底可以采用如图8所示的改进的内部连接部分240。如图8所示，该改进的内部连接部分240与靠近通过孔250的陶瓷衬底210的边缘(E)分开指定的距离(G)。该距离(G)避免了内部连接部分240延伸到陶瓷衬底210的外壁，并且外露于通过堆叠该多个陶瓷衬底210形成的陶瓷多层衬底的外壁。图9示出了图8的陶瓷多层衬底的剖面图，其中内部连接部分240没有外露于陶瓷多层衬底的外壁。
当如图6所示，内部连接部分240外露于陶瓷多层衬底的外壁时，必须只能形成在通过孔中的外部端子220可以形成在陶瓷多层衬底的外壁上，从而产生不好的外观。此外，在陶瓷衬底和外露的内部连接部分之间由于在陶瓷衬底和外露于陶瓷衬底的外壁的金属内部连接部分之间的收缩比率的差异而产生间隙。当诸如SAW滤波器的电子元件安装在陶瓷多层衬底中时，用于放置SAW滤波器芯片的空腔必须保持在几乎真空的状态下。但是，在陶瓷多层衬底和外部大气之间的压差造成了包围在金属内部连接部分和陶瓷衬底之间的间隙的裂纹，因此打破了空腔之中的真空状态。
因此，本发明的多层衬底可以采用与陶瓷衬底的边缘分开指定距离(G)的内部连接部分240，如图8所示，因此，避免了在陶瓷衬底的外壁中产生间隙并且避免了上述的问题。
采用本发明的多层连接部分的多层衬底可以用于各种器件。下面，根据第三实施例，详细说明其中装有SAW滤波器芯片的多层衬底的制造方法。
通过使用低温共烧陶瓷工艺技术制造具有在指定的真空度的真空状态下存储SAW滤波器芯片的陶瓷多层封装。为了将SAW滤波器和外围滤波器集成为一体，具有通过低温共烧陶瓷工艺技术制造的上述封装中的滤波器功能的产品已经应用于各种电子设备。
图10A和10B示出了SAW滤波器封装的平面图和剖视图，而且图11示出了SAW滤波器封装的透视图。如图10和11所示，SAW滤波器封装包括多个垂直堆叠起来的陶瓷衬底310，而且每个衬底310具有指定的厚度。在陶瓷衬底310上形成用于形成电路元件的图形层330。靠近陶瓷衬底310的边缘的部分图形层330宽于图形层330的其他区域以便与外部进行信号交换，从而形成内部连接部分340。内部连接部分340足够宽阔以包围外部端子320。此外，半圆形的通过孔350形成在陶瓷衬底310的边缘。通过孔350具有形成外部端子320的空间，并且内部连接部分340具有足够包围通过孔350的尺寸。当陶瓷衬底310垂直堆叠以便形成一个堆叠结构时，通过孔350彼此连接并形成纵向的孔，而且外部端子320通过沉积形成在纵向的孔中。
空腔380穿过通过堆叠陶瓷衬底310形成的堆叠结构形成。即，容纳SAW芯片360的空间形成在所述的堆叠结构的上表面，并且至少一个SAW芯片360安装在空腔380中。然后，空腔380用盖370盖住，以便保持指定的真空度。
如上所述，根据本发明的技术被应用到了SAW封装300。即，SAW滤波器通过形成内部连接部分340而产生，以便将外部端子320连接到陶瓷衬底310的图形层330。由于通过本发明实现的堆叠结构解决了在保持SAW滤波器封装300的空腔380中的真空程度中产生的问题，本发明能够有效地应用于SAW滤波器封装300。
即，通过本发明获得的堆叠结构确保了内部端子和内部图形层之间在低温共烧陶瓷多层衬底中的稳定的连接，而且同时避免了由于堆叠衬底中的收缩比的差异或渗透到间隙中的潮气产生的间隙的真空泄漏。
由于采用低温共烧陶瓷多层衬底的传统的封装具有允许外部空气或潮气渗透到用于放置SAW滤波器芯片的空腔中的间隙，不能保持封装的真空状态。当至少垂直堆叠两个薄膜，而且具有宽于外部端子的宽度并连接到内部图形层的内部连接部分外露于封装的外壁时，由于在基板和内部连接部分之间的收缩比的差异而在封装中产生间隙，从而引起了空气和潮气的渗入。
与第一和第二实施例相同，根据本发明的SAW滤波器包括形成的内部连接部分，以便包围外部端子区域，从而确保了在外部端子和内部连接部分之间的稳定的连接。此外，与第二实施例相同，根据本发明的SAW滤波器扩展了在形成通过孔的过程中产生的允许的误差的范围。
此外，与修改的第二实施例相同，根据本发明的SAW滤波器包括与陶瓷衬底的边缘分开指定距离，以便不将内部连接部分外露于衬底的外壁的内部连接部分，从而避免了在堆叠结构中产生间隙以及空气或潮气的渗入，而且避免了外部端子沉积在暴露的金属内部连接部分上。
本发明还提供了一种制造低温共烧陶瓷多层衬底的方法。图12A到12F分别示出了根据本发明的制造低温共烧陶瓷多层衬底的方法的各个步骤。
下面，将参照附图12A到12F详细说明根据本发明的制造低温共烧陶瓷多层衬底的方法。
A)准备具有指定厚度的陶瓷衬底410；B)在陶瓷衬底410上形成用于形成电路元件的图形层430。垂直堆叠的陶瓷衬底410的多个图形层430形成各种电路元件。通常，图形层430具有小于后面形成的外部端子的宽度；C)在图形层430的部分上形成内部连接部分440，并连接到陶瓷衬底410的边缘以便与外界进行信号交换，而且具有大于图形层430的宽度。内部连接部分440为半圆形，如图12所示。外部端子将稍后形成在半圆的内部连接部分440的区域中。内部连接部分440由与图形层430相同的金属制成。
D)具有半圆形的打开的通过孔450形成在内部连接部分440的区域中的陶瓷衬底410的边缘上。由于圆形的通过孔450跨过两个相邻的陶瓷衬底410形成，形成在单一的陶瓷衬底410上的通过孔450是半圆形的。优选地，通过孔450形成在内部连接部分440的区域中，以便被内部连接部分440包围。但是，尽管通过孔450由于形成通过孔的步骤中产生的误差而略微偏离正确的位置，但是通过孔450仍旧位于内部连接部分440的区域中，从而宽展了在制造过程中的可允许的误差的范围。
E)通过前述的步骤形成的多个陶瓷衬底410垂直堆叠。每个堆叠的陶瓷衬底410分别具有形成在相同的位置的通过孔450。从而，通过孔450彼此连接并且形成纵向孔。
F)外部端子420形成在纵向孔中，以便电连接到内部连接部分440。
在上述的制造方法中，内部连接部分440可为U形，以便内部连接部分440的内径小于通过孔450的半径，并且内部连接部分440的外径大于通过孔450的半径。即，如图13所示，形成内部连接部分440的金属沉积薄膜不形成在通过孔450的区域上，从而避免了金属沉积薄膜向着陶瓷衬底的外表面延伸，并降低了薄膜材料的消耗数量。
此外，优选地，内部连接部分440与靠近外部端子420的衬底410的边缘分开指定的距离。从而，获得内部连接部分440和外部端子420之间的稳定的连接，而且避免了金属内部连接部分440外露于堆叠结构的外壁，从而避免了在陶瓷衬底410间产生间隙。
本发明还提供了一种制造用于安装SAW芯片的陶瓷多层衬底的方法，其中有效地保持了安装SAW芯片的空腔的真空状态。图14A到14G示出了根据本发明的制造用于安装SAW芯片的陶瓷多层衬底的方法的各个步骤。下面将说明制造用于安装SAW芯片的陶瓷多层衬底的方法。
A)备具有指定厚度的陶瓷衬底510。
B)在陶瓷衬底510上形成用于形成电路元件的图形层530。垂直堆叠的陶瓷衬底510的多个图形层530形成各种电路元件。通常，图形层530具有小于后面形成的外部端子的宽度；C)在图形层530的部分上形成内部连接部分540，并连接到陶瓷衬底510的边缘以便与外界进行信号交换，而且具有大于图形层530的宽度。内部连接部分540为半圆形，如图14所示。外部端子将稍后形成在半圆的内部连接部分540的半圆形的区域中。内部连接部分540由与图形层530相同的金属制成。
如上述的第二实施例所述的，内部连接部分540与陶瓷衬底510的边缘分开指定的距离(G)，从而避免了内部连接部分540外露于陶瓷衬底540的外表面，并且保持了衬底510中的真空状态。
D)具有半圆形的打开的通过孔550形成在内部连接部分540的区域中的陶瓷衬底510的边缘上。由于圆形的通过孔550跨过两个相邻的陶瓷衬底510形成，形成在单一的陶瓷衬底510上的通过孔550是半圆形的。优选地，通过孔550形成在内部连接部分540的区域中，以便被内部连接部分540包围。但是，尽管通过孔550由于形成通过孔550的步骤中产生的误差而略微偏离正确的位置，但是通过孔550仍旧位于内部连接部分540的区域中，从而宽展了在制造过程中的可允许的误差的范围。
E)通过前述的步骤形成的多个陶瓷衬底510垂直堆叠。在其中安置电子元件的空腔560形成在堆叠结构的上表面。每个堆叠的陶瓷衬底510分别具有形成在相同的位置的通过孔550。从而，通过孔550彼此连接并且形成纵向孔。
F)外部端子520形成在纵向孔中，以便电连接到内部连接部分540。
G)电子元件570装在空腔560中，而且空腔560被盖580盖住，从而保持了其中的真空状态。在此，电子元件可以是需要在指定的真空度下存储的SAW芯片。
在上述的制造方法中，如图13所示，内部连接部分540可为U形，以便内部连接部分540的内径小于通过孔550的半径，并且内部连接部分540的外径大于通过孔550的半径。即，形成内部连接部分540的金属沉积薄膜不形成在通过孔550的区域上，从而避免了金属沉积薄膜向着陶瓷衬底的外表面延伸，并降低了薄膜材料的消耗数量。
如上所述显示，由于比内部图形宽阔的内部连接部分连接到内部图形和外部端子，所以获得了在内部连接部分和外部端子之间的大的连接区域。
当内部连接部分宽阔地形成在衬底上时，即使在形成通过孔的步骤中发生误差，但是通过孔仍旧位于内部连接部分的区域中以便内部连接部分能够连接到外部端子。因此，相对于现有技术，本发明扩大了在制造过程中产生的允许的误差范围，从而降低了产品的缺陷率，并且均衡地控制了产品的质量。
此外，内部连接部分可以与衬底的边缘离开指定的距离。这种分离避免了由于在堆叠的陶瓷衬底的元件之间的不同的收缩比率的差异而产生的间隙和/或渗入间隙的潮气产生的真空泄露，并避免了在围绕间隙的衬底中产生裂纹。
此外，本发明提供了一种安装SAW芯片的低温共烧陶瓷多层衬底，其中保持了在其中放置SAW芯片的空腔中的真空度。从而形成了SAW滤波器封装。
尽管以说明为目的公开了本发明的优选实施例，本领域中的普通技术人员可以理解，在不脱离所附的权利要求书所限定的精神和范围内，可以对本发明进行各种可能的修改、添加和替换。
权利要求
1.一种陶瓷多层衬底，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。
2.根据权利要求1所述的陶瓷多层衬底，其中内部连接部分由与图形层相同的金属材料制成。
3.一种陶瓷多层衬底，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。
4.根据权利要求3的陶瓷多层衬底，其中内部连接部分与靠近通过孔的陶瓷衬底的侧面分开指定的距离。
5.根据权利要求3的陶瓷多层衬底，其中通过孔是半圆形的，以便向外打开。
6.根据权利要求3的陶瓷多层衬底，其中内部连接部分由与图形层相同的金属材料制成。
7.一种陶瓷多层衬底，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。
8.根据权利要求7所述的陶瓷多层衬底，其中电子元件是表面声波(SAW)滤波器芯片。
9.根据权利要求7所述的陶瓷多层衬底，其中通过孔为半圆形以便向外打开。
10.根据权利要求7所述的陶瓷多层衬底，其中内部连接部分由与图形层相同的金属材料制成。
11.一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。
12.根据权利要求11所述的制造陶瓷多层衬底的方法，其中内部连接部分为U形，以便具有小于半圆形通过孔的直径的内径和大于半圆形通过孔的直径的外径。
13.根据权利要求11所述的制造陶瓷多层衬底的方法，其中内部连接部分与靠近通过孔的陶瓷衬底的侧面分开指定的距离。
14.根据权利要求11所述的制造陶瓷多层衬底的方法，其中，内部连接部分由与图形层相同的金属材料制成。
15.一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之上安装盖以便保持空腔中的真空状态。
16.根据权利要求15所述的制造陶瓷多层衬底的方法，其中，电子元件为表面声波滤波器芯片。
17.根据权利要求15所述的制造陶瓷多层衬底的方法，其中内部连接部分为U形，以便具有小于半圆形通过孔的直径的内径和大于半圆形通过孔的直径的外径。
18.根据权利要求15所述的制造陶瓷多层衬底的方法，其中，内部连接部分由与图形层相同的金属材料制成。
全文摘要
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。
文档编号H05K3/40GK1503616SQ0310147
公开日2004年6月9日 申请日期2003年1月17日 优先权日2002年11月25日
发明者全硕泽, 文明立, 李得雨 申请人:三星电机株式会社