SE525830C2 - Keramiskt flerskiktssubstrat och förfarande för tillverkning av detsamma - Google Patents

Description

styr karakteristika hos den dielektriska resonatorn.

LTCC-flerskiktssubstratet framställs genom bildande av kretsar i ett enda keramiskt substrat och genom att vertikalt stapla ett flertal keramiska substrat. Därför måste yttre uttag som skall anslutas till utsidan bildas på utsidan av LTCC-substratet och elektriskt förbindas med kretsmönster inne i substratet.

Enligt vad som visas i figur 1 beskrivs ett förfarande för tillverkning av en keramisk elektronisk komponent som den som beskrivs i den japanska framlagda patentpublikationen nr Hei6-215982. På klassiskt sätt när komponenter tillverkade av dielektriska eller magnetiska material bildas på ett keramiskt substrat intill genomföringshàl som utformats genom keramiksubstratet rinner materialet in i genomföringshålen och tillsluter slutligen desamma. Vidare i det fall då materialet i genomföringshålen sugs från den ena änden av genomföringshålen för att bilda yttre elektroder på insidorna av de genomgående hålen, sprids luft som flödar in i genomföringshålen genom skillnaden i genomsnittsareor hos genomföringshålen hos varje skikt och den yttre elektroden på ett icke likformigt sätt på insidan av genomföringshålet. Därför löses dessa problem genom förfarandet för tillverkning av en Keramisk elektronisk komponent som beskrivs iovan nämnda japanska publikation. l ovan nämnda japanska publikation prepareras ett bassubstrat 7 försett med ett flertal genomföringshàl som är bildade genom detsamma. En keramisk staplad struktur 8 med inre elektroder som är inbäddade i densamma är bildade på bassubstratet 7 för att blockera genomföringshålen pà bassubstratet 7. Ett flertal genomföringshàl är bildade på den keramiska staplade strukturen 8 för att motsvara genomföringshålen på bassubstratet 7, och en yttre elektrod 10 är bildad i det genomgående hålet. l den tidigare nämnda strukturen som beskrivs i den japanska framlagda patentpublikationen nr Hei6-215982 erhålls en förbindelse mellan den yttre elektroden 10 och den inre elektroden 9 genom en ledningskontakt, vilket därigenom ger en liten kontaktarea. Eftersom förbindelsen mellan den inre elektroden 9 och det yttre uttaget 10 är instabilt minskas stabiliteten hos signalinmatningen/utmatningen och en defekt del av de tillverkade produkterna ökar genom fel vid förfarandet. Eftersom de inre elektroderna 9 först bildas i den keramiska staplade strukturen 8 och därefter bildas det genomgående hålet i strukturen 8 och den yttre elektroden 10 bildas i det genomgående hålet, enligt vad som visas i figurerna 2A och 2B, kan om förbindelsedelen mellan den inre elektroden och den yttre elektroden 10 år liten, den inre elektroden 9 blockeras elektriskt genom steget för bildande av det genomgående hålet, eller plätering av det genomgående hålet eller den elektriska förbindelsen mellan den inre elektroden 9 och den yttre elektroden 10 kan vara instabil. Figur 2A visar keramiksubstratet med det genomgående hålet och figur 2b visar keramiksubstratet utan det genomgående hålet.

Vidare när positionen hos det genomgående hålet ändras genom ett fel som uppstår vid förfarandet ändras kontaktarean mellan den inre elektroden 9 och den yttre elektroden 10, och i värsta fall är den inre elektroden inte förbunden med den yttre 10 15 20 25 30 35 n co u nu an: c o noooca oo oaooooc c c o co n c o o o :nu oc oo in o elektroden. Därför ökar den defekta delen av de tillverkade produkterna och produkternas kvalitet kan inte på ett enkelt sätt kontrolleras.

Sammanfattning av uppfinningen Därför har föreliggande uppfinning utförts med avseende på ovan nämnda problem och ett av syftena med föreliggande uppfinning är föreslå ett keramiskt flerskiktssubstrat i vilket ena änden av det inre mönsterskiktet är tillräckligt mycket bredare för att omge ett yttre uttag, samt ett förfarande för tillverkning av substratet, för att därigenom på ett stabilt sätt förbinda det inre mönsterskiktet med det yttre uttaget.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att föreslå ett keramiskt flerskiktssubstrat i vilket en inre anslutningsdel är stabilt förbunden med ett yttre uttag även när ett fel uppstår under ett steg för bildande av ett genomgående hål, samt ett förfarande för tillverkning av substratet för att därigenom på likformigt sätt styra kvaliteten hos det tillverkade substratet. i Ett annat syfte med uppfinningen är att föreslå ett keramiskt flerskiktssubstrat där en inre förbindelsedel som är bredare än ett inre mönsterskikt är separerad från en kant på substratet intill ett område för bildande av ett yttre uttag på ett bestämt avstånd, samtett förfarande för tillverkning av substratet, vilket därigenom förhindrar det yttre uttaget från att bildas på sidoytan av substratet beroende på den inre förbindelsedelen som är ansluten till substratets sidoyta, och som förhindrar läckage av vakuum från ett utrymme för montering av ett SAW-filterchips och alstrandet av sprickor.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning kan ovan nämnda och andra syften uppnås genom anordnande av ett keramiskt flerskiktssubstrat innefattande: ett flertal keramiska substrat som staplas vertikalt, varvid varje substrat har en bestämd tjocklek, mönsterskikt bildade på ytorna av keramiksubstraten för att bilda kretselement; yttre uttag bildade på sidoytorna av den staplade strukturen; och inre förbindelsedelar som var och en är bildad på en del av mönsterskiktet och som är förbunden med det yttre uttaget för utbyte av signaler med utsidan och som är tillräckligt breda för att omge det yttre uttaget.

Enligt ytterligare en annan aspekt för föreliggande uppfinning föreslås ett keramiskt flerskiktssubstrat innefattande: ett flertal keramiska substrat som staplas vertikalt, varvid varje substrat uppvisar en bestämd tjocklek och innefattar minst ett genomgående hål som är bildat på dess sidoyta; mönsterskikt bildade på ytorna av de keramiska substraten för att bilda kretselement; yttre uttag, varvid varje uttag är bildat i de genomgående hålen hos den staplade strukturen; och inre anslutningsdelar som var och en är bildad på en del av mönsterskiktet, vilka är förbundna med det yttre uttaget för utbyte av signaler med utsidan och som är tillräckligt breda för att omge det yttre uttaget. l enlighet med en annan aspekt av föreliggande uppfinning föreslås ett keramiskt flerskiktssubstrat innefattande: ett flertal keramiska substrat som staplas vertikalt, varvid varje substrat uppvisar en bestämd tjocklek och innefattar minst ett genomgående hål som 10 15 20 25 30 35 är bildat på dess sidoyta; mönsterskikt bildade på ytor hos de keramiska substraten för att bilda kretselement; yttre uttag, varvid varje uttag är bildat i de genomgående hålen hos den staplade strukturen; inre förbindelsedelar, som var och en är bildad i en del av mönsterskiktet, vilka är förbundna med det yttre uttaget för utbyte av signaler med utsidan, vilka är tillräckligt breda för att omge det yttre uttaget, och som är separerade från sidoytorna hos de keramiska substraten intill de genomgående hålen med ett bestämt avstånd; ett hålrum bildat i översidan av den staplade strukturen; elektroniska komponenter monterade inne i hàlrummet; och ett lock som är anordnat ovanför hålrummet för att upprätthålla vakuumtillstàndet inne i hàlrummet.

Enligt ytterligare en annan aspekt av föreliggande uppfinning föreslås ett förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat, innefattande följande steg: beredning av keramiska substrat, varvid varje substrat har en bestämd tjocklek; bildande av mönsterskikt pà ytorna av de keramiska substraten för att bilda kretselement; bildande av inre förbindelsedelar, varvid var och en är bildad på en del av mönsterskiktet, vilka är förbundna med en kant hos de keramiska substraten för att utbyta signaler med utsidan och som har en bredd vilken är större än bredden hos de förbundna mönsterskikten; bildande av genomgående hål på kanterna hos de keramiska substraten inom områden hos de inre förbindelsedelarna, varvid de genomgående hàlen är halvcirkelformade för att vara öppna utåt; stapling av ett flertal keramiska substrat; och bildande av ett yttre uttag på de genomgående hàlen hos de staplade keramiska substraten för att vara elektriskt förbundna med de inre förbindelsedelama.

Enligt ytterligare en annan aspekt av föreliggande uppfinning föreslås ett förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat innefattande följande steg: beredning av keramiksubstrat, varvid varje substrat har en bestämd tjocklek; bildande av mönsterskikt pà ytan av varje keramiksubstrat för att bilda kretselement; bildande av inre förbindelsedelar, som var och en är bildad på en del av mönsterskiktet, vilka är separerade från kanterna hos de keramiska substraten med ett bestämt avstånd för utbyte av signaler med utsidan och som har en bredd som är större än bredden hos de förbundna mönsterskikten; bildande av genomgående hàl på kanterna hos keramiksubstraten inom områden på de inre förbindelsedelarna, varvid de genomgående hàlen är halvcirkelformade för att öppnas utåt; stapling av ett flertal keramiska substrat så att hålrum bildas i översidan av de staplade keramiska substraten; bildande av ett yttre uttag på de genomgående hàlen på de staplade keramiska substraten för att vara elektriskt förbundna med de inre förbindelsedelarna; och montering av elektriska komponenter inne i hålrummet och installation av ett lock på hålrummet för att upprätthålla ett vakuumtillstànd inne i hàlrummet.

En staplad struktur enligt föreliggande uppfinning bildas genom stapling av ett flertal skikt vilket därigenom åstadkommer ett paket. Skikten väljs på lämpligt sätt bland material med elektriska, dielektriska och magnetiska egenskaper. Skikten innefattar särskilt en keramisk råskiva med bestämd tjocklek. Ett mönsterskikt bildas i en utformad form på de 10 15 20 25 30 35 -«\ -- >,-._ ...- ràa skivorna ”genom avsättning av metall på dessa, och tjänar som kretselement när de råa skivorna staplas. Mönsterskikten utgörs av metall som t ex Ag, Cu, ädelmetall etc. Nämnda flertal keramikskivor staplas och bränns vid làg temperatur, för att därigenom bilda en staplad struktur med beteckningen "keramiskt flerskiktssubstrat som bränns i làg temperatur”.

Kort beskrivning av figurerna Ovan nämnda och andra syften med, kännetecken för och andra fördelar med föreliggande uppfinning kommer klarare att framgå av följande detaljerade beskrivning i samband med de bifogade figurema där: Figur 1 är en perspektiwy av en klassisk keramisk staplad struktur innefattande en yttre elektrod; Figurerna 2A och 2B är planvyer som visar ett respektive skikt hos den keramiska staplade strukturen i figur 1; I Figur 3 är en planvy av ett keramiskt substrat hos ett keramiskt flerskiktssubstrat somsambränns i làg temperatur enligt en första utföringsform av» föreliggande uppfinning; Figur 4 är en perspektivvy av det keramiska flerskiktssubstratet i figur 3; Figur 5 är en planvy av ett keramiskt substrat hos ett keramiskt flerskiktssubstrat som sambrânns i làg temperatur enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning; Figur 6 är en perspektivvy av det keramiska flerskiktssubstratet i figur 5; Figurerna 7A och 7B är schematiska vyer för jämförelse mellan ett genomgående hål enligt föreliggande uppfinning och ett genomgående hål i fall av ett fel som uppstått under ett steg vid bildande av det genomgående hålet; Figur 8 är en planvy som illustrerar ett modifierat exempel pá en inre förbindelsedel enligt den andra utföringsformen som visas i figur 5; Figur 9 år en tvärsnittsvy av ett keramiskt flerskiktssubstrat där den inre förbindelsedelen i figur 8 används; Figurerna 10A och 10B är en planvy och en snittvy av ett filterpaket med en ytakustisk väg (SAW); i Figur 11 är en perspektiwy av ett filterpaket för en ytakustisk våg enligt en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning; Figurerna 12A - 12F illustrerar ett förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat enligt föreliggande uppfinning; Figur 13 är en planvy som illustrerar det modifierade exemplet pà den inre förbindelsedelen hos det keramiska flerskiktssubstratet enligt föreliggande uppfinning; och Figurerna 14A - 14G illustrerar ett förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat försett med ett SAW-chips som är monterat på detta enligt föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 Beskrivning av de föredragna utföringsformerna Nu kommer föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning att beskrivas i detalj med hänvisning till de bifogade figurerna. Figur 3 är en planvy av ett keramiskt flerskiktssubstrat som sambränns i låg temperatur enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning, och Figur 4 är en perspektivvy av det keramiska flerskiktssubstratet i figur 3.

Enligt den första utföringsformen bildas ett yttre uttag 120 i längsgående riktning pà utsidan av det keramiska flerskiktssubstratet 100. Det keramiska flerskiktssubstratet 100 innefattar ett flertal keramiska substrat 110 som staplas vertikalt, och varje substrat 110 har en bestämd tjocklek. Ett mönsterskikt 130 för bildande av kretselement har bildats på översidorna hos delar av eller alla nämnda flertal keramiska substrat 110. Härvidlag bildar mönsterskikten 130 olika kretselement inne i det keramiska flerskiktssubstratet 100 och är förbundna med varandra genom genomföringshål (ej visade i figurerna) som är bildade i det keramiska flerskiktssubstratet 100.

Keramiksubstratet 110 är rektangulärt till formen. Nämnda flertal keramiska substrat 110 staplas vertikalt och det yttre uttaget 120 bildas i längsgående riktning på utsidan av den staplade strukturen. Det yttre uttaget 120 utgörs av en avsatt metallfilm och används vid signalinmatningl-utmatning tillsammans med kretselementen som är inbäddade i den staplade strukturen.

Enligt vad som visas i figur 3 är en inre förbindelsedel 140 som är förbunden med mönsterskiktet 130 bildad på Keramiksubstratet 110. Vidare är den inre förbindelsedelen 140 förbunden med det yttre uttaget 120. Den inre förbindelsedelen 140 är inte bildad på samtliga keramiska substrat 110, utan enbart på vissa delar av keramiksubstratet110 som uppvisar mönsterskiktet 130 för utbyte av signaler med utsidan. Den inre förbindelsedelen 140 är förbunden med det yttre uttaget 120 för utbyte av signaler med utsidan, och är tillräckligt bred för att omge det yttre uttaget 120. Detta betyder att den inre förbindelsedelen 140 är bildad på keramiksubstratet 110 genom utbredning av mönsterskiktet 130 till en kant hos keramiksubstratet 110 som är försett med det yttre uttaget 120. Företrädesvis är den inre förbindelsedelen 140 tillverkad av en metallisk avsättningsfilm i likhet med mönsterskiktet 130.

Figur 4 är en perspektivvy av det keramiska flerskiktssubstratet 100 enligt den första utföringsformen av föreliggande uppfinning. Enligt vad som visas i figur 4 är det keramiska flerskiktssubstratet 100 bildat genom stapling av ett flertal keramiska substrat 110, och det yttre uttaget 120 är förbundet med de inre förbindelsedelama 140. Eftersom kontaktarean mellan den inre förbindelsedelen 140 och det yttre uttaget 120 är stort är det möjligt, även om det yttre uttaget 120 något awiker från en korrekt position genom ett fel som uppstår under steget för bildande av det genomgående hålet, att bilda förbindelsen mellan dessa. Denna effekt kommer att beskrivas senare i detalj med hänvisning till den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning. \ 10 15 20 25 30 35 Figur 5 är en planvy av ett keramiskt flerskiktssubstrat som sambränns i låg temperatur enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning och figur 6 en perspektivvy av det keramiska flerskiktssubstratet i figur 5. Enligt den andra utföringsformen är minst ett genomgående hål 250 bildat på utsidan av ett keramiskt substrat 210 med en önskad tjocklek. En inre förbindelsedel 240 är bildad inne i det genomgående hålet 250 och ett yttre uttag 220 är bildat på utsidan av det genomgående hålet 250.

Det genomgående hålet 250 förhindrar det yttre uttaget 220 från att skjuta ut från utsidan av det keramiska flerskiktssubstratet 210 och används för att bilda de yttre uttagen 220 vid ett masstillverkningsförfarande för bildande av ett flertal flerskiktssubstrat genom utskärning av en enda skiva försedd med ett flertal likadana mönster i ett flertal skivor och genom att vertikalt stapla skivorna. Härvidlag är det genomgående hålet 250 hos det enda keramiksubstratet 210 halvcirkelformat.

På identiskt lika sätt som vid den första utföringsformen innefattar det keramiska flerskiktssubstratet ett flertal keramiska substrat 210 som staplas vertikalt, varvid varje substrat 210 har en bestämd tjocklek. Ett mönsterskikt 230 för bildande av kretselement bildas på översidoma hos delar av eller hos samtliga nämnda flertal keramiksubstrat 210.

Mönsterskikten 230 bildar olika kretselement inne i det keramiska flerskiktssubstratet och är vertikalt förbundna med varandra genom genomföringshål (ej visade ifigurerna) som bildats i det keramiska flerskiktssubstratet.

När de keramiska substraten 210 staplas vertikalt förbinds de genomgående hålen 250 hos keramiksubstraten 210 med varandra, vilket därigenom bildar ett längsgående hål.

Därefter bildas det yttre uttaget 220, som utgörs av en avsatt metallfilm, i det längsgående hålet och används vid signalutmatning/-inmatning tillsammans med kretselementen som är inbäddade i det keramiska flerskiktssubstratet.

Enligt vad som visas i figur 5 bildas mönsterskiktet 230 på keramiksubstratet 210 och därefter ansluts den inre förbindelsedelen 240 som är ansluten till mönsterskiktet 230 så att den när kanten hos keramiksubstratet 210. Den inre förbindelsedelen 240 är halvcirkelformad med en betydande storlek så att den omger det halvcirkelformade genomgående hålet 250. Efter det att den inre förbindelsedelen 240 har utformats på keramiksubstratet 210 utformas det genomgående hålet 250 genom keramiksubstratet 210.

Antalet genomgående hål 250 som bildats på kanterna hos keramiksubstratet 210 är detsamma som antalet yttre uttag 220. Delar av de genomgående hålen 250 kan bildas inom området hos den inre förbindelsedelen 240. Även om det genomgående hålet 250 awiker från en korrekt position genom ett fel som uppträder under ett steg för bildande av det genomgående hålet är det fortfarande möjligt att bilda en förbindelse mellan det genomgående hålet 250 och den inre förbindelsedelen 240. Detta betyder att förbindelsen mellan det yttre uttaget 220 som bildats på utsidan av det genomgående hålet 250 och den inre förbindelsedelen 240 erhålls även i fallet med ett fel som uppträder under processen.

Här följer med hänvisning till figur 7 en närmare beskrivning av denna förbindelse. 10 15 20 25 30 35 Q o I c en Figur 7A visar en jämförelse mellan klassiska respektive föreliggande fall där det genomgående hålet har bildats i en korrekt position. I dessa klassiska och föreliggande fall har både förbindelsen mellan det inre mönstret 9 och det klassiska yttre uttaget 10 och förbindelsen mellan det inre mönstret 9 och det yttre uttaget 220 enligt föreliggande uppfinning uppnåtts. Å andra sidan visar figur 7B en jämförelse mellan klassiska och ifrågavarande fall där det genomgående hålet awiker något fràn en korrekt position.

Härvidlag uppnås inte i det klassiska fallet förbindelsen mellan mönsterskiktet 9 och det yttre uttaget 10. Detta betyder att mönsterskiktet 9 inte är förbundet med det awikande genomgående hålet på keramiksubstratet och är därigenom inte förbundet med det yttre uttaget 10 som bildats i det awikande genomgående hålet. Däremot i föreliggande fall i vilket den inre förbindelsedelen 240 har utformats brett är - även om det genomgående hålet något awiker från den korrekta positionen - den inre förbindelsedelen 240 fortfarande förbunden med det awikande genomgående hålet, och är därigenom förbunden med det yttre uttaget 220. Därför utvidgar den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning området för det tillåtna felet som alstras under steget för bildande av det genomgående hålet, vilket därigenom minskar den defekta delen av produkterna och styr på ett likformigt sätt kvaliteten hos produkterna.

Denna effekt erhålls genom den första utföringsformen likaväl som genom den andra utföringsformen. Detta betyder att vid den första utföringsformen bildas ett genomgående hål inte på keramiksubstratet, utan det genomgående uttaget bildas pà utsidan av det keramiska flerskiktssubstratet genom avsättning. Även om det yttre uttaget något awiker från en korrekt position genom ett fel som uppstår under steget vid bildande av det yttre uttaget är det yttre uttaget placerat inom området för den brett utformade inre förbindelsedelen. Härvidlag uppnås fortfarande förbindelsen den inre förbindelsedelen och det yttre uttaget. Detta resulterar i att den första utföringsformen även utvidgar omfattningen av det tillåtna felet som uppstår under steget vid bildandet av det genomgående hålet, vilket därigenom minskar den defekta delen av produktema, och styr på likfonnigt sätt kvaliteten hos produkterna.

Figur 6 visar det keramiska flerskiktssubstratet som bildas genom stapling av ett flertal keramiska substrat 210, varvid varje substrat 210 uppvisar mönsterskiktet 230 som är anordnat med den inre förbindelsedelen 240, i enlighet med den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning. Enligt vad som visas i figur 6 är det yttre uttaget 220 bildat i de genomgående hålen 250 hos det keramiska flerskiktssubstratet. Ett kontaktområde mellan det yttre uttaget 220 och den inre förbindelsedelen 240 är större än i det klassiska fallet.

Företrädesvis utgörs den inre förbindelsedelen 240 av en avsatt metallfilm i likhet med mönsterskiktet 230. l det keramiska flerskiktssubstratet enligt den andra utföringsformen kan en modifierad inre anslutningsdel 240 användas som den som visas i figur 8. Enligt vad som visas i figur 8 är den modifierade inre förbindelsedelen 240 separerat från kanten (E) hos mellan 10 15 20 25 30 35 keramiksubstratet 210 intill det genomgående hålet 250 med ett bestämt avstånd (G).

Avståndet (G) förhindrar den inre förbindelsedelen 240 frán att sträcka sig fram till den yttre väggen hos keramiksubstratet 210 och exponeras pä den yttre väggen av keramiksubstratet som bildats genom stapling av nämnda flertal keramiksubstrat 210. Figur 9 är en tvärsnittsvy av det keramiska flerskiktssubstratet i figur 8 där de inre förbindelsedelarna 240 inte exponeras på utsidan av det keramiska flerskiktssubstratet. l det fall då den inre förbindelsedelen 240 exponeras på utsidan av det keramiska flerskiktssubstratet enligt vad som visas i figur 6, kan det yttre uttaget 220, vilket måste vara bildat enbart i det genomgående hålet, vara anordnat på utsidan av det keramiska flerskiktssubstratet, vilket därigenom förorsakar ett dåligt utseende. Vidare uppstår ett mellanrum' mellan keramiksubstrat och den exponerade inre förbindelsedelen p g a skillnaden i kontraktionsvärde mellan keramiksubstratet och den metalliska inre förbindelsedelen som exponeras pà utsidan av keramiksubstratet. I det fall då elektriska komponenter som t ex SAW-filterchips monteras på det keramiska flerskiktssubstratet måste ett hálrum för inrymmande av SAW-filterchipsen upprätthållas under ett i stort sett vakuumlikt tillstànd. En tryckskillnad mellan hålrummet i det keramiska flerskiktssubstratet och den yttre atmosfären förorsakar emellertid sprickor i substratet kringmellanrummet mellan den metalliska inre förbindelsedelen och keramiksubstratet, vilket därigenom bryter vakuumtillstàndeti hålrummet.

Därför kan flerskiktssubstratet enligt föreliggande uppfinning använda sig av den inre förbindelsedelen 240 som är separerad fràn kanten hos keramiksubstratet med det bestämda avståndet (G), enligt vad som visas i figur 8, vilket därigenom förhindrar uppkomsten av mellanrummet i ytterväggen hos keramiksubstratet och förhindrar de ovan beskrivna problemen.

Flerskiktssubstratet som använder de inre förbindelsedelarna enligt föreliggande uppfinning kan tillämpas på olika anordningar. Här nedan kommer i överensstämmelse med en tredje utföringsform ett förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat med ett SAW- filterchips monterat i detta att beskrivas i detalj.

Ett keramiskt flerskiktssubstrat för lagring av SAW-filterchipsen i ett vakuumtillstànd med en bestämd grad av vakuum tillverkas genom användning av en teknik för tillverkning av sambränd keramik i låg temperatur. För att bygga in SAW-filter och perifera filter i en enda komponent har produkter med filterfunktion i ovan beskrivna paket som tillverkas genom keramiktillverkningstekniken med sambränning i låg temperatur tillämpats på olika elektroniska anordningar.

Figurerna 10A och 10B är en planvy och en snittvy av ett SAW-filterpaket, och figur 11 är en perspektiwy av ett SAW-filterpaket. Enligt vad som visas i figurerna 10 och 11 innefattar SAW-filterpaketet ett flertal keramiska substrat 310 som staplats vertikalt och varje substrat 310 uppvisar en bestämd tjocklek. Mönsterskikten 330 för bildande av kretselement utformas pà keramiksubstratet 310. En del av mönsterskikten 330 intill kanten 10 15 20 25 30 35 nov oo 10 av keramiksubstratet 310 är bredare än andra områden på mönsterskiktet 330 för att utbyta signaler med utsidan, och därigenom bilda en inre förbindelsedel 340. Den inre förbindelsedelen 340 är tillräckligt bred för att omge det yttre uttaget 320. Vidare är ett halvcirkelformat genomgående hål 350 bildat på ena kanten av keramiksubstratet 310. Det genomgående hålet 350 ger ett utrymme för bildande av ett yttre uttag 320 och den inre förbindelsedelen 340 har en tillräckligt stor storlek för att omge det genomgående hålet 350.

När de keramiska substraten 310 staplas vertikalt för att bilda en staplad struktur förbinds de genomgående hålen 350 med varandra och bildar ett längsgående hål och det yttre uttaget 320 bildas genom det längsgående hålet genom avsättning.

Den inre förbindelsedelen 340 utgörs av samma metall som i mönsterskiktet 330.

På identiskt lika sätt som vid den andra utföringsformen är den inre förbindelsedelen 340 separerad från en kontaktarea hos det yttre uttaget 320 med keramiksubstratet 310, dvs. en kant hos keramiksubstratet 310, med ett bestämt avstånd.

Ett hålrum 380 är bildat genom den staplade strukturen som bildats genom stapling av keramiksubstraten 310. Detta betyder att ett utrymme för inrymmande av SAW-chips 360 har bildats på översidan av den staplade strukturen och minst ett SAW-chips 360 är monterat i hàlrummet 380. Därefter täcks hàlrummet 380 med ett lock 370 för att upprätthålla den bestämda graden av vakuum.

Enligt vad som beskrivits här ovan tillämpas tekniken enligt föreliggande uppfinning på ett SAW-paket 300. Detta betyder att SAW-filtret bildas genom bildande av de inre förblndelsedelarna 340 för att ansluta det yttre uttaget 320 till mönsterskiktet 330 hos keramiksubstratet 310. Eftersom den staplade strukturen som uppnås genom föreliggande uppfinning löser problemen som förekommer vid upprätthållande av en grad av vakuum inne i hàlrummet 380 hos SAW-filterpaket 300 kan föreliggande uppfinning lämpligen tillämpas på SAW-filterpaketet 300.

Detta betyder att den staplade strukturen som uppnås genom föreliggande uppfinning garanterar stabiliteten i förbindelsen mellan det yttre uttaget och de inre mönsterskikten i det keramiska flerskiktssubstratet som sambränns i låg temperatur, och förhindrar samtidigt läckage av vakuum från ett mellanrum som alstras genom en skillnad i kontaktionsvärde i det staplade substratet eller fukt som trängt in i mellanrummet.

Eftersom det klassiska paketet som utnyttjar det keramiska flerskiktssubstratet som sambränns i låg temperatur uppvisar mellanrum som gör det möjligt för yttre luft eller fukt att tränga in i hàlrummet för inrymmande av SAW-filterchips kan vakuumtillständet hos paketet inte upprätthàllas. När minst två skivor har staplats vertikalt och de inre förbindelsedelarna har en bredd som är större än bredden hos ett yttre uttag och är förbundna med de inre mönsterskikten exponeras på utsidan av paketet uppstår mellanrum i paketet genom skillnaden i kontraktionsvärde mellan skivan och den inre förbindelsedelen, vilket därigenom får luft eller fukt att tränga in genom dessa.

På identiskt lika sätt som vid de första och andra utföringsformerna innefattar SAW- 10 15 20 25 30 35 Q o o n ao o 11 filter enligt föreliggande uppfinning de förbindelsedelar som är bildade för att omge ett område för det yttre uttaget, vilket därigenom garanterar stabiliteten hos förbindelsen mellan det yttre uttaget och den inre förbindelsedelen. Vid vidare utvidgar, på identiskt lika sätt som den andra utföringsformen, SAW-filtret enligt föreliggande uppfinning området för det tillåtna felet som uppstår under steget för bildande av det genomgående hålet.

Vidare på identiskt lika sätt som vid den modifierade andra utföringsformen innefattar SAW-filtret enligt föreliggande uppfinning de inre förbindelsedelarna separerade från kanten hos keramiksubstratet med ett bestämt avstånd för att inte exponera de inre förbindelsedelarna på substratets yttervägg, vilket därigenom förhindrar alstrandet av mellanrum i den staplade strukturen och att luft eller fukt tränger in i dessa och förhindrar det yttre uttaget från att avsättas på den exponerade metalliska inre förbindelsedelen.

Genom föreliggande uppfinning föreslås vidare ett förfarande för tillverkning av ett keramiskt substrat som sambränns i låg temperatur. Figurerna 12A - 12F illustrerar respektive steg vid förfarandet för tillverkning av det keramiska flerskiktssubstratet som sambränts i låg temperatur enligt föreliggande uppfinning. i Här nedan följer en beskrivning med hänvisning till figurerna 12A - 12F av förfarandet för tillverkning av keramiksubstratet som sambränns i låg temperatur enligt föreliggande uppfinning.

A) Ett keramiskt substrat 410 med en bestämd tjocklek prepareras.

B) Ett mönsterskikt 430 för bildande av kretselement bildas på keramiksubstratet 410. Nämnda flertal mönsterskikt 430 hos de vertikalt staplade keramiska substraten410 bildar olika kretselement. l allmänhet har mönsterskiktet 430 en bredd som är mindre än bredden hos det senare bildade yttre uttaget.

C) En inre förbindelsedel 440 bildas på en del av mönsterskiktet 430 och förbinds med en kant hos keramiksubstratet 410 för utbyte av signaler med utsidan, och har en bredd som är större än bredden hos mönsterskiktet 430. Den inre förbindelsedelen 440 är halvcirkelforrnad enligt vad som visas i figur 12. Det yttre uttaget kommer att bildas senare inom ett område med den halvcirkelformade inre förbindelsedelen 440. Den inre förbindelsedelen 440 är tillverkad av samma metall som mönsterskiktet 430.

D) Ett öppet genomgående hål 450 med en halvcirkelform bildas på kanten hos keramiksubstratet 410 inom omrâdet för den inre förbindelsedelen 440. Eftersom det genomgående hålet 450 med en cirkelform bildas genom två angränsande keramiska substrat 410 är det genomgående hålet 450 som bildas på ett enda keramiksubstrat 410 halvcirkelformat. Företrädesvis bildas det genomgående hålet 450 inom området för den inre förbindelsedelen 440 för att det omges av den inre förbindelsedelen 440. Även om det genomgående hålet 450 lätt awiker från en korrekt position genom ett fel som uppstår under steget för bildande av det genomgående hålet 450 är emellertid det genomgående hålet 450 fortfarandet placerat inne i området hos den inre förbindelsedelen 440 och utvidgar därigenom området för ett tillåtet fel vid förfarandet. i 10 15 20 25 30 35 r- r: ff r- ~= .w 12 E) Ett flertal keramiksubstrat 410 bildas genom ovan nämnda steg och staplas vertikalt. Vart och ett av de staplade keramiksubstraten 410 har respektive genomgående hål 450 bildade i samma position. Därför är de genomgående hålen 450 förbundna med varandra och bildar ett längsgående hàl.

F) Ett yttre uttag 420 bildas i det längsgående hålet för att elektriskt förbindas med de inre förbindelsedelarna 440.

Vid det ovan beskrivna tillverkningsförfarandet kan den inre förbindelsedelen 440 vara U-formad så att den inre diametern hos den inre förbindelsedelen 440 är mindre än radien hos det genomgående hålet 450 och ytterdiametern hos den inre förbindelsedelen 440 är större än radien hos det genomgående hålet 450. Detta betyder att, enligt vad som visas i figur 13, en avsatt metallfilm för bildande av den inre förbindelsedelen 440 inte bildas på området för det genomgående hålet, vilket därigenom förhindrar den avsatta metallfilmen från att sträcka sig mot utsidan av keramiksubstratet och minska förbrukningsvärdet för filmmaterialet. Å Vidare är den inre förbindelsedelen 440 företrädesvis placerad på ett bestämt avstånd från kanten hos substratet 410 intill det yttre futtaget 420. Därför erhålls en stabil förbindelse mellan den inre förbindelsedelen 440 och det yttre uttaget 420, och den metalliska inre förbindelsedelen 440 förhindras från att exponeras på utsidan av den staplade strukturen, vilket därigenom förhindrar uppkomsten av mellanrum mellan keramiksubstraten 410.

Genom föreliggande uppfinning föreslås dessutom ett förfarande för tillverkning av det keramiska flerskiktssubstratet för montering av SAW-chips, vid vilket ett vakuumtillstånd inne i ett hålrum för inrymmande av SAW-chipsen upprätthålls på ett effektivt sätt. l figurerna 14A ~ 14G illustreras respektive steg i förfarandet för tillverkning av det keramiska flerskiktssubstratet för montering av SAW-chips enligt föreliggande uppfinning. Här nedan följer en beskrivning av förfarandet för tillverkning av det keramiska flerskiktssubstratet för montering av SAW-chips enligt föreliggande uppfinning.

A) Ett keramiksubstrat 510 med en bestämd tjocklek prepareras.

B) Ett mönsterskikt 530 för bildande av kretselement bildas på keramiksubstratet 510. Nämnda flertal mönsterskikt 530 hos de vertikalt staplade keramiksubstraten 510 bildar olika kretselement. l allmänhet har mönsterskiktet 530 en bredd som är mindre än bredden hos det senare bildade yttre uttaget.

C) En inre förbindelsedel 540 bildas på en del av mönsterskiktet 530 och förbinds med en kant hos keramiksubstratet 510 för utbyte av signaler med utsidan, och uppvisar en bredd som år större än bredden hos mönsterskiktet 530. Den inre förbindelsedelen 540 är halvcirkelformad enligt vad som visas i figur 14. Det yttre uttaget kommer att bildas senare inom ett område för halvcirkelformen hos den inre förbindelsedelen 540. Den inre förbindelsedelen 540 utgörs av samma metall som i mönsterskiktet 530. Enligt vad som beskrivs i ovan nämnda andra utföringsform är den inre förbindelsedelen 540 separerad från 10 15 20 25 30 35 ( (ß o n o n :con o n so: nu 13 keramiksubstratets 510 kant med det bestämda avstàndettG), vilket därigenom förhindrar' den inre förbindelsedelen 540 från att exponeras på keramiksubstratets 510 utsida och upprätthåller vakuumtillståndet inne i substratet 510.

D) Ett öppet genomgående hål 550 med en halvcirkelform bildas på en kant hos keramiksubstratet 510 inom omrâdet för den inre förbindelsedelen 540. Eftersom det genomgående hålet 550 med en cirkelform bildas tvârsigenom två angränsande keramiksubstrat 510 uppvisar det genomgående hålet 550 som bildas på ett enda keramiksubstrat 510 en halvcirkelform. Företrädesvis bildas det genomgående hålet 550 inom området för den inre förbindelsedelen 540 för att det omges av densamma. Även om det genomgående hålet 550 avviker något från en korrekt position genom ett fel som uppstår under steget för bildande av det genomgående hålet 550 är emellertid det genomgående hålet 550 fortfarandet placerat inne i området för den inre förbindelsedelen 540, vilket därigenom utvidgar området för ett tillåtet fel vid förfarandet.

E) Ett flertal keramiksubstrat 510 som bildas genom ovan nämnda steg staplas vertikalt. Ett hälrum 560 för inrymmande av elektroniska komponenter i detta bildas på översidan av stapelstrukturen. Vart och ett av de staplade keramiksubstraten 510 har ett respektive genomgående hål 550 bildat i samma position. Därför är de genomgående hålen 550 förbundna med varandra och bildar ett längsgående hål.

F) Ett yttre uttag 520 bildas i det längsgående hålet så att det är elektriskt förbundet med de inre förbindelsedelarna 540.

G) Elektroniska komponenter 570 monteras inne i hålrummet 560 och hålrummet 560 täcks med ett lock 580 för att upprätthålla ett vakuumtillstånd i hålrummet. Här kan de elektroniska komponenterna utgöras av SAW-chips som måste lagras i en bestämd grad av vakuum.

Vid det ovan nämnda tillverkningsförfarandet kan, enligt vad som visas i figur 13, den inre förbindelsedelen 540 vara U-formad så att den inre diametern hos den inre förbindelsedelen 540 är mindre än radien hos det genomgående hålet 550 och ytterdiametern hos den inre förbindelsedelen 540 är större än radien hos det genomgående hålet 550. Detta betyder att en avsatt metallfilm för bildande av den inre förbindelsedelen 540 inte bildas på ett område för det genomgående hålet 550, vilket därigenom förhindrar den avsatta metallfilmen från att expandera mot utsidan av keramiksubstratet och minskar förbrukningsvärdet för filmmaterialet.

Enligt vad som framgår av ovanstående beskrivning och eftersom de inre förbindelsedelarna som är bredare än de inre mönsterskikten är förbundna med inre mönsterskikt och yttre uttag erhålls ett stort förbindelseomràde mellan de inre förbindelsedelarna och de yttre uttagen.

När de inre förbindelsedelarna utformas brett på substratet är de genomgående hålen, även i fallet med ett fel som uppträder under ett steg för bildande av dessa genomgående hål, fortfarande placerade inom området för de inre förbindelsedelarna så att 10 15 14 de inre förbindelsedelarna kan förbindas med det yttre uttaget. Därför ökar, jämfört med det klassiska fallet, föreliggande uppfinning området för ett tillåtet fel som uppstår vid förfarandet, vilket därigenom minskar defektprocenten för produkter och styr likformigt kvaliteten hos produkterna.

Vidare kan de inre förbindelsedelarna vara placerade pà ett bestämt avstånd från substratets kant. Detta avstånd förhindrar läckage av vakuum från ett mellanrum som uppstår genom en skillnad i kontraktionsvärden mellan element i de staplade keramiska substraten och/eller fuktinträngande i mellanrummet, och förhindrar att sprickor uppstår i substratet kring mellanrummet.

Vidare föreslås genom föreliggande uppfinning ett keramiskt flerskiktssubstrat som sambränts i låg temperatur för montering av SAW-chips och i vilket substrat en grad av vakuum inne i ett hàlrum för inrymmande av SAW-chips i detta upprätthålls, varvid därigenom ett SAW-filterpaket bildas. Även om de föredragna utföringsformema av föreliggande uppfinning har beskrivits för illustrerande ändamål inser fackmannen att olika modifieringar, tillägg och ersättningar är möjliga, utan att avvika från uppfinningens omfattning och anda enligt vad som beskrivs ide bifogade patentkraven.

Claims (18)

10 15 20 25 30 35 00 0000 0 00 0 0 00 000 00 15 Patentkrav

1. Keramiskt flerskiktssubstrat innefattande: ett flertal keramiska substrat (110) som staplats vertikalt, varvid varje substrat uppvisar en bestämd tjocklek; mönsterskikt (130) bildade på ytor hos keramiksubstraten för att bilda kretselement; yttre uttag (120) bildade pà sidoytor hos de staplade keramiksubstraten; och inre förbindelsedelar (140), som var och en är bildad på en del av mönsterskiktet, vilka är förbundna med det yttre uttaget för att utbyta signaler med utsidan och som är tillräckligt breda för att omge det yttre uttaget.

2. Keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 1, varvid de inre förbindelsedelarna (140) är tillverkade av samma metalliska material som mönsterskikten (130).

3. Keramiskt flerskiktssubstrat innefattande: ett flertal keramiska substrat (210) som _staplats vertikalt, varvid varje substrat uppvisar en bestämd tjocklek och innefattar minst ett genomgående hål (250) bildat på dess sidoyta; A mönsterskikt (230) bildade pà ytorna hos' keramiksubstraten för att utgöra kretselement; yttre uttag (220), varvid varje uttag är bildat i de genomgående hälen hos de staplade keramiksubstraten; och inre förbindelsedelar (240), som var och en är bildad pà en del av mönsterskiktet, vilka är förbundna med det yttre uttaget för att utbyta signaler med utsidan och som är tillräckligt breda för att omge det yttre uttaget.

4. Keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 3, varvid de inre förbindelsedelama (240) är placerade på ett bestämt avstånd från sidoytorna hos keramiksubstraten intill de genomgående hålen.

5. Keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 3, varvid de genomgående hälen (250) är halvcirkelformade för att vara öppna utåt.

6. Keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 3, varvid de inre förbindelsedelarna (240) utgörs av samma metalliska material som mönsterskikten (230).

7. Keramiskt flerskiktssubstrat innefattande: ett flertal keramiksubstrat 310) som staplats vertikalt, varvid varje substrat har en bestämd tjocklek och innefattar minst ett genomgående häl (350) som bildats på dess sidoyta; mönsterskikt (330) som bildats på ytor hos keramiksubstraten för att utgöra kretselement; yttre uttag (320), varvid varje uttag är bildat i de genomgående hålen hos de staplade keramiksubstraten; inre förbindelsedelar (340), som var och en är bildad pà en del av mönsterskiktet, vilka är förbundna med det yttre uttaget för att utbyta signaler med utsidan, och som är 10 15 20 25 30 35 16 tillräckligt breda för att omge det yttre uttaget, och som befinner sig på ett bestämt avstånd från sidoytorna hos de keramiska substraten intill de genomgående hälen; ett hàlrum (380) bildat i en översida hos de staplade keramiksubstraten; elektroniska komponenter monterade i hàlrummet; och ett lock (370) installerat ovanför hålrummet för att upprätthålla ett vakuumtillstånd i hålrummet.

8. Keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 7, varvid de elektroniska komponenterna utgörs av ytakustiska vågfilterchips (SAW) (360).

9. Keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 7, varvid de genomgående hälen (350) är halvcirkelformade för att vara öppna utåt.

10. Keramiskt flerskiktssubstrat enligt förbindelsedelarna (340) är tillverkade av samma metalliska material som mönsterskikten (330). ' patentkrav 7, varvid de inre

11. Förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat, innefattande följande steg: t beredning av keramiksubstrat (410), varvid varje substrat har en bestämd tjocklek; bildande av mönsterskikt (430) pá ytorna av de keramiska substraten för att bilda kretselement; bildande av inre förbindelsedelar (440), som var och en är bildad pà en del av mönsterskiktet, vilka är anslutna till en kant hos keramiksubstraten för utbyte av signaler med utsidan och som har en bredd som är större än bredden hos* de anslutna mönsterskikten; _ bildande av genomgående hål (450) på kanterna hos de keramiska substraten inom områden hos de inre förbindelsedelama, varvid de genomgående hålen är halvcirkelformade för att vara öppna utåt; stapling av ett flertal keramiksubstrat; och bildande av ett yttre uttag (420) på de genomgående hålen hos de staplade keramiksubstraten för att elektriskt anslutas till de inre förbindelsedelarna.

12. Förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 11, varvid de inre förbindelsedelarna (440) är U-formade så att de har en innerdiameter som är mindre än diametern hos det halvcirkelformade genomgående hålet och en ytterdiameter som är större än diametern hos det halvcirkelformade genomgående hålet.

13. Förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 11, varvid de inre förbindelsedelarna (440) är separerade från sidoytorna hos de keramiska substraten intill de genomgående hålen med ett bestämt avstånd.

14. Förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 11, varvid de inre förbindelsedelarna (440) är tillverkade av samma metallmaterial som rnönsterskikten (430).

15. Förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat innefattande 10 15 20 25 17 följande steg: beredning av keramiksubstrat (510), varvid varje substrat har en bestämd tjocklek; bildande av mönsterskikt (530) på en yta hos varje keramiksubstrat för att bilda kretselement; bildande av inre förbindelsedelar (540), som var och en är bildad pà en del av mönsterskiktet, vilka befinner sig på ett bestämt avstånd från keramiksubstratens kanter för utbyte av signaler med utsidan och som har en bredd som år större än bredden hos de anslutna mönsterskikten; bildande av genomgående hål (550) på kanterna hos keramiksubstraten inom områden hos de inre förbindelsedelarna, varvid de genomgående hålen är halvcirkelformade för att vara *öppna utåt; stapling av nämnda flertal keramiksubstrat så att hålrum (560) bildas i en övre sida hos de staplade keramiksubstraten; bildande av ett yttre uttag (520) på de genomgående hålen hos de 'staplade keramiksubstraten så att de är elektriskt förbundna med de inre förbindelsedelarna; och V montering av elektroniska komponenter (570) i hålrummet och installation av ett lock på hålrummet för att upprätthålla ett vakuumtillstånd i hålrummet.

16. Förfarande för tillverkning av ett keramiskt fierskiktssubstrat enligt patentkrav 15, varvid de elektroniska komponenterna (570) är ytakustiska vågfilterchips.

17. Förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 15, varvid de inre förbindelsedelarna (540) är U-formade så att de har en innerdiameter som är mindre än diametern hos det halvcirkelformade genomgående hålet och en ytterdiameter som är större än diametern hos det halvcirkelformade genomgående hålet.

18. Förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 15, varvid de inre förbindelsedelarna (540) är tillverkade av samma metallmaterial som mönsterskikten (530). ---_----_---