專利名稱：電子封裝組件及其基板電極的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電子封裝組件及其制造方法，在該電子封裝組件中包括有一個安裝在封裝板上并與之隔開一定間隙的電子元件。本發(fā)明特別涉及一種為了提高其電子元件的性能而在封裝板上專門設置了一種特制的基底電極的電子封裝組件，以及該電子封裝組件的制造方法。
請參閱附圖7，在該電子封裝組件101中，一個儲能式壓電晶體諧振器103被安裝在封裝板102上，同時，頂蓋104固定在所述封裝板102上，用來罩住該儲能式壓電晶體諧振器103。
所述儲能式壓電晶體諧振器103的諧振點位于其縱向中心位置，而振動能量被限定在該諧振點上，所述壓電晶體諧振器103固定在封裝板102上并與之隔開一定的間隙A，從而避免妨礙該諧振點的正常擺動。為了形成該間隙A，在所述封裝板102上配備有兩個穿孔電極105和106，這兩個穿孔電極105、106的頂端自所述封裝板102的上表面102a向上凸出，所述壓電晶體諧振器103通過某種具有導電特性的膠粘劑108a和108b固定在該穿孔電極105、106的頂端。
在申請?zhí)枮镹o.11-26628的未經(jīng)審查的日本專利文獻中所公開的壓電晶體諧振器，其大部分振動能量都可以被限定在諧振點位置，但是，該壓電晶體諧振器終究無法將全部振動能量囊括其中，仍有一些擺動會沿著所述壓電晶體諧振器103的縱向向兩端泄露出去。所以，當所述壓電晶體諧振器103由兩個穿孔電極105、106支撐并固定時，這種配置令其諧振特性不斷衰減。
特別是，當對所述壓電晶體諧振器103進行了微型化處理后，從其諧振點到端點之間的縱向距離，即振動阻尼距離就會被縮短，此時，上述支撐配置中的諧振特性衰減問題在壓電晶體諧振器微型化之后將變的更為嚴重。
還有，在該電子封裝組件101中，所述頂蓋104的安裝定位必須十分精確，以確保該頂蓋104不會與所述壓電晶體諧振器103相接觸。如果該頂蓋104自其精心設定的安裝位置偏離開來，就可能會碰到所述壓電晶體諧振器103，同時，在利用真空吸盤吸住該頂蓋104的上表面來搬運所述電子封裝組件101的場合，只要所述頂蓋104哪怕只是發(fā)生了輕微的偏移，該電子封裝組件101就不能被真空吸盤吸住。
另外，由于上述穿孔電極105和106的頂端直徑相對較小，與所述壓電晶體諧振器103是由較為平坦的基板電極進行固定的情形相比，該配置對其所支撐的壓電晶體諧振器103的諧振特性的不利影響要小得多，然而，正是因為穿孔電極105和106的直徑較小，所述壓電晶體諧振器103與該穿孔電極105和106之間就需要更為精確地定位安裝。
也就是說，當所述壓電晶體諧振器103被安裝在封裝板102之上時，該壓電晶體諧振器103的安裝位置必須非常準確，這樣一來不僅增加了其制造難度，而且還需要引進價格高昂的定位儀器。
在常見的電子封裝組件中同樣存在著上述隱患，例如加熱元件，同壓電晶體諧振器類似，它在安裝到封裝板上時也要求必須按照預先設定的一定間隔進行固定。
此外，本發(fā)明的實施例中還提供了另一種電子封裝組件，它包括有一個頂蓋，該頂蓋可以很容易地在所述封裝板上進行定位和固定，本發(fā)明還提供它的制造方法，以及上述電子封裝組件及其制造方法。
在本發(fā)明的實施例中所提供的電子封裝組件包括一個封裝板，在該封裝板上包括有兩個相對的第一和第二主工作平面；一組至少在所述第一主平面之上向外凸出的基板電極，每個基板電極均具有標準的球形表面；一個安裝在該封裝板第一主平面上并與之間隔一定間隙的電子元件，該電子元件由所述基板電極組以點接觸方式進行支撐；以及一種具有導電特性的粘合劑，用來將所述電子元件與該基板電極組固定在一起。
所述的電子元件最好包括一個矩形平面，在該矩形平面的兩端由所述基板電極組以點接觸方式進行支撐，并且應該符合下面的公式Lk-2We＜Lp＜Lk-We其中Lp是所述電子元件的縱向長度，Lk是所述封裝板沿該電子元件縱向的長度，We是所述基板電極沿該電子元件縱向的長度。
所述電子封裝組件還可以包括有一個下部開口的頂蓋，其開口邊緣被固定在所述封裝板上，用來封閉所述的電子元件。
所述頂蓋的表面最好具有絕緣特性，其開口邊緣與所述基板電極組的外表面相接觸，并且應該符合下面的公式Lk-We＜Lc其中Lc是所述頂蓋沿該電子元件縱向的長度。
在本發(fā)明的實施例中的電子封裝組件，每個基板電極最好包括有一種電極涂敷層，該電極涂敷層通過涂敷和烘干一種具有導電特性的糊狀材料制作而成，這樣可以確保將每個基板電極的外表面作成標準的球面。
所述導電粘合劑材料最好是柔軟的膠粘劑，在該封裝板上，這種支撐配置對所述電子元件的性能才不會有不利影響。
在本發(fā)明的實施例中，所述的電子封裝組件對其中電子元件的種類沒有特別指定，它可以是壓電晶體諧振器。
在本發(fā)明的另一個實施例中所提供的制造該電子封裝組件的方法包括如下步驟進行封裝板的制備，該封裝板包括有兩個相對的第一和第二主工作平面，用彈性材料制成一個送料板并在其上設置有一組沿同一方向排列的凹槽，其內(nèi)盛裝有具有導電特性的糊狀材料，為了至少將該導電涂敷材料涂敷在所述封裝板的第一主平面上，可以把所述封裝板的第一主平面壓緊在該送料板表面上來實現(xiàn)，然后移走該送料板，將涂敷到該封裝板第一主平面上的糊狀材料烘干，就制成了一組具有標準球形表面的基板電極；將所述電子元件安裝到上述攜帶有基板電極組的封裝板第一主平面上，這樣，所述的電子元件會與該封裝板之間隔開一定間隙并由該基板電極組以點接觸方式進行支撐，然后，再利用一種具有導電特性的粘合劑將所述電子元件與所述封裝板上的基板電極組固定在一起。
此外，本發(fā)明中的另外一些特征、配件、性能以及優(yōu)點還會在后面結合附圖和最佳實施例進行更為具體的描述。
下面將結合針對附圖以及下述實施例的詳細描述來對本發(fā)明進行更清楚的說明。
附

圖1A是本發(fā)明第一實施例的電子封裝組件的縱向剖視圖，而附圖1B是該電子封裝組件的橫斷面剖示圖。
在第一實施例中，所述電子封裝組件1包括一個封裝板2和一個安裝在該封裝板2上的儲能式壓電晶體諧振器3。
在圖1A、1B中給出的是所述壓電晶體諧振器3的簡略示意圖，在這里，采用厚度減切模式制作的儲能式壓電晶體諧振器更為適用。該壓電晶體諧振器3包括一個標準的矩形壓電平板3a以及分別包覆在該平板3a上下表面上的諧振電極3b和3c，所述諧振電極3b和3c在該壓電平板3a的縱向中心位置彼此交錯，將所述壓電平板3a夾在中間。所述諧振電極3b和3c的這種交錯結構可以定義出諧振點的位置并將振動能量限定其上。
所述封裝板2具有標準的矩形板狀結構，它由絕緣材料制成，在本實施例中，一種絕緣的陶瓷材料—例如氧化鋁就很適合用作在該封裝板2上使用的絕緣材料。
所述基板電極4和5沿所述封裝板2的縱向設置在其上表面(第一主平面)2a的兩端，該基板電極4和5均將所述封裝板2的側壁2b、2c、以及其底面2d和上表面2a包裹其中，附圖1B給出了該基板電極5的典型構造。該基板電極4和5在所述封裝板2的上表面2a上面的組成部分均具有標準的球面形狀，也就是說，其截面形狀應該呈圓弧狀，同樣，在所述封裝板2的底面2d處，該基板電極4和5也具有標準的球形表面。
為了制造這種具有標準球形表面的基板電極4和5，需要利用如圖2所示的送料板11，該送料板11用橡膠一類的彈性材料制成，在其上表面11a上還開設有兩個凹進去的凹槽11b和11c，在這兩個凹槽11b和11c內(nèi)分別盛裝有具有導電特性的糊狀材料12和13。
隨后，將所述封裝板2的上表面2a壓緊在該送料板11的上表面11a上，令其與該上表面11a相接觸，保持一段預定的時間后，將該封裝板2從所述送料板11的上表面11a上移開，這時，所述導電糊狀材料12和13就被涂敷到所述封裝板2的上表面2a和側面2b和2c上，如圖3所示。
接下來，將所述封裝板2上下反轉，再利用該送料板11重復上述的涂料過程，這樣，所述的導電糊料就被涂敷到所述封裝板2上，在保持一段預定的時間后，再將該糊狀材料烘干，就制成了如圖1A和1B所示的基板電極4和5。
順便說一下，為了制造上述具有標準球面的基板電極4和5而采用其它的制作和烘干方法也是可行的，在所述導電糊料的涂敷和烘干過程中，因為該糊料在烘干之前呈軟糊狀，通過調(diào)節(jié)該糊料的粘性和利用其表面牽引力，可以很容易地將該基板電極4和5的表面做成球面形狀。
再回頭看圖1A和1B，所述的壓電晶體諧振器3被安裝在所述封裝板2的上面，在這里，該壓電晶體諧振器3在其縱向兩端處是由具有標準球面形狀的基板電極4和5以點接觸方式進行支撐的，也就是說，正如圖1A和1B所示意的那樣，每個基板電極4和5的表面均具有橫截面為圓弧狀的標準球面形狀，這時，所述壓電晶體諧振器3在其兩端處才可以由所述基板電極4和5以點接觸方式進行支撐。
所述基板電極4和5與該壓電晶體諧振器3之間通過一種導電粘合劑6和7進行導電連通，而該導電粘合劑6和7十分柔軟，不會對所述壓電晶體諧振器3的振動造成干擾。具體來說，所述壓電晶體諧振器3的諧振電極3c是與所述基板電極4通過粘合劑6進行導電連通的，與之相對應，所述的諧振電極3b自所述壓電晶體諧振器3的上表面繞過其側面并一直延伸到它的底面上，該諧振電極3b與所述基板電極5通過粘合劑7進行導電連通，其連接點位于所述壓電晶體諧振器3的底面和側面交界處。
在本實施例的電子封裝組件1中，所述壓電晶體諧振器3與所述基板電極4和5以點接觸方式固定連接，同時利用柔性粘合劑6和7在兩者之間實現(xiàn)導電連通，該壓電晶體諧振器3的這種配置可以協(xié)助避免發(fā)生振動衰減，即便發(fā)生其振幅自諧振位置向所述壓電板3a的端點滲漏的現(xiàn)象時也沒關系。這時，所述的壓電晶體諧振器3可以固定安裝在該封裝板2上，而其諧振特性不會因此而改變。
另外，在所述電子封裝組件1中，假設作為電子元件的壓電晶體諧振器3的縱向長度為Lp，所述封裝板2沿該壓電晶體諧振器3的縱向長度為Lk，所述基板電極4和5沿該壓電晶體諧振器3的縱向長度為We，它們之間最好能夠滿足下述公式(1)的要求Lk-2We＜Lp＜Lk-We (1)按照上述公式(1)封裝的電子封裝組件1，當所述壓電晶體諧振器3被安裝在所述封裝板2上時，在該壓電晶體諧振器3縱向兩個端點處將分別與所述基板電極4和5的縱向中心點的內(nèi)側表面相接觸，所以，該壓電晶體諧振器3的兩端均能夠確保與所述基板電極4和5以點接觸方式實現(xiàn)接觸。
在Lp≥Lk-We、同時每個基板電極4和5的頂點均處于其各自的中心位置時，所述壓電晶體諧振器3的兩端可能會超出所述基板電極4和5的頂點之外。
在利用上述涂敷和烘干導電糊料的方法來進行標準球面基板電極4和5的加工制造時，置于所述封裝板2上的基板電極4和5的頂部區(qū)域會因為材料自身重力的緣故而由標準球面形稍微地向下平夷，因此，在所述壓電晶體諧振器3的兩端超出所述基板電極4和5的頂點之外的情形下，該壓電晶體諧振器3與所述基板電極4和5之間可能會發(fā)生面接觸。
反之，當所述電子封裝組件1滿足上述公式(1)的要求時，所述壓電晶體諧振器3分別與所述基板電極4和5在其頂點的內(nèi)側傾斜面處相互接觸，這時，該壓電晶體諧振器3與所述基板電極4和5將會以可靠的點接觸方式實現(xiàn)連接。
此外，在Lp≤Lk-2We的情形，所述壓電晶體諧振器3的兩端就不可能接觸到所述基板電極4和5的頂點。
附圖4A是本發(fā)明第二實施例的電子封裝組件的縱向剖視圖，而附圖4B是該電子封裝組件的橫斷面剖示圖。
在這第二個實施例中，該電子封裝組件1與第一實施例中的構造基本相同，只是增設了固定在封裝板2上的頂蓋9，因此，對那些同樣的標識符和元件、以及對它們的詳細描述在此將予以省略。
在第二個實施例中，所述頂蓋9最好用絕緣材料如合成樹脂制作，或者，該頂蓋9也可以用金屬板制成，但須在其表面涂敷絕緣涂層。也就是說，對該頂蓋9的制造材料沒有過多限制，只要該頂蓋9上與所述封裝板2相接觸的部位由絕緣材料制成就成了。
在該頂蓋9的下方有一個開口，其開口邊緣9a通過膠粘劑10被固定在所述封裝板2的上表面2a上，該膠粘劑10可以是任何具有導電或絕緣特性的粘合劑中的一種。
將頂蓋9固定在封裝板2上之后，所述壓電晶體諧振器3就被封裝在了由頂蓋9和封裝板2所組成的容器內(nèi)。
在第二個實施例中，所述頂蓋9被安裝在封裝板2的上面，也就是說，該頂蓋9是被粘接在所述基板電極4和5的上表面上的，鑒于每個基板電極4和5在所述封裝板2的上表面2a上的那部分表面均為標準球面，所以該頂蓋9就相應地被設置在了所述基板電極4和5的球形表面的外側斜面上，因此，該頂蓋9就可以獲得精確的定位并繼而被固定到安裝有壓電晶體諧振器3的封裝板2上。
假設頂蓋9在沿壓電晶體諧振器3的縱向上的長度為Lc，它應該滿足下述公式(2)的要求Lk-We＜Lc (2)當所述電子封裝組件1滿足了上述公式(2)的要求時，所述頂蓋9的開口邊緣9a將被可靠地定位在所述基板電極4和5的外側表面上，此時可以按照上述基板電極4和5的外表面形狀確定所述頂蓋9的開口邊緣9a的安裝位置并將其固定在所述封裝板2上面。
自然，還可以在所述頂蓋上設置一個槽口9b，如圖5所示，或者按照圖6所示的方式在頂蓋9上開一個通孔9c，這樣，當腔內(nèi)壓力增加的時候就可以防止該頂蓋9發(fā)生偏移。
在設置了上面所述的槽口9b或通孔9c之后，該封裝腔內(nèi)的壓力就可以與外界壓力保持一致，同時還保證了空氣氣流的暢通，在腔內(nèi)壓力增加時能夠更有效地防止該頂蓋9發(fā)生偏移，這樣其定位精度得以進一步提高。在圖5和圖6中，所述基板電極4和5只是一個簡略的示意圖，它所標示的僅僅是它們的定位位置。
在上述的兩個實施例中，所述電子元件最好是以厚度減切模式制作的儲能式壓電晶體諧振器，當然，也可以采用其它模式—例如厚度傾斜模式的壓電晶體諧振器作為電子元件，而且還可以應用其它非儲能式的壓電晶體諧振器。此外，本發(fā)明中還可以應用于其它類型的電子元件上，例如加熱元件，為了降低其熱傳導性能，它要求將該加熱元件按一定的間隔安裝在封裝板上。
在本發(fā)明的上述實施例中，所述基板電極組至少在所述封裝板的第一主平面上的那部分均具有標準的球面形狀，而所述電子元件由該基板電極組以點接觸方式支撐，該電子元件在封裝板上的這種支撐配置對其性能所產(chǎn)生的影響很小，這樣就有效防止了該電子元件的功能性發(fā)生衰減或改變。
特別是，當對所述電子元件完成進一步的小型化改進之后，用來支撐該電子元件的基板電極之間的距離被縮短了，即使在這樣的情形下，在本發(fā)明的實施例中，由基板電極組成的電子元件支撐配置對其性能仍不會造成什么不利影響，所以，將所述電子元件進行小型化改進后，其性能的衰減或改變?nèi)阅艿玫接行Х乐埂?br> 同樣，假設電子元件的長度為Lp，所述封裝板的長度為Lk，所述基板電極4和5的長度為We，當所述電子封裝組件滿足公式(1)的要求時，其中的電子元件可以與所述基板電極頂點內(nèi)側的傾斜表面以點接觸方式相連接，這樣就有效防止了該電子元件的支撐配置對其性能所造成的衰減或改變。
當所述頂蓋被安裝到封裝板上面時，該電子封裝組件中的電子元件可以按照本發(fā)明的實施例中的配置方式被該頂蓋封閉起來。
特別是，當所述頂蓋的開口邊緣被粘接在所述基板電極組的外側表面上時，假設頂蓋的長度為Lc，并且它可以滿足公式(2)的要求，所述頂蓋的開口邊緣就能夠與所述基板電極組的外側表面實現(xiàn)可靠接觸，并很容易地利用上述基板電極的外側表面形狀將該頂蓋定位和固定。
如果每個基板電極都是用導電糊料通過涂敷和烘干糊制作而成的電極涂敷層，那么通過調(diào)節(jié)該糊料的粘性，就可以很容易地實現(xiàn)該基板電極的球面形狀。
當所述的導電粘合材料為某種柔軟的膠粘劑時，其對所述電子元件的干擾作用就可以被降低，從而有效地防止了這種支撐配置對該電子元件的性能所造成的衰減或改變。
當所述電子元件為某種儲能式壓電晶體諧振器3、或者是某種儲能式壓電晶體諧振組件時，在本發(fā)明的實施例中所提供的這種配置可以有效防止其諧振特性發(fā)生衰減或改變。
在本發(fā)明的實施例中所提供的電子封裝組件的制造方法，為了至少將導電糊料涂敷到事實封裝板的第一主平面上，就需要用到一種送料板，在該送料板上開設有一組凹槽并在該凹槽內(nèi)分別盛裝有具有導電特性的糊狀材料，這樣，通過調(diào)整該導電糊料的粘性，可以令其形成標準的球面形狀，烘干該導電糊料后，就制成了具有標準球面形狀的基板電極。因而，在本發(fā)明中所提供的電子封裝組件中，其封裝板自身就攜帶有具有標準球面形狀的基板電極組。
雖然上面列舉了一系列本發(fā)明中的實施例，但對其進行的任何一種不違背本發(fā)明原理和主旨的實施例變換，以及任何落在后附權利要求條款的保護范圍之內(nèi)或對其所進行的等效變換，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種電子封裝組件，其特征在于它包括一個封裝板，在該封裝板上含有兩個相對的第一和第二主工作平面；一組至少在所述第一主平面上向外凸出的基板電極，其中每個基板電極均具有標準的球面形狀；一個安裝在該封裝板第一主平面上并與之隔開一定間隙的電子元件，該電子元件由所述基板電極組以點接觸方式進行支撐；以及一種導電粘合劑，用來將所述電子元件與該基板電極組固定在一起。
2.根據(jù)權利要求1所述的電子封裝組件，其特征在于所述電子元件包括一個矩形平板，在該矩形平板的兩端由所述基板電極組以點接觸方式進行支撐，并且應該符合下面的公式Lk-2We＜Lp＜Lk-We其中Lp是所述電子元件的縱向長度，Lk是所述封裝板沿該電子元件縱向的長度，We是所述基板電極沿該電子元件縱向的長度。
3.根據(jù)權利要求1所述的電子封裝組件，其特征在于所述的電子封裝組件還包括有一個下部開口的頂蓋，其開口邊緣被固定在所述封裝板上，用來封閉所述的電子元件。
4.根據(jù)權利要求3所述的電子封裝組件，其特征在于所述頂蓋的表面具有絕緣特性，其開口邊緣與所述基板電極組的外表面相接觸，并且應該符合下面的公式Lk-We＜Lc其中Lc是該頂蓋沿所述電子元件縱向的長度。
5.根據(jù)權利要求1所述的電子封裝組件，其特征在于所述每個基板電極均包括有一種由烘干的導電糊形成的電極涂敷層。
6.根據(jù)權利要求1所述的電子封裝組件，其特征在于所述導電粘合劑為一種柔軟的具有導電特性的膠粘劑。
7.根據(jù)權利要求1所述的電子封裝組件，其特征在于所述電子元件為儲能式壓電晶體諧振器。
8.一種電子封裝組件的制造方法，其特征在于它包括如下步驟制備封裝板，該封裝板包括有兩個相對的第一和第二主工作平面，用彈性材料制成一個送料板，并在其上設置一組沿同一方向排列的凹槽，其內(nèi)盛裝有具有導電特性的糊狀材料；將所述封裝板的第一主平面壓緊在該送料板表面上，至少將該導電糊料涂到所述封裝板的第一主平面上，然后移走該送料板；將涂敷到該封裝板第一主平面上的導電糊料烘干，制成一組基板電極，其中每個基板電極均具有標準的球面形狀；將所述電子元件安裝到上述攜帶有基板電極組的封裝板第一主平面上，這樣，所述的電子元件與該封裝板之間隔開一定間隙并由該基板電極組以點接觸方式進行支撐；以及利用所述導電粘合劑將所述封裝板上的基板電極組與該電子元件固定在一起。
全文摘要
一種電子封裝組件,它包括一個封裝板,一組具有標準球面形狀的基板電極,該基板電極至少在所述封裝板的第一主平面上向外凸出,以及一個安裝在該封裝板第一主平面上的壓電晶體諧振器,該壓電晶體諧振器由所述基板電極組以點接觸方式進行支撐并通過某種具有導電特性的粘合劑與所述基板電極組的外側表面固定在一起。此外,該電子封裝組件應該符合公式:Lk－2We<Lp<Lk－We,其中Lp是所述壓電晶體諧振器的長度,Lk是所述封裝板的長度,We是所述基板電極的長度。
文檔編號H03H3/02GK1383264SQ02105889
公開日2002年12月4日 申請日期2002年4月12日 優(yōu)先權日2001年4月25日
發(fā)明者開田弘明 申請人:株式會社村田制作所