[发明专利]一种电器元件和一种连接到接地板的电路模块

说明书

本发明领域

本发明涉及形成电设备的电元件接地板和电路模块接地板相连接的情况。特别是，本发明涉及如何将电元件例如微带贴片天线、滤波器或功率放大器的接地板能够连接到电路板的接地板例如或印刷电路板多层电路板的问题。更具体地，本发明解决接地板如何连接的问题，同时实现该板区域的极高利用率以及良好安装特性例如极小残留应力下的良好回流焊接性。

US-A-5517612描述了能够利用焊点把电谐振器块连接到安装基板上。在此，输入和输出电极将被连接到安装基板上的导体图案上。

日本专利文摘1995年11月8日卷95第10号和JP07183330A涉及一种将半导体设备连接到布线板的方法。在此，接地电极垫片被形成在半导体设备的整个表面上，该设备包含电路图案区而非信号传输线的电极垫片。

DE19520700A1表示了芯片接触区暴露在树脂外壳上并且通过多个焊点触点连接到导体结构。

US-A-5635942涉及一种微带天线，其中接地板被焊接到安装在印刷电路板上的电路图案上。

EP058846511涉及天线的陶瓷电介质。所示的设计非常类似在本申请图3中所描述的现有技术。

US-A-5410449公开了焊锡层和平台使用以便将散热片连接到基板。在基板表面上，导体垫片形成导电路径。

日本专利文摘1988年7月31日卷98第9号和JP10093474A涉及一种天线多路耦合器。在天线多层的多层基板背面安装了多个焊点以保持与安装基片接地表面之间的固定间隔。

尽管本发明认为任何设备都包括在它们接地板上相互连接的电元件和电路模块，本发明特别涉及在GPS(全球定位系统)模块和/或具有这种GPS功能的移动电话中这些单元的互连。例如，如果微带贴片天线用作结合在移动电话中的GPS(全球定位系统)接收机部件的一部分，空间限制非常严峻而且在移动电话电路板上的任何可使用空间都被尽可能有效地利用。

本发明背景技术

图1表示的设备DEV包括电路模块MO和至少一个电元件CO。电路模块MO包括基片1和镀金属接地板2，该接地板例如用铝或铜制造。电元件CO也包括基片3和镀金属接地板4。两个接地板2、4相互接触，如图1中箭头所示。如果例如电元件是贴片天线，接地板2正常应当具有电元件CO接地板尺寸3倍的尺寸，以便时间有效接地。部分5可以包括通过导体图案7相互连接的其它电路。

应当注意，电元件CO原则上可以是任何需要连接到例如通过电路模块MO提供的接地板的元件。在高频电路中经常出现这种接地问题，例如当电路模块是高频电路时。电元件CO的一个例子是微带贴片天线，特别是陶瓷贴片天线。

图3表示了这种陶瓷贴片天线的原理结构，如同本领域公知并且在Robert A.Sainati,Artech House,INC.,1996,ISBN0-89006-562-4第1-5、18、19和50、51页的“无线电应用的微带天线的CAD”中所描述的。图3a表示了这种陶瓷贴片天线的截面图，图3b是底视图而图3c是透视图。普通贴片天线包括具有最好高介电常数εr的陶瓷材料矩形或圆形薄片。另外，导电层图案11安装在上表面而接地板4安装在下表面。通常，导电层图案11是矩形或正方形形状或包括根据所希望辐射图的单一条形图案。

为给导电层11馈送能量，接地板4具有开孔13，通过该开孔延伸出馈电针12。馈电针12可以焊接在导电层图案11上。因此，当元件CO由图3所示的陶瓷贴片天线构成时，当安装元件CO到电路模块MO时，电路模块MO(参照图1)即电路板在接地板2上也具有对应开孔以便避免短路。然后，能量从多层板MO的底层馈送到馈电针。

在移动电话中，这种陶瓷贴片天线例如用作GPS接收机部件。因此，当安装这种元件CO在电路模块MO上时，必须尽可能高效率地利用可使用空间，另外按照制造观点应当使用容易的安装技术。总之，主要由导电层11和基板3的机械尺寸以及基板特性确定天线特性。

对于可使用空间的有效利用，具有高介电常数ε_r导致减少尺寸，因为按照公式(λ₀=自由空间波长，=缩短系数)有效波长λ_e变小。因此，随着介电常数ε_r增加，有效波长λ_e减小。为减小λ_e数值，一般可以减少导电层11的区域。另一方面，为适当工作，在应当比陶瓷基板3大三倍的模块110上陶瓷贴片天线需要接地板2。