DE2633086B2 - ELECTRONIC PROGRAMMABLE MEMORY CHIP - Google Patents

Description

Bestandteilcomponent

Gew.-%Wt%

SiO₂ SiO ₂ 65 bis 7565 to 75 CaOCaO 5 bis 155 to 15 Na>0Na> 0 5bis 155 to 15

2. Speicher-Chip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas außerdem bis ungefähr 20% eines bei der Glasherstellung verwendeten Oxyds in den folgenden Verhältnissen enthält:2. Memory chip according to claim 1, characterized in that the glass also up about 20% of an oxide used in glass manufacture in the following proportions contains:

0 - 10% AIjO₁₁O- 12% B₂O,,0 - 10% AIjO ₁₁ O- 12% B ₂ O ,,

0-10% MgO₁O- 10% BaO₁O- 10% P_.O-„0-10% MgO ₁ O- 10% BaO ₁ O- 10% P_.O- "

0-10% ZnO₁O-10% Li.O und0-10% ZnO ₁ O-10% Li.O and

0 - 5% ZrO₂.0-5% ZrO ₂ .

3. Speicher-Chip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem eine mit einer Öffnung versehene Metallflachdichtung (14) enthält, die am keramischen Träger (10) befestigt ist und deren Öffnung mit dem Hohlraum (!(^ausgerichtet ist, wobei das Fenster (16) auf die Mctallflachdichtung (14) oberhalb des Hohlraums (lO.ij dicht aufgebracht ist.3. Memory chip according to claim 1, characterized in that it also has one with a Contains opening provided metal flat seal (14) which is attached to the ceramic carrier (10) and whose opening is aligned with the cavity (! (^, with the window (16) on the metal flat seal (14) above the cavity (lO.ij dense is upset.

4. Speicher-Chip nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (16) direkt mit dem keramischen Träger (10) durch eine Lötglasdichtung hermetisch dicht verbunden ist.4. Memory chip according to claim I, characterized in that the window (16) directly with the ceramic carrier (10) is hermetically connected by a solder glass seal.

5. Speicher-Chip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (16) mit einer Epoxydharzdichiung abgedichtet ist.5. Memory chip according to claim 1, characterized in that the window (16) with a Epoxydharzdichiung is sealed.

Die Erfindung betrifft ein elektronisches programlierbares Speicher-Chip, das in einem Hohlraum eines mschlußrahniens aus einem keramischen Träger ngcordnet ist und auf intensive Ultraviolettstrahlung nspricht, so daß die gespeicherte Information gelöscht i/ird, mit einer elektrischen Adressierverdrahtung, die ¹OiIi Träger getragen wird und mit dem Speicher-Chip ■erblinden ist, mit einem für ultraviolette Strahlung lurchlässigiMi und oberhalb des Hohlraums dicht ingebrachten Fenster.The invention relates to an electronic programlierbares memory chip that is mschlußrahniens ngcordnet one of a ceramic carrier in a cavity and nspricht to intense ultraviolet radiation, so that the stored information deleted i / ill, with an electrical Adressierverdrahtung supported ¹ OIII carrier and with the memory chip ■ is blind, with a window that is permeable to ultraviolet radiation and tightly placed above the cavity.

Derartige Speicher-Chips werden als Fcstwertspei- :her verwendet und dienen zur Speicherung sich nicht /erändernder Information, beispielsweise Regelfolgen ür datenverarbeitende Einheiten, Tabellen von Konitanten. Code-Übersetzungsprogrammen und ähnlichem. Gelegentlich speichern sie Programme, die denjenigen ähnlich sind, die üblicherweise im Hauptspeicher gehalten werden, die aber niemals absichtlich geändert werden. Wenn der Festwertspeicher einmal programmiert ist, ist er von einer zufälligen Veränderunggeschützt. Such memory chips are used as Fcstwertstei- her and are not used for storage / changing information, for example rule sequences for data processing units, tables of constants. Code translation programs and the like. Occasionally they save programs that are similar to those usually held in main memory, but never on purpose to be changed. Once the read-only memory has been programmed, it is protected from accidental changes.

Bei der Herstellung von Festwertspeichern ist es häufig notwendig, den Speicher mehrere Male erneut zu programmieren, um die für die jeweilige Verwendung erforderliche Informationsspeicherung zu erzielen. Dieser Programmiervorgang geschieht dadurch, daß der Speicher bzw. das Speicher-Chip elektronisch adressiert wird und dann die fehlerhafte Speicher- Bhstelle gelöscht wird, indem sie einer Ultraviolettstrahlung ausgesetzt wird. Dieses Verfahren ist bekannt (vgl. den Artikel mit dem Titel »Programmable ROM« von Gerald Lu ecke, Jack P. M ize und William N.Carr, Texas Instruments, Electronic Series, McGraw-Hill, 1973, Seiten 168-173); es bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung.When manufacturing read-only memories, it is often necessary to recreate the memory several times program to achieve the information retention required for the particular use. This programming process takes place in that the memory or the memory chip is electronic is addressed and then the faulty memory location is erased by exposing it to ultraviolet radiation is exposed. This method is known (see the article entitled "Programmable ROM" by Gerald Lu ecke, Jack P. M ize and William N. Carr, Texas Instruments, Electronic Series, McGraw-Hill, 1973, pages 168-173); it does not form part of the present invention.

Zur Programmierung des Festwertspeichers werden elektronische Programmierimpulse an das Speicherelement gelegt, wobei die Datenbitb als Ladungen in Speicherzellen gespeichert werden. Um ihn löschbar zu machen, besitzt die Kammer, welche den Speicher-Chip enthält, ein Fenster, das für Ultraviolettstrahlung transparent ist. Auf diese "Weise kann der Programmierer das Element einer hoch intensiven, kurzwelligen Ultraviolettstrahlung aussetzen. Dadurch werden die Daten innerhalb von Minuten gelöscht.To program the read-only memory, electronic programming pulses are sent to the memory element placed, the data bitsb being stored as charges in memory cells. To make it erasable too make, the chamber that contains the memory chip has a window that allows for ultraviolet radiation is transparent. In this way the programmer can use the element of a high intensity, short wave Expose to ultraviolet rays. This will delete the data within minutes.

Solche Festwertspeicher (englisch: read only memory; abgekürzt ROM) sind wohl bekannt und beispielsweise in den Artikeln »Programmable ROM« von Gerald Lu ecke, Jack P. M i ζ e und William N.Ca r r, Texas Instruments, Electronic Series, McGraw-Hill, 1973, Seiten 168-173; »Densest Erasable ROM has 8-k Bits« von Bernard CoIe, Electronics, 3. April 1975, Seite 117; »What Are These Things Calles ROMs?« von J. ). McDowell, Electronics in Industry, März 1975, Seiten 16-20; in den Artikeln in Electronics, 2. August 1973, »Down Memory Lane«, Seite 77; »Adressing and Transfer«, Seite 77; »Three Read-only Variations«, Seite 79 und dem Special Report, Seite 80, beschrieben.Such read only memory (abbreviated ROM) are well known and for example in the articles »Programmable ROM« by Gerald Lu ecke, Jack P. M i ζ e and William N.Ca r r, Texas Instruments, Electronic Series, McGraw-Hill, 1973, pp. 168-173; »Densest Erasable ROM has 8-k Bits «by Bernard CoIe, Electronics, April 3, 1975, Page 117; "What Are These Things Calles ROMs?" J.). McDowell, Electronics in Industry, March 1975 Pages 16-20; Electronics, Aug. 2, 1973, Down Memory Lane, 77; »Addressing and Transfer «, page 77; "Three Read-only Variations", page 79 and the Special Report, page 80, are described.

In der Vergangenheit war es zur Erzielung dieser Ergebnisse allgemeine Praxis, den Anschlußrahmen für den Festwert-Speicher mit einem Quarzfenster zu versehen. Quarzfensler sind zwar für viele Anwendungsfälle geeignet; es treten jedoch ernsthafte Herstellungsproblenie auf, wenn eine spannungsfreie Dichtung zwischen dem Quarzfenster (das einen thermischen Expansionskoeffizient von ungefähr 5 · 10 ⁷/°C [0-300"C] besitzt) und dem keramischen Träger erzielt werden soll. Der letztere besteht üblicherweise aus Aluminiumoxyd einer elektronischen Gütestufe mit einem thermischen Expansionskoeffizient im Bereich von ungefähr 50-90 · 10TC (0-300"C) je nach der Art des Alumiiiiuinoxyds. Dementsprechend bilden sich .Spannungssprünge oder andere mechanische Defekte oder Fehler häufig in der Dichtung aus, wenn der Betrieb bei veränderlichen Umgebungstemperaturen erfolgt. Wenn einmal Diehtungssprünge oder -fehler aufgetreten sind, kann Feuchtigkeit aus der Umgebung das Speicherelement berühren; dadurch wird das Gerät für die weitere Verwendung unbrauchbar.In the past, in order to achieve these results, it was common practice to provide the lead frame for the read-only memory with a quartz window. Quartz sensors are suitable for many applications; however, serious manufacturing problems arise if a stress-free seal is to be achieved between the quartz window (which has a coefficient of thermal expansion of approximately 5 x 10 ⁷ / ° C [0-300 "C]) and the ceramic substrate. The latter is usually made of Aluminum oxide of an electronic grade with a coefficient of thermal expansion in the range of approximately 50-90 · 10 10 TC (0-300 "C) depending on the type of aluminum oxide. Accordingly, voltage jumps or other mechanical defects or faults often develop in the seal when it is operated at changing ambient temperatures. Once service cracks or errors have occurred, moisture from the environment can touch the storage element; this makes the device unusable for further use.

Ein weiterer Nachteil von Quarz besteht darin, daß Quarz-Fenster mit optischer Güte und geeigneter Geometrie aufgrund der schweren Schmel/barkcit von Quarz nicht leicht herzustellen sind.Another disadvantage of quartz is that quartz windows with optical quality and suitable Geometry are not easy to manufacture due to the heavy melt / barkcite of quartz.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einIt is therefore an object of the present invention to provide a

nsier für den Anschlußrahmen des Fes> werlspeicher-nsier for the connection frame of the Fes> werlspeicher-

rhios zu schaffen, das für Strahlung ir.\ Wellenlängenbe-to create rhios, which for radiation ir.

u zwischen 225 und 350 nm transparent ist, das leichtu is transparent between 225 and 350 nm, that easily

herzustellen ist und das leicht gegenüber einemis easy to manufacture compared to one

keramischen Trüger abgedichtet werden kann.ceramic carrier can be sealed.

Diese Aufgabe wird mittels der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. V rteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen erläutert.This object is achieved by means of the features contained in the characterizing part of claim 1. Advantageous further developments are explained in the dependent claims.

Die Zusammensetzungen, die Verwendung finden, ι -en einen thermischen Expansionskoeffizient im Sich /wischen 65 und 90 · 10-'/⁰C (0-300"C). Er , gewissermaßen maßgeschneidert werden, indem He Verhältnisse der Einzelbestandteile so eingestellt _erden daß der thermische Expansionskoeffizient des Materials (beispielsweise des keramischen Trägers) nähert _{wird m}j_t dem die Fenster dicht verbunden werden sollen. Was noch wichtiger ist: dünne Fenster, beispielsweise mit einer Dicke zwischen 500 und 2500 u, us diesen Zusammensetzungen lassen 30%, vorzugsweise 50% der einfallenden Strahlung bei 250 nm durch. Dies ist ein wichtiges Verhältnis, da sich herausgestellt hat daß das Speicherelement wirksam gelöscht werden kann wenn Fenster mit diesen Charakteristiken r verwendet werden. Dies geschieht dann mit einer Ultraviolettquelle, die Strahlung mit einer dominanten Wellenlänge von 250 nm emittiert.The compositions find use ι -en a thermal expansion coefficient in yourself / wipe 65 and 90 x 10 - '/ ⁰ C (0 to 300 "C) It will be as it were tailored by Hey ratios set of individual components _it to. that the thermal expansion coefficient of the _material approaches (for example, the ceramic carrier) _m j _t where the windows are to be tightly connected What is even more important. thin windows, for example having a thickness from 500 to 2500 u, us these compositions may be 30%, preferably 50% of the incident radiation passes through at 250 nm This is an important ratio since it has been found that the memory element can be effectively erased if windows with these characteristics are used. This is then done with an ultraviolet source, the radiation with a dominant wavelength emitted from 250 nm.

Oxyde die minimalisiert werden sollten und vorzugsweise überhaupt nicht vorliegen sollten, sind diejenigen ι von Eisen Titan, Uran, Germanium, Kupfer, Silber, Gold, Vanadium Tantal, Chrom, Wolfram, Platin, Wismut, Blei und anderer seltener Erden und Übergangsmetalle, die Ultraviolett absorbieren. Eisen und Titan sind verbreitete Verunreinigungen in den Glasausgangsstoffen; diese ! Glasausgangsstoffe sollten so gewählt werden, daß die sich ergebende Glaszusammensetzung eine kombinierte Eisenoxyd- und Titanoxydkonzentration unterhalb von ungefähr 100 ppm besitzt.Oxides that should be minimized and preferably should not exist at all, those are ι of iron, titanium, uranium, germanium, copper, silver, gold, vanadium, tantalum, chromium, tungsten, platinum, bismuth, lead and other rare earths and transition metals that absorb ultraviolet. Iron and titanium are common Impurities in the glass raw materials; these ! Glass starting materials should be chosen so that the resulting glass composition has a combined iron oxide and titanium oxide concentration below is about 100 ppm.

Es ist nicht notwendig, daß die Fenster im sichtbaren Bereich (d h zwischen 400 und 700 nm) transparent sind wenn nur ihre Transmission bei 250 nm mindestens ungefähr 30% beträgt. In dieser Hinsicht können die Fenster also für das Auge transparent, durchscheinend oder undurchsichtig sein; in einigen Fällen können sie auch farbig aussehen. Bestimmte Oxyde, beispielsweise Kobaltoxyd und Nickeloxyd können die Transmission im ultravioletten Bereich verbessern, indem sie vorliegendes Eisen in den Zustand Fe' * umwandeln, der weniger ultraviolette Strahlung absorbiert als der Zustand Fe > ". (Vergleiche hierzu die Schrift »Coloured Glasses« von W. A. W e y I, Dawson, Londen, 1959.) Selbstverständlich wurden im Ultravioletten durchlässige Gläser bereits in der Vergangenheit hergestellt. Hierzu wird auf die US-PatenteIt is not necessary for the windows to be transparent in the visible range (ie between 400 and 700 nm) if only their transmission at 250 nm is at least approximately 30%. In this regard, the windows can be transparent, translucent, or opaque to the eye; in some cases they can also look colored. Certain oxides, for example cobalt oxide and nickel oxide, can improve the transmission in the ultraviolet range by converting the iron present into the Fe '* state, which absorbs less ultraviolet radiation than the Fe >"state. (Compare the publication" Colored Glasses "by WA W ey I, Dawson, Londen, 1959.) It goes without saying that ultraviolet-permeable glasses have already been produced in the past, for which reference is made to the US patents

27 19 932,31 50 281,25 61 325,28 95 839, 2001 504.19 71 309,19 64 321,21 16 742,27 19 932.31 50 281.25 61 325.28 95 839, 2001 504.19 71 309.19 64 321.21 16 742,

21 52 988,21 52 994,21 77 728,22 00 958,21 52 988.21 52 994.21 77 728.22 00 958,

22 12 879 17 79 176,22 72 992,17 74 854, 26 93 422 18 JO 904, 25 05 001,20 87 762,22 12 879 17 79 176.22 72 992.17 74 854, 26 93 422 18 JO 904, 25 05 001.20 87 762,

24 23 128'21 00 391,36 77 778,36 71 380.24 23 128'21 00 391.36 77 778.36 71 380.

25 69 793 27 57 305, 22 40 327, 24 33 928,25 69 793 27 57 305, 22 40 327, 24 33 928,

20 56 627, 20 3! 958, 20 77 481, 18 86 280.20 56 627, 20 3! 958, 20 77 481, 18 86 280.

21 07 935,34 96 401, 23 98 530,23 82 056, 18 30 903,29 04 713 und 18 30 90221 07 935.34 96 401, 23 98 530.23 82 056, 18 30 903.29 04 713 and 18 30 902

verwiesen. Allerdings offenbart keines dieser Patente die besonderen und außergewöhnlichen Vorteile, die durch die Verwendung des Natrium-Kalk-Kieselorde-Fensters im Anschlußrahmen gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt werden, oder legt diese nahe.referenced. However, none of these patents disclose the particular and exceptional benefits that by using the sodium-lime-kieselorde window be achieved in the lead frame according to the present invention, or suggests this.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; die F i g. 1 und 2 zeigen perspektivische Explosionsansichten von Ausführungsformen des erlindungsgemäßen Speicher-Chips.The invention is described below using exemplary embodiments with reference to the drawing explained in more detail; the F i g. 1 and 2 show exploded perspective views of embodiments of the invention Memory chips.

Die Bezugszahl 10 in der Zeichnung kennzeichnet einen elektrisch isolierenden keramischen Träger, der aus Siliziumoxyd, Zirkonoxyd, Berylliunioxyd oder Aluminiumoxyd bestehen kann. Aluminiumoxyd wird allerdings vorgezogen, da es wenig kostet und in Qualitätsstufen erhältlich ist, die sich für elektronische Verwendungszwecke eignen. Diese elektronischen Gütestufen von Aluminiuinoxyd besitzen einen thermischen Expansionskoeffizienten im Bereich zwischen 50 und 90 ■ 10"¹I" C (0 bis 300° C); sie liegen üblicherweise im Bereich zwischen 60 und 70 · 10-'/⁰C. Die Gesamtabmessungen dieser keramischen Träger können in großem Umfang variieren; typisch ist eine Länge von ungefähr 2,5 cm bei einer Breite von etwa 1,3 cm und einer Dicke von ungefähr 0,25 cm.The reference number 10 in the drawing denotes an electrically insulating ceramic carrier which can consist of silicon oxide, zirconium oxide, beryllium oxide or aluminum oxide. However, alumina is preferred because it is inexpensive and available in grades suitable for electronic use. These electronic grades of aluminum oxide have a coefficient of thermal expansion in the range between 50 and 90 × 10 " ¹ " C (0 to 300 ° C); they are usually in the range between 60 and 70 · 10 −1 / ⁰ C. The overall dimensions of these ceramic supports can vary widely; typical is a length of about 2.5 cm, a width of about 1.3 cm and a thickness of about 0.25 cm.

Im Träger 10 ist zentral ein Hohlraum 10a angeordnet. Der Hohlraum 10a erstreckt sich nur ungefähr zur Hälfte oder Dreiviertel über den keramischen Träger; er bildet dabei einen Hohlraumboden 10/λ In einem typischen Falle besitzt der Hohlraum eine Abmessung von ungefähr etwa 0,6 cm im Quadrat und ist zentral im keramischen Träger angeordnet, wie gezeigt.A cavity 10a is arranged centrally in the carrier 10. The cavity 10a only extends about half or three quarters above the ceramic support; it forms a cavity floor 10 / λ In a typical case, the cavity has a dimension of approximately about 0.6 cm square and is centrally located in the ceramic support, such as shown.

Auf dem Boden 106 des Hohlraums 10.) ist das durch ultraviolettes Licht löschbare, programmierbare Speicherelement U angebracht, das aus einem Sihziumhalblciter so hergestellt ist, wie es in dem obenerwähnten Artikel »Programmable ROM« beschrieben ist. Dieses Element ist bekannt und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung als solches.This is through on the bottom 106 of the cavity 10.) ultraviolet light erasable, programmable memory element U attached, which consists of a Sihziumhalblciter is made as described in the above-mentioned article "Programmable ROM". This element is known and does not form part of the present invention as such.

In den keramischen Träger 10 sind außerdem mehrere elektrische Leiter 12 eingebettet, die durch ihn ■ verlaufen und mit dem Element 11 über Zuführungsdrähte 13 verbunden sind. Dies ist allgemeine Praxis. Zum Zwecke der Illustration sind nur sechs Leiter dargestellt; bei handelsüblichen Vorrichtungen sind sehr viel mehr vorhanden. Die elektrischen Leiter 12 führen -> das Programmiersignal und dienen zur nachfolgenden Verbindung mit dem Computer oder für andere Verwendungszwecke. Um die Kanten des llohiraims 10;i herum auf dem keramischen Träger 10 ist cmc Dichtschicht 15 angebracht; dabei kann es sich um eine „ι anorganische Dichtung, beispielsweise ein Blei-Borat-Lötglas nach der US-PS 37 78 242 oder dor US-IS 39 54 486 handeln. Es kann sich auch um eine organische Dichtung handeln, beispielsweise um ein Epoxydharz (beispielsweise die Glycidyl-Äther von Bisphenol A r, vernetzt mit Polyaminen, wie dies in Kapital »Technology of Manufacture: Synthetic Condensation Products« im Buch Polymer & Resins von Bragc Ci ο I d i Ii g , Seiten 242 bis 273, 1959, oder im Kapitel 2 »Synthesis of Glyeidyl-Type Epoxy Resins.« mi Haml-₁₁₍₎ book of Epoxy Resins von Henry Lee und Mis N i ν e 11 e , Seilen 2-1 bis 2-3 3, 1967, beschrieben ist.In addition, several electrical conductors 12 are embedded in the ceramic carrier 10, which run through it and are connected to the element 11 via lead wires 13. This is common practice. For purposes of illustration, only six conductors are shown; there are many more available in commercial devices. The electrical conductors 12 carry -> the programming signal and are used for the subsequent connection to the computer or for other purposes. A sealing layer 15 is applied around the edges of the llohiraims 10; i on the ceramic carrier 10; this can be an inorganic seal, for example a lead-borate soldering glass according to US Pat. No. 3,778,242 or US Pat. No. 3,954,486. It can also be an organic seal, for example an epoxy resin (for example the glycidyl ethers of bisphenol A r, crosslinked with polyamines, as described in the chapter "Technology of Manufacture: Synthetic Condensation Products" in the book Polymer & Resins by Bragc Ci ο I di Ii g, pages 242 to 273, 1959, or in Chapter 2, "Synthesis of Glyeidyl-Type epoxy Resins." mi Haml- _{11 ()} book of epoxy Resins by Henry Lee and Mis N i ν e 11 e, ropes 2-1 to 2-3 3, 1967.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist die Dichtschicht so angeordnet, daß sie ein ultraviolett-durchlässiges Glasfeiistcr 16 am keramischen Träger l0 in einer Lage „-, abdichtet, in der das Fenster über dem Hohlraum 10.·) liegt Das Fenster 16 besitzt Längen- und Brcitenabmossungcn, die geringfügig größer sind als der I lohlrmim 10.7 Auf diese Weise liegt es über dem Hohlraum 10.7.As can be seen from Fig. 1, the sealing layer is arranged so that they have an ultraviolet-permeable Glasfeiistcr 16 on the ceramic carrier 10 in one layer "-, seals, in which the window above the cavity 10. ·) The window 16 has length and British dimensions, which are slightly larger than the I lohlrmim 10.7 In this way it lies over the cavity 10.7.

wie dies durch die Pfeile in F i g. 1 gezeigt ist. Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführiingsform kann die Dichtschicht 15 als Muster aufgebracht werden, welches der Dichtzone nahe den Kanten des Fensters 16 entspricht; sie wird nachfolgend durch Schmelzen mit dem keramischen Träger 10 dicht verbunden. Alternativ dazu kann die Dichtschicht 15 als Muster aufgetragen werden, welches der Dichtfläche auf dem keramischen Träger entspricht, und nachfolgend durch Schmelzen mit dem Fenster 16 dicht verbunden werden. Es kann auch eine dünne Schicht aus Dichtungsmittel auf den entsprechenden Flächen des Fensters und des keramischen Trägers aufgebracht werden.as indicated by the arrows in FIG. 1 is shown. At the in F i g. 1 shown embodiment, the sealing layer 15 are applied as a pattern which corresponds to the sealing zone near the edges of the window 16; it is subsequently tightly bonded to the ceramic carrier 10 by melting. Alternatively for this purpose, the sealing layer 15 can be applied as a pattern, which of the sealing surface on the ceramic Support corresponds, and are subsequently connected to the window 16 tightly by melting. It can also apply a thin layer of sealant on the corresponding surfaces of the window and the ceramic Carrier are applied.

Die Ausführungsform, die in F i g. 1 gezeigt ist, wird in der Praxis bevorzugt. Hier ist das Fenster direkt über eine Lötglasdichtung gegenüber dem keramischen Träger abgedichtet. Dies ist sowohl vom Standpunkt der mechanischen Stabilität als auch der hermetischen Dichtung von Vorteil.The embodiment shown in FIG. 1 is shown in in practice preferred. Here the window is directly across from the ceramic via a solder glass gasket Sealed carrier. This is from the standpoint of both mechanical stability and hermeticity Seal an advantage.

Die in F i g. 2 gezeigte Ausführungsform ähnelt in der Bauweise der Ausführungsform nach Fig. 1 mit der Ausnahme, daß eine Metallflachdichtung 14 zwischen Dichtschicht 15 und Träger 10 gelegt ist. Entsprechende Teile in den Fig. 1 und 2 sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.The in F i g. 2 embodiment is similar in construction to the embodiment of FIG. 1 with the Exception that a flat metal gasket 14 is placed between the sealing layer 15 and the carrier 10. Appropriate Parts in Figs. 1 and 2 are identified by the same reference numerals.

Die Metallflachdichtung 14 in F i g. 2 wird haftend am keramischen Träger befestigt. Die Flachdichtung 14 ist aus Gold, Silber, Kovar oder einem anderen inerten Metall oder einer anderen inerten Legierung; sie dient als Zwischendichtfläche zur Verbindung des Fensters mit dem keramischen Träger. Die Flachdichtung 14 ist ein wahlweises Merkmal; bei vielen Anwendungsgebieten liegt sie nicht vor; dann wird das Fenster direkt auf den keramischen Träger mit Lötglas oder einem anderen geeigneten Dichtmittel aufgedichtet. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, besitzt die wahlweise Flachdichtung 14 eine öffnung, welche den Außendimensionen des Hohlraums 10a entspricht und auf diesen ausgerichtet ist.The metal flat seal 14 in FIG. 2 is adhesively attached to the ceramic carrier. The flat seal 14 is made of gold, silver, kovar or some other inert metal or alloy; she serves as an intermediate sealing surface for connecting the window to the ceramic carrier. The flat seal 14 is an optional feature; in many areas of application it is not available; then the window will open right away sealed the ceramic carrier with solder glass or another suitable sealant. Like in the As shown in the drawing, the optional flat seal 14 has an opening which corresponds to the external dimensions of the cavity 10a corresponds to and is aligned with this.

Die Metallflachdichtung 14 kann auch die Form einer dünnen Schicht (beispielsweise bis zu einigen -zig μ) eines inerten Metalls besitzen, beispielsweise aus Gold oder Silber, die im Vakuum auf den keramischen Träger 10 oder auf das Glasfenster 16 aufgedampft, durch Siebdruck aufgebracht, chemisch aus dem Dampf niedergeschlagen oder sonstwie aufgebracht wurde.The metal flat seal 14 can also be in the form of a thin layer (for example up to a few tens of μ) have an inert metal, for example made of gold or silver, which is applied in a vacuum to the ceramic carrier 10 or vapor-deposited onto the glass window 16, applied by screen printing, chemically from the vapor was dejected or upset in any way.

Die Zusammensetzung des Blei-Borat-Lötglases (einschließlich Blei-Zink-Borat), das verwendet wird, bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung; es kann sich dabei um ein herkömmliches Lötglas handeln, wie es in der US-Patentschrift 37 78 242 beschrieben ist. Es kann dabei so ausgewählt oder abgewandelt werden, daß kompatible Sehmelz-Dichteigcnschaftcn erzielt werden. Die Teilchengröße des Blei-Borat-Lötg'.ascs ist nicht besonders kritisch bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung. )cdc herkömmliche Verteilung der Teilchengröße kann verwendet werden, wie sie beispielsweise im US-Patent 37 78 242 beschrieben ist. Solche Blei-Borat-Lötglase besitzen üblicherweise thermische Kontraktionskoeffi/ienicn von ungefähr 80 bis 110 ■ 10 ⁷/"(" über den Temperaturbereich zwischen der Dichttemperalur und Zimmertemperatur. Die F.xpansionskoeffizicnlcn können durch die Verwendung eines Füllstoffes so modifiziert weiden, daß sie die Expansimixkocffizienlen des Fensters und des dagegen üb/udichteiuk-n keramischen Trägers noch besser annähern. Solche Gläser werden bekanntermaßen zur I leruelluni! von ('ilasdichiungen. C ilas-Keiamik oder semikristallinen Dichtungen verwendet. Bereiche der Zusammensetzung in Gewichtsprozent werden nachfolgend angegeben; der Gesamtgchalt aller Oxyde beträgt 100%.The composition of the lead-borate solder glass (including lead-zinc-borate) that is used does not form part of the present invention; it can be a conventional soldering glass, as described in US Pat. No. 3,778,242. It can be selected or modified in such a way that compatible Sehmelz sealing properties are achieved. The particle size of the lead-borate solder asks is not particularly critical to the practice of the present invention. ) cdc conventional particle size distribution can be used, such as described in US Pat. No. 3,778,242. Such lead-borate solder glasses usually have thermal contraction coefficients of approximately 80 to 110 × 10 ⁷ / "(" over the temperature range between the sealing temperature and room temperature. The expansion coefficients can be modified by the use of a filler so that they Expansimixkocffizienlen of the window and against it over / udichteiuk-n ceramic carrier even better approximate. Such glasses are known for the leruelluni! Von ('ilasdichiungen, Cilas-Keiamik or semicrystalline gaskets. Ranges of the composition in weight percent are given below; the total weight of all oxides is 100%.

Oxydoxide Breiter BereichWide range Üblicher BereichUsual area PbOPbO 70-8570-85 75-8575-85 ZnOZnO 0-200-20 2-162-16 Β,Ο₃ Β, Ο ₃ 5-155-15 8-158-15 SiO₂ SiO ₂ 0-100-10 0-50-5 BaOBaO 0-30-3 0-20-2 SnO₂ SnO ₂ 0-50-5 0-20-2

Es können auch andere, herkömmliche Oxyde, die bei der Glasherstellung Verwendung finden, beispielsweise CaO, CuO, Bi₂Oj, Na₂O, K₂O, Li₂O, CdO und Fe₂O₃ enthalten sein. In vielen Fällen sollten diese Bestandteile jedoch nicht verwendet werden; vielmehr sollten solche Zusammensetzungen Verwendung finden, die im wesentlichen aus den oben angeführten Bestandteilen bestehen. Die Transmissionscharakteristik des Lötglases im Ultravioletten spielt dabei keine Rolle.
r> In einigen Fällen werden schwer schmelzbare Füllstoffe verwendet, um den Expansionskoeffizienten und die Schmelzeigenschaften einzustellen, jedes wohlbekannte Material, synthetisch oder natürlich, das dem Fachmann bekannt ist, ist als schwer schmelzbarerIt can also contain other, conventional oxides that are used in glass production, for example CaO, CuO, Bi ₂ Oj, Na ₂ O, K ₂ O, Li ₂ O, CdO and Fe ₂ O ₃ . In many cases, however, these ingredients should not be used; rather, such compositions should be used which consist essentially of the ingredients listed above. The transmission characteristics of the soldering glass in the ultraviolet does not matter.
r> In some cases, refractory fillers are used to adjust the coefficient of expansion and melting properties, any well-known material, synthetic or natural, known to those skilled in the art is considered to be more refractory

«ι Füllstoff für die vorliegende Erfindung verwendbar. Solche schwer schmelzbare Füllstoffe sind beispielsweise Kieselerde, Lithium-Aluminiumsilikate wie /J-Spodumen, Petalit, j3-Eucryptit sowie die Lithium-Aluminiumsilikat-Glaskeramika mit geringer Expansion nach dem«Ι filler can be used for the present invention. Such fillers which are difficult to melt are for example Silica, lithium aluminum silicates such as / J-spodumene, Petalite, j3-eucryptite and lithium aluminum silicate glass ceramics with little expansion after

ji US-Patent 37 88 865 (mit oder ohne Farbstoff),Tonerde, Aluminiumsilikatc, wie Mulüte-Toiie oder andere Tone. Zirkonerde, Zinnoxyd und Zirkon.ji U.S. Patent 3,788,865 (with or without dye), clay, Aluminum silicate, such as mulute toiie or other clays. Zirconia, tin oxide and zircon.

Die Prozentsätze des spezifischen Gewichts, die bei einem bestimmten Lötglas und schwer schmelzbaremThe percentages of specific gravity used for a given solder glass and difficult to melt

(υ Füllstoff tatsächlich verwendet werden, variieren über einen breiten Bereich, je nach der letztendlichen Verwendungsart. Allgemein gesprochen sollte eine ausreichende Menge schwer schmelzbaren Oxyds zugegeben werden, so daß sich die notwendige(υ filler actually used vary over a wide range, depending on the ultimate use. Generally speaking, should be a sufficient amount of difficult-to-melt oxide can be added so that the necessary

4'i Anpassung des Expansionskoeffizienten, die richtigen Fließeigenschaften und die richtige Kristallisationsgcschwindigkeit ergibt. Der normale Zeit-Temperatur-Faktor des Wärme-Dichtungsprozesses wird dabei verringert, während gleichzeitig eine stabile, absolut4'i adjustment of the expansion coefficient, the right ones Flow properties and the correct rate of crystallization results. The normal time-temperature factor of the heat-sealing process is thereby decreased while at the same time stable, absolute

Ίο hermetische, feuchtigkeitsbeständige Dichtung erzieh wird. Üblicherweise geschieht dies im Bereich zwischen 1 und 25 Gcw.-% der Mischung aus Lötglas und schwer schmelzbarem Füllstoff, wobei ungefähr 5 bis ungefähi 20% in den meisten Anwendungsfällcn geeignet ist.Ίο educate hermetic, moisture-proof seal will. This usually occurs in the range between 1 and 25% by weight of the mixture of solder glass and heavy meltable filler, with about 5 to about 20% being suitable in most applications.

■v'i Die Dichtung wird dadurch gebildet, indem eint Schicht aus der Mischung des jweiligen Lötglases um des jeweiligen schwer schmelzbaren Füllstoffes !heimisch aufgeschmolzen wird, während sie sich in engen Kontakt mit dem Fenster und dem keramischen Trägci■ v'i The seal is formed by unifying Layer from the mixture of the respective solder glass of the respective difficult-to-melt filler! is melted at home while it is tight Contact with the window and the ceramic support

iiii befindet. Dies geschieht bei einer Temperatur und übe¹ eine Zeit hinweg, die ausreicht, daß die Mischuii( schmilzt und zu einer stabilen, hermetischen Dichtutij verfließt. Diese besitzt einen thermischen Kontraktions koeffizienten, der geringer ist als der des Lötghises. daiiii is located. This is done at a temperature and practice ¹ is a period of time sufficient that the Mischuii (melts and reflows to form a stable hermetic Dichtutij. This has a coefficient of thermal contraction which is smaller than that of the Lötghises. Da

ii'i anfänglich in der Mischung vorhanden war. Temperalu ren im Bereich zwischen 350" C und ')()()"(" In Zeitintervalle!) zwischen einer Minnie und utigciäh einer Stunde sind typisch für krilalliMcreiule 11 π-ii'i was initially present in the mixture. Temperalu ren in the range between 350 "C and ') () ()" ("In Time intervals!) Between a Minnie and utigciäh one hour are typical for krilalliMcreiule 11 π-

nichlkristallisicrcnde Lölglasc. Niedrigere Temperaturen machen üblicherweise längere Zeitintervalle erforderlich. In der allgemeinen Praxis bilden sich stabile, hermetisch dichte, reproduzierbare Dichtungen in ungefähr 5 bis 30 Minuten bei Temperaturen im Bereich zwischen 350 und 45O⁰C. Die Zeit, während der die Temperatur oberhalb von 400° C liegt, sollte minimal gehalten werden, da eine so hohe Temperatur einen nachteiligen Effekt auf das Speicherelement haben kann. Die sich ergebende Dichtung, die von den Mischungen gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wird, kann glasartig oder nicht glasartig (d. h. kristallin) sein, je nach der Zusammensetzung des Lötglases, der Zeit und der Temperatur des Schmelzvorgangs. Die Blei-Borat-Lötglase, die Zink enthalten, neigen eher zur Kristallisation bei der Schmelzbildung und bilden nicht glasartige Dichtungen. Die Blei-Borat-Lötgläser, die wenig oder kein Zink enthalten, neigen eher dazu, beim Schmelzvorgang glasig zu bleiben.Non-crystallizing Lölglasc. Lower temperatures usually require longer time intervals. In the general practice of forming stable, hermetically sealed, reproducible seals in about 5 to 30 minutes at temperatures ranging between 350 and 45O ⁰ C. The time during which the temperature is above 400 ° C, should be minimized, since such a high temperature can have an adverse effect on the memory element. The resulting seal formed by the compositions of the present invention may be vitreous or non-vitreous (ie, crystalline) depending on the composition of the solder glass, the time and temperature of the melting process. The lead-borate solder glasses, which contain zinc, tend to crystallize when melting and do not form glass-like seals. The lead-borate solder glasses, which contain little or no zinc, tend to remain glassy during the melting process.

Die Mischungen des jeweiligen Lötglases und jeweiligen schwer schmelzbaren Füllstoffes, die in dieser Erfindung Verwendung finden, können auf das Fenster und/oder den keramischen Träger, die miteinander dicht verbunden werden sollen, auf irgendeine herkömmliche Art aufgebracht werden, wie dies im US-Patent 37 78 242 beschrieben ist. Beispiele dieser Verfahren sind Aufsprühen, Siebdrucken, pyrolysierbare Bänder. Um aus diesen Mischungen aufsprühbare Brühen herzustellen, werden sie normalerweise in einem flüssigen organischen Trägerstoff dispergiert, beispielsweise in Alkohol, bis sie eine sprühbare Viskosität erreicht haben. Ein anderes Beispiel für einen Trägerstoff der Brühe ist 1-'/2% Nitrozellulose in Amylacetat oder einem Alpha-Methyl-Styrol-Harz. Es kann auch irgendein herkömmlicher pastenartiger organischer Trägerstoff verwendet werden, mit dem eine Paste gebildet wird. Schließlich können auch herkömmliche Bänder verwendet werden.The mixtures of the respective soldering glass and the respective refractory filler, which are used in This invention can be used on the window and / or the ceramic support that is attached to each other are to be tightly bonded, applied in any conventional manner, such as in the U.S. Patent 3,778,242. Examples of these methods are spraying, screen printing, pyrolyzable Tapes. To make spray-on broths from these mixtures, they are usually combined in one dispersed liquid organic carrier, for example in alcohol, until it has a sprayable viscosity achieved. Another example of a broth carrier is 1 - '/ 2% nitrocellulose in Amyl acetate or an alpha methyl styrene resin. It Any conventional paste-like organic carrier can also be used with the a paste is formed. Finally, conventional tapes can also be used.

Wenn die Mischung aufgebracht ist, wird sie getrocknet und/oder erwärmt, je nach dem bekannten Verfahren. Dabei wird der Trägerstoff verflüchtigt. Dann wird die Mischung gebrannt, wodurch die Dichtung mit oder ohne Kristallisation oder Entglasung erschmolzen wird. Zur Abdichtung und Glasierung eines Anschlußrahmens kann eine Aufwärm- und Abkühlrate von ungefähr 80⁰C pro Minute und mehr verwendet werden, ohne einen thermischen Schock hervorzurufen.When the mixture has been applied, it is dried and / or heated, depending on the known method. The carrier material is volatilized in the process. The mixture is then fired, which melts the seal, with or without crystallization or devitrification. For sealing and glazing of a lead frame, a heating and cooling rate can be from about 80 ⁰ C per minute and more can be used, without causing a thermal shock.

Dieser Hitzezyklus stellt normalerweise eine qualitativ hochwertige Dichtung sicher, ohne daß in den Werkstücken eine nachteilige thermische Spannung hervorgerufen würde.This heat cycle usually ensures a good quality seal without getting into the Workpieces would cause a disadvantageous thermal stress.

Um Glasfcnstcrzusamnicnsctzungen in den angegebenen Bereichen zu erhalten, können sie aus herkömmlichen Ausgangsmatcrialicn für die Glasherstellung erschmolzen und raffiniert werden. Bei diesen Ausgangsmatcrialicn handelt es sich beispielsweise um Sand, Kalkstein, Kalk, Fcldspart und Sodaaschc. Die Wahl des Rohmaterials erfolgt nach ökonomischen Erwägungen; häufig ist es vorteilhaft, Chemikalien mit Lnborgütc zu verwenden, um den Gehalt an unerwünschten Verunreinigungen so gering wie möglich /ti halten.To order glass window assemblies in the specified Areas can be obtained from conventional starting materials for glass production be melted and refined. These starting materials are, for example Sand, limestone, lime, Fcldspart and Sodaaschc. The choice of raw material is based on economic considerations Considerations; It is often advantageous to use chemicals with lnborgütc to reduce the level of undesirable Keep contamination as low as possible / ti.

Die Stoffe zur Herstellung des Glases werden aufgeschmolzen, wobei herkömmliche Glashcrstcllvcrfahrcn Verwendung finden. Diese Verfahren sind beispielsweise das Aufschmelzen in Gas und elektrisch gebrannten öfen bei Temperaturen im Bereich /wischen 1500 und 1600"C. Dies erfolgt über eine Zeit bis zu mehreren Stunden in neutraler oder reduzierender Atmosphäre mit oder ohne Rühren. So werden homogene, von Ausgangsstoffen freie, kornlose Zusammensetzungen erzielt. Die Zusammensetzungen werden ■"> dann gegossen, geformt, gezogen oder in sonstiger Weise auf die erwünschte Fensterkonfiguration gebracht, geschliffen und poliert, um so die erwünschte Oberflächenglätte zu erhalten.The substances used to make the glass are made melted using conventional glass crimping processes Find use. These processes are, for example, gas and electrical melting Fired ovens at temperatures in the range / between 1500 and 1600 "C. This takes place over a period of time up to several hours in a neutral or reducing atmosphere with or without stirring. Be like that homogeneous, grain-free compositions free of raw materials. The compositions are ■ "> then poured, shaped, drawn or otherwise Brought to the desired window configuration, sanded and polished to make the desired one Maintain surface smoothness.

Neutrale oder reduzierende SchmelzatmosphärenNeutral or reducing melt atmospheres

ίο werden gegenüber oxydierenden Atmosphären vorgezogen. Etwa vorhandenes Eisen befindet sich auf diese Weise im Ferro-Zustand anstelle des Ferri-Zustands. Es können jedoch auch oxydierende Amtosphären verwendet werden.ίο are preferred to oxidizing atmospheres. Any iron present is in this way in the Ferro state instead of the Ferri state. It however, oxidizing atmospheres can also be used.

i"i Eine Fenstergröße mit einer Länge von etwa 1,3 cm und gleicher Breite bei einer Dicke von ungefähr 500 bis 2500 μ ist für viele Anwendungsgebiete geeignet. Es versteht sich, daß die Oberflächenglätte des Fensters Einfluß auf die Transmissionseigenschaften für ultraviolettes Licht besitzt. Rohe Oberflächen lassen weniger Licht aufgrund der Oberflächendiffusion durch. Vorzugsweise sollte daher die Oberfläche so glatt wie möglich sein; die Fenster werden üblicherweise mit einem feinen Schleifmittel poliert, um die erwünschtei "i A window size about 1.3 cm in length and the same width with a thickness of approximately 500 to 2500 μ is suitable for many areas of application. It it goes without saying that the surface smoothness of the window influences the transmission properties for ultraviolet Owns light. Raw surfaces let less light through due to surface diffusion. Preferably therefore the surface should be as smooth as possible; the windows are usually with a fine abrasive polished to the desired

.'■> Oberflächenglätte zu erzielen. Beispielsweise erzeugt das Polieren mit einem Silizium-Karbid-Schleifpapicr, Körnung 240, eine Oberfläche mit einer durchschnittlichen Rauhigkeit im Bereich zwischen 25 und 250 nm. Dieser Rauhigkeitswert bezeichnet den Höhenunterschied zwischen den Gipfeln und Tälern der Oberfläche. Wenn Ziehverfahren verwendet werden, werden zur Erzielung der erwünschten Oberflächengüte häufig keine Poliervorgänge benötigt.. '■> to achieve surface smoothness. For example, generated polishing with a silicon carbide abrasive paper, grit 240, a surface with an average Roughness in the range between 25 and 250 nm. This roughness value describes the height difference between the peaks and valleys of the surface. If drawing processes are used, the Achieving the desired surface quality often does not require any polishing processes.

Die folgenden Beispiele zeigen im Detail, wie dasThe following examples show in detail how that

!"> oben beschriebene Gerät hergestellt und zusammengebaut wird. Die angegebenen Teile sind jeweils Gewichtsteile, alle Prozentsätze sind Gewichtsprozentsätze und alle Temperaturen sind in "C angegeben soweit nichts anderes gesagt ist. In einigen Fällen ergibt die Summe der angegebenen Glaszusammensetzung nicht exakt 100%; dies beruht auf analytischer Variationen.! "> device described above manufactured and assembled will. The parts given are in each case parts by weight, all percentages are percentages by weight and all temperatures are given in "C" unless otherwise stated. In some cases results the sum of the specified glass composition is not exactly 100%; this is based on analytical Variations.

Beispiel 1example 1

Ein Natrium-Kalk-Kieselerdcglas mit der Zusammcr setzungA sodium-lime-silica glass with the composition settlement

Bestandteilcomponent

Gcw.-^u/oGcw.- ^u / o

SiOj
Al-Ο,
Na₃O
CaOSiOj
Al-Ο,
Na ₃ O
CaO

73,373.3

1,71.7

13,513.5

11.511.5

wird aus Kieselerde, Tonerde, Natriumkarbonat u
Kal/.iumkarbonal in Laborgüle durch Aufschmcl/
und Raffinicrung in einem schwer schmelzbaren Ticj
bei einer Temperatur /wischen 1500 und IbOO
hergestellt. Dies dauert einige Stunden, wobei gclcge
lieh gerührt wird, bis sich ein homogenes, ausgangssu
freies, kornfrcics, klares Glas gebildet hat. Das G
wird dann zu einem kleinen Barren gegossen und
Zimmertemperatur abgekühlt. Das Glas besitzt
folgenden Eigenschaften:is made from silica, alumina, sodium carbonate u
Potassium / .ium carbon in the laboratory gule by means of
and refining in a hard-to-melt ticj
at a temperature between 1500 and IbOO
manufactured. This takes a few hours, with gclcge
borrowed is stirred until a homogeneous, starting u
clear, grain frcics, clear glass. The G
is then poured into a small ingot and
Cooled down to room temperature. The glass owns
following properties:

709 b5(709 b5 (

Verflüssigungsiemperatur: 1013"C;Condensing temperature: 1013 "C;

Temperatur, bei welcher derTemperature at which the

Logarithmus der ViskositätLogarithm of the viscosity

ing/cms 13,4 beträgt: 551 "C;ing / cms 13.4 is: 551 "C;

Fasererweichungspunkt: 731 "C; ;Fiber softening point: 731 "C ;;

Dichte: 2.491 g/cm¹;Density: 2,491 g / cm ¹ ;

Thermischer ExpaiisionskoeffizientThermal expansion coefficient

(0-300⁰C): 85,9 · 10 '/"C.(0-300 ⁰ C): 85.9 x 10 '/ "C.

Kleine Fenster mit den Abmessungen etwa 1,3 cm χ 1.3 cm χ 875 bis 1000 μ werden aus dem Barren mit einer Diamantsäge herausgeschnitten. Die Fensterflächen werden mit einem Siliziumkarbid-Schleifpapier der Körnung 240 glattgeschliffen, wobei sich eine Oberflächenrauhigkeit von ungefähr 250 nm ergibt.Small windows with the dimensions about 1.3 cm 1.3 cm χ 875 to 1000 μ are made from the Ingot cut out with a diamond saw. The window surfaces are covered with a silicon carbide sandpaper 240 grit sanded smooth, with a surface roughness of approximately 250 nm results.

Die Transmissionseigensehaften dieses Fensters und der anderen Fenster der Beispiele für ultraviolettes Licht wurden mit einem Beckman-Spektrophotometer ermittelt und sind in den nachfolgenden Tabellen angegeben. Das Glasfenster wird in einen Anschlußrah- .'ii men unter Verwendung einer Kovar-Metallflachdichtung und eines Expoxydharz-Klebstoffs dicht eingefügt.wie dies in F i g. 2 gezeigt ist. Der Anschlußrahmen wird elektronisch programmiert und mit ultravioletter Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen ungefähr _>ί 230 und ungefähr 350 nm gelöscht, wie dies oben beschrieben wurde. Hervorragende Resultate werden erzielt. Die verwendete Ultraviolettlampe ist eine Lampe mit hoher Intensität, die Strahlung bei ungefährThe transmission properties of this window and the other windows of the examples for ultraviolet Lights were determined with a Beckman spectrophotometer and are in the tables below specified. The glass window is in a connecting frame .'ii using a Kovar metal flat gasket and an epoxy resin adhesive, as shown in FIG. 2 is shown. The lead frame is programmed electronically and with ultraviolet Radiation in the wavelength range between approximately _> ί 230 and approximately 350 nm erased as described above. Excellent results will be achieved. The ultraviolet lamp used is a high intensity lamp that emits radiation at about

250 nm emittiert. Die Dichtung ist sehr stabil um dauerhaft.250 nm emitted. The seal is very strong to last.

Bei einer anderen Ausführungsform wird eine dünni metallische Goldschicht durch Siebdrucken auf de Glasfensterfläche aufgebracht, wie dies oben beschrie ben wurde. Sie liegt dabei über einer Fläche, wie dies ii der Zeichnung angegeben ist. Der Anschlußruhmei wird wie oben beschrieben zusammengebaut; ähnlich« Resultate werden erzielt.In another embodiment, a thin metallic gold layer is applied to the glass window surface by screen printing, as described above. It lies over an area as indicated in the drawing. The union fame is assembled as described above; similar « Results are achieved.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird eil Glasfenster, das nach dem oben beschriebenen Verfah ren hergestellt wurde, mit der Kovar-Metallflachdich tung dicht unter Verwendung eines Lötglases nach dei oben beschriebenen Schmelz-Dichtverfahren verbun den. Dieser Versuch zeigt, daß eine Lötglasdichtunj zusammen mit der Kovar-Flachdichtung verwende werden kann, wenn dies erwünscht ist. Dies ist jedocl nicht üblich.In a further embodiment, a glass window, which is made according to the method described above ren was made with the Kovar metal flat plate tion tightly using a soldering glass according to dei the melt-sealing process described above verbun the. This experiment shows that a solder glass seal can be used together with the Kovar flat gasket if desired. However, this is not common.

Der sich ergebende Anschlußrahmen wird elektro nisch programmiert und mit ultraviolettem Lieh gelöscht, wie oben beschrieben wurde.The resulting lead frame is programmed electronically and with ultraviolet Lieh deleted as described above.

Ähnliche Resultate werden erzielt. Die Dichtung is sehr stabil und dauerhaft.Similar results are obtained. The seal is very stable and durable.

Beispiele 2-6Examples 2-6

Um die Grundzüge der vorliegenden Erfindung weiter zu demonstrieren, wurden die folgendet Glaszusammensetzungen hergestellt und zu Fenstern wie oben beschrieben, geformt:To further demonstrate the principles of the present invention, the following were made Glass compositions made and shaped into windows as described above:

Tabelle
BestandteilTabel
component

Beispiel
2example
2

Thermischer ExpansionskoeffizientThermal expansion coefficient

Temperatur, bei welcher der logTemperature at which the log

der Viskosität 13,4 ist
% Ultraviolett-Transmission beithe viscosity is 13.4
% Ultraviolet transmission at

225 nm225 nm

250 nm250 nm

275 nm275 nm

300 nm300 nm

325 nm325 nm

10'10 '

74,374.3

1,71.7

11,511.5

12,512.5

81,781.7

571"571 "

55
74
82
87
88
8855
74
82
87
88
88

572" C572 "C

73,373.3

1,71.7

10,510.5

12,512.5

2,02.0

81,381.3

568"568 "

54
67
79
86
88
8854
67
79
86
88
88

73,373.3

1,71.7

13,513.5

11,511.5

80,880.8

583°583 °

56 76 85 90 92 9256 76 85 90 92 92

73,373.3

1,71.7

12,512.5

11,511.5

1,01.0

82,382.3

577°C577 ° C

67 77 85 90 91 9167 77 85 90 91 91

Die (ilasfeiiMer der Beispiele werden direkt .ml die Aiischlußrahmeri, wie oben beschrieben, unter Verwendung ties Lötglas-Dichtverfahrens ohne /usät/liche Metallflaeluliclitung aufgedichtel. Beim elektronischen l'iogrammieren tiiul Löschen des Speicherelement¹, werden ähnliche Resultate er/iell. Das Glas nach Beispiel 4 besitzt unbedeutende optische Fehler, die als »Schlieren« bekannt sind.The elements of the examples are sealed directly onto the closing frames, as described above, using the solder glass sealing process without any external metal lead. When the memory element ^{1 is} electronically programmed to erase the memory element 1, similar results are obtained. The glass according to Example 4 has insignificant optical defects known as "streaks".

/ti Koniroll/wecken wird die Transmission einer Quai/probe mil dem Glaslenster nach Beispiel 1 bei ähnlicher Dicke über den gesamten Ullraviolellbereii'h verglichen. Das Glas nach Beispiel I einhält nach dem Ergebnis tier Analyse 4 ppm Gcsamlanlcil Eisen als le'O₁. Ein weiterer Vergleich erfolgt mit einem Natrium-Kalk-Kiesel-. de-G las entsprechender l)ifk( mit den angegebenen Mengen l'e.Oi./ ti Koniroll / awaken the transmission of a Quai / sample with the glass window according to Example 1 with a similar thickness over the entire Ullraviolellbereii'h is compared. According to the results of the analysis, the glass according to Example I contains 4 ppm of samlanlcil iron as le'O ₁ . Another comparison is made with a sodium-lime-silica. de-G las corresponding l) ifk (with the specified quantities l'e.Oi.

Wellenlänge
in mnwavelength
in mn

190
200
205
210
220
2 30190
200
205
210
220
2 30

67
74
77
80
86
8767
74
77
80
86
87

Beispiel 1 % Transmission (iliisplalle Example 1 % transmission (iliisplalle

27
52
6627
52
66

!■oil selzimg! ■ oil selzimg OiiarzOiiarz Beispiel IExample I. "/,. Transmis"/,. Transmis Λ1.1Ι,Λ1.1Ι, Wclk-nWclk-n länyelong (ilasplaitc.(ilasplaitc. (ilasplall(ilasplall in mnin mn O.(M4"/n
IV. .-OiO. (M4 "/ n
IV. -Oi O.Obh'liiO. Obh'lii 8989 7777 <1<1 250250 9191 8484 < ι<ι < 1<1 275275 9191 8888 1717th 1414th 300300 9292 8989 6767 6868 325325 9393 9090 8484 8787 350350

Die Ablesung <1% bedeiuel
linie des lnsirunients.The reading is less than 1%
line of the insirunient.

im wesentlichen die Cirund-essentially the circular

UesiandieilUesiandieil Ciew.-%Ciew .-% SiO,SiO, 68,968.9 Λ U)₁ Λ U) ₁ 6,66.6 Na_:()Well _: () 6,06.0 Li .0Li .0 2,92.9 CaOCaO 7,27.2 UaOUaO 5,05.0 IK),IK), 3,43.4

Das Glas hat die folgenden Ligenschaften:The glass has the following properties:

Temperatur, bei welcher derTemperature at which the

Logarithmus der ViskositätLogarithm of the viscosity

in g/cm s 1 3,4 betrügt: 515"C;in g / cm s 1 3.4 is: 515 "C;

Tempera im-, bei der derTempera im-, at which the

1 .ogarilhmus der Viskosität1 .ogarilhmus of viscosity

in g/cm s 14,5 beträgt: 47(V¹C;in g / cm s 14.5 is: 47 (V ¹ C;

1 hermischer Expansionskoeffizicni1 thermal expansion coefficient

(0 bis 300 C): 70,7 ■ IO 'V¹C.(0 to 300 C): 70.7 ■ IO 'V ¹ C.

Das auf diese Weise hergestellte, geschmolzene (»las wird in eine rechteckige Stange gegossen, deren Abmessungen ungefähr 81 cm χ 15,6 cm χ 1,6 cm be trugen. Der Querschnitt wird dann auf 15.2·) χ 1,5 cm mit einem Blanchard-Schleifer und einem Diamanirad der Körnung 120 präzisionsgcsehliffen. Dann werden die !'lachen der Stangen mil einem Diamanirad der Körnung 210 poliert.The melted (»read is poured into a rectangular bar, the dimensions of which are approximately 81 cm 15.6 cm 1.6 cm carried. The cross-section is then 15.2 ·) χ 1.5 cm with a Blanchard grinder and a diamond wheel 120 grit precision ground. Then will die! 'laugh the rods polished with a 210 grit diamond wheel.

Die Stange wird dann langsam durch einen Ölen abgesenkt; sie wird erweicht, indem sie auf eine Temperatur erwärmt wird, bei welcher der Logarithmus der Viskosität des Glases in g/cm s ungefähr 5 bis 6 ist. Das Unterteil der Stange wird dann langsam nach unten durch einen Sat/, automatisch geregelter Rollen gezogen. Auf diese Weise .wird ein kontinuierlicher Glasstreifen mit einer Breite von 1,27 cm einer Dicke von 0,09 cm und einer Oberflächenrauhigkeit von ungefähr 100 um gezogen. Der resultierende Glassueifen wird dann in Einzelabschnitie der Lange 1,27 cm geschnitten, wodurch die Fenster entstehen.The rod is then slowly oiled through lowered; it is softened by heating it to a temperature at which the logarithm the viscosity of the glass in g / cm s is approximately 5 to 6. The bottom of the bar will then slowly move down pulled by a satellite /, automatically regulated roles. In this way .will be a continuous Glass strips 1.27 cm wide, 0.09 cm thick and with a surface roughness of about 100 µm pulled. The resulting glass soap is then 1.27 cm long in individual sections cut, creating the windows.

Die Ultra violet t-Transmissionseigenschaiten der Fenster sind folgende:The ultra violet t transmission properties of the Windows are as follows:

Die obigen Daten zeigen, daß Quarz im kurzen Ultraviolett-Wellenlängenbereich sehr viel stärker durchlassig ist; dennoch benehmen sich die Glasfenster gemäß der vorliegenden Erfindung recht zufriedenstellend, was die Ultravioleii-Lösehbarkeit in der Anwendung bei Festwertspeichern betrifft. Außerdem neigen Anschlußrahmen, die mit Quarzfenstern versehen sind, stärker zur Verschlechterung und zum Ausfall beim Programmieren und Wiederprogrammicrcn, als dies die Anschlußrahmen gemäß der vorliegenden Erfindung tun.The above data show that quartz is much stronger in the short ultraviolet wavelength range is permeable; nevertheless the glass windows behave according to the present invention quite satisfactory in terms of ultraviolet ion solubility in use in the case of read-only memories. In addition, lead frames that are provided with quartz windows tend to more to programming and reprogramming degradation and failure than this Do lead frames according to the present invention.

Die Eisenoxyd enthaltenden Glasplattenproben lassen nicht ausreichend ultraviolettes Licht durch, um als Festwertspeieher-Fensiicr eingesetzt werden zu können.The glass plate samples containing iron oxide do not transmit sufficient ultraviolet light to be used as Fixed-value storage window can be used.

Beispiel 7Example 7

Dieses Beispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Ein Natrium-Kalk-Kieselerdeglas mit der unten angegebenen Zusammensetzung und den unten aufgeführten Eigenschaften wird aus herkömmlichen Ausgangsstoffen nach dem Verfahren von Beispiel 1 erschmolzen.This example represents a preferred embodiment of the invention. A sodium-lime-silica glass with the composition given below and the properties given below is made from conventional starting materials by the method of Example 1 melted.

Wellenlänge in mnWavelength in mn Transmission in %Transmission in% 225225 5454 250250 6969 275275 7979 300300 8686 325325 8888 350350 8888

Diese Fenster werden dann in einen Anschlußrahmen unter Verwendung einer Lötglasdichtung, wie in Fig. 1 gezeigt, jedoch ohne die wahlweise Metallflachdiehliing, hermelisch eingefügt. Der keramische Trüger ist Aluminiumoxyd elektronischer Gütesiufe mit einem thermischen Expansionskoeffizienten von 70 · IO '/"C (0 bis 300"C).These windows are then assembled into a lead frame using a solder glass gasket, as in FIG shown, but without the optional metal flat die, Hermelically inserted. The ceramic carrier is electronic grade aluminum oxide with a thermal expansion coefficient of 70 · IO '/ "C (0 to 300" C).

Die hermetische Dichtung wird aus einer Mischung aus partikuliertem Bleit-Borat-Lötglas und partikuliertem Beta-Eucryptit-Füllstoff gebildet. Die Mischung umfaßt 85 Gew.-Teile Lötglas auf 15 Gew.-Teile Beta-Eucrypiit. Das Lötglas hat die Zusammensetzung:The hermetic seal is made from a mixture of particulate lead borate soldering glass and particulate Beta-eucryptite filler formed. The mixture comprises 85 parts by weight of solder glass to 15 parts by weight Beta eucrypitol. The solder glass has the composition:

UesiandieileUesiandieile 84,184.1 PbOPbO 12,312.3 BjO ,BjO, 2.72.7 ZnOZnO 0,40.4 SiO..SiO .. 0.50.5 BaOBaO

Eine Dichlpasie wird hergestellt, indem ungefähr 89 Teile der Lötglasmischiing mit 11 Teilen eines flüchtigen organischen Bindemittels vermischt werden. Das organische Bindemittel umfaßt 30 Gew.-Teile Alpha-Methyl-Styrolharz und 70 Teile Terpinöl.Dichlpasia is created by doing about 89 Parts of the solder glass mixture with 11 parts of a volatile organic binder are mixed. The organic binder comprises 30 parts by weight of alpha-methyl-styrene resin and 70 parts of terpin oil.

Eine dünne Schicht der Schichtpaste wird durch Siebdrücken auf den Fensierumfang aufgebracht. Die Paste wird gebrannt, indem auf eine Temperatur vor 400"C ungefähr 14 Minuten lang erhitzt und danach au Zimmertemperatur abgekühlt wird.A thin layer of the layer paste is applied to the circumference of the window by screen printing. the Paste is fired by heating to a temperature before 400 "C for about 14 minutes and then au Room temperature is cooled.

Das Fenster besitzt eine um den Umfang verlaul'endi geschmolzene oder glasierte Leiste aus I.olglas, welch« der I lache entspricht, die als Dichlschichl 15 am Fensle lh in der Zeichnung dargestellt ist. Eine kürzen Erhilzungszeitdaner (beispielsweise 2 bis 5 Minuten kanu für diesen (ilaskrsehrill ebenfalls verwende werden.The window has a sloping circumference melted or glazed bar made of oil glass, which " which corresponds to I lache, which is called Dichlschichl 15 am Fensle lh is shown in the drawing. A shorter recovery time (e.g. 2 to 5 minutes canoe for this (ilaskrsehrill also use will.

Das glasierte Fenster \uiil über dein Hohlraum de keramischen Trägers wie in der Zeichnung gezcig angebracht; es erfolgt eine Sclimclzdiehliing durch ein 28niinülige Erwärmung auf 'U)O¹C'. Ein Fenster wir gegen den keramischen Träger abgedichtet, indem di l.ötglaspaste sowohl auf das Fenster als auch auf de keramischen Träger aufgebracht wird; beide IViI werden gebrannt und glasiert. Danach wird das glasiert Fenster auf die glasierte Flüche am keramischen Trag«.The glazed window is placed over the cavity of the ceramic support as shown in the drawing; There is a cooling down by heating for 28 minutes to 'U) O ¹ C'. A window is sealed against the ceramic carrier by applying di l.ötglaspaste to both the window and the ceramic carrier; both IViI are fired and glazed. Then the glazed window is placed on the glazed curses on the ceramic support.

Beispiel 8Example 8

Die Verfahren nach Beispiel 7 werden wiederholt mit der Ausnahme, daß das Glasfenster eine geringfügig andere Zusammensetzung besitzt. Der thermische Expansionskoeffizient beträgt 72 · 10~⁷/^oC. Die Zusammensetzung des Glases ist wie folgt:The procedures of Example 7 are repeated with the exception that the glass window has a slightly different composition. The coefficient of thermal expansion is 72 · 10 ~ ⁷ / ^o C. The composition of the glass is as follows:

aufgebracht; es folgt eine Fusionsdichtung durch Hminütige Erwärmung auf 400°C. Die Dichtutig besitzt einen thermischen Expansionskoeffizienten von ungefähr75bis77 · 10^;/°C.applied; This is followed by a fusion seal by heating it for 1 minute to 400 ° C. The seal has a coefficient of thermal expansion of approximately 75 to 77 x 10 ^; / ° C.

Der sich ergebende AnschluBrahmen wird zyklischen -, >Vä'rmetests ausgesetzt. Diese erfolgen zwischen -65°C und +200°C. Die Dichtheit des Rahmens wird vor und nach dem thermischen Zyklus mittels Fluorkohlenstoff-Leckteüts und Helium-Lecksuche gemessen. Vier Anschlußrahmen werden getestet; keiner m überschritt eine Helium-Leckrate von 1 · 10"CmVSeC.The resulting connection frame is cyclical -, > Vä'rmetests suspended. These take place between -65 ° C and + 200 ° C. The tightness of the frame is made before and after the thermal cycle Fluorocarbon leakage and helium leak detection measured. Four lead frames are tested; none m exceeded a helium leak rate of 1 x 10 6 "CmVSeC.

Einundzwanzig weitere Anschlußrahmen werden hergestellt und wie oben getestet, mit der Ausnahme, daß der thermische Zyklus zwischen — 65°C und -t-150°C stattfindet. Ähnliche Testergebnisse werden r, erzielt.Twenty-one more lead frames are made and tested as above, with the exception of that the thermal cycle takes place between -65 ° C and -t-150 ° C. Similar test results will r achieved.

Eine weitere Probe wird wie oben beschrieben hergestellt, wobei ein Keramikträger mit einem thermischen Expansionskoeffizienten von 50 · 10 ⁷/"C (0 bis 300⁰C) verwendet wird. Sie wird, wie oben beschrieben, getestet, wobei der thermische Zyklus zwischen -65° C und 150°C liegt. Die Probe besitzt eine Leckrate von ungefähr 3 · 10'⁷cm³/sec, was für den vorgesehenen Verwendungszweck hinreichend dicht ist.Another sample is produced as described above, using a ceramic carrier with a thermal expansion coefficient of 50 · 10 ⁷ / "C (0 to 300 ⁰ C). It is tested as described above, with the thermal cycle between -65 ° C. and 150 ° C. The sample has a leak rate of approximately 3 · 10 ⁷ cm ³ / sec, which is sufficiently tight for the intended use.

Die resultierenden Anschlußrahmen sind zur Verwen- r, dung bei Festwertspeichern geeignet. Die Dichtungen sind undurchlässig, recht stabil und dauerhaft.The resulting lead frames can be used suitable for read-only memories. The seals are impermeable, quite stable and durable.

Bestandteilcomponent

SiO₂ SiO ₂

AI₂OjAI ₂ Oj

Na₂O
CaONa ₂ O
CaO

Gew.-%Wt%

69,369.3

3,73.7

9,5 11,59.5 11.5

6,06.0

Man erhält einen geeigneten Anschlußrahmen.A suitable lead frame is obtained.

Die Verfahren nach Beispiel 7 werden außerdem mit einem Fenster der unten angegebenen Zusammensetzung wiederholt; man erhält einen geeigneten Anschlußrahmen; The procedures of Example 7 are also followed with a window of the composition given below repeated; a suitable lead frame is obtained;

Bestandteilcomponent Gew.-%Wt% SiO₂ SiO ₂ 72,372.3 ZrO₂ ZrO ₂ 2,02.0 AIOjAIOj 3,43.4 MgOMgO 4,04.0 CaOCaO 9,49.4 Li₂OLi ₂ O 0,50.5 Na₂ONa ₂ O 8,38.3

Weitere geeignete Fensterglaszusammensetzungen sind:Other suitable window glass compositions are:

Bestandteil Gew.-»Component by weight »

soso

SiOjSiOj Expansions-Expansion 68,168.1 69,369.3 AUOiAUOi 10⁷/°C10 ⁷ / ° C 1,81.8 3,73.7 CaOCaO 6,76.7 11,511.5 Na₂ONa ₂ O 12,212.2 9,59.5 B₂OjB ₂ Oj 11,011.0 6,06.0 ThermischerThermal koeffizient ·coefficient 7676 7171

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektronisches programmierbares Speicher-Chip, das in einem Hohlraum eines Anschlußrah- '. mens aus einem keramischen Träger angeordnet ist und auf intensive Ultraviolettstrahlung anspricht, so daß die gespeicherte Information gelöscht wird, mit einer elektrischen Adressier verdrahtung, die vom Träger getragen wird und mit dem Speicher-Chip κι verbunden ist, mit einem für ultraviolette Strahlung durchlässigen und oberhalb des Hohlraums dicht angebrachten Fenster, αadurch gekennzeichnet, daß das Fenster ein homogenes Natrium-Kalk-Kieselerde-Glas ist mit einer Ultra- π violetttransmission von mindestens ungefähr 30% bei 250 nm und umfaßt:1. Electronic programmable memory chip, which is in a cavity of a lead- '. mens is arranged from a ceramic carrier and responds to intense ultraviolet radiation, so that the stored information is erased, with an electrical addressing wiring that from Carrier is worn and is connected to the memory chip κι, with one for ultraviolet radiation permeable windows tightly attached above the cavity, characterized by that the window is a homogeneous sodium-lime-silica glass with an ultra-π violet transmission of at least about 30% at 250 nm and includes: