DE3304215A1

DE3304215A1 - Keramikgehaeuse fuer einen hybridschaltkreis

Info

Publication number: DE3304215A1
Application number: DE19833304215
Authority: DE
Inventors: Jan berwil Hrejsa; Hans Unterägeri Muntwyler; Gernot El.Ing. Schneider (grad), Baar
Original assignee: Landis and Gyr AG; LGZ Landis and Gyr Zug AG
Current assignee: Siemens Building Technologies AG; Landis and Gyr AG
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1984-07-26
Also published as: CH660258A5

Description

Keramikgehäuse für einen Hybridschaltkreis
Keramikgehäuse' für einen Hybridschaltkreis Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für einen Hybridschaltkreis der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art.
Es ist ein Keramikgehäuse dieser Art bekannt (Analog Dialogue 15-2 1981, S.8), bei dem das Keramiksubstrat aus mehreren Keramikschichten besteht, die mit Dickfi Im-Metat Imustern versehen sind. Die elektrischen Anschlüsse sind auf nicht näher beschriebene Weise seitlich aus dem Substrat und damit aus dem Gehäuse herausgeführt. Auch die Art der Verbindung von Substrat und Gehäusedeckel ist nicht beschrieben.
Ferner ist ein Keramikgehäuse bekannt (EP-A 37 301), bei dem die miteinander zu verbindenden Gehäuseteile metallisiert und sodann verlötet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch einen besonders einfachen Aufbau und hohe Dichtigkeit auszeichnet und bei dem die elektrischen Anschlüsse auf einfache, kostensparende und sichere Weise aus dem Gehäuse herausgeführt sind.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs aufgeführten Merkmale.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Substrat in der Draufsicht, Fig. 2 ein Gehäuse im Schnitt, Fig, 3 eine Teildarstellung des Gehäuses vor dem Verlöten und Fig. 4 eine Verbincuri###tr-tte zwischen Substrat und Gehäusedeckel in stark vergrösserter Schnittdarstellung.
In den Fig. 1 bis 3 bedeutet 1 ein Substrat, das aus einer einzigen ebenen Keramikplatte besteht und sowohl als Substrat für einen nicht dargestellten Hybridschaltkreis als auch als Gehäuseboden dient. Ein einteiliger Gehäusedeckel 2 besitzt eine Deckelwand 3 und vier Seitenwände 4. Auf mindestens einer Seite, im dargestellten Beispiel auf der rechten Seite der Fig. 2, ragt das Substrat 1 um einige Millimeter über den Gehäusedeckel 2 hinaus, auf den übrigen Seiten sind die Kanten des Substrates 1 und die Aussenflächen der Seitenwände 4 annähernd bündig. Unmittelbar auf dem Substrat 1, und zwar auf dessen dem Gehäusedeckel 2 zugewandten Oberfläche, sind metallische Leiterbahnen 5 aufgetragen, die im innern des Gehäuses zu dem auf dem Substrat 1 aufgebauten Hybridschaltkreis führen, zwischen dem Substrat 1 und dem Gehäusedeckel 2 aus dem Gehäuse herausführt sind und dort auf dem verlängerten Teil des Substrates 1 als frei zugängliche elektrische Anschlüsse 6 dienen.
Im Bereich der Stirnflächen der Seitenwände 4 sind die Leiterbahnen 5 sowie die nicht mit Leiterbahnen belegte Oberfläche des Substrates 1 mit einer Glasschicht 7 beschichtet, welche auch die Zwischenräume zwischen benachbarten Leiterbahnen 5 ausfüllt und eine mindestens annähernd ebene Oberfläche aufweist. Auf diese Glasschicht 7 ist eine in sich geschlossene, rechteckförmige Metallbahn 8 aufgetragen, die eine typische Breite von 1 mm aufweist. Eine gleiche Metallbahn 9 ist auf die Stirnflächen der Seitenwände 4 aufgetragen. Die beiden Metallbahnen 8,9 liegen deckungsgleich übereinander und sind mittels eines Metall-Lotes (Lötzinn) miteinander verlötet. Die Lötverbindung gewährleistet eine hohe Dichtigkeit des Gehäuses.
Das Zusammen töten der beiden Metallbahnen 8,9 erfolgt z.B.
mittels einer Lötpaste 10 (Fig. 3), die auf die eine der beiden Metallbahnen 8,9 aufgetragen wird. Der Lötvorgang erfordert keine zu hohen Temperaturen, die für wärmeempfindliche Bauelemente des Hybridschaltkreises schädlich sein könnten. Beispiels- weise können beim Lötvorgang das Substrat 1 auf etwa 1500 und der Gehäusedeckel 2 im Bereich der Seitenwände 4 mittels eines kurzen Wärmeimpulses lokal auf etwa 250° erhitzt werden, so dass die Temperatur des Hybridschaltkreises den Wert von etwa 150° nicht wesentlich übersteigt und z.B. auch wärmeempfindstiche passive Bauelemente wie gewickelte Spulen mit Kunststoff-Spulenkörpern nicht beschädigt werden.
Das Auftragen der Leiterbahnen 5, der Glasschicht 7, der Metallbahnen 8,9 und der Lötpaste 10 erfolgt im Dickfilm-Siebdruckverfahren. Als Material für die Leiterbahnen 5 und die Metallbahnen 8,9 eignet sich vorteilhaft Palladium-Silber oder Gold. Die typische Dicke dieser Leiter- bzw. Metallbahnen beträgt 10 Mikron.
Gemäss der Fig. 4 besteht die Glasschicht 7 vorteilhaft aus drei Einzelschichten 7a, 7b und 7c. Die Einzelschicht 7a ist etwa gleich dick wie die Leiterbahnen 5 und ist im Bereich der Seitenwände 4 auf die nicht mit Leiterbahnen belegte Oberfläche des Substrates 1 aufgetragen. Die beiden Einzelschichten 7b und 7c mit einer typischen Dicke von 10 Mikron sorgen für eine zuverlässige Strom-Barriere zwischen den Leiterbahnen 5 und der Metallbahn 8. Das Metall-Lot zwischen den Metallbahnen 8,9 ist in der Fig. 4 mit 11 bezeichnet und besitzt eine typische Dicke von einigen Mikron.
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Claims

Patentanspruch Gehäuse für einen Hybridschaltkreis, mit einem als Gehäuseboden dienenden Substrat aus Keramik, auf dem der Hybridschaltkreis aufgebaut ist, mit einem Gehäusedeckel aus Keramik, der eine Deckelwand und Seitenwände aufweist, und mit elektrischen Anschtüssen, welche seitlich aus dem Gehäuse herausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlüsse (6) durch auf der Oberfläche des Substrates (1) angeordnete Leitbahnen (5) gebildet sind, dass diese Leitbahnen (5) im Bereich der Stirnflächen der Seitenwände (4) mit einer Glasschicht (7; 7a, 7b, 7c,) beschichtet sind, welche auch die Zwischenräume zwischen benachbarten Leitbahnen (5) ausfüllt und eine ebene Oberfläche aufweist, dass auf die Glasschicht (7) eine erste, in sich geschlossene Metallbahn (8) und auf die Stirnflächen der Seitenwände (4) eine zweite, in sich geschlossene Metallbahn (9) aufgetragen ist und dass die beiden Metaltbahnen (8;9) deckungsgleich übereinanderliegen und miteinander verlötet sind.