DE3527818A1 - Gehaeuse fuer einen hybridschaltkreis - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse aus Metall für einen
Hybridschaltkreis, das aus einem Gehäuseboden, senkrecht
zu dem Kontaktstifte reihenweise im Randbereich isoliert
hindurchgeführt sind, und einem zu diesem passenden
hermetisch verschließbaren, tiefgezogenen Gehäusedeckel
besteht.
Es sind Gehäuse für Hybridschaltkreise bekannt, die ei
nen ebenen Boden haben, so daß ein darauf zu befestigen
der Hybridschaltkreis, der aus einem Schaltkreisträger,
der eine Leiterplatte, ein Dünn- /oder Dickschichtsub
strat ist, mit darauf befestigten Bauelementen besteht,
nur auf seiner, dem Gehäusedeckel zugewandten Seite, mit
Bauelementen bestückt sein kann.
Es ist weiterhin bekannt, beidseitig bestückte Hybrid
schaltkreise in einem Abstand zum Gehäuseboden zu mon
tieren, wobei jedoch ein verminderter Wärmeübergang vom
Schaltungsträger zum Gehäuse als auch erhöhte Seiten-
und Höhentoleranzen zwischen den Kontaktstellen auf dem
Schaltungsträger und den damit zu verbindenden Kontakt
stiften auftreten, was die Verbindungstechnik, insbes.
eine Bondtechnik, d. h. eine Verbindungstechnik mit
punktgeschweißten, dünnen Drähten, erschwert. Für diese
Art der Anordnung der Hybridschaltkreise sind auch Ge
häuse bekannt, deren Böden tiefgezogen sind, bei denen
die Kontaktstifte im tiefliegenden Bodenbereich einge
setzt sind und deren Randbereich senkrecht dazu außer
halb der Stiftreihen hochstehend ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Gehäuse für einen Hy
bridschaltkreis zu offenbaren, das einfach herzustellen
ist und in dem ein beidseitig bestückter Schaltungsträ
ger mit verbessertem Wärmeübergang zum Gehäuse und mit
verringerten Toleranzen zwischen den Kontaktstellen auf
der Schaltung und den entsprechenden Kontaktstiften an
zuordnen ist.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Gehäusebo
den nur in einem Innenbereich, der zwischen dem Randbe
reich, durch den die Kontaktstifte geführt sind, liegt,
tiefgezogen um etwas mehr als eine Bauelementhöhe abge
senkt ist.
Ein weiterer Vorteil der Ausgestaltung nach der Erfin
dung ist es, daß durch die Gestaltung des abgesenkten
Bodenbereiches eine Erhöhung der Biegesteifigkeit des
Gehäusebodens im Vergleich zu einem gleich dicken, ebe
nen Boden gegeben ist. Dadurch ist es vorteilhaft mög
lich, die Dicke und damit das Gewicht des Gehäusebodens
erheblich gegenüber bekannten Gehäusen zu verringern,
was insbes. bei der Verwendung in flugtechnischem Gerät
wegen der Gewichtseinsparung bedeutsam ist.
Für ein Gerät, daß aus mehreren Hybridschaltkreisen auf
gebaut ist, ergibt sich darüberhinaus, dadurch daß die
eingebauten Hybridschaltkreisträger doppelseitig be
stückt sind, insgesamt eine Reduzierung der Anzahl
der Gehäuse, und deren Platz zur Unterbringung auf
Schaltungsträgern kann erheblich verringert werden, was
u. a. Herstellkosten, Material, Platz und Gewicht er
spart.
Weiterhin ergibt sich der Vorteil der Zugänglichkeit der
Kontaktstifte zu Prüfzwecken von den Seiten, wenn das
Gehäuse in eine Schaltkarte eingebaut ist. Weil die
Randzone, in der sich die Kontaktstifte befinden, um die
Tiefe der Absenkung des Gehäusebodens erhöht über einer
Schaltkarte liegt, ist die Gefahr von Lötschlüssen über
den Kontaktdurchführungen praktisch ausgeschlossen. Die
erhöhte, umlaufende Randzone ergibt außerdem einen ver
besserten Wärmeübergang zur umgebenden Luft.
Die Fertigung der zylindrischen Kontaktstifte ist rela
tiv einfach, da keine Stauchungen, Abkröpfungen o. ä.
benötigt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gehäuses sind an Hand
der Fig. 1 bis 4 dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt I-I eines mit einem Gehäuse
in eine Schaltkarte eingebauten Hybridschalt
kreises, wobei im Bereich B eine Explosionsdar
stellung vor dem Gehäuseverschluß gewählt ist.
Vergrößernder Maßstab.
Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf einen Gehäuseboden nach
Fig. 1 im Ausschnitt.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Gehäuseboden
mit einer doppelten Kontaktreihe.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem Gehäuseboden
aus dünnerem Material mit gebondetem Schalt
kreisausschnitt.
Fig. 1 zeigt im Bereich A zusammengebaut und eingesetzt
in eine Schaltkarte 5 einen Hybridschaltkreis 2, der aus
einem Schaltkreisträger 21 mit beiderseits aufgesetzten
Bauelementen 22 besteht und randseitig Bohrungen 23 auf
weist, durch die die Kontaktstifte 12 hindurchführen,
die mit Isolierdurchführungen 11 in dem Gehäuseboden 1
eingesetzt sind. Der Gehäuseboden weist einen tiefgezo
genen inneren Bereich 14 auf, der zur Aufnahme der Bau
elemente 22 auf der einen der Bestückungsseiten des
Schaltkreisträgers dient. Der Randbereich 13 des Bodens
1 bietet jeweils um die Kontaktstifte 12 eine exakte Be
zugs- und Montagefläche 13 A für den Schaltkreisträger 21.
Die Tiefe der Absenkung des Bodens ist etwas größer als
die Höhe H der Bauelemente 22. Der Kontaktstift 12 ragt
nur um einen eng toleriertes Maß, das der Stärke S
des Schaltkreisträgers 21 entspricht oder etwas größer
ist, über die Bezugsfläche 13 A hinaus, so daß sowohl das
Einsetzen des Schaltkreisträgers 21 mit seinen eng tole
rierten Bohrungen 23 in das Gehäuse erleichtert, als
auch die Herstellung einer Bondverbindung 30 zwischen
der Stirnseite 12 S des Kontaktstiftes und einer Kontakt
stelle 24 auf dem Schaltkreisträger ermöglicht sind.
Die Isolierdurchführung 11 ist in bekannter Weise so ge
staltet, daß beim Sintern der Glasm asse ein bündiger
oder konkaver Meniskus benachbart zu der Auflagefläche
13 A entsteht, so daß der Schaltkreisträger 21 völlig
plan aufliegt und einen guten Wärmekontakt zum Gehäuse
boden hat. Zur Fixierung und zur Herstellung eines si
cheren Wärmekontaktes dient ein Kleber. Statt der Bond
verbindung 30 kann auch eine Lötung von einer Durchkon
taktierung in dem Schaltkreisträger mit den Kontakt
stiften zu deren Verbindung dienen; wegen der höheren
Zuverlässigkeit ist eine Klebung und Bondung jedoch zu
bevorzugen.
Wie aus der Explosionsdarstellung im Bereich B gut zu
ersehen ist, ist der Randbereich 13 des Gehäusebodens
durch eine Prägung außen umlaufend mit einem abgesetzten
umlaufenden Rand 15 mit einem Dichtvorsprung 15 D verse
hen, der der Aufnahme und Abdichtung und Verbindung mit
dem ausgestellten Randbereiche 45 des Gehäusedeckels 4
dient.
Der Prägevorgang des Randes 15 und das Tiefziehen des
Innenbereiches 14 erfolgt vorzugsweise in einem Ar
beitsgang und Werkzeug, so daß enge Toleranzen gewähr
leistet sind und kein zusätzlicher Fertigungsaufwand für
das Tiefziehen entsteht. Der Rand 15 und der Randbereich
45 werden nach Einbau des Hybridschaltkreises miteinan
der in bekannter Weise hermetisch verschlossen.
In Fig. 2 ist eine Aufsicht im Ausschnitt auf einen
Gehäuseboden 1 nach Fig. 1 dargestellt, bei dem an zwei
gegenüberliegenden Seiten je eine Reihe von Kontakt
stiften 12 angeordnet ist. Auch allseitige oder mehr
reihige Kontaktstiftanordnungen sind entsprechend vom
Fachmann anzuordnen.
Fig. 3 zeigt eine doppelreihige Anordnung im Ausschnitt,
geschnitten. Die Auflagefläche 13 B des Randbereiches des
Gehäusebodens umfaßt durchgehend die beiden benachbarten
gegeneinander versetzten Stiftreihen 12 A, 12 B.
Fig. 4 zeigt einen weiteren Ausschnitt eines Gehäusebo
dens aus Tiefziehblech einer relativ geringen Dicke D.
Die Biegesteifigkeit des Gahäusebodens ist durch den
tiefgezogenen Bereich 14 und eine Abwinkelung des Randes
15 A gegeben. Die Biegesteifigkeit der Halterung der Kon
taktstifte 12 C im Boden ist weiterhin dadurch gegeben,
daß jeweils um die Bohrungen 17 herum eine Ausprägung 16
eingebracht ist, die die Isolierdurchführung 11 A auf
nimmt. Das Tiefziehen, die Abwinkelung und die Prägungen
werden in einem Werkzeug in einem Arbeitsgang vorgenom
men, so daß enge Toleranzen entstehen.
Der Schaltkreisträger 2 A ist zur Fertigungsvereinfachung
nur bis an die Kontaktstifte 12 C herangeführt und auf
der Auflagefläche 13 C angeklebt, sowie mit einer Bond
verbindung 30 A zum Kontaktstift verbunden. Hierbei ist
jedoch der Wärmeübergang verringert gegenüber der Anord
nung des Schaltkreisträgers nach Fig. 1 mit breiterer
Auflage auf der Montagefläche.
Claims (8)
1. Gehäuse aus Metall für einen Hybridschaltkreis, beste
hend aus einem Gehäuseboden senkrecht zu dem Kontakt
stifte reihenweise im Randbereich isoliert hindurchge
führt sind, und aus einem dazupassenden, hermetisch ver
schließbaren, tiefgezogenen Gehäusedeckel, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Gehäuseboden (1) nur in einem In
nenbereich (14), der zwischen dem Randbereich (13),
durch den die Kontaktstifte (12) geführt sind, liegt,
tiefgezogen um etwas mehr als eine Bauelementhöhe (H)
abgesenkt ist.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Randbereich (13) eine ebene Auflagefläche (13 A, 13 B,
13 C) aufweist, die die Kontaktstifte (12, 12 A, 12 B) um
gibt und daß die Kontaktstifte (12, 12 A, 12 B, 12 C) je
weils in einer Isolierdurchführung (11, 11 A), vorzugs
weise aus Sinterglas gehalten sind, die die Auflage
fläche (13 A, 13 B, 13 C) nicht überragt.
3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktstifte (11, 11 A, 11 B) die Auflagefläche (13 A,
13 B) um die Stärke (S) eines Hybridschaltkreisträgers
(21) oder ein etwas größeres eng toleriertes Maß über
ragt und seine Stirnseite (12 S) planparallel zur Aufla
gefläche (13 A, 13 B, 13 C) abschließt.
4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Randbereich (13, 13 B, 13 C) von einem unter die Auflage
fläche (13 A, 13 B, 13 C) abgesetzten Rand (15, 15 A) mit
einer Dichtvorsprung (15 D) umgeben ist.
5. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im Randbereich (13) von der Auflage
fläche (13 C) aus Ausprägungen (16) angebracht sind, in
die die Isolierdurchführungen (11 A) eingesetzt sind.
6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Rand (15 A) unter die Aufalgefläche (13 C) abgewinkelt,
abgesenkt ist.
7. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schaltkreisträger (2) auf der
Auflagefläche (13 A), vorzugsweise durch Klebstoff, befe
stigt ist.
8. Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schaltkreisträger (21) jeweils den Kontaktstiften (12)
benachbart zugeordnet, Kontaktstellen (24) trägt, die
durch Bondverbinder (30, 30 A) jeweils mit den zugeordne
ten Stirnseiten (12 S) verbunden sind.
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Legal Events
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Owner name: INFINA BETEILIGUNGSGESELLSCHAFT MBH, ZWEIGNIEDERLA |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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