FR2618629A1 - Boitier hermetique pour circuit electronique hybride - Google Patents

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Abstract

Le boîtier comprend une semelle thermoconductrice 2 formant drain thermique et ayant une grande face supportant le circuit hybride 21s, un cadre 3s encadrant le circuit hybride et scellé hermétiquement sur la grande face de semelle, un couvercle fermant hermétiquement le cadre et au moins une lamelle de connexion 5s traversant hermétiquement le cadre et supportant plusieurs conducteurs 51s pour relier le circuit hybride à un connecteur extérieur 6. En pratique, en raison de la densité élevée des composants électroniques inclus dans le boîtier, le pas entre conducteurs de lamelle 51s est de l'ordre de 0,5 ou 0,25 mm.

Description

Bottier hermétique pour circuit électronique hybride
ta présente invention concerne à la fois la dissipation de chaleur produite par des composants d'un circuit électronique hybride, et le raccordement de ce circuit à une baie de connecteurs électriques.
Actuellement, les composants discrets et les circuits intégrés constituant un circuit hybride sont implantés sur une carte a circuit imprimée simple ou double face. Certains composants, tels que transistors, et certains circuits intégrés sont enfermés individuellement dans des petits bottiers thermoconducteurs hermétiques pour dissiper la chaleur due à leur fonctionnement.
Ainsi, pour chaque composant ou circuit intégré doit etre prévu un bottier de dissipation thermique particulier, et l'implantation de ces bottiers sur la carte est difficilement optimisable en raison de la diversité des bottiers.
Dans d'autres réalisations, un meme bottier hermétique implanté sur la carte de circuit imprime renferme plusieurs composants et/ou circuits intégrés.
Dans tous les cas, les liaisons électriques entre les composants et circuits internes un bottier hermétique et les rubans conducteurs sur la carte sont établies par des broches métalliques, par exemple en kovar, traversant hermétiquement et perpendiculairement une paroi du bottier. Plus précisément, chaque broche a un diamètre relativement élevé de l'ordre de 0,4 à 0,6 mm et traverse un trou pratiqué dans la paroi de bottier, ayant un diamètre double, de l'ordre de 1 à 1,2 mm, la fermeture hermétique du trou étant obtenue par une perle de verre déposée par fusion 3 9000 environ.Notamment en raison du diamètre des perles de verre qui ne peut être en pratique inférieur à environ 1,5 à 2 sm, le pas ou espace entre broches voisines doit être supérieur a 2 mm. En pratique, ce pas est normalise à 0,1 pouce, soit 2,54 mm. Ce pas normalisé est également celui entre des extrémités de rubans conducteurs bordant la carte de circuit imprimé et destinées à être reliées a un connecteur extérieur.
Si pour des applications particulières, on désire reduire l'encombrement de tels circuits hybrides, la réduction de cet encombrement est alors limité par le pas entre broches et le pas entre conducteurs imprimés.
La présente invention vise à fournir un bottier hermétique pour circuit hybride permettant une densité de composants dans le circuit hybride plus élevée et donc un encombrement plus réduit, tout en assurant une dissipation thermique aussi efficace que selon la technique antérieure. Ce problème tend plus particulièrement à rechercher une technique de fabrication des liaisons électriques traversant un bottier hermétique, permettant d'obtenir un pas entre liaisons inférieur en pratique à 1,5 mm. Les liaisons électriques sortant du bottier sont alors avantageusement utilisées pour relier directement le circuit hybride à un connecteur extérieur.
A ces fins, un bottier hermétique pour circuit électronique hybride est caractérisé en ce qu'il comprend
une semelle thermoconductrice formant drain thermique et ayant une grande face supportant le circuit hybride,
un cadre encadrant le circuit hybride et scellé hermétiquement sur ladite grande face de la semelle,
un couvercle fermant hermétiquement le cadre, et
au moins une lamelle de connexion traversant hermétiquement le cadre et supportant plusieurs conducteurs pour relier le circuit hybride à un connecteur extérieur.
Puisque le bottier permet de dissiper la chaleur de l'ensemble des composants et circuits contenus dans le bottier, aucun boîtier hermétique individuel n'est prévu, et par suite la densité d'implantation des composants et circuits sur la semelle peut être augmentée par rapport à celle d'une carte ~ circuit imprimé classique. Une ou plusieurs lamelles de connexion offrent alors une grande densité de conducteurs de liaison entre le circuit hybride et le connecteur extérieur.
Selon une réalisation préférée, une lamelle de connexion est constituée par une plaquette en matière isolante électriquement, telle que céramique, sur laquelle lesdits conducteurs sont des bandes conductrices sérigraphiées, ou déposées sous vide et photolithogravées, et recouvertes d'une couche isolante électriquement au moins au niveau de la traversée hermétique du cadre, ladite couche isolante étant liée au cadre de préférence par brasure après métallisation, ou par scellement verre.Les conducteurs sur la lamelle sont espaces parallèlement de moins de 1,5 mm, typiquement de l'ordre de 0,5 film ou 0,25 film. La lamelle de connexion peut être constituée par une céramique cofrittée à environ 1400 C ou cocuite a environ 900cl les conducteurs et la céramique étant cuits en même temps.
Afin d'augmenter encore la densité des composants du circuit hybride, le bottier comprend un autre cadre scellé hermétiquement sur l'autre grande face de la semelle, un autre couvercle fermant hermétiquement l'autre cadre, et au moins une autre lamelle de connexion traversant hermétiquement l'autre cadre et supportant plusieurs autres conducteurs pour relier ledit circuit hybride au connecteur extérieur. Les deux lamelles peuvent n'en former qu'une.
Les conducteurs du circuit hybride sur les deux faces de la semelle sont reliés, de préférence, par une barrette traversière de connexion logée dans la semelle. La barrette est une plaquette en matière isolante électriquement, telle que céramique, ayant une largeur sensiblement égale a l'épaisseur de la semelle et supportant des petits conducteurs chacun sérigraphié sur une grande face de la plaquette perpendiculaire la semelle et sur deux chants opposés de la plaquette parallèles aux grandes faces de la semelle, des tronçons des petits conducteurs sur la grande face de la plaquette étant recouverts au moins partiellement d'une couche isolante électriquement qui est collée dans la lumière de semelle.
Selon l'invention, le bottier peut être ouvert de nombreuses fois afin d'accéder aux composants du circuit hybride a remplacer ou a réparer. Ces ouvertures sont permises grace à des bords du couvercle qui sont appliqués sur des ivres bordant le cadre et soudés à celles-ci par laser. Un usinage de quelques dizièmes de millimètres des lèvres et bords permet de les séparer et d'ouvrir le bottier. La soudure au laser est requise, comparativement à la soudure à la molette connue, en raison des dimensions relativement grandes du bottier, de la rapidité et de la précision d'exécution, et de la possibilité de souder des matériaux différents constituant le cadre et le couvercle.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels:
- la Fig. 1 est une vue en perspective d'un bottier hermétique selon l'invention, sans couvercle, et d'un connecteur d'une baie de connexion;
- la Fig. 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne Il-Il de la Fig. 1 montrant le bottier avec couvercle relié au connecteur de baie de connexion;
- les Figs. 3 et 4 sont des vues en coupe analogue à la Fig.
2, montrant deux autres réalisations d'un bottier hermétique;
- la Fig. 5 est une vue en perspective d'une barrette d'interconnexion logée dans la semelle thermoconductrice d'un bottier;
- la Fig. 6 montre schématiquement en perspective une lamelle de connexion d'un bottier, vue de l'intérieur d'une encoche dans la semelle d'un boîtier et correspondant à la réalisation de la Fig.4.
Selon une première réalisation montrée aux Figs 1 et 2, un bottier thermoélectrique 1 peut comprendre seulement une semelle 2, un cadre rectangulaire 3s, un couvercle 4s, et deux lamelles d'interconnexion électrique plates 5s.
La semelle 2 est une plaque en un matériau métallique bon conducteur thermique, afin de constituer un drain thermique pour évacuer de la chaleur provenant de composants électroniques logés dans le boîtier I vers un radiateur extérieur au bottier. Le matériau de la semelle a un coefficient de dilatation adapté, proche de celui des céramiques utilisées comme support de conducteur électrique dans le bottier, et est, de préférence, un calaminé de cuivre et d'invar, ou un fritté de tungstène et de cuivre, ou un fritté de molybdène et de cuivre.
L'épaisseur de la semelle 2 est déterminée en fonction de la puissance thermique a dissiper et donc de la chaleur dissipée par les divers composants électroniques supportés par la semelle. Ces divers composants sont reliés par des rubans conducteurs déposés sur une couche isolante électriquement 21s brasée ou collée sur la face interne, ici supérieure, du drain 2, pour isoler les composants du drain thermique 2. La couche 21s peut être en alumine, nitrure de bore, nitrure d'aluminium ou oxyde de beryllium.Les rubans conducteurs sérigraphiés, non représentés pour plus de clarté des figures, peuvent constituer des composants électroniques discrets tels que résistances, inductances et condensateurs ainsi que des liaisons électriques entre des bornes de transistors et de pastilles ou puces de circuit intégré 7s, afin de constituer un circuit hybride. ta couche isolante 21s avec les composants électroniques est entourée par le cadre 3s.
Comme cela apparaît dans la Fig. 1, la semelle 2 est une plaque rectangulaire ayant une surface plus grande que celle délimitée par le cadre 3s afin que des bordures latérales 22 et 23 de la semelle, non recouvertes de couche isolante, débordent du cadre 3s, Au moins l'une des bordures 22 et 23 sert à réaliser des contacts thermiques avec un radiateur de refroidissement. La bordure de contact thermique rentre dans des glissières d'une baie refroidie supportant des connecteurs pour boîtiers supporte des ailettes pour un radiateur par convection, éventuellement forcée, ou des éléments tubulaires pour un radiateur à fluide réfrigérant, tel que l'eau.
Le cadre 3s est également rectangulaire et est appliqué sur la grande face supérieure de la semelle en encadrant la couche isolante 21s sur cette surface et les composants électroniques correspondants du circuit hybride. En particulier, la hauteur du cadre est sensiblement supérieure à celle des composants électroniques. Le cadre 3s est en un matériau résistant mécaniquement ayant un coefficient de dilatation voisin de celui de la semelle. Le matériau du cadre peut être celui de la semelle, ou par exemple un alliage fer-nickel ou un alliage à base de titane, ou un mélange de céramique et de métal. Les chants inférieurs du cadre 3s sont liés à la semelle 2 par brasures 30s à haut point de fusion du type argent-cuivre.
Le bord supérieur du cadre 3s présente des lèves 31s parallèles à la semelle, saillant vers l'extérieur du boîtier 1 et formant une assise au couvercle 4s. Le couvercle 4s est une plaque rectangulaire en un matériau de préférence identique au cadre. Le pourtour du couvercle 4s est sensiblement aussi grand que celui des lèvres de cadre 31s, si bien que lors de la pose du couvercle sur le cadre, et donc de la fermeture hermétique du bottier, les bords du couvercle et les lèvres se chevauchent et peuvent être entièrement liés par soudage au laser.
En outre, la présence des lèvres du cadre facilite une ouverture aisée et rapide du bottier pour accéder à l'ensemble hybride de composants, par exemple en vue de remplacer ou de réparer l'un d'eux défectueux. L'ouverture est réalisée par usinage des chants externes communs aux lèvres et aux bords du couvercle.
Du fait de cet usinage, un nouveau couvercle ayant des dimensions, longueur et largeur, sensiblement inférieures de quelques dizièmes de millimètres à celles du couvercle initial permet de refermer le bottier 1, par soudure au laser sur le cadre. Ainsi, en fonction de la largeur initiale des lèvres du cadre 31s, de nombreuses ouvertures-fermetures du bottier peuvent être prévues. Si, après de nombreux usinages dûs ~ des ouvertures du bottier, la largeur des lèvres n'est plus suffisante pour effectuer un sondage convenable avec des bords d'un couvercle, dés languettes sont alors rapportées au cadre par sondage au laser afin de constituer de nouvelles lèvres 31s.
Accessoirement, le couvercle 4s peut supporter des ailettes de refroidissement pour évacuer des calories, par convection naturelle ou forcée
Selon la réalisation illustrée aux Figs. 1 et 2, les lamelles d'interconnexion électrique du bottier 1 sont deux plaquettes rectangulaires 5s en céramique brasées ou scellées verre, comme la couche isolante 21s, sur une portion transversale 24 de la grande face supérieure de la semelle 2, portion qui est saillante au cadre, devant deux encoches 32s sous-jacentes du cadre 3s. Ces deux encoches encadrent des sections longitudinales des deux lamelles.
Les lamelles 5s sont scellées hermétiquement aux bordures des encoches de cadre 32s, de préférence par brasures 50s à l'or-étain ou scellement verre.
Les lamelles 5s supportent des bandes minces conductrices parallèles Sis qui sont sérigraphiées, ou déposées sous vide et photolithogravées, perpendiculairement au côté du cadre 3s contenant les encoches 32s et qui sont recouvertes d'une couche isolante électriquement pour isoler les bandes 51s et les encoches de cadre. Des extrémités internes des bandes 51s sont reliées par des ponts conducteurs 52s des extrémités de rubans conducteurs du circuit hybride . Les ponts conducteurs 52s sont inclus dans l'enceinte hermétique du bottier 1 fermée par le couvercle 4s et sont constitués par des fils métalliques fins en or ou aluminium, de diamètre 25 a 100 pm et soudés par ultrason aux bandes et rubans conducteurs.D'autre part, comme montré à la Fig. 2, des portions externes des bandes Sis sont soudées respectivement à des extrémités de broches coudées 61s émergeant d'un connecteur 6 extérieur du bottier. Ce connecteur est encastré dans la baie du connecteur. Par exemple, le connecteur 6 peut etre analogue à un connecteur du type CEN2-A2 fabriqué par SOCAPEX, fixable par pattes 60 et boulons sur la portion de semelle 24. Les broches 61s comme les bandes conductrices Sis ont typiquement un espacement entre elles de 2,54/2 = 1,27 inm ou de 2,54/4 = 0,635 mm.En pratique, la densité de bandes peut être supérieure a 4 au millimètre, et le nombre de bandes Sis peut etre égal a 100 pour une longueur d'encoches 32s et de lamelle 5s de l'ordre de 25 mm.
Selon une autre variante -la semelle 2 formant drain thermique supporte sur sa face inférieure également une couche isolante 21i qui est encadrée par un cadre inférieur 3i fermé par un couvercle 4i. ta couche 21i comme la couche 21s, supporte des rubans conducteurs reliés à des circuits intégrés 7i. Cette variante également illustrée aux Figs. 1 et 2 présente ainsi un bottier à semelle 2 ayant des faces 21s et 21i supportant deux ensembles hybrides de composants électroniques 7i et 7s respectivement enfermés par les ensembles cadre-couvercle 3s-4s et 3i-4i symétriques et superposés de part et d'autre de la semelle.Le connecteur 6 comporte également des broches conductrices inférieures 61i brasées des bandes conductrices sur deux lamelles d'interconnexion inférieures Si qui sont fixées sous la portion 24 de la semelle et encadrées hermétiquement par des encoches 32i du cadre 3i.
Comme cela apparatt Si la Fig. 2, des rubans conducteurs sérigraphiés sur les couches isolantes 21s et 21i sont reliés entre eux, au moins deux a deux, a travers au moins une barrette 8 de petits conducteurs traversiers 81. La barrette 8 est une plaquette en matière isolante électriquement, telle que céramique, et a une largeur sensiblement supérieure à l'épaisseur de la semelle 2 pour être encastrée et scellée dans une lumière rectangulaire 25 pratiquée dans la semelle 2.Comme montré è la Fig. 5, les conducteurs 81 sont sérigraphiés parallèlement sur l'une 82 des grandes faces et les deux chants longitudinaux 83s et 83i de la plaquette 8 et sont recouverts partiellement d'une couche isolante électriquement 84 sérigraphiée sur la grande face 82. ta couche isolante 84 et l'autre grande face de la plaquette 8 dépourvue de conducteur sont collées aux cotés longitudinaux de la lumière 25.
Les conducteurs 81 ont ainsi un profil en U dont les branches 81s et 81i sont au niveau des couches isolantes 21s et 21i pour être reliées r des rubans conducteurs sur ces couches par des fils conducteurs en or ou aluminium 85s et 85i à extrémités thermocompressées ou soudées par ultrason. La répartition des barrettes 8 et le nombre de conducteurs 81 par barrette sont fonction de l'implantation choisie des composants sur et sous la semelle 2.
Selon une seconde réalisation de boîtier 1' montrée à la Fig.
3, les paires de lamelles de connexion 5s et Si sont remplacées par deux lamelles supérieure 5s' et inférieure Si' qui traversent deux lumières rectangulaires 32s' et 32i' pratiquées dans des cadres supérieurs 3s' et inférieur 3i'. Dans ce cas, les cadres 3s' et 3i' comportent deux larges lèvres 33s et 33i affleurant les lumières 32s' et 32i', recouvrant la portion transversale de semelle 24' et brasées avec une brasure du type argent-cuivre sur celle-ci.Sur les lèves 33s et 33i sont scellées par verre les lamelles 5s' et 5i'. Les lamelles 5s' et Si1 peuvent être des circuits multicouches, par exemple constitués par la superposition de plusieurs couches céramiques cofrittées ou cocuites et/ou sérigraphiées, afin de permettre une densité élevée de bandes de connexion, telles que les bandes Sis, de l'ordre de 10 par millimètre le long de la portion transversale 24' de la semelle 2'.
Dans ce cas, des broches 61s ou 61i du connecteur 6 peuvent être superposées dans un plan vertical, perpendiculairement à la semelle
et être reliées à des bandes de connexion supérieures ou inférieures, internes aux lamelles multicouches d'interconnexion 5s' ou Si' à travers des fenêtres pratiquées dans celles-ci.
Selon une troisième réalisation de bottier 1" montrée H la
Fig 4, l'interconnexion électrique d'un bottier 1" à un connecteur extérieur 6 est obtenue au moyen d'une ou deux plaquettes rectangulaires juxtaposées en céramique cofrittée 5" ayant une épaisseur sensiblement égale 3 l'ensemble semelle 2" et couches isolantes 21s' et 21i" Une plaquette 5" est non seulement encastrée et scellée dans deux encoches verticales en regard 32s" et 32i" des cadres 3s" et 3i" mais également logée avec jeu dans une encoche horizontale 26 de la portion transversale de semelle 24.Comme montré à la Fig. 6, sur chaque face horizontale de la plaquette 5" sont sérigraphiées des bandes de connexion conductrices 51s" et 51i", et quelques unes de ces bandes sont reliées deux a deux par des conducteurs 53 sérigraphiés sur le chant vertical 54 de la plaquette 5" en regard de la lumière 26 et non en contact avec la semelle 2". Les bandes conductrices 51s" et 51i" sont reliées sélectivement par des fils conducteurs 52s" et 52i" è des rubans conducteurs du circuit hybride intérieurs au bottier, et par suite les petits conducteurs traversiers 53 ont un rôle analogue à ceux 81 de la barrette 8 montrée à la Fig. 5. Deux couches isolantes 55s" et 55i" sont sérigraphiées sur la plaquette 5" au moins au niveau des encoches 32s" et 32i" afin d'isoler électriquement les bandes conductrices 51s" et 51i" des cadres 3s" et 3i" et de permettre, après métallisation, des brasures à l'argent-cuivre ou à l'or-étain 50s" et SOi" aux cadres.

Claims (18)

REVENDICATIONS
1 - Boîtier hermétique (1) pour circuit électronique hybride, caractérisé en ce qu'il comprend
une semelle thermoconductrice (2) formant drain thermique et ayant une grande face supportant ledit circuit hybride (21s, 7s),
un cadre (3s) encadrant le circuit hybride et scellé hermétiquement sur ladite grande face de la semelle,
un couvercle (4s) fermant hermétiquement le cadre (3s), et
au moins une lamelle de connexion (5s) traversant hermétiquement le cadre et supportant plusieurs conducteurs (51s) pour relier le circuit hybride a un connecteur extérieur (6).
2 - Boîtier conforme è la revendication 1 caractérisé en ce que la lamelle de connexion (5s) est constituée par une plaquette en matière isolante électriquement, telle que céramique, sur laquelle lesdits conducteurs sont des bandes conductrices sérigraphiées, ou déposées sous vide et photolithogravées (suis), et recouvertes d'une couche isolante électriquement (55s) au moins au niveau de la traversée hermétique (32s, 32s', 32s") du cadre, ladite couche isolante (55s) étant liée au cadre de préférence par brasure (50s) après métallisation, ou par scellement verre.
-3 - Boîtier conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la lamelle de connexion (5s) est constituée par une céramique cofrittée de préférence à environ 1400 C, ou cocuite de préférence a environ 6000 C.
4 - Bottier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits conducteurs (51s) sur la lamelle (5s) sont espacés parallèlement de moins de 1,5 mm, typiquement de l'ordre de 0,5 mm ou 0,25 mm.
5 - Bottier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la lamelle (5s) est fixée sur une portion (24) de la semelle (2) saillant du cadre (3s), de préférence par brasure, et traverse hermétiquement une encoche (32s) du cadre (3s).
6 - Bottier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la lamelle (5s') est fixée sur une lèvre (33s') saillante du cadre (3s') et elle-meme fixée sur une portion (24') saillante du cadre, et traverse hermétiquement une lumière (32s') du cadre (3s') affleurant ladite lèvre (33s').
7 - Boîtier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la lamelle (5") a une épaisseur sensiblement égale à celle de la semelle (2") afin d'être logée partiellement dans une encoche de la semelle (2") et de traverser hermétiquement une encoche (32s") du cadre (3s"), ladite lamelle étant fixée au cadre de préférence par brasure.
8 - Boîtier conforme à la revendication 7, caractérisé en ce qu'un chant (54) de la lamelle (5s") comporte des petits conducteurs électriques (53) pour relier deux à deux des conducteurs (51s", 51i") fixés sur les grandes faces de la lamelle, ledit chant (54) étant en regard de la semelle (2") à l'intérieur du cadre (3s") sans être en contact avec la semelle (3").
9 - Boîtier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que des extrémités des conducteurs (SIs, 51s") sur la lamelle (5s, 5s', 5s") internes au cadre (3s, 3s', 3s") sont reliées à des rubans conducteurs dudit circuit hybride (7s, 7s', 7s") par des fils conducteurs (52s, 52s") thermocompressés ou soudés par ultrason
10 - Boîtier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la lamelle de connexion (5s', 5s") est constituée d'une ou plusieurs couches de conducteurs en céramique superposées.
11 - Boîtier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un autre cadre (3i) scellé hermétiquement sur l'autre grande face de la semelle (2), un autre couvercle (4i) fermant hermétiquement l'autre cadre, et au moins une autre lamelle de connexion (Si) traversant hermétiquement l'autre cadre (3i) et supportant plusieurs autres conducteurs pour relier ledit circuit hybride audit connecteur extérieur (6).
12 - Boîtier conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que la semelle (2) comporte au moins une lumière (25) dans laquelle est fixée et isolée électriquement de la semelle, une barrette traversière (8) supportant des petits conducteurs (81) reliant des conducteurs du circuit hybride déposés sur les deux grandes des faces de la semelle. i
13 - Boîtier conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que la barrette (8) est une plaquette en matière isolante électriquement, telle que céramique, ayant une largeur sensiblement égale à l'épaisseur de la semelle (2) et supportant des petits conducteurs (81) chacun sérigraphié sur une grande face (82) de la plaquette perpendiculaire à la semelle et sur deux chants opposés (83s, 83i) de la plaquette parallèles aux grandes faces de la semelle, des tronçons de petits conducteurs (81) sur la grande face (82) de la plaquette étant recouverts au moins partiellement#d'une couche isolante électriquement (84) qui est collée dans la lumière de semelle (25).
14 - Boîtier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le cadre (3s) comporte des lèvres (31s) supportant jointivement des bords du couvercle (4s).
15 - Boîtier conforme à la revendication 14; caractérisé en ce que les lèvres (31s) du cadre sont soudées par laser aux bords du couvercle (4s).
16 - Boîtier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la semelle (2) comporte au moins une bordure (22, 23) extérieure au cadre (2s) pour évacuer de la chaleur vers un radiateur.
17 - Boîtier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le couvercle (4s) supporte des ailettes de refroidissement
18 - Boîtier conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que ledit circuit hybride comprend au moins une couche isolante électriquement (21s), telle que céramique, brasée ou collée sur la semelle thermoconductrice (2), et des rubans conducteurs sérigraphiés sur la couche isolante (21s).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0438056A2 (fr) * 1990-01-17 1991-07-24 Sony Corporation Boîtier pour circuit haute-fréquence
EP0488193A1 (fr) * 1990-11-30 1992-06-03 Hughes Aircraft Company Boîtier modulaire hermétique
US5424566A (en) * 1991-05-10 1995-06-13 Sony Corporation DRAM cell capacitor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0037301A2 (fr) * 1980-03-26 1981-10-07 Thomson-Csf Boîtier d'encapsulation pour module de puissance en circuit hybride
EP0098028A2 (fr) * 1982-06-25 1984-01-11 National Aeronautics And Space Administration Empaquetage qui peut être scellé hermétiquement pour dispositifs électroniques hybrides à l'état solide et dispositifs similaires

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0037301A2 (fr) * 1980-03-26 1981-10-07 Thomson-Csf Boîtier d'encapsulation pour module de puissance en circuit hybride
EP0098028A2 (fr) * 1982-06-25 1984-01-11 National Aeronautics And Space Administration Empaquetage qui peut être scellé hermétiquement pour dispositifs électroniques hybrides à l'état solide et dispositifs similaires

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0438056A2 (fr) * 1990-01-17 1991-07-24 Sony Corporation Boîtier pour circuit haute-fréquence
EP0438056A3 (en) * 1990-01-17 1991-12-11 Sony Corporation High-frequency circuit package
EP0488193A1 (fr) * 1990-11-30 1992-06-03 Hughes Aircraft Company Boîtier modulaire hermétique
US5424566A (en) * 1991-05-10 1995-06-13 Sony Corporation DRAM cell capacitor

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