AT404083B - Verfahren zum herstellen von gehäusen - Google Patents

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Description

AT 404 083 B
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zumindest auf einer Seite offenen Gehäusen mit elektrisch leitenden Durchführungen bzw. Verbindungen z.B. für elektronische Bauelemente oder Schaltkreise.
Bekannte Gehäuse dieser Art werden in der Elektronikindustrie in Großproduktion hergestellt. Dabei ist insbesondere die Herstellung von Kontaktierungen aus dem Inneren des Gehäuses heraus mit komplizierten Arbeitsgängen verbunden, die die Kosten für solche Gehäuse erhöhen. Weiters ist die erreichte Wärmeleitfähigkeit zu gering, sodaB oftmals zur besseren Kühlung ein Gehäuse verwendet werden muß, welches viel größer als der für den Schaltkreis erforderliche Platz ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das eine Herstellung von Gehäusen ermöglicht, bei der alle Kontaktierungen durch das Gehäuse in einem Arbeitsgang erzeugt werden können.
Weiteres Ziel ist es, mit einem solchen Verfahren ein die Verlustwärme sehr gut abführendes Gehäuse herzustellen.
ErfindungsgemäB wird dies dadurch erreicht, daß ein mit Durchbrüchen und/oder ersten Vertiefungen versehener Formkörper, insbesondere ein Rahmen, z.B. aus Keramik, Glas, Glaskeramik oder SiC, allein oder mit weiteren Bauteilen, z.B. aus Metall und/oder Keramik und/oder Diamant und/oder aus einem Verbundwerkstoff, wie z.B Metall-Matrix-Compound (MMC)-Material, CERMET (Keramik-Metall-Verbunds-toff), Hartmetall od. dgl. und/oder eine Verstärkung für ein MMC-Material, in einer Gußform durch einen Gußprozeß, z.B. einen Druckgußprozeß, mit Metall umgossen wird, wobei die Durchbrüche bzw. die ersten Vertiefungen mit Metall gefüllt werden, daß nach dem Gußprozeß das Metall zumindest von Teilen der Oberfläche des Formkörpers derart abgetragen wird, sodaß nur das gegossene Metall in den Durchbrüchen und/oder ersten Vertiefungen bestehen bleibt und daß gegebenenfalls ein auf zumindest einer Seite offener Hohlraum aus dem Formkörper herausgearbeitet wird, durch bzw. auf dessen Begrenzungswand bzw. -wände die Durchbrüche und/oder ersten Vertiefungen verlaufen.
Dadurch ist es möglich, alle notwendigen Kontaktierungen in einem Formkörper vorzusehen, ohne daß jede einzelne Kontaktierung getrennt hergestellt werden muß. Daraus kann nun in weiterer Folge durch Freilegen eines Hohlraumes ein Gehäuse gebildet werden. Im Fall, daß der Formkörper ein Rahmen ist, kann dieser Schritt wegfallen und es muß nur die nicht erwünschte Metallschicht entfernt werden. Mit Hilfe der weiteren mit dem Formkörper vergossenen Bauteile können insbesondere die thermische Leitfähigkeit positiv beeinflußt oder isolierte Bereiche vorgesehen werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei Verwendung eines elektrisch isolierenden Formkörpers nach dem Gußprozeß innerhalb des Hohlraums bzw. des Rahmens eine isolierende inselförmige, vom übrigen Formkörper abgesetzte Erhebung desselben ausgenommen wird.
Auf diese Weise kann z.B. ein elektronischer Schaltkreis oder elektronische Bauteile ohne Isolationsprobleme auf dieser Erhebung angeordnet werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß ein weiterer Bauteil aus Metall oder Diamant in eine Ausnehmung des Formkörpers eingesetzt wird, wobei der weitere Bauteil bündig mit einer Formkörperseite abschließt, daß ein weiterer Bauteil aus MMC-Material oder Diamant an diese Formkörperseite angelegt und diese durch einen Gußprozeß umgossen werden, und daß nach dem Gußprozeß der Hohlraum so herausgearbeitet wird, daß der weitere Bauteil aus Metall oder Diamant unter Bestehenlassen der Verbindung mit dem weiteren Bauteil aus MMC-Material oder Diamant zumindest teilweise freigelegt wird.
Auf diese Weise wird ein Metall- bzw. Diamantbauteii mit Hilfe eines MMC- bzw. Diamantbauteils in einen Formkörper eingeschlossen, durch Umgießen mit diesem verbunden und hernach zur Benutzung wieder zugänglich gemacht.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das Metall des weiteren Bauteils aus Silizium gebildet ist.
Dadurch kann auf diesen Bauteil durch ein weiteres Verfahren ein elektronischer Halbleiterbauteil oder ein elektronischer Schaltkreis aufgebaut werden.
Weiters kann vorgesehen sein, daß nach dem Gußprozeß zumindest ein stufenförmiger Ansatz, der zum Teil quer durch die Durchbrüche und/oder ersten Vertiefungen verläuft, an der Randseite des Formkörpers ausgenommen wird.
Dadurch entstehen flache Kontaktstellen, die sehr leicht und mit geringem Übergangswiderstand weiter verbunden werden können.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Formkörper weitere in seiner Oberfläche durchgehend verlaufende Vertiefungen aufweist, die gegebenenfalls in den Durchbrüchen und/oder ersten Vertiefungen enden oder durch die Durchbrüche und/oder erste Vertiefungen hindurch verlaufen und die beim Gußprozeß mit Metall gefüllt werden, und daß nach dem Gußprozeß das Metall 2
AT 404 083 B zumindest von Teilen der Oberfläche des Formkörpers derart abgetragen wird, daß nur das gegossene Metall in den Durchbrüchen und/oder ersten bzw. weiteren Vertiefungen bestehen bleibt.
Auf diese Weise können elektrisch leitende Verbindungen zwischen metallgefüllten Durchbrüchen oder ersten Vertiefungen in einem Arbeitsgang erzeugt werden, s Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß an zumindest einer Seite des Formkörpers ein Ansatz vorgesehen wird.
Dadurch können Teile der metallischen Oberflächenschicht unbearbeitet den Abtragungsvorgang überstehen und so als leitende Flächen ausgebildet werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das in der Gußform mit dem 10 Formkörper angeordnete weitere Bauteil aus Keramik und/oder Diamant und/oder einer Verstärkung für ein MMC-Material, z.B. eine Oxid-, Karbid- oder Nitrid-Keramik, und/oder fasrigen Materialien od. dgl. gebildet ist und mit dem Formkörper von Metall umgossen wird, wobei aus dem Bauteil zumindest teilweise während des Gußprozesses ein MMC-Verbundwerkstoffentsteht.
Auf diese Weise kann die thermische Leitfähigkeit des Gehäuses auf einfache Weise und während iS ' desselben Arbeitsganges erheblich gesteigert werden.
Weiters kann vorgesehen sein, daß der weitere Bauteil als eine den Formkörper an einer Seite abschließende Abdeckplatte angeordnet wird.
Dadurch kann eine Seite des Formkörpers mit einer gegebenenfalls andere physikalische Eigenschaften, wie z.B. thermische Leitfähigkeit, aufweisenden Abdeckplatte eines erfindungsgemäß herzustellenden 20 Gehäuses in einem Verfahrenschritt an den Rahmen angefügt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung kann sein, daß die Keramik aus Oxiden, Titanaten, Nitriden, Carbiden, Boriden, Siliziden od. dgl. oder Mischungen davon gebildet ist.
Diese Keramiken weisen eine besonders hohe elektrische Isolation auf und widerstehen auch den hohen Temperaturen des Gußprozesses. 25 Vorteilhaft kann es auch sein, die Keramik aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder Siliziumcarbid auszubilden.
Gemäß einer anderen Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Metall aus reinen Metallen oder Metallegierungen gebildet ist.
Dadurch kann der Gußprozeß sehr genau und gut reproduzierbar ausgeführt werden. 30 Besonders bevorzugt ist das Metall aus Eisen, Nickel, Cobalt, Aluminium, Kupfer, Titan, Magnesium, Silber, Gold oder Silizium oder Legierungen davon gebildet.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann sein, daß das Abtragen des Metalls vom Formkörper z.B. durch mechanisches, insbesondere spanabhebendes Bearbeiten, Ätzen, Laserbeaufschlagung, Ultraschallbearbeiten, Draht- und Senkerodieren o.ä. durchgeführt wird, äs Diese Methoden können je nach Anwendungszweck sehr vorteilhaft eingesetzt werden. So bringt die mechanische Bearbeitung keine wesentlichen technologischen Vorbereitungsarbeiten mit sich, während Ätzen für eine Produktion mit hohen Stückzahlen sehr gut geeignet ist. Bei Anwendung von Lasern können sehr kleine Bereiche sehr maßgenau und effektiv abgetragen werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß am Formkörper bzw. 40 dessen Ansatz Schrägflächen ausgebildet sind, sodaß eine Abtragung des gegossenen Metalls erleichtert wird.
Dadurch werden für die Anwendung eines Lasers zum Abtragen der Metallschicht rechte Winkel vermieden, die vom Laserstrahl nicht gut erfaßt werden können.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß am isolierenden Formkörper bzw. an 45 dessen Ansatz Stufen ausgebildet sind, die nach dem Abarbeiten des Metalls Isolationsflächen bilden.
Dadurch kann auf einfache Weise eine Trennung verschiedener leitender Bereiche erreicht werden.
Schließlich kann eine Variante der Erfindung sein, daß eine auf der Oberfläche des Formkörpers nach dem Gußprozeß nicht abgetragene Metallschicht mit einem Gehäusedeckel verbunden, wie z.B. verschweißt, verlötet od. dgl. wird. so Aufdiese Weise kann ein hermetischer Verschluß des Gehäuses erreicht werden.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß ein Formkörper aus Metall, wie z. B. Aluminium, Kupfer, Molybdän, Kovar, Nickel-Eisen-Legierungen o.ä., das einen gleichen oder ähnlichen Wärme-Ausdehnungskoeffizienten wie das Material des weiteren Bauteils aufweist, verwendet wird. 55 Durch diese Bauweise bekommt das gesamte Gehäuse eine gute Wärmeleitfähigkeit und ist somit besonders zur Aufnahme von Bauteilen bzw. Schaltkreisen, die eine starke Wärmeentwicklung aufweisen, geeignet. 3
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In Weiterbildung der eben angeführten Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Durchbrüche und/oder ersten Vertiefungen durch hohlzylinderförmige Isolationsschichten, die vorzugsweise aus Keramik gebildet sind, gegen den metallischen Formkörper elektrisch isoliert werden.
Diese Maßnahme ist zwingend notwendig, um die erforderliche Isolation der einzelnen metallgefüllten Durchbrüche und/oder Vertiefungen untereinander zu erreichen.
Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sein, daß Metallstifte in die Durchbrüche und/oder Vertiefungen hineinragend eingegossen werden.
Diese Metallstifte können bei entsprechender Ausbildung z.B. unmittelbar als Anschlußpins bei Printplattenmontage des Gehäuses verwendet werden, weitert ist denkbar, sie als Stecker bzw. Buchse auszubilden, sodaß direkt an die Metallstifte weiterführende Leitungen lösbar angeschlossen werden können.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Metailstifte teilweise von einem Isolationskörper, der zumindest teilweise in den Durchbruch und/oder die Vertiefung hineinragt, isoliert werden.
Dadurch wird der gesamte Platz zwischen den Stiften und dem elektrisch leitenden Formkörper von Isolationsmaterial ausgefüllt und somit eine sehr gute Isolierung erreicht.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann ein Gehäuse zur Aufnahme elektronischer Bauelemente oder eines elektronischen Schaltkreises sein, welches nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Gehäuse zur Aufnahme elektronischer Bauelemente oder Schaltkreise mit durch die Gehäusewand hindurchverlaufenden, elektrisch leitenden Durchführungen bzw. Verbindungen anzugeben, welches mit geringem Aufwand herstellbar ist, wobei eine genügend hohe Abfuhr der im Gehäuse entstehenden Wärme erreichbar ist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Gehäuse aus einem Formkörper, insbesondere einem Rahmen, aus Keramik, Glas, Glaskeramik, Metall oder SiC, allein oder mit weiteren Bauteilen, z.B. aus Metall und/oder Keramik und/oder Diamant und/oder aus einem Verbundwerkstoff, wie z.B. Metall-Matrix-Compound-(MMC)-Material, CERMET (Keramik-Metall-Verbundstoff), Hartmetall od. dgl. und/oder eine Verstärkung für ein MMC-Material, gebildet ist, und daß die Durchführungen bzw. Verbindungen aus mit Metall ausgegossenen Durchbrüchen und/oder ersten Vertiefungen gebildet sind.
Dadurch ist es möglich, alle notwendigen Kontaktierungen in einem Formkörper vorzusehen, ohne daß jede einzelne Kontaktierung getrennt hergestellt werden muß. Mit Hilfe der weiteren mit dem Formkörper vergossenen Bauteile können insbesondere die thermische Leitfähigkeit positiv beeinflußt oder isolierte Bereiche vorgesehen werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß im Inneren des Gehäuses eine Erhebung zur Auflage der Bauteile oder Schaltkreise vorsteht.
Auf diese Weise kann z.B. ein elektronischer Schaltkreis oder elektronische Bauteile auf dieser Erhebung angeordnet werden, wobei die erforderliche Isolation schon bei der Herstellung des Gehäuses berücksichtigt werden kann.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, daß die Erhebung durch einen weiteren Bauteil aus Metall oder Diamant gebildet ist, welcher auf einer mit dem Formkörper verbundenen Bauteilplatte aus MMC-Material und/oder Diamant und/oder Keramik und/oder fasrigen Materialien angegossen ist.
Dadurch können die physikalischen Eigenschaften, z.B. die Wärmeleitfähigkeit, der Erhebung unabhängig vom restlichen Gehäuse nach den Erfordernissen angepaßt werden.
Das Metall des weiteren Bauteils kann aus einem Halbleiter, z.B. Silizium, gebildet sein.
Dadurch kann auf diesen Bauteil in weiterer Folge ein elektronischer Halbleiterbauteil oder ein elektronischer Schaltkreis aufgebaut werden.
Weiters kann vorgesehen sein, daß an der Außenseite des Formkörpers entlang dessen Umfang ein stufenförmiger Ansatz ausgebildet ist, der zum Teil quer durch die vorzugsweise zylindrischen Durchbrüche und/oder ersten Vertiefungen verläuft.
Dadurch entstehen flache Kontaktstellen, die sehr leicht und mit geringem Übergangswiderstand weiter verbunden werden können.
Gemäß einer anderen Variante der Erfindung kann der Formkörper weitere in seiner Oberfläche durchgehend verlaufende Vertiefungen aufweisen, die gegebenenfalls in den Durchbrüchen und/oder ersten Vertiefungen enden oder durch die Durchbrüche und/oder erste Vertiefungen hindurchverlaufen, welche mit Metall vergossen sind.
Auf diese Weise können elektrisch leitende Verbindungen zwischen metallgefüllten Durchbrüchen oder ersten Vertiefungen in einem Arbeitsgang hergestellt werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß an zumindest einer Seite des Formkörpers ein vorspringender Ansatz vorgesehen ist. 4
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Ein solcher Ansatz kann für eine einfache Herstellung des Gehäuses vorteilhaft sein, da dadurch mit der Abtragung von Metallschichten auf diese Weise leitende und isolierende Flächen gewonnen werden können.
Die Keramik kann in den Ausführungsformen der Erfindung aus Oxiden, Titanaten, Nitriden, Carbiden, Boriden, Siliziden od. dgl. oder Mischungen davon gebildet sein.
Dadurch ist eine hohe thermische Leitfähigkeit des Gehäuses erzielbar.
Weiters kann die Keramik aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder dgl. gebildet sein.
Das Metall kann in den Ausführungsformen aus reinen Metallen oder Metallegierungen gebildet sein.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, daß das Metall aus Eisen, Nickel, Cobalt, Aluminium, Kupfer, Titan, Magnesium, Silber, Gold oder Silizium oder Legierungen davon gebildet ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann sein, daß am Formkörper bzw. dessen Ansatz Schrägflächen ausgebildet sind.
Dadurch werden für die Herstellung ungünstige rechte Winkel vermieden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß am Formkörper bzw. an dessen Ansatz Stufen aus Isolationsmaterial ausgebildet sind.
Dadurch kann auf einfache Weise eine Trennung verschiedener leitender Bereiche des Gehäuses erreicht werden.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann darin bestehen, daß eine auf der Oberfläche des Formkörpers ausgebildete Metallschicht mit einem Gehäusedeckel verbunden, wie z.B. verschweißt, verlötet od. dgl. ist.
Dadurch ist auf einfache und sichere Weise ein hermetischer Verschluß des Gehäuses erreichbar.
Weiters kann vorgesehen sein, daß der Formkörper aus Metall, wie z. B. Aluminium, Kupfer, Molybdän, Kovar, Nickel-Eisen-Legierungen o.ä., das einen gleichen oder ähnlichen Wärme-Ausdehnungskoeffizienten wie das Material des weiteren Bauteils aufweist, gebildet ist.
Dadurch läßt sich eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit erzielen, was besonders für Bauteile bzw. Schaltkreise mit einer starken Wärmeentwicklung vorteilhaft ist.
Eine andere Variante der Erfindung kann darin bestehen, daß die Durchbrüche und/oder ersten Vertiefungen durch hohlzylinderförmige Isolationsschichten, die vorzugsweise aus Keramik gebildet sind, gegen den metallischen Formkörper elektrisch isoliert sind.
Dadurch läßt sich die erforderliche Isolation zwischen Gehäuse und Kontaktierungen hersteilen.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann darin bestehen, daß Metallstifte in die Durchbrüche und/oder Vertiefungen hineinragend eingegossen sind.
Diese Metailstifte können bei entsprechender Ausbildung z.B. unmittelbar als Anschlußpins bei Printplattenmontage des Gehäuses verwendet werden. Weiters ist denkbar, sie als Stecker bzw. Buchse auszubilden, sodaß direkt an die Metallstifte weiterführende Leitungen lösbar anschließbar sind.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Metailstifte teilweise durch einen Isolationskörper, der zumindest teilweise in den Durchbruch und/oder die Vertiefung hineinragt, isoliert sind.
Dadurch ist der gesamte Platz zwischen den Stiften und dem elektrisch leitenden Formkörper von Isolationsmaterial ausgefüllt und somit eine sehr gute Isolierung erreichbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt dabei:
Fig.1 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gehäuse:
Fig.2a eine Draufsicht aufdas Gehäuse aus Fig.1;
Fig.2b einen Schnitt AB durch die Darstellung in Fig.2a;
Fig.3 einen zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehenen Formkörper:
Fig.4a ein Detail aus einem Rahmen für das erfindungsgemäße Verfahren;
Fig. 4b eine Draufsicht aufeinen Formkörper gemäß Fig.4a;
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens:
Fig.6 einen Schnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gehäuse;
Fig.7 einen Schnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gehäuse;
Fig.8 einen Schnitt durch einen Teil eines bei einem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten
Gehäuses;
Fig. 9a bis 9e Herstellungsschritte für ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes
Gehäuse im Schrägriß;
Fig.11a bis 10c den Ablauf einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens in Schnittdarstellung;
Fig.11a bis 11c den Ablauf einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens in Schnittdarstellung;
Fig.12 einen Schnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gehäuse; 5
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Fig.13a bis 13f die abschließenden drei Herstellungsschritte für ein nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gehäuse bei Verwendung eines metallischen Formkörpers im Schnitt und im Schrägriß;
Fig14a bis I4f den Ablauf der letzten drei Schritte einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Verwendung eines metallischen Formkörpers im Schnitt und im Schrägriß;
Fig.15a bis 15f die letzten drei Schritte einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Verwendung eines metallischen Formkörpers im Schnitt und im Schrägriß.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf die Herstellung von zumindest auf einer Seite offenen Gehäusen mit elektrisch leitenden Durchführungen bzw. Verbindungen z.B. für elektronische Bauelemente oder Schaltkreise gerichtet. Solche Gehäuse finden in Zusammenhang mit integrierten Schaltkreisen ihre Anwendung.
Dabei wird erfindungsgemäß ein mit Durchbrüchen 3 und/oder ersten Vertiefungen 4 versehener Formkörper 1, z.B. aus Keramik, Glas, Glaskeramik oder SiC, allein oder mit weiteren Bauteilen 7, z.B. aus Metall und/oder Keramik und/oder Diamant und/oder aus einem Verbundwerkstoff und/oder einer Verstärkung für einen solchen, in einer Gußform durch einen Gußprozeß, z.B. einen Druckgußprozeß, mit Metall umgossen. Als Verbundwerkstoff kann dabei ein Metall-Matrix-Compund-Material, CERMET (Keramik-Metall-Verbundstoff), Hartmetall oder dergleichen eingesetzt werden. Das zum Umgießen verwendete Metall kann dabei genauso eine Metallegierung sein.
Eine mögliche Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrensschrittes ist in Fig. 5 gezeigt, wobei ein Formkörper 1, der hier in Form eines Rahmens vorliegt, mit einem weiteren Bauteil 7 in einer Gußform eingeschlossen ist, die über Kanäle 15 mit Metall beaufschlagbar ist, sodaß Formkörper 1 und Bauteil 7 umgossen werden können. Die nicht dargesteliten Durchbrüche 3 bzw. die ersten Vertiefungen 4 werden während des Gußprozesses mit Metall gefüllt und der ganze Rahmen 1 mit Bauteil 7 wird vom Gußmetall eingehüllt. Nach dem Gußprozeß wird das Metall zumindest von Teilen der Oberfläche des Formkörpers 1 derart abgetragen, daß nur das gegossene Metall in den Durchbrüchen 3 und/oder ersten Vertiefungen 4 bestehen bleibt. Damit bleiben auch die während des Gußprozesses entstandenen elektrischen Verbindungen aufrecht erhalten. Somit können durch genaue Festlegung der Durchbrüche 3 und der ersten Vertiefungen 4 gewünschte Kontaktierungen durch den Rahmen hindurch und entlang seiner Oberfläche geschaffen werden, weiche durch Isolationsbereiche getrennt sind.
In Fig.1 ist ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gehäuse abgebildet, das aus einem Formkörper 1 in Rahmenform und einem weiteren Bauteil, in diesem Fall eine den Formkörper auf einer Seite abschließende Abdeckplatte 7 gebildet wird, welche von einem Metall umgossen worden sind. Nach der Abarbeitung des gegossenen Metalls von der Oberfläche ist in den Durchbrüchen 3 das gegossene Metall verblieben. Die Durchbrüche 3 sind leitende Kontaktierungen aus dem Rahmeninneren heraus, was bei einer Verwendung als Gehäuse sehr vorteilhaft ist, da verschiedenste Anschlüsse z.B. eines integrierten Schaltkreises, der im Inneren des Rahmens 1 angeordnet wird, isoliert voneinander aus einem solchen Gehäuse herausgeführt werden können.
Zur besseren Verdeutlichung ist ein solches halboffenes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gehäuse in Fig.2a in Draufsicht und in Fig. 2b im Schnitt dargestellt. Aus dem Schnitt AB in Fig. 2b gehen die metallgefüllten Durchbrüche 3 sehr gut hervor. Die Abdeckplatte 7 besteht dabei aus einem Metallmatrix-Verbundwerkstoff, der sich während des Gußprozesses gebildet hat. Dabei wird die Platte 7 aus einer geeigneten Matrix gefertigt, welche sich während des Umgießens mit Metall durch Infiltration zumindest teilweise zu einem Metallmatrix-Verbundwerkstoff zusammenfügt. Das Material des Bauteils 7 ist dabei aus einer Keramik und/oder aus einer Verstärkung für ein MMC-Material, z.B. eine Oxid-, Karbid- oder Nitrid-Keramik und/oder fasrigen Materialien gebildet, er kann aber auch zum Teil aus einem Metall oder Diamant bestehen. Der auf diese Art entstandene Verbundwerkstoff zeichnet sich durch besonders gute Wärmeleitfähigkeit aus, was bei der Anwendung als Gehäuse für einen integrierten Schaltkreis oder für ein anderes Wärme produzierendes elektronisches Schaltelement von sehr großem Vorteil ist, da genügend große Wärmeabführ oft von entscheidender Bedeutung für die Einsetzbarkeit eines solchen Gehäuses sein kann. In Fig. 7 ist der isolierende Rahmen 1 samt Abdeckplatte 7 nach dem Gußprozeß dargestellt. Als Abdeckplatte 7 kann aber auch ein bereits vorgefertigtes MMC-Material für den Gußprozeß vorgesehen sein, welches mit einem Verstärkermaterial aus z.B. einer Oxid- Karbid- oder Nitrid-Keramik, z.B. Siliziumcarbid, Aluminiumnitrid, Berylliumoxid, Aluminiumoxid, Bornitrid oder Kohlenstoff und einem Infiltrationsmetall aus Aluminium, Eisen, Nickel, Cobalt, Nickel, Silizium, Kupfer, Molybdän oder Legierungen derselben gebildet worden sein kann. Ebenso ein für diesen Zweck verwendbarer MMC-Verbundwerkstoff ist ein Bauteil aus Siliziumcarbid, das mit Silizium-Metall getränkt ist.
Der Bauteil 7 kann aber auch ausschließlich oder zum Teil aus Metall, Diamant oder einer anderen Keramik gebildet sein. Durch den Gußprozeß werden Formkörper 1 und Abdeckplatte 7 fest miteinander 6
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In Fig. 3 ist ein Rahmen-Formkörper 1 dargestellt, der für das erfindungsgemäße Verfahren ebenso verwendet werden kann. In diesem Rahmen 1 sind keine Durchbrüche vorgesehen, sondern Vertiefungen 4, welche an einer Deckseite des Rahmens offen sind. Dadurch bleibt nicht nur eine Kontaktierung durch den 5 Rahmen 1 nach dem Abarbeiten des gegossenen Metalls bestehen, sondern eine metallisch leitende Fläche, die aufder Deckseite des Rahmens verläuft und dadurch für weitere Kontaktierungen geeignet ist.
In Fig.4a und Fig. 4b weist der isolierende Rahmen 1 weitere in seiner Oberfläche durchgehend verlaufende Vertiefungen 5 auf, die in den Durchbrüchen 3 enden oder durch die Durchbrüche 3 hindurch verlaufen und die beim Gußprozeß mit Metall gefüllt werden. Nach dem Gußprozeß wird das Metall io zumindest von Teilen der Oberfläche des isolierenden Rahmens 1 derart abgetragen, daß nur das gegossene Metall in den Durchbrüchen 3 und den weiteren Vertiefungen 5 bestehen bleibt. Somit kann eine Verbindung zwischen zwei metallgefüllten Durchbrüchen 3 hergestellt werden. Anstelle der Durchbrüche können aber auch erste Vertiefungen 4 auf diese Weise miteinander verbunden werden. Die Anwendung dieser Möglichkeit der Verbindung zweier Durchbrüche 3 ist jedoch nur bei Verwendung elektrisch 75 isolierenden Formkörper 1 sinnvoll anwendbar. Bei metallischen Formkörper 1' würden bei Ausbildung mehrerer derartiger Verbindungen 5 durch den elektrisch leitenden Formkörper 1' unerwünschte Kurzschlüsse auftreten.
Fig.6 zeigt einen Formkörper 1, der mit einem Ansatz 6 versehen ist. Durch diesen Ansatz 6 wird es ermöglicht, beispieiweise einen Teil der metallischen Oberfläche während des Abtragens von Metall 20 bestehen zu lassen und nur ein isolierendes Teilstuck als Unterbrechung zu den Durchbrüchen 3 oder ersten Vertiefungen 4 hin vorzusehen. Dafür eignet sich im besonderen das Abarbeiten mit Hilfe eines Lasers. Dabei können Durchbrüche auch durch den Ansatz verlaufen und so weitere Kontaktierungen ermöglichen.
Der isolierende Formkörper besteht vorzugsweise aus einer Keramik, die aus Oxiden, Titanaten, 25 Nitriden, Carbiden, Boriden, Siliziden od. dgl. oder Mischungen davon gebildet ist. Als besonders vorteilhaft hinsichtlich der Beständigkeit während des Gußprozesses und der Isoliereigenschaften hat sich dabei eine Keramik, die aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder dgl. gebildet ist, erwiesen. Es können jedoch beliebig andere passende Materialien, die die geeigneten Isolier- und Temperaturbeständigkeitseigenschaften aufweisen, verwendet werden. 30 Das für den Gußprozeß verwendete Metall kann aus reinen Metallen oder aus Metallegierungen bestehen, wobei Eisen, Nickel, Cobalt, Aluminium, Kupfer, Titan, Magnesium, Silber, Gold oder Silizium oder Legierungen besonders vorteilhafte Eigenschaften für diesen Verwendungszweck aufweisen.
Das Abtragen des Metalls vom Formkörper 1 kann z.B. durch mechanisches, insbesondere spanabhebendes Bearbeiten, Ätzen, Laserbeaufschlagung, Ultraschallbearbeitung, Draht- und Senkerodieren o.ä. 35 durchgeführt werden. Bei den mechanischen Methoden ist besonders das Fräsen hervorzuheben, welches ein ohne großen apparativen Aufwand durchzuführendes Abtragen der metallischen Schicht auf der Oberfläche des Formkörpers 1 gestattet.
Das Anwenden eines Ätzvorganges zum Abtragen kann bei geeigneter Abstimmung von gegossenem Metall und Ätzmittel eine Herstellung mit großen Stückzahl begünstigen. 40 Bei Abtragen der Metallischicht mit Hilfe eines Lasers ist es vorteilhaft am Formkörper 1 bzw. dessen Ansatz 6 Schrägflächen 10 auszubilden, wie sie in Fig.8 gezeigt sind, sodaß eine Abtragung des gegossenen Metalls in den Eckbereichen vollständig erfolgt. Weiters weist der in Fig. 8 gezeigte Rahmen 1 Stufen 11 auf, sodaß nach dem Gußprozeß beim Abarbeiten der äußeren Metallschicht bedingt durch die Stufe 11 ein isolierender waagrechter Flächenbereich 12 bestehen bleibt. Somit kann etwa ein Abarbeiten 45 der senkrecht verlaufenden Fläche 13 unterbleiben, da der Kontakt zu den Durchbrüchen 3 oder Vertiefungen 4 voll unterbrochen ist und kein Kurzschluß dieser Bereiche entstehen kann. Die Ausbildung einer solchen Stufe 11 ist nur bei Verwendung eines elektrisch isolierenden Formkörpers 1 sinnvoll.
Weiters kann eine auf der Oberfläche des Formkörpers 1 nach dem Gußprozeß nicht abgetragene Metallschicht mit einem Gehäusedeckel verbunden, z.B. verschweißt, verlötet oder dergleichen und so das so Gehäuse dicht verschlossen werden.
In den Fig. 9a bis 9e ist der schrittweise Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Ausgehend von einem isolierenden Formkörper 1, z.B. aus Aluminiumoxid, der in Form eines quaderförmigen Blockes vorliegt, werden vorerst an den Längsstirnseiten des Formkörpers 1 Durchbrüche 3 durch Bohren angebracht (Fig. 9b). Diese können durchgehend oder sacklochartig verlaufen. 55 Nunmehr wird, wie in Fig. 9c gezeigt an den Längsstimseiten jeweils ein stufenförmiger Ansatz 16 parallel zur Längskante ausgenommen, der zum Teil quer durch die Durchbrüche 3 verläuft (Fig.9c). Anstelle der Durchbrüche 3 könnten genauso im Sinne der Erfindung erste Vertiefungen an der Oberfläche des Formkörpers 1 vorgesehen sein. Weiters wird an der unteren Breitseite des Formkörpers 1 ein weiteres 7
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Bauteil, eine Vorform einer Abdeckplatte 7, z.B. aus Silizium- oder Aluminiumnitrid-Partikel angeordnet (Fig. 9d) und durch den nachfolgenden Druckgußprozeß, z.B. durch Einpressen von Aluminium infiltiert, sodaß ein MMC-Material gebildet wird. Gleichzeitig wird der Formkörper auf der Abdeckplatte 7 durch das flüssige Metall fixiert sowie die Bohrungen 3 bzw. die durch das Bearbeiten entstandenen Halbbohrungen mit Aluminium gefüllt und die ganze Anordnung mit einer dünnen Schicht Metall überzogen.
Zum Ausbilden eines Gehäuses wird nunmehr in einem weiteren Verfahrensschritt das Oberflächenmetall abgearbeitet und ein auf einer Seite offener Hohlraum 17 freigelegt, durch dessen Begrenzungswand bzw. -wände die Durchbrüche 3 verlaufen. Dadurch werden in dem Hohlraum aus den metallgefüllten Bohrungen 3 bestehende Kontaktierungen zugänglich, die eine elektrisch leitende Verbindung in den Außenraum des solcherart gebildeten Gehäuses darstellen, wobei durch die beiden Ansätze 16 außerhalb des Gehäuses die Flachseiten der durch die Abtragung gebildeten metallgefüllten Halbzylinder als Kontaktstellen für weitere Verbindungen zur Verfügung stehen. Auf diese Art erhöht sich die verwendbare Kontaktfläche. In Fig. 10a bis 10c ist ein ähnlicher Verfahrensablauf im Schnitt dargestellt. Wieder wird ein Formkörper 1 mit Bohrungen 3 versehen und randseitig Ansätze 16 ausgenommen. Nach erfolgtem Gußvorgang wird nun beim Freilegen des Hohlraumes 17 innerhalb desselben eine isolierende inselförmige, vom übrigen Formkörper 1 abgesetzte Erhebung 20 desselben ausgenommen. Dadurch kann ein elektrisches Bauelement auf dieser Erhebung 20 ohne Isolationsprobleme angeordnet werden.
Eine weitere Variation erfährt das in Fig.10a bis c dargesteilte erfindungsgemäße Verfahren gemäß der Darstellung in Fig. 11a bis c, indem aus dem mit Bohrungen 3 versehenen Formkörper 1 an der Unterseite eine rechteckförmige Ausnehmung herausgearbeitet wird. Die Ausnehmung 30 nimmt einen passenden weiteren Bauteil 70 aus Metall oder Diamant in Form einer Platte auf, welche bündig mit der Formkörperunterseite abschließt. Nunmehr wird wiederum sich über diese Seite erstreckend ein weiteres Bauteil 7 aus Diamant oder MMC-Material, z.B. aus Silizium- oder Aluminiumnitrid-Partikel angelegt, welches durch den nachfolgenden Druckgußprozeß, z.B. durch Einpressen von geschmolzenem Aluminium infiltriert, sodaß ein MMC-Material gebildet wird. Dabei wird durch das erstarrende Metall der Formkörper 1 mit dem Bauteil 7, sowie die Metallplatte 71 in der Ausnehmung 30 und dem Bauteil 7 fixiert und die Bohrungen 3 bzw. die durch das Bearbeiten entstandenen Haibbohrungen mit Metall gefüllt und die ganze Anordnung mit einer dünnen Schicht Metall überzogen.
Nach erfolgtem Gußvorgang verbleibt nun beim Freilegen des Hohlraumes 17 innerhalb desselben eine metallene inselförmige Erhebung, die durch die Metallplatte 70 gebildet und mit dem MMC-Bauteil durch das angegossene Metall verbunden ist. Diese kann für den weiteren Aufbau des erfindungsgemäß hergestellten Gehäuses etwa für eine gut wärmeleitende Schicht verwendet werden. Dabei ist hinsichtlich des Metalls oder der -legierung, aus welchem die Metallplatte 70 gebildet ist, keinerlei Einschränkung vorgesehen. Es kann jede beliebige Metallart für diese Zwecke verwendet werden. Im besonderen ist in einer solchen Ausführungsform eine Platte aus einem Halbleiter, z.B. Silizium, bevorzugt, da eine solche Siliziumplatte im weiteren Verfahren als Grundlage für das direkte Aufbringen eines Halbleiterbauteils oder -Schaltkreises dienen kann. Die Platte 70 kann auch einen Schichtaufbau aufweisen oder aber auch gänzlich aus Keramik oder Diamant sein.
In Fig. 12 ist ein isolierender Rahmen 1 samt Abdeckplatte 7 nach dem Gußprozeß dargestellt, wobei im Inneren des Rahmens 1 parallel zur Abdeckplatte ein weiteres Bauteil 70 angeordnet ist, welches beim Gußprozeß mit eingeschlossen worden ist. Als Abdeckplatte 7 kann wieder ein bereits vorgefertigtes MMC-Material für den Gußprozeß vorgesehen sein, welches mit einem Verstärkermaterial aus z.B. einer Oxid-Karbid- oder Nitrid-Keramik, z.B. Siliziumcarbid, Aluminiumnitrid, Berylliumoxid, Aluminiumoxid, Bornitrid oder Kohlenstoff und einem Infiltrationsmetall aus Aluminium, Eisen, Nickel, Cobalt, Nickel, Silizium, Kupfer, Molybdän oder Legierungen derselben gebildet worden sein kann.
Der Bauteil 7 kann aber auch ausschließlich oder zum Teil aus Metall, einer anderen Keramik oder Diamant gebildet sein. Durch den Gußprozeß werden Formkörper 1 und Abdeckplatte 7 fest miteinander und mit der Platte 70 verbunden. Die Platte 70 kann dabei aus jedem beliebigen Metall- oder -legierung sein, unter besonderer Bevorzugung eines Halbleiters, wie z.B. Silizium.
Fig13a bis 13f, Fig14a bis 14f und Fig. 15a bis 15f stellen die abschließenden drei Schritte zur Herstellung eines Gehäuses nach drei verschiedenen Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. In allen drei Fällen wird ein Formkörper 1', der aus Metall, wie z. B. Aluminium, Kupfer, Molybdän, Kovar, Nickel-Eisen-Legierungen o.ä., das einen gleichen oder ähnlichen Wärme-Ausdehnungskoeffizienten wie das Material des Bauteils 7 aufweist, verwendet. Die Wärme-Ausdehnungskoeffizienten der Materialien des Formkörpers 1' und des Bauteil 7 sollten gleich oder ähnlich sein, da beim Vergießen beide durch das Metall erwärmt werden, sich dadurch ausdehnen und in diesem ausgedehnten Zustand miteinander vergossen werden. Würden sich beim anschließenden Abkühlvorgang die beiden Teile ungleich wieder zusammenziehen, könnten durch die dadurch im umgebenden Metall entstehenden Spannungen zu Rissen 8

Claims (40)

  1. AT 404 083 B in demselben führen. Fig.13a zeigt den metallischen Formkörper V, der mit sacklochartigen Durchbrüchen 3 versehen ist. Diese Durchbrüche 3 werden durch hohlzylindrische Isolationsschichten 40 gegen den metallischen Formkörper 1' elektrisch isoliert (vgl. auch Fig. 13b). An der Unterseite des Formkörpers 1' wird der weitere Bauteil 7 angeordnet, die gesamte Anordnung mit Metall umgossen und aufdiesem Wege die Durchbrüche 3 mit Metall ausgefüllt. Der Zustand der Anordnung nach diesen Schritten ist in Figl3c und 13d dargestellt. Anschließend wird das Oberflächenmetall abgearbeitet, ein auf einer Seite offener Hohlraum 17 freigelegt und die randseitigen Stufen 16 hergestellt (siehe Fig.l3e und 13f). Anstelle der Durchbrüche 3 können auch hier Vertiefungen an der Oberfläche des Formkörpers 1' vorgesehen werden. In Fig.14a bis 14f ist eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der in die Durchbrüche 3 Metallstifte 41 hineinragend eingegossen werden, dargestellt. Diese Metallstifte 41 werden von einer Halterung 43, die z. B. aus Graphit o.ä. gebildet ist, in die mit Isolationsschichten 40 versehenen sacklochartigen Durchbrüche 3 gehalten (siehe Fig.14 a und 14b). Es wird wieder der weitere Bauteil 7 an der Unterseite des Formkörpers 1' angeordnet und die Anordnung mit Metall umgossen. Das Metall gelangt durch den Zwischenraum zwischen der Halterung 43 und dem Formkörper 1' oder/und über spezielle Gußkanäle 44, die vorzugsweise als von der Oberfläche des Formkörpers 1' bis zu den sacklochartigen Durchbrüchen 3 verlaufende Bohrungen ausgebildet sind, in die sacklochartigen Durchbrüche 3. Ist der Zwischenraum zwischen der Haltetung 43 und dem Formkörper 1' groß genug, um das Eindringen des Metalls in die Durchbrüche 3 zu ermöglichen, kann aufein Anbringen der Gußkanäle 44 auch verzichtet werden. Hernach erfolgt die Abarbeitung des Oberflächenmetalls sowie die Freilegung des Hohlraumes 17. Auch hier ist es wieder möglich, statt bzw. zusätzlich zu den Durchbrüchen 3, Vertiefungen 4 an der Oberfläche vorzusehen. Die Vorgangsweise bei der in Fig.15a bis 15f angegebenen Ausführungsvariante der Erfindung ist dieselbe wie bei der gerade beschriebenen, zusätzlich werden hier die Metallstifte 41 teilweise von einem Isolationskörper 42, der teilweise in den Durchbruch 3 hineinragt, isoliert. Das Metall gelangt wiederum durch den Zwischenraum zwischen der Halterung 43 und dem Formkörper 1' sowie dem Zwischenraum zwischen den Isolationskörpern 42 und den Begrenzungsflächen der Durchbrüche 3 oder/und über vorher beschriebene spezielle Gußkanäle 44 in die sacklochartigen Durchbrüche 3. Die Gußkanäle 44 können jedoch auch hier, unter den vorher beschriebenen Umständen, entfallen. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von zumindest auf einer Seite offenen Gehäusen mit elektrisch leitenden Durchführungen bzw. Verbindungen z.B. für elektronische Bauelemente oder Schaltkreise, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Durchbrüchen (3) und/oder ersten Vertiefungen (4) versehener Formkörper (1), insbesondere ein Rahmen, z.B. aus Keramik, Glas, Glaskeramik oder SiC, allein oder mit weiteren Bauteilen (7, 70), z.B. aus Metall und/oder Keramik und/oder Diamant und/oder aus einem Verbundwerkstoff, wie z.B. Metall-Matrix-Compound-(MMC)-Material, CERMET (Keramik-Metall-Ver-bundstoff), Hartmetall od. dgl. und/oder eine Verstärkung für ein MMC-Material, in einer Gußform durch einen Gußprozeß, z.B. einen Druckgußprozeß, mit Metall umgossen wird, wobei die Durchbrüche (3) bzw. die ersten Vertiefungen (4) mit Metall gefüllt werden, daß nach dem Gußprozeß das Metall zumindest von Teilen der Oberfläche des Formkörpers (1) derart abgetragen wird, sodaß nur das gegossene Metall in den Durchbrüchen (3) und/oder ersten Vertiefungen (4) bestehen bleibt und daß gegebenenfalls ein auf zumindest einer Seite offener Hohlraum (17) aus dem Formkörper (1) herausgearbeitet wird, durch bzw. auf dessen Begrenzungswand bzw. -wände die Durchbrüche (3) und/oder ersten Vertiefungen (4) verlaufen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines elektrisch isolierenden Formkörpers nach dem Gußprozeß innerhalb des Hohlraums (17) bzw. des Rahmens eine isolierende inselförmige, vom übrigen Formkörper (1) abgesetzte Erhebung (20) desselben ausgenommen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Bauteil (70) aus Metall oder Diamant in eine Ausnehmung (30) des Formkörpers (1) eingesetzt wird, wobei der weitere Bauteil (70) bündig mit einer Formkörperseite abschließt, daß ein weiterer Bauteil (7) aus MMC-Material oder Diamant an diese Formkörperseite angelegt und diese durch einen Gußprozeß umgossen werden, und daß nach dem Gußprozeß der Hohlraum (17) so herausgearbeitet wird, daß der weitere Bauteil (70) aus 9 AT 404 083 B Metall oder Diamant unter Bestehenlassen der Verbindung mit dem weiteren Bauteil (7) aus MMC-Material oder Diamant zumindest teilweise freigelegt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall des weiteren Bauteils (70) aus einem Halbleiter, z.B. Silizium, gebildet ist.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem GuBprozeß zumindest ein stufenförmiger Ansatz (16), der zum Teil quer durch die Durchbrüche (3) und/oder ersten Vertiefungen (4) verläuft, an der Randseite des Formkörpers (1) ausgenommen wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (1) weitere in seiner Oberfläche durchgehend verlaufende Vertiefungen (5) aufweist, die gegebenenfalls in den Durchbrüchen (3) und/oder ersten Vertiefungen (4) enden oder durch die Durchbrüche (3) und/oder erste Vertiefungen (4) hindurch verlaufen und die beim GuBprozeß mit Metall gefüllt werden, und daß nach dem GuBprozeß das Metall zumindest von Teilen der Oberfläche des Formkörpers (1) derart abgetragen wird, daß nur das gegossene Metall in den Durchbrüchen (3) und/oder ersten bzw. weiteren Vertiefungen (4, 5) bestehen bleibt.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einer Seite des Formkörpers (1) ein Ansatz (6) vorgesehen wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Gußform mit dem Formkörper (1) angeordnete weitere Bauteil (7) aus Keramik und/oder Diamant und/oder einer Verstärkung für ein MMC-Material, z.B. eine Oxid-, Karbid- oder Nitrid-Keramik, und/oder fasrigen Materialien od. dgl. gebildet ist und mit dem Formkörper (1) von Metall umgossen wird, wobei aus dem Bauteil (7) zumindest teilweise während des Gußprozesses ein MMC-Verbund-werkstoffentsteht.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Bauteil als eine den Formkörper (1) an einer Seite abschließende Abdeckplatte (7) angeordnet wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramik aus Oxiden, Titanaten, Nitriden, Carbiden, Boriden, Siliziden od. dgl. oder Mischungen davon gebildet ist.
  11. 11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramik aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder dgl. gebildet ist.
  12. 12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus reinen Metallen oder Metallegierungen gebildet ist.
  13. 13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus Eisen, Nickel, Cobalt, Aluminium, Kupfer, Titan, Magnesium, Silber, Gold oder Silizium oder Legierungen davon gebildet ist.
  14. 14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtragen des Metalls vom Formkörper (1) z.B. durch mechanisches, insbesondere spanabhebendes Bearbeiten, Ätzen, Laserbeaufschlagung, Ultraschallbearbeiten, Draht- und Senkerodieren o.ä. durchgeführt wird.
  15. 15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Formkörper (1) bzw. dessen Ansatz (6) Schrägflächen (10) ausgebildet sind, sodaß eine Abtragung des gegossenen Metalls erleichtert wird.
  16. 16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Formkörper (1) bzw. an dessen Ansatz (6) Stufen (11) ausgebildet sind, die nach dem Abarbeiten des Metalls Isolationsflächen bilden.
  17. 17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Oberfläche des Formkörpers (1) nach dem Gußprozeß nicht abgetragene Metallschicht mit einem 10 AT 404 083 B Gehäusedeckel verbunden, wie z.B. verschweißt, verlötet od. dgl. wird.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Formkörper (V) aus Metall, wie z. B. Aluminium, Kupfer, Molybdän, Kovar, Nickel-Eisen-Legierungen o.ä., das einen gleichen oder ähnlichen Wärme-Ausdehnungskoeffizienten wie das Material des weiteren Bauteils (7) aufweist, verwendet wird.
  19. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (3) und/oder ersten Vertiefungen (4) durch hohlzylindeförmige Isolationsschichten (40), die vorzugsweise aus Keramik gebildet sind, gegen den metallischen Formkörper (1’) elektrisch isoliert werden.
  20. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet daß Metallstifte (41) in die Durchbrüche (3) und/oder Vertiefungen (4) hineinragend eingegossen werden.
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß die Metallstifte (41) teilweise von einem Isolationskörper (42), der zumindest teilweise in den Durchbruch (3) und/oder die Vertiefung (4) hineinragt, isoliert werden.
  22. 22. Gehäuse zur Aufnahme elektronischer Bauelemente oder eines elektronischen Schaltkreises, welches nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 hergestellt ist.
  23. 23. Gehäuse zur Aufnahme elektronischer Bauelemente oder Schaltkreise mit durch die Gehäusewand hindurchverlaufenden, elektrisch leitenden Durchführungen bzw. Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Formkörper (1,1'), insbesondere einem Rahmen, aus Keramik, Glas, Glaskeramik, Metall oder SiC, allein oder mit weiteren Bauteilen (7, 70), z.B. aus Metall und/oder Keramik und/oder Diamant und/oder aus einem Verbundwerkstoff, wie z.B. Metall-Matrix-Compound-(MMC)-Material, CERMET (Keramik-Metall-Verbundstoff), Hartmetall od. dgl. und/oder eine Verstärkung für ein MMC-Material, gebildet ist, und daß die Durchführungen bzw. Verbindungen aus mit Metall ausgegossenen Durchbrüchen (3) und/oder ersten Vertiefungen (4) gebildet sind.
  24. 24. Gehäuse nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Gehäuses eine Erhebung (20, 70) zur Auflage der Bauteile oder Schaltkreise vorsteht.
  25. 25. Gehäuse nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet daß die Erhebung durch einen weiteren Bauteil (70) aus Metall oder Diamant gebildet ist, welcher auf einer mit dem Formkörper (1) verbundenen Bauteilplatte (7) aus MMC-Material und/oder Diamant und/oder Keramik und/oder fasrigen Materialien angegossen ist.
  26. 26. Gehäuse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet daß das Metall des weiteren Bauteils (70) aus einem Halbleiter, z.B. Silizium, gebildet ist.
  27. 27. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet daß an der Außenseite des Formkörpers (1) entlang dessen Umfang ein stufenförmiger Ansatz (16) ausgebildet ist, der zum Teil quer durch die vorzugsweise zylindrischen Durchbrüche (3) und/oder ersten Vertiefungen (4) verläuft.
  28. 28. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet daß der Formkörper (1) weitere in seiner Oberfläche durchgehend verlaufende Vertiefungen (5) aufweist, die gegebenenfalls in den Durchbrüchen (3) und/oder ersten Vertiefungen (4) enden oder durch die Durchbrüche (3) und/oder erste Vertiefungen (4) hindurchverlaufen, welche mit Metall vergossen sind.
  29. 29. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche 23 bis 28. dadurch gekennzeichnet daß an zumindest einer Seite des Formkörpers (1) ein vorspringender Ansatz (6) vorgesehen ist.
  30. 30. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet daß die Keramik aus Oxiden, Titanaten, Nitriden, Carbiden, Boriden, Siliziden od. dgl. oder Mischungen davon gebildet ist. 11 AT 404 083 B
  31. 31. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet daß die Keramik aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder dgl. gebildet ist.
  32. 32. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche 23 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus reinen Metallen oder Metallegierungen gebildet ist.
  33. 33. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus Eisen, Nickel, Cobalt, Aluminium, Kupfer, Titan, Magnesium, Silber, Gold oder Silizium oder Legierungen davon gebildet ist.
  34. 34. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche 23 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß am Formkörper (1) bzw. dessen Ansatz (6) Schrägflächen (10) ausgebildet sind.
  35. 35. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche 23 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß am Formkörper (1) bzw. an dessen Ansatz (6) Stufen (11) aus Isolationsmaterial ausgebildet sind.
  36. 36. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche 23 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Oberfläche des Formkörpers (1) ausgebildete Metallschicht mit einem Gehäusedeckel verbunden, wie z.B. verschweißt, verlötet od. dgl. wird.
  37. 37. Gehäuse nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (V) aus Metall, wie z. B. Aluminium, Kupfer, Molybdän, Kovar, Nickel-Eisen-Legierungen o.ä., das einen gleichen oder ähnlichen Wärme-Ausdehnungskoeffizienten wie das Material des weiteren Bauteils (7) aufweist, gebildet ist.
  38. 38. Gehäuse nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (3) und/oder ersten Vertiefungen (4) durch hohlzylinderförmige Isolationsschichten (40), die vorzugsweise aus Keramik gebildet sind, gegen den metallischen Formkörper (1') elektrisch isoliert sind.
  39. 39. Gehäuse nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß Metallstifte (41) in die Durchbrüche (3) und/oder Vertiefungen (4) hineinragend eingegossen sind.
  40. 40. Gehäuse nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstifte (41) teilweise durch einen Isolationskörper (42), der zumindest teilweise in den Durchbruch (3) und/oder die Vertiefung (4) hineinragt, isoliert sind. Hiezu 9 Blatt Zeichnungen 12
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