CH660258A5 - CERAMIC HOUSING FOR A HYBRID CIRCUIT. - Google Patents

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CH660258A5
CH660258A5 CH31283A CH31283A CH660258A5 CH 660258 A5 CH660258 A5 CH 660258A5 CH 31283 A CH31283 A CH 31283A CH 31283 A CH31283 A CH 31283A CH 660258 A5 CH660258 A5 CH 660258A5
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CH
Switzerland
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housing
substrate
metal
tracks
conductor tracks
Prior art date
Application number
CH31283A
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German (de)
Inventor
Jan Hrejsa
Hans Muntwyler
Gernot Schneider
Original Assignee
Landis & Gyr Ag
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    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap

Description

660 258 660 258

Claims (1)

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 Anschlüssen, 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 Metallbahnen (8; 9) deckungsgleich übereinanderliegen und miteinander verlötet sind. PATENT CLAIM Housing for a hybrid circuit, with a ceramic substrate serving as the housing base, on which the hybrid circuit is built, with a ceramic housing cover, which has a cover wall and side walls, and with electrical connections, which are led out laterally from the housing, characterized in that that the electrical connections (6) are formed by conductor tracks (5) arranged on the surface of the substrate (1), that these conductor tracks (5) are covered with a glass layer (7; 7a, 7b, 7c) are coated, which also fills the gaps between adjacent conductor tracks (5) and has a flat surface that has a first, self-contained metal track (8) on the glass layer (7) and a second metal track on the end faces of the side walls (4). , Self-contained metal track (9) is applied and that the two metal tracks (8; 9) are superimposed congruently and soldered together. Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für einen Hybridschaltkreis der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art.The invention relates to a housing for a hybrid circuit of the type mentioned in the preamble of the patent claim. Es ist ein Keramikgehäuse dieser Art bekannt (Analog Dialogue 15-2 1981, S.8), bei dem das Keramiksubstrat aus mehreren Keramikschichten besteht, die mit Dickfilm-Metallmustern 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.A ceramic housing of this type is known (Analog Dialogue 15-2 1981, page 8), in which the ceramic substrate consists of several ceramic layers which are provided with thick-film metal patterns. The electrical connections are led out laterally from the substrate and thus from the housing in a manner that is not described in detail. The type of connection between the substrate and the housing cover is also not described. Ferner ist ein Keramikgehäuse bekannt (EP-A 37 301), bei dem die miteinander zu verbindenden Gehäuseteile metallisiert und sodann verlötet sind.A ceramic housing is also known (EP-A 37 301) in which the housing parts to be connected are metallized and then soldered. 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.The invention is based on the object of creating a housing of the type mentioned at the outset, which is characterized by a particularly simple structure and high tightness and in which the electrical connections are led out of the housing in a simple, cost-saving and safe manner. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs aufgeführten Merkmale.This problem is solved by the features listed in the characterizing part of the patent claim. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Es zeigen:Show it: Fig. 1 ein Substrat in der Draufsicht,1 shows a substrate in plan view, Fig. 2 ein Gehäuse im Schnitt,2 a housing in section, Fig. 3 eine Teildarstellung des Gehäuses vor dem Verlöten undFig. 3 is a partial view of the housing before soldering and Fig. 4 eine Verbindungsstelle zwischen Substrat und Gehäusedeckel in stark vergrösserter Schnittdarstellung.4 shows a connection point between the substrate and the housing cover in a greatly enlarged sectional view. 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 herausgeführt sind und dort auf dem verlängerten Teil des Substrates 1 als frei zugängliche elektrische Anschlüsse 6 dienen.In Figs. 1 to 3, 1 denotes a substrate which consists of a single flat ceramic plate and serves both as a substrate for a hybrid circuit (not shown) and as a case bottom. A one-piece housing cover 2 has a cover wall 3 and four side walls 4. On at least one side, in the example shown on the right side of FIG. 2, the substrate 1 protrudes a few millimeters beyond the housing cover 2; the edges are on the other sides of the substrate 1 and the outer surfaces of the side walls 4 approximately flush. Directly on the substrate 1, specifically on its surface facing the housing cover 2, metallic conductor tracks 5 are applied, which lead inside the housing to the hybrid circuit built on the substrate 1, led out of the housing between the substrate 1 and the housing cover 2 are and serve there on the extended part of the substrate 1 as freely accessible electrical connections 6. 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.In the area of the end faces of the side walls 4, the conductor tracks 5 and the surface of the substrate 1 not covered with conductor tracks are coated with a glass layer 7, which also fills the gaps between adjacent conductor tracks 5 and has an at least approximately flat surface. A self-contained, rectangular metal track 8 is applied to this glass layer 7, which has a typical width of 1 mm. A similar metal track 9 is applied to the end faces of the side walls 4. FIG. The two metal tracks 8, 9 are congruent one above the other and are soldered together by means of a metal solder (solder). The soldered connection ensures that the housing is very tight. Das Zusammenlöten 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. Beispielsweise können beim Lötvorgang das Substrat 1 auf etwa 150° 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 wärmeempfindliche passive Bauelemente wie gewickelte Spulen mit Kunststoff-Spulenkörpern nicht beschädigt werden.The two metal tracks 8, 9 are soldered together, for example by means of a soldering paste 10 (FIG. 3), which is applied to one of the two metal tracks 8, 9. The soldering process does not require excessive temperatures, which could be harmful to the heat-sensitive components of the hybrid circuit. For example, during the soldering process, the substrate 1 can be heated to about 150° and the housing cover 2 in the area of the side walls 4 can be heated locally to about 250° by means of a short heat pulse, so that the temperature of the hybrid circuit does not significantly exceed the value of about 150° and e.g heat-sensitive passive components such as wound coils with plastic bobbins are not damaged. 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 |im.The conductor tracks 5, the glass layer 7, the metal tracks 8, 9 and the soldering paste 10 are applied using the thick-film screen printing process. Palladium-silver or gold is advantageously suitable as the material for the conductor tracks 5 and the metal tracks 8, 9. The typical thickness of these conductors or metal tracks is 10 μm. 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 um 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 |im.According to FIG. 4, the glass layer 7 advantageously consists of three individual layers 7a, 7b and 7c. The individual layer 7a is approximately the same thickness as the conductor tracks 5 and is applied in the area of the side walls 4 to the surface of the substrate 1 that is not covered with conductor tracks. The two individual layers 7b and 7c with a typical thickness of 10 μm ensure a reliable current barrier between the conductor tracks 5 and the metal track 8. The metal solder between the metal tracks 8, 9 is denoted by 11 in FIG a typical thickness of a few |im. 22 ss 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 4545 5050 VV 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
CH31283A 1983-01-20 1983-01-20 CERAMIC HOUSING FOR A HYBRID CIRCUIT. CH660258A5 (en)

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