DD228113A1 - HOUSING FOR OPTOELECTRONIC COMPONENT - Google Patents

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DD228113A1
DD228113A1 DD26905084A DD26905084A DD228113A1 DD 228113 A1 DD228113 A1 DD 228113A1 DD 26905084 A DD26905084 A DD 26905084A DD 26905084 A DD26905084 A DD 26905084A DD 228113 A1 DD228113 A1 DD 228113A1
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DD
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adhesive
housing
recesses
glass
ceramic
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DD26905084A
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Guenther Rosner
Harry Broy
Juergen Waldmann
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Werk Fernsehelektronik Veb
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Abstract

Die Erfindung ist anwendbar in der Halbleiterbauelemente-Industrie und bezieht sich auf ein Keramikgehaeuse fuer optoelektronische Zeilen- und Bildsensorbauelemente. Ziel der Erfindung ist es, ein Keramikgehaeuse zu entwickeln, dass bei den geforderten Einsatzbedingungen eine absolute Funktionssicherheit gewaehrleistet. Die Aufgabe besteht darin, einen haltbaren, dichten und blasenfreien Klebeverschluss bei hoher optischer Sauberkeit der Glasoberflaeche in der Lichteintrittsoeffnung zu realisieren. Im Bereich der Klebeverbindung Glas-Keramik wurden auf der Oberflaeche des Keramikgehaeuses scharfkantige Vertiefungen mit unterschiedlichen geometrischen Formen zur Aufnahme des Klebers angeordnet. Fig. 1The invention is applicable to the semiconductor device industry and relates to a ceramic package for optoelectronic line and image sensor devices. The aim of the invention is to develop a Keramikgehaeuse that ensures absolute reliability at the required conditions of use. The task is to realize a durable, dense and bubble-free adhesive seal with high optical cleanliness of the glass surface in the Lichteintrittsöffnung. In the area of the glass-ceramic adhesive joint, sharp-edged recesses with different geometrical shapes for receiving the adhesive were arranged on the surface of the ceramic housing. Fig. 1

Description

Anwendung der Erfindung:Application of the invention:

Die Erfindung ist anwendbar bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen und bezieht sich auf ein Keramikgehäuse für optoelektronische Zeilen- und Bildsensorbauelemente mit einer lichtdurchlässigen Glasscheibe als Gehäuseverschluß.The invention is applicable to the manufacture of semiconductor devices and relates to a ceramic package for optoelectronic line and image sensor devices having a translucent sheet of glass as the package closure.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristic of the known technical solutions:

Es ist bekannt, Keramikgehäuse für optoelektronische Bauelemente durch einen Verbunddeckel aus Plast und Glas mittels thermoplastischer Klebefolie zu verschließen. Es ist auch bekannt, Glasflächen mit thermoplastischen Klebemitteln unter der Wirkung von Druck und Temperatur blasenfrei zu verbinden (OS 2039815). Weiterhin bekannt ist (OS 2154682), zwei miteinander zu verklebende Oberflächen (z. B. Silicongummi, siliconisierten Gummi) durch Aufdrucken und wieder Abziehen einer klebemittelbeschichteten Polyethyienfolie gleichmäßig dick mit einem Klebemittel zu versehen. Schließlich werden Verfahren zum hermetischen Verschluß von Mehriagenkeramikgehäusen für elektronische Bauelemente mittels niedrig schmelzender Lote z. B. AnSu, SuP6Ag beschrieben (PS 206451).It is known to close ceramic housing for optoelectronic components by a composite lid made of plastic and glass by means of thermoplastic adhesive film. It is also known to connect glass surfaces with thermoplastic adhesives under the effect of pressure and temperature bubble-free (OS 2039815). It is also known (OS 2154682) to provide two surfaces (for example silicone rubber, siliconized rubber) which are to be bonded together uniformly thickly with an adhesive by printing and then removing an adhesive-coated polyethylene film. Finally, methods for the hermetic closure of Mehriagenkeramikgehäusen for electronic components by means of low-melting solders z. B. AnSu, SuP6Ag (PS 206451).

Den beschriebenen Klebeverbindungen haftet der allgemeine Mangel an, daß die notwendige hohe optische Sauberkeit der Glasoberfläche im Bereich der Lichteintrittsöffnung der Glas-Keramik-Verbindung, der nicht zur Klebung vorgesehen ist, nicht erhalten bleibt. Andere Nachteile sind die für optoelektronische Sensorbauelemente unzureichende Temperaturfestigkeit bzw. die immer wieder beschriebene Bissigkeit der Klebeverbindung, die zu undichten und mechanisch nur gering belastbaren Verbindungen führt. Allgemein wird empfohlen, durch Anwenden mechanischen Druckes die Blasen aus der Klebeverbindung herauszupressen. Beim Verschließen optoelektronischer Sensorbauelemente kann das aus dem Klebespalt austretende Klebemittel z. B. in das Innere des Keramikgehäuses dringen oder benetzt die Lichteintrittsöffnung und führt zum Bauelementeausschuß.The adhesive bonds described adheres to the general deficiency that the necessary high optical cleanliness of the glass surface in the region of the light inlet opening of the glass-ceramic compound, which is not intended for bonding, not preserved. Other disadvantages are the insufficient temperature resistance for optoelectronic sensor components or the repeatedly described bite of the adhesive connection, which leads to leaky and mechanically only slightly resilient connections. Generally, it is recommended to press the bubbles out of the adhesive bond by applying mechanical pressure. When closing optoelectronic sensor components, the adhesive emerging from the adhesive gap may be e.g. B. penetrate into the interior of the ceramic housing or wets the light inlet opening and leads to the component committee.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist, ein Keramikgehäuse zu entwickeln, daß bei den geforderten Einsatzbedingungen eine absolute Funktionssicherheit gewährleistet.The aim of the invention is to develop a ceramic housing that ensures absolute reliability at the required conditions of use.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Keramikgehäuse zu entwerfen, bei dem ein haltbarer, dichter und blasenfreier Klebeverschluß bei Erhaltung hoher optischer Sauberkeit der Glasoberfläche in der Lichteintrittsöffnung auf einfachem Wege möglich ist. Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich der Klebeverbindung das Keramikgehäuse mit Vertiefungen versehen wird, in die das Klebemittel eingefüllt wird. Die Form und die Abmessungen der Vertiefungen sind dabei so zu wählen, daß nach dem Füllen der Vertiefungen mit Klebemittel und Auflegen einer lichtdurchlässigen Glasscheibe, die als Gehäuseverschluß dient, einerseits ein Herausfließen des Klebemittels aus dem Klebespalt in das innere des Gehäuses oder nach Außen ausgeschlossen ist, und andererseits gewährleistet wird, daß die Klebeverbindung ohne Ausbilden einer Hohlkehle bis zum Gehäuserand ausgefüllt wird.The invention has for its object to design a ceramic housing in which a durable, dense and bubble-free adhesive closure while maintaining high optical cleanliness of the glass surface in the light entrance opening is possible in a simple way. According to the invention the object has been achieved in that in the region of the adhesive bond, the ceramic housing is provided with recesses into which the adhesive is filled. The shape and dimensions of the wells are to be chosen so that after filling the wells with adhesive and placing a translucent glass, which serves as a housing closure, on the one hand, a flow of the adhesive from the adhesive gap in the interior of the housing or is excluded to the outside On the other hand, it is ensured that the adhesive bond is filled up to the edge of the housing without forming a groove.

Das erfindungsgemäße Keramikgehäuse für optoelektronische Sensorbauelemente läßt sich durch ein einfaches Klebeverfahren mit einer lichtdurchlässigen Glasscheibe haltbar, dicht und blasenfrei verschließen.The ceramic housing according to the invention for optoelectronic sensor components can be sealed by a simple gluing process with a translucent glass, sealed and free of bubbles.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden: ln Figur 1 ist die Draufsicht des Keramikgehäuses und in Figur 2 der Schnitt des Keramikgehäuses dargesteilt.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment: FIG. 1 shows the plan view of the ceramic housing and FIG. 2 shows the section of the ceramic housing.

Wie der Figur 1 zu entnehmen, sind auf der Oberfläche des Keramikgehäuses 1 um die Lichteintrittsöffnung 2 unterschiedliche Vertiefungen 3 und 4 angeordnet, kanal- und kreisförmige, wobei die Vertiefungen 3 im Querschnitt unterschiedliche geometrische Formen, wie z, B. Rechteck, V-förmig, U-förmig usw. aufweisen können. Die Lage der Vertiefungen 3 und 4 zur Lichteintrittsöffnung 2 sowie die Art und die Dimension der Vertiefungen 3 und 4 sind so gewählt, daß sie bei einer Füllung mit Klebemittel und dem Auflegen der Glasscheibe gewährleisten, daß das Klebemittel nicht in die Lichteintrittsöffnung 2 oder über den Gehäuserand fließt. Es ist dazu notwendig, die Vertiefung 3,4 an der Oberseite der Klebefläche scharfkantig auszubiiden und die Klebemittelmenge, die in die kreisförmigen Vertiefungen 4 eingefüllt wird, genau zu dosieren.As can be seen from FIG. 1, different recesses 3 and 4 are arranged on the surface of the ceramic housing 1 around the light inlet opening 2, channel-shaped and circular, the recesses 3 having different geometric shapes in cross-section, such as eg rectangle, V-shaped , U-shaped, etc. may have. The position of the recesses 3 and 4 to the light inlet opening 2 and the nature and the dimension of the wells 3 and 4 are chosen so that they ensure at a filling with adhesive and the laying of the glass that the adhesive is not in the light inlet opening 2 or on the Case edge flows. It is necessary, the recess 3.4 auszubiiden sharp on the top of the adhesive surface and the amount of adhesive which is filled into the circular recesses 4, to dose accurately.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, haben die Vertiefungen 3 zu den Kanten der Lichteintrittsöffnung 2 einen gleichmäßigen bestimmten Abstand. Dieser Abstand ist genauso groß, wie der Abstand zwischen der Vertiefung 3 und der Außenkante des Gehäuses an der Längsseite und liegt vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,6 mm. Dadurch wird einerseits gewährleistet, daß das Klebemittel nach dem Auflegen der Glasscheibe weder in die Lichteintrittsöffnung noch über den Gehäuserand hinaus fließt, und andererseits der Klebespalt ohne Ausbilden einer Hohlkehle bis zum Rand der Klebung ausgefüllt wird.As can be seen from Figure 2, the wells 3 to the edges of the light inlet opening 2 a uniform predetermined distance. This distance is the same as the distance between the recess 3 and the outer edge of the housing on the longitudinal side and is preferably between 0.3 and 0.6 mm. This ensures on the one hand that the adhesive flows after placing the glass sheet neither in the light inlet opening on the edge of the housing and on the other hand, the adhesive gap is filled without forming a groove to the edge of the bond.

Es ist auch möglich, die Vertiefung 4 hinsichtlich der Fiächenkontur der Klebefläche anzupassen und statt der kreisförmigen Abmessung eine rechteckige oder quadratische zu wählen.It is also possible to adapt the recess 4 with respect to the surface contour of the adhesive surface and to choose a rectangular or square instead of the circular dimension.

Claims (5)

1. Keramikgehäuse für optoelektronische Zeilen- und Bildsensorbauelemante mit einer lichtdurchlässigen Glasscheibe als Gehäuseverschluß, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Klebefläche des Kerämikgehäuses (1) Vertiefungen (3), (4) angeordnet sind.1. ceramic housing for optoelectronic line and Bildsensorbauemante with a translucent glass as a housing closure, characterized in that on the adhesive surface of the Kerämikgehäuses (1) recesses (3), (4) are arranged. 2. Keramikgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (3), einem gleichmäßigen bestimmten Abstand zur Lichteintrittsöffnung (2) haben.2. Ceramic housing according to claim 1, characterized in that the recesses (3), a uniform predetermined distance to the light inlet opening (2). -2- 690-2- 690 Erfindungsansprüche:Invention claims: 3. Keramikgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (3), (4) an der Oberseite der Klebefläche scharfkantig sind.3. ceramic housing according to claim 1, characterized in that the recesses (3), (4) are sharp-edged at the top of the adhesive surface. 4. Keramikgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (3), (4) unterschiedliche geometrische Formen haben.4. ceramic housing according to claim 1, characterized in that the recesses (3), (4) have different geometric shapes. 5. Keramikgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (3) kanal- und die Vertiefungen (4) kreisförmig, rechteckig oder quadratisch ausgebildet sind.5. ceramic housing according to claim 1, characterized in that the recesses (3) channel and the recesses (4) are circular, rectangular or square. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings Anwendung der Erfindung:Application of the invention: Die Erfindung ist anwendbar bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen und bezieht sich auf ein Keramikgehäuse für optoelektronische Zeilen- und Bildsensorbauelemente mit einer lichtdurchlässigen Glasscheibe als Gehäuseverschluß.The invention is applicable to the manufacture of semiconductor devices and relates to a ceramic package for optoelectronic line and image sensor devices having a translucent sheet of glass as the package closure. Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristic of the known technical solutions: Es ist bekannt, Keramikgehäuse für optoelektronische Bauelemente durch einen Verbunddeckel aus Plast und Glas mittels thermoplastischer Klebefolie zu verschließen. Es ist auch bekannt, Glasflächen mit thermoplastischen Klebemitteln unter der Wirkung von Druck und Temperatur blasenfrei zu verbinden (OS 2039815). Weiterhin bekannt ist (OS 2154682), zwei miteinander zu verklebende Oberflächen (z. B. Silicongummi, siliconisierten Gummi) durch Aufdrucken und wieder Abziehen einer klebemittelbeschichteten Polyethyienfolie gleichmäßig dick mit einem Klebemittel zu versehen. Schließlich werden Verfahren zum hermetischen Verschluß von Mehriagenkeramikgehäusen für elektronische Bauelemente mittels niedrig schmelzender Lote z. B. AnSu, SuP6Ag beschrieben (PS 206451).It is known to close ceramic housing for optoelectronic components by a composite lid made of plastic and glass by means of thermoplastic adhesive film. It is also known to connect glass surfaces with thermoplastic adhesives under the effect of pressure and temperature bubble-free (OS 2039815). It is also known (OS 2154682) to provide two surfaces (for example silicone rubber, siliconized rubber) which are to be bonded together uniformly thickly with an adhesive by printing and then removing an adhesive-coated polyethylene film. Finally, methods for the hermetic closure of Mehriagenkeramikgehäusen for electronic components by means of low-melting solders z. B. AnSu, SuP6Ag (PS 206451). Den beschriebenen Klebeverbindungen haftet der allgemeine Mangel an, daß die netwendige hohe optische Sauberkeit der Giasoberfläche im Bereich der Lichteintrittsöffnung der Glas-Keramik-Verbindung, der nicht zur Klebung vorgesehen ist, nicht erhalten bleibt. Andere Nachteile sind die für optoelektronische Sensorbauelemente unzureichende Temperaturfestigkeit bzw. die immer wieder beschriebene Blasigkeit der Klebeverbindung, die zu undichten und mechanisch nur gering belastbaren Verbindungen führt. Allgemein wird empfohlen, durch Anwenden mechanischen Druckes die Blasen aus der Klebeverbindung herauszupressen. Beim Verschließen optoelektronischer Sensorbauelemente kann das aus dem Klebespalt austretende Klebemittel z. B. in das Innere des Keramikgehäuses dringen oder benetzt die Lichteintrittsöffnung und führt zum Bauelementeausschuß.The adhesive bonds described adheres to the general deficiency that the netwendige high optical cleanliness of the Gias surface in the region of the light inlet opening of the glass-ceramic compound, which is not intended for bonding, not preserved. Other disadvantages are the temperature resistance which is insufficient for optoelectronic sensor components and the repeatedly described blistering of the adhesive connection, which leads to leaky and mechanically only slightly resilient connections. Generally, it is recommended to press the bubbles out of the adhesive bond by applying mechanical pressure. When closing optoelectronic sensor components, the adhesive emerging from the adhesive gap may be e.g. B. penetrate into the interior of the ceramic housing or wets the light inlet opening and leads to the component committee. Ziel der ErfindungObject of the invention Das Ziel der Erfindung ist, ein Keramikgehäuse zu entwickeln, daß bei den geforderten Einsatzbedingungen eine absolute Funktionssicherheit gewährleistet.The aim of the invention is to develop a ceramic housing that ensures absolute reliability at the required conditions of use. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Keramikgehäuse zu entwerfen, bei dem ein haltbarer, dichter und blasenfreier Klebeverschluß bei Erhaltung hoher optischer Sauberkeit der Glasoberfläche in der Lichteintrittsöffnung auf einfachem Wege möglich ist. Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich der Klebeverbindung das Keramikgehäuse mit Vertiefungen versehen wird, in die das Klebemittel eingefüllt wird. Die Form und die Abmessungen der Vertiefungen sind dabei so zu wählen, daß nach dem Füllen der Vertiefungen mit Klebemittel und Auflegen einer lichtdurchlässigen Glasscheibe, die als Gehäuseverschluß dient, einerseits ein Herausfließen des Klebemittels aus dem Klebespalt in das innere des Gehäuses oder nach Außen ausgeschlossen ist, und andererseits gewährleistet wird, daß die Klebeverbindung ohne Ausbilden einer Hohlkehle bis zum Gehäuserand ausgefüllt wird.The invention has for its object to design a ceramic housing in which a durable, dense and bubble-free adhesive closure while maintaining high optical cleanliness of the glass surface in the light entrance opening is possible in a simple way. According to the invention the object has been achieved in that in the region of the adhesive bond, the ceramic housing is provided with recesses into which the adhesive is filled. The shape and dimensions of the wells are to be chosen so that after filling the wells with adhesive and placing a translucent glass, which serves as a housing closure, on the one hand, a flow of the adhesive from the adhesive gap in the interior of the housing or is excluded to the outside On the other hand, it is ensured that the adhesive bond is filled up to the edge of the housing without forming a groove. Das erfindungsgemäße Keramikgehäuse für optoelektronische Sensorbauelemente läßt sich durch ein einfaches Klebeverfahren mit einer lichtdurchlässigen Glasscheibe haltbar, dicht und blasenfrei verschließen.The ceramic housing according to the invention for optoelectronic sensor components can be sealed by a simple gluing process with a translucent glass, sealed and free of bubbles. Ausführungsbeispiel:Embodiment: Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment: In Figur 1 ist die Draufsicht des Keramikgehäuses und in Figur 2 der Schnitt des Keramikgehäuses dargestellt.FIG. 1 shows the top view of the ceramic housing and FIG. 2 shows the section of the ceramic housing. Wie der Figur 1 zu entnehmen, sind auf der Oberfläche des Kerämikgehäuses 1 um die Lichteintrittsöffnung 2 unterschiedliche Vertiefungen 3 und 4 angeordnet, kanal- und kreisförmige, wobei die Vertiefungen 3 im Querschnitt unterschiedliche geometrische Formen, wie z. B. Rechteck, V-förmig, U-förmig usw. aufweisen können. Die Lage der Vertiefungen 3 und 4 zur Lichteintrittsöffnung 2 sowie die Art und die Dimension der Vertiefungen 3 und 4 sind so gewählt, daß sie bei einer Füllung mit Klebemitte! und dem Auflegen der Glasscheibe gewährleisten, daß das Klebemittel nicht in die Lichteintrittsöffnung 2 oder über den Gehäuserand fließt. Es ist dazu notwendig, die Vertiefung 3, 4 an der Oberseite der Klebefläche scharfkantig auszubilden und die Klebemittelmenge, die in die kreisförmigen Vertiefungen 4 eingefüllt wird, genau zu dosieren.As can be seen from FIG. 1, different recesses 3 and 4 are arranged on the surface of the kerämik housing 1 around the light entry opening 2, channel-shaped and circular, wherein the recesses 3 have different geometric shapes in cross-section, such as, for. B. rectangle, V-shaped, U-shaped, etc. may have. The position of the recesses 3 and 4 to the light inlet opening 2 and the nature and the dimension of the wells 3 and 4 are chosen so that they are filled with adhesive! and the laying of the glass ensure that the adhesive does not flow into the light inlet opening 2 or over the edge of the housing. It is necessary to form the recess 3, 4 at the top of the adhesive surface sharp-edged and to meter the amount of adhesive that is filled into the circular recesses 4, precisely. Wie aus Figur 2 ersichtlich, haben die Vertiefungen 3 zu den Kanten der Lichteintrittsöffnung 2 einen gleichmäßigen bestimmten Abstand. Dieser Abstand ist genauso groß, wie der Abstand zwischen der Vertiefung 3 und der Außenkante des Gehäuses an der Längsseite und liegt vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,6 mm. Dadurch wird einerseits gewährleistet, daß das Klebemittel nach dem Auflegen der Glasscheibe weder in die Lichteintrittsöffnung noch über den Gehäuserand hinaus fließt, und andererseits der Klebespalt ohne Ausbilden einer Hohlkehle bis zum Rand der Klebung ausgefüllt wird.As can be seen from Figure 2, the wells 3 to the edges of the light inlet opening 2 a uniform predetermined distance. This distance is the same as the distance between the recess 3 and the outer edge of the housing on the longitudinal side and is preferably between 0.3 and 0.6 mm. This ensures on the one hand that the adhesive flows after placing the glass sheet neither in the light inlet opening on the edge of the housing and on the other hand, the adhesive gap is filled without forming a groove to the edge of the bond. Es ist auch möglich, die Vertiefung 4 hinsichtlich der Fiächenkontur der Klebefläche anzupassen und statt der kreisförmigen Abmessung eine rechteckige oder quadratische zu wählen.It is also possible to adapt the recess 4 with respect to the surface contour of the adhesive surface and to choose a rectangular or square instead of the circular dimension.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0300641A2 (en) * 1987-07-18 1989-01-25 THORN EMI plc Sensor arrangements

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0300641A2 (en) * 1987-07-18 1989-01-25 THORN EMI plc Sensor arrangements
EP0300641A3 (en) * 1987-07-18 1992-01-29 THORN EMI plc Sensor arrangements

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