DE1033332B

DE1033332B - Glasperlendurchfuehrung fuer Aluminiumbecher mit eingebauten elektrischen Bauelementen

Info

Publication number: DE1033332B
Application number: DES32264A
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Bischoff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-02-20
Filing date: 1953-02-20
Publication date: 1958-07-03

Description

In der Elektrotechnik tritt häufig die Aufgabe auf, Bauelemente, wie Kondensatoren, Widerstände od. dgl., in einem Aluminiumgehäuse dicht einzubauen und die Stromzuführungen zu diesen Bauelementen dicht durch dieses Aluminiumgehäuse, insbesondere durch den Aluminiumdeckel hindurchzuführen. Besonders bei Verwendung der Bauelemente für sehr hohe Frequenzen, vor allem für Kondensatoren, die in der UKW-Technik Anwendung finden sollen, ist es nun bei den bekannten Glasperlendurchführungen sehr nachteilig, daß das durch die Glasperle hindurchgeführte Röhrchen aus einem magnetischen Material besteht. Es ist nun eine Glasperlendurchführung für einen Kondensatorbecher bekannt, bei der die Glasperle aus Wolfram- oder Pyrexglas besteht und bei der durch die Glasperle ein Röhrchen aus Keramik geführt ist. Wolfram- und Pyrexglas haben einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der wesentlich kleiner ist als der des Aluminiums, so daß sich Glasperlen dieser Art mit Aluminium nicht vakuumdicht verbinden lassen.

Um eine Glasperlendurehführuiiig für Aluminiumbecher herzustellen, wird daher erfindungsgemäß ein Perlenglas verwendet, das aus Bleiglas besteht, da Bleiglas hinsichtlich seines thermischen Ausdehnungskoeffizienten dem Aluminium angepaßt ist, und es wird das die elektrischen Durchführungen aufnehmende Röhrchen aus einem Glas gefertigt, das etwa den gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie das Perlenglas, jedoch einen höheren Schmelzpunkt als das Perlenglas aufweist. Es kann dann das Perlenglas mit dem Aluminium verschmolzen werden, ohne daß das Röhrchen schmilzt. Das Glas, aus dem das Röhrchen besteht, ist insbesondere ein Natronkalkglas, das etwa den gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie das Perlenglas besitzt, dessen Schmelzpunkt aber wesentlich höher als der des Perlenglases liegt. Die Ausdehnungskoeffizienten der beiden verschiedenen Gläser von Perle und Röhrchen sind dagegen einander angepaßt, insbesondere gleich.

Die Glasröhrchen besitzen zweckmäßig einen äußeren Durchmesser von wenigen Millimetern und einen inneren Durchmesser von etwa 1 bis 2 mm und werden vorher an ihrem einen oder beiden Enden sorgfältig und festhaftend metallisiert, insbesondere versilbert, damit der durchgeführte Draht mit dieser Versilberung in der üblichen Weise verlötet werden kann. Als besonders geeignetes Glas für die Perle wurde ein Bleiglas mit einem Ausdehnungskoeffizienten von etwa 95 ■ 10~⁷ l>efunden.

Bei der Herstellung einer solchen Durchführung wurde in der Weise vorgegangen, daß zunächst das Röhrchen an seinem einen oder beiden Enden einwandfrei metallisiert, insbesondere versilbert, und Glasperlendurchführung

für Aluminiumbecher mit eingebauten

elektrischen Bauelementen

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dr. Friedrich Bischoff, Hagen (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

dann mit der Glasperle in einer geeigneten Form umschmolzen wurde.
Die weitere Aufgabe zur Herstellung der dichten Glasdurchführung bestand nun darin, die so hergegestellte Durchführung in den Aluminiumbecher einwandfrei einzuschmelzen. Dieser Vorgang wird im folgenden an Hand der Fig. 1 näher erläutert. Aus dieser Figur und der folgenden Beschreibung gehen weitere Einzelheiten der Erfindung hervor.

Der Aluminiumbecher 1 besitzt zweckmäßig an der Stelle, an der die Glasperle eingeschmolzen werden soll, eine kragenförmige Umbördelung 1', die die Glasperle 2 mit dem eingeschmolzenen Glasröhreben 3 ringförmig umgibt. Der Deckel ruht auf einer Unterlage 4. Diese Unterlage besitzt eine Ausnehmung 4', in die z. B. eine Keramikscheibe aus Elit eingelegt ist. Vorzuziehen ist es jedoch, diese Ausnehmung 4' mit einem geeigneten Pulver, insbesondere aus Aluminiumoxyd (Al₂O₃) auszufüllen, so daß die Perle 2 vor dem Einschmelzvorgang durch die Keramikscheibe bzw. durch das Pulver in der Ausnehmung 4' in ihrer richtigen Lage zu dem Deckel 1 gehalten wird. Danach erfolgt der Einschmelzvorgang der Glasperle 2, der nun infolge der Unterlage in 4' so durchgeführt werden kann, daß die Glasperle 2 sehr stark erweicht wird und sich innig mit der Umbördelung 1' des Deckels verbindet. Nach Abkühlung ist die Perle 2 vollkommen fest und vakuumdicht sowie betriebssicher in dem Deckel 1 eingeschmolzen.

In den Fig. 2 und 3., die weitere Einzelheiten der

Erfindung zeigen, sind gleiche Teile mit gleichen

Buchstaben wie in Fig. 1 bezeichnet. Es bedeutet also wiederum 1 die Aluminiumwandung, 1' die kragen-

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förmige Umbördelung, 2 die in sie eingeschmolzene Glasperle und 3 das in die Glasperle 2 eingeschmolzene Röhrchen, das an seinem inneren und/oder äußeren Ende bei 3' bzw. 3" einwandfrei metallisiert ist. Der durch dieses Glasröhrchen zu dem Bauelement hindurchgeführte Draht 5 ist dann mittels des Lotes 5' bzw. 5" dicht mit den Metallisierungen 3' bzw. 3" des Glasröhrchens 3 verbunden, wodurch gleichzeitig das Röhrchen 3 abgedichtet wird.

Statt der Metallisierung der Enden ist es nun aber, wie in Fig. 3 gezeigt, auch möglich, das Innere des Glasröhrchens 3 zu metallisieren, wie das in Fig. 3 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. 2 stellt einen Ausschnitt aus der Glasperle dar, in die das Röhrchen 3 dicht eingeschmolzen ist, das nun nicht nur auf seinen Enden, sondern auch auf seiner Innenfläche durchgehend metallisiert, z. B. versilbert ist, wie das in Fig. 3 die gestrichelten Linien 31 zeigen. Bei dieser Ausführung ist es nun möglich, statt den Draht durch das Röhrchen hindurchzuführen, den von außen kommenden Draht 5 z. B. nur an dem oberen Ende des Röhrchens 3 bei 5' und/oder den innen vom Bauelement kommenden Draht 6 ebenfalls nur an dem einen Ende des Röhrchens 3 bei 6' mit der Metallisierung 31 dicht zu verlöten.

Claims

PatentanspkCche:

1. Glasperlen durchführung für Aluminiumbecher mit eingebauten elektrischen Bauelementen, insbesondere mit eingebauten Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Perlenglas aus einem Bleiglas besteht, das an Aluminium anschmelzbar ist, und ein in die Glasperle eingeschmolzenes, die elektrischen Durchführungen aufnehmendes Röhrchen aus einem Glas gefertigt ist, insbesondere aus Natronkalkglas, das etwa einen gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie das Perlenglas, jedoch einen höheren Schmelzpunkt als das Perlenglas aufweist.

2. Glasperlendurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (3) wenigstens an einem Ende metallisiert ist.

3. Glasperlendurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Röhrchen (3) hindurchgeführte Draht wenigstens an einem Ende der Glasperle mit der Metallisierung des Röhrchens verlötet ist.

4. Glasperlendurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Röhrchens durchgehend metallisiert, insbesondere versilbert ist.

5. Glasperlendurchführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von außen zu der Durchführung geführte Draht an einem, insbesondere dem äußeren Ende des Röhrchens (3) mit der Metallisierung dieses Röhrchens dicht verlötet ist.

6. Glasperlendurchführung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Bauelement zu der Durchführung geführte Draht an einem Ende des Glasröhrchens (3), insbesondere am inneren Ende des Glasröhrchens, mit dessen Metallisierung dicht verlötet ist.

7. Glasperlendurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasperle (2) an ihrem äußeren Umfang allseitig mit der Metallwandung des Bechers, insbesondere mit dem Deckel (1) allseitig gasdicht verschmolzen ist.

8. Glasperlendurchführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasperle in eine kragenförmige Umbördelung (1') der Metallwandung (1) eingesetzt und mit dieser Umbördelung gasdicht verschmolzen ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer dichten Verbindung einer Glasperlendurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Aluminiumwandung, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasperle (2) durch eine geeignete Unterlage (4), insbesondere durch eine in eine Ausnehmung (4') der Unterlage (4) für die Aluminiumwandung (1) eingelegte keramische Scheibe, vorzugsweise durch in diese Ausnehmung eingefülltes Pulver, wie z. B. Al₂O₃- und/oder Korund-Pulver, während des Schmelzvorganges in ihrer richtigen Lage zu der Aluminiumwandung (1) bzw. zu der kragenförmigen Umbördelung (!') gehalten wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 940 261.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen