DE1546018C - Verfahren zum chemischen Behandeln von Teilen der inneren Oberflache von Behaltern fur elektrische Bauelemente - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile

Behandeln der inneren Oberfläche am Rand von Me- könnte versucht werden, bekannte Vorschläge zum tallbechern oder am Ende von Metallrohren, die als partiellen Ätzen von Körperoberflächen heranzu-Behälter für elektrische Bauelemente dienen und die ziehen. So ist es bekannt, zum partiellen Ätzen mit einer Vergußmasse verschlossen werden, mittels 5 der Oberflächen von Halbleiteranordnungen hülseneiner chemisch auf den Behälterwerkstoff einwirken- oder düsenartige, insbesondere elastische, Abdichden Flüssigkeit. Ferner betrifft die Erfindung eine Vor- tungen zu verwenden, die eine Abdeckung derjenigen richtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Teile der Halbleiteranordnungen bewirken, die nicht . Es ist bekannt, elektrische Bauelemente, wie z. B. geätzt werden sollen.

Kondensatoren, in Metallbehälter beliebiger Form in io Bei der in der deutschen Auslegeschrift 1 118 363 der Weise dicht einzubauen, daß nach dem Einbrin- beschriebenen Vorrichtung zum Ätzen von pn-Übergen des Bauelements in den Behälter dieser mit einer gangen an Halbleiteranordnungen ist je ein hülsengeeigneten Vergußmasse dicht abgeschlossen wird. förmig gestalteter oder ein beim Einsetzen der HaIb-Es kann sich dabei um Becher von zylindrischer leiteranordnung Hülsenform annehmender elastischer Form oder um quaderförmige Becher handeln oder 15 Teil vorgesehen, aus dem nur die zu ätzenden Teile auch um Behälter von rohrförmiger Ausbildung, die der" Halbleiteranordnungen herausragen. Zusätzlich dann an zwei Seiten durch Vergießen abgeschlossen kann diese Vorrichtung nach dem Einsetzen der werden müssen. Halbleiteranordnungen mit einem Kunstharz oder

Es ist weiter bekannt, daß die Vergußmasse nur Paraffin bis zu einer solchen Höhe ausgegossen werungenügend an der Behälterwand haftet, so daß 20 den, daß die gegen eine Einwirkung des Ätzmittels Feuchtigkeit im Laufe der Zeit, insbesondere wäh- an der einzelnen Halbleiteranordnung zu schützenrend des Betriebes des elektrischen Bauelementes, den Teile abgedeckt sind. . .

zwischen der Behälterwand und der Vergußmasse in Bei der in der deutschen Patentschrift 1104 617

das Bauelement eindringen und den Isolationswert beschriebenen Vorrichtung zum Ätzen von pn-Überherabsetzen kann. . 25 gangen an Halbleiteranordnungen wird gleichfalls

Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann die Innen- nur ein Teil der Halbleiteranordnung mit dem Ätzwand des Behälters aufgerauht oder ihre Oberfläche bad in Berührung gebracht, in dem ein diesen Teil in ähnlicher Weise vergrößert werden, wie dies aus umschließender Hohlzylinder auf die Halbleiteroberder deutschen Patentschrift 744 708 bekannt ist. Dies fläche aufgeklebt und mit dem Ätzbad gefüllt wird, kann durch mechanische Behandlung mit Sandstrah- 30 Die Anwendung der · bekannten Vorschläge zum len oder auf chemischem Wege, z.B. durch Ätzen, partiellen Ätzen von Körperoberflächen bzw. nahe-Eloxieren oder Phosphatieren, erfolgen. Auf diese liegender Abwandlungen hiervon führt bei der Be-Weise wird eine gute Bindung zwischen der Verguß- handlung von Behältern für elektrische Bauelemente masse und der Behälterwand bewirkt, so daß Feuch- gleichfalls zu praktisch undurchführbaren Lösungen, tigkeit in'den Behälter nicht eindringen kann. 35 In den bekannten Fällen handelt es sich stets um das

Die mechanische Behandlung eines Behälters hat partielle Ätzen von Oberflächen eines allseitig geden Nachteil, daß leicht Fremdkörper in der Behäl- schlossenen Körpers und nicht der inneren Oberteroberfläche verbleiben, die nachteilige Einwirkun- fläche eines Behälters. So sind die bekannten hülsengen haben können. Dies ist z. B. beim, Aufrauhen artigen Abdeckungen nach der deutschen Auslegedurch Sandstrahlen der Fall. 40 schrift 1118 363 nicht brauchbar, da es sich hierbei

Bei einer chemischen Behandlung wird eine ge- nicht vermeiden läßt, daß ein mehr oder weniger eignete Flüssigkeit verwendet, die meist aus einer breiter äußerer Randstreifen an der Behälteröffnung Ätzlösung besteht. Um den Rand eines Behälters zu beim Eintauchen des Behälters in die Ätzflüssigkeit ätzen, bietet sich zunächst die Lösung an, den Behäl- geätzt wird. Es ist offensichtlich mit erheblichen ter in die Ätzlösung bis zu einer begrenzten Tiefe 45 Schwierigkeiten verbunden,'eine Abwandlung der beeinzütauchen. Eine solche Behandlung hat aber den kannten Lösung zu finden, bei der dies nicht der Fall Nachteil, daß beim Eintauchen des Behälters in die ist, da der Behälter nicht unmittelbar am Behälter-Ätzflüssigkeit auch die äußere Oberfläche des Behäl- rand gehaltert werden kann. Außerdem scheidet auch ters verändert wird, also diese Fläche ebenfalls auf- . , das äußere Einbetten des Behälters bis zum Rand in gerauht oder mit einer Schicht größerer, Oberfläche so ein Kunstharz oder Paraffin aus, und zwar aus ökoüberzogen'wird. Dies ist aber unerwünscht, da hier- nomischen Gründen. Ebensowenig kommt der Lömit nicht nur ein unnötiger Verbrauch an der Be- sung nach der deutschen Patentschrift 1104 617 im - handlungsflüssigkeit verbunden ist, sondern auch die Hinblick auf die Behandlung von Behältern für elek-Außenseite des Behälters in eine für die Benutzung trische Bauelemente eine praktische Bedeutung zu, unerwünschte Form umgewandelt wird. Zur Um- 55 da die Behälterwand im allgemeinen nicht so dick ist, gehung dieses Nachteils könnte auch die Flüssigkeit um als Auflagefläche für einen auf die Behälteröffin den zu behandelnden Behälter eingefüllt werden. nung aufgesetzten und gegebenenfalls aufgeklebten Dabei muß aber darauf geachtet werden, daß keine Hohlzylinder dienen zu können. Eine im Bereich Flüssigkeit am Außenrand des Behälters herunter- dieser Lösung liegende Abwandlung, den Behälter läuft, aber trotzdem die Behandlung bis zum oberen 60 mit einer bis zum äußeren Rand reichenden Dicht-Rand des Bechers durchgeführt wird, wo der Verguß manschette zu umschließen, wäre praktisch zwar erfolgt. Außer dieser Erschwerung des Behandlungs- durchführbar, aber ökonomisch zu aufwendig. Verfahrens ist damit immer noch ein unnötig hoher Aufgabe der Erfindung ist es, zur Verbesserung der

Verbrauch an Behandlungsflüssigkeit verbunden, da Haftfähigkeit einer Vergußmasse an der inneren nur solche Teile des Behälters behandelt werden 65 Oberfläche am Rand eines Behälters diesen in der müssen, die mit der Vergußmasse in Berührung korn- Weise chemisch zu behandeln, daß nur derjenige Teil men. Dies ist aber nur ein mehr oder weniger brei- des Behälters verändert wird, der mit der Vergußter Randstreifen an der Behälteröffnung. masse in Berührung kommt, und daß außerdem ein

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möglichst geringer Verbrauch an Behandlungsflüssig- kann aber auch aus einer Lösung bestehen, wie sie keit gewährleistet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe zum Erzeugen von Oxidschichten oder Phosphatwird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten schichten oder anderen Umwandlungsschichten des Art gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Be- Bechermaterials bekannt ist.

halter mit dem zu behandelnden Rand nach unten 5 Ein zweites Rohr 4, das in seiner Längsrichtung zur Abdichtung auf eine Unterlage aus elastischem verschiebbar in der Platte 2 angeordnet ist, dient als Material gepreßt wird, daß durch eine Öffnung in der Überlauf für die Behandlungsflüssigkeit 8. Die Höhe Unterlage die Behandlungsflüssigkeit eingebracht wird des oberen Endes des Rohres 4 über der elastischen und durch ein Überlaufrohr, das in den Behälter ent- Platte 2 bestimmt die Breite des inneren Bechersprechend der zu behandelnden Fläche hineinragt, io randes, der behandelt wird. Die Behandlungsflüssigdurch die Unterlage abgeführt wird. keit 8 kann kontinuierlich durch das Rohr 3 ein-Die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur geleitet und das Rohr 4 abgeleitet werden. Es ist aber Anwendung kommende Abdeckung ist grundsätzlich auch möglich, nur so viel Behandlungsflüssigkeit 8 anderer Art als bei den bekannten Verfahren. Wäh- einzuleiten, bis der obere Rand des Rohres 4 erreicht rend in den bekannten Fällen gerade Öffnungen in 15 ist. Hierzu ist keine besondere Dosiervorrichtung den Abdeckungen vermieden werden müssen, damit erforderlich. Das Einleiten muß nur unterbrochen nicht unerwünschte Stellen der Körperoberfläche ge- werden, wenn Flüssigkeit 8 aus dem Rohr 4 austritt, ätzt werden, ist bei dem Verfahren gemäß der Erfin- Aber auch bei Unachtsamkeit kann der Flüssigkeitsdung eine Öffnung in der Abdeckung zum Einbrin- spiegel nicht über die Höhe des Überlaufrohres 4 gen der Behandlungsflüssigkeit vorgesehen. 20 ansteigen.

Die besondere Art der Abdeckung bei dem Ver- Nach dem Behandlungsvorgang, der z. B. beim fahren gemäß der Erfindung bringt den Vorteil, daß Ätzen von Aluminiumbechern mit 3O°/oiger Salzsäure möglichst wenig Behandlungsflüssigkeit verbraucht etwa 2 Minuten dauert, wird entweder die Behandwird. Um diesen Verbrauch steuern zu können, be- lungsflüssigkeit 8 durch das Rohr 3 abgelassen, oder darf es nach der Erfindung lediglich eines in der 25 es ist ein weiteres Rohr 5 vorgesehen, das entweder elastischen Unterlage angeordneten Überlaufrohres, bündig mit der Platte 2 abschließen und mit einem das so weit in den Behälter ragt wie der zu behan- Ventil versehen sein kann oder auch, wie dargestellt, delnde Behälterrand hoch ist und das außerdem die weiter als das Rohr 4 in den Innenraum des Bechers 6 Abführung der Behandlungsflüssigkeit ermöglicht. hineinragt und durch das eine geeignete Spülflüssig-Auf diese Weise ist die Breite des inneren Behälter- 30 keit eingeleitet wird. Das Ausspülen erfolgt zweckrandes, der behandelt wird, genau bestimmt, so daß mäßig mit einem so hohen Druck, daß der Becher 6 der behandelte Behälterrand tatsächlich der Höhe auf seiner ganzen Innenseite gespült wird. Lediglich der Vergußmasse entspricht. beim Ätzen von Rohren muß darauf geachtet wer-Es ist ferner vorteilhaft, zur Durchführung des den, daß kein zu hoher Druck die Spülflüssigkeit aus Verfahrens gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zu 35 der gegenüberliegenden öffnung treibt, verwenden, bei der eine Platte aus elastischem Ma- Die obere Öffnung des Rohres 5 kann zur Erterial innen am Boden eines flachen Gefäßes ange- zielung eines besseren Spüleffektes geeignet ausordnet ist, ferner durch den Boden des Gefäßes und gebildet sein. Beispielsweise kann das Rohr 5 oben der Platte mindestens zwei Rohre ragen, von denen geschlossen und seitlich mit Bohrungen versehen sein, eines in Längsrichtung verschiebbar ist und schließ- 40 Als Spülmittel kann Wasser verwendet werden. Es lieh Mittel zum Andrücken des Bechers an die Platte kann aber vorteilhaft sein, vor der Wasserspülung vorgesehen sind. mit einem geeigneten Neutralisationsmittel für die Die Erfindung und weitere Vorteile der Erfindung Behandlungsflüssigkeit 8, z. B. mit einer Lauge nach seien an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Säurebehandlung, durchzuspülen, woran sich ein Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel 45 Ausspülen mit Wasser anschließt, für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt Schließlich kann durch Einblasen von Heißluft der dargestellt. Becher getrocknet werden, wozu sich gegebenenfalls Der Becher 6, dessen Innenrand mit einer geeigne- eine Vorbehandlung mit einer leicht verdunstenden ten Flüssigkeit 8, z. B. einer Ätzflüssigkeit, behandelt Flüssigkeit, die mit dem letzten Spülmittel mischbar werden soll, wird auf eine elastische Unterlage 2 auf- 5° ist, wie z. B. Alkohol, empfiehlt, gedrückt. Der Druck kann beispielsweise durch ein Wenn eine Strombehandlung erfolgen soll, wird Gewicht 7 auf den Boden des Bechers 6 ausgeübt ein Rohr, zweckmäßig das Rohr 4, als die eine werden. Es kann aber auch irgendeine andere An- Elektrode und der Becher 6 als die andere Elektrode druckvorrichtung, beispielsweise eine Hebeleinrich- verwendet. Auf diese Weise können zur Haftungstung oder eine in geeigneter Weise angeordnete Feder, 55 verbesserung der Vergußmasse am inneren Becherzum Andrücken des Bechers 6 an die Platte 2 ver- rand beispielsweise Oxidschichten in an sich bekannwendet werden, ter Weise durch anodische Behandlung erzeugt

Die Platte 2 besteht aus einem elastischen Material, werden.

das von der Behandlungsflüssigkeit 8 nicht ange- Eine vorteilhhafte Vorrichtung zur Durchführung griffen wird. Die Platte 2 kann beispielsweise aus 6° des Behandlungsverfahrens besteht darin, daß die

Kunststoff oder Gummi bestehen. Platte aus elastischem Material in einem flachen

Mittels des Rohres 3, das durch die Platte 2 ge- Gefäß 1 angeordnet ist. Dieses Gefäß kann während

führt ist, wird die Behandlungsflüssigkeit 8 in der Behandlung mit einer Neutralisationsflüssigkeit

das Innere des Bechers 6 eingeleitet. Diese Flüssig- oder mit Wasser gefüllt sein. Zweckmäßig wird die

keit besteht beispielsweise beim Ätzen von Alumi- 65 Flüssigkeit 9 durch einen Anschlußstutzen 10 zuge-

niumbechern aus etwa 3O°/oiger Salzsäure. Je nach leitet und ein Uberlaufrohr 11 abgeleitet. Diese Neu-

dem Material des Bechers 6 wird eine geeignete Ätz- tralisation bzw. Wasserspülung an der Außenseite soll

flüssigkeit verwendet. Die Behandlungsflüssigkeit 8 verhindern, daß zwischen dem unteren Becherrand

und der Platte 2 austretende Flüssigkeit die Außenseite des Bechers 6 beeinflußt.

Die äußere Spülflüssigkeit 9 wird zweckmäßigerweise auf einer definierten Temperatur gehalten. Diese muß nicht während des ganzen Behandlungs-Verfahrens konstant sein. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, zu Beginn einer Ätzbehandlung den Becher von außen zu kühlen und in einem späteren Stadium die Ätzung durch geeignete Erwärmung der Flüssigkeit 9 bei einer höheren Temperatur zu Ende zu führen. Auf jeden Fall kann mit der Temperatur die Geschwindigkeit der Einwirkung und damit die Struktur der behandelten Randzone beeinflußt werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß nicht nur Behandlungsflüssigkeit gespart wird und die Behandlung nur auf den notwendigen Teil beschränkt bleibt, sondern es können in beliebiger Reihenfolge und ohne Änderung des Verfahrens und der Vorrichtung Behälter beliebiger Form und Größe nacheinander der Behandlung unterworfen werden. An Stelle von einseitig geschlossenen Bechern können auch Rohre nacheinander auf jeder Öffnungsseite behandelt werden, wenn sie durch beidseitigen Verguß verschlossen werden sollen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Behandeln der inneren Oberfläche am Rand von Metallbechern oder am Ende von Metallrohren, die als Behälter für elektrische Bauelemente dienen und die mit einer Vergußmasse verschlossen werden, mittels einer chemisch auf den Behälterwerkstoff einwirkenden Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter mit dem zu behandelnden Rand nach unten zur Abdichtung auf eine Unterlage aus elastischem Material gepreßt wird, daß durch eine Öffnung in der Unterlage die Behandlungsflüssigkeit eingebracht wird und durch ein Überlaufrohr, das in den Behälter entsprechend der zu behandelnden Fläche hineinragt, durch die Unterlage abgeführt wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte aus elastischem Material innen am Boden eines flachen Gefäßes angeordnet ist, daß durch den Boden des Gefäßes und der Platte mindestens zwei Rohre ragen, von denen eines in Längsrichtung verschiebbar ist und daß Mittel zum Andrücken des Bechers an die Platte vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen