DE1564954A1 - Sockel fuer Halbleitervorrichtungen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Sockel fuer Halbleitervorrichtungen und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE1564954A1 DE19661564954 DE1564954A DE1564954A1 DE 1564954 A1 DE1564954 A1 DE 1564954A1 DE 19661564954 DE19661564954 DE 19661564954 DE 1564954 A DE1564954 A DE 1564954A DE 1564954 A1 DE1564954 A1 DE 1564954A1
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Description

IEZAS IiTSiCROMEHIS ING ORPOEATED
13500 North Central Expressway, Dallas, Texas /Y.St.A.
Unser Zeichen; T 599
Sockel für Halbleitervorrichtungen und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft Sockel für Halbleitervorrichtungen und insbesondere aus Glas und Keramik zusammengesetzte Sockel.
Montierungsträger, z.B. Sockel für Halbleitervorrichtungen bestehen meistenteils aus Metallen, die dann mit einer Schicht aus einem bestimmten Metall, 'z.B. Gold, zur Verhinderung einer Verunreinigung der Vorrichtung überzogen sind» Die Herstellung von Sockeln aus Metall und die Goldplattierung macht diese Sockel sehr kostspielig, lässt man die Metallteile weg, so entfällt die Notwendigkeit für .die Hattierung dieser (Beile, und die Geeamtheratellungskoaten werden dadurch erniedrigt. JEs sind verschiedene Gläser und keramische Materialien erhältlich,
Dr.Ha/Kei
,000838/0262
die BAD ORIGINAL
die im wesentlichen inert sind und verwendet werden können, wodurch die Verwendung teurer Metalle entfällt. Da Keramik und Glas im wesentlichen inert sind und den Betrieb der darauf montierten Halbleitervorrichtung nicht beeinflussen, brauchen sie nicht mit Gold plattiert zu werden.
Verschiedene Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung ersichtlich, in welcher gleiche Bezugszeichen in allen Figuren gleiche Teile bezeichnen. In der Zeichnung sind:
]?ig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines erfindungsgemässen Glas-Keramik-Sockels mit davon ausgehenden Zuführungen;
Pig. 2 eine Querschnittsansicht durch den Sockel von Fig. 1 entlang der Linie 2-2 unter Hinzufügung einer darauf montierten Halbleitervorrichtung, die von einem mit gestrichelten linien dargestellten Epoxydmaterial umschlossen ist;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsfora der Erfindung mit einer metallischen Hülse mit Flanschteilen und mit einem in gestrichelten Linien dargestellten, die Ober-
selte 009838/0262
ßAD ORiQ/NAL
seite des Sockels umschliessenden Becher;
Pig. 4 ein Plussdiagramm des Grundverfahrens zur Herstellung des in Pig. 1 dargestellten Sockels;
Pig. 5 eine schautildliche Darstellung eines erfindungsgemäss erhaltenen Glas-Keramik-Plättchens;
Fig. 6aeine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung, "bestehend aus einem Glas-Keramik-Sοekel mit ausgesparten Teilen;
Pig.6b eine Schnittansicht des Glas-Keramik-Sockels von Pig. 6a entlang der Linie A-A;
Pig.7a eine Draufsicht auf einen üblichen Metall-Glas-Sockel für eine integrierte Schaltung;
Pig.7b eine Schnittansicht durch den Metall-Glas-Sockel für eine integrierte Schaltung von Pig. 7a entlang der Linie B-B;
Pig.8a eine schaubildliche Darstellung, teilweise im Schnitt, einer vierten Ausführungsform der Erfindung, weiche einen Glas-Keramik- Sockel für eine integrierte Schaltung zeigt;
Pig. 8b 009838/0262
BAD ORIGINAL
Fig. 8b bis 8d Schnittansichten des Glas-Keramik-Sockels
von Fig. 8a, wobei verschiedene Einkapselungsmethoden zur Anwendung kamen.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein zusammengesetzter Sockel dargestellt, der aus einer GlasSchicht 3 besteht, die zwischen zwei Keramikschichten 2 und 4 angeordnet und damit verschmolzen ist. Durch die Glas- und Keramikschichten sind die Zuführungen 5, 6 und 7 hindurchgeführt und damit versiegelt. Jede der Zuführungen 5, 6 und 7 besitzt einen runden, flachen Teil 5a bzw. 6a bzw. 7a, welcher mit der Zuführung ein Ganzes bildet. Diese flachen Teile helfen dazu, die Zuführungsdrahte in Stellung zu halten und schaffen Montierungsflächen und/oder Anschlussstellen für eine auf dem Sockel montierte Vorrichtung.
Fig. 2 ist in ihrem unteren Teil eine Schnittansicht, entlang der Schnittlinie 2-2 von Fig. 1, und zeigt einen Querschnitt durch das Keramik-Glas-Plättchen und die durch Öffnungen 10 in dem zusammengesetzten Plättchen hindurchgeführten Zuführungen. Ausserdem ist eine auf der Zuführung 6 montierte Halbleitervorrichtung dargestellt, wobei Zonen dieser Vorrichtung an die Zuführungsdrähte 5 und 7 bei 5a bzw. 7a angeschlossen sind. Zum Anschliessen der Vorrichtung an der Oberseite des Sockels können die Halbleitervorrichtung 0 0 9838/0262
leitervorrichtung und die daran angeschlossenen Drähte mit einem durch die gestrichelte linie 11 dargestellten Epoxydmaterial überzogen werden.
Die Mittelschicht 3 des zusammengesetzten Sockels besteht aus einem amorpfcen Material, z.B. Glas, welches ein amorphes Silicat, Borat, Phosphat oder ein anderes geeignetes Material sein kann; die Aussenschichten 2 und 4 bestehen aus einem keramischen Material. Während der Herstellung des Sockels fliesst die Glasschicht 3 in die Öffnungen rund um die durch diese Öffnungen geführten Zuführungsdrähte und versiegelt diese Zuführungsdrähte in den öffnungen. Es sei bemerkt, dass das Glas in den Durchführungen 10 nicht vollständig durch das Keramikplättchen hindurchgeht. Ein Biegen der Zuführungsdrähte verursacht daher kein Brechen des Glases.
Wenn der Sockel in einem Metallbecher eingeschlossen werden soll, kann eine Metallhülse, z.B. die in Pig. 3 dargestellte Hülse 17, rund um den zusammengesetzten Sockel angeordnet und damit durch das Glas während der Herstellung verschmolzen werden, wie dies bei 16 angezeigt ist. Der Sockelbecher 1.4 besitzt einen Plansch 15» welcher mit dem. Flansch 12 der Metallhülse 17 zusammenpasst. Diese beiden Flansche können dann miteinander verbunden werden, z.B. durch Sohweiasen, so dass der Sockel hermetisch abge-
echlosflen
009038/0282 :
;, BAD ORIGINAL
schlossen ist. Der in Pig. 2 und 3 gezeigte Sockel ergibt eine Verkleinerung der Metalloberflächen, die mit (Gold plattiert werden müssen; so "brauchen z.B. bei dem in Pig.2 dargestellten Sockel nur die obersten Teile 5a, 6a und 7a der Zuführungen 5, 6 und 7 plattiert zu werden, was eine Einsparung an Goldplattierungskosten bedeutet. In Pig. grenzt keine oberste Seite an die Hülse 17 an, wie dies normalerweise bei einem Metallsockel der Pail ist, so dass diese Pläche nicht plattiert zu werden braucht.
Pig. 4 ist ein Plussdiagramm der Hauptverfahrensstufen bei der Herstellung des zusammengesetzten Sockels. Das Rechteck a in Pig. 4 bedeutet die Einbringung des keramischen Materials und des Glases in eine Pressform. Das Rechteck b bedeutet, dass das Glas und das keramische Material bei einem Druck von etwa 350 kg/cm unter Verformung des Glas- und Keramikpulvers zu einem Scheibchen, ähnlich dem in Pig. 5 gezeigten, gepresst werden. Durch die Einwirkung von Druck auf das Glas und das keramische Material werden diese so zusammengepresst, dass sie bis zum Sintern zusammenhalten. Im Rechteck c wird das gepresste Scheibchen zum Schmelzen des Glases und zum Zusammenschmelzen der Glas-Keramik-Misohung gesintert. Nach dem Sintern des Scheibohens werden in die Durchführungen 10 Zuführungsdrähte eingeführt (Rechteck d). Das Scheibchen mit den darin befindlichen Zuführungs-
arähten 009838/0262
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drähten wird abermals zum Verschmelzen der Zuführungen mit dem Glas innerhalb der Zuführungen gebrannt (Block e).
Im Folgenden wird das zur Herstellung der Glas- und Keramikscheibe dienende Verfahren ausführlicher beschrieben: Die in dem folgenden Beispiel genannten Materialien dienen lediglich der Erläuterung. Andere, nachstehend aufgeführte Materialien können ebenfalls verwendet werden, und die Erfindung ist nicht auf die speziell nachstehend genannten beschränkt. Zuerst wird eine Mischung aus Glaspulver und einem temporären Bindemittel durch Vermischen von 100 !eilen Glaspulver mit einer Teilchengrösse von etwa 280 mesh, 2 Teilen eines Polyäthylenglycolpolymerisats und 15 Teilen Wasser hergestellt. Ein geeignetes Glas ist Corning 7052. Für den Fall, dass die Zuführungen aus einer Nickel-Eisen-Kobalt-Legierung, z.B. aus KOVAR, manchmal auch als F-15 Legierung bezeichnet, bestehen sollen, soll das Glas einen Ausdehnungskoeffizient von etwa 40 bis 50 χ 10 cm/cm/0 0 besitzen. Die obige Mischung wird sorgfältig gemischt und granuliert, indem man sie durch ein 28 mesh Sieb presst. Andere Granulierungsmethoden sind ebenfalls geeignet, z.B. die Verwendung eines Sprühtrockners, von Hammermühlen usw. Das Granulat wird dann etwa 30 Minuten in einem Ofen bei etwa 100° C oder so lange getrocknet, bis das Material
ohne
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ohne Klumpenbildung frei fliesst.
Die Herstellung des keramischen Materials geht wie folgt vor sich: 50 Teile des gleichen Glaspulvers wie vorstehend verwendet werden mit 50 Teilen eines hochschmelzenden Oxyds, z.B. Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd oder einem anderen hochschmelzenden Oxyd gemischt. Die beiden werden z.B. in einer Kugelmühle etwa 30 Minuten gemischt. Die keramische Mischung wird dann ebenso wie das Glas granuliert und getrocknet, bis sie ohne Klumpenbildung frei fliesst.
Nach Herstellung des keramischen Materials und des Glases werden Teile von beiden in eine Presse gegeben. Eine erste Schicht aus keramischem Material wird mit einer Glasschicht bedeckt, worauf auf die Glasschicht eine zweite Schicht aus keramischem Material aufgebracht wird. Die Glasschicht wird etwa zweimal so dick wie die Keramikschicht gemacht. Das geschichtete Pulvermaterial wird dann einem Druck zwischen 35 und 1410 kg/cm unterworfen. Dabei wird das Material in die in Pig. 5 dargestellten Scheibchen gepresst. Die lücher 10 werden in dem Scheibchen gebildet, indem man in der Form Stifte mit geeignetem Durchmesser so anordnet, dass das Pulver um die Stifte herumgepresst wird. Jede beliebige Anzahl von Stiften kann zur Bildung der gewünschten Anzahl von Löchern in dem Scheibchen verwendet werdan.
Nach.
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Nach dem Pressen des Materials hält das tempaäre Bindemittel das Scheibchen so weit zusammen, dass es auster Form entnommen und gehandhabt werden kann, ohne dass das pulverförmige Material abbröckelt. Die gepressten Scheibchen werden dann in.einer luftatmoSphäre zum Herausbrennen des temporären Bindemittels und zum Verschmelzen der Giaspartikelchen nach dem folgenden Schema gesintert:
5 bis 20 Minuten bei 300° G 5 bis 20 Minuten bei 650° G 5 bis 20 Minuten bei 750° G
Die Sinterungsdauer ist nicht kritisch, und eine beliebige Zeit innerhalb des angegebenen Bereichs, z.B» etwa 15 Minuten, genügt zum Zusammensintern des Glases und zum Sintern des Glases innerhalb der Keramikmischung, um das Scheibchen zusammenzuhalten. Das Sintern macht das Glas undurchlässig, ohne dass es dabei seine Form verliert, und die Schrumpfung beträgt nur etwa 5 $. Andere Mischungen erfordern eine höhere oder niedrigere Sintertemperatur, je nach dem Erweichungspunkt des verwendeten Glases. Es sei bemerkt, dass bei Verwendung anderer Glassorten oder anderer hochschmelzender Oxyde die Anteile so geregelt werden müssen, dass die Keramikschichten einen Erweichungspunkt besitzen, der um etwa 250° Q höher liegt als der des Gla
Nach 009838/0262
Fach dem Sintern werden Zuführungsdrähte in die Löcher 10 eingeführt und in eine geeignete Einspannvorrichtung aus Graphit oder einem in gleicher Weise geeigneten Material gebracht. Die Einspannvorrichtungen sollen ein kleines Gewicht aufnehmen können, das einen Druck von etwa 0,07 kg/cm auf die Oberseite des Sockels ausübt, um die Drähte nach unten zu halten und einen gewissen Druck zwischen den Schichten auszuüben. Dabei ist Vorsicht geboten, da ein zu starkes Gewicht das Glas zwischen den Keramikschichten an den Seiten des Scheibchens herausdrückt. Es ist nur so viel Druck erforderlich, dass die .Zuführungen in Stellung gehalten und eine kleine Menge Glas um die Drähte herumgepresst wird, wie dies bei 9 in Fig. 2 angezeigt ist. Dabei können sich die Seiten der Glasschicht des Scheibchens etwas nach aussen beulen, wie dies bei 8 in Fig. 2 gezeigt ist. Nach dem Einführen der Zuführungsdrähte und der Anwendung des Drucks werden die Scheibchen und die Zuführungen in einer neutralen Atmosphäre bei etwa 1000° 0 mindestens 10 Minuten gebrannt und dann immer noch in der neutralen Atmosphäre abgekühlt.
Das Verfahren zur Herstellung des in Fig. 3 dargestellten, mit einem flansch versehenen Sockels ist das gleiche wie das zur Herstellung des Sockels von Fig. 2, jedoch mit der Ausnahme, dass nach dem zweiten Brennen des Sockels der Deckel von den Graphite^spannvorrichtungen entfernt
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und eine Metallhülsa um das Glas-Keramik-Sch.erbch.en angebracht wird. Nach Anbringung der Metallhülse wird der Deckel wieder aufgesetzt und das Gewicht aufgelegt. Diesmal wird das Gewicht jedoch verdoppelt, so dass es z.B. einen Druck von etwa 0,14 kg/cm auf die Oberseite des Scheibchens ausübt. Die Kombination aus Scheibchen und Hülse wird dann in der neutralen Atmosphäre bei den gleichen Temperaturen und während der gleichen Zeit wie zuvor wieder gebrannt. Durch Verdoppelung des Gewichts wird auf die Glasschicht zwischen den beiden Keramikschichten ein Extradruck ausgeübt, welcher das Glas an die Hülse 17 anpresst, wie dies in Pig. 3 dargestellt ist, so dass das Glas die Hülse bei 16 berührt. Das Glas schmilzt an die Hülse an und hält diese dadurch in Stellung und bildet damit eine hermetische Abdichtung.
Nach Befestigung der Hülse an dem Scheibchen kann darauf auf die gleiche Weise wie in Fig. 2 eine Halbleitervorrichtung montiert werden. Der in Fig. 3 gezeigte Becher 14 wird dann über den Sockel gestülpt, und die Flansche 12 und 15 werden auf beliebige Weise, z.B. durch Schweissen, miteinander verbunden.
Tabelle ί zählt spezifische Materialien auf, welche in den zusammengesetzten Sockeln verwendet werden können. Dumet ist eine Kupferplattierungslegierung 3?-15> und die
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Legierung Nr. 52 ist eine Mckel-Eisen-Ghrom-Legierung. Das Oorningglas Fr. 7052 ist ein Borsilikatglas, und das Glas ITr. 9010 ist ein Soda-Kalk-Glas.
Zur Herabsetzung der Kosten des Glas-Keramik-Sockels wird die plattierte Fläche der Zuführungen auf einem Minimum gehalten, indem man nur die Teile der Zuführungen selektiv plattiert, die nach der Einkapselung einen Teil der aktiven Torrichtung bilden. Infolge der Bildung von Blasen an der Oberfläche der Keramik während der Plattierung, welche die Plattierung kleiner Metallflächen, die sich näher als 0,127 mm an der Keramikoberfläche befinden, verhindert, muss die Oberfläche der Zuführung, die als Verbindungsfläche für die Halbleitervorrichtung dient, um mindestens 0,127 mm über die Oberfläche der Keramik herausragen. Bei einer genormten Massenproduktion zur Verbindung von Zuführungen angewendete Methoden erfordern, dass die Enden der Zuführungsdrähte das 0,25 mm dicke Halbleiterplättchen um mindestens 0,127 mm überragen müssen, um einen Kurzschluss der Zuführungsdrähte mit dem Halbleiterplättchen zu verhindern. Bei üblichen Flachpackungen ragen daher die Zuführungen weiter über das keramische Substrat heraus als gewünscht wird.
In Eig. 6a und 6b ist ein Glas-Keramik-Sockel mit Ausnehmungen 23 auf gegenüberliegenden Seiten, die sich
diametral 009838/0 26 2
diametral gegenüberliegen, dargestellt. Durch die Anbringung solcher Ausnehmungen zur Montierung der Halbleitervorrichtung kann die Gesamtpackungshöhe auf einem Minimum · gehalten werden. Die sich gegenüberliegenden Ausnehmungen erlauben eine automatische Einsetzung der Zuführungen, da jede Seite des Glas-Keramik-Soekels ohne besondere Ausrichtung der Oberflächen verwendet werden kann. Die mit einem Kopf versehene Zuführung 24 wird in eine der Ausnehmungen 23 eingesetzt, was den Anschluss des Halbleiterplättchens an die Kopffläche 25 der Zuführung innerhalb der Ausnehmung 23 ermöglicht (das Halbleiterplättchen ist nicht gezeigt). Die Oberseite des Halbleiterplättchens befindet sich dann unter der Oberseite der Zuführungen 26.
Bei Herstellung eines üblichen Metall-Glas-Sockels 27 für integrierte Schaltung!,wie er in Mg. 7a und 7b dargestellt ist, müssen die Zuführungen 28 genau durch Stanzen oder Ätzen eines Zuführungsrahmens gebildet werden, damit die einzelnen Zuführungen in den engen öffnungen des Metallgehäuses 29 genau ausgerichtet werden können. Infolge der zur Herstellung des Rahmens erforderlichen Genauigkeit kommen die Zuführungen 28 sehr teuer« Ausserdem müssen viele Sockel infolge Kurzschluss zwischen den Zuführungen. 28 und den Metallgehäuse 29 und wegen Nachlassen der her-* metisch dichten Verbindung sswischen den Zuführungen und dem Glas und dem Metall verworfen werden. :
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-H-
Die beiden vorstehend erwähnten Gründe für die verhältnismässig hohen Kosten eines Metall-Glas-Sockels für integrierte Schaltungen entfallen bei Verwendung des in Hg. 8a dargestellten Glas-Keramik-Sockels 30. Me in Iig.7a gezeigten teuren Zuführungen entfallen. Einzelne Zuführungen 31 können in einem Glas-Keramik-Sockel verwendet werden,<3srm die Keramik 32, welche ein elektrischer Isolator ist, bringt die Zuführungen selbst in Stellung. Die Zuführungen 31 können unter weiterer Kosteneinsparung gegenüber dem von Hand in Stellung gebrachten, die Zuführungen 28 enthaltenden (nicht dargestellten) Rahmen (siehe Pig. 7a) automatisch eingeführt und in Stellung gebracht werden.
Bei dem in !Fig. 8a gezeigten Glas-Keramik-Sockel sind die Zuführungen 31 rund, im Gegensatz zu den rechtwinkeligen Zuführungen, wie sie für die üblichen Metall-Glas-Sockel ■ für integrierte Schaltungen verwendet werden (siehe Pig· 7a). Da sie rund sind, können die Zuführungen 31 unter Herabsetzung ihrer Kosten als genormte Zuführungsdrähte gekauft werden. Die Zuführungen 31 stehen an den Seiten des Sockels 30 heraus, verlaufen jedoch senkrecht durch den Sockel 30, um auch die Glasschicht 33 unter Bildung der erforderlichen hermetischen Abdichtung von Glas zu Metall zu durchlaufen. Die Zuführungen 31a stehen am Boden des Sockels 30 so weit heraus, dass spätere Draht-
anschlüsae 009838/0262
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anschlüsse an die Zuführungen 31a an die Oberseite der Vorrichtung (siehe Pig. 8b, 8c und 8d), die sich auf dem Boden 34 des Sockels 30 befindet, gemacht werden können. Der Sockel 30 ist an den Stellen 35, wo die Zuführungen 31a austreten, zur mechanischen Unterstützung der Zuführungen 31a verdickt. .
Nachdem die Halbleitervorrichtung mit dem Boden 34 des Sockels 30 verbunden ist und die Anschlussdrähte 36 an der Spitze der Zuführungen 31a und der Oberfläche der Torrichtung 37 angebracht sind, kann der Sockel 30 mittels eines Metalldeckels 38 verschlossen werden, wie dies in Fig. 8b dargestellt ist. Der Metalldeckel kann mittels eines bei niedriger Temperatur schmelzenden Glases 39 an den Sockel 30 unter Bildung einer hermetischen Abdichtung angeschmolzen werden. '
In Fig. 8c ist eine billige Packung dargestellt, für welche zur Einkapselung des Glas-Keramik-Sockels 13 ein Epoxydfüller 40 oder ein anderer ähnlicher Kunststoff verwendet wird. Obwohl der mit dem Epoxydharz gefüllte Sockel 30 nicht so hermetisch dicht ist wie die in Fig. 8b gezeigte Packung, gibt das Epoxydharz 40 doch für die meisten technischen Anwendungszwecke einen ausreichenden
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chenden Schutz.
Eine andere Einkapselungsmethode unter Verwendung eines bei niedriger Temperatur schmelzenden abdichtenden Glases ist in JFig. 8d dargestellt. Mittels des Glases 42 wird ein Deckel 41 aus keramischem Material an den Sockel 30 angeschmolzen. Bei Anwendung dieser Methode sind die einzigen leitenden Teile der Packung die aktive Vorrichtung selbst und die Zuführungen 31; diese Methode findet Anwendung bei hohen Packungsdichten, wobei Kurzschlussprobleme auftreten.
Ausser den dargestellten Einkapselungsmethoden kann auch an den Sockel mittels Glas oder durch Löten ein Metallkranz angeschmolzen werden. An diesen Metallkranz wird dann ein Metalldeckel entweder angelötet oder angeschweisst, Der Glas-Keramik-Sockel eignet sich sehr gut für alle dem Fachmann bekannten, üblichen Einkapeelungsmethoden.
Die Erfindung kann weitgehende Abänderungen erfahren, ohne dass dadurch ihr Rahmen verlassen wird.
Tabelle 1
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Tabelle 1
Bchiciit Glas-
schicht		 Plansch Zuführungs-
drähte		 Sinter
temperatur		 Schmelz
temperatür		 ungefährer Ausdeh
nungskoeffizient
4056 Al2O3
60St Ho.7052		 Coming
7052		 Kovar
(FI5 Legierung)		 Kovar 75O0C
in Luft		 100O0C
in K2 		46XlCT7 cm/cm/°C
6Q# SiO2
40* 7052		 Corning
9010		 1010 Stahl Dumet 65O0C
in Luft		 90O0C
in N2 		gOxlO'*7 cm/cm/°C
(0 Typische Zusammensetzung von
Kovar—Abdichtungsgläsern
Typische Zusammensetzung von Dumet- oder Legierung Nr. 52-Abdichtungsgläsern
SiOo -
- 2056
Ul 0 -
2 3 BaO -
2°
ΪΓ 2
ungefährer Ausdehnungskoeffizient 46 χ 10~7 em/em/°C
1. Soda-Kalkglas SiOn
CaO
MgO
- 5*
2. Bleiglas SiO2 . . PbO Na2O
K2O
Al2O3
1# A12°3
ungefährer Ausdehnungskoeffizient 90 χ 10"7 cra/cm/
cn
CD

Claims (14)

Patentansprüche
1. Zusammengesetzter Sockel für Halbleitervorrichtungen mit mehreren abwechselnden Schichten aus Glas und keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zuführungsdrähte vollständig durch diese abwechselnden Schichten hindurchgeführt sind, und dass die oberste und die unterste Schicht Jedes Sockels aus dem keramischen Material bestehen.
2. Sockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede keramische Schicht einander diametral gegenüberliegende Aussparungen aufweist.
3. Sockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Schichten aus keramischem Material und eine aus Glas bestehen, dass sich die Glasscücht zwischen den Schichten aus keramischem Material unter Verbindung dieser Schichten miteinander befindet, und dass die Glasschicht die Zuführungen in Stellung hält und diese hermetisch abdichtet.
4. Sockel naoh einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die abwechselnden Schichten aus einen amorphen Material und aus einer Mischung aus
amorphem
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amorphem Material mit einem hochschmelzenden Oxyd "bestellen, und dass eine Schicht mehr aus der Mischung aus einem amorphen Material und einem hochschmelzenden Oxyd als Schichten aus dem amorphen Material allein vorhanden ist.
5. Sockel nach einem der Ansprüche 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Glas- und Eeramikschichten von einer Hülse umschlossen ist, welche von der Glasschicht in Stellung^halten und mit .dieser verbunden ist.
6. Sockel nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsdrähte durch Löcher in den Glas- und Eeramikschichten verlaufen und von einem Teil des Glases aus der Glasschicht, welcher in die Löcher in den Glas- und Keramikschichten hineinreicht, in Stellung gehalten werden.
7. Sockel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse einen rund um ihren Ereisumfang verlaufenden, nach aussen abstehenden Plansch besitzt.
8. Sockel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das. in die Löcher in den Glas- und Keramikschichten
hereinreichende 009838/0262
hereinreichende Glas nicht über die der mit der Glasschicht verbundenen Seite gegenüberliegende Seite jeder Keramikschicht herausreicht, so dass die Zuführungsdrähte ohne Beschädigung des Glases in den Löchern und ohne Beschädigung und Reissen der Drähte gebogen werden können.
9. Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Halbleitersockels gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man abwechselnde Schichten aus einem granulierten Glas und einem granulierten keramischen Material in eine Form bringt, diese abwechselnden Schichten aus granulierten Materialien unter Bildung eines zusammengesetzten Körpers mit durch die Schichten aus Glas und keramischem Material hindurchgehenden Löchern presst, den zusammengesetzten Körper bis zum Verschmelzen der zusammengepressten Glaskörner unter sich und mit den Keramikkörnern erhitzt, dass man in die durch die Glas- und Keramikschichten verlaufenden Löcher Zuführungsdrähte einführt und dann den zusammengesetzten Körper und die Zuführungsdrähte bis zum Anschmelzen des Glases an den Zuführungsdrähten erhitzt.
10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeiclinet,
da ss 009838/0262
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dass man zur Herstellung des Materials für die Schicht aus granuliertem Glas ein Glaspulver mit einem temporären Bindemittel mischt und die Mischung granuliert, und dass man zur Herstellung des Materials für die Iceramischen Schichten eine Mischung aus Glaspulver und einem hochschmelzenden Ossyd herstellt und diese Mischung granuliert.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schicht aus granuliertem Glas durch Vermischen eines Glaspulvers mit einem Bindemittel und Wasser im Verhältnis von 100 Teilen Glas zu 2 Teilen Bindemittel und 15 Teilen Wasser und Granulierung dieser Glasmischung auf eine Teilchengrösse von etwa 28 mesh herstellt, dass man das granulierte Iceramische Material aus 50 Teilen Glaspulver und 50 Teilen hochschmelzendem Oxyd mit Teilchengrössen von etwa 280mesh bildet, die Mischung aus dem keramischen Material und das Glaspulver so in eine Form einbringt, dass die erste und die letzte Schicht aus dem keramischen Material bestehen, dass man die abwechselnden Material-
schichten unter einem Druck zwischen 35 und 350 kg/cm unter Bildung eines zusammengesetzten Körpers mit abwechselnden Schichten aus Glas und keramischem Material und mit durch die Schichten verlaufenden Löchern presst,
dass 009838/0262
dass man die Zuführungsdrähte in die Löcher einführt und den zusammengesetzten Körper in einer Luftatmosphäre etwa 5 "bis 20 Minuten bei etwa 300° C , dann etwa 5 "bis 20 Minuten bei etwa 650° G und dann.etwa 5 bis 20 Minuten bei etwa 750° C brennt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man um den zusammengesetzten Körper eine mit einem Plansch versehene Metallhülse anbringt, auf den Körper einen Druck von etwa 0,14 kg/cm ausübt, um die Drahte in Stellung zu halten und einen Druck auf die Schichten des Körpers auszuüben, und dass man mindestens 10 Minuten zum Anschmelzen des Glases der Glasschicht an die mit einem Plansch versehene Metallhülse in einer neutralen Atmosphäre bei etwa 1000° C sintert.
13. Sockel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die Glas- und Keramikschichten zum Teil mit einer Metallhülse umgibt und diese mit einem Teil der Glasschicht versiegelt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13) dadurch gekennzeichnet, dass man die Glasschicht zur Verbindung der Hülse mit dieser Schicht und unter Bildung einer hermetischen Abdichtung an die Metallhülse anschmilzt.
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