DE1766144B1

DE1766144B1 - Gehaeuse mit einer Traegerplatte zur Aufnahme integrierter Schaltungen

Info

Publication number: DE1766144B1
Application number: DE19681766144D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing H Henner Gerke
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1968-04-09
Filing date: 1968-04-09
Publication date: 1971-01-07

Description

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Die Erfindung befaßt sich mit einem Gehäuse mit nisch und klimatisch als auch elektrisch einen auseiner Trägerplatte zur Aufnahme integrierter Schal- reichenden Schutz bietet, die Vergrößerung der Antungen, bei der die Leiterbahnen über Anschluß- zahl der Bauelemente auf einer Trägerplatte zuläßt, drähte nach außen geführt sind und die zum Zwecke und zwar dies bei ausreichender Wärmeableitung, der Wärmeableitung aus Metall besteht. 5 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge-

In der Technik der integrierten Schaltungen werden löst, daß die Anschlußdrähte mittels einer isolierten elektronische Bauelemente in großer Zahl auf klein- Durchführung durch die aus Metall bestehende stem Raum zusammengedrängt. Diese Bauweise stellt Trägerplatte so an die Leiterbahnen, die auf einer an die Formgestaltung des sie umgebenden Gehäuses auf der Trägerplatte befindlichen Isolierschicht aufganz spezielle Anforderungen. Eine wichtige Funk- io gebracht sind, herangeführt sind, daß die elektrisch tion des Gehäuses besteht in dem Schutz der Bau- leitende Verbindung der Leiterbahnen mit den Anelemente gegen mechanische Beeinträchtigungen und schlußdrähten in der Ebene der Oberseite der IsoUmgebungseinflüsse, Schutz also gegen Beschädi- Herschicht hergestellt ist. Dabei kann die Isoliergung, Verschmutzung und Klimaangriff, besonders schicht auf die Durchführungsisolation aus gleichem der Halbleiterbauelemente, und Abschirmung gegen 15 Werkstoff bestehen, und durch einen dicht schließenelektrische Einflüsse, durch geeigneten Aufbau des den Deckel kann ein Schutz der Bauelemente gegen Gehäuses. Umgebungseinflüsse erreicht werden. Eine Weiter-

Aus den deutschen Gebrauchsmusterschriften bildung der Erfindung besteht darin, daß die Ober-1 850 856 und 1 778 242 sind Anordnungen von seite der Isolierschicht feinschlicht bearbeitet ist. Die Trägerplatten für gedruckte Schaltungen bekannt, bei 20 Leiterbahnen und deren elektrisch leitende Verbindenen eine ausreichende Wärmeableitung dadurch dung mit den Anschlußdrähten sind galvanisch oder erzielt wird, daß die Trägerplatten zum Teil aus im Siebdruckverfahren hergestellt. Die Anschluß-Metall bestehen oder mit einer Metallschicht ver- drähte können sowohl senkrecht als auch in einem einigt sind. Bei diesen Bauformen sind die für die vorbestimmten Winkel zur Trägerplatte durch diese Durchführungen von Zuleitungen zu den Bauelemen- 25 und die darauf befindliche Isolierschicht geführt sein ten notwendigen Aussparungen vorgesehen, die den oder auch parallel zu der Isolierschicht verlaufen. Bauelementen hinsichtlich mechanischen und klima- Zweckmäßigerweise wird man für eine sichere galtischen Einflüssen keinen ausreichenden Schutz vanisch oder im Siebdruckverfahren hergestellte Verbieten, bindung zwischen Anschlußdraht und Leiterbahn

Besonders wichtig ist es, daß die Montageplatte, 30 eine Edelmetallzwischenschicht auf dem Anschlußauf der die Bauelemente montiert sind, eine beson- draht anbringen. Ferner besteht eine Weiterbildung dere Ausführungsform erhält. Von ihnen ist eine der Erfindung darin, daß die für die Grundplatte verbesondere Aufmerksamkeit den Halbleiterbauelemen- wendeten Materialien so gewählt sind, daß längere ten zu schenken. Diese Montageplatte muß so aus- Arbeitszeiten mit entsprechend hoher Arbeitstempegebildet sein, daß sie in der Lage ist, die an den Bau- 35 ratur möglich sind, damit mehrere Isolierschichten elementen auftretende Verlustleistung abzuführen. im Wechsel mit Leiterbahnen aufgebracht werden Das heißt also, die Bestückung einer solchen Mon- können. Um einen Schutz der Bauelemente gegen tageplatte kann nur so dicht erfolgen, daß die Platte klimatische Einflüsse, insbesondere gegen Luftfeuchdie auftretende Verlustleistung mit einer vor- tigkeit, zu erzielen, wird das Gehäuse luftdicht vergegebenen Eigenerwärmung an die Umgebung ab- 4° schlossen und gegebenenfalls mit einem vorbestimmzuführen vermag. Anders gesagt kann man eine Mon- ten Gas unter vorbestimmtem Druck gefüllt. Der tageplatte um so dichter belegen, je besser ihre Werkstoff für die Trägerplatte soll so abgestimmt Wärmeableitung ausgebildet ist. Bei der Verwendung sein, daß sein Wärmeausdehnungskoeffizient mögvon Isolierstoffplatten, wie dies bisher üblich ist, ist liehst weitgehend gleich dem des Durchführungsisoman in der Bestückung der Trägerplatte mit Bau- 45 liermaterials ist. Zum Zwecke leichter Bearbeitung, elementen stark eingeschränkt. Verwendet wurden guter Wärmeableitung und passender Ausdehnungs-Trägerplatten aus Keramik oder Glas, wobei der koeffizienten kann man zur Erzielung dieser Eigen-Wärmeleitfähigkeit wenig oder gar keine Beachtung Schaftskombination die Trägerplatte auch aus mehgeschenkt wurde. Man ist im Falle besonderer For- reren Metallschichten zusammenfügen,
derungen in bezug auf Wärmeableitung auch schon 50 An Hand der Zeichnung wird die Erfindung an dazu übergegangen, die Trägerplatte aus Aluminium Beispielen näher beschrieben. Die Fig. 1 zeigt den herzustellen. Die Verwendung von Aluminium be- Abschnitt einer Trägerplatte mit einer Durchführung reitet aber wiederum bei der Anbringung der elek- gemäß der Erfindung in geschnittener Darstellung, irischen Zuleitungen im Hinblick auf die Durch- Die F i g. 2 gibt den Abschnitt eines Gehäuses in geführungen erneut Schwierigkeiten. 55 schnittener Darstellung in der Sicht von der Seite und

Auch ist der Ausbildung der elektrischen Strom- von oben wieder.

Zuführungen besondere Aufmerksamkeit zu schenken. In der Trägerplatte 1, die aus einem Metall be-

Von diesen wird gefordert, daß sie durch die Viel- steht und gute. Wärmeleitfähigkeit besitzt, ist eine zahl von Bauelementen auf einer Montageplatte auch isolierte Durchführung 2 mit einem Draht 3, der nach in entsprechend großer Anzahl vorhanden sind. Dar- ^6o unten abgebogen ist, abgebildet. Das Material der aus ergibt sich automatisch der Abstand von Zu- isolierten Durchführung 2, die eine Glassorte oder führungsleitung zu Zuführungsleitung. Durch die auch eine Keramik sein kann, wird gleichzeitig dazu Vielzahl der geforderten Zuleitungen ist selbst das benutzt, die erste Isolierschicht 4 zu bilden. Bei dem kleinste, heute übliche Rastermaß noch zu groß, und Herstellungsverfahren werden die Anschlußdrähte 3 man ist gezwungen, besondere Maßnahmen in dieser 65 in einer Vorrichtung so gehalten, daß sie im vor-Richtung zu ergreifen. bestimmten Abstand zueinander in der Platte an-

Die vorliegende Aufgabe besteht darin, ein Gehäuse geordnet sind. Das Isolationsmaterial wird entweder zu schaffen, das den Bauelementen sowohl mecha- als feste, im Siebdruck oder in vorverfestigter Form

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(»Preform«) aufgebracht und durch entsprechende Nachbehandlung (z. B. genügend hohes und anhaltendes Erwärmen) verfestigt und mit der Metallplatte verbunden. Die Anschlußdrähte 3 werden nach diesem Arbeitsvorgang meist über die Isolierschicht 4 herausragen. Durch eine Feinschlichtbearbeitung wird die Oberfläche der Isolierschicht 4 zusammen mit den Anschlußdrähten 3 geglättet, so daß lediglich die Querschnitte der Anschlußdrähte 3 auf der Isolierschichtoberseite als Punkte sichtbar sind. Zur besseren Kontaktierung der Anschlußdrähte mit den nunmehr aufzubringenden Leiterbahnen 5 werden die stumpfen Anschlüsse der Anschlußdrähte 3 mit einer Edelmetallschicht 6 beaufschlagt. Die Kontaktierung kann noch weiter verbessert werden, wenn man die Anschlußdrähte schräg in einem vorgegebenen Winkel zu der Trägerplatte 1 angeordnet oder auch die Anschlußdrähte 3 in der Isolierschicht rechtwinklig abbiegt und dann mit der Isolierschicht zusammen plan schleift. Durch diese Vergrößerung der An- ao schlußdrahtfläche wird die Kontaktierung mit den aufzubringenden Leiterbahnen 5 noch weiter verbessert und mit einem zusätzlichen Sicherheitsfaktor versehen. Diesen Änderungen der Anschlußdrähte, bei schräger oder abgewinkelter Durchführung, muß selbstverständlich die Durchführung durch die Trägerplatte 1 in entsprechender Weise angepaßt werden. Das Aufbringen der Leiterbahnen 5 kann galvanisch oder im Siebdruckverfahren erfolgen. Auf diese Weise können mehrere Schichten übereinander aufgebracht werden. So wurde als Beispiel eine zweite Isolierschicht 7 auf die eventuell aus mehreren Leiterbahnen nebeneinander bestehende Schicht 5 aufgebracht. Noch weitere Schichten im Wechsel, Schichten mit Leiterbahnen, Isolierschichten usw. können aufeinander aufgeschichtet werden, wodurch es also auch möglich ist, Leitungskreuzungen durchzuführen.

In der F i g. 2 ist der Ausschnitt eines Gehäuses in der Ansicht von der Seite im Schnitt und in der Ansieht von oben dargestellt. Bei dieser F i g. 2 ist die Trägerplatte 1 mit Durchführungen 2, den Anschlußdrähten 3 und der ersten Isolierschicht 4 dargestellt. Die zusammengedrängte Anordnung der Anschlußdrähte 3 geht daraus ganz eindeutig hervor. Die Anbringung des Gehäusedeckels 8 ist sowohl in der Seitenansicht als auch in der Ansicht von oben erkennbar. Dieser wird nach Aufbringung der einzelnen Schichten und Halbleiterbauelemente auf die Trägerplatte 1 aufgesetzt und mit der Trägerplatte 1 luftdicht verschlossen.

Claims

Patentansprüche:

1. Gehäuse mit einer Trägerplatte zur Aufnahme integrierter Schaltungen, bei der die Leiterbahnen über Anschlußdrähte nach außen geführt sind und die zum Zwecke der Wärmeableitung aus Metall besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (3) mittels einer isolierten Durchführung (2) durch die aus Metall bestehende Trägerplatte (1) so an die Leiterbahnen (5), die auf einer auf der Trägerplatte (1) befindlichen Isolierschicht (4) aufgebracht sind, herangeführt sind, daß die elektrisch leitende Verbindung der Leiterbahnen (5) mit den Anschlußdrähten (3) in der Ebene der Oberseite der Isolierschicht (4) hergestellt ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (4) und Durchführungsisolation (2) aus dem gleichen oder verwandten Werkstoff besteht.

3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Isolierschicht (4) feinschlicht bearbeitet ist.

4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (5) und deren elektrisch leitende Verbindungen mit den Anschlußdrähten (3) nach dem Siebdruckverfahren hergestellt sind.

5. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (5) und deren elektrisch leitende Verbindungen mit den Anschlußdrähten (3) galvanisch hergestellt sind.

6. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (3) senkrecht durch die Trägerplatte (1) und die darauf befindliche Isolierschicht (4) geführt sind.

7. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (3) in einem vorbestimmten Winkel durch die Trägerplatte (1) und die darauf befindliche Isolierschicht (4) geführt sind.

8. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß die Enden der Anschlußdrähte (3) parallel zu der auf der Trägerplatte (1) befindlichen Isolierschicht (4) verlaufen.

9. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anschlußdraht (3) und Leiterbahn (5) eine Edelmetallzwischenschicht (6) auf dem Anschlußdraht (3) angebracht ist.

10. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Isolierschichten (4) im Wechsel mit Leiterbahnebenen (5) vorgesehen sind.

11. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (8) luftdicht mit der Trägerplatte (1) verbunden ist.

12. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Gehäuses (8) mit einem vorbestimmten Gas unter vorbestimmtem Druck gefüllt ist.

13. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (1) aus verschiedenen Werkstoffen besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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