DE1766144C - Gehäuse mit einer Tragerplatte zur Aufnahme integrierter Schaltungen - Google Patents
Gehäuse mit einer Tragerplatte zur Aufnahme integrierter SchaltungenInfo
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Description
* 2
Die Erfindung befaßt sich mit einem GehUuse mil niseh und klimatisch «is auch elektrisch einen aus-
einer Tragerplatte zur Aufnahme integrierter Schal·· reichenden Schutz bietet, die Vergrößerung der An-
tungen, bei der die Leiterbahnen über Anschluß- zahl der Bauelemente auf einer Trägerplatte zullißt,
drohte nach außen geführt sind und die zum Zwecke und zwar dies bei ausreichender Wärmeableitung,
der Wärmeableitung aus Metall besteht. 8 Erflndungsgemüß wird diese Aufgabe dadurch ge-
In der Technik der integrierten Schaltungen werden löst, daß die Anschlußdrähte mittels einer isolierten
elektronische Bauelemente in großer ZaIiI auf klein- Durchführung durch die aus Metall bestehende
stern Raum zusammengedrängt. Diese Bauweise stellt Trägerplatte so an die Leiterbahnen, die auf einer
an die Formgestaltung des sie umgebenden Gehäuses auf der Tragerplatte 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 Iso-Umgebungseinflüsse,
Schutz also gegen Beschädi- lierschicht hergestellt ist. Dabei kann die Isoliergung,
Verschmutzung und Klimaangriff, besonders schicht auf die uurchfUhrungsisolation 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 ao 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 Anschlußdralit 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- 40 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-Wärmcleitfähigkeit
wenig oder gar keine Beachtung Schaftskombination die Trägerplatte auch aus mehgeschenkt
wurde. Man ist im Falle besonderer For- reren Metallschichten zusammenfügen,
dcrungen in bezug auf Wärmeableitung auch schon 5° An Hand der Zeichnung wird die Erfindung an dazu übergegangen, die Trägerplatte aus Aluminium Beispielen näher beschrieben. Die F i g. 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, trischen 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
dcrungen in bezug auf Wärmeableitung auch schon 5° An Hand der Zeichnung wird die Erfindung an dazu übergegangen, die Trägerplatte aus Aluminium Beispielen näher beschrieben. Die F i g. 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, trischen 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. Γη 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
i 766
(»Preform«) aufgebracht und durch entsprechende
Nachbehandlung (z, B, genügend hohes und anhaltendes Erwärmen) verfestigt und mit der Metallplatte
verbündet!. Die AnschlußdrUhte 3 werden nach diesem Arbeitsvorgang meist über die Isolierschicht 4
herausragen. Durch eine Feinschüchtbetirbeitung
wird die OberflUcho 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 AnschlußdrUhte mit den nunmehr aufzubringenden Leiterbahnen 5 werden die
stumpfen Anschlüsse der Anschlußdrähte 3 mit einer Edelmetallschicht6 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 as
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 An-
bringung 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 (13)
1. Gehäuse mit einer Trägerplatte zur Aufnahme integrierter Schaltungen, bei der die Leiter-
bahnen 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 (I) so an die
Leiterbahnen (5), die auf einer auf der Trägerplatte (I) 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 Durchfiihrungsisolation (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 (S) und deren
elektrisch leitende Verbindungen mit den Anschlußdrähten (3) nach dem Siebdruckverfahten
hergestellt sind.
5. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (S) 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 gckenzeichnet, 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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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3121000A1 (de) * | 1981-05-26 | 1982-12-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Gehaeuseloses, senkrecht steckbares single-in-line-schaltungsmodul |
DE3147789A1 (de) * | 1981-12-03 | 1983-06-09 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Leistungsmodul und verfahren zu seiner herstellung |
DE3520945A1 (de) * | 1985-06-12 | 1986-12-18 | Anton Piller GmbH & Co KG, 3360 Osterode | Traegerelement zur aufnahme elektrischer und/oder elektronischer bauteile und/oder schaltungen |
DE3631947A1 (de) * | 1986-09-19 | 1988-04-07 | Ruf Kg Wilhelm | Leiterbahnplatte |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3121000A1 (de) * | 1981-05-26 | 1982-12-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Gehaeuseloses, senkrecht steckbares single-in-line-schaltungsmodul |
DE3147789A1 (de) * | 1981-12-03 | 1983-06-09 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Leistungsmodul und verfahren zu seiner herstellung |
DE3520945A1 (de) * | 1985-06-12 | 1986-12-18 | Anton Piller GmbH & Co KG, 3360 Osterode | Traegerelement zur aufnahme elektrischer und/oder elektronischer bauteile und/oder schaltungen |
DE3631947A1 (de) * | 1986-09-19 | 1988-04-07 | Ruf Kg Wilhelm | Leiterbahnplatte |
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