DE202013102104U1 - Hermetisch gasdichtes optoelektronisches oder elektrooptisches Bauteil - Google Patents

Abstract

Elektronisches Bauteil (1) mit einem Gehäuse (2), aufweisend eine Gehäusekappe (4), einen Träger (3) als Basisplatte des Gehäuses (2) und einen Innenraum (6), der von der Gehäusekappe (4) und dem Träger (3) umschlossen ist, sowie mit mindestens einem in dem Innenraum (6) angeordneten optoelektronischen oder elektrooptischen Wandlerelement (7), das durch den Träger (3) hindurchgeführte, hermetisch dicht in den Träger (3) eingebrachte, elektrische Kontakte aufweist, wobei die Gehäusekappe (4) durch den Träger (3) durch eine stoffschlüssige Verbindung aus erschmolzenem Metall hermetisch gasdicht verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass – in der Gehäusekappe (4) mindestens ein Durchbruch (5) so vorhanden ist, dass für das mindestens eine Wandlerelement (7) relevante Strahlung (9) entlang eines im Wesentlichen orthogonal zum Träger (3) ausgerichteten Strahlengangs (8) zwischen dem Durchbruch (5) und dem Wandlerelement (7) die Gehäusekappe (4) passieren kann, – der mindestens eine Durchbruch (5) durch mindestens ein Fensterelement (10) hermetisch gasdicht verschlossen ist, wobei das Fensterelement (10) entlang einer Randmetallisierung (10.2) des Fensterelements (10) durch eine umlaufende erste Naht (17) eines erschmolzenen metallischen Materials um den mindestens einen Durchbruch (5) mit der Gehäusekappe (4) hermetisch gasdicht verbunden ist und – das Fensterelement (10) mindestens für die Strahlung (9) transparent ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein hermetisch gasdichtes elektronisches Bauteil, wie dies gattungsgemäß aus der DE 33 35 530 A1 bekannt ist.
• Um Messungen der Zusammensetzung von Gasen oder Gasgemischen mittels Sensoren, insbesondere mittels Infrarotsensoren (IR-Sensoren), dauerhaft zuverlässig vornehmen zu können, ist eine gasdichte Kapselung der Sensoren gegenüber den zu untersuchenden Gasen oder Gasgemischen erforderlich. Insbesondere dann, wenn Messungen bei Temperaturen über Raumtemperatur erfolgen, können sich die Materialien der Sensoren verändern und Driften der Messwerte der Sensoren auftreten. Verschärft wird dieser Effekt, wenn die Gase oder Gasgemische gegenüber den Materialien der Sensoren aggressiv wirken. Dabei wirken besonders hohe Wasserdampfgehalte sowie das Vorhandensein von Sauerstoff oder Radikalen schädigend auf die Sensoren. Die gleiche Problematik trifft für IR-Strahler zu.
• Es ist daher bekannt, elektronische Bauteile hermetisch einzukapseln. Aus der DE 33 35 530 A1 ist ein Substrat (Träger) bekannt, auf dem eine elektronische Schaltung aufgebracht ist. Die Schaltung ist durch eine Abdeckkappe (fortan: Gehäusekappe) aus einem keramischen Material, Kupfer oder Stahl vollständig überdeckt. Die Gehäusekappe weist einen umlaufenden Rand mit einer lötfähigen Unterseite auf. Der Träger kann eine Keramikplatte oder eine großflächig emaillierte Leiterplatte sein. Auf dem Träger ist eine Leiterbahn aufgedruckt, die einem Umriss der Unterseite des Gehäusekappenrandes entspricht. Die Gehäusekappe und der Träger sind entlang dieses Umrisses miteinander verlötet und damit gasdicht verbunden. In einer weiteren Ausgestaltung gemäß der DE 33 35 530 A1 besteht die Gehäusekappe vollständig aus Stahl und der Träger weist eine emaillefreie Metallzone auf, die entlang der Metallzone mit dem Gehäusekappenrand verschweißt wird. Benötigte elektrische Kontakte zur Kontaktierung der gekapselten elektronischen Schaltung sind durch den Träger geführt und gasdicht in Pressglas eingeschmolzen. Die montierte Gehäusekappe kann mit einem Gas gefüllt werden, um gewünschte Eigenschaften wie den Taupunkt oder die Wärmeleitfähigkeit zu beeinflussen.
• Ein derart hergestelltes elektronisches Bauteil ist gut gegen Umwelteinflüsse abgeschirmt. Allerdings eignet sich das elektronische Bauteil nicht für eine Hausung eines optoelektronischen oder elektrooptischen Wandlerelements, da kein Strahlengang zwischen dem Wandlerelement und einer Messumgebung vorhanden ist.
• Aus dem Stand der Technik ( DE 20 2009 006 481 U1 ) ist zwar die Möglichkeit bekannt, dass eine Gehäusekappe eines elektronischen Bauteils einen Durchbruch aufweisen kann, der durch ein transparentes Fenster abgedeckt ist und somit einen Strahlengang zwischen dem Wandlerelement und einer Messumgebung ermöglicht, allerdings erlaubt die in der DE 20 2009 006 481 U1 offenbarte Ausgestaltung (nicht gasdicht ausgebildeter Spritzwasserschutz) aus den oben genannten Gründen keine Verwendung bei Temperaturen deutlich oberhalb der Raumtemperatur oder in Umgebungen mit aggressiven Medien. Bei einer Kombination eines transparenten Fensters gemäß der DE 20 2009 006 481 U1 in einer Gehäusekappe, wie diese in der DE 33 35 530 A1 beschrieben ist, würde es mindestens an einer hermetisch gasdichten Verbindung zwischen Fenster und Gehäusekappe fehlen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Möglichkeit vorzuschlagen, mittels der in Messumgebungen mit Temperaturen über Raumtemperatur sowie mit aggressiven dauerhaft zuverlässige Messungen der Eigenschaften des Mediums vorgenommen werden können. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung eine Möglichkeit aufzuzeigen, mittels der optoelektronische und elektrooptische Einheiten auch bei hohen Temperaturen vor schädigenden Umwelteinflüssen besser geschützt sind.
• Die Aufgabe wird durch ein elektronisches Bauteil gelöst, das ein Gehäuse, aufweisend eine Gehäusekappe, einen Träger als Basisplatte des Gehäuses und einen Innenraum, der von der Gehäusekappe und dem Träger umschlossen ist, sowie mindestens ein in dem Innenraum angeordnetes optoelektronisches oder elektrooptisches Wandlerelement, das durch den Träger hindurchgeführte, hermetisch dicht in den Träger eingebrachte, elektrische Kontakte aufweist. Dabei ist die Gehäusekappe durch den Träger durch eine stoffschlüssige Verbindung aus erschmolzenem Metall hermetisch gasdicht verschlossen. Ein erfindungsgemäßes elektronisches Bauteil ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gehäusekappe mindestens ein Durchbruch so vorhanden ist, dass für das mindestens eine Wandlerelement relevante Strahlung entlang eines im Wesentlichen senkrecht zum Träger ausgerichteten Strahlengangs zwischen dem Durchbruch und dem Wandlerelement die Gehäusekappe passieren kann. Der mindestens eine Durchbruch ist durch mindestens ein Fensterelement hermetisch gasdicht verschlossen, wobei das Fensterelement entlang einer Randmetallisierung des Fensterelements durch eine umlaufende erste Naht eines erschmolzenen metallischen Materials um den mindestens einen Durchbruch mit der Gehäusekappe hermetisch gasdicht verbunden ist. Das Fensterelement ist mindestens für die für das mindestens eine Wandlerelement relevante Strahlung transparent.
• Ein optoelektronisches Wandlerelement setzt optische Informationen, z. B. eine detektierte elektromagnetische Strahlung, in ein elektrisches Signal um (Sensor). Unter einem elektrooptischen Wandlerelement werden solche elektronischen Schaltungen und Vorrichtungen verstanden, die aufgrund eines elektrischen Signals ein optisches Signal erzeugen (z. B. IR-Strahler, Leuchtdioden etc.). Nachfolgend wird vereinfachend von einem Wandlerelement gesprochen.
• Zum Ausbilden einer verbindenden Naht durch Erschmelzen metallischen Materials werden zusammenfassend die Fügetechniken des Lötens und des Schweißens verstanden. Das Löten kann entweder unter Zuhilfenahme eines Lotmaterials erfolgen (z. B. Schmelzlöten) oder ohne Lotmaterial (z. B. Diffusionslöten) durchgeführt werden. Beim Löten werden die Schmelztemperaturen der Materialien der jeweiligen Fügepartner nicht erreicht. Beim Schweißen dagegen werden die Schmelztemperaturen der Materialien der jeweiligen Fügepartner erreicht. Das Schweißen kann mit (z. B. Schmelzschweißen) oder ohne (z. B. Diffusionsschweißen, Widerstandsschweißen, Impulsschweißen, Reibschweißen) Schweißzusatzwerkstoff erfolgen.
• Eine Naht ist entlang einer Fügelinie, an der die Fügepartner (Gehäusekappe und Träger bzw. Fensterelement) miteinander zu verbinden sind, genau dann ausgebildet, wenn nach kurzzeitigem (transient) Erschmelzen metallischen Materials durch Erstarren desselben eine durchgehende Verbindung der Fügepartner geschaffen wurde. Je nach Wahl des Fügeverfahrens kann das erschmolzene metallische Material ein Lotmaterial, ein Schweißzusatzwerkstoff oder die Materialien der Fügepartner selbst sein.
• Der technische Begriff „hermetisch gasdicht“ wird im Sinne dieser Beschreibung für Verbindungen verwendet, deren Leckdichtigkeit (Leckrate) kleiner als 10^–8 mbar l/s, vorzugsweise sogar kleiner bis zu 10^–10 mbar l/s ist. Wenn von einer hermetisch gasdichten Verbindung von Gehäusekappe und Fensterelement bzw. Träger gesprochen wird, ist es selbstverständlich, dass eine Naht eines erschmolzenen metallischen Materials mindestens so lang ausgebildet ist, dass die genannten Elemente über die gesamte Länge ihres Kontakts zueinander im Sinne der oben gegebenen Definition hermetisch gasdicht miteinander verbunden sind.
• Das Fensterelement ist in einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als eine Platte aus einem transparenten Material hergestellt. Das transparente Material wird dabei vorzugsweise aus der Gruppe der Materialien: Saphir (Al₂O₃), Magnesiumfluorid (MgF₂), Magnesiumoxid (MgO), Lithiumfluorid (LiF), Calciumfluorid (CaF₂), Bariumfluorid (BaF₂), Silizium (Si), Siliziumdioxid (SiO₂) Germanium (Ge), Zinkselenid (ZnSe), Zinksulfid (ZnS), Cadmiumtellurid (CdTe), Galliumarsenid (GaAs), Titandioxid (TiO₂), Y-teilstabilisiertes Zirkoniumdioxid (ZrO₂), einer Mischung aus Thalliumbromid und Thalliumjodid (KRS 5; Tl(Br-J)) Flintglas und Quarzglas ausgewählt.
• Die Randmetallisierung dient dazu, ein ausgewähltes Verfahren zur Herstellung der Naht unter Erschmelzung metallischen Materials zu ermöglichen. Durch die Randmetallisierung wird ein Stoffschluss zwischen den Materialien der Fügepartner vermittelt. Ist das Material eines Fügepartners, beispielsweise das Material des Fensterelements, selbst z. B. nicht löt- oder schweißfähig, so wird durch die Randmetallisierung eine Verbindung durch eine Naht unter Verwendung erschmolzenen metallischen Materials überhaupt erst ermöglicht.
• Die Randmetallisierung kann eine einzelne Schicht eines metallischen Materials sein. Sie kann in weiteren Ausführungen der Erfindung eine Schichtenfolge von mindestens zwei Schichten sein. Eine solche Schichtenfolge beinhaltet mindestens eine Schicht eines der Metalle Chrom, Nickel, Eisen, Titan, Platin, Palladium und Gold. Durch Kombinationen mindestens zweier Metalle als Schichten der Schichtenfolge ist es ermöglicht, eine vorteilhafte Haftvermittlung zwischen den Fügepartnern zu schaffen. Die Materialien, Dicken, Abfolge und Anzahl der Schichten der Schichtenfolge können entsprechend den Materialien der Fügepartner und des verwendeten Fügeverfahrens gewählt werden. Vorteilhafte Schichtenfolgen sind beispielsweise durch Kombinationen von Chrom und Nickel, von Eisen, Nickel und Gold bzw. von Titan und Platin oder Palladium und Gold gegeben.
• In bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Haftvermittler zum Substrat Titan oder Chrom verwendet. Als metallische Materialien zur Herstellung einer Lötverbindung können Platin, Palladium oder Eisen-Nickel verwendet werden. Zur Erzeugung einer Schutzschicht / eine Benetzungsschicht können außerdem Gold bzw. Nickel eingesetzt werden.
• Hergestellt wird die Randmetallisierung vorzugsweise mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens wie z. B. CVD (chemical vapor deposition, chemische Gasphasenabscheidung) oder PVD (physical vapor deposition, physikalische Gasphasenabscheidung) oder mittels eines elektrochemischen Verfahrens, z. B. eines galvanischen Verfahrens.
• Wird für den Träger und/oder die Gehäusekappe ein Material gewählt, das nicht lötfähig bzw. nicht schweißfähig ist, können geeignete Randmetallisierungen auch auf dem Träger, auf der Gehäusekappe oder an beiden aufgebracht werden.
• Um das Vorhandensein von reaktionsfreudigen chemischen Elementen oder Verbindungen und/oder von Radikalen im Innenraum des elektronischen Bauteils zu reduzieren kann vor der Herstellung der hermetisch gasdichten Verbindung zwischen der Gehäusekappe und dem Träger der Innenraum mit einem Gas oder mit einem Gasgemisch gefüllt werden. Der Innenraum kann stattdessen auch evakuiert werden. Es ist zudem möglich, dass der Innenraum zuerst mit einem Spülgas gefüllt und dann evakuiert wird. Mit letztgenannter Vorgehensweise kann ein möglicher Restanteil von reaktionsfreudigen Elementen bzw. Verbindungen sowie von Radikalen weiter verringert werden. Der Innenraum kann daher mit einem Gas oder mit einem Gasgemisch gefüllt oder evakuiert sein.
• Als Material der Gehäusekappe sind beispielsweise Keramiken, Metalle wie Stahl oder Nickel, Metalllegierungen sowie Verbundwerkstoffe gewählt, wobei das Material es erlauben muss, eine Leckrate von kleiner 10^–8 mbar l/s einzuhalten. Es kann als Material auch Kovar gewählt sein. Unter Kovar werden Legierungen verstanden, deren Ausdehnungskoeffizienten gering sind und gut an Ausdehnungskoeffizienten angepasst werden können. Dies ist z. B. günstig für eine Spannungsreduzierung an der Verbindung Gehäusekappe – Fensterelement.
• Der Träger kann beispielsweise aus Keramik, Metalle wie Stahl oder Nickel, Metalllegierungen sowie Verbundwerkstoffe oder Kovar bestehen.
• Das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte elektronische Bauteil erweist sich als sehr robust gegenüber Umgebungsbedingungen wie Wärme und Feuchtigkeit. So werden durch erfindungsgemäße elektronische Bauteile zulässige Messtoleranzen auch noch nach mindestens 10000 Stunden bei einer Temperaturbelastung von 250°C eingehalten. Weitere Tests erwiesen die Robustheit der elektronischen Bauteile selbst nach 18000 Stunden bei 185°C. Bei einer Dauerbelastung von mindestens 3000 Stunden bei –55°C weisen die elektronischen Bauteile ebenfalls zulässige Messtoleranzen auf. Die elektronischen Bauteile sind außerdem robust gegenüber Temperaturwechselbelastung von +20 bis +200°C und –40 bis +85°C. Dabei werden schnelle Temperaturwechsel mit Übergangszeiten kleiner 10 Sekunden als auch langsame Temperaturwechsel mit Änderungsraten von 5 K/min über eine Zyklenzahl von mindestens 1000 überstanden. Die elektronischen Bauteile sind außerdem robust bei einem Druck von 400 kPa. Ferner sind die elektronischen Bauteile robust bei Temperatur-/Luftfeuchtebelastungen von 85°C / 85%rH (= 491 hPa) für 8500 Stunden bzw. bei 95°C / 95%rH (= 803 hPa) für 5200 Stunden.
• In einer ersten Ausführung des erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils ist das mindestens eine Wandlerelement ein optoelektronischer Empfänger, sodass das elektronische Bauteil ein robuster Sensor ist.
• Mindestens einem der Durchbrüche ist im jeweiligen Strahlengang mindestens ein optisches Filter zugeordnet. Dieses optische Filter ist verschieden vom Fensterelement, welches zwar für diejenige Strahlung, die für das Wandlerelement relevant ist transparent ist, aber zwangsläufig eine unvermeidbare optische Wirkung entfaltet (Brechung, Absorption, Transmissivität). Das optische Filter kann so dimensioniert sein, dass es in mehreren Strahlengängen optisch wirksam wird. Es können mehrere Filter in einem Strahlengang angeordnet sein. Die Filter können individuell relativ zum Strahlengang verkippt sein oder ansteuerbar und gesteuert verkippbar sein. Durch ein gesteuertes Verkippen eines oder mehrerer optischer Filter sind Korrekturen der Wellenlängen der detektierten bzw. der abgestrahlten Strahlung möglich. Da ein optisches Filter üblicherweise aus mehreren optischen Schichten besteht, kann über ein Verkippen die Weglänge des jeweiligen Strahlengangs innerhalb des optischen Filters sowie die Auftreffwinkel von Strahlen der Strahlung auf dem optischen Filter eingestellt werden. Durch Wirkung von Weglängen und Grenzflächeneffekten wie Interferenzen können Eigenschaften der Strahlung (z. B. Wellenlänge) gezielt beeinflusst werden.
• Zusätzlich zu einem oder mehreren, oder anstatt eines oder mehrerer, optischer Filter können auch optisch wirksame Elemente wie z. B. Blenden in dem Strahlengang angeordnet sein. Durch Blenden, die beispielsweise zusätzlich zu mindestens einem Filter in dem Strahlengang vorhanden sind, kann auftretende unerwünschte Streustrahlung weitgehend abgeschirmt werden.
• Ein Strahlengang ist senkrecht, wenn er entlang einer optischen Achse zwischen Wandlerelement und Durchbruch verläuft und die optische Achse orthogonal auf einer Strahlung empfangenden oder abstrahlenden Oberfläche des Wandlerelements steht. Ein Strahlengang gilt auch als „im Wesentlichen senkrecht“, wenn die optische Achse gegenüber der Flächennormalen der empfangenden oder abstrahlenden Oberfläche des Wandlerelements bis zu 15° geneigt ist.
• Eine Strahlung ist für das Wandlerelement relevant, wenn diese Strahlung von dem Wandlerelement detektierbar ist oder abgestrahlt wird.
• Mehrere Strahlengänge liegen vor, wenn mindestens zwei Durchbrüche vorhanden sind. In einem erfindungsgemäßen elektronischen Bauteil sind die mindestens zwei Durchbrüche hermetisch gasdicht mit mindestens einem Fensterelement verschlossen. Die Strahlengänge können als separate Strahlengänge zu je einem optoelektronischen Empfänger vorhanden sein. Durch ein Fensterelement kann entweder jeweils ein Durchbruch oder mindestens zwei Durchbrüche hermetisch gasdicht verschlossen sein.
• In einer weitergehenden Ausführung des erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils sind die separaten Strahlengänge zu je einem Empfänger mindestens ein Messstrahlengang und mindestens als ein Referenzstrahlengang ausgebildet. Es ist dabei günstig, wenn der Messstrahlengang und der Referenzstrahlengang möglichst nah beieinander liegen, um eine gute Vergleichbarkeit der Messstrahlen und der Referenzstrahlen zu gewährleisten.
• Es ist möglich, dass zwischen dem optischen Filter und dem Fensterelement ein Zwischenraum vorhanden ist. Dadurch wird einerseits ein direkter Kontakt von optischem Filter und Fensterelement vermieden und andererseits wird das optische Filter beim Verbinden von Fensterelement und Gehäusekappe geringeren thermischen Belastungen ausgesetzt, wenn das optische Filter vorher in dem Strahlengang innerhalb des Innenraums des Gehäuses angeordnet wurde.
• Außerdem wird durch einen Zwischenraum vorteilhaft vermieden, dass sich ungewollt entstehendes Gas unmittelbar zwischen optischem Filter und Fensterelement sammelt und zu Druckbelastungen auf das optische Filter führt. Solche unerwünschten Gase können beispielsweise durch Luft- und/oder Materialeinschlüsse während der Montage entstehen. Werden diese Luft- und/oder Materialeinschlüsse während des Betriebs des elektronischen Bauteils erwärmt, kann es zum Ausgasen bzw. zur Ausdehnung der unerwünschten Gase kommen.
• Es ist daher ferner sehr günstig, wenn der Innenraum des Gehäuses und der Zwischenraum zwischen dem optischen Filter und dem Fensterelement durch mindestens einen Kanal zum Gasaustausch und Druckausgleich verbunden ist.
• In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils, ist das Wandlerelement eine elektrooptische Strahlungsquelle. Der Reflektor ist, vorzugsweise rotationssymmetrisch, entlang eines anfänglichen Abschnitts des Strahlengangs angeordnet, sodass das elektronische Bauteil als eine Strahlereinheit zur Abstrahlung eines gerichteten Strahlenbündels ausgebildet ist. Der Reflektor kann als ein Teil der Gehäusewand ausgeführt sein. Beispielsweise kann eine Innenseite des Gehäuses entsprechend als ein Reflektor geformt und gegebenenfalls beschichtet sein.
• Eine Oberflächenbehandlung wie Polieren oder Strukturieren steht einem Beschichten gleich.
• Eine andere Möglichkeit der Bereitstellung einer Strahlereinheit besteht darin, dass das Wandlerelement eine elektrooptische Strahlungsquelle ist und auf der Gehäusekappe über dem Durchbruch ein Reflektor vorhanden ist, sodass das elektronische Bauteil mit dem Reflektor als eine Strahlereinheit zur Abstrahlung eines gerichteten Strahlenbündels ausgebildet ist. In einer solchen Ausführung ist der Reflektor außerhalb des Gehäuses angeordnet. In einem einfachen Fall ist der Reflektor auf das Gehäuse aufgesteckt. Es ist bevorzugt, dass der Reflektor zusätzlich an seiner Position gesichert, beispielsweise stoffschlüssig (aufgeklebt, angelötet, angeschweißt) oder kraftformschlüssig gehalten ist. Eine solche Ausgestaltung erlaubt eine Konfektionierung eines elektronischen Bauteils mit einem situationsabhängig ausgewählten Reflektor.
• Das erfindungsgemäße elektronische Bauteil in seinen verschiedenen Ausgestaltungen und Herstellungsvarianten kann in einer Messzelle verwendet sein. Das elektronische Bauteil ist insbesondere zur Verwendung in IR-Messzellen zur Messung und Analyse von Gasen und Gasgemischen einsetzbar.
• Eine solche Messzelle weist mindestens ein elektronisches Bauteil auf, das als ein Sensor ausgebildet ist und mindestens ein elektronisches Bauteil, das als Strahlereinheit ausgebildet ist. Beide elektronischen Bauteile sind einander gegenüberliegend entlang einer gemeinsamen Achse positioniert. Sie werden mittels eines Messzellengehäuses in einem definierten Abstand gehaltert. Durch den definierten Abstand ist eine Messstrecke gebildet, entlang der Messungen von Eigenschaften eines in der Messzelle befindlichen oder durch die Messzelle durchgeleiteten Gases oder Gasgemischs erfolgen.
• In einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Messzelle ist ebenfalls mindestens ein elektronisches Bauteil vorhanden, das als ein Sensor ausgebildet ist und mindestens ein elektronisches Bauteil, das als Strahlereinheit ausgebildet ist. Beide elektronischen Bauteile sind nebeneinander angeordnet und entlang einer gemeinsamen, mindestens einmal umgelenkten, optischen Achse positioniert. Zum Umlenken der optischen Achse ist mindestens eine Spiegeleinheit vorhanden, die gegenüber den beiden elektronischen Bauteilen mittels eines Messzellengehäuses gehaltert ist. Die mindestens eine Spiegeleinheit gilt als gegenüber der elektronischen Bauteile angeordnet und gehaltert, wenn die optische Achse als gemeinsame optische Achse der elektronischen Bauteile ausgebildet ist und durch Wirkung der Spiegeleinheit umgelenkt wird. Es können weitere Spiegeleinheiten vorhanden sein, die ebenfalls gegenüber den elektronischen Bauteilen gehaltert sind.
• Zusätzlich ist es möglich, dass mindestens eine Spiegeleinheit zwischen oder neben den elektronischen Bauteilen angeordnet ist. Durch eine solche Ausgestaltung kann die optische Achse mehrfach gefaltet sein und somit eine entsprechend lange Messstrecke zwischen dem Strahler und dem Sensor in der Messzelle realisiert werden, ohne dass das Messzellengehäuse mehrere Dezimeter lang wird. Alle oder einzelne Spiegeleinheiten können ansteuerbar und verstellbar sein. Spiegeleinheiten können beispielsweise einen oder mehrere einfache metallische Spiegel, dichroitische Spiegel, Interferenzspiegel, (Mikro-)Spiegelarrays und / oder abbildende Spiegel, z. B. elliptische (konkave), enthalten, wobei bei Anordnung des Letzterem Strahlereinheit und Sensor in den beiden Brennpunkten der Ellipse angeordnet sind.
• Das Messzellengehäuse ist vorzugsweise als ein rohrförmiges Gebilde mit Öffnungen zum Gasdurchtritt ausgebildet. Ein rohrförmiges Gebilde kann einen runden, ovalen, unregelmäßigen oder eckigen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt kann sich in Form und Dimension über eine Länge des Messzellengehäuses verändern. Als Material des Messzellengehäuses kann ein Metall wie Stahl oder Aluminium verwendet sein. Aluminium ist ein günstiges Material, da es gut eloxierbar ist.
• Die Voraussetzung zur erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe ist eine Gehäusekappe eines Gehäuses eines elektronischen Bauteils, die eine Öffnung an der Fußfläche der Gehäusekappe aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dass weiterhin mindestens ein Durchbruch in der Gehäusekappe vorhanden ist, der durch ein Fensterelement vorgegebener Transparenz hermetisch gasdicht verschlossen ist, wobei das Fensterelement entlang einer Randmetallisierung des Fensterelements mit der Gehäusekappe um den mindestens einen Durchbruch durch eine umlaufende Naht aus kurzzeitig (transient) erschmolzenem Metall hermetisch gasdicht verbunden ist.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Abbildungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:
• 1 eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils mit einem Wandlerelement im Längsschnitt,
• 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gehäusekappe,
• 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fensterelements,
• 4 eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils mit zwei Wandlerelementen im Längsschnitt,
• 5 eine dritte Ausführung eines erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils mit zwei Wandlerelementen im Längsschnitt,
• 6 eine vierte Ausführung eines erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils mit einer ersten Ausführung eines inneren Reflektors im Längsschnitt,
• 7 eine fünfte Ausführung eines erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils mit einer zweiten Ausführung eines inneren Reflektors im Längsschnitt,
• 8 eine sechste Ausführung eines erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils mit einem äußeren Reflektor im Längsschnitt,
• 9 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Messzelle,
• 10 eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Messzelle mit einer Spiegeleinheit und
• 11 eine dritte Ausführung einer erfindungsgemäßen Messzelle mit mehreren Spiegeleinheiten.
• Ein erfindungsgemäßes elektronisches Bauteil 1 weist als wesentliche Elemente ein Gehäuse 2, das durch eine Gehäusekappe 4 mit einem Durchbruch 5 und einen Träger 3, über dem die Gehäusekappe 4 aufgesetzt ist, gebildet ist, sowie ein Fensterelement 10 und ein elektrooptisches oder optoelektronisches Wandlerelement 7 auf (1).
• Der Träger 3 ist als Platte aus Kovar ausgebildet und dient dem Gehäuse 2 als Basisplatte. Auf einer Oberfläche einer der Seitenflächen des Trägers 3 ist die Gehäusekappe 4 haubenartig aufgesetzt. Von den Innenseiten der Gehäusekappe 4 und Bereichen der Seitenfläche des Trägers 3 wird ein Innenraum 6 umschlossen, in dem das Wandlerelement 7 angeordnet ist. Das Wandlerelement 7 weist Kontaktelemente 7.1 zur elektrischen Kontaktierung des Wandlerelements 7 auf, die durch Kontaktöffnungen 3.1 des Trägers 3 geführt und mit Glas hermetisch gasdicht in den Kontaktöffnungen 3.1 eingeschmolzen sind.
• Die Gehäusekappe 4 besteht aus Nickel und weist in einer Fußfläche 4.1 eine Öffnung 4.2 auf (siehe auch 2). Die Wand der Gehäusekappe 4 ist um die Öffnung 4.2 herum nach außen gebogen und bildet so einen umlaufenden Rand 4.3, durch den die Öffnung 4.2 umgrenzt ist. In einem nach oben weisend gezeigten Bereich der Gehäusekappe 4 ist gegenüber dem Träger 3 in der Gehäusekappe 4 ein Durchbruch 5 vorhanden. Über dem Durchbruch 5 ist außerhalb des Innenraums 6 das Fensterelement 10 angeordnet, durch das der Durchbruch 5 vollständig überdeckt ist. Direkt unterhalb des Durchbruchs 5 ist im Innenraum 6 ein optisches Filter 11 gehaltert. Von dem Durchbruch 5 bis zu dem Wandlerelement 7 ist ein Strahlengang 8 für eine Strahlung 9 realisierbar, die für das Wandlerelement 7 relevant ist. Das optische Filter 11 ist in diesem Strahlengang 8 angeordnet. In den 1 bis 11 sind vereinfachend keine Halterungen der beschriebenen Elemente wie z. B. des optischen Filters 11 gezeigt.
• Das Fensterelement 10 ist in seinen Abmaßen größer als der Durchbruch 5 und überragt mit einem Randbereich 10.1 den Durchbruch 5 allseitig (siehe auch 2). Auf derjenigen Seitenfläche des Fensterelements 10, die der Gehäusekappe 4 zugewandt ist (untere Seitenfläche), ist auf dem Randbereich 10.1 eine Randmetallisierung 10.2 vorhanden. Zwischen der Randmetallisierung 10.2 und dem Bereich der Gehäusekappe 4 rund um den Durchbruch 5 ist eine erste Naht 17 vorhanden, die durch erschmolzenes Lotmaterial gebildet ist. Durch die erste Naht 17 sind das Fensterelement 10 und die Gehäusekappe 4 hermetisch gasdicht miteinander verbunden.
• Die Gehäusekappe 4 ist entlang des umlaufenden Rands 4.3 durch eine zweite Naht 18 hermetisch gasdicht mit dem Träger 3 verschweißt.
• Eine erfindungsgemäße Gehäusekappe 4 ist in 2 gezeigt. Wie zu 1 beschrieben, umschließt die Gehäusekappe 4 an fünf Seiten den Innenraum 6. Die Fußfläche 4.1 weist die Öffnung 4.2 auf, welche durch den umlaufenden Rand 4.3 umgrenzt ist. Über dem Durchbruch 5 ist mittels der ersten Naht 17 das Fensterelement 10 aufgebracht und hermetisch gasdicht mit der Gehäusekappe 4 verbunden.
• Eine perspektivische Ansicht auf die untere Seitenfläche eines erfindungsgemäßen Fensterelements 10 zeigt gemäß 3 den Randbereich 10.1 sowie die Randmetallisierung 10.2, die auf der Seitenfläche umlaufend ausgebildet ist. Die Randmetallisierung 10.2 besteht aus mindestens zwei übereinander auf einen umlaufenden Abschnitt des Randbereichs aufgedampften metallischen Schichten.
• In weiteren Ausführungen der Erfindung kann die Randmetallisierung 10.2 auch mittels PVD aufgesputtert sein.
• Eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils ist gemäß 4 mit einem ersten Wandlerelement 7.2 und einem zweiten Wandlerelement 7.3 ausgerüstet. In der Gehäusekappe 4 ist oberhalb des ersten Wandlerelements 7.2 und dem zweiten Wandlerelement 7.3 jeweils ein Durchbruch 5 vorhanden. Die beiden Durchbrüche 5 sind von einem gemeinsamen Fensterelement 10 überdeckt und hermetisch gasdicht verschlossen. Zwischen dem ersten Wandlerelement 7.2 und dem darüber vorhandenen Durchbruch 5 ist ein erster Strahlengang 8.1 und zwischen dem zweiten Wandlerelement 7.3 und dem darüber vorhandenen Durchbruch 5 ist ein zweiter Strahlengang 8.2 gegeben. In den beiden Strahlengängen 8.1, 8.2 ist ein optisches Filter 11 angeordnet das von den Durchbrüchen 5 beabstandet ist, so dass zwischen dem optischen Filter 11, den Durchbrüchen 5 und dem Fensterelement ein Zwischenraum 12 gebildet ist. Der Zwischenraum 12 steht durch einen Kanal 13 mit dem Innenraum 6 in Verbindung. Im weiteren Verlauf der beiden Strahlengänge 8.1, 8.2 ist jeweils ein weiteres optisches Filter 111 angeordnet, das ausschließlich dem ersten Strahlengang 8.1 bzw. ausschließlich dem zweiten Strahlengang 8.2 zugeordnet ist. Während das weitere optische Filter 111 in dem ersten Strahlengang 8.1 orthogonal zum ersten Strahlengang 8.1 ausgerichtet ist, ist das weitere optische Filter 111 in dem zweiten Strahlengang 8.2 gegenüber dem zweiten Strahlengang 8.2 verkippt. Der erste Strahlengang 8.1 ist ein Messstrahlengang, der zweite Strahlengang 8.2 ist ein Referenzstrahlengang.
• In weiteren Ausführungen des erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils können die weiteren Filter 111 auch beide gegenüber dem ersten Strahlengang 8.1 bzw. gegenüber dem zweiten Strahlengang 8.2 verkippt sein, um beispielsweise optische Parameter der beiden Strahlengänge 8.1, 8.2 zu justieren. Dazu sind die weiteren Filter 111 einstellbar gestaltet, d.h. deren Kippwinkel sind gezielt veränder- und einstellbar.
• Jedes der Wandlerelemente 7.2 uns 7.3 weist Kontaktelemente 7.1 auf, die durch Kontaktöffnungen 3.1 des Trägers 3 geführt und dort hermetisch gasdicht mit Glas eingegossen sind. Die Gehäusekappe 4 ist mit dem Träger 3 durch die zweite Naht 18 verbunden. Die zweite Naht 18 ist in diesem Beispiel mittels eines Impulsschweißverfahrens erzeugt. Dabei wird kein Schweißzusatzwerkstoff eingesetzt, sondern das Material der Gehäusekappe 4 und des Trägers 3 wird im Bereich des umlaufenden Randes 4.3 und des Trägers 3 unterhalb des umlaufenden Randes 4.3 teilweise aufgeschmolzen.
• In einem dritten, in 5 gezeigten, Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils 1 folgt der Aufbau grundsätzlich dem in 4 dargestellten, allerdings sind dem ersten Strahlengang 8.1 und dem zweiten Strahlengang 8.2 jeweils ein optisches Filter 11 zugeordnet. Weiterhin ist in den Strahlengängen 8.1 und 8.2 jeweils eine Blende 23 mit einer Blendenöffnung 23.1 vorhanden. Die Blenden 23 weisen Ränder auf, die bis an die Innenseite der Gehäusekappe 4 reichen und somit den Innenraum 6 horizontal unterteilen. Die Strahlung 9 kann nur durch die jeweilige Blendenöffnung 23.1 durchtreten. Dadurch wird vermieden, dass sich unerwünschte Streustrahlung entlang des ersten bzw. des zweiten Strahlengangs 8.1 bzw. 8.2 ausbreitet. Streustrahlung kann beispielsweise durch Strahlungsanteile verursacht sein, die aus den Stirnseiten der optischen Filter 11 und / oder der weiteren optischen Filter 111 austreten.
• In einem vierten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils 1 ist ein Wandlerelement 7 in dem Innenraum 6 angeordnet (6). Die Gehäusekappe 4 weist einen Durchbruch 5 auf. Das Wandlerelement 7 ist ein elektrooptisches Wandlerelement und ist zu Abstrahlung von Strahlung 9 in einem Wellenlängenbereich von Infrarotstrahlung zwischen 0,8 und 25 µm ausgelegt. Über dem Wandlerelement 7 ist im Innenraum 6 ein innerer Reflektor 14 so angeordnet, dass ein erster Abschnitt des Strahlengangs 8 von dem inneren Reflektor 14 rotationssymmetrisch umfangen ist. Der innere Reflektor 14 weist eine konische Form auf und ist auf seiner Innenseite mit einer Beschichtung versehen (nicht gezeigt), durch die IR-Strahlung reflektiert wird. Das Wandlerelement 7, der innerer Reflektor 14 und der Durchbruch 5 sind so zueinander ausgerichtet, dass eine von dem Wandlerelement 7 abgestrahlte Strahlung 9 durch den inneren Reflektor 14 gesammelt und als gerichtetes Strahlenbündel durch den Durchbruch 5 abgestrahlt wird. Der innere Reflektor 14 ist auf dem Wandlerelement 7 aufgelötet. In weiteren Ausführungen ist der innere Reflektor 14 durch eine Haltevorrichtung (nicht gezeigt) gehalten. Die zweite Naht 18 ist durch Löten gebildet.
• Der innere Reflektor 14 kann in weiteren Ausführungen auch elliptische oder parabolische Formen aufweisen. Er kann außerdem auch eine Freiform, beispielsweise eine Zusammensetzung elliptischer und parabolische Abschnitte, aufweisen.
• Eine alternative Ausführung des inneren Reflektors 14 besteht darin, dass eine Innenseite der Gehäusekappe 4 als ein innerer Reflektor 14 geformt und beschichtet ist, wie dies vereinfacht in 7 dargestellt ist.
• Bei einer sechsten Ausführung eines erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils 1 ist ein äußerer Reflektor 15 auf der Gehäusekappe 4 und über dem Fensterelement 10 aufgesetzt (8). Der äußere Reflektor 15 weist seitlich eine Reflektorhalterung 16 auf. Die Gehäusekappe 4 ist durch die Reflektorhalterung 16 an ihren Seiten umfasst. Um eine hohe Positionstreue des äußeren Reflektors 15 zu erreichen, steht die Reflektorhalterung 16 auf der Oberseite des umgebogene umlaufenden Rands 4.3 auf. Der äußere Reflektor 15 kann in weiteren Ausführungen mit der Gehäusekappe 4 flächig, bereichsweise oder punktuell stoffschlüssig verbunden, insbesondere geklebt, aufgelötet oder aufgeschweißt, sein.
• In der 9 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Messzelle 19 unter Verwendung der erfindungsgemäßen optoelektronischen und elektrooptischen Wandlerelemente 7 schematisch gezeigt. Die Messzelle 19 weist ein rohrförmiges Messzellengehäuse 19.1 aus Aluminium auf, in dessen Seitenwänden zwei Durchtrittsöffnungen 20 zum Ein- bzw. zum Ausleiten eines zu messenden Mediums vorhanden sind. Das Messzellengehäuse 19.1 kann sowohl zylindrisch rohrförmig als auch in Form eines n-seitigen Prismas rohrförmig (nur in 11 gezeigt) ausgebildet sein. An einem stirnseitigen Ende des Messzellengehäuses 19.1 ist ein als Strahlereinheit fungierendes, elektrooptisches Wandlerelement 7 angeordnet. An dem anderen stirnseitigen Ende des Messzellengehäuses 19.1 ist ein weiteres, als Sensor fungierendes, optoelektronisches Wandlerelement 7 angeordnet. Beide Wandlerelemente 7 sind einander zugewandt und liegen sich gegenüber. Die Verlängerungen der Strahlengänge 8 der beiden Wandlerelemente 7 bilden eine gemeinsame optische Achse und sind als Strichlinie gezeigt. Durch den Abstand der Wandlerelemente 7 zueinander ist eine Messstrecke 22 gegeben.
• Eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Messzelle 19 ist in 10 gezeigt. An einem stirnseitigen Ende des Messzellengehäuses 19.1 sind nebeneinander zwei Wandlerelemente 7 angeordnet, von denen einer als Sensor und einer als Strahlereinheit ausgebildet ist. Beide Wandlerelemente 7 sind in Richtung des gegenüberliegenden Endes des Messzellengehäuses 19.1 gerichtet. An dem gegenüberliegenden Ende des Messzellengehäuses 19.1 ist eine Spiegeleinheit 21 so angeordnet, dass zwischen den beiden Wandlerelementen 7 eine gemeinsame, einmal gefaltete optische Achse gegeben ist. Durch diese Maßnahme ist, bei gleichbleibender Länge des Messzellengehäuses 19.1 die Messstrecke 22 (als Strichlinie symbolisiert) mehr als verdoppelt.
• Um die Messstrecke 22 bei gleichbleibender Länge des Messzellengehäuses 19.1 noch weiter zu verlängern, können weitere Spiegeleinheiten 21 angeordnet sein, wie dies in 11 gezeigt ist. In diesem dritten Ausführungsbeispiel der Messzelle 19 sind wiederum nebeneinander zwei Wandlerelemente 7 angeordnet, von denen einer als Sensor und einer als Strahlereinheit ausgebildet ist. Am gegenüberliegenden Ende des Messzellengehäuses 19.1 sind nebeneinander vier Spiegeleinheiten 21, eine erste Spiegeleinheit 21.1, eine dritte Spiegeleinheit 21.3, eine fünfte Spiegeleinheit 21.5 und eine siebte Spiegeleinheit 21.7 angeordnet. Neben den beiden Wandlerelementen 7 sind eine zweite Spiegeleinheit 21.2, eine vierte Spiegeleinheit 21.4 und eine sechste Spiegeleinheit 21.6 vorhanden. Eine gemeinsame optische Achse der beiden Wandlerelemente 7 ist siebenfach gefaltet und verläuft von dem einen Wandlerelement 7 zur ersten Spiegeleinheit 21.1, von dort nacheinander weiter zur zweiten Spiegeleinheit 21.2 bis zur siebten Spiegeleinheit 21.7 und von dieser dann zu der anderen Wandlereinheit 7. Die Messstrecke 22 (Strichlinie) ist durch diese Anordnung mehr als achtmal so lang wie die Messstrecke 22 in dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 9.
• Bezugszeichenliste

1

elektronisches Bauteil

2

Gehäuse

3

Träger

3.1

Kontaktöffnung

4

Gehäusekappe

4.1

Fußfläche

4.2

Öffnung

4.3

umlaufender Rand

5

Durchbruch

6

Innenraum

7

Wandlerelement

7.1

Kontaktelemente

7.2

erstes Wandlerelement

7.3

zweites Wandlerelement

8

Strahlengang

8.1

erster Strahlengang

8.2

zweiter Strahlengang

9

Strahlung

10

Fensterelement

10.1

Randbereich

10.2

Randmetallisierung

11

optisches Filter

111

weiteres optisches Filter

12

Zwischenraum

13

Kanal

14

innerer Reflektor

15

äußerer Reflektor

16

Reflektorhalterung

17

erste Naht

18

zweite Naht

19

Messzelle

19.1

Messzellengehäuse

20

Durchtrittsöffnung

21

Spiegeleinheit

21.1

erste Spiegeleinheit

21.2

zweite Spiegeleinheit

21.3

dritte Spiegeleinheit

21.4

vierte Spiegeleinheit

21.5

fünfte Spiegeleinheit

21.6

sechste Spiegeleinheit

21.7

siebte Spiegeleinheit

22

Messstrecke

23

Blende

23.1

Blendenöffnung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 3335530 A1 [0001, 0003, 0003, 0005]
• DE 202009006481 U1 [0005, 0005, 0005]

Claims (13)

1. Elektronisches Bauteil (1) mit einem Gehäuse (2), aufweisend eine Gehäusekappe (4), einen Träger (3) als Basisplatte des Gehäuses (2) und einen Innenraum (6), der von der Gehäusekappe (4) und dem Träger (3) umschlossen ist, sowie mit mindestens einem in dem Innenraum (6) angeordneten optoelektronischen oder elektrooptischen Wandlerelement (7), das durch den Träger (3) hindurchgeführte, hermetisch dicht in den Träger (3) eingebrachte, elektrische Kontakte aufweist, wobei die Gehäusekappe (4) durch den Träger (3) durch eine stoffschlüssige Verbindung aus erschmolzenem Metall hermetisch gasdicht verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass – in der Gehäusekappe (4) mindestens ein Durchbruch (5) so vorhanden ist, dass für das mindestens eine Wandlerelement (7) relevante Strahlung (9) entlang eines im Wesentlichen orthogonal zum Träger (3) ausgerichteten Strahlengangs (8) zwischen dem Durchbruch (5) und dem Wandlerelement (7) die Gehäusekappe (4) passieren kann, – der mindestens eine Durchbruch (5) durch mindestens ein Fensterelement (10) hermetisch gasdicht verschlossen ist, wobei das Fensterelement (10) entlang einer Randmetallisierung (10.2) des Fensterelements (10) durch eine umlaufende erste Naht (17) eines erschmolzenen metallischen Materials um den mindestens einen Durchbruch (5) mit der Gehäusekappe (4) hermetisch gasdicht verbunden ist und – das Fensterelement (10) mindestens für die Strahlung (9) transparent ist.
2. Elektronisches Bauteil (1), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Wandlerelement (7) ein optoelektronischer Empfänger ist, sodass das elektronische Bauteil (1) ein robuster Sensor ist.
3. Elektronisches Bauteil (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem der Durchbrüche (5) im jeweiligen Strahlengang (8) mindestens ein optisches Filter (11, 111) zugeordnet ist.
4. Elektronisches Bauteil (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei hermetisch gasdicht mit mindestens einem Fensterelement (10) verbundene Durchbrüche (5) für separate Strahlengänge (8, 8.1, 8.2) zu je einem optoelektronischen Empfänger vorhanden sind.
5. Elektronisches Bauteil (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten Strahlengänge (8, 8.1, 8.2) zu je einem Empfänger mindestens ein Messstrahlengang und mindestens ein Referenzstrahlengang sind.
6. Elektronisches Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem optischen Filter (11) und dem Fensterelement (10) ein Zwischenraum (12) vorhanden ist.
7. Elektronisches Bauteil (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (6) des Gehäuses (2) und der Zwischenraum (12) zwischen dem optischen Filter (11) und dem Fensterelement (10) durch mindestens einen Kanal (13) zum Gasaustausch und Druckausgleich verbunden ist.
8. Elektronisches Bauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlerelement (7) eine elektrooptische Strahlungsquelle ist und rotationssymmetrisch entlang eines anfänglichen Abschnitts des Strahlengangs (8) ein innerer Reflektor (14) angeordnet ist, sodass das elektronische Bauteil (1) als eine Strahlereinheit zur Abstrahlung eines gerichteten Bündels der Strahlung (9) ausgebildet ist.
9. Elektronisches Bauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlerelement (7) eine elektrooptische Strahlungsquelle ist und auf der Gehäusekappe (4) über dem Durchbruch (5) ein äußerer Reflektor (15) vorhanden ist, sodass das elektronische Bauteil (1) mit dem äußeren Reflektor (15) als eine Strahlereinheit zur Abstrahlung eines gerichteten Bündels der Strahlung (9) ausgebildet ist.
10. Gehäusekappe (4) eines Gehäuses (2) eines elektronischen Bauteils (1), die eine Öffnung (4.2) an einer Fußfläche (4.1) der Gehäusekappe (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Durchbruch (5) in einer Wand der Gehäusekappe (4) vorhanden ist, der durch ein Fensterelement (10) vorgegebener Transparenz hermetisch gasdicht verschlossen ist, wobei das Fensterelement (10) mit der Gehäusekappe (4) durch eine umlaufende Naht (17) transient erschmolzenen Metalls entlang einer Randmetallisierung (10.2) des Fensterelements (10) um den mindestens einen Durchbruch (5) herum hermetisch gasdicht verbunden ist.
11. Messzelle (19) mit mindestens einem elektronischen Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und mit mindestens einem elektronischen Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide elektronischen Bauteile (1) einander gegenüberliegend entlang einer gemeinsamen optischen Achse positioniert und mittels eines Messzellengehäuses (19.1) in einem definierten Abstand, der eine Messstrecke (22) bildet, gehaltert sind.
12. Messzelle (19) mit mindestens einem elektronischen Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und mit mindestens einem elektronischen Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide elektronischen Bauteile (1) nebeneinander angeordnet sind und entlang einer gemeinsamen, mindestens einmal umgelenkten, optischen Achse positioniert sind, wobei zum Umlenken der optischen Achse mindestens eine Spiegeleinheit (21) gegenüber den beiden elektronischen Bauteilen (1) mittels eines Messzellengehäuses (19.1) gehaltert ist.
13. Messzelle nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Messzellengehäuse (19.1) als ein rohrförmiges Gebilde mit Durchtrittsöffnungen (20) zum Gasdurchtritt ausgebildet ist.

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