DE2123378C2

DE2123378C2 - Verfahren zum Versiegeln eines flachen Gehäuses

Info

Publication number: DE2123378C2
Application number: DE2123378A
Authority: DE
Inventors: Milton Westbury N.Y. Stoll
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-11-10
Filing date: 1971-05-11
Publication date: 1982-12-16
Also published as: US3711939A; JPS5622141B1; DE2123378A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Versiegeln eines flachen Gehäuses nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der US-PS 34 05 019 ist ein derartiges Verfahren bekannt. Dabei wird zwischen Unterkörper und Deckel ein Dichtungsteil eingelegt und das Ganze in einen plastisch verformbaren Sack eingefüllt. Dieser Sack ist mit einer Vakuumpumpe verbunden und wird in einer Vakuumkammer angeordnet. Anschließend wird sowohl die gesamte Kammer als auch der plastisch verformbare Sack evakuiert. Danach wird in die

ersten Phase des Versiegeins, die zumindest bis zum Erreichen der Temperatur erfolgt, bei welcher das Dichtungsteil erweicht wird bzw. bei die Versiegelung stattfindet, in der Umgebung des Gehäuses ein anderer Druck herrschen, als daran anschließend Schließlich werden Druck und Temperatur wieder herabgesetzt

Besonders zweckmäßig läßt sich das Verfahren nach dem Gegenstand der Erfindung in abgeschlossenen Kammern durchführen, die evakuiert und mit einem inerten Gas gefüllt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Heißsiegelanlage gemäß der Erfindung im Schnitt die sich im geöffneten Zustand befindet und ein flaches Gehäuse, bestehend aus Unterteil und Deckel, enthält die so angeordnet sind, daß sie abdichtend miteinander verbunden werden können,

P i g. 2 eine Seitenansicht des fertigen, versiegelten, flachen Gehäuses;

Fig. 3 eine graphische Darstellung des Temperatur- und Druckprofils eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig.4 eine graphische Darstellung eines anderen Druckprofils.

In F i g. 1 ist eine Versiegelungsvorrichtung 10 dargestellt, die mit vorstehend näher beschriebenen Abweichungen in der US-PS 35 51 127 näher beschrieben ist

Die Versiegelungsvorrichtung 10 besteht aus einem Oberteil 12 und einem Unterteil 14, die beide in einer abdichtbaren, druckgesteuerten Kammer 16 liegen, die aus einer Glockenhaube 18 und einem Bodenteil 20 bestehen kann, wobei die Glockenhaube abnehmbar ist um die Kammer 16 freizulegen sowie zu schließen. Außerdem ist eine Einlaßleitung 22 und eine Auslaßleitung 24 dargestellt, durch die ein strömendes Medium, beispielsweise ein inertes Gas, in die Kammer 16 eingeführt bzw. entfernt werden kann, um so Reaktionsgase oder verschmutzte Gase aus der Kammer auszuspülen und eine Drucksteuerung in der Kammer zu ermöglichen.

Zweckmäßigerweise besteht das Oberteil 12 aus einem wärmeleitenden Block 26, an dessen unterem Ende ein Wärmeleitblock 28 vorgesehen ist der beispielsweise aus Silber oder einem anderen Material hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen kann und einen raschen Wärmedurchgang ermöglicht. Über eine Berührungsfläche 29 kann der Wärmeleitblock 28 mit einem Gehäuse in Berührung gebracht werden und auf dasselbe Wärme übertragen, ohne an ihm kleben zu bleiben. Die Berührungsfläche 29 kann beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder einer Oxidschicht bestehen. Weiterhin ist ein Widerstandsheizelement 30 vorsesehen, das beispielsweise über einen programmierten Temperaturregler an eine Spannungsquelle angeschlossen werden kann. Sämtliche vorstehend beschriebenen Bauteile werden durch eine Senkschraube 31 zusammengehalten.

Das Unterteil 14 weist eine Platte 32 auf, in welcher eine Öffnung 34 vorgesehen ist. Unterhalb dieser öffnung 34 ist ein Unterblock 38 mit halbkugelförmiger Oberfläche 40 vorgesehen. Mit einer ebenfalls halbkugelförmigen entsprechend ausgebildeten Oberfläche 42 sitzt auf der Oberfläche 40 ein Block 36 auf. Eine Druckfeder 35 drückt den Unterblock 38 gegen das Oberteil 12. Ein Flansch 37 begrenzt die Aufwärtsbewegung des Blockes 36. Gleichzeitig weist der Flansch 37

Kammer wieder Gas eingefügt, so daß sich der plastisch verformbare Sack unter dem Atmosphärendruck eng um die miteinander zu verbindenen Teile legt und auch auf die Verbindungsflächen zwischen Unterkörper und Deckel einen Druck ausübt Auf diese Weise soll eine Verbindung aufgrund des Dichtungsteiles in Form eines Adhäsivs erreicht werden, ohne daß die Abdichtung durch Luftblasen beeinträchtigt wird. Das Verfahren ist verhältnismäßig aufwendig, der verwendete Sack wird kn Laufe der Zeit spröde und muß häufig erneuert werden, die Dichtung selbst erfolgt kalt und nicht im Lot- oder Schweißverfahren und ist dementsprechend unzuverlässiger und insbesondere auch gegen mechanische Beanspruchung weniger widerstandsfähig.

In der US-PS 34 90 886 ist beschrieben, wie das eine Ende einer rohrförmigen Glashülse durch Einwirkung einer bestimmten Strahlungsenergie innerhalb einer Kammer mit kontrollierter Atmosphäre bis zum Erweichungspunkt des Glases erwärmt wird; daraufhin wird der in der Kammer herrschende Atmosphärendruck erhöht um das Glas innerhalb der Kammer um ein sich etwa axial erstreckendes Durchgangsleiterteil zu drücken und zu formen. In der US-PS 35 51 127 sind Verfahren, Vorrichtungen und Systeme zum Abdichten von Kappen bzw. Verschlüssen oder kleinen rechteckigen Hüllen für elektrotechnische Elemente beschrieben, die allgemein als flache Gehäuse bezeichnet werden. Eine derartige Abdichtung erfolgt durch kontrolliertes Erwärmen, Glühen und Abkühlen dieser Teile anhand eines genau gesteuerten Temperaturprofiles. Darüber hinaus sind in dieser Patentschrift Vorrichtungen und Systeme beschrieben, um eine derartige Abdichtung nachträglich unter Druck zu setzen. Im US-Patent 34 79 487 sowie dem US-Patent 35 51 645 sind Temperatursteuerungen und Heizvorrichtungen beschrieben. Während der Heißsiegelung eines flachen Gehäuses, sei es nach einem programmierten Temperaturprofil oder in anderer Weise, ist nach einer Anfangsversiegelung die innerhalb des flachen Gehäuses eingeschlossei" ne Gasmenge festgelegt Somit bewirkt jede Temperaturänderung einschließlich des Temperaturausgleiches zwischen dem Gehäuse und dem Inneren des Gehäuses eine Druckänderung des eingeschlossenen Gases. Diese internen Druckänderungen beeinträchtigen ebenso wie das Anstreten von Gas die Bildung einer hochqualitativen Abdichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 bzw. des Anspruchs 17 so auszubilden, <Jaß eine gleichmäßige Versiegelung erzielt wird, wobei das Dichtungsteil gleichmäßiger und über eine größere Abdichtungsfläche verteilt ist

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruch 1 bzw. des Anspruchs 17 gelöst

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt

Die nachträgliche Erhöhung des Druckes in der Umgebung des flachen Gehäuses wirkt nicht nur Druckänderungen im Gehäuseinneren entgegen, sondern sie ermöglicht auch eine genauere Steuerung der Abdichtung, und zwar unabhängig davon, ob das Erwärmen des Gehäuses nach einem bestimmten, gesteuerten Temperaturprofil erfolgt oder nicht. Nach dem Crfindungsgegenstand wird somit der Gasdruck im Inneren des zu versiegelnden Gehäuses und in der Umgebung dieses Gehäuses während des Versiegelungsverfahrens gesteuert. Insbesondere soll in der

eine Fassung 39 für das zu versiegelnde flache Gehäuse auf. Der Unterblock 38 ist in einem Außenblock 40 gleitend gelagert.

Im Unterteil 14 ist innerhalb eines Kanals im Außenblock 40 eine Heizung 44 vorgesehen, die aus einer Rohrleitung besteht, durch welche ein heißes oder kaltes Strömungsmittel umgewälzt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Heizung 44 aus einem Widerstandsdraht 46, der in einen Keramikmantel 48 eingehüllt ist. Die Heizung 44 dient dazu, die ^!l Wärmezufuhr zum Gehäuse genauer zu steuern und den Gasaustritt aus dem Gehäuse zu fördern, bevor die Versiegelung erfolgt. Auf diese Weise können Druckveränderungen während der Versiegelung genauer festgestellt und kompensiert werden. i

Der Wärmeleitblock 28 sowie die Berührungsfläche 29 sind in Größe und Form dem zu versiegelnden flachen Gehäuses angepaßt. In F i g. 1 sitzt auf dem Block 36 ein flaches Gehäuse 50 auf, bestehend aus einem Unterkörper und einem Deckel 62, wobei der -'· Unterkörper aus einer rechteckigen Bodenplatte 52, einem damit verbundenen, die Gehäusewände bildenden Rahmen 54 sowie einem damit verbundenen Ring 58 besteht. Die Bodenplatte 52 sowie der Ring 58 bestehen vorzugsweise aus Kovar, der Rahmen 54 aus -'■ Kovar oder Glas.

Ein Kovar-Deckel 62 ähnlich der Bodenplatte 52 dichtet mit dem Kovar-Ring 58 über eine Lötverbindung ab, wobei die Lötverbindung die Form eines ringförmigen Dichtungsteils 64 hat, dessen Aufbau )< > ähnlich dem Aufbau des Kovar-Ringes 58 ist und das beim Erhitzen geschmolzen wird, um den Kovar-Ring 58 und den Deckel 62 miteinander zu verbinden und das flache Gehäuse 50 hermetisch zu versiegeln.

Falls ein flaches Gehäuse am Block 36 angeordnet ist. J"> wobei das Dichtungsteil 64 und der Deckel 62 oben angeordnet sind, wie in F i g. 1 dargestellt, und wobei das Oberteil 12 und c'as Unterteil 14 mit einem geringen Überdruck zusammengebracht sind, wie es in F i g. 1 mit strichpunktierten Linien zum Ausdruck gebracht ist, so ·»< > daß das flache Gehäuse 50 und der Block 36 leicht zusammengepreßt werden, so ermöglichen es der auf diese Weise vorgespannte Unterblock 38 und die miteinander im Eingriff stehenden kuppeiförmigen Oberflächen 40 und 42. daß der Wärmeleitblock 28 stark ■* > und genau sowie vollständig die Oberfläche des Deckels 62 umfaßt und eine Normalkraft darauf ausübt, abhängig von der Größe der Vorspannung auf dem Unterblock 38. Danach kann die Kammer 16 vollständig gespült werden, wie im folgenden beschrieben wird, und >" über die Leitungen 22 und 24 mit einem inerten Gas gefüllt werden, beispielsweise trockenem Stickstoff. Wenn dann das Widerstandsheizelement 30 in Betrieb gesetzt wird, so daß in ihm Wärme erzeugt wird, strömt Wärme von diesem Heizelement durch den Wärmeleit- " block 28 und in den Kovar-Deckel 62 hinein und von da aus weiter in das flache Gehäuse, insb. das Dichtungsteil und den Kovar-Ring 58. Aufgrund der schlechten Wärmeübertragungseigenschaften des Gases innerhalb des flachen Gehäuses 50 im Vergleich zu den ^h" Wärmeübertragungseigenschaften des Kovar-Deckels sowie des Dichtungsteiles wird der wesentliche Teil der Wärmeenergie eher auf das Dichtungieil 64 als das anfänglich im flachen Gehäuse 50 vorhandene Gas übertragen. Bevor jedoch das Dichtungsteii tatsächlich -■ zu schmelzen beginnt, entweicht der gesamte Gasdruck, der sich im flachen Gehäuse 50 aufgebaut hat. zwischen Dichtungsteil 64 ui d benachbartem Kovar-Deckel 62 bzw. dem Kovar-Ring 58 nach außen, bis das Dichtungsteil 64 schmilzt und den Kovar-Ring 58 sowie den Kovar-Deckel 62 benetzt, woraufhin die Abdichtung erfolgt, die dazu führt, daß ein zusätzlicher ■ Gasdruck, der sich im flachen Gehäuse 50 aufgebaut hat, eingeschlossen wird. Jeder zusätzliche Gasdruckaufbau innerhalb des flachen Gehäuses 50, der entweder aufgrund der von dem Gehäusematerial aus erfolgenden Wärmeübertragung auf das eingeschlossene Gas oder aufgrund irgendeines Entgasungsvorgangs stattfindet, bei dem der Dichtungsteil 64 geschmolzen ist, ist bestrebt, das geschmolzene Lötmittel zwischen der Kovar-Deckel 62 und dem Kovar-Ring 58 nach außen zu blasen. Wenn jedoch dem Druckaufbau in dem Gehäuse durch eine nachfolgende Druckbeaufschlagung der Kammer 16 entgegengewirkt wird, was beispielsweise durch öffnen des Hochdruckstickstoffventüs geschehen kann, wobei der Hochdruckstickstoff einen Druck aufweist, der ausreicht, um dem Druckaufbau das Gleichgewicht zu erhalten, dann wird das geschmolzene Lötmittel in der richtigen Weise zwischen dem Kovar-Ring 58 und dem Kovar-Deckel 62 zurückgehalten und nicht durch den Innendruck nach außen geblasen, so daß die Oberflächenspannungs- und Benetzungseigenschaften dieses Ringes und des Dekkels zur Bildung der richtigen konkaven Dichtungsteilverfestigung führen können, wie dies in F i g. 2 schematisch dargestellt ist. Eine übermäßige nachträgliche Druckerhöhung führt jedoch dazu, daß das Lötmittel das flache Gehäuse 50 hineingeblasen wird, wodurch sich zumindest eine ebenso schlechte, wenn nicht noch schlechtere Versiegelung ergibt. Die genaue Stärke der erforderlichen nachträglichen Druckerhöhung muß für jede Gehäuseform experimentell bestimmt werden, wobei sich jedoch im allgemeinen herausgestellt hat, daß für Gehäuse mit einer rechteckigen Form von annähernd 2,54 ■ 2,21 cm eine nachträgliche Druckerhöhung von etwa 0,35 kp/cm² bei einem Anfangsdruck von 0.42 kp/cm² die Wahrscheinlichkeit der Herstellung einer zuverlässigen Versiegelung am größten ist; doch können auch andere Druckwertpaare benutzt werden.

Im allgemeinen gilt, daß der erforderliche nachträgliche Druck umso geringer ist, je langsamer das Gehäuse erhitzt wird, da die Temperatur des Gases im Gehäuse dann der Deckeltemperatur umso näher kommt, bevor die anfängliche Abdichtung einsetzt. Umgekehrt ergibt sich daraus, daß die erforderliche nachträgliche Druckerhöhung umso höher ist, je kalter das in dem Gehäuse befindliche Gas beim Abdichtungsbeginn ist. In ähnlicher "'eise läßt sich beobachten, daß die nachträglich benötigte Druckerhöhung umso höher ist, je größer das Gehäusevolumen und/oder je höher die Deckeltemperatur ist, und zwar insbesondere dann, wenn die Volumenvergößerung mit einer größeren Gehäusetiefe verbunden ist. Wenn nach der Bildung der anfänglichen Dichtung eine Entgasung stattfindet, so erfordert dies ebenfalls eine höhere nachträgliche Druckerhöhung. Wenn jedoch das Entgasen sehr schwer voraussagbar und weitgehenden Schwankungen unterworfen ist, die von der Art des Gehäuses der Lagertemperatur, der Feuchtigkeit, etc. abhängen, sollte das Entgasen nach Möglichkeit eher beseitigt als Versuche zu seiner Kompensation unternommen werden, oder sollte wenigstens darauf geachtet werden, daß dann, wenn irgendeine Entgasung stattfindet, diese vor der anfänglichen Abdichtung abgeschlossen ist. was beispielsweise mit Hilfe eines geringen Heizzyklus oder

durch Erwärmen des Unterbaus geschehen könnte.

Der Zeitpunkt, zu dem die nachträgliche Druckerhöhung vorgenommen wird, ist außerordentlich wichtig, und kann sich mit dem Gehäusematerial ändern. So sollte beispielsweise in den Fällen, in denen die Dichtung Lötmaterial aufweist, wie dies bei den dargestellten Gehäuse der Fall ist, die nachträgliche Druckerhöhung nach Möglichkeit gleichzeitig mit der Verflüssigung des Lötmaterials erfolgen, da das Lötmaterial einen definierten Schmelzpunkt hat und sehr fließfähig oder nicht viskos ist. Wenn die Temperatur insbesondere im Hinblick auf F i g. 3 programmiert wird, so daß eine programmierte Temperaturerhöhung stattfindet, sowie eine programmierte Verweilzeit b und ein programmierter Abfall c, dann sollte die nachträgliche Druckerhöhung im wesentlichen zu Beginn der Verweilzeit b erfolgen oder während der Verweilzeit, wie dies durch die ausgezogenen Drucklinien im Schaubild angedeutet ist. In den Fällen jedoch, in denen eine Glas-auf-Glas-Versiegelung verwendet wird, kann der Zeitpunkt der nachträglichen Druckerhöhung hinausgeschoben werden und kann beispielsweise am Ende der Verweilzeitperiode liegen, wie dies durch die gestrichelte Drucklinie im Schaubild dargestellt ist, da Glas keinen definierten Schmelzpunkt hat, sondern sich zunehmend stärker erweicht und eine hochviskose Flüssigkeit ist. Die Stärke, mit der die nachträgliche Druckerhöhung erfolgt, läßt sich ebenfalls variieren, und zwar von einem fast momentanen Druckaufbau oder Impuls bis zu einem langsamen Druckaufbau, der im wesentlichen mit dem Innendruckaufbau zusammenfällt oder diesem sogar nacheilt, sie kann aber auch irgendeiner programmierten Druckkurve folgen. So kann beispielsweise, wie aus der ausgezogenen Drucklinie in Fig.3 e/sichtlich ist, der Druckaufbau fast momentan erfolgen, und zwar beispielsweise mit Hilfe einer großen Leitung und einer Ventilverbindung, oder er kann sich langsam asymptotisch dem Enddruck nähren, wie dies durch die strichpunktierte Linie in dem Schaubild von Fig. 3 angedeutet ist, ein Vorgang, der beispielsweise durch Einblasen des Hochdruckgases in die Kammer 16 durch eine Öffnung, ein Einschnürventil oder eine Rohrleitung kleinen Durchmesser stattfinden kann. In das Gehäuse sogar ein Druckwandler eingebaut werden, von dem aus die nachträglich erfolgende Druckerhöhung programmiert wird.

Zusätzlich zu der bloßen Kompensation des ansteigenden inneren Gasdruckes durch Vergrößerung des außen auf das Gehäuse einwirkenden Druckes, wodurch verhindert wird, daß Löcher geblasen werden, hat sich als wirksam herausgestellt, den äußeren nachträglich zur Einwirkung gelangenden Druck auf einem etwas höheren Wert zu halten, als der sich im Gehäuse entwickelnde Druck aufweist Durch diesen größeren äußeren Druck wird das geschmolzene Lötmaterial zur Innenseite des Gehäuses hingedrückt, wo sich zwischen dem Dichtungsrahmen und der Deckel, wie in F i g. 2 gezeigt, eine Auskehlung bildet. Diese Auskehlung läßt sich durch die Konstruktion der Heizvorrichtung noch verstärken und insbesondere dadurch, daß im wesentlichen der ganze Deckel beheizt wird. Da der Wärmefluß von dem Deckel nach unten am Umfang stärker ist, d. h. in das Lötmaterial und den Dichtungsrahmen hinein, ist die Mitte des Deckels etwas heißer, wodurch die Neigung besteht, das geschmolzene Lötmaterial in bezug auf die Versiegelungsfläche nach innen zu ziehen.

Aus der graphischen Darstellung von F i g. 3 geht außerdem ein neuartiges Verfahren zur raschen und

wirksamen Spülung de" Kammer 16 hervor, so daß in dieser Kammer eine sehr saubere und trockene Atmosphäre erzeugt wird. Nachdem die Kammer 16 geschlossen worden ist, wird durch die Austrittsleitung 24, die vorzugsweise an dem einen Endteil der Kammer angeordnet ist, das Kamnierinnere evakuiert, und daraufhin wird trockener Stickstoff oder ein anderes inertes Gas durch die Eintrittsleitung 22, die vorzugsweise an dem anderen Ende der Kammer angeordnet ist, in die Kammer 16 eingeleitet. Daraufhin wird die Kammer 16 evakuiert und ein zweites Mal gefüllt. Auf diese Weise wird, wenn durch die Evakuierung und Wiederauffüllung die Verschmutzung um einen Faktor 1000 verringert wird, durch die zweite Evakuierung und Wiederauffüllung dieser Faktor um einen zusätzlichen Faktor 1000 vervielfacht, so daß die sich ergebende Atmosphäre um einen Faktor 1 000 000 wirksam von Verschmutzungen gereinigt ist. Um die Evakuierung schnell und wirtschaftlich durchzuführen, kann, da die neue zyklische Verfahrensweise kein außergewöhnlich hohes Vakuum erfordert, die Kammer 16 durch geeignete Ventile an einen großen Behälter angeschlossen werden, der ständig mit einer gewöhnlichen Hochvakuumpumpe leergepumpt wird. Wenn der Behälter beispielsweise ein Volumen aufweist, das dein lOOfachen des Kammervolumens entspricht, dann wird der in der Kammer 16 herrschende Druck, sobald die Ventile zwischen dem Behälter und der Kammer geöffnet werden, beinahe augenblicklich auf Vioo des Anfangsdrucks fallen, obgleich die Vakuumpumpenleistung relativ klein sein könnte, da der Vakuumpumpe eine erhebliche Zeitspanne zur Verfügung stehen würde, in der sie den Vakuumbehälter entleeren könnte. Nachdem die Kammer 16 zweimal evakuiert und von neuem gefüllt worden ist, kann dann, wie gezeigt, der Zyklus eingeleitet werden, bei dem nach einem Temperaturprofii und mit nachfolgender Druckerhöhung gearbeitet wird.

Als weitere Unterstützung einer raschen und wirksamen Versiegelung können Mittel vorgesehen werden, die das Benetzen des Deckels 62 und des Ringes 58 mit Hilfe des Dichtungsteils 64 schneller und vollständiger bewirken, beispielsweise durch einen Waschvorgang, der zwischen den genannten Elementen stattfindet, um jegliche Oxydschicht oder Verunreinigungen aufzubrechen, die auf den Deckel 62, dem Ring 58 oder dem Dichtungsteil 64 vorhanden sein können, und um die Oberflächenspannung des Dichtungsteils 64 herabzusetzen. Im wesentlichen würde das genannte Ziel auch durch eine kleine Vibrationsbewegung erreicht werden können. So ließe sich ein elektrisch betätigbarer Vibrator in Unterteil 14 einbauen. Wenn des weiteren ein Wechselstrom niedriger Spannung und liuiiei Siruiiibiärke verwendet würde, urn die Heizelemente zu speisen, dann würde das sich schnell ändernde Feld selbst einen Vibrations- oder Schwingungseffekt in dem Gehäuse und dem Deckel erzeugen, der groß genug wäre, um den Wasch- oder Scheuervorgang zu bewirken, und zwar insbesondere während der Verweilperiode. Noch eine andere Hilfe bei der Schafiung einer wirksamen Versiegelung könnte dadurch erfolgen. wobei in diesem Zusammenhang besonders auf die Darstellung von Fi g. 4 verwiesen wird, wenn entweder vor. danach oder während des nachträglich erfolgenden Druckaufbaus der Druck rasch so verändert bzw. angepaßt würde, daß ein Schwingungseffekt entsteht, wobei der Deckel 62 des Gehäuses auf dem geschmolzenen Lötmaterial vibrieren würde, um das Benetzen und

das danach erfolgende Anhaften des Dichtungsteils zu unterstützen.

Obgleich bei dem obigen Ausführungsbeispiel Bezug genommen wurde auf eine Kovar-Dichtungsteil-Kovar-Abdichtung ist das beschriebene neuartige Verfahren und die dazu verwendete Vorrichtung auch, wie bereits erläutert wurde, für fJlasversiege'nngen anwendbar urid damit für Versiegelungen folgender Zusammensetzung: Kovar-Dichtungsteil-Keramik, Kovar(goldplattiert)-Dichtungsteil-Kovar, Kovar(goldplattiert)-Dichtungsteil-Kovar(goldplattiert), Keramik(goldplattiert)-Dichtungsteil-Keramik(goldplattiert), Keramik(goldplat-

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tiert)-Dichtungsteil-Kovar, Kovar-Dichtungsteil-Keramik, Kovar-Dichtungsteil-Glas, Frit-Dichtungsteil-Kovar, Kovar-Dichtungsteil-Glas, Frit-Dichtungsteil-Glas, Kovar-Dichtungsteil-Glas, Frit-Dichtungsteil Keramik, Keramik-Dichtungsteil-Glas, Frit-Dichtungsteil-Glas etc. Das Dichtungsteil kann entweder ein Weichlot oder ein Hartlot sein, beispielsweise Gold-Germanium, Gold-Zinn oder dergleichen.

Der im obigen verwendete Begriff »Kovar« bezeichnet eine Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung, deren Wärmedehnungseigenschaften etwa denen von Glas entsprechen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspüche:

1. Verfahren zum Versiegeln eines flachen Gehäuses, insbesondere eines elektronische Bauelemente und Schaltkreise enthaltenden Gehäuses, bestehend aus Unterkörper und Deckel mit dazwischengelegtem Dichtungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse auf eine Temperatur erhitzt wird, die ausreicht, um das Dichtungsteil des Gehäuses zu erweichen und mit Unterkörper und Deckel zu verbinden, und die Umgebung des Gehäuses anschließend einem erhöhten Gasdruck ausgesetzt wird, der zumindest dem durch die Temperaturerhöhung im Inneren des Gehäuses entstandenen erhöhten Gasdruck entspricht, um ein Ausblasen des erweichten Dichtungsteiles (62) zu verhindern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nachträgliche Gasdruckanstieg der Umgebung des Gehäuses bis zu einer Druckhöhe erfolgt, die gerade ausreicht, um das erweichte Dichtungsteil an Ort und Stelle zu halten und dabei zu verhindern, daß unter Druck stehendes Gas in das Gehäuse hinein- oder aus ihm herausströmt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zuerst auf die Versiegelungstemperatur erwärmt wird, diese Temperatur über eine gewisse Verweilzeit aufrechterhalten wird, und die Umgebung des Gehäuses im ersten Abschnitt dieser Verweilzeit dem erhöhten Gas- jo druck ausgesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zuerst auf die Versiegelungstemperatur ei wärmt wird, diese Temperatur über eine gewisse Verweilzeit aufrechterhalten wird, und die Umgebung des Gehäuses im letzten Abschnitt der Verweilzeit dem erhöhten Gasdruck ausgesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zuerst auf die Versiegelungstemperatur erwärmt wird, diese Temperatur über eine gewisse Verweilzeit aufrechterhalten wird, und das Gehäuse während der gesamten Verweilzeit dem erhöhten Gasdruck ausgesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der nachträgliche Gasdruckanstieg der Umgebung des Gehäuses (SO) stufenförmig erfolgt (F i g. 3, durchgezogene Linie).

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, so dadurch gekennzeichnet, daß der nachträgliche Gasdruckanstieg der Umgebung allmählich erfolgt (F i g. 3, strichlierte Linie).

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der nachträgliche Gasdruckanstieg der Umgebung des Gehäuses nach einer programmierten Kurve erfolgt (siehe z, B.

F ig. 4).

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in Vibrationen versetzt wird, vorzugsweise über einen am Unterkörper des Gehäuses (50), bestehend aus Bodenplatte (52), damit verbundenem Rahmen (54) und damit verbundenem Ring (58) angreifenden, elektrisch angetriebenem Vibrator, um das Benetzen <=5 des erweichten Dichtungsteiles (64) mit dem Ring (58) und dem Deckel (62) des Gehäuses (50) zu erhöhen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich der Unterkörper (54) des Gehäuses (50) in Vibrationen versetzt wird, derart, daß entlang der Berührungsflächen zwischen Dichtungsteil und Ring (58) sowie dadurch veranlaßt auch zwischen Dichtungsteil und Deckel eine Reibbewegung in der Ebene dieser Flächen erfolgt

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß der nachträglich der Umgebung zugeführte erhöhte Gasdruck derart moduliert wird, daß das Gehäuse in Vibrationen versetzt wird, um dadurch die Benetzung des erweichten Dichtungsteiles (64) zum Ring (58) und zum Deckel (62) des Gehäuses (50) zu erhöhen.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß lediglich der Unterkörper des Gehäuses (50) erwärmt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß der nachträgliche Druckanstieg der Umgebung des Gehäuses (50) um einen derartigen Betrag höher als der Innendruck des Gehäuses liegt um das Dichtungsteil in Richtung zur Gehäuseinnenseite zu drücken und außen eine Auskehlung zu erzeugen.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Versiegelung des Gehäuses (50) nach Einführung in eint Vakuumkammer (16), nach einer Evakuierung dieser Kammer und dem Auffüllen mit einem Inertgas erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß die Vakuumkammer (16) vor der Durchführung der Versiegelung wenigstens zweimal evakuiert und wieder mit inertem Gas gefüllt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer (16) zur Evakuierung an einen evakuierten Behälter mit wesentlich größerem Volumen angeschlossen wird.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zum Versiegeln eines flachen Gehäuses, insbesondere eines elektronische Bauelemente und Schaltkreise enthaltenden Gehäuses, gekennzeichnet, durch eine Vorrichtung (30,44) zum Erwärmen eines Dichtungsteiles (64) auf Erweichungstemperatur, wobei das Dichtungsteil mit dem benachbarten Ring (58) sowie mit dem benachbarten Deckel (62) des Gehäuses (50) benetzbar und verbindbar ist, sowie durch eine Druckerzeugungseinrichtung zut nachträglichen Gasdruckerhöhung der Umgebung des Gehäuses (50), wobei diese Druckerhöhung mindestens dem durch die Temperaturerhöhung im Inneren des Gehäuses auftretenden Druckenstieg entspricht.