DE2158188A1 - Kaltpresschweissbare und kaltpressloetbare druckglasdurchfuehrungen - Google Patents

Kaltpresschweissbare und kaltpressloetbare druckglasdurchfuehrungen

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Description

Kaltpreßschweißbare und kaltpreßlötbare Druckglasdurohführungen
Die Erfindung bezieht sich auf Metallgehäuse zur Kapselung elektrischer Bauelemente, deren elektrische Anschlüsse über Glas-Metall-Verschmelzungen gasdicht durch die Gehäusewandung geführt werden, und bei denen der Verschluß des Gehäuses durch Kaltpreßschweißung oder Kaltpreßlötung erfolgt.
Die Kapselung von Halbleiterbauelementen, Schwingquarzen, Relais und elektrischen Baugruppen muß in vielen Anwendungsbereichen hermetisch erfolgen. Beim Verschließvorgang nach üblichen Technologien, wie z.B. Verlöten und Widerstandsschweißen, entstehen Spurenverunreinigungen innerhalb des Gehäuses (z.B. Lötdämpfe), die die Funktionstüchtigkeit des Bauelementes beeinträchtigen können und damit dessen Betriebssicherheit gefährden.
Das Kaltpreßschweißen und/oder Kaltpreßlöten bietet gegenüber den üblichen Verschließverfahren den Vorteil, daß die Verbindung der einzelnen Gehäuseteile, ohne merkliche Wärmeentwicklung erfolgt. Dabei kann die Kaltpreßschweißung bzw. Kaltpreßlötung in einer
Schutzgasatmosphäre bzw. im Vakuum vorgenommen werden. Infolge der
ORIGINAL INSPECTED
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bei Kaltpreßschweißung auftretenden starken mechanischen Verformung besteht die Gefahr der Übertragung unzulässiger mechanischer Spannungen und Biegemomente auf die Glas-Metallverschmelzung, die häufig zu Undichtigkeiten und Rißbildung im Glas-Isolationskörper Veranlassung geben.
Aufgabe der Erfindung ist eine Bauform (Konstruktion) zur Herstellung eines kaltpreßschweißbaren und kaltpreßlötbaren Gehäusesockels, mit dem Ziel,
1. daß die örtlich innerhalb der Schweißzone auftretende, starke mechanische Verformung keine schädigende AuswixKung auf die Glas-Metallverschmelzung ausübt}
2. daß anstelle der bisher üblichen teuren Speriallegierungen (Cuplattiertes Kovarblech) frei wählbare, duktile Materialien Verwendung finden,
3· daß die Glasdurchführung als Druckglaseinscbmelzung mit größerer mechanischer und thermischer Stabilität ausgeführt ist,
4* daß durch Einsatz einer Druckglasverschmelzung eine preisgünstigere Massenherstellung ermöglicht wird.
Die Erfindung wird anhand verschiedener Gehäusebauformen in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 erläutert.
In Fig. 1 ist der Aufbau eines Gehäuses gezeigt, bei dem der Gehäusesockel (1-4) aufbaumäßig getrennt ist in die Glasdurchführung, bestehend aus einem den Glaskörper 3 umschließenden Druckkörper aus Stahl 2 und einem dem Glaskörper 3 dilathermisch angepaßten Leitermaterial 4 (Druckglasdurchführung) oder einem Leitermaterial, dessen thermischer Dehnungskoeffizient kleiner als der des Glaskörpers ist (verstärkte Druckglasdurchführung) und einem für die Kaltpreßschv/eissung vorgesehenem Trägerblech 1 aus Kupfer, Nickel oder einem anderen duktilen Material mit guter Kaltpreßfähigkeit.
Die Verbindung der Druckglasverschmelzung mit dem Trägerblech kann auf verschiedene Weise erfolgen:
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1. Die Druckglasverschmelzung wird nach dem Einglasungsprozeß mit einem niedriger schmelzenden Lot (Lottemp, unter 500 C) mit dem Trägerblech verlötet.
2. Die Verlötung zwischen Druckkörper und Trägerblech erfolgt zusammen mit de* Einschmelzprozeß mittels eines Lotes, das eine Löttemperatur von ca. 950 C besitzt··
Die Kappe 5 besteht ähnlich dem Trägerblech aus Kupfer, Nickel oder einem anderen duktilen, kaltpreßschweißbaren Material.
Die Kaltpreßschweißung zwischen Gehäusekappe und Glasdurchführung erfolgt am Trägerblech. Gemäß der Erfindung weist das Trägerblech eine Zone a auf, deren Aufgabe es ist, die von der Schweißzone aus-· gehend en mechanischen Spannungen und Biegemomente duktil aufzufangen und dadurch die Druckglaseinschmelzung mechanisch zu entlasten. ("Knautschzone").
Bei Verwendung eines solchen Trägerbleches ist es möglich, elektrische Bauelemente, wie beispielsweise Schwingquarze, Relais, Hikromodule, Reedkontakte u. dergl. durch Kaltpreß&c^weißung bzw. -lötung hermetisch zu verschließen»
In Fig. 2 ist ein Gehäuse zur Kapselung von Relais mit dessen erfindungsgemäßen Sockel dargestellt.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen weitere liSgliehkeiten kaltpreßschweißbarer Gehäuse.
Fig. 1a, Fig· 2af Pig. 3a und Fig. 4a zeigen den Aufbau von Gehäuseformen, bei denen eine Kaltpreßlötung vorgenommen wird. Die Kaltpreßlötung wird dann verwendet, wenn aus einschmelztechnischen oder anderen Gründen ein schlecht kaltpreßschweißbares Trägerblechmaterial eingesetzt werden mß (z.B. Eisen oder Eisenlegierung).
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Außerdem wird die Kaltpreßlötung dann vorgenommen, wenn die mechanischen Deformationen beim Kaltpreßschweißen auf einem Minimum gehalten werden müssen. Als verbindendes Zwischenmedium (Fig. 1a - 5» Fig. 2a - 5> Fig. 5a - 5, Fig. 4a - 5) wird bei der Kaltpreßlötung eine Folie aus einem weichen, duktilen Material eingesetzt, das beispielsweise - je nach Verwendungszweck - aus Kupfer, Nickel, Aluminium, Zinn usw. bestehen kann.
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Claims (6)

  1. Patentansprüche s
    fi»yKaltpreßschweißbare und kaltpreßlötbare Gehäusesockel für elektrische Bauelemente, vorzugsweise eine Druckglasdurchführung oder verstärkte Druckglasdurchführung auf einem Trägerblech enthaltend, wobei die elektrischen Anschlüsse über Glas-Metall-Verschmelzungen gasdicht durch die Gehäusewand geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckglasdurchführung oder verstärkte Druckglasdurchführung mit dem Trägerblech verlötet und mittels seines Flansches mit der Gehäusekappe durch Kaltpreßschweißung und/oder Kaltpreßlötung hermetisch gekapselt ist.
  2. 2. Gehäusesockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das {( Trägerblech eine Knautschzone aufweist, die einen duktilen Spannungsausgleich zwischen Schweißzone und Glasdurchführung gewährleistet.
  3. 3. Gehäusesockel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerblechmaterial aus einem gut kaltpreßschweißbarem Material, wie Kupfer, Nickel u.a. besteht.
  4. 4· Gehäusesockel nach Anspruch 1,2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgefertigte Glasdurchführung mit dem Trägerblech verlötet ist.
  5. 5. Gehäusesockel nach Anspruch 1,2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, Λ daß die Glaseinschmelzung und die Lötung zwischen Druckkörper und Trägerblech gleichzeitig erfolgt ist.
  6. 6. Gehäusesockel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß für die Kaltpreßlötung das Trägerblech aus nicht oder schlecht kaltpreßschweißbaren Materialien besteht.
    7· Gehäusesockel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß. zur zusätzlichen Entlastung der Glasdurchführung eine Kaltpreßlötstelle zwischen Trägerblech und Kappe unter Zwischenlage einer duktilen Folie wie Kupfer, Nickel, Aluminium, Zinn u.a. besteht.
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