DE2844059C2 - Verfahren zum Herstellen einer integrierten Vakuumfluoreszenz-Sichtanzeigeeinrichtung - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer integrierten Vakuumfluoreszenz-SichtanzeigeeinrichtungInfo
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Description
30
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer integrierten anzeigeeinrichtung mit
einer Unterlage und einer damit verbundenen Abdekkung zur Ausbildung eines hermetisch abgedichteten
Gehäuses mit einer darin befestigten integrierten Schaltung, bei dem eine Vielzahl von Anoden und
elektrische Verbindungsleitungen zwischen den Anoden und der integrierten Schaltung auf der Unterlage
ausgebildet werden, wenigstens ein Teil d,;r Anoden mit
einem Phosphor überzogen wird, die integrierte Schaltung auf der Unterlage befestigt wird sowie die
Abdeckung zur Versiegelung mit der Unterlage verbunden sind.
Eine in ihrer Verwendung rasch zunehmende Klasse von Sichtanzeigeeinrichtungen verwendet mit Phosphor
überzogene segmentierte Anoden, die durch Thermoelektronen geringer Energie erregt werden,
weiche von einem mattroten Heizfaden emittiert werden, der durch ein Steuergitter gesteuert wird, das
dazwischen eingesetzt oder auf der Außenseite des Heizfadens angeordnet ist. Diese Einrichtungen werden
in Gehäusen verwendet, in denen ein hohes Vakuum herrscht. Ein transparentes Fenster im Gehäuse
ermöglicht die Betrachtung der üblicherweise über das Steuergitter erregten Anodensegmente. Die segmentierten
Anoden können eine beliebige Konfiguration haben, z. B. eine numerische mit sieben Segmenten oder
eine alphabetische mit Vielfachsegmenten, wie dies z. B.
in US-PS 39 86 760 dargestellt ist, aus der bereits die Verwendung von Glas zur Heißversiegelung bekannt
ist.
Mit Vakuum arbeitende fluoreszierende Sichtanzeigeeinrichtungen werden wegen ihrer Helligkeit, Zuverlässigkeit,
Farbe und ihrer Eigenschaft, daß sie durch diskrete oder integrierte Festkörperschaltungen betrieben
werden können, in erheblichem Umfang für Sichtanzeigezwecke verwendet Bei dem typischen
Anwendungsfall ist der in einer Sichtanzeige anzuzeigende Wert ein analoges oder digitales Signal, das dann
so verarbeitet werden muß. daß ein Binärsignal pro Anodensegment erhalten wird, das jedes Anodensegment
zum Aufleuchten oder zum Erlöschen bringt Kompliziertere Systeme können zusätzlich schrittweise
die Helligkeit der Anodensegmente zwischen voll eingeschaltet und voll ausgeschaltet steuern.
Es sind bereits Verfahren zum Herstellen von Vakuumfluoreszenz-Sichtanzsigeeinrichtungen der eingangs
genannten Art bekannt (DE-OS 26 49 566), die eine integrierte Schaltung auf der Unterlage zur
Steuerung der Erregungsvorrichtung, Zwischenverbindungsleiter auf der Unterlage zum Verbinden von
Signalen aus der integrierten Schaltung mit dem stromleitenden Anodenschema, eine gegen die Unterlage
abgeschlossen und das stromleitende Anodenschema, die integrierte Schaltung und die Zwischenverbindungsleiter
einschließende Abdeckplatte sowie ein von der Abdeckplatte und der Unterlage gebildetes,
evakuiertes und abgedichtetes Gehäuse aufweisen. Die Abdeckplatte ist hierbei durchsichtig ausgebildet
Es wurde festgestellt, daß viele der mechanischen, chemischen und Abdichtvorgänge bei der Herstellung
von Vakuumfluoreszenz-Sichtanzeigeeinrichtungen und integrierten Schaltungen die gleichen sind. Beispielsweise
ist bei beiden Einrichtungen ein Reinigen, Metallisieren, Aufaringen einer Fotowiderstandsschicht, Ätzen
und Entfernen der Fotowiderstandsschicht erforderlich. Zusätzlich sind beide Einrichtungen vorzugsweise mit
Hochvakuum umgeben.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß in einem
einzigen Heizvorgang die Abdichtung zwischen Abdekkung und Unterlage und eine besonders gute Verbindung
zwischen integrierter Schaltung und Unterlage hergestellt wird.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine bei niedriger Temperatur schmelzende Glasvorform
zur Befestigung der integrierten Schaltung auf der Unterlage verwendet ist, wobei die Glasvorform dann
schmilzt, wenn die Abdeckung und die Unterlage zur Heißversiegelung der Abdeckung mit der Unterlage
erhitzt sind, derart, daß die Befestigung der integrierten Schaltung und die Heißversiegelung in demselben
Heizvorgang erfolgen. Dabei werden Unterlage und Abdeckung vorzugsweise auf 525° C erhitzt Die mit
vorliegender Erfindung bei niedriger Temperatur schmelzende Glasvorform wird zwischen die integrierte
Schaltung und die Unterlage eingesetzt, bevor die Abdeckung mit der Unterlage versiegelt wird. Es
werden alle elektrischen Verbindungen bei abgenommener Abdeckung hergestellt und dann wird die
herkömmliche (US-PS 39 86 760) Glasfritte zwischen die Unterlage und den Umfang der Abdeckung
eingebracht. Die Glasvorform unter der integrierten Schaltung und das Frittenmaterial werden so gewählt,
daß sie etwa bei der gleichen Temperatur schmelzen. Wenn die Anordnung zur hermetischen Abdichtung
zwischen Abdeckung und Unterlage erwärmt wird, wobei ein solcher Aufheizvorgang an sich bekannt ist,
schmilzt die Glasvorform und ergibt eine ausgezeichnete Verbindung zwischen der integrierten Schaltung und
der Unterlage.
Durch das Buch »Einführung in die Mikroelektronik« von A. Lewicki, München 1966, Oldenburg Verlag, Seite
276 bis 282, ist es bereits bekannt, integrierte
Schaltungen auf einer Keramikunterlage mittels Glasurschicht zu befestigen.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles
erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Ausführungsform einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergesteluen integrierten
Vakuumfluoreszenz-Sichtanzeigeeinrichtung, und
Fig.2 eine andere Ausführungsform gemäß der
Erfindung.
In F i g. 1 ist mit 34 eine integrierte Sichtanzeigeeinrichtung nach der Erfindung dargestellt. Eine Unterlage
36, die zweckmäßigerweise aus Glas oder Keramik besteht, besitzt eine Sichtanzeigeeinrichtung 37, die auf
der Unterlage angeordnet ist, und die aus einem stromleitenden Schema von segmentierten Anoden 38
und integralen Zwischenverbindungsleitern 40 besteht, welche nach bekannten und herkömmlichen Methoden
ausgebildet werden. Wenigstens ein Teil der Anoden 38 ist mit einem durch Elektronen erregbaren Phosphormaterial
überzogen. Eine integrierte Schaltung 18 ist mit der gleichen Unterlage 36, die die Sichtanzeigeeinrichtung
37 und die Zwischenverbindungsleiter 40 enthält, innerhalb des gleichen evakuierten Gehäuses 42
befestigt. Das evakuierte Gehäuse wird durch eine konkave Abdeckplatte gebildet, die über die Unterlage
36 gesetzt ist und die mit ihr über die anstoßenden Umfangslinien abgedichtet ist. Auf diese Weise sind nur
Innenverbindungen zwischen der Sichtanzeigeeinrichtung 37 und der integrierten Schaltung 18 erforderlich.
Bestimmte Arten von Einrichtungen nach vorliegender Erfindung erfordern keine Signaleingänge tder
Signalausgänge mit Ausnahme der Leistungs- und Abgleichsignale. Ein vollständiger digitaler Taktgeber
ist mit 44 in Fig.2 dargestellt. Eine integrierte Schaltung 46 des digitalen Taktgebers ist auf der
gleichen Unterlage 48 wie die Sichtanzeigeelemente 50 mit vier Ziffern und der Begrenzer 52 für Stunden und
Minuten befestigt. Entsprechend der Arbeitsweise der unter Vakuum arbeitenden fluoreszierenden Sichtanzeigeeinrichtungen
nach den Entgegenhaltungen bestimmt ein Eteuergitter 54 über jedem Sichtanzeigeelement 50.
ob es aufleuchtet oder gelöscht bleibt. Jedes Steuergitter 54 ist mit der integralen Schaltung 46 des digitalen
Taktgebers über einen Steuerleiter 58 verbunden, der
ίο wenigstens teilweise integral auf der Unterlage 48
während der Herstellung der Sichtanzeigeelemente 50 ausgebildet ist. Die entsprechenden Anoden 50 aus
jedem Sichtanzeigeelement 50 sind parallel zu den Ausgängen der integrierten Schaltung 46 des digitalen
Taktgebers über Signalleiter 60 gelegt, die wenigstens teilweise integral auf der Unterlage 48 während der
Herstellung der Sichtanzeigeelemente 50 ausgebildet werden. Die Steuerleiter 58 und die Signalleiter 60
können auf der Vorderseite oder der Rückseite der Unterlage angeordnet sein oder zwischen eine oder
mehrere Schichten aus Isoliermaterial eingesetzt werden. Femer können Teile der Steuerleiter 58 und
Signalleiter 60 huf einer Oberfläche und andere Teile auf
anderen Oberflächen vorgesehen werden. Zwischenverbindungen zwischen den Sichtanzeigeelementen 50, der
integrierten Schaltung 46 und Teilen der Steuer- und Signalleiter 58, 60 können direkt oder über Löcher in
den Isolierschichten oder durch andere Vorkehrungen vorgenommen werden. Die Sichtanzeigeelemente 50,
die integrierte Schaltung 46 und wenigstens ein Teil der Steuer- und Signalleiter 58, 60 sind in einem einzigen
evakuierten Gehäuse 62 eingeschlossen.
Bei allen erläuterten Einrichtungen sind Gleichstromleistungseingangsleilungen
durch hermetische Abdichtungen hindurch erforderlich. Diese sind der Einfachheit
halber weggelassen worden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen einer integrierten
Vakuumfluoreszenz-Sichtanzeigeeinrichtung mit einer Unterlage und einer damit verbundenen
Abdeckung zur Ausbildung eines hermetisch abgedichteten Gehäuses mit einer darin befestigten
integrierten Schaltung, bei dem eine Vielzahl von Anoden und elektrische Verbindungsleitungen zwischen
den Anoden und der integrierten Schaltung auf der Unterlage ausgebildet werden, wenigstens
ein Teil der Anoden mit einem Phosphor überzogen wird, die integrierte Schaltung auf der Unterlage
befestigt wird sowie die Abdeckung zur Versiegelung mit der Unterlage verbunden sind, dadurch
gekennzeichnet, daß eine bei niedriger Temperatur schmelzende Glasvorform zur Befestigung
der integrierten Schaltung (18; 46} auf der Unterlage (36; 48) verwendet ist, wobei die
Glasvorform dann schmilzt, wenn die Abdeckung und die Unterlage (36; 48) zur Heiß Versiegelung der
Abdeckung mit der Unterlage (36; 48) erhitzt sind, derart, daß die Befestigung der integrierten Schaltung
(18; 46) und die Heißversiegelung in demselben Heizvorgang erfolgen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (36; 48) und die
Abdeckung auf 525'C erhitzt werden.
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