DE2923410A1

DE2923410A1 - Metallischer verschluss zur hermetischen abdichtung eines behaelters und verfahren zur herstellung des verschlusses

Info

Publication number: DE2923410A1
Application number: DE19792923410
Authority: DE
Inventors: Norman Hascoe
Original assignee: Semi-Alloys Inc
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1980-02-21
Also published as: GB2027052A; NL7904477A; CA1110574A; GB2027052B; FR2432769B1; US4243729A; JPS5519894A; FR2432769A1

Description

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Semi-Alloys, Inc., Mount Vernon, Kew York, V. St. a.

Metallischer Verschluß zur hcrmetiscnen abdichtung eines Behälters und Verfahren r,ur Herstellung des Verschlusses

Die Eriindunc: betrifft ein Verfahren zum Galvanisieren !deiner, plattcnähnlicher, metallischer Teile, das eine veroesserte, vorbestimrnte v/erteiliinq des Declcmetalls auf den Teilen bei im wesentlicnen cleichr.iüßiger Dicke des galvanischen Überzugs von Te.il zu Teil mit sicn brinell:. Das erfindunqscjernäße Verfahren erv/eist sicn besonders vorteilhaft bei Anwenduncjen, bei denen das Deckmetall überwiegend ein edelmetall, ',;ie z.B. Gold, ist.

In der lialbleiterelektronikindustrie wird bei einem v/esentlichen Bruchteil der hergestellten Halbleitervorrichtungen das aktive, su einer Baugruppe zusammengefaßte Schaltelemente aufweisende Jilisiumchip hermentisch in dem Hohlraum eines DIL-Bauelements (dual-in-line-üauelementes) abgedichtet, vrabei ein goldüberzo^ener Deckel und ein eutektisclies Gold-Zinn-Lötmittel verwendet v/erden. Die Dicke des Goldüberzuges auf dem Deckel ist hinsichtlich einer

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minimalen Dicke vorgeschrieben, und zwar typischerweise do Mikroinch (5o*2S,4 ,u). Viele Millionen solcher Deckel v/erden jährlich verwendet und die Kosten des für die Plattierung der Deckel verwendeten Goldes sind beträchtlich. Falls die Stärke des Goldüberzuges so gesteuert v/erden kann, daß die Verteilung des Goldes üoer die gesamte fläche des Teils gleichmäßig ist und die erzielte Dicke unmittelbar der geforderten minimalen Dicke entspricht, ist die Kostenersparnis durch das eingesparte Gold Deachtlich. Die gleichen Ergebnisse ergeben sich bei der Regulierung der Dicke des Goldüberzuges von Teil zu Teil gemäß der minimalen Bedingung.

Wegen der großen Anzahl verhältnismäßig kleiner Teile, die zu galvanisieren sind, hat es sich in der Galvanisierungsindustrie als praktisch erwiesen, die Halbleiterdeckel nach der Trommel— galvanisierungstechnik zu galvanisieren. Diese Technik ist hinlänglich in der Elektrochemie bekannt. Wenn sich die Deckel fortlaufend mit einander in Berührung in der Trommel wälzen, werden alle Oberflächen der Deckel dem Galvanisierungsbad ausgesetzt. Nach einer bestimmten Zeit sind die Deckel vollkommen mit Gold überzogen. Wie jedoch statistisch erwiesen ist, ist jeder einzelne Teil nicht in gleicher Weise dem Galvanisierungsbad ausgesetzt und nimmt nicht die gleiche Strommenge auf. Wegen der statistischen Schwankungen dieser Variablen_schwankt die Dicke der Goldbeschichtung auf den vielen tausend Teilen in der Trommel beträchtlich. Durch Festlegung der Bedingung minimaler Dicke

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muß jeder Teil in der Trommel eine Beschichtungsdicke aufweisen, die gleich der minimalen Angabe ist oder diese überschreitet. Versuche haben ergeben, daß die Beschichtungsdicke von Teil zu Teil bis zu 5o ";ό variiert, d.h. falls die minimale Beschichtungsdicke mit 5o Mikroinch (5ο·25,4 ,u) festgelegt ist, wobei der Bereich der Dicken von Teil su Teil von 5o Mikroinch (5ο·25,4 ,u) bis 75 Mikroinch (75.25,4 .u) variieren kann. Offensichtlich bilden die Teile, die eine die minimale Dicke überschreitende Beschichtungsdicke aufweisen, für den Hersteller einen Verlust in Form überschüssigen Goldes auf vielen Teilen.

Eine andere Verlustquelle auf Grund überschüssiger Goldbeschichtung wird durch die ungleichmäßige Beschichtungsdicke auf der FJäche eines einzigen Teils gebildet. Die Goldionen neigen dazu, auf der Oberfläche des Deckels abgelagert su werden, wo das elektrische Potentiaigefalle am größten ist. Überprüft man das elektrische Potentialgefälle, das um einen flachen Metallteil in einem Galvanisierungsbad herum besteht, so zeigt sich, daß das Gefälle am größten an den Kanten des Teils und am geringsten in der Mitte des Teils ist.

Die ungleichförmige Verteilung des Spannungsgefälles hat eine maximale Goldschichtablagerung an den Kanten des Metallteils und eine minimale Ablagerung in der Mitte des Teils zur Folge. Falls man die Dicice der Goldbeschichtung quer über die Diagonale des flachen Deckels nachformt, wird ein Umriß in Form eines "Hunde-

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knochens" erhalten, der in der lütte minimale Stärke und in Nähe seiner Enden maximale Stärke aufweist. Die Stärke kann bis zu Ao % variieren. Ein Deckel, der z.B. eine Goldbeschichtungsdicke von 5o Mikroinch (5o*25,4 .u) in seiner Mitte aufweist, kann an seinen Ecken 7o Mikroinch (Vo"25,4 ,u) messen.

Dieser Effekt fällt mit der Dickenschwankung von Teil zu Teil, wie sie oben beschrieben worden ist, zusammen. Im Extremfall ergibt sich, daß in derselben Trommel der goldbeschichteten Teile ein Teil in seiner Mitte eine Dicke von 5o Mikroinch (5o.2b,4 ,u) und an den Ecken eine Dicke von 7J Mikroinch (75.2b,4 ,u) und ein anderer Teil in seiner Mitte eine Dicke von 75 Mikroinch (75. 25,4 ,u) und an seinen Kanten eine Dicke auf v/eisen, die loo Hikroinch (loo.25,4 .u) überschreitet. Hieraus ist ersichtlich, daß beträchtliches Gold unnötig aufgeschichtet wird, v/as wirtschaftliche Verluste bedingt, und zwar aufgrund der Eigenschaft der diclcenmäßigen Beschichtung des Trommelgalvanisierungsverfahrens.

Alternative Galvanisierungsverfahren sind die Massengalvanisierunq und die Bandgalvanisxerung. Bei diesen beiden Verfahren werden verhältnismäßig große Flächen einer fortlaufenden Metalloberfläche beschichtet. Eine Schwankung des elektrischen Spannungsgefälles wird minimalisiert, weil das Verhältnis von sentrischer Fläche und Kantenfläche verhältnismäßig groß ist und weil Iceine statistische Veränderung der Aussetzung der verschiedenen Teile der Oberfläche eines beschichteten Teils infolge der Trommel-

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Wirkung bei dem Troramelgalvanisierungsverfahren auftritt. Wenn eine Nickel-Kobalt-Eisen-Legierung, wie z.B. KOVAR, mittels des Hassen- oder Bandgalvanisierungsverfahrens galvanisiert wird, zeigt sich, daß die Beschichtungsdicke fast auf der gesamten E'läche gleichmäßig ist und fast bis auf die vorbestimmte, minimale Dicke gesteuert werden kann.

Die Herstellung beschichteter, kleiner Teile kann durch Massenoder Bandgalvanisierung großer Flächen eines Grundbleches erfolgen, das dann in kleine Teile aus gleichmäßig beschichtetem Metall gestanzt wird, wobei eine genaue Kontrolle der Dicke der Goldbeschichtung von Teil zu Teil und der Dicke der Beschichtung quer über die gesamte Oberfläche jedes einzelnen Teils erfolgt. Es ist auf diese Weise möglich, bis zu 4o % des für die Goldbeschichtung bei einer Trommelgalvanisxerung erforderlichen Goldes einzusparen. Das auf dem Abfallstreifen des ausgestanzten Bleches abgelagerte Gold kann leicht bei geringem Kostenaufwand wiedergewonnen werden.

Wenn jedoch ein kleines Teil aus einer verhältnismäßig großen Fläche eines beschichteten Bleches oder Bandmetalls ausgestanzt wird, bleiben die Kanten frei von einer Goldbeschichtung. Ein eine solche Charakteristik aufweisendes Teil kann nicht als Deckel zur hermetischen Abdichtung eines Halbleiterbauteils verwendet werden, und zwar aus zwei Gründen:

Erstens würden die blanken Kanten korrodieren, wenn sie feuchter Luft oder einem salzigen Sprühnebel ausgesetzt v/erden, wie es

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beim Prüfen eines Bauteils erforderlich ist. Zweitens würde das Ergebnis der hermetischen Abdichtung ungenügend sein, weil das eutektische Gold-Zinn-Lötmittel die blanken Kanten nicht verainnen würde und die gebräuchliche Kehlnaht nicht gebildet werden würde. Es hat sich herausgestellt, daß Halbleiterbauteile, die mit einer unsteten Kehlnaht abgedichtet sind oder keine Kehlnaht um den Deckel herum aufweisen, viel eher lecken, als Bauteile mit einer kontinuierlichen Kehlnaht um die Kante des Deckels herum.

Es ist ein Ziel der Erfindung, für ein verbessertes Verfahren zum Galvanisieren kleiner, plattenahnlicher Metallteile zu sorgen, das die genannten Nachteile der Verfahren nach dem Stand der Technik überwindet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, für ein verbessertes Verfahren zum Galvanisieren kleiner, plattenahnlicher Metallteile zu sorgen, mit dem die Dicke der Beschichtung im wesentlichen gleichförmig bei einer vorbestimmten minimalen Dicke über die gesamte Fläche jedes Teils aufrechterhalten werden kann und bei dem Schwankungen dieser minimalen Dicke von Teil zu Teil auf einem Minimum gehalten werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es schließlich, für einen verbesserten metallischen Verschluß zur hermetischen Abdichtung eines Behälters zu sorgen, der bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbar ist.

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Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verschlusses sur hermetischen Abdichtung eines Behälters, bei dem ein Band aus einem Grundmetall mit einem Material beschichtet wird, das überwiegend ein Edelmetall bis zu einem Bruchteil der letztlich erforderlichen minimalen Dicke der Oberflachenbeschichtung enthält, bei dem das Band in Deckelelemente vorbestimmter Größe aufgetrennt wird, und bei dem die Deckelelemente mit dem Material beschichtet werden, wobei eine resultierende minimale Dicke der Oberflachenbeschichtung hergestellt wird, die im wesentlichen gleich der erforderlichen minimalen Dicke ist.

Die Erfindung betrifft weiter einen metallischen Verschluß zur hermetischen Abdichtung eines Behälters mit einem metallischen, plattenähnlichen Deckelelement, der sich dadurch kennzeichnet, daß das Element mindestens eine mit einem Material beschichtete Oberfläche aufweist, das überwiegend ein Edelmetall einer minimalen Dicke aufweist, die im wesentlichen gleich einer vorbestimm· ten Dicke ist, und bei dem die Kanten des Elementes mit einem Material bis zu einer Dicke beschichtet sind, die einen geringen Bruchteil der vorbestimmten Dicke darstellt.

Die Erfindung wird nunmehr im Einzelnen anhand der Zeichnungen erläutert.

In letzteren sind:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Deckels zur hermetischen Abdichtung vor seiner Galvanisierung,

Fig. 2 und 3 eine perspektivische Ansicht bzw. die Ansicht eines Querschnitts eines Dichtungsdeckels gemäß Fig. 1, der mit Gold mit einer bekannten Trommelgalvanisierungsvorrichtung beschichtet ist, wobei die Dicke der Beschichtung zwecks Verdeutlichung vergrößert dargestellt ist und die erforderliche minimale Dicke der Oberflächenbeschichtung die Dicke _t ist,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Abdichtungsverschlüssen, gemäß der Erfindung,

Fig. 5 die Ansicht eines Querschnitts eines hermetisch abdichtenden Verschlusses, der mittels der Vorrichtung nach Fig. 4 gemäß der Erfindung hergestellt-ist,

Fig. 6 eine schematische Darstellung verschiedener Arbeitsschritte des mit der Vorrichtung nach Fig. 4 durchgeführten Trommelgalvanisierens und

Fig. 6A ein schematisches Detail eines der Spülbehälter nach Fig. 6.

Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 hervorgeht, wird ein an sich bekannter, hermetisch abdichtender, unbeschichteter Deckel Io in einer Trommelgalvanisierungsvorrichtung beschichtet. Das beschichtete Element 11_: ist in der Perspektive in Fig. 2 und im diagonalen Querschnitt in Fig. 3 dargestellt. Der Querschnitt weist die Form eines sogenannten "Hundeknochens" auf, bei der die Beschich-

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tung von Natur aus um die Kantenteile herum beträchtlich dicker als in der Mitte der Oberfläche ist, um die erforderliche Dicke jb minimaler Oberflächenbeschichtung zu gewährleisten. Als Deckwerkstoff 12 ist für gewöhnlich ein Edelmetall, wie z.B. Gold, erforderlich. Die überschüssige Dicke der Beschichtung 12 um die Kantenteile herum erhöht daher beträchtlich die Kosten, die zur Effektivität des Deckels nicht beitragen.

Aus Fig. 4 geht ein fortlaufendes Band 13 aus einem Grundmetall hervor, das vorzugsweise eine Nickel-Kobalt-Eisen-Legierung ist. Das Band 13 weist eine solche Breite auf, daß der Abfallstreifen nach Ausstanzen der Elemente Io gemäß Fig. 1 minimal ist. Das Band 13 wird durch eine Bandgalvanisierungsvorrichtung 14 geführt, die hinlänglich bekannt ist.

Das Band 13 wird mittels der Vorrichtung 14 mit einem Material überzogen, das überwiegend ein Edelmetall, wie z.B. Gold, aufweist, wobei die galvanische Schichtdicke ein Bruchteil, z.B. zwischen 4o % bis 9o % der erforderlichen minimalen galvanischen Oberflächenschichtdicke ist, die zwischen 25 bis loo Mikroinch (25 bis 1οο·25,4 ,u) liegen kann. Das sich ergebende beschichtete Band 15 ist mit seiner Beschichtung der Dicke t auf der oberen und unteren Fläche gezeigt. Eine herkömmliche Bandgalvanisierungsvorrichtung hat sich zur im wesentlichen gleichförmigen Beschichtung des Bandes 13 auf beiden Flächen als v/irkungsvoll erwiesen.

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Das beschichtete Band 15 wird durch eine Stanze 16 geführt, die aus dem Band Deckelelemente der gewünschten, vorbestimmten Größe ausstanzt. Zwei dieser Elemente 17 sind dargestellt. Die Deckelelemente 17 werden dann zu einer Trommelgalvanisierungsvorrichtung 18 befördert, um sie zusätzlich mit einem Deckwerkstoff zu beschichten, um die resultierende minimale Dicke der Oberflächenbeschichtung zu erzeugen, die im wesentlichen gleich der erforderlichen minimalen Dicke ist. Ein sich ergebendes beschichtetes Deckelement 19 ist im Diagonalquerschnitt in Fig. 5 dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die verwendete Trommelgalvanisierungsvorrichtung kann von der Art gemäß den US-PS¹η 3 472 und 3 498 9o2 sein.

Die Trommelgalvanisierungsvorrichtung kann so eingestellt sein, daß jegliche unterschiedlichen Galvanisierungsfolgen durchführbar sind. Ein bevorzugtes Trommelgalvanisierungsverfahren ist aus Fig. 6 ablesbar, bei dem nacheinander verschiedene Galvanisierungsschritte in einer Reihe getrennter Tanks durchgeführt werden. Speziell in einem Tank 2o v/erden die Djeckelelemente alkalisch getränkt, wobei das alkalische Medium eine Lösung einer Mischung ausTrinatriumphosphat, Natriumsilikat und Atznatron ist, die als Tetranatrium erhältlich ist. Die alkalischen Elementarbestandteile sind in Wasser mit einer Konzentration von 8.28,35 g (acht ounces) alkalischen Pulvers gemischt pro 4,5419 1 (Gallone) der Lösung gelöst. Die Imprägnierung wird ungefähr 5 Minuten bei einer Temperatur von 16o F durchgeführt. An dem Imprägniertank 2o schließt sich ein Gegenstromspültank 21 an, der Spülwasser ent-

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hält. Der Spülvorgang wird in dem Tank 21 ausgeführt, wie deutlich aus Fig. 6 A hervorgeht. Der Tank weist eine Einlaßleitung 21a für frisches Spülwasser und einen Auslaß 21b für verbrauchtes Spülwasser auf. Zwischen dem Einlaß 21a und dem Auslaß 21b ist eine querverlaufende Sperrplatte 21c angeordnet, die einen Damm bildet, über den das Spülwasser aus einer Einlaßkammer 21e in
eine Auslaßkammer 21d strömt. Die Galvanisierungsvorrichtung 18 wird zu Beginn in die Kammer 2Id eingesetzt, aus der zuvor gebrauchtes Spülwasser ausgespült worden ist, und dann zwecks endgültiger Spülung in die Kammer 21e übertragen. Der Strom des
Spülwassers verläuft in dem Tank 21 folglich in entgegengesetzter Richtung zur Bewegung der Galvanxsierungstrommel 18, so daß die endgültige Spülung stets mit frischem Spülwasser erfolgt und die Deckelelemente im wesentlichen gesäubert werden.

An den Tank 21 schließt sich ein Tank 22 mit ätzender Säure an, der eine Salzsäurelösung einer Konzentration von 25 Gewichtsprozent enthält. Die Deckelelemente werden in dem Tank 22 ungefähr 5 Minuten bei Zimmertemperatur gehalten. An den Tank 22 schließt sich ein Gegenstromspültank 23 an, der im wesentlichen dem Tank 21 entspricht.

Vom Tank 23 werden die Deckelelemente zu einem Tank 24 befördert, der einen Elektrolyten zur Aktivierung der genannten Legierung
enthält. Dieser Elektrolyt ist eine Mischung aus Kaliumzyanid
und Trxnatriumphosphat in einer Konzentration von 8.28,35 g des

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ersteren und 2*28,35 g des letzteren pro 4,5459 Liter. Die Aktivierung vollzieht sich während einer Zeitdauer von Io Minuten bei 14o° F. Die Elektrolyse wird bewirkt, indem ein Strom durch den Tank geschickt wird, und zwar in einer Größe von 75 A pro Quadratfuß der Oberfläche der beschichteten Deckelelemente. Nach dieser Aktivierung v/erden die Deckelelemente durch die Gegenstromspültanks 25 und 21 geführt.

Nach dem Spülen in dem Tank 25 werden die Deckelelemente in den Tank 26 geführt, der einen Elektrolyten zur Galvanisierung enthält, der Kaliumgoldzyanid einer Konzentration enthält, die gleichwertig 1/4*28,35 g Gold pro 4,5459 Liter ist. Die Losung weist einen Baume von 12 und einen pH—Wert von 3,8 auf. Der Elektrolyt ist als "Aurall 364" von der Lea-Ronal, Inc. erhältlich. Die Deckelelemente wetden in dem Tank 26 für 2o Minuten festgehalten und der Elektrol^sestrom beträgt 45 A auf 6o Quadratfuß der Oberfläche der Deckelelemente. Die Behandlung in dem Tank 26 hat ein Vorgalvanisieren des Goldüberzugs mit einer Schichtdicke von weniger als Io Mikroinch (lo*25,4 ,u), vorzugsweise ungefähr 7 Mikroinch (7*25,4 ,u) zur Folge. Der vorgalvanisierte Goldüberzug wird verwendet, um ein besseres Haften der endgültigen Gold— beschichtung zu bewirken und um die Verschmutzung in dem den Elektrolyten für die endgültige Beschichtung enthaltenen Tank durch die gelöste Legierung in einer nachfolgenden Stufe des Galvanisierungsverfahrens zu verringern.

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Nach einer solchen Vorgalvanisierung in dem Tank 26 werden die Deckelelemente in einen Tank 27 geführt, der als sog. "Auszieh"-Spüler bekannt ist. Nach einer solchen Spülung v/erden die Deckelelemente zu einem neutralen Goldgalvanisierungstank 28 geführt, der einen Elektrolyten enthält, der Kaliumgoldzyanid einer Konzentration enthält, die gleichwertig 28,35 g Gold pro 4,5459 Liter ist. Ein bevorzugtes Galvanisierbad ist ein Eigenerzeugnis der Fa. Lea-Ronal, Inc., und zwar "Aurall 292 M". Die Deckelelemente verbleiben in dem Tank 28 für 5o Minuten bei 14o P, während der Elektrolysestrom 3o A für 6o Quadratfuß der Oberfläche der Deckelelemente beträgt. Hierdurch ergibt sich eine minimale galvanische Schichtdicke von 5o Mikroinch (5ο·25,4 ,u).

Aus dem Tank 28 werden die beschichteten Teile in den Tank 29 befördert, der ähnlich wie der Tank 27 ein ausziehender Spültank ist. Die Goldlösung verbleibt auf den Teilen, nachdem die Beschichtung in den Tanks 27 und 29 gespült worden ist und das Restgold wird am Ausgang der Tanks 27 und 29 wiedergewonnen. Vom Tank 29 aus werden die Deckelelemente in den Tank 3o für die endgültige Spülung eingesetzt, der entionisiertes Wasser enthält. Die Deckelelemente werden aus der Trommel 3o des Tanks 3o entfernt und in Körbe aus nichtrostendem Stahl gesetzt. Hierauf werden die Körbe in einer Trocknungsvorrichtung 31 angeordnet, die mit einem Freon-Reiniger mit einem schaumerzeugenden Medium gefüllt ist, um das V/asser zu verdrängen. Dieses Verfahren ist in den US-PS»η 3 386 181 und 3 397 15o erläutert. Das Freon

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verdampft und kondensiert schnell in einem Tank zur Entfettung. Es ist möglich, 3o ooo Deckelelemente in der Trommel der GaI-vanisierungsvorrichtung 18 bei jedem Galvanisierungsvorgang anzuordnen.

Fig. 5 zeigt, wie bereits erwähnt, die Ansicht eines diagonalen Querschnitts des beschichteten Deckelelementes 19, das mit der Galvanisierungsanordnung nach Fig. 4 hergestellt ist. Hier ist ein Deckelelement 17 dargestellt, das nur auf seiner oberen und seiner unteren Fläche mit einem Material beschichtet ist, das überwiegend ein Edelmetall, z.B. Gold, einer Dicke t., die in einer Bandgalvanisierungsvorrichtung 14 hergestellt ist, und eine zusätzliche Goldbeschichtung einer Dicke t~ sowohl auf der oberen, als auch auf der unteren Fläche und auf allen Kanten aufweist. Die resultierende Dicke (t^ + t₂) auf der oberen und der unteren Fläche ist im wesentlichen gleich einer vorbestimmten, spezifizierten Dicke von 25 bis loo Mikroinch (25 bis lod'25,4 ,u), vorzugsweise ungefähr 5ο·25,4 .u. Die Kanten des Deckelelementes 19 sind jedoch mit einem Deckwerkstoff lediglich einer Dicke t₂ beschichtet, die ein geringer Bruchteil einer solchen vorbestimmten Dicke ist und innerhalb eines Bereiches von 3 bis 15 Mikroinch (3 bis 15*25,4 ,u) und vorzugsweise bei ungefähr Io Mikroinch (lo.25,4 ,u) liegt. ■

Beim Vergleich von Fig. 5 mit Fig. 3_r die ein an sich bekanntes, , beschichtetes Deckelelement 11 zeigt, ist festzustellen, daß die '

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angesprochene Ausbeulung des Deckmaterials auf letzterem von der Mitte der oberen und unteren Fläche und fortlaufend um die Kanten des Deckelelementes herum bei dem Deckelelement nach Fig. 5 wesentlich verringert ist, obgleich in Fig. 5 die Ausbeulung zwecks Verdeutlichung vergrößert dargestellt ist, Zur gleichen Zeit ist die dünnere Beschichtung um die Kanten des Deckelelementes herum entsprechend, da der Lötmittelring der Goldlegierung, durch den das Deckelelement mit dem Halbleiterbehälter verschmolzen ist, eine hermetische Dichtung bildet und auch eine schützende Kehlnaht um die Kanten des Deckelelementes herum darstellt, die weit die galvanische Schichtdicke, die für das Deckelelement bestimmt ist, überschreitet. Es ist lediglich notwendig, daß die Goldbeschichtung der Kanten des Deckelelementes ausreichend ist, um eine zuverlässige Schmelzbindung zwischen der Kehlnaht des Lötmittelrings und den Kanten des Deckelelementes zu bilden, wie oben aufgezeigt ist.

Es hat sich herausgestellt, daß die Menge des für die Galvanisierung des Deckelelementes 19 nach Fig. 5 erforderlichen Goldes ungefähr 35 % geringer als die Menge ist, die bei dem herkömmlichen, beschichteten Deckelelement 11 nach Fig. 3 erforderlich ist, ohne daß in irgendeiner Weise die Fähigkeit des hermetischen Abdichtung des Deckelelementes beeinträchtigt wird. Eine solche Verringerung der Menge der erforderlichen Goldbeschichtung bringt eine beträchtliche Reduzierung der Kosten des Deckelelementes mit sich.

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Claims

BERLIN

Dr. RUSCHKE & PARTNER Djpj..,_ng. Hans E Ruschke

PATENTANWÄLTE ^Ρ|ρ'··'^η9·^{Jnr9en Rost}

Pienzenauerstraße 2 ^ BERLIN - MÜNCHEN 8000 Manchen 80

Telefon: (030) 82638 95 ^T«^le'°"^: Ψ«9 || °| §<

/η βη ο oft 44 fl1 ν* ™J 93 72 59

_, ®™ (089)988800

Tel«: 183 7*6 T.I.X-5 22 7OT

Kabel: Quadratur Berlin K.b«l: OUi.dr.tur Mönch.»

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Patentansprüche

1. Metallischer Verschluß zur hermetischen Abdichtung eines Behälters mit einem metallischen, plattenähnlichem Deckelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Element mindestens eine mit einem Material beschichtete Oberfläche aufweist, das überwiegend ein Edelmetall einer minimalen Dicke aufweist, die im wesentlichen gleich einer vorbestimmten Dicke ist, und daß die Kanten des Elementes mit einem Material bis zu einer Dicke beschichtet sind, die einen geringen Bruchteil der vorbestimmten Dicke darstellt.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckwerkstoff Gold ist.

3. Verschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflachenbeschichtung eine Dicke im Bereich von 25 bis log Mikroinch (25 bis loo ^# 25,4 ,u), vorzugsweise eine Dicke von ungefähr 5o Mikroinch ( 5o · 25,4 -u) aufweist.

4. Verschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenbeschichtung im Bereich von 3 bis

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15 Mikroinch (3 bis 15 · 25,4 ,u) liegt, vorzugsweise Io Mikroinch (Io · 25,4 .u) beträgt.

5y Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verschlusses zur hermetischen Abdichtung eines Behälters, bei dem ein Grundmetall mit einem Edelmetall beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band eines Grundmetalls mit einem Material beschichtet wird, das überwiegend ein Edelmetall bis zu einem Bruchteil der letztlich erforderlichen minimalen Dicke der Oberflachenbeschichtung enthält, daß das Band in Deckelelemente vorbestimmter Größe aufgetrennt wird, und daß die Deckelelemente mit dem Material beschichtet werden, v/obei eine resultierende minimale Dicke der Oberflachenbeschichtung hergestellt wird, die im wesentlichen gleich der erforderlichen minimalen Dicke ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckwerkstoff Gold verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Band des Grundmetalls bis zu einer Dicke zwischen 4o % bis 9o % der letztlich erforderlichen minimalen Beschichtungsdicke beschichtet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche minimale Oberflachenbeschichtung im Bereich von 25 bis loo Mikroinch (25 bis loo · 25,4 .u) ge-

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ORIGINAL INSPECTED

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wählt \vird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung der Deckelelemente im Trommelgalvanisierungsverfahren durchgeführt wird.

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