DE3434086A1

DE3434086A1 - Bauelementegehaeuse

Info

Publication number: DE3434086A1
Application number: DE19843434086
Authority: DE
Inventors: Karl-Gerd Drekmeier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-09-17
Filing date: 1984-09-17
Publication date: 1986-03-27

Description

Bauelementegehäuse
Die Erfindung betrifft ein Bauelementegehäuse entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Elektrische Bauelemente werden zum Schutz gegen Umwelteinflüsse häufig in Metallgehäuse eingebaut, insbesondere bei empfindlichen elektrischen Bauelementen wie Hybridschaltungen ist als Schutz gegen erhöhte Umweltbelastung eine hermetisch dichte Verkapselung erwünscht. Die Verkapselung geschieht durch Einbau in Metallgehäuse, die in der Regel eine Trägerplatte mit isolierten Durchführungen für die Anschlüsse und einen aif der Trägerplatte montierten Deckel enthalten. In der Anmeldung wird deshalb jedes Gehäuseteil, das die elektrischen Durchführungen enthält, als Trägerplatte bezeichnet. Die elektrischen Durchführungen enthalten einen runden oder rechteckigen Anschlußstift aus einer Metallegierung mit geringer thermischer Ausdehnung, dieser Anschlußstift ist über eine bestimmte Länge entweder in einem rohrförmigen Isolierkörper aus Glas eingeschmolzen oder mit der inneren Mantelfläche eines keramischen rohrförmigen Isolierkörpers verlötet, dessen äußere Mantelfläche zum Einlöten in eine Durchbohrung der Trägerplatte metallisiert ist. An Stelle eines rohrförmigen Isolierkörpers kann der Anschluß stift unter Verzicht auf hermetische Abdichtung auch mittels eines aushärtenden Kunstharzes in der Trägerplatte befestigt werden.
Aus elektrischen Gründen besteht häufig die Notwendigkeit, einzelne Anschluß stifte gutleitend mit der Trägerplatte zu verbinden. Insbesondere bei Trägerplatten von Hybridschaltungsgehäusen mit einer Vielzahl isolierter Durch- führungen besteht häufig der Wunsch, nachträglich entsprechend der schaltungsbedingten Massebelegung einzelner Anschluß stifte diese mit der Bodenplatte zu verbinden. Derartige galvanische Brücken zwischen den Anschlußstiften von Glas- oder Keramikdurchführungen und der Trägerplatte werden nach dem Stande der Technik als Löt-, Schweiß- oder Bondverbindungen hergestellt. Bei Löt- und Schweißverbindungen besteht dabei das Problem, daß neben der Aufwendigkeit des Verfahrens eine geringe Flexibilität bei variabel auslegbaren Anschlußkonfigurationen besteht. Bondverbindungen sind häufig wegen bestehender Platz-, Oberflächen- und Leitfähigkeitsprobleme nicht machbar.
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, eine Masseverbindung zwischen beliebig geformten Anschlußstiften isolierter Durchführungen und der Trägerplatte eines Bauelementegehäuses herzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Bauelementegehäuse der eingangs erwähnten Art gelöst, daß entsprechend den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 weitergebildet ist. Von besonderem Vorteil beim erfindungsgemäßen Bauelementegehäus#e ist die Möglichkeit, daß die Masseverbindungen vom Bauelementehersteller selbst vorgenommen werden können, ohne daß dabei eine mechanische Belastung der Durchführungen auftritt, da ein Biegen der Anschluß stifte in den Glas- und Keramikdurchführungen häufig zu deren Undichtigkeit führt; auch eine erhöhte thermische Belastung der Durchführungen beispielsweise durch Uberhitzen wird vermieden.
Vorteilhafte WeiterbiLden des erfindungs#eräßen wauelerentegehäuses sind in den Patentansprüchen 2 bis 6 beschieben.
Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine einzelne Durchführung, die in einer Trägerplatte montiert ist, Fig. 2 eine weitere Durchführung, die in einem der Trägerplatte entsprechenden Gehäuseteil montiert ist, Fig. 3 eine Trägerplatte mit einer Anzahl montierter Durchführungen und Fig. 4 ein Hybridgehäuse mit einer Anzahl von Durchführungen.
In der Fig. 1 ist eine isolierte Durchführung mit einem Anschlußstift 1 dargestellt, der in einen Teil 2 einer wrägerplatte 3 mit einem rohrförmigen Isolierkörper 7 in eine Durchführungsbohrung 6 eingesetzt ist. An der Innenseite 5 der Trägerplatte ergibt sich durch die Verkürzung des Isolierkörpers 7 eine ringförmige Vertiefung um den Anschluß stift 1, so daß ein Lochwandabschnitt 8 der Bodenplatte nicht durch den Isolierkörper 7 bedeckt wird.
Auf der Oberfläche des Isolierkörpers ist im Bereich der ringförmigen Vertiefung 9 der Leitkleber 4 aufgebracht, deren Anschluß stift elektrisch mit dem Trägerplattenteil 2 verbindet, ohne über den Lochrand 10 hinauszureichen.
Der freie Lochwandabschnitt 8 hat eine Höhe von etwa 0,3 mm, während die Dicke des Leitklebers 4 bei etwa 0,1 mm liegt. Yin besonderer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß der Leitkleber hauptsächlich auf dem Isolierkörper 7 und dem Anschlußstift 1 angeordnet ist; diese beiden Bauteile haben aber eine sehr geringe Wärmeausdehnung, so daß die thermisch bedingte mechanische Belastung des Leitklebers 4 sehr gering ist.
Da die Leitkleberschicht 4 nicht über den Lochrand hinausreicht, kann außerdem an dieser Stelle durch die Lochkante keine Kerbwirkung auf den Leitkleber ausgeübt werden, die zu einer Unterbrechung der Leitkleberschiciit führen könnte und durch unterschiedlicher thermischer Ausdehnung von Durchführung und Trägerplatte noch verstärkt wurde Im Hinblick auf den hermetisch dichten Verschluß des Trägerplattenteils 2 durch die Durchführung ist wesentlich, daß wenigstens etwa 65 ,~ der Durchführungsbohrung 6 durch den Anschluß stift 1 und den rohrförmigen Isolierkörper 7 ausgefüllt sind. Die Länge des in der Trägerplatte befindlichen Teils des Isolierkörpers 7 sollte also wenigstens 0,3 mm geringer als die Dicke dieses Trägerplattenteils 2 sein. Bei dem Leitkleber handelt es sich um einen handelsüblichen silbergefüllten Zweikompenten-Epoxidharzkleber, der im ausgehärteten Zustand einen spezifischen Widerstand rs = 5 x 10 4 Ohm cm hat und kurzzeitig bis 3250 belastbar ist, die Ausgasung bei erhöhten Temperaturen ist gering. Der damit erzielte Übergangswiderstand zwischen Anschlußstift und ßodenplatte liegt unter 5 m0hm.
In der Fig. 2 ist eine weitere Ausführung eines Teiles eines erfindungsgemäßen Bauelementegehäuses dargestellt.
Der Trägerplattenteil 2 enthält die Durchführungen nahe einem Winkel der Trägerplatte, so daß im Gegensatz zum Kleben systemseitig ein Verlöten, Schweißen oder auch eine Bondverbindung des Anschlußstittes 1 mit der rägerplatte besonders schwierig herstellbar wäre, zumal solche Durchführungen häufig im engen Raster von 1,27 mm im Gegensatz zum üblichen Raster von 2,54 mm zugeordnet werden.
In der Eig. 3 ist eine Trägerplatte 3 mit einer Vielzahl montierter Durchführungen dargestellt. Die Trägerplatte 3 ist eil eines Hybridgehäuses, wobei sie entlang der Kante 11 mit dem Deckel des Sybridgehäuses verbunden ist.
Es ist erkennbar, daß an der Innenseite 5 der Trägerplatte einzelne Anschluß stifte 1 über die Leitkleberschicht 4 mit der Trägerplatte verbunden sind, ohne daß der Leitkleber 4 über den Lochrand 10 hinausgreift.
Eine Mehrzahl der Anordnungen nach Fig. 1 bilden das Hybridgehäuse 12 in der Fig. 4 dessen Trägerplatte 3 wie in Fig. 2 einen erhöhten Rand ausweist. Aucfl in diesem Falle sind auf einfache Weise mittels der Leitkleberschicht 4 die Anschluß stifte 1 mit der Trägerplatte 3 verbunden.
6 Patentansprüche 4 Figuren - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Bauelementegehäuse, insbesondere für Hybridschaltungen mit einer, isolierte Durchführungen enthaltenden elektrisch leitenden Trägerplatte und wenigstens einer elektrischen Verbindung zwischen der Trägerpiatte und den Ourchführungen, wobei die isolierten Durchführungen einen Anschlußstift enthalten, der von einem rohrförmigen, insbesondere aus Keramik oder Glas bestehenden Isolierkörpers umgeben ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Länge des rohrförmigen Isolierkörpers (7) geringer als die Dicke der Bodenplatte (2) ist, so daß sich auf wenigstens einer Seite der Durchführung zwischen Anschlußstift (1) und Trägerplatte (2) eine ringförmige Vertiefung (9) mit einen vom Isolierkörper freien Lochwandabschnitt (8) ergibt, daß die ringförmige Vertiefung (9) wenigstens teilweise von Leitkleber (4) ausgefüllt ist und daß dieser sowohl Lochwandabschnitt (8) als auch Anschlußstift (1) wenigstens teilweise flächig benetzt.
2. Bauelementegehäuse nacn Patentanspruch 1, d a d u r c 1 g e k e n n z e i c h n e t , daß die ringförmige Vertiefung (9) innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
3. Bauelementegehäuse nach Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Länge des vom Isolierkörper freien Lochwandabschnittes (8) bei ca. 0,3 mm liegt.
4. Bauelementegehäuse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein handelsüblicher Leitkleber mit einem spezifischen Widerstand rS^c 5. 10 Ohm cm mit einer kurzzeitigen Belastbarkeit bis 3250 verwendet wird.
5. Bauelementegehäuse nach Patentansprüchen 1 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Leitkleberschicht etwa 0,1 mm dick ist.
6. Bauelementegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Anschlußstift (1) und rohrförmiger Isolierkörper (7) so dimensioniert sind, daß die Durchbohrung der Bodenplatte zu wenigstens 65 % ausgefüllt ist.