DE3512453A1 - Verfahren und vorrichtung zum verringern unvorhersagbarer quellen von fehlerspannungen bei analogen praezisions-bauteilen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum verringern unvorhersagbarer quellen von fehlerspannungen bei analogen praezisions-bauteilenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Verringern unvorhersagbarer Quellen von Fehlerspannungen
in in einem Gehäuse eingeschlossenen oder gepackten analogen Präzisions-Bauteilen.
Die Entwickler von Systemen, die analoge Präzisions-Bauteile
erfordern, suchen stets Bauteile, die noch genauer sind, d.h. Bauteile, bei denen Fehlerspannungen oder das
Rauschen weitestgehend verringert sind/ist, ohne daß hierdurch die Zuverlässigkeit beeinträchtigt wird oder die
Kosten dieser Bauteile erhöht werden. Beispiele für solche analogen Präzisions-Bauteile sind Operationsverstärker bipolar
und mit FET-Eingang - , Instrumentenverstärker, Spannunqsreferenzen, Vorverstärker, diskrete Bauteile,
und Schaltungen mit Vielfachfunktion.
Die Rauschquellen oder Quellen von Fehlerspannungen in
solchen Bauteilen können in zwei Kateqorien eingeteilt werden, nämlich die vorhersagbaren Quellen von Fehlerspannungen
und die sogenannten unvorhersagbaren Quellen.
Vorhersagbare Quellen von Fehlerspannungen können durch
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einen verbesserten Entwurf oder Aufbau, präzises Trimmen
und verbesserte Herstellungstechniken, zu denen das Einschließen dieser Bauteile in hermetischen Packungen gehört,
kompensiert werden.
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Im Stande der Technik sind die Ursachen von zwei unvorhersagbaren
Rausch- oder Fehlerspannungsquellen identifiziert worden. Die eine Ursache sind Temperaturgradienten im
Würfel oder I.C.-Chip des Bauteils. Die andere Ursache
sind Temperaturdifferenzen zwischen den Anschlußstellen
der Leiter eines gepackten oder eingekapselten Bauteils, von denen sich eine - interne - in der Packung befindet
und die andere außen liegt und mit Leitern auf Substraten oder gedruckten Schaltungsplatten hergestellt ist, auf
denen die den Bauteil enthaltende Packung montiert ist.
Eine bekannte Lösung zur Verringerung von Fehlerspannungen von den vorgenannten Quellen besteht darin, dafe qanze
System, zu dem der Präzisionsbauteil oder die Präzisionsbauteile qehört bzw. qehören, in einem passenden Gehäuse
einzuschließen, das alle Elemente auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur hält. Eine bekannte Lösung des Problems
der thermischen Gradienten besteht darin,/mit einer Stabilisierungsschaltung auf dem Chip zu versehen, die
die Temperatur des Chips oder Würfels im wesentlichen konstant hält. Bei vielen Anwendungen sind jedoch die
bekannten Lösungen des Problems der Verringerung von'Fehlersparinungen
bei analogen Präzisionsbauteilen entweder nicht gangbar oder nicht wirtschaftlich durchführbar. Das
im Stande der Technik ungelöste Problem besteht darin, wie die sogenannten unvorhersagbaren Fehlerquellen bei einzeln
eingekapselten oder gepackten analogen Präzisionsbauteilen zu verringern sind, ohne daß das ganze System, von dem der
Bauteil ein Teil ist, mit einer idealen Umgebung versehen oder in einer solchen eingepackt oder eingeschlossen wer-
3g den muß oder, anders ausgedrückt, wie jeder verpackte oder
/ die Bauteile
eingekapselte analoge Präzisionsbauteil mit seiner eigenen
idealen Umgebung versehen werden kann.
Bei der vorstehenden Besprechung des Standes der Technik
wurde bereits dargelegt, daß zwei unvorhersagbare Quellen von Fehlerspannunqen oder Rauschquellen bei analoqen elektronischen
Präzisionsbauteilen wie Operationsverstärkern identifiziert worden sind. Eine solche Quelle wird durch
Temperaturgradienten im Würfel oder Chip des Bauteils verursacht. Diese Rauschquelle kann dadurch verringert
werden, daß die Temperatur durch den Würfel oder Chip des Bauteils hindurch im wesentlichen konstant gehalten wird.
Eine weitere Quelle sind thermoelektrische Spannungen, die durch den Kontakt unterschiedlicher Metalle an den
inneren und äußeren Übergängen oder Verbindungen der Leiter der auf einem Substrat montierten Packung verursacht
werden, wenn diese Anschlüsse oder Übergänge auf unterschiedlichen Temperaturen liegen, also der sogenannte
Thermoelement- oder thermoelektrische Effekt. Wenn die
Verbindungsstelle jedes Leiters der Packung im wesentlichen auf der gleichen Temperatur gehalten wird, wird die
Quelle der Fehlerspannungen oder die Rauschquelle verringert.
Die Anmelderin hat auch eine dritte Quelle von unvorhersagbaren
Fehlerspannungen herausgefunden. Bei der Art von Verpackungen oder Einkapselungen, die gewöhnlich zum Einschließen
solcher Bauteile benützt werden, sind die Leitungen gegeneinander und gegen den Behälter durch eine
Glasisolierung isoliert. Die Anmelder haben gefunden, daß Licht, das primär von der Oberfläche des Substrats, auf
dem die Packung montiert ist, reflektiert wird, durch diese Glasisolation der Basis hindurch in das Innere der
Packung einfallen kann, wobei dieses Licht in lichtempfindlichen
Schaltungen oder Schaltkreisen des Bauteils
photoelektrische Spannungen erzeugt und damit eine weitere Rauschquelle oder Quelle von Fehlerspannungen bedingt.
Zur Verringerung der Ursachen von unvorhersagbaren Fehlerspannungen
oder unvorhersagbarem Rauschen in einzeln verpackten oder eingekapselten analogen Präzisionsbauteilen
wird eine Wärmesenke mit einer wesentlichen thermischen Masse um den Umfang der Packung herum in gutem Wärmekontakt
mit der äußeren Oberfläche der Packung oder des Gehäuses des analogen Präzisionsbauteils angeordnet, nachdem
der Bauteil auf einem Substrat montiert worden ist. Die Wärmesenke besteht aus einem Material, das eine große
spezifische Wärme und eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt. Ihre äußere Oberfläche ist mit Rippen oder Vorsprüngen
und überdies mit einem Oberflächen-Finish versehen, das durch eine hohe Emissionsfähigkeit gekennzeichnet ist, so
daß Wärme von der Wärmesenke durch Strahlung und Konvektion in die Umgebung abgeführt wird. Die Wärmesenke hält
die Temperatur im Inneren der Packung , mit der sie sich in Kontakt befindet, nach einer anfänglichen Aufheizperiode
auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur.
Zur Schaffung einer isothermen Einschließung für den Raum zwischen der Basis der den Bauteil enthaltenden Packung
und der Oberfläche , auf dem der verpackte oder eingekapselte Bauteil montiert ist, ist die Wärmesenke mit einem
nach unten ragenden, mit ihr aus einem Stück bestehenden Schurz versehen, der mit der Oberfläche des Substrats zur
Bildung einer isothermen Kammer im wesentlichen in Kontakt steht, wenn die Wärmesenke auf der Packung richtig angeordnet
worden ist. Der Schurz, der ebenfalls mit einer hochgradig emissionsfähigen Oberfläche versehen ist,
blockiert oder absorbiert einfallende Strahlungsenergie , die sonst durch in der Basis der Packung um die Leiter
herum vorhandene Glasdichtungen in das Innere der Packung
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gelangen und durch den photoelektrischen Effekt Fehlerspannungen hervorrufen könnte. Die durch den Schurz der
Wärmesenke gebildete isotherme Einschließung hält die internen und externen Anschlüsse oder Übergänge der Leitungen
in der Packung auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur; dadurch wird die Erzeugung jeglicher thermoelektrisch
induzierter Fehlerspannungen durch diese Verbindungen
oder Übergänge auf ein Minimum herabgesetzt.
Demgemäß besteht ein Ziel der Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum weitestgehenden Verringern
von Fehlerspannungen von unvorhersagbaren Quellen,
von Packungsrauschen, bei gepackten oder eingekapselten elektronischen Präzisionsbauteilen zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zu schaffen, um jeden einzeln qepackten oder eingekapselten Präzisionsbauteil mit einer
idealen Umgebung zu versehen, damit umgebungsbedingte Fehlerspannungen
oder das umgebungsbedingte Packungsrauschen in diesen Bauteilen auf ein Minimum reduziert werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht auch noch darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die
lichtinduzierte Fehler bei elektronischen analogen Präzisionsbauteile^
die in hermetischen Gehäusen untergebracht sind, auf ein Minimum herab_ setzen. Ein weiteres
Ziel der Erfindung besteht schließlich darin, einzeln gepackte oder eingekapselte analoge Präzisionsbauteile, die
auf einem Substrat montiert sind, mit einer mit einem Schurz versehenen Wärmesenke zu versehen, die die Temperatur
innerhalb der Packung im wesentlichen konstant hält, eine im wesentlichen isotherme Einfassung zwischen der
Basis der Packung und dem Substrat schafft und im wesentliehen
verhindert, daß einfallende Strahlungsenergie durch die die Leiter der Packung umgebenden isolierenden Glasdichtungen
hindurch nach innen gelangt und photoelektrisch
induziertes Rauschen hervorruft.
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Jf-
At
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, wobei allerdings Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden
können, ohne daß der Rahmen der Erfindung überschritten wird.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines gepackten
oder eingehäusten Analog-Präzisionsbauteiles, der Quellen von unbestimmbaren Fehlerspannungen aufweist,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Wärmesenke mit Schurz,
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 3-3
in Fig. 2, und
20
20
Fig. 4 eine Seitenansicht der Wärmesenke nach Fig. 3, die an einem auf einem Substrat oder Träger montierten,
gepackten oder ummantelten Bauteil angeordnet ist.
Die Fig. 1 zeigt schematisch einen analogen Präzisions-Operationsverstärker
10, der in einem hermetischen Gehäuse (package) 12 angeordnet ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Packung 12 ein TO-99. Die Packung 12 weist einen zylindrischen Metalltopf 14 mit einer damit
einstückigen oberen Wandung 16 auf. Im unteren offenen Ende des Topfes 14 ist ein Verschlußteil 18 aus Metall befestigt,
Durch Öffnungen im Teil 18 erstrecken sich Leitungen 20-1 bis 8, die durch eine Glasdichtung 22 festgehalten und gegeneinander
sowie gegen die Packung 12 isoliert sind. Der Teil 18 und die Dichtung 22 bilden die Basis 24 der
_ 7-
Kb
1'ack.untj 12. Von der unteren über I lache 26 dor Basis 24 ragt
ein ioslierender Abstandshalter 28 vor. Der Packungsbauteil 10 kann auf einem Substrat oder einer gedruckten Leiterplatte
30 montiert werden, wobei die Leitungen 20-1 bis 8 an einem Ende an leitende Bahnen auf dem Substrat 30 und
am anderen Ende an Leiter innerhalb der Packung 12 angeschlossen
sind.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Leiter 20-1 bis 8 aus Kovar hergestellt, wobei eine Goldschicht die
inneren Übergänge der Leiter 20 innerhalb der Packung 12 und die sich außerhalb der Packung 12 befindenden äußeren
Übergänge der Leiter 20 bildet. In Fig. 1 sind darstellungshalber der an den invertierenden Eingang 32 des Operations-Verstärkers
10 angeschlossene Leiter 20-1 und der an den nicht-invertierenden Eingang 34 angeschlossene Leiter 20-3
mit größerer Dicke dargestellt als die anderen Leiter 20. Die inneren und äußeren Übergänge der Leiter 20-1 bis 20-8
erzeugen thermoelektrische Spannungen an diesen Übergängen zwischen den Kovar-Leitern und den Gold-, Kupfer- oder Lot-Schichten
an deren Enden, wobei diese Übergänge unter bestimmten Umständen verhältnismäßig bedeutend große Fehlerspannungen
hervorbringen können. Die bedeutensten Generatoren oder Quellen von thermoelektrischen Spannungen, die
den Betrieb des Operationsverstärkers 10 beeinflussen, sind
in Fig. 1 symbolisch bezeichnet. Die thermoelektrische Spannungsquelle 36 (VT ) ist die thermoelektrische Spannung,
die durch die innere verbindung des Leiters 20-1 mit dem Metall , an das dieser gebunden ist, hervorgerufen
wird. Der Generator 38 (VT°) bezeichnet die Quelle der Spannung, die durch den äußeren Anschluß des Leiters 20-1
verursacht wird; der Generator 40 (VT°) bezeichnet die Quelle der Spannung, die durch den äußeren Anschluß des
Leiters 20-3 erzeugt wird; und der Generator 42 (VTJ?) bezeichnet die Quelle der thermoelektrischen Spannung, welche
—8 — ORIGINAL INSPECTED
der äußere Anschluß des Leiters 20-3 hervorruft.
Die anderen Quellen von Fehlerspannungen oder Rauschen,die
als Packungsrauschen definiert sind bzw. dieses hervorrufen, sind der Generator 44 (VT?-T2o) und der Generator
V (Licht). Der Generator 44 symbolisiert eine Quelle von Fehlerspannungen, die von Temperaturgradienten (T,0- T„°)
herrühren, die über den Würfel oder I.C.-Chip des Operationsverstärkers
10 hinweg vorhanden sind. Der Generator 46 repräsentiert die Quellen von Fehlerspannungen, die als
Ergebnis von einfallender Strahlungsenergie 48 von äußeren oder in der Umgebung befindlichen Lichtquellen erzeugt werden,
die von der oberen Oberfläche 50 des Substrats 30 durch die Dichtung 22 hindurch reflektiert wird, welches
Licht photoelektrische Spannungen V (Licht) hervorruft, wenn es von lichtempfindlichen Schaltkreisen des Operationsverstärkers
10 absorbiert wird. Da die vom Generator 44 erzeugte Fehlerspannung aus thermischen Gradienten
eine Funktion von Temperaturdifferenzen entlang des Würfels des Operationsverstärkers 10 ist, kann diese Spannung
durch Vermindern des Temperaturgradienten an dem Würfel vermindert oder minimiert werden. Die Größe der photoelektrischen
Fehlerspannungen , die von der photoelektrischen Quelle 46 erzeugt werden, kann dadurch minimiert werden,
daß verhindert wird, daß Licht in das Innere des Gehäuses 12 einfällt. Wenn die inneren und die äußeren Übergänge
der Leitungen 20 auf im wesentlichen gleicher Temperatur gehalten werden, hat dies zur Folge, daß die Ausgänge der
Generatoren 36, 38, 40 und 42 die gleichen Werte haben,
go so daß die an den inneren und den äußeren Übergängen der
Leitungen 20-1 und 20-2 erzeugten thermoelektrisehen
Spannungen sich aufheben, um von diesen Quellen her eine Fehlerspannung im wesentlichen vom Wert Null zu bilden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine umrandete bzw. mit einem Schurz versehene Wärmesenke 52, die
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·einen zylindrischen Ring 54 aufweist, dessen innere Oberfläche
56 mit einem etwas kleineren Durchmesser als demjenigen der äußeren zylindrischen Oberfläche 58 der Packung
12 ausgeführt ist. Die äußere Oberfläche 60 des Ringes 54 ist mit einer Vielzahl von unter im wesentlichen gleichem
Winkelabstand angeordneten radialen Vorsprüngen oder Rippen 62 versehen. Von dem Ring 54 ragt ein mit diesem einstückiger
zylindrischer Schurz 64 nach unten. Der innere Durchmesser des Randes 64 ist etwas größer als der Durchmesser des
Aussenrandes 66 des Fassungsringes 18. Um das Anbringen der Wärmesenke 52 an dem Gehäuse 12 zu erleichtern, kann
in dem Ring 54 und im Rand 64 ein Schlitz 68 vorgesehen werden.
Die Wärmesenke 52 ist vorzugsweise aus einem Material gefertigt, das eine verhältnismäßig große spezifische Wärme
und eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt. Die Wärmesenke 52 ist mit einer äußeren Oberfläche oder einem Finish 70
von max i mn I (M Hin i ssi onslähi qk<.>
i I vorgehen. Beim bcvorx.uqten
Ausführungsbeispiel ist der Teil 54 aus Aluminium hergestellt,
und das Finish 7 0 ist eine harte schwarze Eloxierung .
Die Packung 12, die den analogen Präzisions-Bauteil 10 enthält, der für Fehlerspannungen im Mikrovoltbereich empfindlich
ist, ist in der üblichen Weise auf dem Substrat
30 so montiert, daß die untere Fläche 26 der Basis 24 des Gehäuses 12 von der oberen Fläche 50 des Substrats 30 einen
gleichmäßigen Abstand hat, der im wesentlichen der Höhe des Abstandshalters 28 entspricht. Dadurch können bei der
Montage der Packung 12 die bei der Verwendung von Leiterplatten üblichen Techniken angewendet und auch Verunreinigungen
von den Fabrikationsprozessen her entfernt werden, bevor die Wärmesenke 52 auf der äußeren Oberfläche 58 des
Topfes 14 der Packung 12 oder um diese herum angeordnet
-10-
wird. Die Elastizität der Wärmesenke 52 und das Vorhandensein des Schlitzes 68 machen es relativ leicht, die Wärmesenke
52 auf der Packung 12 anzuordnen, wobei ein guter thermischer Kontakt zwischen der inneren Oberfläche 56 des
Ringes 52 und der äußeren Oberfläche 58 des Topfes 14 hergestellt wird. Der Ring 52 wird so auf der Packung 1.2 angeordnet,
daß der untere, innere Teil des Ringes 54 mit dem Aussenrand 66 des Fassungsringes 18 in Kontakt treten kann.
Wenn dies der Fall ist^umschließt der Rand oder Schurz 64
den Raum zwischen der Basis 24 der Packung 12 und der oberen Oberfläche 50 des Substrats 30,- das sich unter der darauf
montierten Packung 12 befindet.
Die Eigenschaften der Wärmesenke 52 , ihre Masse, ihre
spezifische Wärme und ihre Wärmeleitfähigkeit,schaffen eine
große thermische Masse im Vergleich zu derjenigen der Wärmequellen
innerhalb des Gehäuses. Die verhältnismäßig großen freiliegenden Oberflächenbereiche der Wärmesenke 52 ermöglichen
es der Wärmesenke 52 zusammen mit der Emissionsfähigkeit
von deren Oberfläche, Wärme durch Strahlung und Konvektion von der Wärmesenke 52 in den die packung 12 umgebenden
Raum zu übertragen. Diese Eigenschaften der Wärmesenke
52 minimieren Temperaturgradienten an dem Würfel oder Block der Einrichtung 10, sobald sich die Betriebsbedingungen
stabilisiert haben, was verhältnismäßig schnell nach der Beaufschlagung des Bauteils 10 mit Energie geschieht.
Der nac'h unten ragende Rand oder Schurz 64 bildet zusammen mit der Basis 24 des Gehüses 12 und der oberen Oberfläche
50 der gedruckten Leiterplatte 30 eine im wesentlichen ab-
ßQ geschlossene Kammer, in der die Leiter 20 angeordnet sind.
Die Temperatur in dieser Kammer erreicht rasch den isothermen Zustand, so daß kurze Zeit nach der Erregung des
Bauteiles 10 eine isotherme Kammer gebildet wird. Der Schurz 64 vermindert auch stark Luftströmungen von außerhalb
der Schurzes in den Raum 72, die eine weitere poten-
-11-
tielle Quelle von thermoelektrisch induziertem Rauschen
sind. Der Schurz oder Rand 64, der sich im wesentlichen bis zu der oberen Oberfläche 50 des Substrats 30 erstreckt,
schirmt die Basis 24 der Packung 12 wirksam gegen einfallende Strahlungsenergie aus der Umgebung ab, so daß jede
Abschirmung 52 um die Packung 12 herum ein Umfeld schafft, das Fon]erspannungen odor ein Packungsrauschen in analogen
Präzisions-Bauteilen, die in hermetischen Behältern wie dem hier dargestellten und beschriebenen verpackt oder eingeschlossen
sind, auf ein Minimum herabsetzt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel betragen der Durchmesser
der Wärmesenke 52 8,07 mm (0,318 Zoll) , der Durchmesser der Aussenflache des Ringes 54 11,18 mm (0,440 Zoll)
und der Gesamtdurchmesser der Wärmesenke 12 15,88 mm (o,625 Zoll). Der Innendurchmesser des Schurzes 64 beträgt
9,65 mm (o,380 Zoll), und der Aussendurchmesser des Schurzes hat eine Größe von 10,9 mm (0,430 Zoll). Die Gesamthöhe dor Wärmesenke 52 mit Schurz beträgt 8,26 mm (0,325
Zoll).
Die den Schurz aufweisende Wärmesenkne 52 weist einen
Schlitz 68 auf, um ihre Anordnung auf der Packung 12 nach deren Montage auf dem Substrat 30 zu erleichtern. Die
Wärmesenke 52 kann auch ohne Schlitz gebildet werden, in
welchem Falle es nötig ist, die Präzision, mit der die Wärmesenke 52 , insbesondere der Durchmesser ihrer Innenfläche,
gefertigt wird, so zu wählen, daß eine Gleitpassung zwischen der inneren Oberfläche der Wärmesenke und
der äußeren Oberfläche der Packung geschaffen wird, die einer Federpassung oder einem federnden Sitz äquivalent
ist.
Es ist offensichtlich, daß zahlreiche Abwandlungen an dem
dargestellten Ausführunqsbeispiel vorgenommen werden
können, ohne daß der Rahmen der Erfindung überschritten
wird.
- Leerseite -
Claims (1)
- Patentanspruch e15Vorrichtung zum Schaffen einer Wärmesenke und zum Reduzieren unerwünschter elektronischer Störungen in einem auf einem Substrat montierten elektronischen Bauteil, wobei die Vorrichtung eine Wärmesenkeneinrichtung aufweist, die eine gute thermische Leitfähigkeit in Kontakt mit dem elektronischen Bauteil aufweist, um diesen auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur zu halten, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Umschließen des Raumes , der zwischen einem mit der Wärmcsenkencinrichtung in Kontakt Stehenden Bodenteil des elektronischen Bauteils und dem Substrat vorhanden ist, um den Bodenteil des elektronischen Bauteils gegen elektromagnetische Strahlung abzuschirmen, damit elektronische Störungen in dem elektronischen Bauteil verhindert werden.Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Umschließen des Raumes bewirkt, daß unvorhersagbare Störgeräusche (Rauschen) in elektronischen Präzisions-Anordnungen ( die in einer hermetischen Packung montiert sind, auf* ein Minimum herabgesetzt werden, wobei die Packung eine ebene Basis mit sich von dieser aus erstreckenden Leitern aufweist und auf einer ebenen Oberfläche des Substrats montiert werden kann.-2-3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenkeneinrichtung mit einer Vielzahl von Rippen ausgestattet ist.4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenkeneinrichtung mit einem hochgradig emitierenden Oberflächen-Finish versehen ist.5. Vorrichtung nach Anspruch 4# dad ure h gekennzeichnet , daß die Wärmesenkeneinrichtung aus Aluminium gefertigt ist.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadur ch gekennzeichnet, daß die hochgradig emitierende Oberfläche eine harte, schwarze Eloxierung ist.7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis eine Glasdichtung um die Leiter herum und einen Abstandshalter aufweist, der 'ein vorgegebenes Stück von der Basis vorragt, daß die Wärmesenkeneinrichtung einen Ring aus einem Material, das eine große spezifische Wärme und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, sowie eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist, wobei die innere Oberfläche so gestaltet ist, daß sie in guten Wärmekontakt mit den Seiten der Packung gebracht werden kann7 und die äußere Oberfläche der Wärmesenkeneinrichtung in hohem Maße emissionsfähig ist, und daß die Einrichtung zum Umschließen des Raumes einen Schurz mit einer aus dem vorgenannten Material bestehenden Kante aufweist, die von dem Ring so weit nach unten ragt, daß eine im wesentlichen isotherme Umfassung zwischen der Basis der Packung, auf der die Wärmesenkeneinrichtung angeordnet ist.-3-und der Oberfläche eines Substrats, auf dem die Packung befestigt ist, gebildet und so verhindert wird, daß einfallende Strahlung zu den Glasdichtungen der Basis der Packung gelangen kann.8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Wärmesenkeneinrichtung und die Einrichtung zum Umschließen aus Aluminium gefertigt sind.9. Vorrichtung nach Anspruch 8,dadurc h gekennzeichnet, daß der Schurz mit der Wärmesenkeneinrichtung aus einem Stück besteht.10. Vorrichtung nach Anspruch 9,dadurc h gekennzeichnet, daß die Wärmesenkeneinrichtung und der Schurz zum Erleichtern des Anordnens der Wärmesenkeneinrichtung und des Schurzes auf der Packung geschlitzt sind.11. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durcha) eine gedruckte Schaltungsplatte mit einer im wesentlichen ebenen Oberfläche,b) einen elektronischen Bauteil innerhalb einer hermetischen Packung, wobei die Packung eine ebene Basis mit einer Vielzahl sich von ihr aus erstreckender Leiter und eine zylindrische Aussenwand aufweist und auf der gedruckten Schaltungsplatte so montiert ist, daß die Basis vonder Oberfläche der Schaltungsplatte einen vorbestimmten Abstand hat,c) eine zu der Wärmesenkeneinrichtung gehörende ringförmige Wärmesenke, die eine zylindrische-4-Innenwand und eine Aussenwand aufweist und aufder Packung so angeordnet ist, daß die Innenwand der Wärmesenke mit der Aussenwand der Packung in gutem Wärmekontakt steht, wobei die Aussenwand der Wärmesenke mit einer Vielzahl von Rippen versehen ist und ein hochgradig emitierendes Finish aufweist, und'd) einen zylindrischen Schurz, der von der Wärmesenke über eine Strecke nach unten ragt, die im wesentlichen so groß ist wie der vorbestimmte Abstand zwischen der Basis der Packung und der Oberfläche der Schaltungsplatte , um den Raum zwischen der Basis der Packung und der Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatte im wesentlichen einzuschließen.12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenke aus Aluminium gefertigt ist·13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d adurch gekennzeichnet, daß das emissionsfähige Finish der Wärmesenke eine harte schwarze Eloxierung ist.14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Packung an ihrer Basis einen Abstandshalter aufweist, dessen Höhe im wesentlichen so groß ist wie der vorgenannte vorbestimmte Abstand.15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenke und der Schurz zur Erleichterung Ihrer Anbringung auf der Packung geschlitzt sind.-5-16. Vorrichtung nach Anspruch 15, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Durchmesser der inneren Oberfläche der Wärmesenke etwas kleiner ist als der Durchmesser der äußeren Oberfläche der Packung. 517. Verfahren zum Reduzieren unerwünschter elektronischer Störungen in einem auf einem Substrat montierten elektronischen Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Bauteil in gutem Wärmekontakt stehende Wärmesenke mit einer guten thermischen Leitfähigkeit vorgesehen wird und der Raum zwischen einem Bodenteil des elektronischen Bauteils und dem Substrat eingeschlossen wird, um den Bodenteil des elektronischen Bauteils zur Verhinderung von elektronischen Störungen in dem letzteren gegen elektromagnetische Strahlung abzuschirmen, wodurch eine Wärmesenke geschaffen wird, die gleichzeitig auch die ungewünschten elektronischen Störungen reduziert.18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmesenke mit einer großen thermischen Masse in guten Wärmekontakt mit der Packung gebracht wird, aus der Wärmesenke durch Strahlung und Konvektion Wärme abgeführt wird und der Raum zwischen der Packung und dem Substrat zur Bildung einer im wesentlichen isothermen Kammer eingeschlossen wird.19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenke aus Aluminium gefertigt wird.20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19,dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenke mit äußeren Rippen versehen wird.21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurc h gekennzeichnet, daß die Wärmesenke mit einem hochgradig
emitierenden Oberflächen-Finish versehen wird.22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenke zur Erleichterung ihrer Anordnung in Kontakt mit der Packung mit einem
Schlitz versehen wird.23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis der Packung gegen einfallende elektromagnetische Strahlung abgeschirmt wird.24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch qekennzeichnet, daß die Packung mit einer zylindrischenäußeren Oberfläche versehen ist und die Wärmesenke eine zylindrische innere Oberfläche aufweist.25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche der Wärmesenke mit einer Vielzahl von Rippen versehen ist.26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche der Wärmesenke ein hochgradig emissionsfähiges Finish aufweist.27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenke aus Aluminium gefertiqt ist.
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140264047A1 (en) * | 2012-06-01 | 2014-09-18 | Landauer, Inc. | Geometry Layout for System for Wireless, Motion and Position-Sensing, Integrating Radiation Sensor for Occupational and Environmental Dosimetry |
EP2856209B1 (de) | 2012-06-01 | 2019-05-22 | Landauer, Inc. | Drahtlose bewegungs- und positionserfassung mit einem strahlungssensor für operations- und umgebungsdosimetrie |
CN103500947B (zh) * | 2013-07-10 | 2016-01-06 | 浙江首航实业有限公司 | 多功能智慧光电箱 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE7818810U1 (de) * | 1978-06-23 | 1978-10-05 | Schroff & Co Gesellschaft Fuer Messtechnik Mbh, 7541 Straubenhardt | Kuehleinrichtung fuer halbleiter |
DE3025964A1 (de) * | 1980-07-09 | 1982-02-04 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Anordnung zur elektrischen isolation von halbleiterbauelementen |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB877481A (en) * | 1956-11-13 | 1961-09-13 | Ass Elect Ind | Improvements relating to electronic equipment |
NL260951A (de) * | 1960-03-07 | |||
US3185756A (en) * | 1960-05-02 | 1965-05-25 | Cool Fin Electronics Corp | Heat-dissipating tube shield |
US3313339A (en) * | 1965-03-15 | 1967-04-11 | Wakefield Engineering Company | Heat transfer apparatus |
DE2601035A1 (de) * | 1976-01-13 | 1977-07-21 | Bosch Gmbh Robert | Elektrische schaltungsanordnung |
US4454481A (en) * | 1982-03-04 | 1984-06-12 | Rockwell International Corporation | Shielded amplifier |
JPS5825249A (ja) * | 1982-07-28 | 1983-02-15 | Hitachi Ltd | ヒ−トシンク |
-
1984
- 1984-09-20 GB GB8423790A patent/GB2157077B/en not_active Expired
- 1984-10-19 JP JP22034784A patent/JPS60214598A/ja active Granted
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- 1985-03-28 FR FR8505195A patent/FR2562750B1/fr not_active Expired
- 1985-04-04 DE DE19853512453 patent/DE3512453A1/de active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE7818810U1 (de) * | 1978-06-23 | 1978-10-05 | Schroff & Co Gesellschaft Fuer Messtechnik Mbh, 7541 Straubenhardt | Kuehleinrichtung fuer halbleiter |
DE3025964A1 (de) * | 1980-07-09 | 1982-02-04 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Anordnung zur elektrischen isolation von halbleiterbauelementen |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
ANDROS, F.E. et al: Heat Sink. In: IBM Technical Disclosure Bulletin, 1981, Vol. 24, Nr. 6, S. 3000-3001 * |
Datenblatt für Kühlkörper 3 AL, Austerlitz Electronic GmbH, 1971 * |
Datenblatt für Kühlkörper KK, Austerlitz Electronic GmbH, 1971 * |
Electronics, 1960, Bd. 33, Nr. 2, S. 78 Prospekt der Sourian Electric GmbH, Produktgruppe 7, Ausgabe 10/70 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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GB2157077A (en) | 1985-10-16 |
JPS60214598A (ja) | 1985-10-26 |
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