DE3527818C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse aus Metall mit einem hermetisch verschließbaren Gehäusedeckel und mit einem Gehäuseboden, senkrecht zu dem in einem Randbereich Kontaktstifte mit Isolierdurchführungen hindurchgeführt sind und wobei der Gehäuseboden in einem Innenbereich tiefgezogen ist.
Ein derartiges Gehäuse für elektronische Bauelemente ist aus der DE-AS 22 33 298 bekannt. Bei diesem Gehäuse ist der gesamte Innenbereich des Bodens nach innen tiefgezogen, so daß dessen Innenraum verringert ist. Weiterhin erstrecken sich nach innen gerichtete Ausprägungen vom Gehäuseboden aus, in die Kontaktstifte mittels Glasdurchführungen eingesetzt sind. Die Ausprägungen weisen zum Innenraum des Gehäuses als Auflagefläche ungeeignete dünne Ränder auf.
Weiterhin sind Gehäuse für Hybridschaltkreise allgemein bekannt, die einen ebenen Boden haben, so daß ein darauf zu befestigender Hybridschaltkreis, der aus einem Schaltkreisträger, der eine Leiterplatte, ein Dünn- oder Dickschichtsubstrat ist, mit darauf befestigten Bauelementen besteht, nur auf seiner dem Gehäusedeckel zugewandten Seite mit Bauelementen bestückt sein kann.
Es ist weiterhin allgemein bekannt, beidseitig bestückte Hybridschaltkreise in einem Abstand zum Gehäuseboden zu montieren, wobei jedoch ein verminderter Wärmeübergang vom Schaltungsträger zum Gehäuse als auch erhöhte Seiten- und Höhentoleranzen zwischen den Kontaktstellen auf dem Schaltungsträger und den damit zu verbindenden Kontaktstiften auftreten, was die Verbindungstechnik, insbesondere eine Bondtechnik, d. h. eine Verbindungstechnik mit punktgeschweißten dünnen Drähten, erschwert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das eingangs gekennzeichnete Gehäuse dahingehend zu verbessern, daß es für einen Hydridschaltkreis geeignet ist, so daß ein beidseitig bestückter Schaltungsträgwer mit verbessertem Wärmeübergang zum Gehäuse und mit verringerten Toleranzen zwischen den Kontaktstellen auf der Schaltung und den entsprechenden Kontaktstiften darin anzuordnen ist.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß sich der tiefgezoge Innenbereich nur zwischen dem Randbereich um etwas mehr als eine Bauelementhöhe abgesenkt erstreckt und daß der so entsprechend erhöhte Randbereich eine ebene Auflagefläche für einen Hydridschaltkreisträger aufweist, die die Kontaktstifte umgibt, deren Isolierdurchführungen diese Auflagefläche nicht überragen.
Ein Vorteil der Ausgestaltung nach der Erfindung ist es, daß durch die besondere Gestaltung des abgesenkten Bodenbereiches eine Erhöhung der Biegesteifigkeit des Gehäusebodens im Vergleich zu einem gleich dicken, ebenen Boden gegeben ist. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, die Dicke und damit das Gewicht des Gehäusebodens erheblich gegenüber bekannten Gehäusen zu verringern, was, insbesondere bei der Verwendung in flugtechnischem Gerät, wegen der Gewichtseinsparung bedeutsam ist.
Für ein Gerät, daß aus mehreren Hybridschaltkreisen aufgebaut ist, ergibt sich darüber hinaus, dadurch daß die eingebauten Hybridschaltkreisträger doppelseitig bestückt sind, insgesamt eine Reduzierung der Anzahl der Gehäuse, und deren Platz zur Unterbringung auf Schaltungsträgern kann erheblich verringert werden, was u. a. Herstellkosten, Material, Platz und Gewicht er­ spart.
Weiterhin ergibt sich der Vorteil der Zugänglichkeit der Kontaktstifte zu Prüfzwecken von den Seiten, wenn das Gehäuse in eine Schaltkarte eingebaut ist. Weil die Randzone, in der sich die Kontaktstifte befinden, um die Tiefe der Absenkung des Gehäusebodens erhöht über einer Schaltkarte liegt, ist die Gefahr von Lötschlüssen über den Kontaktdurchführungen praktisch ausgeschlossen. Die erhöhte, umlaufende Randzone ergibt außerdem einen ver­ besserten Wärmeübergang zur umgebenden Luft.
Die Fertigung der zylindrischen Kontaktstifte ist rela­ tiv einfach, da keine Stauchungen, Abkröpfungen o. ä. benötigt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Gehäuses sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Fig. 1 bis 4 dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt I-I eines mit einem Gehäuse in eine Schaltkarte eingebauten Hybridschalt­ kreises, wobei im Bereich B eine Explosionsdar­ stellung vor dem Gehäuseverschluß gewählt ist. Vergrößernder Maßstab.
Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf einen Gehäuseboden nach Fig. 1 im Ausschnitt.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Gehäuseboden mit einer doppelten Kontaktreihe.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem Gehäuseboden aus dünnerem Material mit gebondetem Schalt­ kreisausschnitt.
Fig. 1 zeigt im Bereich A zusammengebaut und eingesetzt in eine Schaltkarte 5 einen Hybridschaltkreis 2, der aus einem Schaltkreisträger 21 mit beiderseits aufgesetzten Bauelementen 22 besteht und randseitig Bohrungen 23 auf­ weist, durch die die Kontaktstifte 12 hindurchführen, die mit Isolierdurchführungen 11 in dem Gehäuseboden 1 eingesetzt sind. Der Gehäuseboden weist einen tiefgezo­ genen inneren Bereich 14 auf, der zur Aufnahme der Bau­ elemente 22 auf der einen der Bestückungsseiten des Schaltkreisträgers dient. Der Randbereich 13 des Bodens 1 bietet jeweils um die Kontaktstifte 12 eine exakte Be­ zugs- und Montagefläche 13A für den Schaltkreisträger 21.
Die Tiefe der Absenkung des Bodens ist etwas größer als die Höhe H der Bauelemente 22. Der Kontaktstift 12 ragt nur um ein eng toleriertes Maß, das der Stärke S des Schaltkreisträgers 21 entspricht oder etwas größer ist, über die Bezugsfläche 13A hinaus, so daß sowohl das Einsetzen des Schaltkreisträgers 21 mit seinen eng tole­ rierten Bohrungen 23 in das Gehäuse erleichtert, als auch die Herstellung einer Bondverbindung 30 zwischen der Stirnseite 12S des Kontaktstiftes und einer Kontakt­ stelle 24 auf dem Schaltkreisträger ermöglicht sind.
Die Isolierdurchführung 11 ist in bekannter Weise so ge­ staltet, daß beim Sintern der Glasmasse ein bündiger oder konkaver Meniskus benachbart zu der Auflagefläche 13A entsteht, so daß der Schaltkreisträger 21 völlig plan aufliegt und einen guten Wärmekontakt zum Gehäuse­ boden hat. Zur Fixierung und zur Herstellung eines si­ cheren Wärmekontaktes dient ein Kleber. Statt der Bond­ verbindung 30 kann auch eine Lötung von einer Durchkon­ taktierung in dem Schaltkreisträger mit den Kontakt­ stiften zu deren Verbindung dienen; wegen der höheren Zuverlässigkeit ist eine Klebung und Bondung jedoch zu bevorzugen.
Wie aus der Explosionsdarstellung im Bereich B gut zu ersehen ist, ist der Randbereich 13 des Gehäusebodens durch eine Prägung außen umlaufend mit einem abgesetzten umlaufenden Rand 15 mit einem Dichtvorsprung 15D verse­ hen, der der Aufnahme und Abdichtung und Verbindung mit dem ausgestellten Randbereiche 45 des Gehäusedeckels 4 dient.
Der Prägevorgang des Randes 15 und das Tiefziehen des Innenbereiches 14 erfolgt vorzugsweise in einem Ar­ beitsgang und Werkzeug, so daß enge Toleranzen gewähr­ leistet sind und kein zusätzlicher Fertigungsaufwand für das Tiefziehen entsteht. Der Rand 15 und der Randbereich 45 werden nach Einbau des Hybridschaltkreises miteinan­ der in bekannter Weise hermetisch verschlossen.
In Fig. 2 ist eine Aufsicht im Ausschnitt auf einen Gehäuseboden 1 nach Fig. 1 dargestellt, bei dem an zwei gegenüberliegenden Seiten je eine Reihe von Kontaktstiften 12 angeordnet ist. Auch allseitige oder mehrreihige Kontaktstiftanordnungen sind entsprechend vom Fachmann anzuordnen.
Fig. 3 zeigt eine doppelreihige Anordnung im Ausschnitt, geschnitten. Die Auflagefläche 13B des Randbereiches des Gehäusebodens umfaßt durchgehend die beiden benachbarten gegeneinander versetzten Stiftreihen 12A, 12B.
Fig. 4 zeigt einen weiteren Ausschnitt eines Gehäusebodens aus Tiefziehblech einer relativ geringen Dicke D. Die Biegesteifigkeit des Gehäusebodens ist durch den tiefgezogenen Bereich 14 und eine Abwinkelung des Randes 15A gegeben. Die Biegesteifigkeit der Halterung der Kontaktstifte 12C im Boden ist weiterhin dadurch gegeben, daß jeweils um die Bohrungen 17 herum eine Ausprägung 16 eingebracht ist, die die Isolierdurchführung 11A aufnimmt. Das Tiefziehen, die Abwinkelung und die Prägungen werden in einem Werkzeug in einem Arbeitsgang vorgenommen, so daß enge Toleranzen entstehen.
Der Schaltkreisträger 2A ist zur Fertigungsvereinfachung nur bis an die Kontaktstifte 12C herangeführt und auf der Auflagefläche 13C angeklebt sowie mit einer Bondverbindung 30A zum Kontaktstift verbunden. Hierbei ist jedoch der Wärmeübergang verringert gegenüber der Anordnung des Schaltkreisträgers nach Fig. 1 mit breiterer Auflage auf der Montagefläche.

Claims (7)

1. Gehäuse aus Metall mit einem hermetisch verschließbaren Gehäusedeckel und mit einem Gehäuseboden, senkrecht zu dem in einem Randbereich Kontaktstifte mit Isolierdurchführungen hindurchgeführt sind und wobei der Gehäuseboden in einem Innenbereich tiefgezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der tiefgezogene Innenbereich (14) nur zwischen dem Randbereich (13) um etwas mehr als eine Bauelementhöhe (H) abgesenkt erstreckt und daß der so entsprechend erhöhte Randbereich (13) eine ebene Auflagefläche (13A, 13B, 13C) für einen Hybridschaltkreisträger (2, 2A, 21) aufweist, die die Kontaktstifte (12, 12A, 12B, 12C) umgibt, deren Isolierdurchführungen (11, 11A) diese Auflagefläche (13A, 13B, 13C) nicht überragen.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (11, 11A, 11B) die Auflagefläche (13A, 13B, 13C) um die Stärke (S) eines Hybridschaltkreisträgers (21) oder ein etwas größeres, eng toleriertes Maß überragt und die Kontaktstifte (12, 12A, 12B, 12C) mit ihren Stirnseiten (12S) planparallel zur Auflagefläche (13A, 13B, 13C) abschließen.
3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (13) von einem unter die Auflagefläche (13A, 13B, 13C) abgesetzten Rand (15, 15A) mit einem Dichtvorsprung (15D) für den Gehäusedeckel umgeben ist.
4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (15A) unter die Auflagefläche (13C) abgewinkelt, abgesenkt ist.
5. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich (13) von der Auflagefläche (13C) aus nach außen gerichtete Ausprägungen (16) angebracht sind, in die die Isolierdurchführungen (11A) eingesetzt sind.
6. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreisträger (2) auf der Auflagefläche (13A) mit Klebstoff befestigt ist.
7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreisträger (21) jeweils den Kontaktstiften (12) benachbart zugeordnet, Kontaktstellen (24) trägt, die durch Bondverbinder (30, 30A) jeweils mit den benachbarten Stirnseiten (12S) der Kontaktstifte (12) verbunden sind.
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