DE4032035A1 - Hochstromdurchkontaktierungsverpackung und verfahren zum herstellen derselben - Google Patents
Hochstromdurchkontaktierungsverpackung und verfahren zum herstellen derselbenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die mikroelektronische
Verpackungstechnologie. Insbesondere betrifft die vorlie
gende Erfindung die Bereitstellung eines Gehäuses für einen
mikroelektronischen Leistungsschaltkreis, welcher Hochstrom
durchkontaktierungen aufweist, und ein Verfahren zum Her
stellen desselben.
In dem Bereich der mikroelektronischen Verpackungstechnolo
gie ist es gegenwärtig üblich, Durchkontaktierungen zu ver
wenden, welche Kovar-Anschlüsse aufweisen, die mit Glas in
einem Kovar-Ringrahmen abgedichtet sind. Die geringe thermi
sche Leitfähigkeit von Glas verbunden mit der geringen ther
mischen und elektrischen Leitfähigkeit des Kovars führt zu
einem extremen Aufheizen der Durchkontaktierungen, wenn sie
hohe Ströme leiten. Als ein Ergebnis ist die Stromleitkapa
zität von gegenwärtig verwendeten Verpackungen auf ungefähr
5 Ampere Dauerstrom pro Verpackungsdurchkontaktierung auf
grund ihrer Aufheizung begrenzt, obwohl 40 Ampere für einen
intermittierenden Stromfluß bei einem niedrigen Arbeits
zyklus möglich sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Strom
leitkapazität von Verpackungsdurchkontaktierungen zu erhö
hen, indem die Glas-zu-Metall-Dichtung eliminiert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung
gemäß den Ansprüchen 1 beziehungsweise 12 beziehungsweise 13
beziehungsweise 14 und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 21
beziehungsweise 25 beziehungsweise 26 gelöst.
In Übereinstimmung mit dieser Aufgabe und weiteren Merkmalen
der vorliegenden Erfindung wird eine Hochstromdurchkontak
tierungsverpackung bereitgestellt, welche eine Mehrzahl von
alternierenden Ringen aufweist, welche jeweils ein thermisch
leitendes Material und ein elektrisch leitendes Material
aufweisen. Das thermisch leitende Material kann ein Metall
oxid oder ein keramisches Material wie beispielsweise Alumi
niumnitrid oder Berylliumoxid sein, während das elektrisch
leitende Material beispielsweise aus Molybdän oder einer
seiner Legierungen bestehen kann.
Die Durchkontaktierungen leiten Hochstrom in die Verpackung
hinein und hinaus, ohne dabei eine extreme Aufheizung zu
bewirken. Die Verpackung besteht aus alternierenden Ringen
oder Schichten aus Aluminiumnitrid und Molybdän oder einer
seiner Legierungen wie beispielsweise Titanzirkoniummolybdän
(TZM), die aufeinandergestapelt oder geschichtet werden, um
eine Wand zu bilden. Die geschichtete Wand wird in einem
einzelnen Schritt auf eine Basis gelötet. Die elektrisch
leitenden Molybdänringe werden zum Beispiel als die Hoch
stromdurchkontaktierungen verwendet und beinhalten Lötfahnen
auf ihrem inneren und äußeren Umfang, welche die Verbindung
der Einrichtungen, die innerhalb des Gehäuses angeordnet
sind, mit externen Schaltkreisen zur Verfügung stellen. Die
thermisch leitenden Aluminiumnitridringe stellen zum Bei
spiel eine elektrische Isolation zwischen den Durchkontak
tierungsringen oder -schichten bereit. Die hohe thermische
Leitfähigkeit von Molybdän und Aluminiumnitrid stellt eine
exzellente thermische Dissipation von den Leitungen zu der
Verpackungsbasis sicher. Eine Zwangskonvektionskühlung kann
des weiteren verwendet werden, um die Stromleitfähigkeit der
Verpackung weiter zu erhöhen.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses, welches Hoch
stromkontaktierungen aufweist, umfaßt die folgenden
Schritte. Zunächst wird ein thermisch leitender Ring mit
beispielsweise Aluminiumnitrid auf einer Grundplatte (Basis)
angeordnet. Anschließend wird ein elektrisch leitender Ring
mit beispielsweise nickelbeschichtetem Molybdän auf dem
thermisch leitenden Ring aus Aluminiumnitrid angeordnet.
Dann werden zusätzliche Ringe von Aluminiumnitrid und
nickelbeschichtetem Molybdän aufeinander angeordnet, bis
eine gewünschte Gehäusewallhöhe erreicht ist. Die Wallhöhe
hängt grundsätzlich von der Anzahl der benötigten Ein- und
Ausgänge ab. Dann wird typischerweise ein Dichtungsring auf
der obersten Schicht aus Aluminiumnitrid angeordnet. An
schließend wird der Aufbau verlötet, um die komplette Ver
packung zu bilden. Dies wird typischerweise durch ein kon
ventionelles Einschritt-Lötverfahren erreicht. Das Gehäuse
kann dann mit einer Kombination aus Nickel und Gold
beschichtet werden. Nach dem Verlöten und Beschichten kann
die Verpackung mittels konventioneller Methoden fugenver
dichtet werden. Schließlich kann ein Deckel beispielsweise
bestehend aus Kovar oder Molybdän auf dem Dichtungsring
angeordnet werden.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß eine
Leistungsverpackung bereitgestellt wird, in der hohe Ströme
durch die Gehäusewand geführt werden können.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß Lötfah
nen in gleichmäßigem Abstand entlang des inneren und äußeren
Umfangs der Verpackung angeordnet werden können, um eine
Verteilung von Strom zu jedem Punkt entlang des Walls zu
ermöglichen.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, Verpackungswände für die
Führung von Strom zu verwenden, um so eine höhere Schalt
kreisdichte zu erlauben.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der
Verwendung von Durchkontaktierungen entlang des äußeren
Umfangs der Verpackung, die als Kühlrippen fungieren, um die
thermische Dissipation von den Leitern zu erhöhen.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der
Bereitstellung von Durchkontaktierungen, welche eine hohe
thermische Leitfähigkeit und einen großen Kontaktbereich zum
Kühlen der Durchkontaktierungen aufweisen, und die die oben
angesprochenen Probleme mit konventionellen Glasdurchkontak
tierungen nicht mehr aufweisen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht der Hochstromdurchkontaktie
rungsverpackung, welche in Übereinstimmung mit
dem Prinzip der vorliegenden Erfindung herge
stellt wurde, in der ein hohles rechtwinkliges
Gehäuse für Mikroelektronik dargestellt ist,
welches Durchkontaktierungen entlang des inneren
und äußeren Umfangs aufweist;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Hochstromdurchkontaktie
rungsverpackung von Fig. 1, in der die alternie
renden Schichten aus Aluminiumnitridringen und
nickelbeschichteten Molybdänringen dargestellt
sind, welche aufeinandergestapelt sind, um das
Gehäuse zu bilden; und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Hochstromdurch
kontaktierungsverpackung von Fig. 1 und Fig. 2,
in der nickelbeschichtete Molybdänverbindungs
lötfahnen dargestellt sind, welche für die
Durchkontaktierungen verwendet werden, die in
verschiedenen Ebenen und von Ebene zu Ebene von
einander versetzt angeordnet sind, um die Ver
bindung zu erleichtern.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist in Fig. 1 eine Ver
packung 9 in Übereinstimmung mit dem Prinzip der vorliegen
den Erfindung dargestellt, welche eine im wesentlichen
ebene, thermisch leitende, rechtwinklige Basis 10 aufweist,
auf die eine Mehrzahl von Schichten oder dünnen Lagen aufge
baut oder in Schichten gestapelt ist, um eine Wand 11 zu
bilden, welche ein hohles Gehäuse 16 umgibt. Die Basis 10
ist vorzugsweise aus einem Material mit geringer thermischer
Expansion hergestellt, wie beispielsweise aus Molybdän oder
Keramik. Die ebene Basis 10 weist an den vier Ecken Öffnun
gen 15 auf, um Einrichtungen wie beispielsweise Schrauben
aufzunehmen, welche für die Befestigung oder Montage der
Verpackung 9 auf andere Objekte verwendet werden können.
Eine Mehrzahl von thermisch und elektrisch leitenden Lötfah
nen 13 ist entlang der inneren und äußeren Peripherie von
jeder Schicht des Gehäuses 16 aufgesetzt und ragt von der
inneren zu der äußeren Oberfläche der Wand 11 heraus. Die
Lötfahnen 13 sind aus einem Metall hergestellt, welches eine
hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit aufweist, wie
beispielsweise Molybdän. Die Lötfahnen 13 haben zwei Funk
tionen: die erste ist, den Strom zu jedem beliebigen inneren
oder äußeren Punkt entlang der Wand 11 des Gehäuses 16 zu
leiten; die zweite ist, Hitze mittels der Lötfahnen 13 abzu
strahlen, welche als Kühlrippen verwendet werden, um die
thermische Dissipation zu erhöhen. Die Lötfahnen 13 sind mit
Nickel und Gold beschichtet, um die Verbindung zwischen Ver
bindungsdrähten oder anderen Schaltkreiselementen zu
erleichtern. Die oberste Schicht der Wand 11 des Gehäuses 16
ist ein Dichtungsring 14 (welcher in den Fig. 2 und 3 darge
stellt ist), der keine Lötfahnen 13 aufweist, und der aus
Molybdän hergestellt sein kann. Der Dichtring 14 und daher
die Verpackung 9 oder das Gehäuse 16 können mittels eines
Deckels 21 (welcher in Fig. 2 dargestellt ist) abgedichtet
werden, der beispielsweise aus Kovar oder Molybdän herge
stellt ist.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird die Wand 11 des Gehäuses 16
auf die Basis 10 aufgebaut, indem vier Schichten aus Alumi
niumnitridringen 12 alternierend mit drei Schichten aus
nickelbeschichteten Molybdänringen 17, welche nickelbe
schichtete Molybdänlötfahnen 13 aufweisen, die um ihre Peri
pherie herum gesetzt sind, verwendet werden. Ein derartiger
Aufbau ist allerdings nur als Beispiel gewählt, und es ist
klar, daß die Anzahl der Schichten oder dünnen Lagen, welche
aufeinandergesetzt werden, um die Wand 11 aufzubauen, von
der jeweiligen Anwendung abhängen werden. Molybdän und Alu
miniumnitrid sind gewählt worden, weil sie gut angepaßte
thermische Expansionskoeffizienten aufweisen. Auf dem letzten
oder obersten Aluminiumnitridring 12 wird der Dichtungsring
14 angeordnet, der beispielsweise aus nickelbeschichtetem
Molybdän hergestellt sein kann. Die Wand 11 des Gehäuses 16
wird unter Verwendung eines Einschrittlötverfahrens zusam
mengelötet. Nach dem Löten wird die Wand 11 des Gehäuses 16
mit Nickel und Gold beschichtet, um die Verbindung mit den
Molybdänlötfahnen zu 13 erleichtern. Es wird daraufhingewie
sen, daß die Beschichtung nur auf das Molybdän und nicht auf
das Aluminiumnitrid aufgebracht wird. Der Deckel 21 ist
oberhalb der vervollständigten Verpackung vor dem Abdichten
dargestellt.
Zusätzlich können die Aluminiumnitridringe 12 beispielsweise
metallisiert und nickelbeschichtet sein, um die Verwendung
von anderen Typen von Lötlegierungen zu erlauben. In diesen
Fällen würden nur die unteren und oberen Seiten eines jeden
Aluminiumnitridringes 12 metallisiert werden, da eine elek
trische Isolierung zwischen den alternierenden Ringen 12 und
17 gewünscht ist. Wenn die Aluminiumnitridringe metallisiert
sind, wird eine aktive Lötlegierung wie beispielsweise
"Ticusil", erhältlich von GTE Wesgo, oder eine Standardle
gierung wie beispielsweise "Cusil", desgleichen erhältlich
von GTE Wesgo verwendet, um den Aufbau zusammenzulöten. Die
metallisierten Aluminiumnitridringe 12 können mittels einer
Beschichtung durch ein konventionelles Dünnschichtverfahren
unter Verwendung von Titan-Wolfram (TiW) und Gold, oder
anderer schwer schmelzbarer Metalle wie beispielsweise
Molybdän oder Mangan, metallisiert werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3, welche eine perspektivische
Sicht eines Querschnittsbereiches des Gehäuses 16 darstellt,
ist die ebene Basis 10 dargestellt, auf die die alternieren
den Schichten aus Aluminiumnitridringen 12 und nickelbe
schichteten Molybdänringen 17 aufgebaut sind. Die nickelbe
schichteten Molybdänlötfahnen 13, welche auf den nickelbe
schichteten Molybdänringen 14 ausgebildet oder integral mit
ihnen hergestellt sind, sind von Ebene zu Ebene versetzt
sichtbar, was das Herstellen der Verbindungen erleichtert.
Die oberste Schicht der Wand 11 des Gehäuses 16 ist der
Dichtungsring 14, welcher beispielsweise aus nickelbeschich
tetem Molybdän hergestellt ist.
Es kann daher festgestellt werden, daß eine neue und verbes
serte Verpackung beschrieben wurde, welche Hochstromkontak
tierungen aufweist. Die Verpackung kann im Dauerbetrieb pro
Leitung 100 Ampere Eingangsstrom aufnehmen, was eine erheb
liche Verbesserung gegenüber bekannten Hochstromverpackungs
aufbauten ist. Der Verpackungsaufbau erhöht die Stromleitfä
higkeit seiner Durchkontaktierungen, indem er keine Glas-zu-
Metall-Verbindungen verwendet. Die Verpackung erlaubt das
Führen von hohen Strömen durch die Verpackungswände. Die
Verpackung stellt Lötfahnen bereit, welche entlang des inne
ren und äußeren Umfangs der Wand angeordnet sein können, um
eine Verteilung des Stromes zu jedem beliebigen Punkt ent
lang der Wand zu erlauben. Die Verpackung verwendet seine
Wände zum Stromleiten, um so die Schaltkreisdichte zu erhö
hen. Die Verpackung verwendet Durchkontaktierungen entlang
ihres äußeren Umfangs, die als Rippen fungieren, um die
thermische Dissipation von den Leitern zu erhöhen.
Zusammenfassend kann also festgestellt werden:
Eine Hochstromdurchkontaktierungsverpackung weist eine Mehr
zahl von alternierenden Ringen auf, welche jeweils aus einem
thermisch leitenden Material und einem elektrisch leitenden
Material bestehen. Die thermisch leitenden Ringe beinhalten
ein thermisch leitendes, keramisches Material wie Aluminium
nitrid, während die elektrisch leitenden Ringe beispiels
weise ein Material wie Molybdän oder eines seiner Legierun
gen beinhalten. Die Verpackung besteht daher aus alternie
renden Ringen oder dünnen Lagen aus beispielsweise Alumini
umnitrid und Molybdän, welche zusammengesetzt oder geschich
tet sind, um eine Wand zu formen. Die geschichtete Wand wird
in einem einzelnen Schritt auf eine Grundplatte gelötet. Die
Molybdänringe wirken als Hochstromdurchkontaktierungen und
weisen an ihrem inneren und äußeren Umfang Lötfahnen auf,
welche für die Verbindung zwischen Einrichtungen innerhalb
des Gehäuses und externen Schaltkreisen zur Verfügung ste
hen. Die Aluminiumnitridringe stellen eine elektrische Iso
lation zwischen den Durchkontaktierungsringen bereit. Die
hohe thermische Leitfähigkeit des Molybdäns und des Alumini
umnitrids erlaubt eine exzellente thermische Dissipation von
der Verpackung. Eine Zwangskonvektionskühlung kann des wei
teren verwendet werden, um die Stromleitfähigkeit der Ver
packung zu erhöhen. Des weiteren sind Verfahren zum Herstel
len der Verpackung offenbart.
Abschließend wird darauf hingewiesen, daß die oben beschrie
bene Ausführungsform lediglich eine von vielen bestimmten
Ausführungsformen der Erfindung bezüglich ihrer vielfältigen
Anwendungsmöglichkeiten darstellt. Eine Vielzahl von weite
ren und verschiedenen Aufbauten kann auf einfache Art und
Weise gewählt werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung
zu verlassen.
Claims (26)
1. Eine Verpackung, welche Hochstromdurchkontaktierungen
aufweist, mit:
einer Basis, welche ein Material mit einem geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist; und
einer Vielzahl von alternierenden, thermisch und elek trisch leitenden Ringen, welche auf der Basis aufgebaut sind, um ein Gehäuse zu definieren, wobei
die elektrisch leitenden Ringe eine Mehrzahl von inter nen und externen Lötfahnen aufweisen, welche Hochstrom durchkontaktierungen definieren, wobei die thermisch leitenden Ringe eine elektrische Isolation zwischen den Durchkontaktierungen bereitstellen.
einer Basis, welche ein Material mit einem geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist; und
einer Vielzahl von alternierenden, thermisch und elek trisch leitenden Ringen, welche auf der Basis aufgebaut sind, um ein Gehäuse zu definieren, wobei
die elektrisch leitenden Ringe eine Mehrzahl von inter nen und externen Lötfahnen aufweisen, welche Hochstrom durchkontaktierungen definieren, wobei die thermisch leitenden Ringe eine elektrische Isolation zwischen den Durchkontaktierungen bereitstellen.
2. Die Verpackung nach Anspruch 1, worin die thermisch
leitenden Ringe ein thermisch leitendes, keramisches
Material aufweisen.
3. Die Verpackung nach Anspruch 2, worin das thermisch
leitende keramische Material Aluminiumnitrid und der
elektrisch leitende Ring Molybdän aufweist.
4. Die Verpackung nach Anspruch 3, worin die Molybdänringe
nickelbeschichtetes Molybdän aufweisen.
5. Die Verpackung nach Anspruch 1, worin die thermisch
leitenden Ringe aus einem thermisch leitenden metalli
schen Oxydmaterial bestehen.
6. Die Verpackung nach Anspruch 1, worin die Lötfahnen
entlang der Peripherie der nickelbeschichteten Molyb
dänringe aufgesetzt sind, so daß die aufgestapelte
Ringanordnung jeweilige Lötfahnen bei verschiedenen
relativen Orten bei verschiedenen Ebenen aufweist.
7. Die Verpackung nach Anspruch 1, welche des weiteren
einen Dichtungsring aufweist.
8. Die Verpackung nach Anspruch 7, worin der Dichtungsring
nickelbeschichtetes Molybdän aufweist.
9. Die Verpackung nach Anspruch 1, welche des weiteren
einen Deckel aufweist, der mit dem Dichtungsring
dichtend verbunden ist.
10. Die Verpackung nach Anspruch 1, worin die Ringe der
Verpackung zusammengelötet sind.
11. Die Verpackung nach Anspruch 1, worin die Verpackung
mit Nickel und Gold beschichtet ist.
12. Ein Gehäuse, welches Hochstromdurchkontaktierungen auf
weist, mit:
einer im wesentlichen ebenen keramischen Basis;
einer Mehrzahl von alternierenden elektrisch leitenden und isolierenden Ringen, welche eine relativ hohe ther mische Leitfähigkeit haben, wobei die Ringe auf die Basis aufgestapelt werden, um ein hohles Gehäuse zu definieren, die elektrisch leitenden Ringe eine Mehr zahl von internen und externen Lötfahnen aufweisen, welche die Hochstromdurchkontaktierungen definieren, die alternierend isolierenden Ringe eine elektrische Isolation zwischen den Durchkontaktierungen bereitstel len, die Lötfahnen entlang der Peripherie auf den Rin gen aufgesetzt sind, so daß der aufgestapelte Aufbau der Ringe für die Lötfahnen verschiedene Orte bei ver schiedenen relativen Positionen in verschiedenen Ebenen aufweist;
einem Dichtungsring, welcher aus elektrisch und ther misch leitendem Metall besteht; und
einem Deckel, welcher aus einem Metall mit hohem elek trischen Widerstand hergestellt ist.
einer im wesentlichen ebenen keramischen Basis;
einer Mehrzahl von alternierenden elektrisch leitenden und isolierenden Ringen, welche eine relativ hohe ther mische Leitfähigkeit haben, wobei die Ringe auf die Basis aufgestapelt werden, um ein hohles Gehäuse zu definieren, die elektrisch leitenden Ringe eine Mehr zahl von internen und externen Lötfahnen aufweisen, welche die Hochstromdurchkontaktierungen definieren, die alternierend isolierenden Ringe eine elektrische Isolation zwischen den Durchkontaktierungen bereitstel len, die Lötfahnen entlang der Peripherie auf den Rin gen aufgesetzt sind, so daß der aufgestapelte Aufbau der Ringe für die Lötfahnen verschiedene Orte bei ver schiedenen relativen Positionen in verschiedenen Ebenen aufweist;
einem Dichtungsring, welcher aus elektrisch und ther misch leitendem Metall besteht; und
einem Deckel, welcher aus einem Metall mit hohem elek trischen Widerstand hergestellt ist.
13. Eine Verpackung, welche Hochstromdurchkontaktierungen
aufweist, mit:
einer im wesentlichen ebenen Metallbasis mit geringer thermischer Expansion; und
einer Mehrzahl von alternierenden Aluminiumnitridringen und nickelbeschichteten Molybdänringen, wobei
die nickelbeschichteten Molybdänringe eine Mehrzahl von internen Lötfahnen und eine Mehrzahl von externen Löt fahnen aufweisen, um Hochstromdurchkontaktierungen zu definieren, wobei
die Lötfahnen entlang der Peripherie der nickelbe schichteten Molybdänringe aufgesetzt sind, so daß der aufgestapelte Aufbau der Ringe die jeweiligen Lötfahnen bei verschiedenen relativen Orten in verschiedenen Ebe nen aufweist, wobei
die Aluminiumnitridringe eine elektrische Isolierung zwischen den Durchkontaktierungen bereitstellen und die alternierenden Ringe auf die Basis aufgesetzt werden, um ein hohles Gehäuse für Mikroelektronik zu definie ren.
einer im wesentlichen ebenen Metallbasis mit geringer thermischer Expansion; und
einer Mehrzahl von alternierenden Aluminiumnitridringen und nickelbeschichteten Molybdänringen, wobei
die nickelbeschichteten Molybdänringe eine Mehrzahl von internen Lötfahnen und eine Mehrzahl von externen Löt fahnen aufweisen, um Hochstromdurchkontaktierungen zu definieren, wobei
die Lötfahnen entlang der Peripherie der nickelbe schichteten Molybdänringe aufgesetzt sind, so daß der aufgestapelte Aufbau der Ringe die jeweiligen Lötfahnen bei verschiedenen relativen Orten in verschiedenen Ebe nen aufweist, wobei
die Aluminiumnitridringe eine elektrische Isolierung zwischen den Durchkontaktierungen bereitstellen und die alternierenden Ringe auf die Basis aufgesetzt werden, um ein hohles Gehäuse für Mikroelektronik zu definie ren.
14. Ein Gehäuse, welches Hochstromdurchkontaktierungen auf
weist, mit:
einer Basis, welche ein Material mit einem geringen thermischen Expansionskoeffizienten aufweist; und
einer Mehrzahl von alternierenden Aluminiumnitrid- und nickelbeschichteten Molybdänringen, welche auf die Basis aufgestapelt werden, um ein Gehäuse zu definie ren, wobei
die nickelbeschichteten Molybdänringe eine Mehrzahl von internen und externen Lötfahnen aufweisen, welche Hoch stromkontaktierungen definieren, und die Alumini umnitridringe eine elektrische Isolation zwischen den Durchkontaktierungen bereitstellen.
einer Basis, welche ein Material mit einem geringen thermischen Expansionskoeffizienten aufweist; und
einer Mehrzahl von alternierenden Aluminiumnitrid- und nickelbeschichteten Molybdänringen, welche auf die Basis aufgestapelt werden, um ein Gehäuse zu definie ren, wobei
die nickelbeschichteten Molybdänringe eine Mehrzahl von internen und externen Lötfahnen aufweisen, welche Hoch stromkontaktierungen definieren, und die Alumini umnitridringe eine elektrische Isolation zwischen den Durchkontaktierungen bereitstellen.
15. Die Verpackung nach Anspruch 14, worin die Lötfahnen
entlang der Peripherie der nickelbeschichteten Molyb
dänringe aufgesetzt sind, so daß der aufgestapelte Auf
bau der Ringe die jeweiligen Lötfahnen bei verschie
denen relativen Orten bei verschiedenen Ebenen auf
weist.
16. Die Verpackung nach Anspruch 14, welche des weiteren
einen Dichtungsring aufweist.
17. Die Verpackung nach Anspruch 16, worin der Dichtungs
ring nickelbeschichtetes Molybdän aufweist.
18. Die Verpackung nach Anspruch 14, welche des weiteren
einen Deckel aufweist, der mit dem Dichtungsring
dichtend verbunden ist.
19. Die Verpackung nach Anspruch 14, worin die Ringe der
Verpackung zusammengelötet sind.
20. Die Verpackung nach Anspruch 14, worin die Verpackung
mit Nickel und Gold beschichtet ist.
21. Ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses, welches
Hochstromdurchkontaktierungen aufweist, wobei das Ver
fahren die Schritte beinhaltet:
Anordnen eines thermisch leitenden Ringes auf einer Basis;
Anordnen eines elektrisch leitenden Ringes auf dem thermisch leitenden Ring;
Aufeinanderstapeln von zusätzlichen thermisch leitenden und elektrisch leitenden Ringen, bis ein gewünschtes Gehäuse entstanden ist.
Anordnen eines thermisch leitenden Ringes auf einer Basis;
Anordnen eines elektrisch leitenden Ringes auf dem thermisch leitenden Ring;
Aufeinanderstapeln von zusätzlichen thermisch leitenden und elektrisch leitenden Ringen, bis ein gewünschtes Gehäuse entstanden ist.
22. Das Verfahren nach Anspruch 21, welches des weiteren
die Schritte beinhaltet:
Anordnen eines Dichtungsringes auf dem obersten der thermisch leitenden Ringe;
Anordnen eines Deckels auf dem Dichtungsring;
Verlöten des so geformten Gehäuses; und
Beschichten des Gehäuses mit einer Kombination aus Nickel und Gold.
Anordnen eines Dichtungsringes auf dem obersten der thermisch leitenden Ringe;
Anordnen eines Deckels auf dem Dichtungsring;
Verlöten des so geformten Gehäuses; und
Beschichten des Gehäuses mit einer Kombination aus Nickel und Gold.
23. Das Verfahren nach Anspruch 21, worin der Schritt des
Anordnens des thermisch leitenden Ringes auf einer
Basis den Schritt des Anordnens eines Aluminiumni
tridringes auf der Basis umfaßt.
24. Das Verfahren nach Anspruch 21, worin der Schritt des
Anordnens des elektrisch leitenden Ringes auf dem ther
misch leitenden Ring den Schritt des Anordnens eines
Aluminiumnitridringes auf dem thermisch leitenden Ring
umfaßt.
25. Ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses, welches
Hochstromdurchkontaktierungen aufweist, wobei das Ver
fahren die Schritte beinhaltet:
Anordnen eines Aluminiumnitridringes auf einer Basis;
Anordnen eines Ringes aus nickelbeschichtetem Molybdän auf den Ring aus Aluminiumnitrid;
Anordnen von zusätzlichen Ringen aus Aluminiumnitrid und nickelbeschichtetem Molybdän aufeinander solange, bis eine gewünschte Gehäusewandhöhe erreicht ist;
Anordnen eines Dichtungsringes auf dem letzten Ring aus Aluminiumnitrid;
Anordnen eines Kovar-Deckels auf dem Dichtungsring;
Verlöten des so gebildeten Gehäuses; und
Beschichten des Gehäuses mit einer Kombination aus Gold und Nickel.
Anordnen eines Aluminiumnitridringes auf einer Basis;
Anordnen eines Ringes aus nickelbeschichtetem Molybdän auf den Ring aus Aluminiumnitrid;
Anordnen von zusätzlichen Ringen aus Aluminiumnitrid und nickelbeschichtetem Molybdän aufeinander solange, bis eine gewünschte Gehäusewandhöhe erreicht ist;
Anordnen eines Dichtungsringes auf dem letzten Ring aus Aluminiumnitrid;
Anordnen eines Kovar-Deckels auf dem Dichtungsring;
Verlöten des so gebildeten Gehäuses; und
Beschichten des Gehäuses mit einer Kombination aus Gold und Nickel.
26. Ein Verfahren zum Aufbauen eines Gehäuses, welches
Hochstromdurchkontaktierungen aufweist, wobei das Ver
fahren die Schritte beinhaltet:
Anordnen eines Aluminiumnitridringes auf einer im wesentlichen ebenen Basis;
Alternierendes Anordnen von drei Ringen aus zuvor mit Nickel beschichtetem Molybdän und drei Ringen aus Alu miniumnitrid, beginnend mit dem Ring aus zuvor mit Nickel beschichtetem Molybdän;
Anordnen eines Dichtungsringes, der aus dem zuvor mit Nickel beschichteten Molybdän hergestellt ist, auf der gesamten Struktur;
Dichtendes Verbinden eines Kovardeckels mit dem Dich tungsring;
Verlöten der Struktur; und
Beschichten des Gehäuses mit einer Kombination aus Gold und Nickel.
Anordnen eines Aluminiumnitridringes auf einer im wesentlichen ebenen Basis;
Alternierendes Anordnen von drei Ringen aus zuvor mit Nickel beschichtetem Molybdän und drei Ringen aus Alu miniumnitrid, beginnend mit dem Ring aus zuvor mit Nickel beschichtetem Molybdän;
Anordnen eines Dichtungsringes, der aus dem zuvor mit Nickel beschichteten Molybdän hergestellt ist, auf der gesamten Struktur;
Dichtendes Verbinden eines Kovardeckels mit dem Dich tungsring;
Verlöten der Struktur; und
Beschichten des Gehäuses mit einer Kombination aus Gold und Nickel.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/424,414 US5008492A (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | High current feedthrough package |
Publications (2)
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