FR2528619A1 - Contacts metallurgiques dans des condensateurs ceramiques encapsules dans le verre scelles hermetiquement - Google Patents
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Abstract
CONDENSATEUR CERAMIQUE MONOLITHIQUE EST ENCAPSULE DANS LE VERRE SCELLE HERMETIQUEMENT PERFECTIONNE; DANS CE VERRE EST EFFECTUEE PAR BRASAGE UNE LIAISON METALLURGIQUE ENTRE LA CONNEXION DU CONDENSATEUR ET LE CAPUCHON TERMINAL DE CES CONDUCTEURS. APPLICATION : FABRICATION DE CONDENSATEURS.
Description
"Contacts métallurgiques dans des condensateurs cérami-
ques encapsulés dans le verre scellés hermétiquement" La présente invention concerne des condensateurs céramiques encapsulés dans le verre scellés hermétiquement miniatures et est plus en particulier relative à la formation d'une soudure métallurgique entre l'extrémité de condensateur et le
capuchon terminal.
La construction d'un condensateur céramique encapsulé dans le verre scellé hermétiquement a été discutée dans un article intitulé "l Hermetic Glass Encapsulated Capacitors", by W Love III et M Rosenberg, publié dans le Proceedings of the IEEE 27th Electronic Components Conference, 1977, pages 387 à 390 Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 458 783 provenant du même Mr Rosenberg décrit le condensateur scellé hermétiquement, dont la réalisation a été discutée dans l'article cité ci-dessus Conformément à ce brevet, un condensateur céramique monolithique miniature présente
des connexions de bord opposées recouvertes d'argent.
Ces bords se situent entre et sont délimités par des surfaces métalliques d'extrémités élargies de conducteurs pour le condensateur Une douille en verre entoure le condensateur et les extrémités élargies, et un scellement verre-métal est réalisé entre la douille et les
extrémités élargies, d'une façon directe ou par l'inter-
médiaire de perles en verre sur de telles extrémités.
Des surfaces de contact de cuivre et d'argent sont reliées
entre elles par jonction thermique Les surfaces conduc-
trices de contact dans cette structure sont fixées -2- ensemble d'une façon physique et conductrice En réalité, ces surfaces de métal de contact sont fixées
l'une à l'autre par une soudure de diffusion, c'est-à-
dire une soudure formée par les deux métaux et sans
o 5 l'utilisation de flux ou de soudure.
Beaucoup de sociétés réalisent couramment des condensateurs céramiques encapsulés dans le verre scellés hermétiquement utilisant des variantes des révelations mentionnées ci-dessus Ces unités disponibles dans le commerce contiennent en majeure partie des condensateurs miniatures se terminant en argent, qui sont scellés hermétiquement dans une douille en verre
entre des capuchons terminaux de Dumet à environ 750 OC.
Ces condensateurs présentent une fiabilité extrêmement
élevée, notamment pour l'utilisation dans des applica-
tions soumises aux chocs, aux vibrations et aux tempé-
ratuoes extrêmes L'emballage encapsulé dans le verre scellé hermétiquement était destiné de façon spécifique
à ces conditions.
Toutefois, le taux de défauts courant est légèrement supérieur à celui qui est désirable et avec certaines dimensions, il peut s'élever à 33 parties par million Des normes de contrôle de qualité habituelles requièrent une fiabilité qui dépasse cette valeur, notamment un taux de défauts inférieur à 10 parties par million La cause des défauts provient d'un défaut de réaliser la liaison requise ou le contact stable entre la connexion en argent et le capuchon terminal de Dumet pendant le processus de fabrication La liaison une fois réalisée, le taux de défauts s'approchera de 0 Des analyses récentes de défauts de dispositif révèlent -3- qu'après quelques cycles de température, le contact entre les connexions en argent et le capuchon terminal de Dumet devient intermittent et que cette tendance est présente dès le début dans les unités en défaut Après un examen poursuivi, il est évident,en corid 4 rant les pçrss:ics les températures et S matériaux,qu'aucune liaison ou soudure ne se forme, contrairement à la situation dans les techniques connues Il est évident que le contact entre le capuchon terminal de Dumet et la connexion en argent du condensateur miniature est en réalité un
simple contact à pression qui risque de devenir inter-
mittent après quelques cycles de température.
La présente invention est destinée à
améliorer le contact entre les condensateurs de l'embal-
lage en verre et les connexions sur le condensateur dans l'emballage Pour résoudre les problèmes qui se produisent,
une liaison métallurgique entre la connexion du conden-
sateur et le capuchon terminal serait une solution désirable La présente invention vise à trois méthodes
pour réaliser une telle liaison métallurgique.
Une autre méthode connue pour réaliser une liaison métallurgique entre la connexion terminale d'une résistance et le conducteur élargi de son emballage en verre scellé hermétiquement a été décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 117 589, dans lequel il s'agit surtout de la production de l'emballage pour
une résistance de haute fidélité Alors que les reven-
dications ne sont pas limitées aux résistances, les méthodes, matériaux et températures décrits indiquent tous que cette méthode ne peut pas être appliquée pour la fabrication de condensateurs encapsulés dans le
verre scellé hermétiquement.
La présente invention concerne des contacts améliorés dans des condensateurs céramiques encapsulés dans le verre scellé hermétiquement, et en particulier, -4- la formation d'une liaison métallurgique entre les connexions du condensateur et les capuchons terminaux
de ces conducteurs Les condensateurs réalisés confor-
mément à la présente invention sont réalisés essentielle-
ment conformément à la méthode connue, à l'exception de la formation d'une liaison métallurgique entre la connexion du condensateur et le capuchon terminal de
Dumet du conducteur La base du dispositif est un conden-
sateur céramique multicouche rectangulaire miniature étalon Dans le présent état de la technique, de l'argent ou de l'argent fritté est utilisé généralement pour terminer le condensateur Des conducteurs soudés par refoulement présentant des capuchons terminaux élargis sont attachés aux extrémités de la puce Le capuchon terminal, qui est en contact avec la connexion en argent, est constitué par un noyau en fer nickel cuivré recouvert
d'un recouvrement en oxyde-borate (perle de Dumet).
Conformément à la technique connue, lorsque la perle est décalée, il y a une bavure de cuivre à l'extrémité de la perle Ce cuivre est en contact avec la connexion en argent et, comme on l'a déjà dit, il s'est formé quelque genre de liaison Un fil conducteur est soudé à l'extrémité opposée de la perle Le tube en verre utilisé pour le scellement du condensateur miniature est un-verre doux La présente invention vise à, un perfectionnement, dans lequel est réalisée une liaison métallurgique entre la connexion du condensateur
miniature et le capuchon terminal de Dumet.
Dans la première réalisation, qui est
préférentielle, les connexions en argent d'un condensa-
teur miniature monolithique standard sont recouvertes de nickel, soit par un procédé dit électroless soit par dépôt électrolytique Les connexions nickelées sont ensuite recouvertes d'un alliage de brasage, comme un mélange d'indium, de cuivre et d'argent (In-Cu-Ag) A ce moment, le processus standard recommence Le condensateur miniature monolithique encapsulé dans le verre scellé hermétiquement est ensuite réalisé conformément à l'article mentionné ci-dessus Lorsqu'au cours du o processus, l'emballage est chauffé à 710 C, il se produit le brasage Une liaison métallurgique brasée est ainsi formée entre la connexion de condensateur et
le capuchon terminal de Dumet Cette réalisation préfé-
rentielle ne requiert aucune variation en gabarits,
fours, températures de scellement, atmosphère ou verres.
Dans la deuxième réalisation, un condensateur miniature monolithique non muni d'une connexion reçoit une connexion pulvérisée de titane, suivie d'un
recouvrement appliqué par pulvérisation de nickel.
Cette connexion de titane-nickel est ensuite recouverte d'un alliage de brasage d'indium, de cuivre et d'argent, et le processus de scellement normal recommence D'une façon alternative, l'alliage de brasure peut être
appliqué par pulvérisation dans cette réalisation.
Dans la troisième réalisation, un condensa-
teur miniature monolithique non muni de connexions est muni par pulvérisation d'une connexion en titane et d'un recouvrement en nickel sur le titane Une brasure eutectique de cuivre-argent est ensuite appliquée par pulvérisation sur les connexions de titane-nickel La douille en verre utilisée dans le processus habituel doit être remplacée par un verre à point de fusion plus élevé du fait que la température de scellement augmente à 800 C Avec ces changements, le processus connu peut être suivi, le brasage se produisant à environ 8000 C. Dans toutes ces trois variations, la liaison -6 - métallurgique formée entre le condensateur et la connexion et le capuchon terminal Dumet est une liaison
plus forte que celle réalisée selon le procédé connu.
Trois variations de l'invention seront décrites dans les exemples suivants et dans les dessins dans lesquels: La Figure 1 est une coupe longitudinale de
la réalisation préférentielle de la présente invention.
La figure 2 est une coupe longitudinale d'une
première réalisation alternative de la présente invention.
La figure 3 est une coupe longitudinale d'une
seconde réalisation alternative de la présen Ie invention.
Les figures 1, 2 et 3 représentent un condensateur miniature céramique 10, qui présente des
recouvrements métalliques 12 14 recouvrant ses extré-
mités ou bords opposés Comme il est connu de l'état de la technique, des électrodes métalliques respectives noyées dans le corps miniature 10 s'étendent vers les extrémités opposées du corps o leur contact conducteur est assuré par les recouvrements à ces extrémités Sur
la figure 1, les recouvrements 12, 14 sont en argent.
Comme le représentent les figures, qui illustrent des condensateurs miniatures céramiques encapsulés dans le verre scellés hermétiquement, les condensateurs 10 sont introduites dans des douilles en verre 16 Dans les extrémités de la douille 16 s'étendent des têtes ou capuchons terminaux élargis 18, 20 des conducteurs respectifs 22, 24, les faces intérieures de tels capuchons terminaux 18, 20 étant tout proches des surfaces des recouvrements de connexion terminaux 12, 14 Les conducteurs sont formés de façon que les capuchons terminaux 18, 20 soient d'un matériau, par exemple un alliage nickel-fer, connu dans la technique 2 z 28619 -7- comme Dumet, auquel sont fixés par brasage ou soudage des fils en acier recouverts de cuivre Toutefois, les capuchons terminaux peuvent être au besoin en un alliage métallique simple Les capuchons terminaux 18, 20 présentent de préférence des faces intérieures recouvertes d'un film mince en métal présentant un
point de fusion plus bas, comme le cuivre ou l'aluminium.
Selon une variation connue, ces têtes sont normalement un bouchon en fernickel cuivré et les fils conducteurs
sont habituellement un fil en acier recouvert de cuivre.
Jusqu'ici la description est celle d'un
condensateur encapsulé dans le verre scellé hermétique-
ment conventionnel Avec les parties assemblées comme décrites, une force de compression est appliquée aux extrémités extérieures des têtes 18, 20, alors que l'ensemble est soumis à des températures suffisamment élevées ( 7100 C) dans une atmosphère inerte, normalement de l'hydrogène, afin de former un scellement entre les surfaces conjuguées des têtes 18, 20 et la douille en verre 16 et pour réunir les connexions terminales de contact en argent et les surfaces de cuivre des capuchons terminaux ainsi, l'ensemble étant ensuite refroidi pour former un condensateur monolithique encapsulé dans le verre scellé hermétiquement, dans lequel les surfaces de contact sont fixées les unes aux autres d'une façon physique, conductrice et ne peuvent pas être séparées
par de fortes vibrations.
La littérature mentionne que le contact entre les recouvrements en argent 12, 14 et les capuchons
terminaux 18, 20 est une soudure de diffusion, c'est-à-
dire une soudure formée par deux métaux sans l'utilisa-
tion de flux ou de soudure pour les surfaces de contact.
D'aure part, dans a littérature, on lit que sous l'influence -8- de pression et de chaleur, le cuivre sur la surface des bouchons de conducteur 18, 20 diffuse dans les connexions
en argent 12, 14 de la puce et constitue un joint brasé.
Des examens détaillés d'unités disponibles dans le commerce construites conformément à l'art de la technique révèlent qu'en réalité, il n'y a pas de vraie soudure
entre les connexions 12, 14 et les bouchons 18, 20.
D'autres examens détaillés indiquent qu'il n'y a en pratique pas de migration du cuivre dans les connexions 1 Q d'argent Etant donné les températures et pressions-en question, ces examens ont pour conclusion qu'une vraie soudure ou brasure n'est pas possible Toutefois, un contact de pression est réalisé dans la plupart des cas Les défauts rencontrés bien que le taux de défauts soit très bon pour un produit à haute fiabilité sont dus en premier lieu à l'absence d'un contact stable entre les bouchons des conducteurs ou des capuchons
terminaux 18, 20 et les connexions d'argent 12, 14.
Lorsqu'on admet que la technique connoe n'utilise en réalité qu'un contact de pression et pour perfectionner le taux de défauts reconnu comme faible, la présente invention vise à un brasage des capuchons terminaux 18,
aux connexions 12, 14 pour assurer le contact élec-
trique et pour réduire au minimum le taux de défauts.
La première réalisation illustrée sur la figure 1 utilise le condensateur miniature monolithique usuel 10 présentant des connexions en argent fritté 12, 14 Les connexions d'argent 12, 14 sont recouvertes de nickel, soit par un processus dit électroless ou un processus électrolytique, pour réaliser un recouvrement mince de nickel 26, 28 qui recouvre complètement les connexions d'argent 12, 14 Le recouvrement de nickel 26, 28 est ensuite recouvert d'un alliage de brasure -9 d'indium, cuivre et argent sur chaque connexion Les recouvrements en alliage de brasure 30, 32 sont positionnés de façon à délimiter les capuchons terminaux Dumet 18, 20 A ce point, le scellement de l'unité est effectué par l'utilisation du processus connu décrit dans la littérature citée ci-dessus Lorsque la température atteint 7100 C, il se produit le brasage et un joint métallurgique est réalisé entre les capuchons terminaux de Dumet 18, 20 et les connexions nickelées 12, 14 du condensateur miniature monolithique Ainsi, une liaison métallurgique stable est obtenue Cette réalisation offre l'avantage de ne requérir aucun changement dans le processus de réalisation, dans les gabarits, dans le four, dans le verre et dans la
température et la pression atmosphérique utilisés.
Les seules variations requises sont le recouvrement de nickel des connexions en argent et le recouvrement de
celles-ci d'un alliage de brasure.
La figure 2 illustre une deuxième réalisation de l'invention dans laquelle les connexions en argent ne sont pas utilisées sur le condensateur monolithique miniature Dans la réalisation de la figure 2, un condensateur miniature monolithique standard est muni de connexions par pulvérisation de recouvrement de titane 11, 13 sur des extrémités opposées du condensateur miniature Les recouvrements en titane 11, 13 sont ensuite appliqués par pulvérisation avec un recouvrement en nickel 15, 17 Le procédé de fabrication de cette réalisation est alors le même que celui de la réalisation préférée Les recouvrements en nickel 15, 17 sont recouverts d'un alliage de brasure d'indium, cuivre et argent et le processus normal de la réalisation se poursuit Cette réalisation présente plusieurs des mêmes - avantages de la première réalisation, abstraction faite des étapes de pulvérisation D'une façon alternative, l'alliage de brasure d'indium, cuivre et argent peut
également être appliqué par pulvérisation.
La troisième réalisation de la présente invention est illustrée sur la figure 3 Dans cette réalisation, les connexions de condensateur 2, 44 sont des recouvrements pulvérisés de titane, qui sont ensuite recouverts de recouvrements pulvérisés 46, 48 de nickel Dans cette réalisation, une brasure eutectique d'argent-cuivre est appliquée par pulvérisation sur le nickel afin de former des recouvrements 48, 50 Pour cette réalisation, la douille en verre 52 est remplacée par un verre à point de fusion plus élevé De plus, la température de scellement augmente à 8000 C Tous les autres processus dans le procédé de fabrication du
condensateur restent les mêmes.
Les tableaux suivants mentionnent les résul-
tats d'examen obtenus avec des condensateurs miniatures
monolithiques encapsulés dans le verre scellé hermé-
tiquement conventionnels réalisés conformément à
la méthode connue est présentant plusieurs réalisations.
Le tableau 1 mentionne les résultats de condensateurs encapsulés dans le verre scellés hermétiquement conventionnels Ce qui est notable dans ces résultats d'examen c'est le faible facteur de dissipation-et le fait que deux des douze condensateurs examinés prsetartdes dhi 1 latcoe Xs 300 cycles de température Le tableau 2 mentionne les résultats d'examen réalisés avec des condensateurs fabriqués conformément à la deuxième réalisation décrite, les condensateurs miniatures monolithiques étant munis de connexions par pulvérisation de titane suivie d'une pulvérisation de nickel Ces
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résultats d'examen montrent un facteur dedissipation plus élevé après pulvérisation qui augmente ensuite après scellement et brasage Toutefois, le facteur de dissipation se situe entre des limites acceptables et aucun des 48 condensateurs ne faisait défaut après
300 cycles de température.
Les tableaux 3 (a) et 3 (b) mentionnent les résultats d'essais de 48 condensateurs cuivrés à l'aide du procédé électroless et 48 condensateurs cuivrés par voie électrolytique, réalisés conformément à la forme de réalisation préférentielle décrite Le facteur de dissipation de tous ces condensateurs est assez élevé, comparativement aux condensateurs conventionnels di SP Onibles dans le commerce Toutefois, le facteur de dissipation (PD) est acceptable selon
les normes militaires applicables Aucun des condensa-
teurs recouverts ne présentait de défaut après un cycle
de température.
TABLEAU 1
Ce 3 a Taleau I concerne des condensateurs conventionnels encapsulés dans le verre, soumis à des cycles de température entre 2100 C et 30 C (T = 180 C) chauffés pendant 20 minutes et refroidis pendant 20 minutes Les valeurs sont des moyennes I de 12 échantillons Un condensateur présentait des défaillances après 100 cycles et un deuxième condensateur présentait des défaillances après 300 cycles par suite d'un i facteur de dissipation élevé Les mesures furent effectuées à 1 k Hz et sous
la tension appliquée donnée.
Co cs comme reçu après 100 cycles après 300 cycles à 1 V à 1 V à 50 m V 1 V à 50 m V capacité FD(%) capacité FD(%) capacité FD(%) capacité FD(%) capacité FD(%) (n F) (n F) (n F) (n F) (nr F) 122 3 O 7 134 8 1 1 127 6 o 6 134 5 0 9 126 9 O 6
TABLEAU 2
Des condensateurs du tableau ci-dessus furent de 2 500 X Ti et de 7 500 R Ni (Le facteur de
tion est d'environ O 6 %.
munis de connexions par pulvérisation
dissipation à 50 m V après pulvérisa-
après après brasage (après après 100 cycles après 300 cycles pulvérisation 3 jours) 1 V A 1 V à 50 m V à 50 m V à 50 m V
,,,,, _,
capacité FD(%) capacité FD(%) capacité FD(%) capacité FD(%) capacité FD(%) (n F) (n F) (n F) (n F) (n P)
4 1 2 128 9 2 7 121 3 1 6 125 2 1 6 125 5 1 6
137 6 1 2 124 6 3 2 116 4 2 0 117 8 2 0 118 4 2 1
158 6 1 3 115 7 3 9 108 2 2 7 108 7 2 8 110 2 2 8
179 1 1 4 134 3 3 9 126 5 2 8 126 7 2 8 129 0 2 8
161 7 1 2 126 8 2 6 120 7 1 8 121 0 1 8 122 7 1 8
141 8 1 2 114 8 5 3 107 9 4 O 108 4 4 1 108 8 4 2
149 3 1 1 114 7 5 1 114 7 4 1 107 8 4 4 108 6 4 4
ro) 0 J as I
TABLEAU 3 (a)
Dans les deux échantillons 83 et 84 1 condensateur présentait un facteur de
dissipation élevé et n'était pas compris dans la moyenne de charge.
m L'échantillon 86 fut maintenue à la température environ 4 fois plus longtemps que
la durée normale et n'était pas comprise dans la moyenne totale.
ro co échantillon avant après scellement après 100 cycles après 300 cycles scellement s e en après 1 jour après 3 jours apres 3 jours après 3 jours capacité FD(%) capacité FD(%)capacité FD(%) capacité FD(M) capacit 6 FD(%) (n F) (n F) (n F) (n F) (n)F)
79 131 1 0 7 112 1 1 9 102 7 1 6 111 3 1 8 108 3 1 7
119 3 0 7 114 6 2 O 104 2 1 4 111 8 1 6 108 5 1 4
81 127 4 0 7 113 0 1 8 116 7 1 7 116 6 1 6
82 130 4 0 5 112 7 1 9 116 1 1 8 115 7 1 7
83 134 5 O 6 125 2 2 5 115 8 1 9 117 9 1 7 119 2 1 7
84 131 2 O 6 119 9 1 6 112 6 1 6 117 4 1 8 117 9 1 8
136 8 O 6 121 8 1 6 112 8 1 5 119 O 1 6 119 1 1 6
86 130 0 0 5 126 8 2 7 111 3 2 2 115 5 2 4 112 1 2 1
Tot Avg 130 1 O 6 110 6 1 7 115 7 1 7 114 7 1 7 I I-
TABLEAU 3 (b)
ro (i, o' noà I échantillon avant après scellement après 100 cycles après 300 cycles scellement après 1 jour après 2 jours après 3 jours après 3 jours capacité FD(% capacité FD(%)capacitn FD(% capacité FD(%) capacité FD(%) (n F) (n F) (n F) (n F) (n F)
71 124 1 0 5 113 0 1 1 120 0 1 4 113 2 1 2
72 132 8 0 8 117 7 1 1 123 4 1 3 121 1 1 2
73 126 7 O 7 114 8 1 4 117 8 1 4 116 7 1 3
74 X 131 4 O 6 114 1 1 8 105 8 1 6 108 7 1 7 106 8 1 6
125 8 0 7 119 2 1 2 108 9 1 1 114 8 1 2 115 9 1 2
76 126 9 0 7 120 0 1 4 108 8 1 3 112 5 1 3 113 5 1 4
77 127 8 0 7 131 0 1 5 118 4 1 3 121 2 1 3 121 4 1 4
78 129 6 O 6 124 5 1 7 111 0 1 5 115 2 1 6 115 8 1 5
totalyenne 128 1 O 7 112 3 1 3 116 7 1 4 115 6 1 4 totale 16- X L'échantillon 74 fut maintenue à la température pendant une durée égale à environ 2 fois la durée normale.
Tableau ( 3) Sommaire des résultats de condensateurs
multi-couches brasés dans une encapsulation en verre et cycles de température subséquents Les résultats furent obtenus avec 48 condensateurs élêctroless et 48 condensateurs électrolytiques nickelés Chaque charge contient 6 condensateurs Les résultats
mentionnés sont la moyenne de six mesures La tempéra-
ture de brasage et de scellement est de 703 C pendant environ 3 minutes L'alliage de brasure utilisé était
WESGO Incusil (Ag 61 5 %, Cu 24 %, In 14,5 %) 400 mesh.
Les douilles en verre et les bouchons de Dumet sont du même genre que celui utilisé avec des condensateurs conventionnels Les condensateurs furent soumis à des températures entre 2100 C et 300 C (T = 1800 C) Le chauffage étant maintenu pendant 20 minutes et le refroidissement également pendant 20 minutes Les mesures électriques furent effectuées à 1 k Hz et sous une tension appliquée de 50 m V. Les condensateurs réalisé conformément à
la présente invention fournissent un contact métallur-
gique perfectionné dans des condensateurs miniatures
monolithiques encapsulés dans le verre scellés hermé-
tiquement au lieu d'un simple contact de pression, qui prédomine dans les unités disponibles dans le commerce selon l'état de la technique et qui risque de devenir
intermittent après quelques cycles de température.
Ces condensateurs présentent une liaison métallurgique entre la connexion de condensateur et le capuchon
terminal De plus, deux des trois réalisations présen-
tées peuvent être réalisées avec la même gamme de 17 - températures et atmosphère comme utilisées couramment dans le commerce et peuvent utiliser les douilles de verre disponibles actuellement dans le commerce La troisième réalisation requiert l'utilisation d'un verre doux différent présentant le même coefficient de dilatation thermique mais une température de ramolissement plus élevée Toutefois, ce verre, qui est connu comme verre à bouteille, est également facilement disponibs La différence importante par rapport aux présents 'condensateurs encapsulés dans le verre scellés hermétiquement disponible dans le commerce consiste dans l'application'de techniques de soudure céramique-métal afin d'améliorer la fiabilité dans des conditions thermiques extrêmes La méthode de liaison métallurgique du capuchon terminal de Dumet au condensateur céramique n'est pas décrite dans la
technique connue.
_ 18 -
Claims (6)
1 Ensemble de condensateurs encapsulés dans le verre scellés hermétiquement perfectionnés comprenant un condensateur miniature céramique monolithique présentant des connexions terminales conductrices,
une paire de conducteurs métalliques flexibles présen-
tant chacun des capuchons terminaux inflexibles élargis, dont une face terminale se situe dans la proximité d'une connexion terminale conductrice respective dudit condensateur, lesdites extrémités de composants proches et.les capuchons terminaux étant de même matériau, une douille en verre entourant ledit composant et des capuchons terminaux avec un contact verre-métal physique direct entre ladite douille et la surface latérale desdits capuchons terminaux, lesdits verres de contact physique et surfaces métalliques étant positinnés de façon à être scellés hermétiquement, caractérisé en ce que le condensateur comprend au moins un recouvrement métallique additionnel sur lesdites extrémités dudit composant, lesdits recouvrements métalliques additionnels étant sélectionnés de façon à réaliser un brasage entre lesdites connexions et lesdits capuchons terminaux lorsque ledit ensemble est
scellé thermiquement.
2 Condensateur selon la revendication 1, dans lequel lesdites connexions terminales dudit composant sont en argent, ledit recouvrement métallique additionnel est un recouvrement en nickel sur ledit argent et ledit recouvrement en nickel est recouvert d'un alliage de
brasure d'indium, de cuivre et d'argent.
3 Condensateur selon la revendication 2, dans lequel ledit recouvrement de nickel est appliqué à
l'aide d'un processus électroless.
252 P 3619
19 - 4 Condensateur selon la revendication 2, dans lequel ledit recouvrement de nickel est appliqué par
voie électrolytique.
Condensateur selon la revendication 2, dans lequel ledit recouvrement de nickel est appliqué par pulvérisation. 6 Condensateur selon la revendication 1, dans lequel un premier recouvrement appliqué sur ladite extrémité de connexion est en nickel et un second recouvrement est en un alliage de brasure d'indium,
de cuivre et d'argent.
7 Condensateur selon la revendication 6, dans lequel ledit indium, cuivre et l'argent est appliqué
par pulvérisation sur ledit recouvrement de nickel.
8 Condensateur selon la revendication 1, dans
lequel lesdites connexions terminales sont un recouvre-
ment appliqué par pulvérisation de titane, ledit recouvrement métallique additionnel est un recouvrement de nickel appliqué par pulvérisation, ledit alliage
de brasure est un recouvrement appliqué par pulvérisa-
tion d'un alliage eutectique de cuivre-argent et ladite
douille en verre est réalisée en verre à bouteille.
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Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4678890A (en) * | 1986-05-09 | 1987-07-07 | North American Philips Corporation | Hermetically sealed metal film resistor |
JPS62293707A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-21 | 株式会社村田製作所 | キャップ付き電子部品 |
JPS63284318A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-21 | Mitani Sekisan Kk | 高強度pcパイル |
DE3900787A1 (de) * | 1989-01-12 | 1990-07-19 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung eines keramischen elektrischen bauelementes |
US5032692A (en) * | 1989-05-09 | 1991-07-16 | Avx Corporation | Process for manufactoring hermetic high temperature filter packages and the products produced thereby |
EP0761015B1 (fr) * | 1995-03-20 | 2000-01-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dispositif a semi-conducteur du type scelle sous verre, comprenant un corps semi-conducteur relie a des blocs au moyen d'une couche de liaison en argent et aluminium |
US6534346B2 (en) * | 2000-05-16 | 2003-03-18 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Glass and glass tube for encapsulating semiconductors |
DE10139723A1 (de) | 2001-08-13 | 2003-03-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierender Chip und strahlungsemittierendes Bauelement |
US6490148B1 (en) | 2002-01-02 | 2002-12-03 | Greatbatch-Hittman, Incorporated | Installation of filter capacitors into feedthroughs for implantable medical devices |
FR2902938B1 (fr) * | 2006-06-22 | 2008-08-29 | Batscap Sa | Procede de realisation des connexions electriques d'un ensemble de stockage d'energie electrique |
JP4811246B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2011-11-09 | パナソニック株式会社 | コンデンサ |
CN109036844B (zh) * | 2018-07-12 | 2020-04-07 | 成功工业(惠州)有限公司 | 一种陶瓷电容封装结构 |
JP7408975B2 (ja) * | 2019-09-19 | 2024-01-09 | Tdk株式会社 | セラミック電子部品 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2750482A1 (de) * | 1976-11-18 | 1978-05-24 | Int Standard Electric Corp | Elektrisches bauelement |
US4117589A (en) * | 1975-09-25 | 1978-10-03 | North American Philips Corporation | Method of manufacturing a hermetically sealed electronic component |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2585752A (en) * | 1948-05-26 | 1952-02-12 | Sprague Electric Co | Production of discontinuous, conducting coatings upon insulating surfaces |
US3458783A (en) * | 1968-04-29 | 1969-07-29 | San Fernando Electric Mfg Co | Hermetically sealed capacitor |
US3539885A (en) * | 1968-08-20 | 1970-11-10 | Sprague Electric Co | Extended foil capacitor |
JPS5220259A (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-16 | Taiyo Yuden Kk | Cylinderical throughhtype ceramic condenser and its fabrication method |
-
1982
- 1982-06-14 US US06/388,041 patent/US4446502A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-06-06 DE DE19833320409 patent/DE3320409A1/de not_active Withdrawn
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- 1983-06-14 FR FR8309822A patent/FR2528619A1/fr active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4117589A (en) * | 1975-09-25 | 1978-10-03 | North American Philips Corporation | Method of manufacturing a hermetically sealed electronic component |
DE2750482A1 (de) * | 1976-11-18 | 1978-05-24 | Int Standard Electric Corp | Elektrisches bauelement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8315934D0 (en) | 1983-07-13 |
DE3320409A1 (de) | 1983-12-15 |
KR840005266A (ko) | 1984-11-05 |
GB2123609A (en) | 1984-02-01 |
US4446502A (en) | 1984-05-01 |
JPS594008A (ja) | 1984-01-10 |
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