FR2642257A1 - Procede de scellement verre-aluminium, notamment pour traversee electrique de boitier de circuit hybride, objet composite et composition de verre correspondants - Google Patents

Procede de scellement verre-aluminium, notamment pour traversee electrique de boitier de circuit hybride, objet composite et composition de verre correspondants Download PDF

Info

Publication number
FR2642257A1
FR2642257A1 FR8900709A FR8900709A FR2642257A1 FR 2642257 A1 FR2642257 A1 FR 2642257A1 FR 8900709 A FR8900709 A FR 8900709A FR 8900709 A FR8900709 A FR 8900709A FR 2642257 A1 FR2642257 A1 FR 2642257A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
approximately
insert
vitreous
object according
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8900709A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2642257B1 (fr
Inventor
Paul Viret
Bernard Ledain
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Dassault Electronique SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dassault Electronique SA filed Critical Dassault Electronique SA
Priority to FR8900709A priority Critical patent/FR2642257B1/fr
Priority to DE69013017T priority patent/DE69013017D1/de
Priority to EP90400134A priority patent/EP0379431B1/fr
Priority to IL9310190A priority patent/IL93101A/en
Priority to CA002008297A priority patent/CA2008297C/fr
Publication of FR2642257A1 publication Critical patent/FR2642257A1/fr
Priority to US08/177,206 priority patent/US5367125A/en
Priority to US08/257,960 priority patent/US5538527A/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2642257B1 publication Critical patent/FR2642257B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/32Sealing leading-in conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/26Lead-in insulators; Lead-through insulators
    • H01B17/30Sealing
    • H01B17/303Sealing of leads to lead-through insulators
    • H01B17/305Sealing of leads to lead-through insulators by embedding in glass or ceramic material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Abstract

Une traversée électrique isolante TRA au travers d'une paroi PAR en aluminium est obtenue à partir d'un fourreau fritté FFR comprenant du verre-phosphate, dans lequel on insère une broche conductrice B. On élève le fourreau à une température de cuisson supérieure à la température de ramollissement dilatométrique du matériau vitreux en présence d'une première quantité efficace d'alumine OX1 entre le fourreau et la paroi et d'une deuxième quantité efficace d'oxyde de nickel OX2 entre le fourreau et la broche, ce qui permet d'obtenir un scellement hermétique simultané et direct du fourreau à la paroi et de la broche au fourreau.

Description

Procédé de scellement verre-aluminium, objet composite et
composition de verre correspondants.
L'invention concerne le scellement d'un matériau vitreux sur un matériau comportant de l'aluminium. Une application particulièrement intéressante de tels scellements réside dans la réalisation de boîtiers fonctionnels électriques contenant au moins un circuit électronique hybride, communément appelés "boîtiers hybrides". Cependant, l'invention n'est pas limitée à cette
application particulière.
A côté des circuits intégrés monolithiques, on utilise des circuits électroniques hybrides, ou plus brièvement "circuits hybrides". Leur nom provient de ce que, sur un substrat de céramique, ils comportent des puces de circuits intégrés monolithiques, associées à des liaisons et composants discrets réalisés par dépôt métallique sur la
céramique.
Pour certaines applications, les circuits hybrides, utilisés par groupe, sont réunis dans un boîtier hybride. Un tel boîtier possède généralement un fond, un couvercle et une pluralité de traversées électriques situées sur au moins l'un de ces parois. Il doit être dans certains cas hermétique tant au niveau de la liaison entre le fond et
le couvercle qu'au niveau des traversées électriques.
On connait actuellement de tels boîtiers constitués en un matériau à base d'un alliage fer-nickel-cobalt connu
notamment sous la marque KOVAR déposée par la société améri-
caine WESTHINGHOUSE CORPORATION. Chaque traversée élec-
trique comprend une broche conductrice, généralement en KOVAR, hermétiquement fixée dans un passage de la paroi par un scellement verremétal bien connu de l'homme de l'art. La liaison entre le couvercle et le fond est assurée
par une soudure électrique classique.
Un bo tier "macrohybride" est un boîtier hybride de grande taille et sa réalisation en KOVAR, selon la technique précitée, présente deux inconvénients majeurs, notamment lorsque de tels boîtiers sont utilisés à l'intérieur de
calculateurs embarqués dans un aéronef.
Le premier de ces inconvénients est lié à la densité du KOVAR qui confère au boîtier macrohybride une masse élevée qui peut devenir pénalisante pour l'utilisation précitée, le facteur poids étant particulièrement important dans
l'aéronautique.
Le deuxième inconvénient est lié à la mauvaise conducti-
bilité thermique du KOVAR. De par sa taille, un boîtier macrohybride contient généralement un très grand nombre de circuits hybrides (ou un circuit hybride de très grande taille) qui, en fonctionnement, libèrent de l'énergie
calorifique habituellement évacuée par le corps du boîtier.
Or, cette mauvaise conductibilité thermique du KOVAR nuit à une bonne dissipation thermique et peut donc engendrer
des fonctionnements dégradés, voire des pannes.
Il s'avère que l'utilisation d'un matériau comportant de l'aluminium permet de pallier les deux inconvénients précités. Cependant, cette utilisation soulève d'importants problèmes
techniques quant à la réalisation d'un scellement verre-
aluminium en raison, notamment, des propriétés physiques antagonistes (en particulier point de fusion et coefficient de dilatation) de ces deux matériaux. L'homme de l'art sait
-2642257
en effet 'que le point de fusion d'un verre classique est en général supérieur à 1000 C, alors que le point de fusion de l'aluminium est d'environ 550 C. Par ailleurs, le coefficient de dilatation de l'aluminium est généralement plus élevé que celui des verres classiques. L'importance de ces problèmes augmente encore pour l'obtention d'un scellement hermétique tel que celui habituellement requis
pour les boîtiers macrohybrides.
La présente invention a donc pour but principal d'appor-
ter une solution à ce problème.
Un but de l'invention est de permettre un scellement direct d'un matériau vitreux sur un matériau comportant de
l'aluminium.
L'invention vise une pièce composite du type comprenant une paroi et un insert monté dans un logement de ladite paroi. Selon une caractéristique générale de l'invention, la paroi est composée d'un matériau à base d'aluminium et l'insert comprend, au moins en périphérie, un matériau vitreux directement scellé sur une portion au moins de la surface
interne du logement de la paroi.
Cette pièce peut être par exemple un élément de boîtier macrohybride ou bien un boîtier macrohybride complet, comportant un fond hermétiquement fermé par au moins un
couvercle.
L'insert peut comprendre également un élément métallique directement scellé au sein du matériau vitreux. Cet élément métallique peut être par exemple une broche conductrice traversant de part en part le matériau vitreux de façon à
former une traversée électrique à travers la paroi.
Afin d'assurer la bonne tenue du scellement, il est avantageux que l'insert comprenne une première quantité efficace d'un premier oxyde métallique située au voisina- ge de la paroi du logement. L'ajustement de l'épaisseur de cette couche d'oxyde influe également sur l'herméticité
du scellement.
De même, lorsque l'insert comprend un élément métallique en son sein, il est avantageux qu'il comprenne également une deuxième quantité efficace d'un deuxième oxyde
métallique située au voisinage de cet élément métallique.
On assure ainsi une meilleure adhérence de cet élément métallique dans le matériau vitreux et l'ajustement de cette quantité d'oxyde influe également sur l'herméticité du scellement. L'invention vise également un procédé d'implantation d'au moins un insert dans au moins un logement d'une paroi en
un matériau comportant de l'aluminium.
Selon une caractéristique générale de l'invention, ce procédé comporte les étapes suivantes: a) préparer le logement dans la paroi;
b) préparer l'insert, lequel comporte au moins en péri-
phérie un élément fritté, insérable dans ledit logement; cet élément fritté est obtenu à partir d'une poudre d'un matériau vitreux compatible avec le matériau de la paroi; c) introduire l'insert dans le logement; d) élever l'insert à une température de cuisson supérieure à la température de ramollissement dilatométrique de ladite poudre.en présence d'une première quantité efficace d'un premier oxyde métallique entre l'élément vitreux et la paroi. On obtient ainsi un scellement direct de l'insert à la paroi. On rappelle ici que la température de ramollissement dilatométrique d'un matériau vitreux est une température pour laquelle ce matériau présente une viscosité de 1011,3 Poises. Ainsi, la notion de compatibilité entre le matériau vitreux et le matériau de la paroi, concerne ici, notamment, la relation entre la température de ramollissement dilatométrique de ce matériau vitreux et la température de fusion du matériau de la paroi. Elle concerne également, notamment, la comparaison des
coefficients de dilatation respectifs de ces deux matériaux.
Dans un mode de réalisation, l'étape b) comprend une sous-étape bl), de formation de l'élément vitreux de l'insert à partir de ladite poudre, en présence d'un liant mélangé à celle-ci; cette sous-étape bl) est suivie par
une sous-étape de frittage de cet élément vitreux formé.
Dans une application particulière, le logement peut être un passage traversant la paroi et l'insert peut comprendre alors un élément métallique tel qu'une broche traversant de part en part l'insert, ce qui permet d'obtenir une traversée électrique. Cette paroi peut être un élément d'un boîtier macrohybride. Dans ce cas, il est avantageux que le procédé comprenne en outre une étape de soudure au laser
du couvercle du bottier sur le fond de celui-ci.
L'invention vise encore, la composition de verre en tant que moyen susceptible de permettre la mise en oeuvre du procédé d'implantation selon l'invention, cette composition étant également celle de l'élément vitreux d'un insert d'une
pièce composite selon l'invention.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention
apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après
et les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un organigramme général d'un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention permettant l'élaboration d'une traversée électrique; - les figures 2 à 4 illustrent, de façon plus détaillée, différentes étapes de l'organigramme de la figure 1; - la figure 5 illustre de façon schématique un fourreau fritté obtenu par le procédé selon l'invention; - la figure 6 illustre une étape de réalisation d'un passage; - la figure 7 illustre un passage ainsi obtenu; - la figure 8 illustre une étape de réalisation d'une broche; - la figure 9 illustre une broche ainsi obtenue; - la figure 10 illustre schématiquement une traversée électrique avant scellement; - la figure 11 représente un organigramme d'une étape de scellement; - la figure 12 représente de façon schématique une traversée électrique, après scellement; - la figure 13 illustre une étape de traitement supplémentaire d'une broche;
- les figures 14A à 14C représentent un mode de réalisa-
tion d'un boîtier macrohybride.
Les dessins comportent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain, et font partie intégrante de la
description. A ce titre, ils pourront non seulement servir
à mieux faire comprendre la description détaillée ci-après,
mais aussi contribuer, le cas échéant, à la définition de
l'invention.
La réalisation d'un objet composite, comportant un matériau vitreux directement scellé sur une paroi à base d'aluminium, nécessite, entre autres conditions, un choix convenable de ce matériau vitreux. Pour un tel scellement, on utilise de préférence du verre phosphate c'est-à-dire à base de phosphate, par opposition à certains autres types de verre, notamment à base de plomb ou à base de silice (utilisé dans le scellement classique verre-KOVAR). Par ailleurs un verre-phosphate n'est pas un "verre" au sens strict mais en fait un verre-céramique partiellement cristallin. On l'appellera néanmoins ici "verre-phosphate" conformément
à un usage dominant.
Des familles de verre-phosphate sont décrites dans les brevets américains n 4 202 700 et n 4 455 384. Parmi celles-ci, toutes ne conviennent pas pour un scellement sur un alliage d'aluminium qui soit industriellement réalisable avec une bonne reproductibilité. Après de nombreux essais, la Demanderesse a constaté que l'on pouvait utiliser, notamment à cette fin, un verre-phosphate ayant la composition suivante: - entre environ 20% et environ 50% en moles d'oxyde de sodium (Na2O), - entre environ 5% et environ 30% en moles d'oxyde de baryum (BaO), - entre environ 0,5% et environ 3% en moles d'alumine
(A1203),
- entre environ 40% et environ 60% en moles d'anhydride
phosphorique (P205)-
La Demanderesse a constaté qu'il était préférable d'adjoin-
dre au verre-phosphate un agent modificateur de cristalli-
sation tel que du nitrure d'aluminium (AIN) en une quantité efficace inférieure à 7% environ. Les raisons de cette
adjonction seront explicitées ci-après.
Outre ces caractéristiques de composition, le matériau vitreux doit présenter une température de ramollissement dilatométrique et un coefficient de dilatation compatibles respectivement avec la température de fusion et le coefficient de dilatation de l'aluminium. On prendra donc
de préférence un matériau vitreux ayant une températu-
re de ramollissement dilatométrique comprise entre environ 300 C et environ 550 C et un coefficient de dilatation compris entre environ 10 et environ 25 ppm/ C. (La notation C signifie degré Celsius et la notation ppm signifie partie
par millionième).
D'une façon générale, l'implantation d'un insert dans un logement d'une paroi nécessite, avant le scellement, une étape a) de préparation du logement et une étape b) de préparation de l'insert; ces deux étapes peuvent être effectuées indépendamment l'une de l'autre dans un ordre quelconque. L'insert comporte en périphérie un élément vitreux fritté, obtenu à partir d'une poudre d'un matériau vitreux du type de ceux évoqués ci-avant. Cette poudre peut résulter par
exemple du broyage d'un corps continu.
L'étape b) de préparation d'un tel élément vitreux consiste d'abord à le mettre en forme, dans une sous-étape bl), à partir de la poudre mélangée à un liant. On effectue ensuite, après élimination du liant, un frittage de l'élément vitreux dans une sous-étape b2). Ce frittage a pour but de "coller" les grains de verre les uns aux autres de façon à obtenir un insert dont la consistance et la cohérence autorisent une manipulation aisée compatible avec
un procédé industriel.
Dans le cas de l'élaboration d'une traversée électrique, telle que définie sur la figure 1, l'élément périphérique
fritté de l'insert est un fourreau FFR.
La poudre P est obtenue à partir d'un corps continu CC obtenu dans une sous-étape 1 comprenant la succession des
opérations illustrées sur la figure 2.
On réalise un mélange intime (opération 10) de diverses poudres de constituants de base CB pour obtenir une poudre de base PB. Pour la réalisation de cette poudre de base, on utilise 42,4 g de carbonate de sodium (Na2CO3), 19,74 g de carbonate de 'baryum (BaCO3), 1,02 g d'alumine (A1203), 112,73 g de dihydrogénophosphate d'ammonium (NH4H2PO4),
et 1,76 g de nitrure d'aluminium (AlN).
La poudre de base ainsi obtenue est mise dans un creuset en alumine (opération 11) puis calcinée à 300 pendant 12
heures (opération 12) afin d'éliminer l'ammoniac et l'eau.
On effectue ensuite un broyage (opération 13) du produit calciné puis une cuisson du broyat BRO (opération 14) afin d'obtenir une substance vitreuse SV. Cette cuisson 14 comporte une montée en température d'une heure environ, à raison de 750 C/heure, jusqu'à atteindre la température de 750 C, puis un palier à cette température pendant 2 heures. La substance vitreuse subit ensuite une trempe thermique par coulage sur une plaque en KOVAR ou en acier inoxydable à 200 C (opération 15). On obtient alors le corps continu CC contenant environ 38,35% en moles de Na2O, 9, 59% en moles de BaO, 0,96% en moles de A1203, 46,98% en moles
de P205, et 4,12% en moles de A1N.
Un tel matériau vitreux a alors une température de ramollissement dilatométrique de 330 C environ, un coefficient de dilatation de 20 ppm/ C environ, et sa
température de fusion est d'environ 600 C.
La poudre P est ensuite obtenue à partir du corps continu CC dans une sous-étape 2 illustrée en détail sur la figure 3. On ajoute au corps continu CC (opération 20) un liant LI comprenant éventuellement un composé polycarboné ayant une longueur de chaîne au moins égale à 1500 et au plus égale à 6000. Dans l'exemple décrit, le composé polycarboné est du polyéthylène glycol 4000, ayant donc par définition une longueur de chaîne égale à 4000. Sa quantité est de 3% en poids. Le mélange ainsi obtenu est broyé pendant environ minutes dans un broyeur à pilon (opération 21). Le broyat BROY ainsi obtenu est ensuite tamisé (opération 22) pour obtenir ladite poudre P. De par son passage dans un tamis, cette poudre a une granulométrie comprise entre 75 et 106
micromètres.
Bien que- l'opération de tamisage ne soit pas absolument nécessaire, l'obtention d'une poudre d'une granulométrie donnée facilite les étapes ultérieures du procédé. Il convient généralement que cette granulométrie soit supérieure à environ 5 micromètres. Sa limite supérieure est choisie en fonction de la taille désirée de l'élément
vitreux de l'insert.
La sous-étape bl) de formation du fourreau, porte la
référence 3, et est illustrée en détail sur la figure 4.
L'opération 30 consiste à introduire dans un moule de pressage, ayant une forme conjuguée de celle du fourreau à obtenir, une quantité de poudre choisie compte tenu de la géométrie du fourreau. Ce moule comporte notamment une tige permettant de réaliser un canal central dans le fourreau. Après pressage de cette poudre à une pression suffisante compte tenu de la densité désirée pour le fourreau, on obtient un fourreau intermédiaire FI. Il faut remarquer ici qu'il est important d'utiliser un liant organique ayant une longueur de chalne supérieure à 1500 pour assurer une
bonne cohérence du fourreau intermédiaire.
Ce liant organique est ensuite éliminé du fourreau intermédiaire par un étuvage 31, qui dans ce mode de mise en oeuvre se réalise à 200 C pendant 12 heures. Le liant est ainsi évacué de l'intérieur du fourreau intermédiaire
vers l'extérieur. Un fourreau formé FF est alors obtenu.
Il convient ici de remarquer qu'un liant po-lycarboné ayant une longueur de chaîne supérieure à 6000 serait très
difficile à éliminer.
Dans une variante, on pourrait envisager que l'étape 2 d'obtention de la poudre P ne comprenne pas d'adjonction de liant, et que cette dernière n'intervienne que, dans l'étape 3 d'obtention du fourreau formé FF, antérieurement à l'opération 30 de pressage. Cependant, dans ce cas, il serait recommandé de broyer séparément le liant LI avant son incorporation à la poudre P. La sous-étape b2) de frittage (référence 4) s'effectue généralement à une température située au voisinage immédiat de la température de ramollissement dilatométrique du matériau vitreux, c'est-à-dire à une température o l'on commence à avoir un ramollissement de ce matériau sans déformation. Pour la composition de verre ci-dessus décrite, le frittage du fourreau formé FF (référence 4) est effectué dans une coupelle en PYREX (Marque déposée) selon un gradient de température de 20 C/mn jusqu'à atteindre la
température de 335 C.
Un tel fourreau fritté FF est représenté sur la figure 5.
Il se compose d'un cylindre d'une longueur d'environ 1,9 mm, traversé longitudinalement de part en part par un canal central CFF. Le diamètre externe de ce cylindre est d'environ 1,3 mm tandis que le diamètre du canal est
d'environ 0,6 mm.
Bien entendu, les différentes cotes indiquées ici ainsi que celles indiquées ci-après ne le sont qu'à titre
d'exemple non limitatif.
Le logement destiné à recevoir l'insert peut présenter des
configurations diverses selon les applications envisagées.
Dans le cas présent de l'élaboration d'une traversée
électrique, le logement est un passage traversant la paroi.
L'étape a) de préparation de ce passage porte la référence 8 et est illustrée sur la figure 6. Le passage obtenu est
illustré sur la figure 7.
Dans la paroi PAR, on effectue un usinage 80 du passage.
Celui-ci est alors constitué, depuis la face interne FAI de la paroi jusqu'à sa face externe FAE, de deux alésages ALl, AL2. Dans ce mode de mise en oeuvre, les longueurs des alésages ALl et AL2 sont respectivement de l'ordre de 0,50 mm et 2,50 mm. Leurs diamètres -respectifs sont de
l'ordre de 1,2 mm et 1,35 mm.
Le matériau de la paroi PAR est un alliage d'aluminium dit "5086" selon la norme française. Sa température de fusion est comprise entre 580 C et 640 C et son coefficient de dilatation est de 23,5 ppm/ C. Sa composition est la suivante: - environ 4% en poids de magnésium - environ 0,5% en poids de manganèse
- environ 95,5% en poids d'aluminium.
Il convient de noter ici que l'aluminium et tous ces
alliages conviennent pour effectuer un scellement verre-
métal conformément au procédé selon l'invention.
Postérieurement à l'usinage du passage, la paroi est plongée dans un bain d'acide chromique pour y subir une oxydation anodique chromique 81. Il se dépose alors sur les bords du passage PAS une couche d'alumine dont on ajuste
l'épaisseur entre environ 1 micron et environ 1,5 micron.
L'ajustement de l'épaisseur de la couche de ce premier oxyde métallique OXl est un élément important pour les caractéristiques du scellement et l'on reviendra plus loin
sur l'utilité du dépôt d'une telle couche.
Ce passage PAS est destiné à recevoir une broche conduc-
trice B,- illustrée sur la figure 9, et dont l'étape de
préparation 9 est illustrée sur la figure 8.
A partir d'un alliage métallique de cuivre et de béryl-
lium dont la composition est: - Béryllium (Be): entre environ 1,8% et environ 2% en poids - Cobalt (Co):entre environ 0,2% et environ 0,3% en poids - Plomb (Pb):entre environ 0,2% et environ 0,6% en poids - Nickel (Ni):environ 0,05% en poids - Cuivre (Cu):complément à 100% en poids, on usine une broche B en forme d'un cylindre allongé d'une longueur de 9,75 mm environ, dont une extrémité se prolonge par un tronc de cône arrondi ayant un angle au sommet d'environ 30 . Une telle broche présente un coefficient de dilatation de 17,4 ppm/ C et une conductibilité électrique de 2,5.10-6 ohms.centimètre. D'une façon générale, on utilisera des matériaux métalliques présentant un coefficient de dilatation compris entre environ 15 et environ 20 ppm par C et une conductibilité électrique comprise entre environ 2.10-6 et environ 10.10-6 ohms. centimètre.
Cette broche B va ensuite subir un nickelage 91 consis-
tant en le dépôt d'une couche de nickel d'une épaisseur
d'environ 5 microns. Ce nickelage est suivi d'une oxyda-
tion à l'air pendant 15 minutes dans un fourrà 490 C. La broche B se trouve alors à l'issue de cette étape d'oxydation recouverte d'oxyde de nickel OX2. La présence de ce deuxième oxyde métallique OX2 est également un-élément important pour la bonne tenue de la broche au sein de
l'insert-et son utilité sera expliquée plus loin.
Tous les éléments constitutifs de la traversée étant maintenant réalisés, on peut procéder à l'insertion du fourreau fritté dans le passage, puis à l'insertion de la broche dans le fourreau. On obtient alors une traversée électrique TRA avant scellement représentée sur la figure 10. Le fourreau fritté FFR est situé dans l'alésage AL2 en appui contre l'alésage ALl. La broche B est maintenue à la distance choisie, dans le fourreau, par un outillage de centrage non représenté sur cette figure 10. -Dans le mode de mise en oeuvre décrit, le bout arrondi de la broche
est situé du côté de la face externe de la paroi PAR.
Bien que cet ordre d'insertion soit avantageux notamment pour le centrage de la broche, on pourrait envisager de l'inverser, c'est-à-dire d'insérer la broche dans le
fourreau puis l'ensemble dans le passage.
L'ensemble ainsi constitué est amené dans un four afin de procéder au scellement 7 (figure 11) de la traversée électrique. L'étape de scellement selon l'invention s'effectue sous atmosphère neutre, en particulier d'azote, en élevant la température de cuisson au-dessus de la température de ramollissement dilatométrique du matériau vitreux
constituant le fourreau fritté selon un profil de tempé-
rature choisi. Dans ce mode de mise en oeuvre, on effectue d'abord une montée en température avec un gradian de 12 C par minute (opération 700) puis un palier à une température de cuisson égale à 450 C pendant -50 mn (opération 701), puis une descente en température à partir de ce palier avec
un gradian de 12 C par minute (opération 702).
Cette cuisson s'effectue donc en présence du premier oxyde métallique entre le fourreau fritté et la paroi et en présence du deuxième oxyde métallique entre le fourreau
et la broche conductrice.
La présence d'alumine entre le fourreau et la paroi permet d'assurer la tenue du scellement ainsi obtenu par l'interpénétration des atomes d'oxygène de l'alumine avec les atomes d'oxygène appartenant aux différents oxydes du matériau vitreux. L'ajustement de l'épaisseur de la couche d'alumine, qui induit donc une première quantité efficace de ce premier oxyde métallique, joue un r81e important, non seulement dans la tenue du scellement, mais aussi dans son herméticité. Une épaisseur comprise entre environ 1 et environ 1,5 micromètre permet notamment d'obtenir un matériaux vitreux dit "hermétiquement scellé". L'herméticité est alors inférieure ou égale à 10-9 cm3.s-1 d'Hélium pour une différence de pression de 1 atmosphère de part et
d'autre d'un scellement ayant une surface unitaire de 1 cm2.
Si la couche d'alumine est plus épaisse, cette herméti-
cité décroît jusqu'à éventuellement obtenir un scellement poreux au niveau de la paroi si cette couche est trop épaisse. On considère, d'une façon générale, qu'une quantité efficace du premier oxyde métallique est une quantité permettant d'obtenir un scellement ayant une tenue et une
herméticité compatibles avec l'application envisagée.
Ainsi, quelle que soit l'application, la Demanderesse a observé qu'une épaisseur d'oxyde inférieure à 0,5 micron environ ne permet pas d'obtenir une tenue mécanique du verre sur l'aluminium. De même, bien que l'épaisseur maximale d'oxyde dépende de la tenue et de l'herméticité souhaitées,
il est préférable de ne pas dépasser 10 microns.
La présence de l'oxyde de nickel en une quantité efficace, entre la broche et le matériau vitreux contribue à assurer une bonne adhérence de ces deux corps par interpénétration des atomes d'oxygène de l'oxyde de nickel avec ceux des différents oxydes du verre. La couche de nickel de 5 microns déposée sur la broche conduit, après oxydation, à une épaisseur d'oxyde de nickel (environ 3 microns) contribuant à assurer un scellement hermétique. D'une façon générale, la Demanderesse a observé qu'une épaisseur d'oxyde de nickel comprise entre environ 2 et environ 5 microns, permet
d'obtenir l'herméticité indiquée ci-avant.
Lors du scellement, le fourreau fritté se conforme à la géométrie du passage ce qui permet d'obtenir un scellement simultané direct, c'est-àdire ne nécessitant l'apport d'aucune matière externe, de la broche au fourreau et du fourreau à la paroi. Ce scellement hermétique et électriquement isolant permet d'obtenir la traversée
électrique requise (figure 12).
Pour certaines applications, il peut être nécessaire d'effectuer sur les broches, un traitement supplémentaire de dorure 9', illustré sur la figure 13. Cette dorure permettra d'obtenir une broche BD partiellement dorée, c'est-à-dire dorée uniquement sur ses parties internes et
externes situées hors du matériau vitreux de scellement.
Afin d'effectuer un tel traitement, il convient de plonger l'ensemble dans un bain électrolytique de dorure (opération '). Si le matériau vitreux ne contenait pas d'agent modificateur de cristallisation, il conviendrait d'effectuer une protection du scellement, par exemple par un film de résine époxy, avant de plonger l'ensemble dans le bain de dorure, car sinon, le caractère acide de ce bain conduirait à une dégradation plus ou moins importante du matériau
vitreux du scellement.
Cependant, cette raison n'est pas la seule qui motive une adjonction d'un agent modificateur de cristallisation. En effet, celui-ci confère notamment au scellement de meilleures propriétés mécaniques, une meilleure tenue aux
conditions d'environnement et une meilleure longévité.
Cependant, si la quantité de nitrure d'aluminium dépasse la quantité efficace de 7% en moles, on obtient une température de fusion de l'alliage d'aluminium inférieure à la température de ramollissement dilatométrique du maté-
riau vitreux ce qui bien évidemment ne convient pas dans
les applications selon l'invention.
On peut également choisir comme agent modificateur de cristallisation du platine (Pt) en une quantité efficace inférieure à 0,5% en moles. On ajoute alors dans ce cas, dans les constituants de base à la place du nitrure d'aluminium, du tétrachlorure de platine (PtC14). Dans ce cas, l'étape 7 de scellement comporterait après l'opération de cuisson 70 un recuit du scellement afin d'assurer une croissance des cristaux. Le traitement de dorure des broches
s'effectue alors après le recuit.
On va maintenant décrire ci-après, en se référant aux figures 12 et 14A à 14C, un mode de réalisation d'un bo tier macrohybride possédant une pluralité de traverses électriques. Les figures 14A à 14C sont disposées selon les conventions classiques du dessin industriel français, la figure 14B étant plus particulièrement la coupe AA de la figure 14A, tandis que la figure 14C comporte
partiellement la coupe BB de la figure 14A.
Le boîtier BO est sensiblement rectangulaire d'une longueur d'environ 70 mm et d'une largeur d'environ 50 mm. Ce boitier comprend un fond FD possédant deux bords latéraux BL1 et BL2 ainsi qu'une partie centrale PCFD s'étendant dans la direction longitudinale du bottier entre deux bords latéraux. Un bord intermédiaire BIN est ménagé dans une région de la partie centrale PCFD. Ce bord BIN s'étend sensiblement perpendiculairement au bord latéral BL1 et est ensuite replié d'équerre sensiblement parallèlement
au bord latéral BL2.
Au travers de la partie centrale PCFD et du bord latéral
BLD2 sont ménagées une pluralité de traversées électri-
ques telles que celles représentées sur la figure 12. Le bottier BO est fermé d'une part par un premier couvercle COUVl s'étendant entre le bord intermédiaire BIN et les bords BLt et BL2 en formant un L. Il est fermé d'autre part par un deuxième couvercle COUV2 disposé de l'autre côté de la partie centrale PCF2 entre les bords latéraux BL1 et BL2. Sont ainsi ménagés dans le boîtier B deux espaces situés de part et d'autre de la partie centrale PCFD du
fond, propres à recevoir les composants hybrides.
La face externe de la paroi représentée sur la figure 12
correspond ici effectivement à la face externe du boîtier.
Les différentes broches dépassent ici de la face interne de la paroi d'une longueur égale à environ 1,5 mm. Ces broches sont destinées à assurer l'alimentation électrique
des différents composants contenus dans le boîtier.
Le matériau composant le fond du bottier comprend un alliage d'aluminium dit "5086". Le matériau constituant les deux couvercles du boîtier est par contre un alliage d'aluminium dit "4047" selon la norme française. Il se compose d'environ
12% de silicium et d'environ 88% d'aluminium.
Le matériau vitreux scellant chaque broche à la paroi est constitué de verre-phosphate dont les différents composants et leur fourchette de quantité ainsi que les fourchettes de la température de ramollissement dilatométrique et du coefficient de dilatation ont été définis ci-avant. Dans ce mode de réalisation, le matériau vitreux comprend environ 38,35% en moles de Na2O, 9,59% en moles de BaO, 0,96% en moles de A1203, 46,98% en moles de P205, et 4,12% en moles
de AlN.
Il peut également contenir, en tant qu'agent modificateur de cristallisation, du platine en une quantité efficace
et inférieure à 0,5% en moles.
On trouve également dans ce matériau vitreux scellé le premier oxyde métallique (alumine) situé au voisinage de la paroi en une quantité efficace comprise entre environ
0,5% en poids et environ 0,8% en poids.
De même, le matériau vitreux scellé comporte au voisinage de la broche (alliage cuivre-béryllium) le deuxième oxyde métallique (oxyde de nickel) en une quantité efficace comprise entre environ 0,6% en poids et environ 1,5% en poids. Ces quantités efficaces d'oxydes métalliques permettent d'obtenir un scellement dit "hermétique". Cependant, d'une façon générale, un matériau vitreux directement scellé sur de l'aluminium comprendra une quantité d'alumine au moins égale à 0,2% en poids. La quantité maximale sera de
préférence de l'ordre de 10% en poids.
Afin d'assurer, notamment, une meilleure soudabilité à l'intérieur du boîtier et une meilleure tenue à la corrosion à l'extérieur du boîtier, les parties de la broche situées à l'extérieur du matériau vitreux scellé, sont dorées. Les différents couvercles et le fond sont assemblés à l'aide d'une soudure au laser, assurant ainsi l'herméticité requise. Les alliages respectifs du fond et des couvercles ont été choisis pour autoriser une telle soudure. D'une façon générale, deux matériaux à base d'aluminium peuvent être soudés au laser si chacun d'eux est exempt de cuivre et si l'un au moins des deux contient du silicium. L'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre et de réalisation ci-dessus décrits mais en embrasse toutes les variantes, notamment les suivantes - on peut concevoir que la broche soit remplacée, dans d'autres applications, par un autre élément métallique, au moins; - la présence des premier et deuxième oxydes métalliques n'est nécessaire qu'au niveau du scellement. Aussi, on peut envisager d'effectuer des oxydations partielles des élément métallique et du logement uniquement dans les zones utiles;
- on pourrait également concevoir, dans certaines applica-
tions nécessitant uniquement un scellement direct "broche-
verre" sans que la bonne tenue mécanique et l'herméticité soient des facteurs importants, d'effectuer ce scellement sans présence d'oxyde métallique entre la broche et le matériau vitreux. La tenue de la broche serait alors simplement assurée par le rétreint du verre à la cuisson; il est possible, dans l'étape 3, de remplacer la tige de l'outillage de pressage, servant à conformer le canal central du fourreau, par la broche elle-même. Ainsi, dans ce cas, après pressage, on obtient un insert composé en périphérie du fourreau, et au centre de la broche, qui après élimination du liant et frittage devient un élément prêt à être introduit dans le passage de la paroi. Cette variante permet de limiter les divers outillages de centrage et de positionnement utilisés précédemment. Bien entendu, le deuxième oxyde métallique aura été déposé sur la broche
avant la formation de l'élément unique.
Il est également possible de concevoir que le fourreau d'un tel insert obtenu après pressage, soit, après élimination du liant, fritté à une température supérieure à la température de frittage précédemment indiquée de façon à
augmenter encore sa cohérence.
- On a décrit ci-avant l'étape de dorure des broches postérieurement à l'étape de scellement. Cependant, on pourrait envisager d'effectuer cette étape de dorure au moment de la préparation de la broche et donc avant d'effectuer le scellement. Cette dorure serait alors partielle et située sur les parties destinées à ne pas être scellées dans le passage. L'homme de l'art devrait alors utiliser un or résistant à la température de ramollissement dilatométrique du matériau vitreux. Une telle dorure partielle pourrait être effectuée, avant scellement, sur un insert fritté (fourreau et broche) tel qu'évoqué ci-avant; - on peut bien sûr ajouter au matériau vitreux à la fois l'un et l'autre des agents modificateurs de cristallisation
évoqués ci-dessus.
On a décrit, ci-avant, comme application particulière de l'invention, l'élaboration d'une traversée électrique à travers un élément de boîtier macrohybride. Cependant on pourrait utiliser ce scellement direct d'un matériau vitreux selon l'invention sur un matériau à base d'aluminium pour d'autres applications ou objets. On pourrait par exemple
envisager que l'insert ne comprenne que du matériau vitreux.
Bien entendu, certains des moyens décrits ci-dessus peuvent
264Z257
être omis-dans les variantes o ils ne servent pas. Ce peut être le cas par exemple des agents modificateurs de cristallisation.

Claims (77)

Revendications
1. Objet composite du type comprenant une paroi (PAR) et un insert monté dans un logement (PAS) de ladite paroi, caractérisé en ce que la paroi est composée d'un matériau à base d'aluminium, et en ce que l'insert comprend, au moins en périphérie, un matériau vitreux directement scellé sur
une portion au moins de la surface interne du logement.
2. Objet selon la revendication 1, caractérisé en ce que
le matériau vitreux est hermétiquement scellé.
3. Objet selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé
en ce que l'insert comprend une première quantité efficace d'un premier oxyde métallique (OXl) situé au voisinage de
ladite portion de surface interne du logement.
4. Objet selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier oxyde métallique comprend de l'alumine et en ce que la première quantité efficace est supérieure à
environ 0,2% en poids.
5. Objet selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier oxyde métallique comprend de l'alumine et en ce que la première quantité efficace est comprise entre
environ 0,5% en poids et environ 0,8% en poids.
6. Objet selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'insert comprend en outre un élément métallique (B) directement scellé au sein du matériau vitreux.
7. Objet selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'insert comprend en outre une deuxième quantité efficace d'un deuxième oxyde métallique situé au voisinage de
l'élément métallique.
8. Objet selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé
en ce que le matériau de l'élément métallique a un coefficient de dilatation compris entre environ 15 et
environ 20 ppm/ C.
9. Objet selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau de l'élément métallique comprend un alliage
de cuivre-béryllium.
10. Objet selon les revendications 7 et 9 prises en
combinaison, caractérisé en ce que le deuxième oxyde métallique comprend un oxyde de nickel et en ce que la deuxième quantité efficace est comprise entre environ 0,6%
en poids et environ 1,5% en poids.
11. Objet selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le logement est un passage (PAS)
traversant la paroi (PAR).
12. Objet selon l'une des revendications 6 à 10, prise en
combinaison avec la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément métallique est une broche traversant de part en part le matériau vitreux scellé, ce qui permet d'obtenir
une traversée électrique (TRA) à travers la paroi.
13. Objet selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le matériau vitreux est du verre-
phosphate.
14. Objet selon la revendication 13, caractérisé en ce que le matériau vitreux comprend entre environ 20% et environ % en moles de Na2O, entre environ 5% et environ 30% en moles de BaO, entre environ 0,5% et environ 3% en moles de A1203 et entre environ 40% et environ 60% en moles de P205
15. Objet selon la revendication 14, caractérisé en ce que le matériau vitreux comprend environ 38,35% en moles de Na2O, environ 9,59% en moles de BaO, environ 0,96% en mole
de A1203 et environ 46,98% en moles de P205.
16. Objet selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le matériau vitreux comprend une
quantité efficace d'un agent modificateur de cristalli-
sation.
17. Objet selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'agent modificateur de cristallisation comprend du nitrure
d'aluminium, en une quantité inférieure à 7% en moles.
18. Objet selon les revendications 15 et 17 prises en
combinaison, caractérisé en ce que la quantité de nitrure
d'aluminium est sensiblement égale à 4,12% en moles.
19. Objet selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'agent modificateur de cristallisation comprend du platine,
en une quantité inférieure à 0,5% en moles.
20. Objet selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le matériau vitreux a une température de ramollissement dilatométrique comprise entre environ 300 C et environ 550 C et un coefficient de dilatation
compris entre environ 10 et environ 25 ppm/ C.
21. Objet selon les revendications 15, 18 et 20 prises en
combinaison, caractérisé en ce que la température de ramollissement dilatométrique est égale à environ 330 C et en ce que le coefficient de dilatation est d'environ
20 ppm/ C.
22. Objet selon l'une des revendications précédentes prises
en combinaison avec la revendication 12, caractérisé en ce que les parties de la broche situées à l'extérieur du
matériau vitreux scellé sont dorées.
23. Objet selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le matériau de la paroi est un alliage
d'aluminium dit "5086".
24. Objet selon l'une des revendications 1 à 11 ou 12 à
23, constituant une partie d'un boîtier fonctionnel
contenant au moins un composant électronique hybride.
25. Objet selon l'une des revendications 1 à 23 consti-
tuant un boîtier fonctionnel contenant au moins un composant électronique hybride, et comportant un fond (FD), au moins un couvercle (COUV1, COUV2), chacun en un matériau à base d'aluminium, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un
insert monté dans au moins un logement d'une de ses parois.
26. Objet selon la revendication 25, caractérisé en ce que les matériaux du fond et du couvercle sont tous deux exempts de cuivre et comportent du silicium au moins pour l'un d'entre eux, et en ce que le couvercle est soudé au laser
sur le fond.
27. Objet selon la revendication 26, caractérisé en ce que le matériau du fond est un alliage d'aluminium dit "5086" et en ce que le matériau du couvercle est un alliage
d'aluminium dit "4047".
28. Procédé d'implantation d'au moins un insert dans au moins un logement (PAS) d'une paroi (PAR) en un matériau comportant de l'aluminium, caractérisé par les étapes suivantes a) préparer (8) le logement (PAS) dans la paroi (PAR), b) préparer (3,4,9) l'insert comportant au moins en périphérie un élément fritté (FFR), insérable dans ledit logement, obtenu à partir d une poudre (P) d'un matériau vitreux compatible avec le matériau de la paroi, c) introduire ledit insert dans le logement, d) élever (7) l'insert à une température de cuisson
supérieure à la température de ramollissement dilatomé-
trique de ladite poudre en présence d'une première quantité efficace d'un premier oxyde métallique (OX1) entre l'élément vitreux et la paroi, ce qui permet d'obtenir un scellement direct de l'insert
à la paroi.
29. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'étape b) comprend une sous-étape bl), de formation (3) de l'élément vitreux de l'insert à partir de ladite poudre en présence d'un liant (LI) mélangé à celle-ci et une sous-étape b2) de frittage (4) de cet élément vitreux
formé dans la sous-étape bl).
30. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que la sousétape bl) de formation de l'élément vitreux comprend la succession des opérations suivantes:
blO): préparation d'un moule ayant une forme con-
juguée de celle de l'élément vitreux, bll): mise en forme de l'élément vitreux par pressage de ladite poudre mélangée au liant (LI) dans le moule,
b12): élimination (32) du liant (LI).
31. Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce - que l'opération b32) d'élimination du liant comporte un étuvage.
32. Procédé selon l'une des revendications 29 à 31, carac-
térisé en ce que l'on effectue la sous-étape b2) de frittage de l'élément vitreux formé, à une température située au voisinage immédiat du point de ramollissement dilatométrique
du matériau vitreux.
33. Procédé selon l'une des revendications 28 à 32, carac-
térisé en ce que la poudre (P) a une granulométrie
supérieure à 5 micromètres.
34. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que la poudre (P) a une granulométrie comprise entre environ
et environ 106 micromètres.
35. Procédé selon l'une des revendications 28 à 34, carac-
térisé en ce que l'étape b) comprend une sous-étape bO), dans laquelle on réalise (1) un corps continu (CC) comprenant ledit matériau vitreux, à partir de constituants de base choisis (CB), et une sous-étape bOl) de réduction
de ce corps continu en ladite poudre.
36. Procédé selon la revendication 35, caractérisé en ce que la sousétape bO) comprend la succession des opérations suivantes: i) mélanger (10) les constituants de base (CB) en une poudre de base (PB), ii) calciner (11,12) la poudre de base et broyer (13) le produit calciné pour obtenir un broyat calciné (BRO), iii) chauffer le broyat calciné selon un profil de température prédéterminé pour obtenir une substance vitreuse
(SV),
iiii) effectuer (15) une trempe thermique de la substance
vitreuse pour obtenir le corps continu (CC).
37. Procédé selon l'une des revendications 33 à 34 prise
en combinaison avec l'une des revendications 35 à 36 et
avec la revendication 29, caractérisé en ce que la sous-étape bOl) comprend l'adjonction (20) du liant (LI) au corps continu (CC) et en ce que la sous-étape bl) comprend un broyage (21) puis un tamisage (22) de ce broyat
(BROY).
38. Procédé selon l'une des revendications 28 à 37,
caractérisé en ce que le matériau vitreux est du verre-
phosphate.
39. Procédé selon la revendication 38, caractérisé en ce que le matériau vitreux comprend entre environ 20% et environ 50% en moles de Na2O, entre environ 5% et environ 30% en moles de BaO, entre environ 0,5% et environ 3% en moles de A1203 et entre environ 40% et environ 60% en moles
de P205.
40. Procédé selon la revendication 39, caractérisé en ce que le matériau vitreux comprend environ 38,35% en moles de Na2O, environ 9,59% en moles de BaO, environ 0,96% en
moles de A1203 et environ 46,98% en moles de P205.
41. Procédé selon l'une des revendications 28 à 40,
caractérisé en ce que le matériau vitreux comprend une
quantité efficace d'un agent modificateur de cristalli-
sation.
42. Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce que l'agent modificateur comprend du nitrure d'aluminium,
en une quantité inférieure à 7% en moles.
43. Procédé selon la revendication 42 prise en combinaison avec la revendication 40, caractérisé en ce que la quantité
de nitrure d'aluminium est d'environ 4,12% en moles.
44. Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce que l'agent modificateur de cristallisation comprend du
platine en une quantité inférieure à 0,5%.
45. Procédé selon les revendications 35 et 39 prises en
combinaison, caractérisé en ce que les constituants de base sont choisis dans le groupe formé par Na2CO3, BaCO3, A1203,
NH4H2PO4-
46. Procédé selon la revendication 45 prise en combinaison
avec l'une des revendications 41 à 43, caractérisé en ce
que les constituants de base comprennent en outre du nitrure d'aluminium.
47. Procédé selon la revendication 45 prise en combinaison avec la revendication 44, caractérisé en ce que les constituants de base comprennent en outre du tétrachlorure
de platine.
48. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le matériau vitreux a une tempéra-
ture de ramollissement dilatométrique comprise entre environ 300 C et environ 550 C, et un coefficient de dilatation
compris entre environ 10 et environ 25 ppm/ C.
49. Procédé selon la revendication 48, caractérisé en ce que la température de ramollissement dilatométrique est environ égale à 330 C, en ce que le coefficient de
dilatation est environ égal à 20 ppm/ C.
50. Procédé selon les revendications 32 et 49 prises en
combinaison, caractérisé en ce que la température de
frittage de l'élément vitreux atteint environ 335 C.
51. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que, dans la sous-étape bl), le liant comprend un composé polycarboné ayant une longueur de chaîne au moins égale
à 1500 et au plus égale à 6000.
52. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que le composé polycarboné est du polyéthylène glycol 4000
en une quantité sensiblement égale à 3% en poids.
53. Procédé selon l'une des revendications 28 à 52,
caractérisé en ce que l'étape a) comprend une sous-étape al) d'usinage (80) du logement et une sous-étape a2) dans laquelle on réalise sur au moins une portion de la surface interne du logement une couche dudit premier oxyde métallique (OXl) ayant une épaisseur correspondant à ladite
première quantité efficace.
54. Procédé selon la revendication 53, caractérisé en ce que la sousétape a2) de réalisation de ladite couche du premier oxyde métallique comprend une oxydation anodique
chromique.
55. Procédé selon l'une des revendications 53 et 54,
caractérisé en ce que ledit premier oxyde métallique (OXl) comprend de l'alumine et en ce que l'épaisseur de cette
couche d'alumine est au moins égale à environ 0,5 micron.
56. Procédé selon la revendication 55, caractérisé en ce que l'épaisseur de couche d'alumine est comprise entre
environ 1 micron et environ 1,5 micron.
57. Procédé selon l'une des revendications 28 à 56, dans
lequel l'insert comprend en outre un élément métallique (B) inséré dans un fourreau fritté (FFR) formant l'élément vitreux périphérique de cet insert, caractérisé en ce que l'étape b) comprend une sous-étape b4) de préparation de
l'élément métallique.
58. Procédé selon la revendication 57, caractérisé en ce que dans l'étape d) on élève l'insert à sa température de cuisson en présence d'une deuxième quantité efficace d'un deuxième oxyde métallique (0X2) entre le fourreau et
l'élément métallique.
59. Procédé selon l'une des revendications 28 à 58,
caractérisé en ce que le logement est un passage traver-
sant la paroi.
60. Procédé selon la revendication 59, dans lequel l'élément métallique est une broche traversant de part en part le fourreau, ce qui permet d'obtenir une traversée électrique
(TRA).
61. Procédé selon l'une des revendications 57 à 60,
caractérisé en ce que la sous-étape b4) comprend une opération b41) d'usinage de l'élément métallique à la forme voulue (90) et une opération b42) (91,92) dans laquelle on réalise au moins sur la portion de l'élément métallique destinée à être située dans le fourreau, une couche dudit deuxième oxyde métallique (OX2) ayant une épaisseur
correspondant à ladite deuxième quantité efficace.
62. Procédé selon la revendication 61, caractérisé en ce que l'opération b42) comprend la succession des phases suivantes: b420): dépôt (91) d'une couche d'un métal d'apport sur ladite portion de l'élément métallique, b421): oxydation (92) dudit métal d'apport pour former
ledit deuxième oxyde métallique.
63. Procédé selon l'une des revendications 57 à 62,
caractérisé en ce que l'élément métallique (B) est composée d'un matériau ayant un coefficient de dilatation compris
entre environ 15 et environ 20 ppm/ C.
64. Procédé selon la revendication 63, caractérisé en ce
que le matériau comprend un alliage cuivre-béryllium.
65. Procédé selon la revendication 64 prise en combinaison
avec l'une des revendications 58 et 62, caractérisé en ce
que le deuxième oxyde métallique est un oxyde de nickel.
66. Procédé selon la revendication 65, caractérisé en ce que la couche d'oxyde de nickel est comprise entre environ
2 microns et environ 5 microns.
67. Procédé selon la revendication 66 prise en combinaison avec la revendicaiton 62, caractérisé en ce que le métal d'apport est du nickel et en ce que la couche de nickel déposée sur l'élément métallique a une épaisseur d'environ
5 microns.
68. Procédé selon l'une des revendications 61 à 67,
caractérisé en ce que dans l'étape c) on insère le fourreau fritté dans le logement et l'élément métallique dans le
fourreau.
69. Procédé selon l'une des revendications 61 à 67, prise
en combinaison avec la revendication 30, caractérisé en ce que dans l'opération b30) on place l'élément métallique (B) dans le moule pour conformer le canal du fourreau, et obtenir après l'opération b32) l'insert formé comprenant
le fourreau autour de l'élément métallique.
70. Procédé selon l'une des revendications 28 à 69,
caractérisé en ce que, dans l'étape d), on élève l'insert à la température de cuisson selon un profil de température
choisi, en atmosphère neutre.
71. Procédé selon la revendication 70 prise en combinaison avec la revendication 49, caractérisé en ce que la
température de cuisson atteint environ 450 C.
72. Procédé selon la revendication 70, prise en combinaison avec la revendication 44, caractérisé en ce qu'il comprend une étape e) postérieure à l'étape d) dans laquelle on
effectue un recuit du matériau vitreux.
73. Procédé selon l'une des revendications 60 à 72,
caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape supplémentaire (9') dans laquelle on effectue une dorure (91') des portions de la broche situées à l'extérieur du fourreau.
74. Procédé selon l'une des revendications 28 à 73,
caractérisé en ce que le matériau de la paroi est un alliage
d'aluminium dit "5086".
75. Procédé selon l'une des revendications 28 à 74, dans
lequel la paroi est un élément d'un boîtier fonctionnel
contenant au moins un composant électronique hybride.
76. Procédé selon la revendication 75, dans lequel le boîtier fonctionnel comporte un fond (FD) et au moins un couvercle (COUVl,COUV2), chacun en un matériau à base d'aluminium, exempt de cuivre et l'un au moins de ces deux matériaux comportant du silicium, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de soudure au laser du couvercle
sur le fond.
77. La composition de verre définie dans l'une des
revendications 1 à 27, en tant que moyen susceptible de
permettre la mise en oeuvre du procédé selon l'une des
revendications 28 à 7.6.
FR8900709A 1989-01-20 1989-01-20 Procede de scellement verre-aluminium, notamment pour traversee electrique de boitier de circuit hybride, objet composite et composition de verre correspondants Expired - Fee Related FR2642257B1 (fr)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8900709A FR2642257B1 (fr) 1989-01-20 1989-01-20 Procede de scellement verre-aluminium, notamment pour traversee electrique de boitier de circuit hybride, objet composite et composition de verre correspondants
DE69013017T DE69013017D1 (de) 1989-01-20 1990-01-17 Glas-Aluminium-Abdichtungsverfahren, insbesondere für eine elektrische Durchführung eines Gehäuses für Hybridschaltungen, entsprechend zusammengesetzter Gegenstand und Glaszusammensetzung.
EP90400134A EP0379431B1 (fr) 1989-01-20 1990-01-17 Procédé de scellement verre-aluminium, notamment pour traversée électrique de boîtier de circuit hybride, objet composite et composition de verre correspondants
IL9310190A IL93101A (en) 1989-01-20 1990-01-18 Method for connecting glass to aluminum and manufactured items according to it
CA002008297A CA2008297C (fr) 1989-01-20 1990-01-22 Connecteur electrique passant a travers une paroi ayant un joint etanche constitue de verre et d'aluminium
US08/177,206 US5367125A (en) 1989-01-20 1994-01-04 Aluminum based article having an insert with vitreous material hermetically sealed thereto
US08/257,960 US5538527A (en) 1989-01-20 1994-06-10 Method of sealing glass to aluminum, particularly for electrical feed-through connectors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8900709A FR2642257B1 (fr) 1989-01-20 1989-01-20 Procede de scellement verre-aluminium, notamment pour traversee electrique de boitier de circuit hybride, objet composite et composition de verre correspondants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2642257A1 true FR2642257A1 (fr) 1990-07-27
FR2642257B1 FR2642257B1 (fr) 1996-05-24

Family

ID=9377940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8900709A Expired - Fee Related FR2642257B1 (fr) 1989-01-20 1989-01-20 Procede de scellement verre-aluminium, notamment pour traversee electrique de boitier de circuit hybride, objet composite et composition de verre correspondants

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5538527A (fr)
EP (1) EP0379431B1 (fr)
CA (1) CA2008297C (fr)
DE (1) DE69013017D1 (fr)
FR (1) FR2642257B1 (fr)
IL (1) IL93101A (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016189225A1 (fr) 2015-05-22 2016-12-01 Axon Cable Composition de verre pour le scellement de connecteur micro-d

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262477B1 (en) 1993-03-19 2001-07-17 Advanced Interconnect Technologies Ball grid array electronic package
US6274252B1 (en) * 1994-08-04 2001-08-14 Coors Ceramics Company Hermetic glass-to-metal seal useful in headers for airbags
DE102006004036A1 (de) * 2006-01-27 2007-08-09 Schott Ag Metall-Fixiermaterial-Durchführung und Verwendung einer derartigen Durchführung sowie Airbag und Gurtspanner mit einer Zündeinrichtung
US8733250B2 (en) * 2006-01-27 2014-05-27 Schott Ag Metal-sealing material-feedthrough and utilization of the metal-sealing material feedthrough with an airbag, a belt tensioning device, and an ignition device
JP4856025B2 (ja) * 2007-08-10 2012-01-18 セイコーインスツル株式会社 気密端子の製造方法及び気密端子、圧電振動子の製造方法及び圧電振動子、発振器、電子機器、電波時計
DE102010045641A1 (de) 2010-09-17 2012-03-22 Schott Ag Verfahren zur Herstellung eines ring- oder plattenförmigen Elementes
US10684102B2 (en) 2010-09-17 2020-06-16 Schott Ag Method for producing a ring-shaped or plate-like element

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB699492A (en) * 1951-11-22 1953-11-11 Mycalex Corp Of America Terminal structures for electrical apparatus
US4202700A (en) * 1979-05-02 1980-05-13 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Glassy composition for hermetic seals
EP0100817A2 (fr) * 1982-08-05 1984-02-22 Olin Corporation Boîtier à scellement hermétique pour un élément électrique et procédé de fabrication
US4455384A (en) * 1982-12-08 1984-06-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Chemically durable nitrogen containing phosphate glasses useful for sealing to metals
JPS60116156A (ja) * 1983-11-29 1985-06-22 Fujitsu Ltd アルミニウム合金パッケ−ジ
US4678358A (en) * 1985-07-15 1987-07-07 National Semiconductor Corporation Glass compression seals using low temperature glass
EP0287722A1 (fr) * 1987-04-22 1988-10-26 Fujitsu Limited Procédé pour le soudage au laser d'éléments à base d'aluminium

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4411680A (en) * 1977-09-26 1983-10-25 James C. Kyle Ceramic seal between spaced members such as a terminal pin and a ferrule
US4421947A (en) * 1977-10-11 1983-12-20 James C. Kyle Polycrystalline insulating material seals between spaced members such as a terminal pin and a ferrule
JPS578273A (en) * 1980-06-19 1982-01-16 Dainippon Printing Co Ltd Adhesive composition for laminate
US4349692A (en) * 1981-02-23 1982-09-14 Motorola, Inc. Glass hermetic seal
US4309507A (en) * 1981-02-23 1982-01-05 Motorola, Inc. Glass and hermetic seal
US4349635A (en) * 1981-10-26 1982-09-14 Motorola, Inc. Lower temperature glass and hermetic seal means and method
JPS5898939A (ja) * 1981-12-08 1983-06-13 Matsushita Electronics Corp 半導体装置
US4882212A (en) * 1986-10-30 1989-11-21 Olin Corporation Electronic packaging of components incorporating a ceramic-glass-metal composite
JPH07123147B2 (ja) * 1986-12-09 1995-12-25 住友ベークライト株式会社 パッケージを形成する方法
US4713580A (en) * 1986-12-19 1987-12-15 Gte Products Corporation Sealing structure for metal vapor arc discharge lamps
US4761518A (en) * 1987-01-20 1988-08-02 Olin Corporation Ceramic-glass-metal packaging for electronic components incorporating unique leadframe designs
US4915719A (en) * 1988-09-30 1990-04-10 Honeywell Inc. Method of producing a hermetic glass to metal seal without metal oxidation
US4939316A (en) * 1988-10-05 1990-07-03 Olin Corporation Aluminum alloy semiconductor packages

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB699492A (en) * 1951-11-22 1953-11-11 Mycalex Corp Of America Terminal structures for electrical apparatus
US4202700A (en) * 1979-05-02 1980-05-13 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Glassy composition for hermetic seals
EP0100817A2 (fr) * 1982-08-05 1984-02-22 Olin Corporation Boîtier à scellement hermétique pour un élément électrique et procédé de fabrication
US4455384A (en) * 1982-12-08 1984-06-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Chemically durable nitrogen containing phosphate glasses useful for sealing to metals
JPS60116156A (ja) * 1983-11-29 1985-06-22 Fujitsu Ltd アルミニウム合金パッケ−ジ
US4678358A (en) * 1985-07-15 1987-07-07 National Semiconductor Corporation Glass compression seals using low temperature glass
EP0287722A1 (fr) * 1987-04-22 1988-10-26 Fujitsu Limited Procédé pour le soudage au laser d'éléments à base d'aluminium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 9, no. 270 (E-353)(1993) 26 octobre 1985, & JP-A-60 116156 (FUJITSU K.K.) 22 juin 1985, *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016189225A1 (fr) 2015-05-22 2016-12-01 Axon Cable Composition de verre pour le scellement de connecteur micro-d
US10723648B2 (en) 2015-05-22 2020-07-28 Axon Cable Glass composition for micro-D connector sealing

Also Published As

Publication number Publication date
IL93101A (en) 1994-07-31
CA2008297C (fr) 1995-08-01
EP0379431B1 (fr) 1994-10-05
EP0379431A1 (fr) 1990-07-25
IL93101A0 (en) 1990-11-05
FR2642257B1 (fr) 1996-05-24
DE69013017D1 (de) 1994-11-10
US5538527A (en) 1996-07-23
CA2008297A1 (fr) 1990-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4811660B2 (ja) 高Ga含有Cu−Ga二元系合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法
US20100059244A1 (en) Microstructure Apparatus and Method for Manufacturing Microstructure Apparatus
EP3090645B1 (fr) Procédé de montage d'un élément décoratif sur un support et ledit support
EP2053646A1 (fr) Procede d'interconnexion verticale au sein de modules electroniques 3D utilisant des vias
EP0246118A1 (fr) Produit abrasif diamanté thermostable et procédé de fabrication d'un tel produit
JP2004525050A (ja) 熱伝導性材料
FR2642257A1 (fr) Procede de scellement verre-aluminium, notamment pour traversee electrique de boitier de circuit hybride, objet composite et composition de verre correspondants
EP3154082B1 (fr) Structure dbc amelioree dotee d'un support integrant un materiau a changement de phase
EP0168849B1 (fr) Mélange de départ pour une composition isolante, encre sérigraphiable comportant un tel mélange et utilisation de cette encre pour la réalisation de microcircuits hybrides sur substrat co-laminé
KR101432320B1 (ko) 접합 구조체 및 그 제조 방법
US4594218A (en) Method of producing multifilament lengths of superconductor from ternary chalcogenides of molybdenum
JP2007521221A (ja) Cu(In,Ga)Se2単結晶パウダーの製造方法、およびそのパウダーを含む単粒子膜太陽電池
US5367125A (en) Aluminum based article having an insert with vitreous material hermetically sealed thereto
FR2575331A1 (fr) Boitier pour composant electronique
FR2671796A1 (fr) Materiau refractaire monolithe isolant - procede de realisation et piece selon le procede .
Taylor et al. Study of the oxidation of gold‐tin preforms using x‐ray photoelectron spectroscopy
US5733640A (en) Fired body for manufacturing a substrate
EP0165148B1 (fr) Procédé d'assemblage d'au moins deux pièces en céramique, présentant chacune au moins une surface plane
EP0035438B1 (fr) Procédé d'encapsulation hermétique de composants électroniques à très haute fréquence comportant la pose de traversées métalliques, dispositif réalisé par un tel procédé
JP4772320B2 (ja) 亜鉛−アルミニウムはんだ合金
EP3226082B1 (fr) Composant de mouvement horloger
JP3583117B2 (ja) 熱電素子用結晶体及びその製造方法並びに熱電素子の製造方法
WO2020144438A1 (fr) Procede de fabrication d'un substrat receveur pour une structure de type semi-conducteur sur isolant pour applications radiofrequences et procédé de fabrication d' une telle structure
FR2584708A1 (fr) Composition de ceramique dielectrique pour hautes frequences
EP0275746B1 (fr) Procédé de réalisation d'un matériau composite, en particulier d'un matériau composite neutrophage

Legal Events

Date Code Title Description
CD Change of name or company name
ST Notification of lapse

Effective date: 20070930