Przedmiotem wynalazku jest obudowa ceramicz¬ no-metalowa do urzadzen pólprzewodnikowych, w szczególnosci diod mocy i tyrystorów.Znana jest konstrukcja obudowy ceramiczno- metalowej z szwajcarskich opisów patentowych nr 391114 i 393542 posiadajacej cylindryczne po¬ laczenia pomiedzy elementami metalowymi i cera¬ micznymi. W rozwiazaniu tym na ksztaltce cera¬ micznej wykonanej w ksztalcie walca, po oszlifo¬ waniu zewnetrznej powierzchni walcowej oraz po dopasowaniu srednicy zewnetrznej ksztaltki cera¬ micznej do srednicy wewnetrznej elektrody me¬ talowej mozna wykonac polaczenie. Wykonanie takich obudów jest bardzo klopotliwe pod wzgle¬ dem technologicznym. W celu zapewnienia odpo¬ wiedniej grubosci warstwy posredniej konieczne jest bardzo dokladne dopasowanie srednicy piers¬ cienia ceramicznego oraz elementów metalowych.Równiez nanoszenie warstw metalicznych na po¬ wierzchnie cylindryczne jest pracochlonne i trudne do zmechanizowania.Znana jest równiez obudowa posiadajaca po¬ miedzy ksztaltka ceramiczna a elementami me¬ talowymi zlacze plaskie, co zostalo przedstawione w opisie polskiego zgloszenia P-172187. Istota rozwiazania w tym zgloszeniu jest polaczenie metal-ceramika charakteryzujace sie plaskim przyleganiem laczonych elementów, co ze wzgledu na istnienie niszczacych sil dzialajacych na to zlacze, w przewazajacej ich czesci na zewnetrznej powierzchni styku, jest niekorzystne i powoduje przedwczesne niszczenie obudowy.Rozwiazanie to jest rozwiazaniem nowoczesniej¬ szym i postepowym w stosunku do szwajcarskich opisów patentowych, posiada jedna te niedogod¬ nosc, ze zlacze tego typu, miedzy dwoma materia¬ mi, znacznie rózniacymi sie wspólczynnikami roz¬ szerzalnosci cieplnej, jest trudne do wykonania.W obudowie ceramiczno-metalowej ze zlaczem plaskim przy naprezeniach rozrywajacych wyste¬ puje zlozony stan naprezen, gdzie obok naprezen rozciagajacych wystepuja równiez znaczne napre¬ zenia zginajace. Maksymalne naprezenie rozciaga¬ jace i zginajace wystepuje na zewnetrznych wars¬ twach ksztaltki ceramicznej. Jest to zjawisko bar¬ dzo niekorzystne, gdyz ceramika, jako material kruchy i posiadajacy dosc niejednorodna budowe wewnetrzna, nie jest odporna na naprezenia roz¬ rywajace, a na skutek defektów strukturalnych moga dodatkowo wystepowac spietrzenia naprezen przyspieszajace zniszczenie obudowy.Przedstawione niedogodnosci znanych dotych¬ czas konstrukcji obudów ceramiczno-metalowych do urzadzen pólprzewodnikowych w wiekszosci sa wynikiem niekorzystnego dla ich trwalosci i nie¬ zawodnosci dzialania polaczen poszczególnych ele¬ mentów. 95 53795 537 Zasadniczym fragmentem obudowy ceramiczno- metalowej jest miejsce polaczenia ceramiki z me¬ talem. Zlacze to przenosi duze naprezenia sciska¬ jace i rozciagajace, powstajace w czasie dzialania zmiennych temperatur. 5 Obudowa ceramiczno-metalowa do urzadzen pól¬ przewodnikowych powinna zapewniac wysoka o- pornosc izolacji rzedu 1K1012, wytrzymalosc na¬ pieciowa minimum 10 KV, próznioszczelnosc za¬ pewniajaca nacisk nie wiekszy niz 1X108 Trl/sek., 10 odpornosc na prace ciagla w temperaturze do 300°C, oraz wytrzymalosc na szoki temperaturowe w zakresie od —60°C do +200°C.Celem wynalazku jest opracowanie takiej kon¬ strukcji obudowy ceramiczno-metalowej, w której 15 poszczególne elementy podzespolu zapewnialyby niezbedne dla prawidlowej jego pracy parametry eksploatacyjne.Istota wynalazku jest konstrukcja obudowy ce¬ ramiczno-metalowej do urzadzen pólprzewodniko¬ wych, a szczególnie czolowego polaczenia ksztaltki ceramicznej z elementami metalowymi, przy czym polaczenia te spelniajac zasadnicza role stalego i trwalego zespolenia jakosciowo róznych elemen¬ tów, maja równiez zadanie przenoszenia naprezen powstajacych na skutek podwyzszonej tempera¬ tury w czasie pracy zlacza i ksztaltki ceramicznej na metalowe czesci obudowy.Rozklad naprezen rozrywajacych jest równo¬ mierny na calej powierzchni styku ceramika-me- tal, przy czym najwieksze, nie posiadajace zdol¬ nosci zniszczenia wyrobu naprezenia w tym ukla¬ dzie wystepuja wewnatrz pierscienia ceramiczne¬ go. Dzieki takiemu rozwiazaniu elementy metalo¬ we moga przejmowac czesc naprezen powstajacych w zlaczu. Kolnierz metalowy ma mozliwosc od¬ ksztalcania sie, co równiez wplywa dodatnio na stan naprezen w zlaczu, zwlaszcza przy polaczeniu materialów o znacznej róznicy wspólczynników rozszerzalnosci cieplnej. Przy naprezeniach roz¬ rywajacych wystepuja jedynie naprezenia rozcia¬ gajace, a ich maksimum wystepuje w srodku ksztaltki ceramicznej. Taki uklad naprezen w zla¬ czu powoduje, ze dorazna wytrzymalosc mecha¬ niczna obudowy ze zlaczami czolowymi jest kilka¬ krotnie wyzsza od wytrzymalosci obudowy ze zla¬ czami cylindrycznymi lub plaskimi.Obudowa ceramiczno-metalowa do urzadzen pól¬ przewodnikowych wedlug wynalazku przedstawio¬ na jest w przekroju poosiowym na zalaczonym rysunku. Obudowa posiada izolator ceramiczny 1, zlacza czolowe 2 laczace kowarowa miseczke gór¬ na 3 i kowarowa miseczke dolna 4 z izolatorem 1 oraz elektrode miedziana 5 umieszczona w otworze miseczki górnej 3.Obudowa sklada sie z elementów metalowych takich jak wykonanych z tasmy kowarowej mi¬ seczki górnej 3 i dolnej 4, oraz elektrody mie¬ dzianej 5 sluzacej do odprowadzenia pradowego, jak równiez detalu ceramicznego 1 bedacego izola¬ torem miedzy górna a dolna miseczka kowarowa.Podstawowym elementem obudowy wedlug wyna¬ lazku sa zlacza pomiedzy elementami metalowymi a izolatorem ceramicznym.Obudowa ceramiczno-metalowa w urzadzeniach pólprzewodnikowych wykonana wedlug wynalazku na zlaczach czolowych charakteryzuje sie prostota wykonania, a w stosunku do znanych obudów o zlaczach cylindrycznych lub plaskich wykazuje zwiekszona trwalosc i niezawodnosc dzialania w eksploatacyjnym wykorzystywaniu. PL