JPH04280654A - 集積回路を有する基板上への金属容器の組立て法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はハイブリッド回路の密
封容器に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】電子デバイス内の湿気
を除去する問題、または少なくとも湿気を制限する問題
は困難な問題である。最も一般的な汚染剤−ディスクリ
ート部品すなわち集積回路の信頼性に最も有害な影響を
与える汚染剤−は周囲の環境から生ずる水である。湿気
は回路の接触を悪化させる傾向があり、その影響はイオ
ンの分離により増大する。この影響は集積回路に対し非
常に重大であり、集積の規模すなわち接触がより小さく
なるに従い増加する。この問題に対する解決法の１つは
窒素の様な不活性ガスの環境内に回路を入れることであ
り、これにより湿気の侵入が止まる。

【０００３】

【従来の技術】　　軍事用または宇宙での使用のような
厳しい環境における高性能な応用には、絶縁材料および
金属容器の基盤を有する電子ユニットが使用されている
。 容器は通常は排ガス後、密封され基盤に取り付けられて
いる。ユニットの基盤は例えば多層ハイブリッド回路で
ある回路の基板から構成されている。基盤はセラミック
である場合がある。金属容器は尖端部にキャップがある
フレームで構成されている。フレームは単一のシリンダ
であるか、または内部が仕切られた部分に分割できる。 　　このようなユニットを有するように組立てられた材
料には種々の特徴がある。基板はセラミックで作られて
おり、シルクスクリーン印刷により形成された多層タイ
プの回路を支えている。他方、金属フレームの熱膨張計
数はセラミックの熱膨張計数に完全には釣り合っていな
い。更にそれらは溶接されたジョイントにより接続され
る必要があるが、このジョイントの膨張計数は組立てら
れる材料の膨張計数よりかなり大きい。溶接を行なうた
め、金属は特殊な化学的または電気的な処理を受け親水
性が増える。セラミックの面状ではストリップ導体また
はトラックから成る多層回路は回路の短絡を避けるため
金属部分から絶縁する必要がある。それ故、金属フレー
ムの位置においてシルクスクリーン印刷により誘電体ペ
ーストを堆積させる必要がある。溶接は誘電体材料によ
り粘着しないので、導電性金属インクはこの誘電体材料
の上に堆積される。

【０００４】寸法が小さい場合には、機械的なストレス
によりアセンブリのインターフェースが破砕されること
はなく、更に広範囲に温度を繰り返した後には条件を満
足するインターフェースの残りの部分が密封される。し
かし大きさが数平方センチメートルより大きいと、誘電
体と金属の間のインターフェースはかなり壊れやすい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】出願人により行なわれた
研究より、このようなアセンブリの気密性の問題がかな
り少なくなった。

【０００６】この発明の目的は集積回路を有する基板上
への金属容器の組立て法であり、これにより容器の周囲
にある基板の環状領域の上にシルクスクリーン印刷によ
り連続的な堆積が作られている。これらの堆積は基板上
のストリップ導体を金属容器から絶縁させる誘電体ペー
ストの層となっており、溶接合金の層を固定するための
金属インクの層により金属インクが固定される。

【０００７】この発明の注目すべきことは、この方法が
誘電体ペーストの層と金属インクの層の間にシルクスク
リーン印刷により誘電体ペーストと金属インクの混合の
中間層を作ることから成る。この中間層の形成により機
械的な特性が段階的に変化し、この層の両側の上に良好
に密着する。

【０００８】

【実施例】以下図面に基づきこの発明を更に詳しく説明
するが、この発明はこの図には限定されない。

【０００９】図１において、１はキャップ９を支える金
属フレームを示しており、このアセンブリは金属容器を
構成している；２は溶接合金の層を示している；３は金
属層を示している；４は中間層を示している；５は誘電
体層を示している；６は多層回路を示している；７は入
力／出力トラックを示している；８はユニットの基板の
役目をする基板を示している。

【００１０】基板８はアルミナのようなセラミックで構
成されると好都合である。基板８にはシルクスクリーン
印刷タイプの多層回路６と入力／出力トラック７がある
。

【００１１】金属フレーム１を固定する必要のある環状
の多層領域６はシルクスクリーン印刷により誘電体ペー
スト層５で覆われている。誘電体材料としては例えばバ
リウム、鉛シリカホウ素アルミン酸塩、アルミナのガラ
スがある。

【００１２】中間層４はシルクスクリーン印刷により環
状の誘電体層５の上に、未加工のペースト混合物を堆積
させることにより得られるが、このペースト混合物は層
５に使用したようなシルクスクリーン印刷による誘電体
ペースト及びシルクリーン印刷による金属インクにより
組成されている。このように堆積された混合物は乾燥さ
れ従来の技術を用いて暖められる。層４の厚さは２０μ
台であることが好ましい。

【００１３】混合物は２５％から７５％までのシルクス
クリーン印刷による誘電体ペースト、および７５％から
２５％までのシルクスクリーン印刷による金属インクに
より組成されることが好ましい。特にほぼ５０／５０の
混合物であることが好ましい。

【００１４】金属層は、中間層４に使用されたものと同
じシルクスクリーン印刷による金属インクを用いて、前
述の環状領域の上にシルクスクリーン印刷により形成さ
れている。このインクは金、金−プラチナ、または銀−
パラジウムである場合がある。

【００１５】環状領域は溶接合金２の層を受け、更に環
状金属フレーム１は溶接合金で覆われた領域の上に溶接
合金を溶解させることにより固定されている。

【００１６】最後に、キャップ９は例えばレーザ溶接に
よりフレーム１に密封されている。表面積が１ｃｍ２　
を越える基板から成るユニットはこのようにして形成さ
れる。軍規格による気密性並びに温度および低圧の環境
条件に対する耐力が確認されている。更に、この発明に
より層１から層８までで形成されたユニット、および従
来の技術による層１から層３までおよび層５から層８ま
でを含むユニットは牽引および剪断試験を受けている。 この発明によるアセンブリに対する最大の耐力は９２ｋ
ｇ／ｃｍ２　である。従来の技術によるアセンブリに対
する最大の耐力は５５ｋｇ／ｃｍ２　である。更に、誘
電体層と金属層の間の破壊はもはや発生しない。このよ
うに、この発明による方法により異なる材料の２つの層
の間がかなり強化されることが判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法により得られる容器の断面を示
す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　集積回路を有する基板上への金属容器
   の組立て法であり、これにより容器の周囲にある基板、
   すなわち誘電体ペーストの層の環状領域の上にシルクス
   クリーン印刷により連続的な応用物が形成され、この誘
   電体ペーストの層の環状領域により基板上のストリップ
   導体が金属容器から絶縁されており、しかも溶接される
   合金の層に密着する役目をする金属性インクの層により
   金属容器が溶接されており、誘電体ペーストの層と金属
   インクの層の間にシルクスクリーン印刷により誘電体ペ
   ーストと金属インクの混合から成る中間層を作ることを
   加えることから成ることを特徴とする組立て法。
2. 【請求項２】　　中間層に使用される混合物が重量比で
   前記誘電体ペーストの２５％から７５％までで組成され
   、更に重量比で前記金属インクの７５％から２５％まで
   で組成されている請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】　　中間層に使用される混合物が重量比で
   前記誘電体ペーストのほぼ５０％で組成され、更に重量
   比で前記金属インクのほぼ５０％で組成されている請求
   項１に記載の方法。
4. 【請求項４】　　前記誘電体ペーストがアルミナ、バリ
   ウムまたは鉛シリカホウ素アルミン酸塩のガラスである
   請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】　　前記金属インクが金属、すなわち金、
   金−プラチナ、銀−パラジウムから選ばれた合金で形成
   されている請求項１に記載の方法。