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DE1085262B - Process for the production of sintered bodies provided with vacuum-tight seals which serve as bases for electrical arrangements, in particular semiconductor arrangements - Google Patents

Process for the production of sintered bodies provided with vacuum-tight seals which serve as bases for electrical arrangements, in particular semiconductor arrangements

Info

Publication number
DE1085262B
DE1085262B DEP20554A DEP0020554A DE1085262B DE 1085262 B DE1085262 B DE 1085262B DE P20554 A DEP20554 A DE P20554A DE P0020554 A DEP0020554 A DE P0020554A DE 1085262 B DE1085262 B DE 1085262B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
production
core
sintered
melting points
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.)
Pending
Application number
DEP20554A
Other languages
German (de)
Inventor
Henry Paul Beerman
Ford Kenyon Clarke
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.)
Maxar Space LLC
Original Assignee
Philco Ford Corp
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 Philco Ford Corp filed Critical Philco Ford Corp
Publication of DE1085262B publication Critical patent/DE1085262B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H10W76/161
    • 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
    • H10W72/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit vakuumdichten Einschmelzungen versehenen Sinterkörpern, die als Sockel für elektrische Anordnungen dienen, bei dem ein schmelzbares, isolierendes Material körniger Konsistenz um die in bestimmter gegenseitiger Lage in einer Preßform angeordneten Zuleitungen verteilt und anschließend einem Preß- und Sinterverfahren unterworfen wird.The invention relates to a method for the production of seals provided with vacuum-tight seals Sintered bodies that serve as a base for electrical assemblies, in which a fusible, insulating Material of granular consistency around those arranged in a specific mutual position in a mold Distributed leads and then subjected to a pressing and sintering process.

Die Herstellung derartiger Sinterkörper, die in sich und hinsichtlich der Einschmelzungen von metallischen Zuführungsleitungen vakuumdicht abschließen, hat neuerdings insbesondere im Zusammenhang mit der Entwicklung auf dem Halbleitergebiet, insbesondere mit der Transistorherstellung, erhöhte Bedeutung gewonnen. Wegen der Feuchtigkeits- und Verunreinigungsempfindlichkeit von Halbleiteranordnungen ist es erwünscht, sie in vakuumdichtschließenden Umhüllungen unterzubringen. Gebräuchliche Ausführungsformen derartiger Umhüllungen weisen einen an einem Ende offenen becherförmigen Metallmantel auf, welcher die Halbleiteranordnung teilweise umschließt und an seiner offenen Seite mit einem geeigneten Abschlußteil, beispielsweise einem Sockel, welcher einen isolierenden Kern aus gesintertem, keramischem oder sonstigem Material aufweist, verschlossen ist. Durch diesen isolierenden Kern müssen die elektrischen Zuleitungen zu der im Inneren befindlichen Halbleiteranordnung vakuumdichtschließend hindurchgeführt werden. Üblicherweise ist der Sockel in der Weise ausgeführt, daß der erwähnte Sinterkörper von einem metallischen Bund umgeben ist, der mit dem Sinterkörper vakuumdicht schließt und gleichzeitig eine einfache Verbindung mit dem becherförmigen Metallmantel gestattet.The production of such sintered bodies, which in itself and with regard to the fusing of metallic Complete supply lines vacuum-tight, has recently been particularly in connection with the development in the semiconductor field, in particular with the transistor production, increased importance won. Because of the moisture and contamination sensitivity of semiconductor devices it is desirable to place them in vacuum-tight enclosures. Common embodiments of such covers have one on one End open cup-shaped metal jacket which partially encloses the semiconductor device and on its open side with a suitable end part, for example a base, which has a having insulating core made of sintered, ceramic or other material, is closed. By This insulating core must be the electrical leads to the semiconductor device located inside be passed through in a vacuum-tight manner. Usually the base is like that executed that the mentioned sintered body is surrounded by a metallic collar, which with the sintered body closes vacuum-tight and at the same time a simple connection with the cup-shaped metal jacket allowed.

Bei der Herstellung derartiger Sockel mit Bund und Sinterkörper besteht einmal die Aufgabe, genau die erforderliche Menge des für die Herstellung des Sinterkörpers verwendeten isolierenden, schmelzbaren Materials vorzusehen. Ist die verwendete Menge zu groß, kann es vorkommen, daß das Material beim Sintern über den Rand bzw. den Umfangsflansch des Bundes hinausfließt, wodurch der vakuumdichte Abschluß mit der Metallumhüllung erschwert oder verhindert wird; bei Verwendung einer zu geringen Menge des Schmelzmaterials ergibt sich eine unzureichende mechanische Festigkeit, welche ebenfalls die Dichtigkeit des Abschlusses beeinträchtigen kann.In the production of such bases with a collar and sintered body, there is one task, precisely the required amount of the insulating, fusible used for the manufacture of the sintered body Material to be provided. If the amount used is too large, the material may be damaged during the Sintering flows over the edge or the circumferential flange of the federal government, whereby the vacuum-tight seal is made difficult or prevented with the metal casing; when using too low a Amount of the fusible material results in insufficient mechanical strength, which is also the Can affect the tightness of the closure.

Ein weiteres Problem bei der Herstellung derartiger Sinterkörper ist die Aufrechterhaltung der für die Zuleitungen vorgeschriebenen richtigen Lage während des gesamten Herstellungsverfahrens.Another problem in the production of such sintered bodies is the maintenance of the for the correct position of the supply lines during the entire manufacturing process.

Ein weiteres Problem besteht hinsichtlich der Erzielung eines wirklich vakuumdichten Abschlusses zwischen dem Sinterkörper und den eingeschmolzenen Verfahren zur Herstellung
von mit vakuumdichten Einschmelzungen versehenen Sinterkörpern, die als Sockel
Another problem arises with regard to achieving a truly vacuum-tight seal between the sintered body and the melted-down method of manufacture
of sintered bodies provided with vacuum-tight seals, which serve as bases

für elektrische Anordnungen,for electrical arrangements,

insbesondere Halbleiteranordnungenin particular semiconductor arrangements

dienento serve

Anmelder:Applicant:

Philco Corporation,Philco Corporation,

Philadelphia, Pa. (V. St. A.)Philadelphia, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8
Representative: Dipl.-Ing. C. Wallach, patent attorney,
Munich 2, Kaufingerstr. 8th

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. April 1957
Claimed priority:
V. St. v. America April 24, 1957

Henry Paul Beerman, Skokie, 111.,Henry Paul Beerman, Skokie, 111.,

und Ford Kenyon Clarke, Chalfonte, Pa. (V. St. A.),and Ford Kenyon Clarke, Chalfonte, Pa. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Zuleitungen sowie gegebenenfalls zwischen dem Sinterkörper und dem diesen umgebenden metallischen Bund.Supply lines and optionally between the sintered body and the surrounding metallic Federation.

Es sind Verfahren, zur Herstellung derartiger mit vakuumdichten Einschmelzungen versehener Sinterkörper, die als Sockel für elektrische Anordnungen verwendbar sind, bekannt, bei welchen ein schmelzbares, isolierendes Material körniger Konsistenz, wie beispielsweise Glaspulver, um die in bestimmter gegenseitiger Lage in einer Preßform angeordneten Zuleitungen verteilt und anschließend einem Preß- und Sinterverfahren unterworfen wird.There are processes for the production of such sintered bodies provided with vacuum-tight fuses, which can be used as a base for electrical assemblies, are known in which a fusible, insulating material of a granular consistency, such as glass powder, in order to reduce the in certain mutual position in a press mold arranged supply lines distributed and then a press and subjected to sintering processes.

Es ist ein Verfahren dieser Art bekannt, bei dem das körnige Material ohne Bindesubstanz vor dem Sintern im kalten Zustand unter Aufrechterhaltung der vorbestimmten Lage der Zuleitungen hinreichend stark gepreßt und anschließend unter Druck gesintert wird.There is a method of this type known in which the granular material without binding substance before Sintering in the cold state is sufficient while maintaining the predetermined position of the leads strongly pressed and then sintered under pressure.

Es ist ferner ein ähnliches Verfahren bekannt, welches sich von dem vorerwähnten dadurch unterscheidet, daß das körnige Material mit einer Bindesubstanz vor dem Sintern im kalten Zustand stark gepreßt und anschließend druckfrei gesintert wird.There is also known a similar method which differs from the aforementioned one in that the granular material has a binding substance before sintering is strongly pressed in the cold state and then sintered without pressure.

Schließlich ist auch ein Verfahren dieser Art zur Herstellung von mit vakuumdichten EinschmelzungenFinally, there is also a method of this type for the production of vacuum-tight seals

009 550/273009 550/273

3 43 4

versehenen Sinterkörpern bekannt, bei dem die Sinte- Herstellungsverfahrens wiedergibt, wobei der Schnittprovided sintered bodies known, in which the Sinte manufacturing process reproduces, the section

rung ohne zusätzlichen Druck und ohne Bindesubstanz in einer die Längsachse der Vorrichtung enthaltendention without additional pressure and without binding substance in a containing the longitudinal axis of the device

erfolgt. Ebene geführt ist,he follows. Level is led,

Bei all diesen bekannten Verfahren besteht eine Fig. 4 den Preßvorgang während des Herstellungs-Schwierigkeit darin, die richtige Lage der Zuleitun- 5 Verfahrens,In all of these known methods, there is a Fig. 4 the pressing process during the manufacturing difficulty in finding the correct position of the supply line,

gen innerhalb des Sinterkerns während des Herstel- Fig. 5 den selbsttragenden, mechanisch zusammen-gen within the sintered core during the production Fig. 5 the self-supporting, mechanically assembled

lungsverfahrens zu gewährleisten. Hierzu war es bis- gefügten Sockel vor dem Brennen oder dichten Ab-to ensure the solution process. For this purpose it was up-to-date base before firing or sealing

her erforderlich, die gewünschte Lage der Zuleitungen schließen.necessary to close the desired position of the supply lines.

während des gesamten Herstellungsverfahrens, insbe- Das vorliegende Herstellungsverfahren kann soduring the entire manufacturing process, in particular the present manufacturing process can so

sondere auch während des Sinterverfahrens, durch io ausgeführt werden, daß ein Gemisch von Materialienspecial also during the sintering process, carried out by io that a mixture of materials

besondere äußere Einrichtvorrichtungen in Gestalt mit verschiedenen Schmelzpunkten mit wenigstensspecial external devices in the form of different melting points with at least

von Lehren od. dgl. aufrechtzuerhalten. Dies führt ins- einem verfiüssigbaren Bestandteil in körniger Form,of teachings or the like. This results in a dissolvable component in granular form,

besondere bei denjenigen Verfahren, bei welchen die beispielsweise Glaspulver, um in einer bestimmtenspecial in those processes in which the, for example, glass powder in order to be in a certain

Sinterung unter Druck bzw. mit einer Pressung er- gegenseitigen Lage in einer Preßform angeordneteSintering under pressure or with a pressure mutual position arranged in a press mold

folgt, zu Schwierigkeiten; aber auch bei den Verfah- 15 Zuleitungen zusammengepreßt wird, wobei durch diefollows, to trouble; but also with the method 15 leads are compressed, whereby through the

ren mit Sinterung ohne Preßdruck stellt die Notwen- mechanische Zusammenfügung der Teilchen eine hin-With sintering without pressure, the necessary mechanical assembly of the particles makes it possible to

digkeit, äußere Lehren zur Aufrechterhaltung der reichend innige Berührung zwischen den Zuleitungendignity, external teachings to maintain the sufficient intimate contact between the supply lines

richtigen Lage der Zuleitungen zu verwenden, einen und dem Kernmaterial erzielt wird.correct position of the leads to use and the core material is achieved.

erheblichen Nachteil dar. Insbesondere gilt dies bei Es wird darauf hingewiesen, daß der im folgendenThis is particularly true in the case of It should be noted that the following

der Herstellung von Sinterkörpern für Sockel von 20 gebrauchten Bezeichnung »Glas« eine breite Bedeu-the production of sintered bodies for bases of 20 used designation »glass« a broad meaning

Halbleiteranordnungen wegen der häufig äußerst klei- tung zukommt; sie schließt Gläser, Fritten, GlasurenSemiconductor arrangements are due to the fact that they are often extremely clothing; it closes glasses, fries, glazes

nen Abmessungen und der damit verbundenen engen und andere Materialien ähnlicher Art ein.nen dimensions and the associated narrow and other materials of a similar nature.

Toleranzen. Diese kalt gepreßten Einheiten werden sodann inTolerances. These cold-pressed units are then converted into

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver- einen Ofen gebracht und auf eine zwischen den fahren zu schaffen, bei dem die genannten Nachteile 25 Schmelzpunkten der den Abschluß bildenden Stoffe der bekannten Verfahren vermieden werden und das liegende Temperatur erhitzt, wobei die Bezeichnung besonders zur Verwendung bei der Herstellung von Schmelzpunkt in bezug auf Glas durch den Bereich Halbleiteranordnungen, d. h. bei hohen Anforderun- der Temperatur gegeben ist, in welchem üblicherweise gen an die Genauigkeit und an den Reinheitsgrad bei Dichtungsabschlüsse ausgeführt werden. Durch die geringen Abmessungen der Gesamtanordnung geeig- 30 Anwendung einer zwischen den Schmelzpunkten der net ist und andererseits eine für fabrikatorische An- weiteren Bestandteile liegenden Brenntemperatur wendung im großen Maßstab geeignete Einfachheit werden die Zuleitungsdrähte mit dem niedrigeraufweist, schmelzenden Bestandteil des Kerns hermetisch ab-The invention is based on the object of bringing a furnace and one between the drive to create in which the disadvantages mentioned 25 melting points of the substances forming the conclusion the known method can be avoided and the lying temperature is heated, with the designation particularly for use in establishing melting point with respect to glass by the range Semiconductor devices, d. H. at high requirements the temperature is given, in which usually The accuracy and the degree of purity in the case of seal closures must be carried out. Through the small dimensions of the overall arrangement suitable- 30 application between the melting points of the is net and, on the other hand, a firing temperature for other components in the manufacturing process large-scale simplicity, the lead wires with the lower, the melting part of the core is hermetically sealed

Zu diesem Zweck wird das Verfahren der eingangs schließend verbunden, während das Material mit genannten Art gemäß der Erfindung so ausgeführt, 35 höherem Schmelzpunkt in Form einzelner, miteindaß zur Herstellung des Sinterkerns ein Gemisch von ander und mit den Zuleitungen durch den zement-Materialien mit verschiedenen Schmelzpunkten mit artig gesinterten Kern verbundener Teilchen zurückwenigstens einem verflüssigbaren Bestandteil verwen- bleibt, wobei dieses Konglomerat zur Erhaltung der det wird und daß dieses Gemisch beim Sintern auf für die richtige Drahthalterung während der Abdichteine oberhalb des Schmelzpunktes des verflüssigbaren 40 phase erwünschten mechanischen Starre dient. Diese Bestandteils, jedoch unterhalb der Schmelzpunkte der Regelung des Flüssigkeitsgrades der zusammenübrigen Bestandteile liegende Temperatur erhitzt gesetzten Masse durch geeignete Bemessung des Anwird, teiles hoch- und niedrigschmelzender Bestandteile ge-For this purpose, the method of the opening is connected while the material is closed named type according to the invention so carried out, 35 higher melting point in the form of individual, miteindaß to produce the sintered core a mixture of other and with the supply lines through the cement materials At least particles with different melting points are connected with a sintered core a liquefiable component remains used, this conglomerate to maintain the det is and that this mixture during sintering on for the correct wire holding during the sealing Above the melting point of the liquefiable phase, the desired mechanical rigidity is used. These Component, but below the melting point of the regulation of the degree of fluidity of the rest Components lying at temperature, set mass by suitable dimensioning of the application, part of high and low melting components

Durch diese Maßnahme werden die mit der Auf- stattet ein einfaches Verfahren zur richtigen HalterungWith this measure, the equipments become a simple procedure for the correct mounting

rechterhaltung der richtigen Lage der Zuleitungen bei 45 der Zuleitungen während des Abdichtens und erübrigtright maintenance of the correct position of the supply lines at 45 of the supply lines during the sealing and is unnecessary

den bisher bekannten Verfahren verbundenen Schwie- somit die Notwendigkeit äußerer Einrichtmittel fürthe previously known methods associated difficulties thus the need for external furnishing means for

rigkeiten vermieden. Es bildet sich dann nämlich wäh- die Zuleitungen.problems avoided. Namely, it then forms during the supply lines.

rend des Sinterns eine Dispersion in dem somit nur Das richtige Gemisch, d. h. der jeweils zum ErhaltDuring the sintering process, a dispersion in which only the correct mixture, i.e. H. of each to receive

teilweise verflüssigten Sinterkern, der dadurch eine der erforderlichen hermetischen Abdichtung und derpartially liquefied sintered core, which thereby provides the required hermetic seal and the

zur selbsttätigen Aufrechterhaltung der richtigen 50 zur Leitungshalterung erforderlichen mechanischenfor the automatic maintenance of the correct 50 necessary mechanical for cable support

Lage der Zuleitungen ausreichende mechanische Starre geeignete Prozentgehalt der einzelnen Stoffe,Location of the supply lines sufficient mechanical rigidity suitable percentage of the individual substances,

Eigenstarre auch während des Sinterns behält. kann in jedem einzelnen Fall experimentell leicht be-Retains rigidity even during sintering. can easily be determined experimentally in each individual case

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungs- stimmt werden.According to a particularly advantageous embodiment, be agreed.

form der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Herstel- Insbesondere muß das den Kern bildende GemischForm of the invention it is provided that for the production, in particular, the mixture forming the core must

lung des Sinterkerns ein homogenes Gemisch von 55 den richtigen Anteil an hitzebeständigen und anment of the sintered core a homogeneous mixture of 55 the correct proportion of heat-resistant and an

Glaspulvern mit verschiedenen Schmelzpunkten ver- niedrigschmelzenden Materialien aufweisen, damitGlass powders with different melting points have low-melting materials so

wendet wird, welches bei dem anschließenden Sinter- während des Abdichtverfahrene ein festflüssiger Kom-is used, which in the subsequent sintering during the sealing process a solid-liquid component

prozeß auf eine zwischen den Schmelzpunkten der plex gebildet wird, der hinreichend viskos ist, um dieprocess on a between the melting points of the plex is formed, which is sufficiently viscous to the

verschiedenen Bestandteile liegende Temperatur er- zur Aufrechterhaltung der vorgeschriebenen gegen-The temperature lying between the various components is used to maintain the prescribed

hitzt wird. 60 seitigen Lage der Zuleitungen während des Brennensheats up. 60-sided position of the supply lines during firing

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung erforderliche mechanische Starre aufzuweisen, wäh-To have further advantages and details of the invention required mechanical rigidity, while

ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungs- rend er zum anderen gleichzeitig eine brauchbare her-result from the description of the embodiment, on the other hand, at the same time a usable

beispiels an Hand der Zeichnung; in dieser zeigt metische Abdichtung gestattet.for example on the basis of the drawing; in this shows metic sealing permitted.

Fig. 1 in Ansicht eine Halbleiteranordnung, die In Fig. 1 ist ein hermetisch abgeschlossener Transi-Fig. 1 is a view of a semiconductor device, the In Fig. 1 is a hermetically sealed transi-

eine Ausführungsform der Erfindung verkörpert, wo- 65 stör 10 dargestellt. Diese Ausführung weist eine denembodies an embodiment of the invention, where- 65 sturgeon 10 is shown. This version has a

bei Teile weggebrochen sind, Transistor 12 umhüllende becherförmige Metallhülsebroken away when parts, transistor 12 enveloping cup-shaped metal sleeve

Fig. 2 eine bei der Herstellung dieser aus einem 11 sowie einen nach dem vorliegenden Verfahren her-FIG. 2 shows an 11 as well as a according to the present method produced during the production of this.

Stück bestehenden Sockel dienende Vorrichtung in gestellten Sockel 13 auf, wobei die beiden Teile ent-Pieces of existing base serving device in provided base 13, the two parts

auseinandergenommenem Zustand, lang der Verbindungsflächen ihrer Umfangsflanschedisassembled, long the connecting surfaces of their peripheral flanges

Fig. 3 einen Querschnitt, der die Anfangsphase des yu 14 und 15 hermetisch abgeschlossen werden.Fig. 3 is a cross-section showing the initial phase of the yu 14 and 15 being hermetically sealed.

In Fig. 2 ist mit 19 eine Preßform bezeichnet, welche einen Hohlraum 20 aufweist, in dessen Boden öffnungen 21 in geeigneter Anordnung vorgesehen sind, welche die Leitungen 18 aufnehmen und in ihrer richtigen Lage halten. Der Hohlraum 20 ist von solcher Tiefe, daß der Bund 16 beim Einsetzen in diesen Hohlraum auf dessen Boden 22 auf ruht, während die Unterseite des RandHansches 15 des Bundes gerade gegen die Oberseite des Würfels 19 zum Anliegen kommt. ίοIn Fig. 2, 19 designates a mold which has a cavity 20 in the bottom openings 21 are provided in a suitable arrangement, which receive the lines 18 and in in their correct position. The cavity 20 is of such a depth that the collar 16 when inserted into this cavity rests on the bottom 22, while the underside of the RandHansches 15 of the federal government comes straight against the top of the cube 19 to rest. ίο

Der Anfangsschritt des Herstellungsprozesses besteht lediglich darin, daß geeignete Leitungen, beispielsweise die mit 18 bezeichneten Zuleitungen von etwa 0,4 mm Stärke, sowie der Stahlbund 16 in die sie jeweils aufnehmenden öffnungen eingeführt werden. Wenn diese Teile ihre Lage, wie in Fig. 3 gezeigt, einnehmen, wird im darauffolgenden Verfahrensschritt der Hohlraum 20 mit einer pulverförmigen Glasmischung 23 gefüllt. Eine bevorzugte Zusammensetzung dieser Mischung bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält 15 bis 20 Gewichtsprozent einer pulverförmigen Glasfritte mit niedrigem Schmelzpunkt, die bei einer Temperatur im Bereich von 600 bis 650° C einen dichten Abschluß liefert. Ansonsten enthält die Mischung noch eine hitzebeständigere Fritte, die bei Temperaturen zwischen 800 und 825° C normalerweise einen dichten Abschluß ergibt.The initial step of the manufacturing process is simply that suitable lines, for example the leads designated by 18 of about 0.4 mm thickness, and the steel collar 16 in the they are introduced into each receiving openings. When these parts are in their position as shown in Fig. 3, take, in the subsequent process step, the cavity 20 is covered with a powdery Glass mixture 23 filled. A preferred composition of this mixture in the present Embodiment contains 15 to 20 percent by weight of a powdered glass frit with low melting point, which form a tight seal at a temperature in the range from 600 to 650 ° C supplies. Otherwise, the mixture contains a more heat-resistant frit that can be used at high temperatures between 800 and 825 ° C normally results in a tight seal.

Diese Mischung aus Glaspulver oder Fritten wird sodann mit Hilfe des in geeigneter Weise mit OfF-nungen versehenen Zylinders 24 zusammengepreßt, der mittels hydraulischer oder sonstiger Vorrichtungen unter Druck mit der Mischung in Berührung gebracht wird, wobei die öffnungen 25 in dem Druckzylinder 24 so gerichtet und angeordnet sind, daß sie mit den in dem Würfel bzw. der Form 22 vorgesehenen Leitungsführungen so zusammenpassen, daß die richtige Lage der Leitungen während dem Zusammenpressen der Mischung erhalten bleibt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.This mixture of glass powder or frits is then suitably prepared using the oven provided cylinder 24 compressed by means of hydraulic or other devices is brought into contact with the mixture under pressure, the openings 25 in the Printing cylinders 24 are directed and arranged so that they are provided with those provided in the cube or the mold 22 Line guides fit together so that the correct position of the lines during the Compression of the mixture is retained, as shown in FIG. 4.

Der vorzugsweise aus etwa 0,25-mm-Material gearbeitete Bund 16 hat einen Innendurchmesser von etwa 3,8 mm. Es wurde festgestellt, daß eine mittels des Zylinders 24, der in dem Bund 16 gleiten kann, auf das Gemisch ausgeübte Kraft von etwa 1360 kg eine hinreichende mechanische Verbindung der Teilchen hervorruft, um die Zuleitungen während der folgenden Schritte des Herstellungsverfahrens in der erforderlichen Lage zu halten, und daß der Druck eine innige Berührung zwischen den Zuleitungen und dem Kern gewährleistet, so daß ein ausreichend dichter Abschluß beim darauffolgenden Brennen erzielt wird. Darüber hinaus dient diese durch Druck hervorgerufene mechanische Verbindung der Teilchen dazu, das schmelzbare Kernmaterial in dem Bund so zu befestigen, daß das aus Bund und zusammengepreßtem Kern bestehende Ganze nach dem Herausnehmen aus der Form ein selbsttragendes, gut zusammengefügtes Gebilde darstellt. Diese kalt gepreßten Sockel nach Art von Fig. 5 werden hierauf in einem elektrischen Ofen oder mit einer sonstigen Vorrichtung auf eine Temperatur von ewa 765° C erhitzt, wobei mit dieser Temperatur recht zufriedenstellende Ergebnisse erzielt wurden. Diese Brenntemperatur ist jedoch nicht kritisch, sondern liegt zwischen den Temperaturen, bei welcher einer der Glasbestandteile schmelzen würde, wenn er allein verwendet würde, so daß ein Kern entsteht, in welchem die niedrigschmelzende Fritte als die glasige Phase dient, welche sich mit dem homogen verteilten hitzebeständigen Material zur Bildung einer fest gefügten Masse vereinigt, während die nicht gesinterten Teilchen des Kerns dazu dienen, die Festigkeit des zusammengesetzten Gemisches so weit zu erhöhen, daß die Mater allen während des Abdichtverfahrens auftretenden Verzerrungskräften standhält und so die Aufrechterhaltung der gewünschten Lage der Zuleitungen stets gewährleistet.The preferably made of approximately 0.25 mm material Collar 16 has an inside diameter of about 3.8 mm. It was found that a means of the cylinder 24, which can slide in the collar 16, exerted a force of about 1360 kg on the mixture a sufficient mechanical connection of the particles causes to the feed lines during the following Steps of the manufacturing process to keep in place, and that the pressure an intimate contact between the leads and the core ensured, so that a sufficient A tight seal is achieved in the subsequent firing. In addition, this is used by pressure induced mechanical connection of the particles to the fusible core material in the To fasten the collar so that the whole consisting of collar and compressed core is after when it is removed from the mold it is a self-supporting, well-assembled structure. This cold Pressed base of the type of Fig. 5 are then placed in an electric furnace or with another Device heated to a temperature of about 765 ° C, with this temperature being quite satisfactory Results have been achieved. However, this firing temperature is not critical, but lies between the temperatures at which one of the glass components would melt if alone would be used, so that a core is formed in which the low-melting frit as the glassy Phase serves, which with the homogeneously distributed heat-resistant material to form a solid Joint mass united, while the non-sintered particles of the core serve to increase the strength of the composite mixture to the extent that the mater is all during the sealing process withstands occurring distortion forces and thus maintaining the desired position of the supply lines always guaranteed.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von mit vakuumdichten Einschmelzungen versehenen Sinterkörpern, die als Sockel für elektrische Anordnungen, insbesondere Halbleiteranordnungen, dienen, bei dem ein schmelzbares, isolierendes Material körniger Konsistenz um die in bestimmter gegenseitiger Lage in einer Preßform angeordneten Zuleitungen verteilt und anschließend einem Preß- und Sinterverfahren unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Sinterkerns ein Gemisch von Materialien mit verschiedenen Schmelzpunkten mit wenigstens einem verflüssigbaren Bestandteil verwendet wird und daß dieses Gemisch beim Sintern auf eine oberhalb des Schmelzpunktes des verflüssigbaren Bestandteils, jedoch unterhalb der Schmelzpunkte der übrigen Bestandteile liegende Temperatur erhitzt wird.1. A process for the production of sintered bodies provided with vacuum-tight seals, which serve as a base for electrical arrangements, in particular semiconductor arrangements, in which a fusible, insulating Material of granular consistency around those arranged in a specific mutual position in a mold Distributed leads and then subjected to a pressing and sintering process, thereby characterized in that a mixture of materials with different for the production of the sintered core Melting points is used with at least one liquefiable component and that this mixture during sintering to a temperature above the melting point of the liquefiable component, however, the temperature is below the melting point of the other components will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Sinterkerns ein homogenes Gemisch von Glaspulvern mit verschiedenen Schmelzpunkten verwendet wird, welches bei dem anschließenden Sinterprozeß auf eine zwischen den Schmelzpunkten der verschiedenen Bestandteile liegende Temperatur erhitzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a for the production of the sintered core homogeneous mixture of glass powders with different melting points is used, which in the subsequent sintering process to one between the melting points of the various Components lying temperature is heated. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile des Gemisches mit verschiedenen Schmelzpunkten in solchem Verhältnis gewählt werden, daß der Kern bei dem nachfolgenden Sinterprozeß eine Dispersion nicht gesinterter Teilchen in dem teilweise verflüssigten Gemisch bildet, derart, daß der Kern während des Sinterns eine zur Aufrechterhaltung der richtigen gegenseitigen Lage der Zuleitungen hinreichende mechanische Starre aufweist und daß gleichzeitig eine hermetisch dichte Verbindung der Zuleitungen mit dem Sinterkern erzielt wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the components of the mixture with different melting points can be chosen in such a ratio, that the core in the subsequent sintering process a dispersion of unsintered particles in the partially liquefied mixture forms, so that the core during sintering one to maintain the correct mutual position of the supply lines has sufficient mechanical rigidity and that at the same time a hermetically sealed connection between the supply lines and the sintered core is achieved. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch von Stoffen mit verschiedenen Schmelzpunkten vor dem Sintern zu einer selbsttragenden, festgefügten Masse gepreßt wird, welche die Lage der . darin angeordneten Zuleitungen aufrechterhält.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the mixture from substances with different melting points before sintering to a self-supporting, firmly bonded one Mass is pressed, which is the location of the. maintains supply lines arranged therein. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterkern in einem metallischen Bund von im wesentlichen zylindrischer Gestalt hergestellt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sintered core is made in a metallic collar of substantially cylindrical shape. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1764699; schweizerische Patentschriften Nr. 222 880, 242035.Considered publications: German utility model No. 1764699; Swiss patents No. 222 880, 242035. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 009 550/273 7.60© 009 550/273 7.60
DEP20554A 1957-04-24 1958-04-23 Process for the production of sintered bodies provided with vacuum-tight seals which serve as bases for electrical arrangements, in particular semiconductor arrangements Pending DE1085262B (en)

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