Brevet FR2216751A1 — publié le 19740830

La présente invention concerne un procédé pour la réalisation d'encapsulations hermétiques dites"boîtiers plats"par le moyen du scellement verre métal. Les encapsulations hermétiques dites"boitiers plats"sont utilisées en microélectronique pour enfermer dans une enceinte hermétique des circuits intégrés monolithiques ou hybrides. L'herméticité de ce boitier est obtenu suivant les méthodes du scellement verre métal, ou par tout autre moyen comme par exemple l'encapsulation plastique ou le scellement céramique métal. Dans le cas où ces bottiers plats sont réalisés par la technique du scellement verre métal on peut distinguer deux méthodes principales : 1 ) Le boîtier est constitué par un fond métallique sur lequel est scellé un cadre de verre. Au travers de ce cadre de verre sont scellés les conducteurs électriques qui peuvent tre soit des tiges cylindriques soit des lames réunies en un"peigne"afin d'en faciliter l'obtention, la manipulation et le montage. La partie supérieure du boîtier est constituée par un cadre métalli- que scellé sur les parois de verre. Sur ce cadre métallique viendra se rapporter un couvercle également métallique et assurera l'herméticité de l'ensemble du boitier après montage des composants à l'intérieur. Le cadre de verre assure l'isolement électrique entre les conducteurs et l'herméticité au niveau des conducteurs électriques du fond métallique et du cadre métallique qui recevra le couvercle. 2 ) Dans le deuxième cas le fond métallique est remplacé par un fond de verre ou de tout autre matériau scellable au verre le reste du boîtier restant strictement semblable au cas précédent. Ces boitiers plats qui sont généralement carrés ou rectangulaires peuvent également avoir une forme circulaire ou polygonale. Dans les deux cas, et conformément aux exigences des techniques de scellement verre métal il est obligatoire de faire appel à la méthode dite du scellement accordé c'est-à-dire que les métaux et le verre employés doivent avoir un coefficient de dilatation très voisin. En général il est fait usage d'un fer nickel cobalt (kovar, Dilver Pl, Nilo K ou similaire) en ce qui concerne les parties métalliques et d'un verre borosilicate à coefficient de dilatation voisin de celui du fer nickel cobalt précité. Les inconvénients de ces deux méthodes résident principalement dans la relative fragilité mécanique de tels bottiers ainsi que dans la mauvaise tenue au choc thermique en général et plus spécialement lorsque le choc thermique en question est localisé (cadre métallique recevant le couvercle par exemple). La présente invention consiste à remplacer l'assemblage d'un cadre de verre avec un fond métallique ou verre et un cadre métallique par un boitier tout métal. Le boîtier tout métal peut tre obtenu soit par usinage dans la masse, soit par emboutissage et matriçage. Dans les flancs de ce boîtier métallique seront pratiqués soit une fente (Fig. 1) soit des trous d'un diamètre approprié (Fig. 5). Dans le cas ou la fente est choisie il n'est alors possible de la pratiquer que dans les côtés qui ne sont pas adjacents, tandis que les trous peuvent tre réalisés sur tous les côtés du boîtier (Fig. 9). Un tel boîtier est susceptible d'tre scellé selon les techniques du scellement accordé comme dans le cas précédent, mais aussi selon le procédé de scellement en compression à condition toutefois que les dimensions des fentes ou des trous soient choisies en fonction de la nature du métal employé pour le bottier. Les fentes ou les trous reçoivent alors des préformes de verre qui contiennent les traversées de courant. Ces traversées peuvent tre là aussi soit des tiges cylindriques réunies ou non en un"peigne"par soudure par exemple, soit un"peigne"de lames comme dans le cas précédent. Les montages ainsi réalisés sont maintenus au moyen d'outil de cuisson, et sont scellés suivant les méthodes classiques du scellement verre métal. Les tiges ou les lames peuvent tre, à l'intérieur du boîtier, soit libres (Fig. 3 et Fig. 7) soit appuyées sur un support de verre (Fig. 4 et Fig. 8) ou de tout autre matière rapportée par scellement ou par collage. Le couvercle métallique destiné à la fermeture du boitier une fois le montage intérieur réalisé peut tre rapporté directement par soudure sur la partie supérieure du boîtier. Ce procédé, qui conserve presque intégralement les avantages des boîtiers plats classiques en renforce la solidité mécanique et la résistance au choc thermique dans de très importantes proportions ; de plus il simplifie le travail de revtement de protection quand la voie électrolytique est choisie. Le pouvoir de dissipation thermique de ce type de boîtier est également nettement plus important que dans le boitier plat à cadre de verre classique. REVENDICATIONS 1) Procédé pour l'amélioration de la résistance mécanique et thermique des encapsulations hermétiques dites"boitiers plats"et réalisées par scellement verre métal dans lequel on emploie un boîtier entièrement métallique. 2) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'on scelle les conducteurs électriques, au moyen des méthodes de scellement verre mé tal, dans une fente réalisée dans l'un ou plusieurs des flancs non adjacents duboîtier. 3) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les conducteurs électriques sont scellés unitairement au moyen des méthodes de scellement verre métal dans des alésages cylindriques pratiqués dans un ou plusieurs des flancs du bottier. Procédé suivant les revendications 1-2 et 3 caractérisé en ce que l'on fait appel à la méthode de scellement accordé (métal du bottier, métal des conducteurs et verre ont un coefficient de dilatation très voisin). 5) Procédé suivant les revendications 1-2 et 3 caractérisé en ce que l'on fait appel à la méthode de scellement en compression (métal du boîtier d'un coefficient de dilatation supérieur à celui du métal des conducteurs et du verre). 6) Procédé suivant les revendications 1-2-3-4 et 5 caractérisé par le fait que le revtement de protection déposé par voie électrolytique est simplifié du fait que l'ensemble du bottier est d'une seule pièce.