Brevet FR2516702A1 — publié le 19830520

Boîtier pour circuits électroniques. L'invention a pour objet un boîtier pour circuits électroniques. En micro-électronique, on est fréquemment amené à rassembler dans un boîtier un certain nombre de composants, les jonctions desdits composants avec l'extérieur étant établies à l'aide de conducteurs sortant du boîtier, l'ensemble étant quelquefois appelé circuit hybride. Un butiez de forme parallélépipédique plate, comprend un corps de boîtier et un couvercle. Sur le fond du boîtier on colle un oil plusieurs substrats mono- ou multicouches sur lesquels sont collés des composants électroniques : diodes, transistors etXou composants complexes. Le montage étant ache vé, on met en place le couvercle et la solidarisation de celui-ci avec le corps du boîtier a lieu le plus souvent par soudage à la molette. De manière courante, pour permettre le soudage, le couvercle a un bord mince, ce qui facilite d'ailleurs son centrage lors de sa pose. Il a e te constaté que si ces boîtiers donnent satisfaction aussi longtemps que le milieu qui les entoure est à une pression proche de la pression atmosphérique, il n'en était pas de même lorsque la pression ambiante dépasse des valeurs de l'ordre de 2 bars. La déformation du boîtier risque alors de faire naître des courts-circuits ou de détériorer des composants intérieurs. L'invention a pour objet un boîtier qui dérive du boîtier classique par un minimum de transformations et qui résiste à des pressions relativement élevées, de l'ordre de 5 bars et allant même jusqu'à 10 bars. Le boîtier selon l'invention, comprenant un corps de boîtier et un couvercle à bord mince, contenant un circuit hybride, est caractérisé par ce fait qu'il comporte, entre le couvercle et le circuit hybride, un moyen d'entretoisement, le couvercle étant posé sur le corps de boîtier par sa face uniformoment plane. L'invention vise une forme de réalisation, caractérisée en ce que le moyen d'entretoisement consiste en une multiplicité de colonnettes qui sont collées par leur base sur le substrat et supportent le couvercle par leur extrémité opposée à l'extrémité de collage. C'est également une caractéristique importante de l'invention que de combiner avec des colonnettes érigées sur le substrat une disposition du couvercle inverse de la disposition habituelle, de sorte que les extrémités libres des colonnettes coopèrent avec la face du couvercle coplanaire avec la tranche du corps de boîtier sur laquelle le couvercle est soudé par son bord mince. Il a été constaté que pour un circuit hybride comprenant un substrat à base d'alumine, des colonnettes en alumine étaient particulièrement appropriées, comme obtenues à partir de barres ou profilés disponibles dans le commerce. Le fait que les extrémités libres des colonnettes coopèrent avec la face du couvercle coplanaire avec la tranche du rebord du corps de boîtier permet de choisir les colonnettes de longueur convenable, par simple vérification, après leur mise en place, mais avant leur collage, à l'aide d'une réglette dé- placée par l'opératrice sur la tranche du rebord du corps de boîtier. Le léger relief que présente la face externe du couvercle par rapport au bord périphérique permet de distinguer immédiatement un boîtier selon l'invention d'un boîtier classique. La description qui suit, faite à titre d'exemple, se réfère aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une partie d'un boîtier selon l'invention; la figure 2 est une vue perspective d'une colonnette; la figure 3 est une vue schématique en plan d'un boîtier, avant mise en place du couvercle; la figure 4 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'une partie de la face active de composants, avec la trace d'une colonnette: la figure 5 est une vue schématique en plan montrant une disposition de colonnettes; la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, mais pour une autre configuration de boîtier. Le boîtier 11 (figure 1), parallélépipédique1 comprend un corps de boîtier 12 à fond 13 et rebord 14 et un couvercle 15. Le corps 12 et le couvercle 15 sont de type classique, comme utilisés habituellement pour enfermer des circuits hybrides. Ils sont avantageusement en Kovar doré. Le circuit hybride 16 est monté à la manière habituelle dans le corps de boîtier 12 : lé ou les substrat(s) 17, à plusieurs couches, sont rendus solidaires du fond 13 par une couche de colle 18. Divers composants sont collés sur le substrat et les jonctions des composants entre eux s'établissent par un réseau de conducteurs, dont certains sont intercouches et d'autres traversant les couches. La liaison électrique des composants avec l'extérieur est assurée par de minces languettes ou fils 19, parallèles entre eux, qui font saillie par rapport aux faces externes 21 de rebord opposées 14. L'opératrice dispose de colonnettes se distinguant entre elles par leur longueur. Une colonnette 22 (figure 2) est un tronçon à surface latérale cylindrique 23 et extrémités circulaires 24, 25. Le matériau constitutif des colonnettes 22 est avantageusement de l'alumine. Les colonnettes peuvent etre obtenues à partir de barreaux ou tiges, comme disponibles dans le commerce. La disposition des colonnettes à 11 intérieur des portiers a été déterminée à l'avance, d'une part en fonction-des conditions mécaniques à remplir, à savoir assurer au mieux 1 'in- déformabilité du bottier sous l'action de la pression extérieure, d'autre part pour que les extrémités des colonnettes coopèrent avec le circuit hybride dans des zones autres que celles constituées par les composants électroniques, avantageusement des zones de substrat, que celui-ci soit recouvert ou non d'une plage conductrice. Dans le circuit hybride schématisé sur la figure 3.comprenan. trois rangées 361, 362, 363 de composants électroniques, on a, par exemple, prévu trois colonnettes 221.2 dans l'intervalle compris entre la première rangée et la seconde rangée, trois colonnettes 222.3 dans l'intervalle compris entre la deuxième rangéeet la troisième rangée, et une colonnette 222 interposée entre deux composants de la seconde rangée 362. On peut prévoir, sur le substrat, une bande repère, comme montré en 35 (figure 4) pour le centrage de la colonnette. L'opératrice pose alors, par leur extrémité 25, les colonnettes choisies parmi la collection de colonnettes dont elle dispose et qui sont rangées par taille, les colonnettes d'une taille se distinguant des colonnettes d'une autre taille par la distance qui sépare leurs extrémités 24 et 25 Des tailles successives se distinguant l'une de l'autre par un dixième de millimètre se sont révélées convenables pour le résultat recherché. Les colonnettes 22 sont choisies pour que, posées par leurs extrémités 25 sur des zones de la face supérieure 26 du substrat 17, leurs extrémités opposées 24 soient sensiblement coplanaires, à un dixième de millimètre près dans l'ensemble, ce qui est vérifiable en déplaçant une réglette ou analogue le long de la tranche supérieure 27 du rebord 14. Lorsque les colonnettes mises en place répondent à cette condition, elles sont enlevées, une goutte de colle 37 est déposée en les zones prévues pour les colonnettes et ensuite celles-ci sont remises en place, en les positions qui étaient les leurs au cours de la vérification. On met ensuite en place le couvercle 15 en prenant soin que ledit couvercle ait contact avec les extrémités 24 des colonnettes 22 par sa face 9-8 plane sur toute l'étendue du couvercle et qui ainsi, lorsque sa partie périphérique 29 est en contact avec la tranche 27 du rebord 14 D est coplanaire avec ladite tranche. La face opposée 31 du couvercle 15 est alors en saillie par rapport à la surface 32 de la périphérie 29 du couvercle, plus mince que le corps 34 de celuiaci. Lorsque le couvercle 15 est appuyé contre le corps de boîtier 12, l'extrémité 25 des colonnettes 12 est pressée contre la face supérieure 26 du substrat 17 et repousse la colle interposée, celle-ci formant ainsi un congé sensiblement tronconique autour de chaque colonnette. La fermeture du boîtier est obtenue à la manière habituelle, par soudure à la molette de la périphérie 29 du couvercle sur la tranche 27 du rebord 14 du corps de boîtier. Sur la figure I, on a montré schématiquement un boîtier 41 à contour carré et une disposition de colonnettes 42 conférant un entretoisement convenable. Les-colonnettes sont, dans cette réalisation, au nombre de cinq, disposées sur les diagonales 43 et 44 du carré. La colonnette 420 est au point d'intersection des diagonales, au centre du carré. Les colonnettes 421 et 422 sont respectivement sur les diagonales 43 et 44, la colonnette 41 sensiblement au milieu de la demi-diagonale limitée par le sommet 45 et le centre 42 ; la colonnette 422 sensiblement au milieu du segment limité par le sommet 46 et ledit centre 420. Les autres colonnettes 423 et 424 sont symétriques respectivement des colonnettes 422 et 421 par rapport au centre 420. Dans la disposition montrée sur la figure 6, le rectangle limitant le boîtier a un grand côté égal sensiblement au double du petit coté. La droite virtuelle 47 divise ce rectangle en deux carrés 48 et 49 dans chacun desquels la disposition des colonnettes est la même que dans le carré montré sur la figure 5. En outre, une colonnette 51 est prévue au centre du rectangle. Un circuit hybride enfermé dans un boîtier selon l'invention fonctionne dans des conditions satisfaisantes à des pressions ambiantes d'une valeur notablement plus élevée-que lorsqu'il est contenu dans un boîtier classique, et cela jusqu'à des valeurs pouvant atteindre 1O bars. Les boîtiers enfermant les circuits sont constitués à partir des mêmes corps de boîtiers et des mêmes couvercles que les boîtiers classiques. Un boîte se an l'invention se distingue immédiatement d'un boîtier classique par le fait que le corps de son couvercle est en très légère saillie par rapport à la périphérie. L'invention prévoit une réalisation suivant laquelle au moins une colonnette est à section rectangulaire,par exemple carrée. Revendications. 1. Dispositif de boîtier pour circuits électroniques, notamment pour circuit hybride, comprenant un corps de boîtier et un couvercle, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'entretoisement intérieurs (22), de sorte qu'il est propre a résister à des pressions extérieures allant jusqu'S 10 bars. 2. Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que le moyen d'entretoisement comprend des colonnettes (22). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une colonnette (22) est interposée entre 1 face interne (28) du couvercle (15) et la zone en regard du circuit hybride. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite zone est constituée par du substrat (17). 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une colonnette (22j est à section transversale circulaire. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une colonnette est à section transversale rectangulaire, par exemple carrée. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le-couvercle étant un couvercle à bord mince (29), l'épaulement (32, 31) du couvercle (15) est tourné vers l'extérieur du boîtier. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérise en ce que la face (28) du couvercle (15) servant d'appui aux colonnettes est coplanaire avec la tranche (27) du rebord (14) du corps (12) du boîtier (ll) sur laquelle le couvercle (15) est fixé par soudure à la molette.