Brevet FR2669176A1 — publié le 19920515

L'industrie électronique utilise de plus en plus de boîtiers munis de sorties isolantes hermétiques pour l'encapsulation de circuits in tégrés. Dans de nombreux cas, il peut être indispensable que ces boîtiers soient complètement amagnétiques et non métalliques. On emploie alors des cuvettes en céramique, particulièrement en alumine, percées de trous pour le passages de sorties métalliques hermétiques qui serviront pour les connexions électriques. (voir figure 1). Il est connu de braser à haute température (entre 8000 et 12000 C) des traversées métalliques dans des cuvettes en céramique. Il existe deux techniques principales pour réaliser ces brasures. L'une consiste à métalliser avec une peinture du type molyb dène-manganèse, puis une peinture à base d'oxyde de nickel et de poudre de nickel, les zones à braser du boîtier céramique. Cette technique exige de multiples cuissons intermédiaires, dont plusieurs à très haute température (1500 à 16000 C) dans un four à hydrogène, puis de braser ensuite les pas sages, de manière conventionnelle. Dans la deuxième technique, le brasage se fait en employant des métaux réactifs ou leurs hydrures, tels que titane ou zirconium. Il est alors nécessaire d'opérer entre 10000 et 12000 C dans un four sous très bon vide (de l'ordre de 10 6 torr.) ou sous argon parfaitement sec (point de rosée inférieur à - 1500 C). Ces deux techniques sont longues à mettre en oeuvre, demandent beaucoup de soin et imposent l'emploi d'un matériel important et d'utilisation délicate. Elles sont donc onéreuses. L'idée essentielle de la présente invention consiste à remplacer le brasage des traversées métalliques par un scellement, au moyen d'un des verres employés en électronique. Ce scellement se failven une seu le opération, dans un four électrique classique, sous atmosphère d'air ou d'azote. On obtient ainsi une production beaucoup plus économique de boîtiers amagnétiques, tout en conservant les caractéristiques nécessaires d'herméticité, d'isolement et de tenue aux atmosphères chaudes et humides. Plusieurs configurations de scellement peuvent être utilisées pour mettre en oeuvre cette technologie. Dans la configuration représentée par la figure Il, des trous 2 sont percés dans le corps du boîtier 1 et les traversées métalliques 3 sont scellées au moyen de préformes de verre 4 placées, avant introduction dans le four, comme l'indique cette figure Il. Le diametre des trous 2 est à peine supérieur à celui des traversées métalliques 3. Dans la configuration représentée par le figure III, est prévu dans le corps du boîtier 1 un logement 5 dans lequel est placée la préforme de verre 4. Dans la configuration représentée par la figure IV, le corps du boîtier 1 est percé de part en part des trous 2 dont le diamètre est à peine supérieur à celui des préformes de verre 4. Sur environ la moitié de sa hauteur (l'épaisseur du boltier), ce trou est occupé dans sa partie inférieure par un petit manchon de céramique 6 et dans sa partie supérieure par la préforme de verre 4. Enfin, dans la configuration représentée par la figure V, le corps du boîtier 1 est percé de part en part, comme dans le cas de la figure IV, mais la préforme de verre 4 occupe la totalité de la hauteur du trou 2. L'ensemble est alors obligatoirement supporté par un outil en graphite pour le scellement. Les préformes fondent lors du passage dans le four et réalisent le scellement, Pour certaines applications, il peut être nécessaire, sur le même corps de boîtier, d'utiliser simultanément deux ou plusieurs des configurations décrites par les figures Il à V. Pour le choix du verre de scellement, il doit être tenu compte du coefficient linéaire de dilatation thermique de la céramique et du métal des traversées employés de manière à obtenir un scellement accordé ou en légère compression. REVENDICAr ON# 1) Bottier à sorties hermétiques pour usage microélectronique caractérisé en ce que les traversées (3) métalliques sont scellées au corps (1) en céranique dans des trous (2) au moyen de préformes (4) d'un verre utilise en électronique 2) Boîtier selon la revendication 1 caractérisé en ce que les préformes (4) de verre assurant le scellement des tiges (3) métalliques sur le corps (1) en céramique sont placées dans des logements (5) aménagés dans le corps (1). 3) Boîtier selon la revendication 1 caractérisé en ce que les préformes (4) de verre assurant le scellement des tiges (3) métalliques sur le corps (1) sont supportées par des manchons (61 en céramique logés dans les trous (2) sous les préformes (4), les manchons (6) étant scellés en même temps que les tiges (3) sur le corps (1). 4) Boîtier selon la revendication 1 caractérisé en ce que les préformes (4) de verre assurant le scellement des tiges (3) métalliques sur le corps (1), occupent toute la hauteur des trous (2) aménagés dans le corps (1), l'ensemble étant supporté par un outil lors du scellement.