严密密封的玻璃封装件的制作方法

1.本发明涉及一种严密密封的玻璃封装件以及用于提供严密密封的玻璃封装件的方法。


背景技术：

2.严密密封的壳体例如可用于保护敏感的电子器件、电路或传感器。医疗植入物可应用在例如心脏区域中、视网膜中或用于生物处理器。由钛制成并且使用的生物处理器是已知的。
3.对于特别不利的环境条件可使用根据本发明的封装件来保护传感器。这些领域例如也包括mems(微机电系统)、气压计、血气传感器、葡萄糖传感器等。
4.根据本发明的封装件的应用的另一领域可在智能手机的包套中、虚拟现实眼镜和类似设备的领域中。根据本发明的封装件也可用于制造流电池，例如应用在电动汽车中的流电池。然而，在航空航天中、高温应用中以及微光学领域中也可使用根据本发明的封装件。
5.当敏感的电子器件借助电连接件接连接到外部时，或者当待保护的电子器件具有较大尺寸、例如包括整个印刷电路板时，可能是有问题的。虽然能够保护例如印刷电路板的较大的区域，但是成本昂贵且费时。
6.上述应用目的的共同点是对电子器件的坚固性提出高要求。为了能够使用预计不能承受这些外部影响的电子器件，封装件必须防止这些不利的环境影响。另外，可能提出如下要求，即：确保与封装件的内部区域(即：由封装件形成的空腔)、即例如与尤其在可见光范围中和/或微波辐射的范围中的电磁辐射的交换，即封装件至少部分地、即至少局部地和/或至少对于一波长范围是透明的。这种透明度允许进行通信过程、数据或能量的传输、对布置在空腔中的电子器件或传感器进行测量并且使用布置在空腔中的电子器件或传感器进行测量。这可尤其进行光学的通信过程或光学的数据或能量传输。
7.原则上已知的是，将多个部分接合在一起并且将这些部分布置成在间隙中形成容纳区域，在容纳区域中能够容纳构件。例如ep 3 012 059 b1示出了一种用于制造透明部件的方法，该透明部件用于保护光学构件。为此使用了新型的激光工艺。


技术实现要素：

8.本发明的目的是对封装件进行改进以及尤其将封装件构造得更坚固。由此，相对于环境影响以及相对于机械负荷的坚固性可以得以改善。
9.换句话说，本发明的目的因此是提供一种经改进的用于空腔的封装件，以便承受更不利的环境条件和影响或能够在生产中更经济地制造封装件。必要时，根据本发明的封装件通过其产生的保护作用而允许使用更廉价的构件。
10.因此本发明的另一方面是成本特别有利地、但是也可靠地且耐久地提供对封装件的改进，因为经改进的封装件必须也能够在市场的竞争情况下维持。
11.本发明的又一方面还在于，认识到在严密密封的封装件方案的情况下，可能需要采取特殊的预防措施以便将封装件中可能产生的任何热、诸如尤其来自功率半导体的热进行消散。在此可证实已知的高导热构件在它们的连接方面是困难的，借助该连接严密地密封这些高导热构件或者包括这些高导热构件的封装件。
12.该目的的另一方面还在于，从严密密封的封装件的内部空间尤其通过封装件中的功率半导体产生热的情况下，能够排走或消散热，并且进而实现可能布置在封装件中的电路的恒定运行。还能降低并且尽可能避免热老化过程。
13.因此，根据本发明的严密密封的封装件包括用于消散来自严密密封的封装件的热量的散热的基础基底。该基础基底尤其构造或组装成尤其基于基础基底的材料和/或其构造或设计促使消散来自封装件的热。关于基础基底的材料，考虑可促使或能够实现根据该目的对功能区域的严密密封。任选地，可通过对基础基底涂覆来实现严密的密封。优选的是，基础基底本身构造成通过散热的基础基底的材料来获得严密的密封。
14.严密密封的封装件还包括优选地由玻璃类的材料制成的盖以及通过封装件严密密封的至少一个功能区域、尤其空腔。盖布置或放置在基础基底上，使得该盖位于基础基底的至少一部分之上或较大部分之上。盖与基础基底一起形成封装件的至少一部分。换句话说，基础基底或盖设计或制造成使得它们可一起形成封装件并且能够包围功能区域。
15.封装件还包括至少一个激光结合线以严密密封封装件。激光结合线具有垂直于其结合平面的高度hl。换句话说，激光结合线布置或构造成使得其能够跨接在封装件的严密密封部中的间隙，例如借助激光结合线将两个构件熔融在一起。在封装件仅具有基础基底和盖以完全地包围功能区域的情况下，基础基底和盖之间的接触区域、即盖和基础基底彼此邻接所在的部位或区域借助激光结合线跨接或连接。由此形成封装件，就如该封装件是一体成型的，其中构件之间的分离部位也借助激光结合线严密地密封。
16.盖优选地包括玻璃类的材料。由此，盖优选对于至少一波长范围是透明的或可穿透的，例如是光学透明的。根据应用情况，也可有利的是，盖构造成不透明的，即光学上不透明的。降低的透明性或部分穿透性对于该功能也可以是足够的。例如，盖可以包括玻璃、玻璃陶瓷、硅、蓝宝石或前述材料的组合。在优选的实施例中，盖是玻璃盖，例如由申请人产品组合中的硬化的玻璃、特殊玻璃、耐高温的玻璃制成。
17.基础基底尤其包括具有高导热性的材料或由高导热性的材料构造。散热的基础基底的导热性在此优选为100w/(m*k)以上、优选150w/(m*k)以上、更优选170w/(m*k)以上的范围中。特别适用于构造散热的基础基底的材料是金属氮化物，例如氮化铝陶瓷或氮化硅陶瓷。
18.优选地，至少一个激光结合线以间距df周向包围功能区域。在一个示例中，间距df围绕功能区域为恒定的，使得激光结合线在所有侧都以大约相等的间距围绕功能区域。然而，根据应用情况，间距df也可波动。例如当多个封装件同时在同一个工作步骤中接合并且沿着各个封装件的相应接触面引导直的接合线或激光结合线时，这在生产技术上可能更有利。这也可以是如下情况：功能区域或封装件例如是圆的或具有任意的形状且严密地密封功能区域的激光结合线以直线的形式伸展。在具体的示例中，功能区域可以设计成空腔并且空腔继而具有光学特性，例如其呈透镜、诸如会聚棱镜的形式，并且激光结合线以与其不同的图案围绕空腔伸展。
19.优选地，盖借助激光结合线接合到基础基底。换句话说，盖在没有中间层的情况下放置到基础基底上或基础基底中，并且借助一个或多个共同的激光结合线立即并且直接地接合到基础基底。在这种情况下，盖与基础基底一起共同地形成完整的封装件。换句话说，无需附加的或其他的部分来形成或闭合封装件，而是基础基底、至少一个激光结合线和盖一起完全地且严密地密封功能区域或空腔。
20.功能区域优选用于容纳至少一个容纳物体，例如电子电路、传感器或mems。例如，容纳物体在空腔的下侧的区域中布置在基础基底上并且盖布置在容纳物体之上且放置到空腔的下侧上。在这种情况下，在基础基底上以及在封装件内布置至少一个容纳物体。
21.至少一个容纳物体包括例如功率半导体芯片，例如gan led、sic功率晶体管、gaas功率晶体管或gan功率晶体管。这些功率半导体芯片在运行期间输出不可忽略的热量。尤其当其中一个前述的容纳物体布置在空腔中时，必须确保从封装件中消散足够的热，以保证一个过多个容纳物体的长期运行。
22.如果盖是在光学波长范围中可穿透的盖、例如光学上透明的盖，则可以光学的方式将能量馈送到封装件中，例如借助布置在封装件中的光伏电池或其他类型的光学接收器来提供电能。因此封装件可以描述为自给自足的封装件。
23.更优选地，盖在室温下接合到基础基底。例如，可以在室温下执行应用的接合方法。通过接合过程仅可忽略量的热进入功能区域中，或者通过散热的基础基底使通过接合过程产生的热量远离功能区域。
24.优选地，激光结合线以高度hl延伸到盖的材料中。在相反侧，激光结合线延伸到基础基底的材料中，其中，散热的基础基底以熔融的方法接合到盖。换句话说，在接合步骤期间或者在激光结合线中，基础基底的材料与盖的材料混合，以在基础基底和盖之间建立牢固且不可松脱的严密结合。
25.在另一示例中，在散热的基础基底和盖之间布置中间基底，在该示例中，基础基底借助至少一个第一激光结合线在第一连接平面中接合到中间基底，并且其中盖借助至少一个第二激光结合线在第二连接平面中接合到中间基底。
26.优选地，可在盖、基础基底和/或中间基底中引入标记。
27.根据一个实施例，在封装件中，盖形成功能区域的上侧和侧面周缘边缘并且散热的基础基底形成功能区域的下侧，所述盖和基础基底一起完全包围容纳空腔。在该示例中，盖设计成使得其延伸到紧邻功能区域的一侧，即例如延伸到紧邻至少一个容纳物体的一侧。在这种情况下，例如，盖具有侧向的侧肋(flanke)，盖的上部支撑在该侧肋上，侧肋因此与基础基底接合。该设计具有的优点是，封装件的较大部分的表面具有盖的优选透明的材料，并且因此封装件的较大部分可以用于与环境的任何类型的通信或交换。
28.另一方面，在另一示例中，盖可以形成功能区域的上侧并且散热的基础基底可以形成侧面周缘边缘和功能区域的下侧，使得同样共同地完全包围功能区域或容纳空腔。在该示例中，基础基底延伸到紧邻功能区域或延伸到紧邻至少一个容纳物体。这例如可以在功能区域被引入到基础基底中时实现，即例如通过从基础基底中例如剥蚀地凹空出凹陷部而引入该功能区域，因此功能区域和/或至少一个容纳物体在下方和侧面由基础基底的材料包围。该实施例具有的优点是，表面的相对较大部分具有基础基底的散热材料，并且因此改善热消散。
29.在另一示例中，盖可形成功能区域或空腔的上侧，中间基底可以形成侧面周缘边缘并且散热的基础基底可以形成功能区域或空腔的下侧，盖、中间基底和基础基底一起完全包围容纳空腔。
30.至少由侧面周缘边缘、下侧或上侧形成的封装件优选至少局部地对于一波长范围是透明的。
31.散热的基础基底和/或盖的厚度优选小于500μm、优选小于300μm、更优选小于120μm的厚度、更优选地小于80μm。
32.散热的基础基底还可以具有至少一个第一触点和第二触点，其中，第一触点例如布置在功能区域或空腔的下侧上。第二触点可以布置在功能区域或空腔的下侧之外并且与第一触点电连接。
33.封装件优选地具有10mm x 10mm以下、优选5mm x 5mm以下、更为优选3mm x 3mm以下、更为优选2mm x 2mm、更为优选1mm x 1mm或0.2mm x 0.2mm以下的尺寸。在此，封装件绝没有限制成为正方形的轮廓，而是封装件也可以具有10mm x 3mm或任意的其他形状，诸如圆的或椭圆的形状。盖优选地具有2mm以下的高度。盖的侧肋优选地具有2mm以下的高度。但是另一方面，根据应用领域，透明的封装件也完全可以制造得更大，几个厘米长或更长也是可能的。实践中通过优选的制造方法决定的尺寸限定(但是其本身不理解为尺寸限制)简单地来说是待切割的晶片的尺寸。然而，使用晶片进行制造仅理解为是一种示例。完全能够例如使用玻璃板来制造透明的封装件，该封装件也可以具有比典型的晶片尺寸更大的尺寸。
34.在本发明的范围内还提出一种用于提供严密密封的封装件的方法，其中，该封装件包围功能区域、尤其空腔。功能区域或空腔通过封装件的侧面周缘边缘、下侧和上侧包围。在功能区域中形成容纳空腔，以用于容纳容纳物体。该方法具有以下步骤：提供散热的基础基底和至少一个盖，其中，盖至少局部并且至少对于一波长范围是透明的，并且因此是透明的盖；在容纳空腔的下侧上布置至少一个容纳物体；在散热的基础基底上在容纳物体之上布置盖，其中，在散热的基础基底和盖之间形成至少一个接触面，使得每个封装件都具有至少一个接触面；通过在每个封装件的至少一个接触面上形成激光结合线而严密地密封空腔。
35.在多个封装件共同地在一个工作步骤中高效地制成的情况下，借助切割或分离步骤分开相应的封装件。
36.盖优选包括侧肋和上部，使得由盖的上部形成容纳空腔的上侧并且由侧肋形成容纳空腔的至少一部分边缘，并且其中，在端侧上形成侧肋或接触面。
37.优选地，执行另一步骤使得激光束围绕功能区域周向地引导以形成激光结合线，使得沿着接触面周向地严密密封功能区域。必要时，激光束能够多次被周向引导和/或必要时可以形成多个激光结合线。
38.在散热的基础基底上可以形成用于多个待形成的容纳空腔的多个下侧，并且在基础基底上可以施加多个盖以在基础基底上形成多个封装件。换句话说，在这种情况下，基础基底至少在其侧向延伸范围中大于封装件的尺寸，使得随后的多个封装件共用一个公共的基础基底。在这种情况下，通过实施切割或分割(大的)基础基底的附加步骤来获得各个封装件，以使得每个封装件获得基础基底的一部分。为此，每个封装件都限定在基础基底上的下侧，并且将基础基底切割成使得相应的下侧留给相应的封装件。
39.而且，在基础基底上还可以形成用于多个待形成的容纳空腔的多个下侧，并且可以将多个盖施加在基底上以在基础基底上形成多个封装件。换句话说，单个的基底、诸如尤其印刷电路板在不同部位处可以具有敏感的电子设备，使得在同一基底上施加多个盖，以便保护敏感的电子设备并且同时不会遮盖基底的过多区域，其中多个盖也可不同地构造，例如在形状、高度和尺寸方面不同地构造。由此，可以以有利的方式节省材料并且可以提供用于制造封装件的成本有利的方法，借助该方法可以保护敏感的电子设备免受外部的环境影响。在这种情况下，也可设计成使得各个封装件之后没有被分开，而是保留在公共的基础基底上。
40.借助至少一个前面列出的特征可以制造具有包围在其中的严密密封的容纳空腔的封装件。如此制造的具有包围在其中的严密密封的容纳空腔的封装件能够尤其用作医学植入物或传感器、例如用作气压计。
41.在本发明的范围内，尤其提出一种用于提供多个严密密封的封装件的方法。虽然该方法可以被改变以使得借助该方法制造仅一个单个的封装件，但是出于经济原因有利的是在相同的工艺流程中制造多个封装件。由此可以节省时间、费用和/或原材料。
42.换句话说，为了提供封装件，在第一步骤中提供第一(基础基底)和至少一个第二基底(盖)，其中，至少一个第二基底(盖)包括透明材料，即至少局部或部分地对于至少一个波长范围是透明的。盖优选地直接布置在基础基底上，即，通过盖例如遮盖待被密封的空腔，并且通过基础基底形成相应的封装件的相应的下侧。在至少两个基底之间形成至少一个接触面，使得每个封装件具有至少一个接触面。然后通过沿着每个封装件的接触面、尤其在沿着每个封装件的边缘处的线的接触面处接合至少两个基底而严密地密封空腔。封装件可以有利地例如由公共的初始基底一起制成，例如呈晶片堆叠的晶片的形式的初始基底，或基础基底仅作为晶片提供。然后，在该方法中，还可借助切割或分离步骤将相应的封装件分开。
43.在本技术中，下侧或上侧为这样的几何结构：该几何结构关于封装件的最终位置也可以为任一其他的侧面。在考虑封装件的尺寸和其可能的应用领域的情况下，清楚的是，封装件在工作中可以占据空间中的任一位置。这些术语用于使本发明易于理解，并且典型地，现在的构件例如借助夹具机械地“从上方”安装；这也引出对封装件的侧面的位置描述，该封装件为了其制造被优选布置成使得其相应地形成待安装容纳物体的下侧和遮盖容纳物体的上侧。
44.替代地，上侧描述为第一侧，下侧描述为与第一侧相对的第二侧，并且边缘描述为位于第一侧和第二侧之间的中间区域，其中，该边缘典型地基本上垂直于第一侧和/或第二侧。为了便于理解本发明并且使本发明接近于典型的描述，如上所述，在下文中还使用术语上侧、下侧和周缘边缘。此外，边缘可以具有的高度为0，使得上侧直接地放置在下侧上，例如在功能区域仅具有薄的功能层时。
45.于是，空腔的上侧可以由上层、例如基底、晶片或薄板形成。空腔的周缘边缘还可以例如通过使上层向下突出或使下层向上突起、例如通过将下层通过剥蚀而凹空出来形成。最后，空腔的下侧可以由下层、基底、盘片或薄板形成并且可以布置在上层之下。
46.空腔尤其是被设计成容纳空腔。这意味着在相应的空腔中例如可以装入电子电路、传感器、mems或moems。因此上述设备、尤其诸如电子电路、传感器或mems在所有侧都由
封装件包围，因为它们布置在容纳空腔内。
47.至少两个基底或基础基底和盖彼此布置或附接成使得它们彼此平坦地抵靠，在至少两个基底之间或在基础基底和盖之间没有其他的片、层或嵌入物。出于技术原因，可能不可避免地在层之间在接触面的区域中具有最小气泡，该气泡也可以由于可能的不平整性而产生。例如，通过提高压力、尤其通过挤压或通过对基底层、尤其接触面进行表面处理(诸如磨削工艺)，可以进一步降低在平坦的接触面的区域中包围的气体的量。事先排空是有利的。根据工艺参数和待使用的材料，填充一种气体或一种液体也可以是有利的。
48.换句话说，基底层或基础基底与盖直接叠置并且彼此直接接触，即彼此上下布置。在基底层之间优选尽可能排除外来材料，使得在基底层与相邻的基底层之间产生尽可能结合且平面的接触。在两个基底的情况下，例如，基础基底与盖基底彼此直接接触地布置，尤其在基础基底和盖基底之间没有其他材料或间距。在两个以上的基底的示例中，基础基底与中间基底层或中间基底层的第一中间基底层直接相邻地布置，而盖基底继而与中间基底层或中间基底层的最后中间基底层直接相邻地布置。在基础基底和盖的示例中，它们彼此紧邻地布置，使得在盖的端侧上布置接触面，在该接触面处发生在盖的端侧和基础基底之间的立即、直接且尽可能全面的接触。
49.然后，基底通过新的激光接合方法接合在一起。在该情况下，平坦的基底层与直接相邻布置的平坦的基底层或平坦的端侧直接彼此接合，为此没有或无需外来材料或非平坦材料或中间层。基底由此分别彼此直接接合。在两个基底层之间的平坦接触区域中产生的激光结合线将直接彼此紧邻、即直接相邻布置的基底层彼此不可松开地连接。由此激光结合线的熔融区域位于两个基底中并且无缝隙地从第一基底合并到直接相邻布置的第二基底中，即例如从基础基底合并到盖中。
50.因此，从一个基底层至下一基底层形成直接的、平坦的、甚至全面式的过渡部，例如基底-基底过渡部或玻璃-玻璃过渡部。局部受限的体积形成为接合区或激光结合线，其中在相邻的、尤其平坦的基底层之间具有材料转换或混合。换句话说，第一基底、例如盖基底的材料进入到相邻布置的基底中、例如中间基底或基础基底中，反之亦然，即材料从相邻布置的基底进入到第一基底中，使得在接合区中，相邻布置的基底之间发生完全的材料混合。因此接合区也可以称为对流区。
51.用于产生不可松开的玻璃-玻璃过渡部或基底-基底过渡部的新的激光接合技术特别有利地没有在先前已知的方法中必须引入到基底之间的中间层、玻璃料、薄膜或粘合剂。而是在没有相应干扰的中间层或附加材料的情况下，可以产生不可松开的连接。这节省了附加材料的使用，提高了最终产品可实现的硬度并且能够可靠严密地密封功能区域或空腔。激光接合区可以在最终产品中例如通过在小的熔融区域中材料折射率的特定局部变化而检测到。
52.特别优选的是，在基底之间或在基础基底和盖之间可能出现的任何间隙小于或等于5μm厚，更优选小于或等于1μm。这种间隙例如通过在基底制造时的误差、通过热影响或通过颗粒、诸如灰尘的进入而产生。即使在这种可容许间隔(其在本发明的情况下仍被看作直接相邻)的情况下，可借助激光进行接合，使得接合区具有在10至50μm之间的厚度，因此确保严密的密封。在这种情况下，接合区从第一基底延伸到与第一基底相邻布置的第二基底。由此接合区在第一基底和第二基底之间的接触区域中被引入并且结合区使得基底彼此直
接熔融成不可分开的复合件。换句话说，当在接合区中接合相邻布置的基底时，两个基底的位于接合区中的材料直接熔融，并且第一基底的材料与第二基底的材料混合成不可分开的一件式的复合件。如此制造的封装件因此至少在接合区中具有在基底之间的一件式的、即一体的复合件。
53.接触面无需是光学透明的。还有利的是，透明的基底或透明的盖构造成在可见的波长范围中是不透明的。仅供激光穿过以到达接触面的基底具有至少一个光谱“窗口”，使得至少所使用的激光的波长可以至少部分地或至少局部地穿过该基底。接触面设计成使得激光能够在该接触面上沉积能量。例如，两个彼此抵靠的基底的表面可以通过光学接触结合(angesprengt)而结合且更为优选地具有在纳米范围中的粗糙度。在该表面处至少部分地吸收激光，使得在此可引入能量。一般地，在本发明的意义中的接触面理解为入射的激光束可以在其上沉积能量且因此可以沿着接触面执行接合过程的面。这种界面的简单情况是在盖和基础基底之间的接触面。基底被粘结或接合在一起，以便形成公共的封装件并且严密地密封空腔。
54.严密地密封封装件的步骤通过沿着每个封装件的至少一个接触面借助激光接合方法进行接合而实现。换句话说，可以借助激光在接触面的区域中沉积能量，尤其局部地局限于这样的程度以致于其被称为冷接合方法。为接合而提供的热能因此集中地引导到激光结合线的走向上并且仅相当缓慢地蔓延到封装件的其余材料中，使得尤其在空腔中没有出现明显的温度提升。这保护布置在空腔中的电子设备免于过热。
55.在此借助激光，局部地在相应的封装件的区域中沿着激光结合线使两个待接合的基底或盖的材料熔融，使得至少两个基底局部地连接。为此本领域技术人员例如可参考申请人的ep 3 012 059 b1，该文献通过引用并入本文。
56.在透明的封装件由玻璃或主要由玻璃、尤其由硼硅酸盐玻璃制成的情况下，特别有利的是，其是化学惰性的。
57.所述一个或多个基底也可以具有涂层。例如，可以使用ar涂层、保护涂层、生物活性膜、滤光器、导电层，例如ito或金制成的导电层，只要确保在激光照射的区域中对于所使用的激光波长是透明的或至少部分透明的即可。
58.至少一个透明的基底优选由玻璃、玻璃陶瓷、硅或蓝宝石或上述材料的组合、即例如由玻璃-硅、玻璃/硅/蓝宝石组合或硅/蓝宝石-组合构成。另一个或多个其他的基底也可以包括al2o3、蓝宝石、si3n4或aln或由其构成。通过组合透明的基底与不同类型的基底，例如可以实现半导体特性。也可以使用涂层，例如尤其用于压力传感器的压阻硅层或用于微机械应用(例如使用mems的脉冲测量)的较厚的层。
59.侧面周缘边缘、下侧或上侧中的至少一个在此至少局部地对于一波长范围是透明的。换句话说，封装件的至少一个子元件至少在该子元件的子区域中对于优选的波长范围是透明的就已足够，其中，如果期望，该波长范围先前是已知的并且材料能够相应地适配激光的待使用的波长。
60.借助激光接合方法将封装件接合成严密密封的封装件。换句话说，封装件的边缘、下侧和上侧首先由一个以上的部分、例如由两个或三个部分或更多个部分构成，并且这些部分彼此激光接合以制造封装件。
61.在另一实施例中，封装件可至少部分地和/或局部地化学硬化。例如，封装件的表
面、即例如上侧以化学方式硬化。也可使上侧和边缘以化学方式硬化。使上侧和边缘以及下侧特别优选地以化学方式硬化，使得上侧和下侧的相应表面以及相应的棱边、即边缘以化学方式硬化。
62.在生成激光结合线之前，基底可以借助粘合(ansprengens)至少暂时地彼此连接，以沿着每个封装件的接触面接合。
附图说明
63.下面根据实施例以及参考附图详细描述本发明，在附图中，相同的以及类似的元件部分地设有相同的附图标记并且不同示例性实施例的特征可彼此组合。
64.图1a示出了打开的容纳空腔的俯视图，
65.图1b示出了闭合的封装件的3d视图，
66.图1c示出了替代的打开的封装件，
67.图1d示出了接合区的剖视图，
68.图2示出了基础基底上的封装件的俯视图，
69.图3至13示出了图2中示出的封装件的实施例的沿着线a-＞b或c-＞d的剖视图，
70.图14示出了用于制造封装件的方法的步骤。
具体实施方式
71.图1a示出了待被保护的容纳物体2被嵌入在基础基底3中、例如晶片或尤其由氮化铝制成的印刷电路板中。功能区域13形成为基础基底3中的凹部，例如借助剥蚀方法、诸如喷砂方法形成该功能区域13。换句话说，基础基底3具有凹部13，在该凹部13中嵌入容纳物体2。基础基底3由此具有子区域3a，子区域3a形成封装件1的下侧22。换句话说，封装件1通过基底3的一部分形成为下侧22(参见图6)，其中，封装件1与基底3固定连接、尤其接合。示出了盖5，容纳物体2待借助该盖5被遮盖。盖5例如可以为玻璃板，该玻璃板被放置到基础基底3中的凹部13上。因此元件3和5一起形成围绕容纳物体2的封装件1，当封装件1闭合时，容纳物体2布置在功能区域13、在此为空腔12中(参见图1c)。换句话说，在图1a的示例中当将盖5放置到基础基底3上时，形成闭合的容纳空腔12，在后续步骤中必须严密地密封该容纳空腔12。
72.图1b示出了所形成的严密密封的封装件1，封装件1借助激光接合工艺接合。该封装件具有在基础基底3上彼此上下堆叠的盖5，其中，在盖5和基底3之间形成接触面25，沿着该接触面25引入激光接合线8。
73.图1c示出了封装件1的另一实施例，其中，盖5具有上部5b和周缘侧肋5a。盖5将在周缘侧肋5a的端侧上的接触面放置到基底3上，确切地说放置在封装件1的下侧3a的区域中，在封装件1被组装时该下侧3a稍后形成空腔12的下侧22(参见图6)。
74.图1d示出了接合区域的细节，其中，明显突出界面区、即接触面25和激光接合区8。激光接合区8布置在接触面25的区域中。
75.图2示出了根据本发明的封装件1的俯视图，其中，周缘激光接合区8包围功能区域13。功能区域13可以以不同的方式构造。功能区域13的设计以及封装件的其他选择的示例可以在图3至图12中看到。功能区域13的不同设计在此都可以以图形方式如在图3中那样示
出，因为它们在俯视图中都将是类似的。在线a-b或c-＞d上绘出剖面，这些剖面相应地在图3至图12中再现。
76.功能区域可以实现不同的任务，例如这可以为光学接收器或技术的、机电的和/或电子的构件，该构件布置在功能区域13中。也可以在功能区域13中实现这些任务中的若干个任务。封装件1在上侧通过上部基底5或盖5遮盖。激光接合区8延伸到该上部基底5中。
77.参考图3，示出了封装件1的第一实施例的第一剖视图，该封装件1包括基础基底3和呈盖基底5的形式的平坦盖5。换句话说，封装件1由两个层、即基础层3和遮盖层5构造或组成。图3还示出了由依次排列的多个激光脉冲冲击区域16构成的激光接合线8的构造，多个激光脉冲冲击区域16彼此紧密地设置，使得基础基底3和盖基底5的材料彼此无间隙地熔融，因此严密地密封功能区域13或空腔12。
78.图4示出了封装件1的一个实施例的沿着如在图2中示出的线c-＞d的剖视图。图4还示出了功能区域13、13a的剖视图，该功能区域例如作为连续的中空空间或空腔在封装件1中延伸。换句话说，该空腔从基础基底3延伸到盖基底5中并且例如以基础基底3和/或盖5中的凹部的形式存在。例如，功能区域13a也可以包括活性层、例如导电层，并且功能区域13包括空腔。激光接合区8周向围绕功能区域13、13a布置，借助激光接合区8使得功能区域13、13a在侧面周向地密封。可想到的是，在激光接合区8中留有打开的区域，使得功能区域13、13a没有被周向地密封，例如以可以打开用于电连接的连通通道或空间，例如借助该通道或空间也可以构建与周围环境的流体连通。换句话说，可使得预先规划的部位或位置没有用聚焦的激光束9密封，而是在此借助其他手段、例如粘合剂设置严密的密封。优选的是，功能区域13、13a在所有侧面被无间隙地密封。
79.参考图5，示出了另一实施例，其中借助激光脉冲冲击16沿着接触面25产生激光接合区8，在激光接合区8处，盖基底5焊接或接合到基础基底3。该实施例具有另一特殊特征，即第一基底3和第二基底5的表面沿周向被硬化，即具有硬化层27、28和29。例如，盖5在其与基础基底3连接之前或在其与基础基底3连接之后使其上侧浸入淬火池，使得制成的封装件1被化学硬化、即具有至少一个硬化表面27和/或具有至少一个硬化层。换句话说，制成的封装件1至少局部地或至少部分地硬化，尤其化学硬化。在化学硬化期间，在盖基底5上形成压缩应力。
80.在图5示出的实施例中，封装件1在所有外侧都被硬化，即两个相对的长侧具有硬化层27和29，并且封装件的周缘边缘(kante)14具有硬化层28，其中，周缘边缘14围绕封装件1周向地延伸。换句话说，在长方形封装件的情况下，长方形具有的所有四个窄边组成边缘14。边缘14也可看作或称为封装件的边缘21，封装件的边缘21围绕空腔12延伸。如图5中示出的封装件1例如可通过将包括盖5和基础基底3的最终接合的封装件浸入硬化溶液中并且在硬化溶液中尤其以化学方式硬化而获得。因此，硬化层27、28、29直接地布置在封装件1的外侧上。因此用于接合线8的区域留在硬化层27、28、29的内侧，必要时与硬化层27、28、29间隔开地引入接合线。
81.图6示出了封装件1的一种实施例，其中盖5放置到基础基底3上并且包括侧肋5a。图6的示意图可以相应于沿着图2示出的线c-＞d的剖面。在该实施例中，功能区域12、13、13a布置成使得该功能区域布置在基础基底3上并且延伸到盖5中。围绕空腔12布置接合线8，使得空腔12在所有侧面都被严密地密封。盖5可以构造成圆形的或有角的并且可以基本
上具有自由的形状。
82.例如传感器或致动器的容纳物体2布置在空腔12的下侧22上，例如粘接在该下侧上。在容纳物体的两侧都布置有用于电接触容纳物体2的金属片32、32a。借助接触线36、36a、例如结合电线使得容纳物体2与接触点32、32a电接触。接触点32、32a可以为金属接触面。经由连接器35、35a建立与布置在空腔12之外的第二触点34、34a的电接触，使得基础基底3、例如印刷电路板3上的容纳物体可以从外部接触到。在该示例中，第二触点34、34a布置在基础基底3的下侧，由此可使单个的封装件1的尺寸保持得很小。需要确保的是，接触线36、36a被严密地密封，例如通过将第二触点34、34a直接地施加在连接器35、35a上进行密封。盖5借助激光结合线8直接与基础基底3接合。在这种情况下，通过使激光9沿着接触面25或沿着盖5的外边缘两次围绕空腔引导，但是不是在完全相同的路径上，能够形成两个闭合的周向激光接合区8。相反，激光9在围绕空腔12的每个回转中在横向错开的路径上引导，从而形成两个相邻的激光接合区8。在该示例中的微结合区8具有的尺寸例如为5μm x 10μm或者10μm x 50μm。
83.例如，可以使用af45作为盖5的材料。在单层的设计中，基础基底3可以具有aln陶瓷。如果期望廉价的制造、例如对于功率半导体(hl)或对于led来说，则这是有利的。盖5和基础基底3的两种尤其不同的材料的热膨胀系数(cte)的特征值可以选择为使得该特征值在层之间彼此匹配。例如，cte可以类似或者甚至相同，使得在封装件1中仅有很小的热应力或者甚至没有热应力。af45和aln的cte在此对于期望的应用来说令人惊奇地好，在封装件1上几乎不会发现热应力。也可以使用si3n4作为基础基底的材料。根据本发明的封装件1的特殊特征在于，基底3是高导热材料，在图6至9和图13的实施例中作为单层陶瓷，在图10至12的实施例中作为多层陶瓷。
84.图7示出了沿着剖切线c-＞d的封装件1的另一实施例，其中，在该示例中，功能区域13或空腔12也布置在盖5中。容纳物体2、例如大功率led在该示例中具有上侧接触区域和下侧接触区域。因此容纳物体2布置在触点32a上并且在此直接地电接触；通过接触导线36在触点32与容纳物体2的上侧之间形成第二电接触。盖5借助结合线8熔融到基础基底3并且被严密地密封。在所有实施例中，相同的附图标记在附图中指示相同的特征。
85.优选地，在盖5以及基础基底3的松散(即未硬化)的材料中引入沿着接合线8的接合。基础基底3直接地或立即地与盖5接合，使得在基础基底3和盖5之间没有其他的层或没有其他的基底。功能区域13设计成空腔12。例如，可以使用af45或8337b作为盖5的材料，基础基底3可以为单层或多层aln陶瓷。填充、即尤其严密地密封接触馈通部(kontaktdurchf
ü
hrungen)35、35a。
86.参考图8，示出了封装件1的另一实施例，其中，在空腔中设置多个触点32、32a、32b、32c，并且借助馈通部35、35a、35b、35c将多个触点32、32a、32b、32c引导至在封装件1的外侧的第二触点34、34a、34b、34c。第二触点34、34a、34b、34c在该示例中布置在基础基底3的下侧上。容纳物体、例如微型处理器或功率晶体管可以具有位于下侧的和上侧上的触点。在该示例中，微型处理器具有三个下侧触点，其中，微型处理器2直接布置在三个触点32a、32b、32c上，并且其中上侧触点借助接触线36与触点32连接。盖5和基础基底3借助两个激光结合线8彼此严密地接合。
87.图9示出了封装件1的实施例，其中，容纳物体2仅具有位于下侧的触点。于是容纳
物体2可以简单的方式直接布置在触点32、32a之上，省略连接线36、36a。
88.图10示出了封装件1的实施例，其中，第二触点34、34a布置在基础基底3的上侧以及封装件1的侧面。虽然在该实施例中每个封装件1所需的基础基底3的面积较大，但是获得的优点是，一方面可从上侧接触第二触点34、34a，这可以使得更容易接触。此外，基础基底3未被穿孔，使得如果基础基底本身旨在确保严密密封，则能够更容易地实现严密密封。例如当多个封装件1布置在一个公共的基础基底3上(参见图12)或者当触点稍后待从上侧进一步接触时，该实施例可以为有利的。显然也可布置4个以上的触点并且将这些触点仅布置在容纳物体2的下侧或分布在下侧和上侧，以及也可将这些触点布置在基础基底3的下侧和/或上侧。可以使用单层或多层的aln作为基础基底的材料，并且可使用si3n4。图11示出了具有布置在上侧的两个触点34、34a的另一实施例，其中，容纳物体2布置在触点32a上并且借助连接线36与触点32接触。
89.参考图12，示出了公共的基础基底3，在该公共的基础基底3上形成两个封装件1的两个下侧22。在基础基底3上，在每个封装件1中均布置有容纳物体2，容纳物体2借助相应的第二触点34和34a电连接到外部。以图12的该实施例的方式，可理解的是，公共的基础基底3也可以具有多个封装件1，封装件必要时也可承担共同的任务，即也可彼此接触。
90.图13示出了封装件1的实施例，其中，将空腔12引入基础基底3中。例如，可借助喷砂工艺将空腔12引入基础基底3中，也就是说，从基础基底3中一般借助磨蚀的方法形成凹部。化学侵蚀也是可能的，以便将空腔12引入基础基底3中。该实施例是有利的，使得盖5例如可设计成简单的玻璃板，该玻璃板借助微结合和激光结合线8连接到基础基底3。也可使用aln或htcc作为基础基底3的材料。在多层陶瓷的情况下，如果已经在生坯状态中例如通过冲压工艺产生这些空腔12，则已经证明加工出这些空腔12可以被特别简单地实现。
91.参考图14，示出了用于在基底3上制造多个封装件1的方法的实施例。本领域技术人员清楚的是，根据工艺需要，也可以在基底上附接仅单个封装件或单个盖5。用于在基底3上附接单个盖5的该方法的工艺流程最终是对此处用图14示出的方法的简化。
92.在步骤a中，在基础基底3上布置多个容纳物体2，例如将多个容纳物体2钎焊到所提供的触点32、32a(参见图3)。使得在每个容纳物体2上都附接盖5，即为每个容纳物体2制造单独的空腔12。但是，也可以在公共的空腔12中通过公共的盖5容纳多个容纳物体2。
93.借助步骤b，将玻璃盖5放置在基础基底3上，因此完全地形成空腔12。
94.步骤c示出了相应的容纳空腔12的激光接合，即在所有侧沿着接触面25密封空腔12并且为每个封装件1引入至少一个激光结合线8。为此，将激光单元15从盖5的上方在基底3的表面之上引导并且同时选择性地将聚焦的激光束9对准在待接合的区上，即对准在接触面25上。在制造方法的步骤c完成之后，所有空腔12都被严密地密封。在步骤c之后可借助切割方法分离各个封装件1，并且因此获得各个分离的封装件。
95.在步骤d中，使得构件沿着分离线或切割线10彼此分开。为此必要时可使用与步骤c中用于激光接合相同的激光。但是，如果这是有利的话，也可使用常规的切割方法。
96.本领域技术人员显而易见的是，前述实施例示例性地理解并且本发明不限于此，而是可以多种方式变化，而没有离开权利要求的保护范围。还清楚的是，这些特征与其是在说明书、权利要求、附图中公开还是以其他方式公开无关，也可单独地限定本发明的主要组成部分，即使其与其他的特征共同描述。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的特征，
由此对必要时仅在一个或任何情况下不是对所有附图提及的特征的描述也可转用到该特征在说明书中没有明确描述的附图上。
97.附图标记列表：
[0098]1ꢀꢀꢀꢀ
严密密封的、化学硬化的封装件
[0099]2ꢀꢀꢀꢀ
容纳物体
[0100]3ꢀꢀꢀꢀ
下部基底、层或晶片，基础基底或下部盖，具有良好的导热性
[0101]5ꢀꢀꢀꢀ
上部基底、层或晶片，盖基底或上部盖，对于激光结合是光学透明的
[0102]8ꢀꢀꢀꢀ
激光接合区
[0103]9ꢀꢀꢀꢀ
聚焦的激光束
[0104]
10
ꢀꢀꢀ
分离线或切割线
[0105]
12
ꢀꢀꢀ
容纳空腔
[0106]
13
ꢀꢀꢀ
功能区域
[0107]
13a
ꢀꢀ
第二功能区域
[0108]
14
ꢀꢀꢀ
边缘
[0109]
15
ꢀꢀꢀ
用于接合和/或切割的激光单元
[0110]
16
ꢀꢀꢀ
激光脉冲冲击区域
[0111]
21
ꢀꢀꢀ
空腔的边缘
[0112]
22
ꢀꢀꢀ
空腔的下侧
[0113]
23
ꢀꢀꢀ
空腔的上侧
[0114]
25
ꢀꢀꢀ
接触面
[0115]
27
ꢀꢀꢀ
硬化区或第一硬化层
[0116]
28
ꢀꢀꢀ
硬化区或第二硬化层
[0117]
29
ꢀꢀꢀ
硬化区或第三硬化层。