气密密封的玻璃封装件的制作方法

1.本发明涉及一种气密密封的、特别是多重密封的玻璃封装件，以及一种用于提供气密密封的玻璃封装件的方法。


背景技术：

2.气密密封的封装件，也可以称为外壳、封装体或壳体，可以例如用于保护敏感的电子器件、电路或传感器等。这些封装件使得能够将医疗植入物应用在例如心脏区域、视网膜中或者用于生物处理器。由钛制成的生物处理器是已知的并且正在被使用。
3.通过根据本发明的封装件可以保护传感器免受特别不利的环境条件的影响。该领域还包括微机电系统(mems)、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另一个应用领域可见于智能手机的外壳、虚拟现实眼镜和类似设备领域。例如在电动汽车的背景下，根据本发明的封装件还可以用于生产液流电池。而且，根据本发明的封装件还可以应用于航空航天工业、高温应用和微光学领域中。
5.上述预期使用目的的共同点是电子器件在其鲁棒性方面需要满足很高的要求。为了能够使用预期不能承受这类外部冲击的电子器件，必须保护封装件免受这类不利的环境影响。此外，可能需要确保例如在可见范围内和/或在微波辐射范围内与封装件的内部进行交流，即与由封装件限定的空腔(例如包含电磁辐射)进行交流，这意味着封装件应该至少部分地是透明的，即至少在其部分中是透明的，和/或至少对于某些波长范围是透明的。这种透明性使得能够进行通信过程、数据或能量传输、对空腔中设置的电子器件或传感器进行测量或利用其进行测量。特别地，可以使光通信技术或光学数据和能量传输成为可能。
6.原则上，已知将多个零件结合起来并且将这些零件布置成使得在中间空间中形成容纳区域，该容纳区域可以容纳部件。例如，通过引用并入本文的欧洲专利ep 3 012 059 b1公开了一种用于生产用于保护光学部件的透明件的方法。为此，使用一种新型激光工艺。
7.存在的问题是，例如在用作生物植入物的情况下，在短时间或较长时间内从封装件内释放出来大量热能，即从封装件中逸出的热量可能会对生物植入物附近造成损伤。已知的研究已经解决了热量对各种类型组织的影响，并且通常假设当局部温度超过43摄氏度时已经出现局部损伤，这可能已经导致细胞死亡，具体取决于损伤的位置。例如，在发生故障(例如半导体部件或电池短路)时，可以在短时间内达到高于100摄氏度的温度。


技术实现要素：

8.因此，本发明涉及改进封装件并且特别是使封装件更具鲁棒性的研究范围。换句话说，因此，本发明的目的在于提供一种改进的封装件，该改进的封装件降低了邻近位置的温度负荷，例如以防止细胞损伤。
9.这可以通过减少、延迟或控制从封装件散发到环境中的热量来实现。可选地，根据本发明的封装件因为提供了保护作用而能够使用更便宜的部件。特别地，本发明可以使用制造成本更低的具有更大容错性的部件，因为本发明在部件不再产生温度峰值(例如在组
织中)的情况下可以容忍部件故障。
10.本发明的又一个方面基于以下认知：在气密密封的封装件解决方案的情况下，可能必须做出特殊规定以消散封装件中在很长一段时间内可能产生的任何热量，例如来自功率半导体的热量。
11.因此，根据本发明的封装件被设计成用于功能区域的热封装。换句话说，封装件是绝热的，从而防止热量从封装件逸出到环境中，尤其是例如在封装件中的电子部件发生故障的情况下可能出现的热尖峰。为此，封装件包括至少一个底部基板和一个覆盖基板，底部基板与覆盖基板一起形成封装件的至少一部分或形成封装件。此外，封装件包括由封装件气密密封的至少一个功能区域，例如空腔。
12.封装件包括至少一条激光接合线，使得封装件的基板通过至少一条激光接合线以气密密封的方式彼此结合。每条激光接合线具有垂直于其接合面的高度hl。优选地，激光接合线的高度hl延伸到布置在激光接合线上方的基板的材料中。在相对侧，激光接合线延伸到布置在激光接合线下方的基板的材料中。例如，覆盖基板熔合到底部基板。换句话说，在接合步骤期间或在激光接合线中，一个基板的材料熔化并与另一个基板的材料混合，以在一个基板与另一个基板之间产生牢固且不可松脱的气密接合。
13.在另一个示例中，在底部基板与覆盖基板之间设置至少一个中间基板，并且在这种情况下，底部基板通过至少一条第一激光接合线在第一接合面中与中间基板结合，并且覆盖基板通过至少一条第二激光接合线在第二接合面中与中间基板结合。
14.例如设置在功能区域中的功率电子部件(其在运行时产生热量)可能在封装件的功能区域内产生热量，或者如果封装件内电子部件发生部件故障(伴随有热尖峰)，则可能在封装件的功能区域内产生热量。
15.如果封装件以不受阻碍的方式向外散发热量，则这种热峰值负荷，即短时间内高热能，可能会导致封装件附近某些点或某些区域的温度升高。例如，如果封装件位于身体(即例如组织)中，则这种温度升高可能会导致细胞损伤甚至细胞死亡。人们普遍认为，例如在人体组织的情况下，细胞损伤和细胞死亡可能发生在高于43摄氏度的阈值温度，参见例如“正常组织热损伤阈值：更新(thresholds for thermal damage to normal tissues:an update)”，p.yarmolenko等人，《国际热疗学报》(int.j.hyperthermia)，2011年，第320-343页。
16.另一方面，如果功率半导体发生故障，则半导体部件中的局部温度可能会远远超过100摄氏度，并且还可能超过半导体部件的熔化温度。例如，在旨在用作人体组织中的生物植入物的半导体部件中存在缺陷的该示例中，为了保护人体组织免受细胞损伤，可以应用封装件，使得产生的热量在很长一段时间内散发到周围组织，从而使峰值温度降低到足以不超过43摄氏度的临界温度。
17.在最一般的情况下，这可以通过至少提供热绝缘体形式的底部基板和/或覆盖基板来实现，使得封装件内产生的热量不会或者相当缓慢地释放到环境中。
18.封装件可以优选地包括至少一个中间基板。在这种情况下，在中间基板上可以布置一个或多个功能区域。
19.底部基板、一个或多个中间基板和覆盖基板都可以是热绝缘体的形式，使得封装件的整个外壳优选地充当热绝缘体。
20.底部基板优选地由低热导率的材料制成。底部基板、一个或多个中间基板和/或覆盖基板可以包括玻璃质材料，例如玻璃、玻璃陶瓷、硅、蓝宝石或上述材料的组合。例如，玻璃或玻璃质材料已被证明是特别有利的，因为它们与人体具有很好的生物相容性和化学相容性，已知与人类有机体没有相互作用，同时玻璃提供了很好的绝缘特性。此外，可以将玻璃制成对辐射透明，使得例如可以通过辐射或波信息，或可选地设置在封装件内的电子器件或电池的非接触式充电来确保无线数据交换。如果基板(例如覆盖基板)是在光学波长范围内透明的基板，例如光学透明基板，则可以通过光学方式向封装件供电，例如使用设置在封装件内的光伏电池或不同类型的光学接收器来提供电能。因此，可以将封装件描述为自给自足的封装件。
21.为了产生例如围绕功能区域的气密密封，其中激光接合线中的一条激光接合线可以在与功能区域相距一定距离df处例如周向地包围功能区域。在一个示例中，围绕功能区域的距离df是一致的，使得激光接合线在大致与功能区域所有侧面相距相同的距离处围绕功能区域延伸。但是，根据应用情况，距离df也可能有所不同。从生产技术的角度来看，例如，当在一个相同的处理步骤中同时结合多个封装件并且沿着各个封装件的相应接触区域产生直线的接合线或激光接合线时，这可能更有利。例如，如果功能区域或封装件是圆形的或具有任意形状并且气密密封功能区域的激光接合线以直线的形式绘制，则也可能是这种情况。在具体的示例中，功能区域可以是空腔的形式，而空腔又可以具有光学特性，例如空腔可以具有透镜(例如聚光透镜)的形状，并且激光接合线可以以与空腔不同的图案围绕空腔绘制。
22.封装件的功能区域例如适于容纳至少一个容纳物品，例如电子电路、传感器或mems，使得至少一个容纳物品设置在封装件内。所述至少一个容纳物品可以包括功率半导体芯片，例如gan led、sic功率晶体管、gaas功率晶体管或gan功率晶体管。
23.容纳物品优选地设置在空腔中，该空腔的所有侧面(即完全)被封装件包围。可以例如通过在底部基板中产生凹槽(例如以研磨方式)将功能区域或空腔引入到底部基板中，使得功能区域和/或至少一个容纳物品的底部和侧面被底部基板的材料包围。功能区域或空腔也可以设置在底部基板上方。空腔具有底侧、横向包围的边缘以及上侧。可替代地，可以将上侧描述为第一侧，将底侧描述为与第一侧相对的第二侧，并且将边缘描述为第一侧与第二侧之间的中间区域，其中边缘通常基本上垂直于第一侧和/或第二侧延伸。而且，边缘的高度可以为0，使得在这种情况下，上侧将直接支撑在下侧或底侧上，例如在功能区域仅包括薄功能层的情况下。
24.封装件还可以包括多个空腔，例如用于将至少一个容纳物品容纳在相应空腔中。换句话说，封装件中的容纳物品可以分布在不同的空腔上，从而使得同一个封装件中的部件在空间上彼此分离。例如，以这种方式可以容纳电池或蓄电池，所述电池或蓄电池可选地安装在封装件中且与其他部件分隔开。由此可以避免的是，例如在部件发生故障的情况下，其它部件被所产生的热量损伤或毁坏。例如，如果功率晶体管过热，则可以保护电池或蓄电池，从而防止电池或蓄电池过热和释放热量。因此，总体而言，较少的热量累积或将会散发到环境中，例如封装件的整体温度也会因此保持较低，使得在生物植入物的情况下，可以减少或避免细胞损伤。
25.因此，可以通过将部件或容纳物品分布到不同的空腔来减少从封装件散发到环境
中的热量，从而防止其中例如在第一部件发生故障时其它部件也发生故障并释放额外的热量的“连锁反应”。另一方面，通过将容纳物品分布在不同的空腔中，还额外保护相应的部件。例如，存储器部件可以布置在它自己的空腔中，因此，即使封装件中的部件(例如功率晶体管等)发生故障，存储器部件也可能仍然可以安全地读出或拆卸。
26.此外，可替代地或附加地，在一个或多个空腔中可以包括绝缘介质以提高绝缘效果。换句话说，用与玻璃不同的绝缘介质填充所述空腔。绝缘介质例如是流体(例如绝热液体)或绝缘气体。绝缘介质也指一个或多个空腔的抽空状态，即一个或多个空腔是“真空”的，因为真空也非常适合作为绝缘介质。由于最有利地通过激光焊接工艺对一个或多个空腔进行气密密封，能够确保可以长期保持用绝缘介质或真空填充一个或多个空腔。
27.换句话说，优选地，在封装件中设置多个容纳物品，并且将容纳物品分布到不同的空腔。
28.气密密封的封装件优选地包括例如分隔至少两个空腔的中间基板中的玻璃通道。设置玻璃通道用于电连接设置在不同空腔中的容纳物品。玻璃通道例如为玻璃通孔(tgv)的形式，并且通孔填充有导电材料。
29.封装件可以包括在至少一个中间基板上的至少一个电连接层。在这种情况下，将部件或容纳物品布置在相应空腔中并且将它们电连接是特别容易的。例如，电连接层设置在一个或多个或所有空腔的底部上，并且与(一个或多个)玻璃通孔建立接触。
30.事实上，包括其中例如可以布置一个或多个部件的空腔的封装件是优选的实施例。然而，根据本发明的封装件不限于包括空腔的实施例，因为功能区域可以具有或实现功能而无需包括中空空间意义上的空腔。这种功能区域的一个示例是在基板上施加电连接层，这就已经限定了没有空腔的功能区域。这种电连接层可以例如电连接两个其他功能区域，例如两个空腔。
31.基板还可以包括多个层，因此可以是多层层压件或复合件。然后，可以通过激光焊接工艺将这种多层复合件(限定封装件的多层中的一层)接合到一个或多个其它基板上。因此，这可能意味着多层复合件是例如通过将涂层施加到基板上并因此产生双层复合件而预先制备的，并且在用于制造封装件的封装件制造工艺中将该双层或多层复合件作为一个整体接合到一层或多层上。
32.在封装件中使用多层复合件，使得封装件可以具有额外材料特性。例如，多层复合件可能已经具有内应力或预应力或预应力方向，使得在将多层复合件激光焊接到封装件的至少一个其它层期间，内应力的量可以提高。例如，如果使用初步钢化的多层复合件，这可以提高封装件的耐用性。这可能使得封装件作为一个整体具有钢化封装件的特性。另外或作为替代方案，多层复合件可以包括一个或多个涂层，例如这样的涂层：如果该涂层必须使用激光焊接工艺接合，则可能造成复杂化。换句话说，以多层复合件形式提供的基板作为包括已经接合在一起的层的“堆层”或“叠层”提供。它可以包括光学涂层。
33.使用激光焊接工艺将基板彼此结合。可以局部地控制激光焊接工艺，使得由于焊接工艺只有少量或可忽略的热量渗透到功能区域或一个或多个空腔中。因此，激光焊接工艺实际上是在室温下执行的，即封装件实际上是在室温下结合的。
34.激光接合线延伸到布置在激光接合线上方的基板材料中，例如超过高度hl。在激光接合线内，在材料中发生局部熔化过程，使得当激光接合线部分地延伸到第一基板中并
且部分地延伸到第二基板中时，两个基板通过熔合在一起而彼此结合。换句话说，底部基板、(一个或多个)中间基板和覆盖基板通过(一条或多条)激光接合线彼此熔合而接合在一起。
35.换句话说，激光接合线被提供或适配成能够桥接封装件的气密密封中的间隙，例如通过激光接合线将两个部件彼此熔合。在封装件仅包括用于完全围封功能区域的底部基板和覆盖基板的情况下，底部基板与覆盖基板之间的接触区域，即覆盖基板和底部基板彼此邻接的点或区域或界面，由激光接合线桥接或接合。因此，封装件形成为一个整体，其中部件之间的界面通过激光接合线气密密封。
36.换句话说，为了提供封装件，在第一步骤中提供第一基板(底部基板)和至少一个第二基板(覆盖基板)，并且至少一个第二基板(覆盖基板)包括透明材料，即至少部分地或其部分对于至少一个波长范围是透明的。覆盖基板优选地直接放置在底部基板上，即覆盖基板覆盖要密封的空腔，并且底部基板限定相应封装件的相应底部。在至少两个基板之间限定至少一个接触区域或界面，使得每个封装件具有至少一个接触区域。然后，通过沿着每个封装件的(一个或多个)接触区域(例如在沿着每个封装件边缘处的线的接触区域中)接合至少两个基板，而将空腔气密密封。有利地的是，可以例如由共享的起始基板(例如为晶片叠层(wafer stack)的晶片的形式)联合生产多个封装件，或者可以仅提供晶片形式的底部基板。随后，用于生产封装件的方法可以包括通过切割步骤或分离步骤对各个封装件进行切割。
37.在这种情况下，将基板层或底部基板和覆盖基板直接堆叠并且彼此直接接触，即布置成彼此邻接。在基板层之间尽可能地排除外来物质，从而使得在一个基板层与邻接的基板层之间形成可能的最紧密的表面接触。例如，在两个基板的情况下，底部基板被布置成与覆盖基板直接接触，例如在底部基板与覆盖基板之间没有任何其它材料或任何间距。在两个以上的基板的示例中，底部基板被布置为直接邻接一个中间基板层或直接邻接多个中间基板层中的第一个，而覆盖基板进而被布置为直接邻接一个中间基板层或直接邻接多个中间基板层中的最后一个。
38.随后，使用新型激光焊接工艺将基板结合在一起。在这种情况下，平面基板层直接结合或接合到紧密邻接的平面基板层，为此无需提供或需要任何外来材料或非平面材料或中间层。即，基板直接彼此接合。引入到两个基板层之间的二维接触区域中的激光接合线以不可松脱的方式将直接邻接(直接彼此相邻)的基板层彼此接合。因此，激光接合线的熔化区存在于两个基板中并且从第一基板无缝地延伸到紧密邻接的第二基板中，即，例如，从底部基板无缝地延伸到覆盖基板中。新型激光焊接技术与使用激光将基板彼此接合的先前技术的区别在于，本发明方法将显著较少量的热能引入到基板叠层或封装件中，从而使得仅有很少的热能散发到封装件的其余部分中，并且设置在功能区域内的零件或部件的温度只会轻微升高。这甚至更加重要，因为在本发明情况下，封装件的至少一个基板具有特别良好的绝热特性，因此，在激光焊接期间施加到封装件的热能可能在其散发到环境中之前在封装件中持续时间更长。因此，只有以这种组合利用本发明的新型激光焊接技术，才有可能将绝热材料用于其中零件/部件布置在或可以布置在激光焊接线附近的封装件中。
39.因此，例如，从一个基板层到下一个基板层形成直接的二维或者甚至全表面过渡，即基板到基板过渡或玻璃到玻璃过渡。形成焊接区或激光接合线形式的局部有限容积，该
局部有限容积包括在例如具有片状形状的邻接的基板层之间转移或混合的材料。换句话说，第一基板(例如覆盖基板)的材料渗入到邻接的基板(例如中间基板或底部基板)中，反之亦然，即来自邻接的基板的材料渗入到第一基板中，使得焊接区包括来自邻接的基板的材料完全混合物。因此，焊接区也可以称为对流区(convection zone)。
40.特别有利的是，用于产生不可松脱的玻璃到玻璃过渡或基板到基板过渡的新型激光焊接技术没有在早期现有技术工艺中必须在基板之间引入的中间层、玻璃料、箔或粘合剂。更确切地说，可以在没有这种干扰中间层或附加材料的情况下产生不可松脱的接合。这可以避免使用额外的材料，增加最终产品的可实现强度，并且实现功能区域或一个或多个空腔的可靠气密密封。可以例如通过小熔合区域中材料折射率的特定局部变化在加工好的最终产品中识别出来激光焊接区。
41.在有利的实施例中，在所述基板的至少一个中可以包含有标记。
42.封装件优选地至少部分地和/或其部分对于某些波长范围是透明的。在简单的示例中，封装件的覆盖基板是透光的，即在可见波长范围内是透明的。而且，例如，在x射线范围内的透明性也可能是有利的。换句话说，覆盖基板例如优选地包括玻璃质材料。因此，覆盖基板优选地对于至少一个波长范围是透明的或透射的，例如光学透明的。根据应用情况，如果覆盖基板被制成不透明的，即光学不透明的，如磨砂玻璃，也可能是有利的。降低透明性或部分透射性也足以实现功能性。例如，覆盖基板可以包括玻璃、玻璃陶瓷、硅、蓝宝石或上述材料的组合。在优选实施例中，覆盖基板是玻璃板，例如由来自申请人的产品组合的钢化玻璃、特殊玻璃或耐高温玻璃制成。
43.封装件可以被设计成使得封装件的至少一个功能区域适于容纳至少一个尺寸为10mm
×
10mm或更小，优选尺寸为5mm
×
5mm或更小，更优选为2mm
×
2mm或更小，或者甚至为1mm
×
1mm或更小的容纳物品。封装件的尺寸将取决于封装件的功能区域或空腔内的容纳物品的尺寸和数量。例如，如果在封装件的四个空腔中的每一个中设置一个尺寸约为5mm
×
5mm的单个容纳物品，其中所述封装件包括两个彼此相邻布置的空腔和两个彼此叠置的空腔，则所述封装件的尺寸通常为13mm
×
13mm或更大，以确保能够将物品容纳在空腔内。
44.基于实际考虑并由优选的制造方法确定的尺寸规格，但其本身不应该被理解为尺寸限制，由待切割的晶片的尺寸给出。然而，将晶片用于制造仅被认为是一个示例。例如，完全可以使用也可以具有比典型晶片尺寸更大尺寸的玻璃板来生产透明封装件。
45.本发明还集中于一种用于提供气密密封的封装件的方法，所述气密密封的封装件包括由封装件围封的功能区域，例如空腔。所述方法包括以下步骤：至少提供底部基板和覆盖基板，其中覆盖基板至少部分地或其部分对于至少一个波长范围是透明的，因此是透明的覆盖基板；在功能区域内，即例如在空腔内布置至少一个容纳物品；在至少一个容纳物品上方将覆盖基板布置在底部基板上，从而在底部基板与覆盖基板之间形成至少一个接触区域，使得每个封装件具有至少一个接触区域；通过沿着每个封装件的至少一个接触区域形成至少一条激光接合线来气密密封所述空腔，其中底部基板和覆盖基板中的至少一个被设计为绝热的。
46.优选地，覆盖基板通过激光接合线结合到底部基板上。换句话说，覆盖基板被放置在底部基板之上或之中而没有任何中间层，并且通过一条或多条共享的激光接合线紧密直接地结合到底部基板上。在这种情况下，覆盖基板与底部基板共同形成完整的封装件。换句
话说，不需要额外的或另外的零件来形成或密封封装件，而是底部基板、至少一条激光接合线和覆盖基板以气密密封的方式且完全共同密封功能区域或空腔。另一方面，可能有利的是使用一个或多个中间基板例如以将多个空腔彼此分隔开。
47.至少两个基板或底部基板和覆盖基板被布置或彼此附接成使得它们相互平贴，而在至少两个基板之间或在底部基板、覆盖基板和可选的中间基板之间不存在任何其他片材、层或夹杂物。由于技术原因，在接触区域的层与层之间可能存在不可避免的微小气体夹杂物，这可能是由一些可能的不均匀引起的。通过增加压力，例如通过压制，或者通过对基板层(例如对接触表面)进行表面处理(例如磨削工艺)，可以进一步减少夹留在二维接触区域中的气体的量。预先排空是有益的。根据工艺参数和要使用的材料，填充一种气体或液体也可能是有利的。
48.特别优选地，基板之间可能出现的间隙的宽度小于或等于5μm，更优选地小于或等于1μm。例如，由于基板制造中的公差，通过热冲击或颗粒的夹杂物(例如灰尘)会引起这种间隙。即使具有在本发明的上下文中仍被认为是直接邻接的这种可容许的间距，也可以以如下方式进行激光焊接：焊接区的厚度在10μm与50μm之间，从而确保气密密封。同样，在这种情况下，焊接区从第一基板延伸到与第一基板邻接的第二基板中。因此，焊接区被引入在第一基板与第二基板之间的接触区域中，并且直接将基板彼此熔合以形成不可分离的接合。换句话说，当邻接的基板在焊接区接合时，两个基板的材料在焊接区直接熔化，第一基板的材料与第二基板的材料混合形成不可分离的整体接合。因此，以这种方式生产的封装件包括焊接区中基板之间的整体接合的，即一体化的接合。
49.接触区域不需要是光学透明的。如果透明基板在可见波长范围内是不透明的，也是有利的。只有激光从其穿过以到达接触区域的基板具有至少一个光谱“窗口”，使得至少所使用的激光的波长可以至少部分地透过基板或至少在部分基板中透过。接触区域被适配成使得激光能够在那里沉积能量。例如，两个邻接的基板的表面可以通过光学接触接合而结合，并且可以进一步优选地表现出纳米范围内的粗糙度。激光辐射将至少部分地在该界面处被吸收，从而可以在那里引入能量。在本技术的意义上，接触区域通常被理解为是指入射激光束可以在其上沉积能量从而可以沿着接触区域执行接合工艺的界面。
50.通过上述方法生产或形成的封装件也在本发明的范围内。
51.为了形成激光接合线，例如围绕功能区域引导激光束，使得功能区域沿着至少一个接触区域周向气密密封。可选地，可以围绕周向引导激光束多次，和/或可选地，可以形成多条激光接合线。
52.此外，根据上述方法生产的、其中围封有气密密封的功能区域或空腔的封装件作为医疗植入物或生物植入物或作为传感器的用途在本发明的范围内。
53.现在，将通过示例性实施例并且参考附图更详细地解释本发明，其中相同和相似的元件部分地用相同的附图标记表示，而且不同的示例性实施例的特征可以相互组合。
附图说明
在附图中：
54.图1示出了封装件的平面视图；
55.图2示出了封装件的截面侧视图；
56.图3是接合区的详细视图；
57.图4是封装件的功能区域的截面侧视图；
58.图5是具有两个空腔的封装件的功能区域的截面侧视图；
59.图6a至图6e示出了用于生产封装件的示例性步骤；
60.图7和图8示出了两个封装件的功能区域的其它截面侧视图；以及
61.图9示出了用于生产封装件的示例性其它步骤。
具体实施方式
62.图1示出了根据本发明的封装件1的平面视图，其中周向激光焊接区8包围功能区域13。功能区域13可以以不同的方式实现。还可以在图3至图8中看到功能区域13的不同配置的示例，图3至图8示出了截面视图，从而能够示出功能区域13的纵向结构。功能区域13的各种实现方式都可以如图1示意性示出，因为所述各种实现方式都将在示意性平面视图中类似地表示。
63.功能区域可以完成各种任务，例如功能区域可以实现为光学接收器，或者功能区域可以包括设置在功能区域13中的技术部件、机电部件和/或电子部件2。在功能区域13中还可以实现多个这种任务。封装件1的上侧被上基板5(例如盖5)覆盖。激光焊接区8或至少一个激光焊接区8延伸到该上基板5中。
64.参考图2，其示出了封装件1的第一实施例的第一截面视图，所述封装件1包括底部基板3和覆盖基板5。换句话说，封装件1由两层构成或组成，所述两层即底部层3和覆盖层5。图2还示出了呈一串多个激光脉冲冲击区域16形式的激光焊接线8的结构，所述多个激光脉冲冲击区域16彼此设置得很近，使得底部基板3的材料和覆盖基板5的材料彼此无缝熔合，从而气密密封功能区域13或空腔12(在该视图中位于激光焊接线8的后面)。
65.图3示出了结合区域的细节，示出了界面区，即接触区域25和激光焊接区8。激光焊接区8设置在接触区域25中以将两个基板3、5彼此接合。
66.图4示出了沿着图1所示的线c-d截取的封装件1的实施例的截面视图。因此，图4示出了功能区域13、13a的截面，所述功能区域13、13a例如以连续中空的空间或空腔的形式在封装件1内延伸。换句话说，空腔从底部基板3延伸到覆盖基板5中，并且，例如为形成在底部基板3中和/或覆盖基板5中的凹槽的形式。这里，例如通过研磨工艺(例如喷砂工艺)将功能区域13形成为覆盖基板5中的凹槽，将功能区域13a形成为底部基板3中的凹槽。换句话说，底部基板3具有凹槽13a，覆盖基板5具有其中容纳了容纳物品2的凹槽13。
67.例如，功能区域13a还可以包括有源层，例如，导电层34。功能区域13a的有源层还可以包括例如为光伏电池的形式的光接收器，以便适于产生电能。在这种情况下，封装件1可以是自给自足的封装件1。在覆盖基板5内在其上方设置的功能区域13可以包括空腔12。
68.围绕功能区域13、13a周向设置的激光焊接区8沿着功能区域13、13a的侧面全周密封功能区域13、13a。可以想到的是，在激光焊接区8中留下间隙，使得功能区域13、13a不会被全周密封，例如以便保持开放用于电连接的连通通道或空间，但所述连通通道或空间也可以用于例如与环境建立流体连通。换句话说，可以考虑不使用聚焦的激光束9对预定位置或点进行密封，而是通过其他方式(例如通过粘合剂)在那些预定位置或点处实现气密密封。优选地，功能区域13、13a沿其所有侧面被密封并且没有任何间隙，从而确保功能区域
13、13a的气密密封。容纳物品2(例如电子部件)被布置在功能区域13a上方的空腔12中，即，例如在导电层34上。
69.参考图5，其示出了封装件1的沿功能区域13、13a截取的另一截面图。封装件1包括五个基板层，即底部基板3、三个中间基板4a、4b、4c，以及覆盖基板5。中间基板4a和4c各自具有用于容纳部件2的空腔12。中间基板4b具有电通孔或玻璃通道32(称为玻璃通孔(tgv))，使得功能区域13中的部件可以电连接到设置在功能区域13a中的那些部件。
70.功能区域13为空腔12的形式，其中多个部件2布置在空腔中。部件2依次设置在导电部分层34上，导电部分层34进而电连接到玻璃通孔32。因此，功能区域13中的部件2与设置在功能区域13a中的部件2通过中间层4b分隔开。现在，例如如果布置在功能区域13中的部件2出现缺陷，或者液体泄漏，或者发生过热，那么设置在功能区域13a中的部件2将与其分离。以这种方式，可以减少或者甚至防止由于第一部件的故障而导致的其它的部件2的可能随之而来的缺陷。为了进一步提高绝缘效果，两个空腔12中包括绝缘介质。
71.参考图6a至图6e，其示出了用于制备根据本发明的封装件1的示例。从图6a开始，首先提供中央中间基板4b，中央中间基板4b已经具有玻璃通孔32或者玻璃通孔32被引入到中央中间基板中。在该示例中，出于经济原因，以使用一个晶片4b构建两个封装件1的方式执行制造过程。随后，可以使用例如激光切割工艺将两个封装件1沿着分隔线10进行分离。作为替代方案，还可以想到的是，设计一种共享封装件，该共享封装件具有彼此相邻布置的空腔12，即对应于图6e中的示例，而无需沿着分隔线10分离所述两个部分。在这种情况下，也可以提供水平玻璃通孔32(未示出)，用于连接彼此相邻的空腔12，所述水平玻璃通孔32类似于如图所示的垂直玻璃通孔32。
72.图6b示出了如何在中央中间层4b两侧的一些区域中应用电接触层34。如图所示，电接触层34被划分成多个接触区，并且这些接触区可以电连接到玻璃通孔32中的一个。如果这样做是有利的，也可以在不连接到玻璃通孔32的情况下应用一些接触区域34，例如以便将一个空腔内的两个部件2彼此连接，而不是连接到设置在封装件1中的另一个空腔12中的部件2。
73.图6c示出了将容纳物品2安装在对应于随后的空腔12的区域中，例如安装在接触区域34上。例如使用玻璃通孔32，能够将部件2电连接到布置在同一空腔12中的其它的部件2和/或布置在另一个空腔12中的其它的部件2。部件2可以通过例如钎焊、焊接、通过环氧树脂导电膏或通过引线来电连接。
74.图6d图示了添加间隔晶片4a和4c，其中一个间隔晶片在中间层4b上方，一个间隔晶片在中间层4b下方。间隔晶片4a和4c被激光焊接到中间层4b上，即分别引入激光接合线8。最后，图6e图示了将底部基板3添加到封装件1的下侧且将覆盖基板5添加到封装件1的上侧，并且再次通过激光接合线8结合所述基板。
75.因此，通过激光脉冲冲击16沿着接触区域25形成激光焊接区8，其中将覆盖基板5焊接或接合到底部基板3上。
76.图7示出了封装件1的实施例，所述封装件1包括放置在底部基板3上的第一中间玻璃层4a、其上放置部件2的部件承载层4b、另外的中间玻璃层4c、以及覆盖基板5。在该实施例中，功能区域12、13、13a被设置成使得它们位于部件承载层4b的下方和上方。在空腔12四周设置焊接线8，使得空腔12在其所有侧面上被气密密封。封装件1可以是圆形的或方形的，
并且原则上可以具有任何自由形状。
77.容纳物品2，例如传感器或致动器，布置在部件承载层4b的下侧和上侧，例如粘接或焊接到部件承载层4b上。用于与容纳物品2电接触的金属垫34设置在容纳物品的任一侧上。容纳物品2例如通过接触线32(例如接合线)电连接到其它的部件2上。金属垫34可以是金属接触区域。基板通过激光接合线8彼此直接结合。在本发明情况下，通过将激光9沿着接触区域25(即沿着空腔12的外边缘)围绕空腔引导两次，形成两个封闭的周向激光焊接区8，但这两个封闭的周向激光焊接区8并不在完全相同的路径上。而是，围绕空腔12每进行一圈，沿着横向偏移路径引导激光9，使得两个激光焊接区8彼此相邻地形成。例如，本发明示例中的微型焊接区8的尺寸为5μm
×
10μm或10μm
×
50μm。
78.图8示出了封装件1的实施例，其中在中间基板或部件承载层4b中引入了空腔12。空腔12可以通过喷砂工艺引入到中间基板4b中，例如，即空腔12可以更一般地通过使用研磨工艺凹入在中间基板4b中。化学蚀刻是将空腔12引入到中间基板4b中的另一种选择。该实施例的一个优点是覆盖基板5可以制成简单的玻璃板的形式，例如，该玻璃板通过微型焊接和激光接合线8结合到部件承载层4b。该实施例的优点在于设置在上空腔12(即凹陷在中间基板4b中的空腔)中的部件被设置成在制造工艺中已经被中间基板4b保护。此外，省略了一个基板层。在附图中的所有实施例中，相同的附图标记表示相同的部件。
79.参考图9，其示出了用于生产大量的封装件1的方法的另一个实施例。这里将要说明的是例如如图8所示的封装件的生产。对于本领域技术人员来说显而易见的是，根据工艺要求同样可以仅生产一个单一封装件1。
80.在步骤a中，提供共享的部件承载基板4b，其具有对应于随后的空腔12的多个凹槽12，并且通过例如研磨方法将所述多个凹槽12引入到部件承载基板4b中。在每个凹槽12中放置相应的容纳物品2，相应的容纳物品2例如焊接到设置在那里或已经安装在那里的触点34上(参见图6a至图6e)。在步骤b中，将共享的覆盖基板5安装在部件承载基板4b上，即针对每个凹槽产生单独的空腔12。在一个共享的空腔12中可以容纳多个容纳物品2。
81.随后，可以预期在部件承载基板4b的下侧上安装其它的部件2并形成其它的空腔12，参见图6c至图6e和图8。为此，将在部件承载基板4b的下侧布置另外的中间玻璃层4a，并且在中间玻璃层4a下方布置底部基板3。就本发明的制造工艺而言，这是可选的。
82.在步骤c中，使用激光将加工好的基板叠层接合在一起，使得各个容纳空腔12被气密密封，这意味着沿着接触区域25全周密封所述空腔12并且每个封装件1引入至少一条激光接合线8。为此，从覆盖基板5上方在覆盖基板5的表面上引导激光装置15，并且将聚焦激光束9选择性地引导到要结合的区域，即引导到接触区域25。一旦制造工艺的步骤c完成，所有的空腔12都将被气密密封。在步骤c之后，可以通过切割工艺将各个封装件1彼此分离，从而获得各个单独的封装件1。
83.在步骤d中，沿着分隔线或切割线10将各部件彼此分离。可选地，为此可以使用与步骤c中的激光焊接相同的激光。而且，如果这是有利的，也可以采用传统的切割技术。
84.对于本领域技术人员而言，显然上述实施例是示例性的，并且本发明不限于此，而是在不脱离权利要求书的范围的情况下可以以多种方式变化。此外，很明显的是，无论是否在说明书、权利要求书、附图中或以其他方式公开，所述特征单独地定义了本发明的基本部件，即使它们与其它特征一起被加以描述。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的部
件，从而可能仅在一个附图中或至少不与所有附图结合提及的特征的描述也可以转移到其中所述特征在说明书中未明确描述所涉及的那些附图中。附图标记列表：1气密密封的封装件2容纳物品、功能部件3下基板、层或晶片，底部基板或下盖4，4a，4b，4c，4d，4e，4f中间层5上基板、层或晶片，覆盖基板或上盖8激光焊接区9聚焦激光束10分隔线或切割线12容纳空腔13功能区域13a第二功能区域14边缘15用于焊接和/或切割的激光装置16激光脉冲冲击区域18基板叠层21空腔边缘22空腔底侧23空腔上侧25接触区域32玻璃通道、玻璃通孔34电接触层