密封的玻璃封装件制造技术

提出了一种用于针对环境封闭功能区的封装件，封装件包括基底基板和覆盖基板，其中基底基板和覆盖基板一起形成了封装件的至少一部分或封装件，还包括至少一个布置在封装件中的功能区以及用于减少环境和功能区之间的渗透的阻挡部件。封装件可以包括至少一条激光接合线，并且通过至少一条激光接合线封装件的基板可以彼此密封地接合，并且其中激光接合线具有垂直于其连接平面的高度(HL)。有垂直于其连接平面的高度(HL)。有垂直于其连接平面的高度(HL)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封的玻璃封装件


[0001]本专利技术尤其涉及一种多层的玻璃封装件以及一种用于提供这种玻璃封装件的方法。

技术介绍

[0002]封装件，其尤其可以是密封的，可以例如用于保护如敏感性电子器件、电路、光学和光电组件(例如OLED)以及传感器。医疗植入物例如可以用在心脏区域中、视网膜中或用于生物处理器。已知并且使用由钛制成的生物处理器。另一方面，药物或其他物品也可以尤其密封地封装在封装件中。当植入体内时，这些植入物然后可以在较长时间段内以精确剂量的量递送药物。
[0003]通过根据本专利技术的封装件可以针对特别不利的环境条件保护传感器。该领域还包括例如MEMS(微机电系统)、气压计、血气传感器、葡萄糖传感器等。应用根据本专利技术的封装件的另一领域也可以在智能手机的外壳中、在虚拟现实眼镜和相似设备的领域中找到。例如在电动汽车的背景下，根据本专利技术的封装件也可以用于生产液流电池。然而，根据本专利技术的封装件也可以应用于航空航天飞行、高温应用和微光学元件领域。
[0004]上述应用目的的共同之处在于，不利的使用条件普遍存在，并且因此就组件的耐用性提出了很高的要求，如果它们在没有保护的情况下暴露于这样的环境。为了能够使用这些预期不能承受这种外部影响的组件，可以采用封装件来保护这些组件免受这种不利的环境影响。
[0005]此外，可能需要确保例如借助尤其是在可见光范围和/或微波辐射范围的电磁辐射与封装件的内部、即例如由封装件限定的空腔的内部交换，因此封装件对于某些波长范围应该是至少部分地、即至少局部地和/或至少透明的。这种透明性允许通信过程、数据或能量传输、对布置在空腔中的电子器件或传感器的测量以及通过其进行测量。特别地，可以实现光通信过程或光数据和能量传输。
[0006]原则上已知将多个部件接合并且将这些部件布置成使得在中间空间中产生容纳区域，在容纳区域中可以容纳组件。例如，EP 3 012 059B1公开了一种用于生产用于保护光学组件的透明件的方法，其通过引用并入本文。为此使用了一种新的激光工艺。
[0007]在根据本专利技术的封装件的当前进一步发展的背景下，用于形成封装件的材料表现出非零渗透性已经成为问题。因此，封闭在空腔中的气体或液体会逸出到封装件的外部，或者来自环境的这种物质或流体会渗入封装件中。例如，这可能是由浓度梯度、即渗透压增加或压力差导致的。封装件材料的防渗透性越强，相应的物质或流体穿过封装件的材料所需的渗透时间就越长。
[0008]虽然玻璃的预期时间常数为数年，但这对于使用寿命长的产品、例如植入物或医疗包装尤其重要。
[0009]例如，作为用于计算给定的材料、几何形状和环境条件的时间常数的量度是一定时间后空腔中最初纯的气体中杂质的浓度。例如，在简单电子器件的情况下，在密封的壳体
中可能是低于5000ppm的值。这尤其可以是水蒸气。可以为其他应用和气体或流体限定要遵守的其他限制。
[0010]在选择用于封装件的材料时，成本、强度、CTE、成形性和对包封物的惰性等因素最初是最重要的。由于已经由申请人发现的优良材料逐渐用于其它应用领域、例如用于长效植入物，因此本专利技术的任务是提供一种改进的封装件，其不会显著影响上述重要的因素。

技术实现思路

[0011]因此，本专利技术涉及改进的封装件并且尤其是使它们更耐用。换句话说，因此本专利技术涉及提供一种改进的封装件，并且已经发现了实现这一点的方法，尤其是以改进封装件材料的渗透。
[0012]根据本专利技术的用于针对环境封闭功能区的封装件包括基底基板和覆盖基板，其中基底基板与覆盖基板一起形成包封件或封装件的至少一部分。此外，至少一个由封装件封闭的功能区布置在封装件中。功能区尤其由封装件密封。
[0013]根据本专利技术的封装件还包括阻挡部件，以减少环境和功能区之间的渗透。在一示例中，这种阻挡部件包括设置在功能区周围的阻挡层。
[0014]根据本专利技术的封装件可以通过已建立的新的接合方法密封。优选地，使用由肖特公司开发的激光接合工艺密封封装件。替代地，取决于应用要求，也可以使用其他方法用于玻璃与玻璃连接。这些方法是例如：阳极键合、玻璃焊料粘合或借助CO2激光的熔合。下面以激光接合作为应用示例的代表。
[0015]封装件还可以具有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密封的方式彼此接合。在此，每条激光接合线具有垂直于其连接平面的高度HL。优选地，激光接合线通过高度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。换句话说，激光接合线延伸到待彼此接合或通过激光接合线彼此接合的两个基板中。
[0016]例如，覆盖基板熔接至基底基板。
[0017]换句话说，在接合步骤期间或在激光接合线中，一基板的材料熔化并与另一基板的材料混合，以在一基板和另一基板之间产生牢固且不可分开的密封结合。在另一示例中，至少一中间基板布置在基底基板和覆盖基板之间，其中在该示例中，基底基板在第一连接平面中通过至少一条第一激光接合线接合到中间基板，而覆盖基板在第二连接平面中通过至少一条第二激光接合线接合到中间基板。
[0018]因此，根据本专利技术的封装件还可以包括例如直接布置在空腔周围的阻挡部件，以减少封装件的渗透，使得布置在空腔中的组件或药物或容纳物可以实现甚至更长的寿命。
[0019]封装件优选地包括布置在基底基板和覆盖基板之间的中间基板；在这种情况下封装件具有三层，它们一层层地布置并且彼此接合或将彼此接合。封装件的功能区可以包括至少一空腔和/或至少一功能层。换句话说，可以在封装件中形成空腔，在空腔中可以布置容纳物，使得它们由封装件容纳和保护。替代地或附加地，功能区可以包括至少一功能层、例如电活性层或光阻层等，例如由适当的辐射照射时产生电的层、即光伏层。
[0020]封装件的阻挡部件优选地包括阻挡层。阻挡层可以至少部分地包围功能区。例如，如果第一基板与第二基板具有不同的材料，则仅针对两个基板中的一个保护或阻挡空腔或
功能区可能就足够了。阻挡层可以包括涂层，换句话说，阻挡层可以以涂层的形式例如通过气相沉积施加到至少一个基板，使得阻挡层赋予该基板降低的渗透性。
[0021]因此，阻挡层尤其布置在基底基板和/或覆盖基板和/或中间基板中的至少一个上。此外，阻挡层优选地布置在面向功能区的内侧上。
[0022]阻挡层可以直接包围功能区，即阻挡层无论如何形成功能区或空腔的周围内表面的一部分。阻挡层可以例如朝至少一个基板包围功能区包围功能区或者可以在所有侧面上完全包围功能区。
[0023]封装件的基底基板优选地由具有低渗透性的材料制成。覆盖基板可以包括具有比基底基板更高的渗透性的材料。这可以代表封装件的结构的典型情况，其中在基底基板中引入或装入空腔，并且通过放上或放置覆盖基板来封闭空腔。放上或放置的覆盖基板可以是不同的材料，其尤其具有与基底基板不同的光学特性。例如，通常规定借助激光从基板的叠层(即堆叠布置的晶片，其稍后将形成封装件)上方照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于针对环境封闭功能区(13、13a)的封装件(1)，所述封装件包括：基底基板(3)；覆盖基板(5)，其中所述基底基板与覆盖基板一起形成所述封装件的至少一部分或所述封装件；布置在所述封装件中的至少一个功能区；用于减少环境和功能区之间的渗透的阻挡部件(6、6a)。2.根据权利要求1所述的封装件(1)，其中，所述封装(1)包括至少一条激光接合线(8)，并且所述封装件的基板通过所述至少一条激光接合线尤其密封地彼此接合；并且其中所述激光接合线具有垂直于其连接平面的高度(HL)。3.根据前述权利要求中至少一项所述的封装件(1)，还包括至少一个布置在基底基板(3)和覆盖基板(5)之间的中间基板(4)；和/或其中所述功能区(13、13a)包括至少一个空腔(12)和/或至少一功能层(13a)。4.根据前述权利要求中至少一项所述的封装件(1)，其中所述阻挡部件(6、6a)包括阻挡层、尤其是涂层或设置为阻挡层，其至少部分地包围功能区(13、13a)。5.根据权利要求4所述的封装件(1)，其中所述阻挡层(6、6a)布置在基底基板(3)和/或覆盖基板(5)和/或中间基板(4)的至少一个上、尤其是面向功能区(13、13a)的内侧上；和/或其中所述阻挡层(6、6a)直接地包围、尤其是朝至少一个基板(3、4、5)包围或完全地包围功能区(13、13a)。6.根据前述权利要求中至少一项所述的封装件(1)，其中所述基底基板(3)由低渗透性的材料组成；和/或其中所述覆盖基板(5)包括具有比基底基板更高的渗透性的材料。7.根据前述权利要求中至少一项所述的封装件(1)，其中所述阻挡部件(6、6a)包括SiO2或Si3N4或Al2O3或AlN；和/或其中所述阻挡部件(6、6a)包括金属材料；和/或其中所述阻挡部件(6、6a)包括SiO
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或AlO
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；和/或其中所述阻挡部件(6、6a)包括SiAl
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、SiAl
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或SiAl
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。8.根据前述权利要求中至少一项所述的封装件(1)，其中所述阻挡部件(6、6a)的厚度为1μm或更小、优选地1μm或更小、更优选地100nm或更小、更优选地50nm或更小。9.根据前述权利要求中至少一项所述的封装件(1)，其中所述阻挡部件(6、6a)适应或调整为使得将功能区(13、13a)与环境之间的渗透性降低至少30％。10.根据前述权利要求中至少一项所述的封装件(1)，其中所述阻挡部件(6、6a)降低对水和氢气的渗透性。11.根据前述权利要求中至少一项所述的封装件(1)，其中所述阻挡部件(6、6a)降低在通过阻挡部件和通过封装件的基板(3、4、5)的两个渗
透方向的渗透性。12.根据前述权利要求4至11中任一项所述的封装件(1)，其中所述阻挡部件(6、6a)包括第二阻挡层；和其中所述功能区(13、13a)布置在第一阻挡层和第二阻挡层之间。13.根据前述权利要求中至少一项所述的封装件(1)，其中所述基底基板(3)、一个或多个中间基板(4)和/或覆盖基板(5)包括玻璃质或多晶材料，例如玻璃、玻璃陶瓷、硅、氧化铝、蓝宝石、氮化铝或上述材料的组合。14.根据前述权利要求中至少一项所述的封装件(1)，其中至少一条激光接合线(8)在距离(DF)处周向地包围功能区...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：