本發(fā)明涉及氣密密封的外殼，該外殼包括基底基板和蓋基板，基底基板具有功能區(qū)域，蓋基板與基底基板接觸并且覆蓋功能區(qū)域，其中基底基板和蓋基板經(jīng)由至少一條激光接合線直接氣密密封地彼此連接，并且其中功能區(qū)域被氣密地包圍在所形成的外殼的內(nèi)部。本發(fā)明還涉及用于在基板之間布局焊接連接的方法以及這種外殼的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、氣密密封的外殼例如旨在用于保護(hù)外殼內(nèi)部的一個(gè)構(gòu)件或多個(gè)構(gòu)件免受不利的環(huán)境條件。這種氣密密封的外殼的應(yīng)用領(lǐng)域例如可以是用于保護(hù)敏感的電子部件的電子應(yīng)用以及用于封裝光學(xué)部件的光學(xué)應(yīng)用。其他應(yīng)用尤其在于醫(yī)療植入物、微流控芯片、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和移動(dòng)傳感器技術(shù)（例如壓力傳感器）的領(lǐng)域。

2、尤其期望將用于外殼的透明材料、諸如玻璃用于光學(xué)應(yīng)用中。而且，在需要無(wú)線通信或無(wú)線充電的電子應(yīng)用中，玻璃材料相比于傳統(tǒng)的金屬殼體、例如由鈦制成的金屬殼體具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)椴ＡР牧喜粫?huì)屏蔽所使用的輻射。

3、這種氣密密封的外殼的一種示例由ep3812352?a1已知。外殼至少包括基底基板和蓋基板，基底基板和蓋基板形成殼體并且在此在內(nèi)部包圍功能區(qū)域。例如選自玻璃材料的蓋基板和基底基板通過(guò)實(shí)施激光接合線彼此連接。

4、使用產(chǎn)生激光接合線的激光方法制造用于保護(hù)光學(xué)部件的透明部分的方法由歐洲專利文獻(xiàn)ep?3?012?059?b1已知。

5、在這些已知的激光方法中，將兩個(gè)基板分別彼此疊放并且通過(guò)實(shí)施激光焊接密封基板之間的在此可能還存在的間距或間隙，使得兩個(gè)基板之間的連接氣密密封。

6、所形成的外殼尤其在用作植入物的情況下必須滿足高度機(jī)械要求。兩個(gè)殼體部件的連接的機(jī)械強(qiáng)度的程度是對(duì)剪切力的承受能力。連接的穩(wěn)定性越高，該連接在不松動(dòng)的情況下能夠承受的剪切力也越高。在連接兩個(gè)基板時(shí)，剪切力承受能力取決于兩個(gè)基板彼此接觸所在的接觸面的大小。

7、為了確保足夠的剪切力承受能力，已知的氣密外殼因此具有相對(duì)高的壁厚，壁厚可以為幾個(gè)mm。除了增大壁厚以外，也可以將待連接的部件設(shè)計(jì)為使得它們具有形狀配合連接。然而，這同樣需要很大的安裝空間并且尤其在部件由玻璃等制成時(shí)是昂貴的。由此使得氣密外殼的尤其緊湊的設(shè)計(jì)變得困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此本發(fā)明的目的可以是提供一種氣密外殼，該氣密外殼具有特別薄的壁部并且同時(shí)滿足機(jī)械要求。本發(fā)明的另一目的可以是提供一種用于布局外殼的組成部分之間的焊接連接的方法，借助該方法基于預(yù)設(shè)的機(jī)械要求能夠獲得特別緊湊且同時(shí)具有足夠承受能力的外殼。

2、提出一種用于在外殼的基底基板和蓋基板之間布局激光焊接的方法。待形成的外殼至少具有基底基板和蓋基板，基底基板具有功能區(qū)域。蓋基板與基底基板接觸并且覆蓋功能區(qū)域?；谆搴蜕w基板經(jīng)由至少一條激光接合線直接氣密密封地彼此連接，使得功能區(qū)域被氣密地包圍在所形成的外殼的內(nèi)部。在此提出，為蓋基板和基底基板之間的連接預(yù)設(shè)最小的抗剪切力fmin，激光焊接應(yīng)承受該最小的抗剪切力，并且所有激光接合線的長(zhǎng)度總和lges選擇為大于所有激光接合線的長(zhǎng)度的要求的最小長(zhǎng)度lmin，其中，通過(guò)預(yù)設(shè)的最小剪切力fmin除以每單位激光接合線長(zhǎng)度p的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的力來(lái)確定lmin=fmin/p，

3、并且其中，

4、將在基底基板的面向蓋基板的端面的平面中測(cè)得的作為功能區(qū)域和外殼的外部之間的最短距離的接觸面寬度b選擇為使得由接觸面ai和激光接合面aw構(gòu)成的比率j=ai/aw在1至10的范圍中，其中在接觸面ai處，基底基板和蓋基板能夠彼此碰觸，由具有寬度w的激光接合線掃過(guò)的激光接合面aw位于基底基板的面向蓋基板的端面處。

5、優(yōu)選地，具有寬度w以及兩個(gè)相鄰的至少寬度w的激光接合線的中點(diǎn)之間的間距h的激光接合線的n個(gè)封閉路徑圍繞功能區(qū)域布置，其中將數(shù)量n確定為最小數(shù)量n，對(duì)于該最小數(shù)量n，由數(shù)量n乘以限定功能區(qū)域的輪廓線的長(zhǎng)度得出的所有激光接合線的總長(zhǎng)度lges大于最小長(zhǎng)度lmin。

6、在本技術(shù)中，接觸面是待形成接觸的兩個(gè)基板的彼此面對(duì)的面的截面。碰觸面意指接觸面的子面，在該子面中，兩個(gè)基板彼此的間距小至使得以光學(xué)方式不再能夠測(cè)量該間距。尤其在碰觸面的區(qū)域中，相鄰基板的表面之間的間距小于250?nm。在此通常接觸面大于或等于碰觸面。

7、換句話說(shuō)，首先兩個(gè)基板彼此鄰接布置，即例如彼此相互堆疊，其中重力將位于上方的通常第一基板壓到第二基板上。上方或下方的取向在此僅是描述性的，因?yàn)榛瀹?dāng)然能夠采用空間中的任意取向并且彼此并排布置也不應(yīng)偏離保護(hù)范圍。兩個(gè)基板通常以其伸展的較大側(cè)部彼此貼靠布置。

8、如果兩個(gè)基板構(gòu)造成絕對(duì)平坦、即完全沒(méi)有凹陷、隆起或拱曲，這在絕對(duì)狀態(tài)中僅可理論地實(shí)現(xiàn)，則第一和第二基板將彼此整面地碰觸。兩個(gè)基板因此在彼此對(duì)準(zhǔn)的表面的所有點(diǎn)處都碰觸。這在結(jié)構(gòu)實(shí)際中通常是不可實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際上，基板即使以非常小的程度彎曲、傾斜、拱曲、凹陷或隆起，也只有在絕對(duì)例外的情況下才能實(shí)現(xiàn)完全的碰觸。

9、由外殼包圍的功能區(qū)域尤其可以是空腔，空腔用于容納功能元件?？涨痪哂杏苫谆逄峁┑牡酌婧蛡?cè)壁并且具有由蓋基板提供的頂面。在該實(shí)施方式中，側(cè)壁的厚度（dicke）對(duì)應(yīng)于接觸面的寬度。

10、在外殼的其他示例中，功能區(qū)域可以是基底基板的功能化區(qū)域。這種功能化例如可以通過(guò)施加涂層和/或通過(guò)表面結(jié)構(gòu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)。

11、功能區(qū)域通過(guò)焊接連接被氣密密封地封閉。在此尤其將氣密密封理解為外殼具有小于1×10-8mbar·l/sec、優(yōu)選在1×10-10mbar·l/sec至1×10-9mbar·l/sec范圍中的氦泄漏率。

12、通過(guò)引入至少一條激光接合線或激光焊接線產(chǎn)生焊接連接。焊接連接在此優(yōu)選使用超短脈沖激光產(chǎn)生。典型的脈沖寬度在100fs至100ps的范圍中。用于實(shí)施具有一個(gè)或多條激光焊接線的這種激光焊接的方法例如由ep?3?012?059?b1得知。

13、激光焊接線在垂直于其連接平面的方向上具有高度hl。連接平面是相鄰的或依次連續(xù)的光束點(diǎn)設(shè)置的方向。通常，從俯視角度進(jìn)行激光焊接，即基板堆疊例如位于面上、諸如桌子上，并且激光從上方至少通過(guò)最上部的基板層或通過(guò)多個(gè)基板層射到光束焦點(diǎn)的部位。因此，沿激光束的方向測(cè)量高度hl，而垂直于激光束的方向測(cè)量激光焊接線的寬度w。

14、通過(guò)激光束改變的區(qū)域的寬度w沿著加工區(qū)域的深度t、即沿著激光束方向變化。在本技術(shù)中提出的關(guān)于激光焊接線的寬度w的信息涉及通過(guò)激光焊接線連接的基板之間的接觸面的平面。在以此方式限定的該平面中，寬度w被理解為是這樣的區(qū)域：在該區(qū)域內(nèi)，通過(guò)激光處理引起了材料變化。這種通過(guò)激光處理引起的材料變化由加熱超過(guò)玻璃轉(zhuǎn)變溫度tg和/或參與材料的熔化溫度并且然后再次冷卻實(shí)現(xiàn)。通過(guò)該激光處理，兩個(gè)基板在該加工區(qū)域中彼此材料連接，而無(wú)需額外的連接材料。在光學(xué)透明材料的情況下，通過(guò)激光處理引起的材料變化例如可以通過(guò)測(cè)量相對(duì)于未經(jīng)處理的材料的折射率偏差來(lái)檢測(cè)。為此，例如可以用光學(xué)顯微鏡來(lái)檢查橫截面。在此尤其可以采用大于1×10-5的折射率變化作為材料變化的標(biāo)記并且相應(yīng)地用于確定寬度w。這種橫截面的顯微圖像在圖10中可見(jiàn)并且在下面詳細(xì)描述。

15、借助激光焊接方法可使多種材料彼此連接，其中至少指向激光源方向的基板對(duì)于使用的激光應(yīng)至少部分是透明的。

16、產(chǎn)生的激光焊接線或激光接合線圍繞功能區(qū)域布置，使得在對(duì)應(yīng)于基底基板的面向蓋基板的端面的接觸平面中通過(guò)激光接合面形成包圍功能區(qū)域的閉合區(qū)域。在矩形外殼的情況下，在限定功能區(qū)域的四個(gè)側(cè)部的每個(gè)側(cè)部上分別布置有一條或多條直線伸延的激光接合線，其中激光接合線可以在四個(gè)角部中重疊。該一條或多條激光接合線在此可尤其分別平行于側(cè)壁伸延。也可將一條或多條閉合的激光接合線例如平行于功能區(qū)域的輪廓線布置。

17、為了氣密封閉功能區(qū)域，必需使至少一條激光接合線無(wú)任何縫隙地圍繞功能區(qū)域伸延。但是，該標(biāo)準(zhǔn)也可通過(guò)多個(gè)單獨(dú)寫(xiě)入的激光接合線滿足，這些激光接合線在交點(diǎn)處重疊并且同時(shí)圍繞功能區(qū)域形成閉合的路徑。在該方法中，每個(gè)這種閉合路徑對(duì)應(yīng)于圍繞功能區(qū)域布置的激光接合線，其中在恰好一個(gè)這種路徑的情況下，數(shù)量n=1，例如在恰好兩個(gè)閉合路徑的情況下數(shù)量n=2。如果這種類型的單個(gè)閉合激光接合線足以滿足預(yù)設(shè)的最小剪切力fmin以超過(guò)特定的最小長(zhǎng)度lmin，則圍繞功能區(qū)域的激光接合線的數(shù)量n可以選擇為n=1。在這種情況下，沒(méi)有如由該方法限定的相鄰布置的激光接合線。

18、優(yōu)選地，多條激光接合線以多個(gè)這種閉合路徑的形式引入，其中在通過(guò)相應(yīng)的接觸面寬度限定的區(qū)域內(nèi)伸延的相鄰的激光接合線優(yōu)選地彼此平行地布置。通過(guò)功能區(qū)域彼此分開(kāi)的激光接合線在此不看作是相鄰的。

19、優(yōu)選地，在兩個(gè)相鄰的具有寬度w的激光接合線的中心之間的間距h在1w至5w的范圍中、優(yōu)選地在1.01w至2.5w的范圍中、特別優(yōu)選在1.05w至2w的范圍中選擇。由此除了必要時(shí)存在的不同激光接合線的交叉以外，避免激光接合線重疊。

20、通過(guò)在兩個(gè)相鄰的、尤其彼此平行伸延的激光接合線之間設(shè)置至少與激光接合線的寬度相等的間距，實(shí)現(xiàn)了除激光接合線的交叉點(diǎn)（例如在圍繞矩形功能區(qū)域的四個(gè)角部處）以外，基板的材料僅被加工一次。

21、另一方面，通過(guò)為間距設(shè)置的上限實(shí)現(xiàn)特別緊湊地布局激光接合面。接觸面寬度b由此可選擇為特別小，但是仍提供足夠的空間來(lái)形成激光接合線。

22、優(yōu)選地，接觸面寬度b在100μm至1000μm的范圍中選擇。接觸面寬度b的準(zhǔn)確選擇取決于不同的標(biāo)準(zhǔn)，諸如基底基板的材料、蓋基板的材料、外殼的尺寸和/或功能區(qū)域的類型。如果提供空腔作為功能區(qū)域，則接觸面寬度b預(yù)設(shè)功能區(qū)域的側(cè)壁的厚度。在此接觸面寬度優(yōu)選地選擇為至少大至足以確保側(cè)壁的機(jī)械穩(wěn)定性足夠高。

23、優(yōu)選地，接觸面寬度b選擇為大于200μm、特別優(yōu)選地大于300μm、更優(yōu)選地大于400μm、最優(yōu)選地大于500μm。

24、然而，接觸面寬度b選擇得越大，外殼相對(duì)于包圍的功能區(qū)域就越大。因此，優(yōu)選地，接觸面寬度b應(yīng)選擇為小于750μm、特別優(yōu)選地小于500μm、尤其特別地小于400μm。最小的接觸面寬度通過(guò)激光接合線的寬度w來(lái)限制，因此優(yōu)選地大于30μm、特別優(yōu)選地大于50μm、尤其特別優(yōu)選地大于100μm。

25、激光接合線的寬度w優(yōu)選在20μm至75μm的范圍中、特別優(yōu)選在30μm至60μm的范圍中選擇。例如，寬度w選擇為50μm。該范圍最佳地選擇為使得經(jīng)由激光能夠引入足夠的能量來(lái)焊接兩個(gè)基板。在此特別有利的是，寬度w在激光接合線的整體上基本保持恒定。因此，優(yōu)選的是，所有激光接合線的寬度w在激光接合線的總長(zhǎng)度lges上變化至多30%、特別優(yōu)選至多20%、最優(yōu)選地至多10%。因?yàn)閷挾葁與激光的焦點(diǎn)相對(duì)于接觸平面的位置相關(guān)，因此通過(guò)精確地控制激光焦點(diǎn)與接觸平面的距離來(lái)使用激光加工方法是優(yōu)選的。合適的方法例如由ep3012059b1得知。

26、對(duì)于盡可能緊湊的外殼，由接觸面ai和激光接合面aw得到的容積系數(shù)j=ai/aw應(yīng)選擇得盡可能小，其中在接觸面ai處，基底基板和蓋基板能夠彼此碰觸，激光接合面aw由具有寬度w的至少一條激光接合線掃過(guò)。因此，特別優(yōu)選的是，容積系數(shù)j在1至5的范圍中、更優(yōu)選在1至2的范圍中選擇。

27、根據(jù)所提出的方法，引入的激光接合線的總長(zhǎng)度以及因此激光接合面aw旨在選擇為大至恰好足以使焊接連接對(duì)作用在其上的剪切力提供的預(yù)設(shè)的阻力。術(shù)語(yǔ)剪切力在此尤其理解為是指垂直于兩個(gè)基板的連接平面作用在基板上的力，并且在基板之間沒(méi)有連接的情況下，這些力將導(dǎo)致基板相對(duì)于彼此移動(dòng)。

28、發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，焊接連接的抗剪切力隨著未重疊的激光接合線的總長(zhǎng)度線性地增加。對(duì)于未重疊的標(biāo)準(zhǔn)，在此可忽略例如在彼此以直角伸延并且布置在矩形的功能區(qū)域周?chē)募す饨雍暇€的交叉點(diǎn)處的小的重疊，因?yàn)檫@些交叉的面積很小。因此，在預(yù)設(shè)焊接連接應(yīng)承受的最小剪切力fmin和為每單位長(zhǎng)度的力增加的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定常數(shù)p時(shí)，可通過(guò)如下關(guān)系確定激光接合線的總和的所需最小長(zhǎng)度：

29、lmin=fmin/p。

30、引入的激光接合線的總長(zhǎng)度lges尤其在平行地圍繞功能區(qū)域伸延的激光接合線的情況下可確定為圍繞功能區(qū)域的輪廓線的長(zhǎng)度的整數(shù)倍。由于激光接合線未實(shí)施成重疊的，因此圍繞的激光接合線的實(shí)際長(zhǎng)度的小的提升在此由于激光接合線的小的寬度可再次被忽略。在通過(guò)加工晶圓制造多個(gè)外殼并且隨后分開(kāi)外殼時(shí)可能出現(xiàn)的小的附加接合線段也可以由于其小的長(zhǎng)度而被忽略。

31、常數(shù)p專門(mén)用于待連接的基板的材料和所選擇的激光接合線寬度并且能簡(jiǎn)單地通過(guò)制造多個(gè)、例如30個(gè)試樣體根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，其中，將由蓋基板材料制成的第一基板通過(guò)激光接合線連接到由基底基板材料制成的第二基板，其中，將激光接合線的總長(zhǎng)度lges選擇為對(duì)于所述多個(gè)試樣體是相同的。然后通過(guò)將提高的剪切力施加到第一基板和第二基板的連接部上、確定破壞連接所在的力并且評(píng)估失效概率分布，來(lái)確定試樣體的抗剪切力。

32、焊接連接應(yīng)承受的最小剪切力fmin優(yōu)選地預(yù)設(shè)為不大于所需的力，從而焊接連接本身以及由此外殼總體上都可以盡可能緊湊地實(shí)施。優(yōu)選地，根據(jù)外殼的機(jī)械要求進(jìn)行預(yù)設(shè)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尤其可以是最小剪切力與基板的其它力的抵抗能力有關(guān)。優(yōu)選地，為此將最小剪切力fmin預(yù)設(shè)為使得在制造多個(gè)試樣體時(shí)，將由蓋基板材料制成的第一基板通過(guò)激光接合線連接到由基底基板材料制成的第二基板，從而這些激光焊接線被設(shè)計(jì)用于最小剪切力fmin，并且使得在施加最小剪切力fmin時(shí)，大于50%、優(yōu)選大于75%、特別優(yōu)選大于90%、最優(yōu)選95%的試樣體沒(méi)有沿著接觸面由于焊接連接失效而斷裂，而是在其他部位處、尤其在基板中的一個(gè)或多個(gè)的邊緣處斷裂。

33、為了確定失效率，可類似于確定經(jīng)驗(yàn)常數(shù)p那樣制造多個(gè)相同類型的試樣體，例如30個(gè)試樣體，其中通過(guò)引入激光接合線將兩個(gè)基板彼此焊接。在此激光接合線的總長(zhǎng)度根據(jù)待測(cè)試的剪切力fmin選擇。然后試樣體逐漸受到剪切力的作用。試樣體機(jī)械失效的部位可以簡(jiǎn)單地通過(guò)對(duì)試樣體的視覺(jué)檢查確定。如果焊接連接失效，則各個(gè)基板再次分開(kāi)，但是基本上沒(méi)有其他損傷。如果由于焊接連接的失效而未沿著接觸面斷裂的試樣體的數(shù)量在預(yù)期范圍內(nèi)、例如大于75%，則測(cè)試的剪切力fmin的選擇是正確的。否則，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果針對(duì)更高或更低的待測(cè)試剪切力進(jìn)行重復(fù)測(cè)試。

34、在布局焊接連接之后，可緊接用于制造外殼的步驟。這些步驟尤其可以包括：提供基板以及必要時(shí)清潔基板的表面；將基板彼此疊置，其中必要時(shí)將功能元件引入功能區(qū)域中；并且引入激光接合線。

35、在制造時(shí)，尤其可規(guī)定，在一個(gè)進(jìn)程中產(chǎn)生多個(gè)外殼。為此，首先替代基板而提供切割成外殼的最終尺寸的大的晶圓，將這些晶圓成層地彼此疊置并且通過(guò)激光焊接彼此連接。然后通過(guò)切割所形成的晶圓堆疊而分開(kāi)各個(gè)外殼。在這種過(guò)程中，可規(guī)定，沿著柵格圖案寫(xiě)入所引入的激光接合線，其中功能區(qū)域分別通過(guò)形成矩形的四條激光接合線包圍。

36、本發(fā)明的另一方面提供了氣密密封的外殼。所提出的氣密密封的外殼包括基底基板和蓋基板，基底基板具有功能區(qū)域，蓋基板與基底基板接觸并且覆蓋功能區(qū)域，其中基底基板和蓋基板經(jīng)由至少一條激光接合線直接地氣密密封地彼此連接，并且其中功能區(qū)域氣密地包圍在形成的外殼的內(nèi)部。還規(guī)定：

37、由接觸面ai和激光接合面aw構(gòu)成的比例j=ai/aw在1至10的范圍中，其中在接觸面ai處，基底基板和蓋基板能夠彼此碰觸，由具有寬度w的至少一條激光接合線掃過(guò)的激光接合面aw位于基底基板的面向蓋基板的端面處，其中

38、在基底基板的面向蓋基板的端面的平面中測(cè)得的作為功能區(qū)域和外殼的外側(cè)之間的最短距離的接觸面寬度b在100μm至1000μm的范圍中。

39、所提出的外殼特別緊湊，因?yàn)榻佑|面寬度b被設(shè)計(jì)為使得激光接合面aw占據(jù)整個(gè)接觸面ai的盡可能大的部分。

40、在通過(guò)激光焊接現(xiàn)有技術(shù)中已知的基板獲得的氣密外殼的情況下，假設(shè)機(jī)械穩(wěn)定性的很大一部分是通過(guò)盡可能大的接觸面提供的并且基本上需要激光接合面來(lái)確保功能區(qū)域的氣密密封。由于與整個(gè)接觸面ai相比激光接合面aw通常較小，因此之前假設(shè)激光接合面aw本身對(duì)機(jī)械穩(wěn)定性、尤其是抗剪切力的貢獻(xiàn)很小。

41、此外，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)基板之間的焊接連接的抗剪切力的最大化不是有利的，因?yàn)樵谶@種情況下，外殼當(dāng)在其他部位處受到大的機(jī)械力作用時(shí)不受控地?cái)嗔?。因此，進(jìn)一步的焊縫延長(zhǎng)無(wú)助于改進(jìn)殼體的總強(qiáng)度。此外，以這種方式“不必要的”焊縫需要更大的接觸面并且由此增大外殼的“占地面積”。因此，優(yōu)選的是，不僅預(yù)設(shè)抗剪切力的下限而且預(yù)設(shè)其上限。

42、優(yōu)選地，為此將通過(guò)至少一條激光接合線掃過(guò)的激光接合面aw選擇為使得蓋基板和基底基板之間的連接具有在10n至1000n范圍中、優(yōu)選50n至500n、特別優(yōu)選在100n至400n范圍中的失效剪切力。

43、優(yōu)選地，外殼的激光接合線的總長(zhǎng)度lges根據(jù)其中描述的布局方法確定。在此特別優(yōu)選的是，在此預(yù)設(shè)的激光焊接應(yīng)承受的最小剪切力fmin對(duì)應(yīng)于在10n至1000n范圍中的失效剪切力。

44、因?yàn)槟軌蛲ㄟ^(guò)使用其中一種描述的方法獲得外殼，因此，在其中一種方法中描述的特征也適用于外殼，反之在外殼范圍內(nèi)公開(kāi)的特征也適用于該方法。

45、優(yōu)選地，通過(guò)多條激光接合線實(shí)施焊接，其中激光接合線具有寬度w并且在兩個(gè)相鄰的激光接合線的中心之間的間距h在1w至5w范圍中、優(yōu)選在1.01w至2.5w范圍中、特別優(yōu)選在1.05w至1.5w范圍中選擇。

46、激光接合線的寬度w優(yōu)選在20μm至75μm的范圍中、特別優(yōu)選在30μm至60μm的范圍中選擇。例如，激光接合線為50μm寬。在此特別有利的是，寬度w在激光接合線的整體上基本保持恒定。因此，優(yōu)選的是，所有激光接合線的寬度w在激光接合線的總長(zhǎng)度lges上變化至多30%，特別優(yōu)選至多20%、最優(yōu)選地至多10%。

47、外殼優(yōu)選盡可能緊湊地設(shè)計(jì)。這通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，接觸面的未由激光接合面占據(jù)的部分保持得盡可能小并且因此接觸面寬度b也實(shí)施得盡可能小。為此，優(yōu)選的是，基底基板的面向蓋基板的端面（該端面對(duì)應(yīng)于接觸面ai）的至少20%通過(guò)激光接合線覆蓋，并且因此j在1至5的范圍中。特別優(yōu)選地，接觸面ai的至少一半通過(guò)激光接合線覆蓋，其中j此時(shí)在1至2的范圍中。

48、蓋基板優(yōu)選地構(gòu)造成透明的薄層基板，其中蓋基板具有小于200μm、優(yōu)選小于170μm、特別優(yōu)選小于125μm的厚度并且優(yōu)選地具有大于10μm、特別優(yōu)選地大于20μm的厚度。這意味著也可以在基板的堆疊方向上特別緊湊地實(shí)施外殼的尺寸。

49、蓋基板在此能夠以薄膜基板的形式提供并且與基底基板焊接。替代地，較大厚度的基板可以在與基底基板連接之后通過(guò)材料剝除來(lái)變薄。

50、蓋基板和基底基板在接觸面ai處直接彼此抵接，使得通過(guò)至少一條激光接合線掃過(guò)的激光接合面aw中的連接沒(méi)有異物材料，尤其是沒(méi)有諸如粘合劑、玻璃料或吸收層的連接材料。因?yàn)樵诿芊馔鈿r(shí)沒(méi)有使用異物材料，因此避免了例如由于粘合劑的成分引起的功能區(qū)域的污染。

51、功能區(qū)域可以構(gòu)造成空腔。這種空腔優(yōu)選配置為用于容納功能元件，使得在這種外殼的空腔中能夠容納一個(gè)或多個(gè)功能元件?？涨痪哂杏苫谆逄峁┑牡酌婧蛡?cè)壁并且具有由蓋基板提供的頂面。在該實(shí)施方式中，側(cè)壁的厚度相當(dāng)于接觸面寬度。

52、基底基板可以具有平坦的底部基板和中間基板，所述底部基板形成構(gòu)造成空腔的功能區(qū)域的底面，所述中間基板形成空腔的具有面向蓋基板的端面的側(cè)壁。在此底部基板和中間基板優(yōu)選經(jīng)由至少一條激光接合線氣密密封地彼此連接。特別是，可類似地使用本文描述的方法來(lái)布局該焊接連接，并且該焊接連接可以類似于本文描述的蓋基板和基底基板之間的連接來(lái)布局。

53、替代地或額外地，基底基板可以構(gòu)造成具有底面和側(cè)壁的呈凹陷形式的功能區(qū)域，底面和側(cè)壁與作為頂面的蓋基板一起形成空腔。這種凹陷例如可以通過(guò)磨削或蝕刻形成。

54、在外殼的其他示例中，功能區(qū)域可以為基底基板的功能化的區(qū)域。這種功能化例如可以通過(guò)施加涂層和/或通過(guò)表面結(jié)構(gòu)化實(shí)現(xiàn)。

55、蓋基板和/或基底基板優(yōu)選地由玻璃、玻璃陶瓷、硅、藍(lán)寶石或上述材料的組合構(gòu)成。尤其硼硅酸鹽玻璃適合作為玻璃材料。

56、本發(fā)明還涉及所提出的外殼作為傳感器單元和/或醫(yī)療植入物的外殼的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，外殼的氣密密封性和能實(shí)現(xiàn)的緊湊尺寸是特別有利的。在接觸面寬度選擇例如500μm并且壁厚很小的情況下，外殼僅不明顯地大于容納在其中的功能元件。

57、此外，相應(yīng)地傳感器單元和/或醫(yī)療植入物包括本文描述的其中一個(gè)外殼。優(yōu)選地，外殼在此具有空腔，該空腔包圍傳感器單元和/或醫(yī)療植入物的功能元件。

58、外殼的一種示例包括底部基板和中間基板以及蓋基板，底部基板和中間基板共同地形成基底基板。所有基板都由硼硅酸鹽玻璃構(gòu)成，硼硅酸鹽玻璃例如通過(guò)名稱borofloat?33獲得。底部基板和中間基板具有1.1mm的厚度并且蓋基板具有500μm的厚度?；宓拈L(zhǎng)度和寬度分別為5mm。通過(guò)選擇接觸面寬度b為500μm，提供具有厚度為500μm的側(cè)壁和頂壁的空腔。

59、用于確定經(jīng)驗(yàn)參數(shù)p的示例：

60、制造試樣，其中分別將兩個(gè)基板彼此疊置，這兩個(gè)基板由名稱為borofloat?33的浮法硼硅酸鹽扁平玻璃制成，該硼硅酸鹽扁平玻璃具有5mm的長(zhǎng)度和寬度以及1.1mm的厚度。為了驗(yàn)證剪切力與激光接合線的總長(zhǎng)度呈線性的假設(shè)，在第一類型typ?1中寫(xiě)入總長(zhǎng)度lges為20mm的激光接合線。在第二類型typ?2中寫(xiě)入總長(zhǎng)度lges為40mm的激光接合線，并且在第三類型typ?3中寫(xiě)入總長(zhǎng)度lges為60mm的激光接合線。激光接合線在此原則上可以以任意幾何結(jié)構(gòu)引入。在本示例中，沿著第一方向?qū)懭虢雍暇€長(zhǎng)度的一半，并且沿著與其垂直的第二方向?qū)懭虢雍暇€長(zhǎng)度的另一半，使得形成“+”的形狀。激光接合線在該十字形的中央的重疊由于其很小的面而可忽略。

61、三種類型中的每一種制造30個(gè)試樣并且分別確定使兩個(gè)基板之間的連接失效的剪切力。為此，使用以下設(shè)備：在該設(shè)備中，兩個(gè)彼此疊置的平板可以以限定的力相對(duì)移位，即剪切。在每個(gè)平板中布置有凹陷，凹陷的形狀和深度除了小的公差之外相當(dāng)于基板的尺寸。因此，凹陷的側(cè)壁分別與相應(yīng)基板的側(cè)面緊密接觸。為了確定使其中一個(gè)試樣的兩個(gè)基板之間的連接失效的剪切力，將試樣放置在兩個(gè)平板之間并且使兩個(gè)平板相對(duì)地以1.5mm/min的速率移位，并且測(cè)量該力。在連接失效時(shí)，試樣不再阻止移位，這經(jīng)由測(cè)量的力的突然下降得知。使連接失效的剪切力因此是在兩個(gè)平板移位或剪切時(shí)獲得的最高力。

62、對(duì)于所有試樣進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，其中分別記錄使試樣的兩個(gè)基板之間的連接失效的剪切力。累積概率kp的測(cè)量結(jié)果在圖6中以雙對(duì)數(shù)方式呈現(xiàn)。

63、通過(guò)調(diào)整在剪切力f下的累積失效概率的分布函數(shù)p(f)的參數(shù)，則可以確定失效剪切力fv，其中相應(yīng)的試樣類型在該失效剪切力處失效。分布函數(shù)p(f)通過(guò)以下給出：

64、

65、其中，參數(shù)z表示分布函數(shù)的寬度并且同時(shí)可通過(guò)參數(shù)調(diào)整得出。

66、對(duì)于95%的置信區(qū)間，針對(duì)三個(gè)試樣類型獲得以下對(duì)于失效剪切力fv的結(jié)果，該結(jié)果在圖7中也作為激光接合線的總長(zhǎng)度lges的函數(shù)呈現(xiàn)：

67、類型typ?1：fv=107.9?(101.8?…?114.3)?n；

68、類型typ?2：fv=144.1?(139.6?…?148.8)?n；

69、類型typ?3：fv=219.6?(206.6?…?233.6)?n。

70、通過(guò)擬合仿射函數(shù)，能容易看出，試樣在沒(méi)有激光焊接、即激光接合線的長(zhǎng)度為0的情況下已經(jīng)具有不等于零的、約45n的失效剪切力。對(duì)抗剪切力的該基本貢獻(xiàn)歸因于在光學(xué)界面ac上的附著力。還能看出，對(duì)于每mm激光接合線，抗剪切力增加約2.8n。

71、對(duì)于兩種試樣類型1至3，使用的材料對(duì)相應(yīng)地得到2.8n/mm的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)p。

72、由于在此涉及線性關(guān)系，因此對(duì)待分析的材料對(duì)的單一試樣類型進(jìn)行該測(cè)量就足以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定常數(shù)p。

73、應(yīng)理解，前述以及下面將描述的特征不僅能夠以分別給出的組合、而且也能以其他組合或單獨(dú)地使用，這不會(huì)離開(kāi)本發(fā)明的范圍。