CN107000117A - 破裂风险减小的微型电子元件及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产微型电子元件的方法，其中所述微型电子元件实现为结构件施加在其上的板状玻璃的单一化部分，所述结构件特别地是至少一层，所述方法至少包括以下步骤︰‑提供至少在一段时间被钢化的板状玻璃以作为基底材料；‑将所述结构件特别以一系列涂层的工艺形式并通过使层图形化的工艺施加在所述基底上，以便基底的至少一部分承载结构件同时基底的其它部分保持没有结构件；‑使承载着结构件的基底经受热负荷；以及‑进行单一化，以便基底的承载结构件的部分实现为单一化的形式。本发明还涉及以这种方式生产的微型电子元件。

Description

破裂风险减小的微型电子元件及其生产方法
技术领域
本发明一般地涉及电子元件的生产，特别是那些其中结构件例如以一系列层的形式设置在基底上的电子元件，所述层特别地以图形化的方式被施加；并且本发明还涉及用于生产这种元件的基底。特别地，本发明涉及具有减小的破裂风险的用于生产电子元件的特殊基底材料的应用。
背景技术
通常，对以下的微型电子元件有高的要求，该微型电子元件特别地是那些其中结构件设置在基底上的电子元件，基底例如采取一系列层的形式，层可特别地以图形化的方式被施加。例如，这种微型化电子元件能是微机电系统(短MEMS(short MEMS))，也能是薄膜电池，例如锂基薄膜电池。
对于这种微型电子元件，选择合适的基底材料是关键要求。基底应具有300μm或更小的非常小的厚度，同时应以6英寸或更大的尺寸设置，以便能进行低成本地工艺。本发明意义上的微型不限于纳米尺寸的结构，虽然这些都被包括在内。微型意味着半导体行业的技术能被使用，例如典型的基底或晶片尺寸，该尺寸甚至例如可为12英寸或更大，并且根据本发明的结构件能借助这些基底被生产，并且其所具有的尺寸通常或甚至总是小于基底自身的尺寸。在这种情况下，首先，层沉积在大的基底或晶片上，以便产生沉积结构化的层形式的基底结构件的各区域。随后进行基底单一化的工艺，以便基底的承载结构件的部分被分开地获得。而且，基底材料的低成本的制造具有重要意义。而且，基底材料优选应是柔性的，应相对于电子元件的制造过程中使用的物质和工艺具有高的耐化学性和惰性，并且应该进一步具有低的密度。基于上述原因，陶瓷和半导体材料等，例如硅通常不再适合大规模应用。
就基底材料的柔性和其机械耐用性来说，通常聚合物看起来是合适的。但是，在电子元件的制造工艺包括热处理步骤、例如对涂层后处理以便产生特别优选的材料形式的情况下，聚合物遇到它们的限制。如果这种热后处理的温度超过150℃，传统的聚合物不再能被使用。相反，必须使用更昂贵的特殊材料，例如聚酰亚胺。如果工艺进一步要求基底材料透明和/或具有耐划性，聚合物基本被排除作为基底。
关于上述特性，由玻璃、特别是具有300μm或更小的厚度的薄玻璃制成的基底看起来是基底材料的最好选择。通过改变玻璃的化学成分，其被要求的光学、机械、电学以及热性能被选择性地调整。而且，这种具有300μm或更小的厚度的玻璃的大批量生产在工业上是被掌握的。
但是，这些薄玻璃通常容易发生玻璃破裂，尽管它们在理论上有很高的强度，因而对于增强薄玻璃的机械抗性的处理和/或特殊方法来说特殊的措施是必要的。
例如，薄玻璃的机械稳定性能通过以下方式提高，即，对玻璃的切割边缘进行处理，以便防止来自切割边缘的裂纹扩展，导致减小的断裂概率。例如，能涂覆切割边缘或使边缘具有合适的形状，例如采取圆形边缘的形式。但是，仅在要求特别薄的基底并且柔性(也意味着基底可能弯曲)仅起次要作用的情况下，这些措施是足够的。
其它可能是使用承载件，即支撑件，在制造过程中薄玻璃放置在其上，因而承载件在制造期间增强了基底的机械稳定性。该工艺之后，薄玻璃基底必须从承载件分离，这要求其它工艺步骤，使得基于承载件的方法是昂贵的并且因此通常限于高价格和/或大体积的特殊应用。
使用钢化、即热和/或化学钢化的薄玻璃作为基底材料同样是能想到的。这种玻璃能被更好地处理，以便在用于生产电子元件的涂覆工艺之前或期间减小破裂的风险。但是，这种钢化玻璃不能切割或由于破裂具有非常大的材料浪费。
因此，要求柔性的、薄基底材料来提高抗碎裂性、以便具有用于生产电子组件的高的化学、机械和热稳定性，这同时允许沉积在大的基底区域上的大量电子元件简单的单一化。
发明目的
本发明的目的是提供用于生产微型电子元件的方法。本发明的其它方面涉及施加在具有减小的破裂风险的基底材料上的微型电子元件，并且还涉及将钢化玻璃作为基底材料来制造微型电子元件的应用。
发明内容
本发明的目的简单地通过根据权利要求1的用于生产微型电子元件的方法、根据权利要求9的微型电子元件以及通过使用根据权利要求13的至少在一段时间被钢化的玻璃而实现。优选实施例在各从属权利要求中被详述。
用于生产微型电子元件的方法包括至少以下步骤：
-提供至少在一段时间被钢化的板状玻璃以作为基底材料；
-将结构件施加在基底上，这些结构件特别地以一系列涂层(Beschichtungen)的形式并通过用于结构化(Strukturierung)涂层的工艺而施加，以便基底的至少一部分承载结构件同时基底的其它部分保持没有结构件；
-使承载着结构件的基底经受热负荷；以及
-进行单一化(Vereinzelung，分离)，以便基底的承载结构件的部分实现为单一化的形式。
这里，一段时间指的是大于零秒的时间间隔并至少处于方法或工艺步骤的范围内，其可具有典型的持续时间，从几秒到几小时或几天，以便能获得本发明描述的优点。
在本文中，基底上的结构件指的是如下区域；在其中至少单层、但优选多层被连续地且部分地彼此重叠地施加以便基底的承载结构件的部分在高度上不同于周围的基底。
结构件能通过涂覆工艺被施加，特别是通过物理和/或化学沉积工艺。而且，也能使用湿化学涂覆工艺，例如印刷，喷雾，刮涂(doctor blading)，旋涂，或浸涂。形成相应的结构件的各层被水平连续地施加，其中各层至少部分地重叠。为了选择性地防止一部分被涂覆，任何常用的遮盖工艺或用于施加结构化涂层的其它工艺能被使用。特别地能使用与蚀刻工艺结合的照相平版印刷工艺来生产结构化的层，例如剥离(lift-off)或剥除(strip)法。
以下情况能是有利的，即，强度特性、特别是玻璃表面的压应力是可改变的、特别是可改变以便适合于相应的工艺步骤。
钢化玻璃被更好地处理，通常甚至能更好地涂覆，因此能有助于简化处理条件并因而有助于更高的产量。
如果产量由此在第一工艺步骤中增大，并随后有利于更好地切割和单一化特性，该玻璃在表面具有减小的压应力，这能导致总的来说进一步增大的可加工性并因此可提供实质的经济优点。
在本发明的一个实施例中，板状的钢化玻璃的厚度为300μm或更小，优选150μm或更小,更优选100μm或更小，并且最优选50μm或更小。因此，用于生产根据本发明的微型电子组件的玻璃是所谓的超薄玻璃。
在本发明中，如果其沿一个空间方向的横向尺寸相比于其它两个空间方向小至少半个数量级，那么玻璃被称为是板状的。
优选地，本发明的板状钢化玻璃被提供为化学钢化玻璃。在这种情况下，通过在交换浴中的离子交换实现化学钢化，并且在根据本发明的工艺的开始，其特征在于，离子交换层的厚度(LDoL)为至少10μm，优选至少15μm，并且最优选至少25μm，以及玻璃表面的压应力(σCS)为优选最多480MPa，更优选最多300MPa，还更优选最多200MPa，或甚至小于100MPa。
根据本发明的一个实施例，通过切割、特别是机械切割、热切割、机械刻划、激光切割、激光刻划，或水射流切割，或利用超声钻削的钻孔，和/或其组合实现单一化。
优选在微型电子元件的至少一个功能层的热后处理期间，和/或在用于在基底上施加结构件和/或使结构件结构化期间，和/或通过另一工艺步骤期间热后处理和热负荷的组合，合适地施加热负荷。通过热负荷，在玻璃表面处的预应力以及因而压应力能选择性地改变，特别是减小，例如也通过同时进行以下工艺，该工艺包括施加到基底的功能层的热处理。因而有利地，能改进玻璃的切割性能以及切割期间可获得的公差。
由于初始更大的强度，特别是通过钢化获得的增大的强度，玻璃基基底的处理更容易且更安全，而在随后的工艺步骤中，例如为了使沉积在基底上的层的更复杂的布置，可提出其他有利的要求，例如改进的和更准确的切割特性。
这样，总而言之，工业生产工艺的产量或产出能明显增加。
例如，微型电子元件可以是锂基的薄膜电池。如果基底没有足够的电导性，这种锂基的薄膜电池通常包括施加在基底上的阴极集电极、限定阴极的层、离子传导层和阳极集电极，并且阳极自身通常仅在薄膜电池第一次充电期间形成并且形成在电解质层和阳极集电极之间。锂基薄膜电池的阴极层的合适的材料通常包括过渡金属氧化物，例如LiCoO2。为了提高电池的效率，对阴极材料进行热后处理通常是必要的，该热后处理通常在下面的温度范围完成，即，350至600℃的范围，优选400至550℃的范围,通常为500℃。在这种情况下，板状化学钢化玻璃的热负荷可在阴极层的热后处理期间完成。
已经发现以下的热负荷是优选的，该热负荷对应于不小于350℃至不大于600℃的持续1至15小时的累积的热处理。
例如，在下面更详细地描述的这些玻璃中的一种玻璃中，约930MPa的初始压应力通过400℃的持续8小时的热负荷或退火减小到约450MPa。此外，约930MPa的该初始压应力通过500℃的持续8小时的热负荷或退火减小到约120MPa。
在下面更详细地描述的其它玻璃中的一种玻璃中，约370MPa的初始压应力通过400℃的持续8小时的热负荷或退火减小到约190MPa。此外，约370MPa的该初始压应力通过500℃的持续8小时的热负荷或退火减小到没有残余应力的状态。
通过选择合适的温度和时间范围，在玻璃的表面处的残余压应力能以限定的方式调整或甚至能被彻底消除，特别是如果后者提供生产技术的优点。
令人惊奇地，已经发现这种用作基底材料的钢化的、特别是化学钢化的板状玻璃的可加工性通常能改善，并且通常也通过这种热负荷被专门地处理。
例如，在钢化玻璃上，通常不能或很难使用常规方法对玻璃进行切割或单一化。换句话说，由于玻璃中的应力，例如在传统的玻璃切割工艺、例如机械刻划和断裂期间引起的玻璃的机械损伤主要引起玻璃的彻底的机械损坏。但是，如果特殊方法用于使钢化玻璃分开，但因此获得的边缘不具有在通常要求的公差范围内的质量，而是其特征在于缺口和不精确的切割边缘的形状，这将使微型电子元件的进一步的加工更困难。因此，虽然玻璃的钢化通常改进玻璃的处理，特别是超薄玻璃的处理，从而使常规加工期间的破裂减小，但通过切割进行玻璃的单一化更困难甚至是不可能的，并且在任何情况下都与增加的材料损耗相关联，使得通过最大可能地利用材料而在晶片上成本有效地生产多个电子元件在利用钢化板状玻璃作为基底时看起来目前是不可能的。
相反，根据本发明的方法允许在微型电子元件的常规生产过程中使用钢化板状玻璃，从而实现钢化玻璃的优点、特别是破裂的风险减小，并且还有足够良好的切割特性，使得各微型元件的单一化在没有大的材料损耗的情况下是可行的。
所以，令人惊奇地，已经发现：化学钢化玻璃在温度-时间负荷之后，或更通常地在热负荷之后被更好地单一化。
实际上，已知：例如在热钢化玻璃的情况下，压应力能通过热负荷消除。但是，令人惊奇地，已经发现，该效果仅以有限的程度适用于化学钢化玻璃。因此，利用化学钢化玻璃，热处理导致离子穿过玻璃的横截面均衡地扩散。但是，在这种情况下能控制热负荷，使得初始预应力不被彻底消除，从而甚至在热负荷之后，相比于未钢化的玻璃，所提供的玻璃仍具有减小的破裂风险。
因此，根据本发明的方法能容易地具有钢化玻璃在生产微型电子组件的传统工艺步骤中的优点的同时，获得基底材料的大的面积产量。即使在完成根据本发明的方法之后，相比于比非钢化玻璃，使用的玻璃基板将有更高的抗破裂性，因而增加以这种方式获得的微型电子元件的机械强度。
优选，使用的玻璃是硼硅酸盐玻璃和/或铝硅酸盐玻璃。
根据本发明的热负荷借助常规技术加热程序完成。例如，通过电阻加热和/或通过电磁辐射和/或通过感应和/或其组合，实现进行热负荷。
在根据本发明的用于制造微型电子元件的方法期间，热负荷改变化学钢化玻璃的初始应力状态，而不使玻璃返回初始的没有应力的状态。甚至完全松弛(relaxation)的玻璃可具有总工艺的优点，并提供非常有趣和有利的实施例，特别是如上所述的。
在玻璃表面的100％的初始压应力在退火后将减小到优选压应力的至少50％,但可能也被有利地且专门地处理为松弛到表面压应力的20％，10％，甚至0％。然而，至少在一段时间内玻璃的表面的增大的压应力对于处理或对于方法的工艺步骤来说是有利的。
在各情况下，玻璃的表面的压应力完全松弛到0％也是有用的，特别是感兴趣的是基底的可靠性、柔性，或被切割的微型元件的改善的切割特性和对公差规范的最可能的遵守，例如与其切割边缘相关。
因此，根据本发明的方法完成时获得的微型电子元件特征在于：用作结构件的基底的玻璃设置为至少部分化学钢化的玻璃，其中至少部分化学钢化通过交换浴中的离子交换和随后的热处理实现；并且特征还在于：离子交换层的厚度(LDoL)为至少10μm，优选至少15μm，并且最优选至少25μm；特征还在于：玻璃表面的压应力(σCS)为最多480MPa，优选最多300MPa，更优选最多200MPa或甚至小于100Mpa，其中在热负荷之前的离子交换层的厚度小于热负荷之后的离子交换层的厚度，并且其中在热负荷之前的玻璃表面的压应力大于热负荷之后的玻璃表面的压应力。
上面给出的压应力在初始加工阶段可有利地更大，如所述的，并且在随后的加工阶段期间可更小，或甚至达到的值为零，以便有利地满足不同的方法或加工阶段的各要求。
在本发明的其它有利的实施例中，在该方法的最后阶段期间压应力被完全消除，以便允许简化的并且更准确的单一化。对于这些实施例，以下情况是足够的，即，至少在一段时间内基底材料以钢化玻璃的形式被提供，有利地特别是在该方法开始的一段时间内。
用作微型电子元件的结构件的基底的玻璃的厚度为300μm或更小，优选150μm或更小,更优选100μm或更小，并且最优选50μm或更小。
优选，使用的玻璃是硼硅酸盐玻璃和/或铝硅酸盐玻璃。
在本发明的一个实施例中，微型电子元件设计为薄膜电池，优选设计为锂基薄膜电池。
因此，本发明特别地还包括将化学钢化玻璃用作用来生产微型电子元件的基底。
化学钢化通过交换浴中的离子交换实现。在执行根据本发明的方法之前，玻璃的特征在于：离子交换层的厚度(LDoL)为优选至少10μm，优选至少15μm，并且最优选至少25μm；并且特征还在于：玻璃表面的压应力(σCS)为优选最多480MPa，更优选最多300MPa，还更优选最多200MPa，或甚至小于100MPa。
在执行本发明的方法时，用作基底的玻璃的应力状态由于与工艺相关的原因而被改变，使得实现用于单一化的应力状态被充分减小。令人惊奇地，已经发现玻璃的预应力因而没有减小到零，而是相反，残余应力保留在玻璃中，使得相比于传统的非钢化玻璃，用作微型电子元件的基底的玻璃的总强度增大。因此，根据本发明生产的微型电子元件的总的机械稳定性与其总的处理一样被很好地改善。
处于在成品微型电子元件中被提供作为基底的状态的玻璃的特征在于其为被至少部分地化学钢化的玻璃，其中至少部分化学钢化通过交换浴中的离子交换和随后的热处理实现；并且特征还在于：离子交换层的厚度(LDoL)为至少10μm，优选至少15μm，并且最优选至少25μm；特征还在于：玻璃表面的压应力(σCS)为最多480MPa，优选最多300MPa，更优选最多200MPa或甚至小于100Mpa，其中在热负荷之前的离子交换层的厚度小于热负荷之后的离子交换层的厚度，并且在热负荷之前的玻璃表面的压应力大于热负荷之后的玻璃表面的压应力。
在本发明的一个实施例中，玻璃的化学钢化在含有锂离子的交换浴中实现，该交换浴例如具有不同的碱金属离子诸如钾以及低至最低含量的锂。而且，可进行级联式工艺，例如与钾交换和利用含锂的浴的进一步地快速交换。
已经在含锂离子的交换浴中被化学钢化的玻璃的应用在以下情况是特别有利的，即，在玻璃上构建的微型电子元件是锂基薄膜电池。利用在在体积中、在表面处和/或在接近表面的区域中包含锂的含锂玻璃，特别是来自电极的锂或锂离子的扩散能被避免或至少大大减小，因此提供电极的改进的耐腐蚀性。
优选地，硼硅酸盐玻璃和/或铝硅酸盐玻璃用作用于化学钢化的起始玻璃。
用于超薄玻璃的化学钢化或回火的方法从现有技术中是已知的，例如根据申请人自己的国际专利申请PCT/CN2013/072695。本领域技术人员知道能通过合适地改变交换参数以这种方式获得化学预应力的不同值。
在本发明的其它实施例中，在用于生产形成电子元件的结构件的进一步工艺步骤进行之前，板状化学钢化玻璃被施加到支撑件或承载件上并且被局部固定。在完成对于形成结构件必须的所有沉积、涂覆和结构化步骤之后，将玻璃基底从承载件分离可在根据本发明的热负荷之前和之后完成。
但是，如果支撑件的唯一的目的仅仅是使基底的机械稳定性全面提高以便破裂的风险最小，那么通常由于根据本发明被使用的板状化学钢化玻璃的更高的机械稳定性，将基底固定到支撑件的费事的方法能被省略。
示例性实施例示例性实施例1
通过示例给出用作微型电子元件的生产工艺中的基底的可行的板状化学钢化玻璃的成分，成分如下，以重量％计：
SiO2 30至85
B2O3 3至20
Al2O3 0至15
Na2O 3至15
K2O 3至15
ZnO 0至12
TiO2 0.5至10
CaO 0至0.1；
而且，该玻璃可含有例如与工艺相关的必要添加剂(例如澄清剂)形式的少量组分和/或痕量的组分(trace)，以及另外的组分，诸如源自原材料中不可避免地包含的痕量的杂质。这些另外的组分的量的总和通常小于2重量％。
示例性实施例2
特别优选的示例性的玻璃在化学钢化之前具有以下成分，以重量％计：
SiO2 64
B2O3 8.3
Al2O3 4.0
Na2O 6.5
K2O 7.0
ZnO 5.5
TiO2 4.0
Sb2O3 0.6
Cl- 0.1。
利用该成分，基底实现了下列特性：
α(20-300) 7.2·10-6/K
Tg 557℃
密度 2.5g/cm3。
示例性实施例3
通过示例给出用作微型电子元件的生产工艺中的基底的其它可行的板状化学钢化玻璃的成分，成分如下，以重量％计：
SiO2 50至65
Al2O3 15至20
B2O3 0至6
Li2O 0至6
Na2O 8至15
K2O 0至5
MgO 0至5
CaO 0至7,优选0至1
ZnO 0至4,优选0至1
ZrO2 0至4
TiO2 0至1,优选基本没有TiO2；
而且，该玻璃可含有例如与工艺相关的必要的添加剂(例如澄清剂)形式的少量组分和/或痕量的组分，以及另外的组分，诸如源自原材料中不可避免地包含的痕量的杂质。这些另外的组分的量的总和通常小于2重量％。
示例性实施例4
特别优选的示例性的玻璃在化学钢化之前具有以下成分，以重量％计：
SiO2 62.3
Al2O3 16.7
Na2O 11.8
K2O 3.8
MgO 3.7
ZrO2 0.1
CeO2 0.1
TiO2 0.8
As2O3 0.7。
利用该成分，基底实现了下列特性：
α(20-300) 8.6·10-6/K
Tg 607℃
密度 2.4g/cm3。
示例性实施例5
另一特别优选的示例性的玻璃在化学钢化之前具有以下成分，以重量％计：
SiO2 62.2
Al2O3 18.1
B2O3 0.2
P2O5 0.1
Li2O 5.2
Na2O 9.7
K2O 0.1
CaO 0.6
SrO 0.1
ZnO 0.1
ZrO2 3.6。
利用该成分，基底实现了下列特性：
α(20-300) 8.5·10-6/K
Tg 505℃
密度 2.5g/cm3。
示例性实施例6
此外，另一特别优选的示例性的玻璃在化学钢化之前具有以下成分，以重量％计：
SiO2 52
Al2O3 17
Na2O 12
K2O 4
MgO 4
CaO 6
ZnO 3.5
ZrO2 1.5。
利用该成分，基底实现了下列特性：
α(20-300) 9.7·10-6/K
Tg 556℃
密度 2.6g/cm3。
示例性实施例7
其它特别优选的示例性的玻璃在化学钢化之前具有以下成分，以重量％计：
SiO2 62
Al2O3 17
Na2O 13
K2O 3.5
MgO 3.5
CaO 0.3
SnO2 0.1
TiO2 0.6。
利用该成分，基底实现了下列特性：
α(20-300) 8.3·10-6/K
Tg 623℃
密度 2.4g/cm3。
示例性实施例8
其它特别优选的示例性的玻璃在化学钢化之前具有以下成分，以重量％计：
SiO2 61.1
Al2O3 19.6
B2O3 4.5
Na2O 12.1
K2O 0.9
MgO 1.2
CaO 0.1
SnO2 0.2
CeO2 0.3。
利用该成分，基底实现了下列特性：
α(20-300) 8.9·10-6/K
Tg 600℃
密度 2.4g/cm3.
示例性实施例9
其它特别优选的示例性的玻璃在化学钢化之前具有以下成分，以重量％计：
SiO2 60.7
Al2O3 16.9
Na2O 12.2
K2O 4.1
MgO 3.9
ZrO2 1.5
SnO2 0.4
CeO2 0.3。
在本发明的上下文中，转变温度Tg是当以加热速率5K/min测量时由膨胀曲线的两个分支的切线的交点限定的。这分别对应于根据ISO 7884-8或DIN52324的测量。
此外，除非另作说明，给出的线性热膨胀系数α是对于20至300℃的范围给出的。符号α和α(20-300)在本发明的上下文中同义地使用。给出的值是根据ISO7991的标称的平均线性膨胀系数，其以静态测量的方式确定。
示例性实施例10
具有根据示例性实施例2的成分、尺寸为140×140mm2、厚度为70μm的玻璃片材被化学钢化。在430℃在KNO3浴中进行化学钢化4小时的持续时间。
随后，该片材经受以下的温度处理。
以10K/min的加热速率从室温加热到500℃。温度保持在500℃。
随后，允许样品自由冷却，即，根据炉的特性通过关闭加热器、打开炉腔来实现冷却。
具有根据示例性实施例2的成分的玻璃的非化学钢化样品用作对照。
在完成温度处理之后，利用数控机床，片材被分割成尺寸为25×25mm2的样品。所获得的样品的特征在于根据威布尔(Weibull)分布的断裂概率。
已经发现，事先被化学钢化的样品与未被事先钢化的样品类似地被切割，没有明显的不同。因此，在通常的测量精度内断裂概率是相同的。
附图说明
现在额外参考附图再次说明本发明的优选实施例。
图1示意性地示出电储存系统。
图2示意性地示出板状玻璃。
图3至5示出不同玻璃的威布尔特征曲线形式的断裂概率。
图1示意性地示出根据本发明的电储存系统1。其包括用作基底的板状玻璃2。一系列不同的层施加在该基底上。通过示例并且不限于当前的示例，首先，两个集电极层施加在板状玻璃2、阴极集电极层3和阳极集电极层4上。这种集电极层通常具有几微米的厚度并且由金属制成，例如铜、铝或钛。阴极层5叠加在集电极层3上。如果电储存系统1是锂基薄膜电池，那么阴极由锂/过渡金属化合物、优选氧化物、例如LiCoO2,LiMnO2,或LiFePO4等制成。而且，电解质6施加在基底上并且至少部分地与阴极层5重叠。在锂基薄膜电池的情况下，该电解质主要是LiPON，即锂与氧、磷和氮的化合物。而且电储存系统1包括阳极7，该阳极可例如由锂钛氧化物或金属锂等制成。阳极层7至少部分地与电解质层6和集电极层4重叠。而且，电储存系统1包括封装层8。
在本发明的上下文中，防止或能大大减少流体或其他腐蚀性材料对电储存系统1的侵蚀的任何材料被考虑作为电储存系统1的封装物或密封物。
图2示意性地示出根据本发明的优选实施例的板状玻璃，在这里采取板状成形体10的形式。在本发明的上下文中，在以下情况下成形体被称为板状体或板材，即，其沿一个空间方向的尺寸不大于沿其它两个空间方向的尺寸的一半。在以下情况下，成形体在本发明中被称为带，即其长度、宽度和厚度适用以下关系：长度是宽度的至少十倍，宽度又是厚度的至少两倍。
图3示出具有对应于示例性实施例2的成分的、厚度为70微米并且受到根据示例性实施例10的温度处理的板状玻璃的所有样品的断裂概率。这里被检查的样品均没有被化学钢化。
图4示出具有对应于示例性实施例2的成分的、厚度为70微米并且受到根据示例性实施例10的温度处理的板状玻璃的所有样品的断裂概率。这里被检查的样品均已经被化学钢化(见示例性实施例10)。
在图5中，图3和4的威布尔特征曲线重叠。圆形符号涉及根据本发明的板状玻璃，其首先被化学钢化，然后经受根据示例性实施例10的温度处理(见图4)。正方形符号涉及对于非钢化的对照玻璃(见图3)而获得的值。显然：对于所有相应样品所获得的威布尔分布是基本相同的，即，它们没有示出明显偏差。因此，两种板状玻璃的切割特性相同。
因此，根据本发明的方法明显改善了被至少部分钢化的板状玻璃的处理，而没有引起板状玻璃在单一化工艺中断裂概率的增大。
附图标记列表
1 电储存系统
2 用作基底的板状玻璃
3 阴极集电极层
4 阳极集电极层
5 阴极
6 电解质
7 阳极
8 封装层
10 板状玻璃

Claims (16)

1.一种用于生产微型电子元件的方法，其中所述微型电子元件获得为板状玻璃的单一化部件，所述板状玻璃具有施加在其上的结构件，特别是至少一层，所述方法至少包括以下步骤︰
-提供板状的、至少在一段时间被钢化的玻璃以作为基底材料；
-将所述结构件，特别是以一系列涂层的形式，通过使所述涂层结构化的工艺施加在所述基底上，以便基底的至少一部分承载结构件，而基底的其它部分保持没有结构件；
-使承载着结构件的基底经受热负荷；以及
-进行单一化，以便基底的承载结构件的部分以单一化的形式获得。
2.根据权利要求1所述的用于生产微型电子元件的方法，其中板状的钢化玻璃的厚度t为300μm或更小，优选150μm或更小,更优选100μm或更小，并且最优选50μm或更小。
3.根据权利要求1或2所述的用于生产微型电子元件的方法，其中在施加涂层期间，所述玻璃为化学钢化玻璃的形式，其中化学钢化通过在交换浴中的离子交换实现，并且特征在于：离子交换层的厚度LDoL为优选至少10μm，更优选至少15μm，并且最优选至少25μm；并且特征还在于：玻璃表面的压应力(σCS)为优选最多480MPa，更优选最多300MPa，还更优选最多200MPa，或甚至小于100MPa。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生产微型电子元件的方法，其中通过切割、特别是机械切割、热切割、机械刻划、激光切割、激光刻划，或水射流切割，或利用超声钻削的钻孔，或喷砂，和/或其组合实现单一化。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于生产微型电子元件的方法，其中在微型电子元件的至少一个功能层的热后处理期间，和/或在用于在基底上施加结构件和/或使结构件结构化的工艺步骤期间，和/或通过另一工艺步骤期间热后处理和经受热负荷的组合，实现所述经受热负荷。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于生产微型电子元件的方法，其中所述玻璃是硼硅酸盐玻璃和/或铝硅酸盐玻璃。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于生产微型电子元件的方法，其中通过电阻加热和/或通过电磁辐射和/或通过感应和/或其组合，实现所述经受热负荷。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于生产微型电子元件的方法，其中热负荷对应于不小于350℃至不大于600℃的持续1至15小时的累积的热处理。
9.一种微型电子组件，其包括板状玻璃和位于所述板状玻璃上的结构件，所述结构件特别地以层的形式，其中所述玻璃至少在一段时间内被优选设置为部分化学钢化的玻璃；以及其中优选地所述至少部分化学钢化通过交换浴中的离子交换和随后的热负荷实现；以及特征在于：离子交换层的厚度(LDoL)特别地为至少10μm，优选至少15μm，并且最优选至少25μm；以及特征在于：玻璃表面的压应力(σCS)为优选最多480MPa，更优选最多300MPa，还更优选最多200MPa或甚至小于100MPa；其中在热负荷之前的离子交换层的厚度小于热负荷之后的离子交换层的厚度，以及其中在热负荷之前的玻璃表面的压应力大于热负荷之后的玻璃表面的压应力。
10.根据权利要求9所述的微型电子元件，其中所述玻璃的厚度t为300μm或更小，优选150μm或更小,更优选100μm或更小，并且最优选50μm或更小。
11.根据权利要求9或10所述的微型电子元件，其中所述玻璃是硼硅酸盐玻璃和/或铝硅酸盐玻璃。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的微型电子元件，其中电子元件是薄膜电池。
13.一种用于生产微型电子元件的板状玻璃的用途，其中所述玻璃设置为化学钢化玻璃，并且其中，化学钢化通过在交换浴中的离子交换实现并且特征在于：离子交换层的厚度(LDoL)为至少10μm，优选至少15μm，并且最优选至少25μm；以及特征在于：玻璃表面的压应力(σCS)为优选最多480MPa，更优选最多300MPa，还更优选最多200MPa，或甚至小于100MPa。
14.根据权利要求13所述的用于生产微型电子元件的板状玻璃的用途，其中化学钢化在含锂离子的交换浴中实现。
15.根据权利要求13或14所述的用于生产微型电子元件的板状玻璃的用途，其中所述玻璃是硼硅酸盐玻璃和/或铝硅酸盐玻璃。
16.一种板状玻璃,其特别用于生产根据权利要求13至15中任一项的能生产的或所生产的微型电子元件。
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