DE202024101448U1

DE202024101448U1 - Optoelektronische bzw. elektro-optische Anordnung mit transparenter Kappe

Info

Publication number: DE202024101448U1
Application number: DE202024101448.0U
Authority: DE
Original assignee: Schott AG; Schott Primoceler Oy; Schott Glass Malaysia Sdn Bhd
Current assignee: Schott AG; Schott Primoceler Oy; Schott Glass Malaysia Sdn Bhd
Priority date: 2023-05-04
Filing date: 2024-03-22
Publication date: 2024-03-28
Anticipated expiration: 2034-03-23

Abstract

Anordnung (1) umfassend ein Basissubstrat (10), eine mit dem Basissubstrat (10) verbundene optoelektronische oder elektro-optische Komponente (20) und eine transparente Kappe (30), wobei die Kappe (30) ein erstes Kappensubstrat (31) umfasst, welches Seitenwände der Kappe (30) bildet, und ein zweites Kappensubstrat (32) umfasst, welches einen Deckel der Kappe (30) bildet, wobei das Basissubstrat (10) mindestens eine Leiterbahn (62) und/oder eine von einer Vorderseite zu einer Rückseite führende Durchkontaktierung (52) umfasst, welche mit der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente (20) elektrisch leitend verbunden ist, und wobei die Anordnung als ein Ball-Grid-Array-Gehäuse (50) ausgebildet ist und/oder die elektrooptische bzw. elektro-optische Komponente in Chip-On-Board-Anordnung (60) auf dem Basissubstrat (10) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung umfassend ein Basissubstrat, eine mit dem Basissubstrat verbundene optoelektronische oder elektro-optische Komponente und eine transparente Kappe.
Optoelektronische bzw. elektro-optische Komponenten im Sinne dieser Offenbarung können insbesondere optische Abbildungsvorrichtungen, Mikrospiegelarrays, optische Sensoren und/oder Lichtquellen sein. Dazu gehören Lichtsensoren, insbesondere Kamerasensoren, Leuchtdioden und Laserdioden. Je nach Anforderung werden für diese optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponenten komplexe Gehäuse benötigt, welche mit einer oder mehreren elektro-optischen Komponenten zu einer Anordnung gefügt werden.
Derartige optoelektronische bzw. elektro-optische Anordnungen sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt und erlauben das Einhausen von optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponenten derart, dass elektromagnetische Strahlung, welche von der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente ausgesendet oder empfangen wird, durch die Einhausung dringen kann. Hierzu wird als Abdeckung meist ein flaches Fenster verwendet, bestehend aus einem Material, welches für die verwendete elektromagnetische Strahlung transparent ist. Beispielsweise können für Kamerasensoren Glasmaterialien eingesetzt werden, welche für das sichtbare Licht im Bereich von ca. 400 nm bis 780 nm transparent sind.
Zur Verpackung von Elektronikkomponenten, insbesondere optoelektronischen oder elektro-optischen Komponenten, sind verschiedene Gehäusebauformen üblich. Ein Beispiel hierfür sind Ball Grid Array (BGA) Gehäuse, bei denen die Elektronikkomponente auf einem Basissubstrat angeordnet wird, welches Durchkontaktierungen von der Vorderseite zur Rückseite umfasst. Die Elektronikkomponente ist auf der Vorderseite des Basissubstrats angeordnet und elektrisch mit den Durchkontaktierungen auf der Vorderseite verbunden. Lötperlen sind an der Unterseite an den Durchkontaktierungen angeordnet und erlauben es, das BGA Gehäuse mit einer Leiterplatte zu verbinden. Bei optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponenten ist es üblich, dass ein Fenster, beispielsweise aus Glas, unter Verwendung von einem Klebstoff oder einer Vergussmasse in einem Abstand von der elektro-optischen Komponente mit dieser und/oder mit dem Basissubstrat verbunden wird. Dabei kann aufgrund von Dickenvariationen des Klebstoffs ein unerwünschter Winkel zwischen dem Fenster und der elektro-optischen Komponente auftreten, so dass beide nicht perfekt parallel zueinander ausgerichtet sind. Des Weiteren ist es auf diese Weise schwierig, einen definierten Abstand zwischen dem Fenster und der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente einzustellen.
Aus WO 2023/059634 A1 ist eine Kappe bekannt, welche aus einem Stapel aus einem Abstandshalter-Wafer und einem Fenster-Wafer gebildet wird. Dabei kann der Fenster-Wafer beschichtet sein, z.B. mit einer Antireflexions-Beschichtung. Der Abstandshalter-Wafer kann mit einer Metallschicht versehen sein. Der Stapel kann dann mit einem weiteren Wafer zum Bilden eines Gehäuses verlötet werden, wobei eine Elektronikkomponente in dem gebildeten Gehäuse aufgenommen werden kann.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen ist, dass bisher keine in übliche Elektronikfertigungsprozesse integrierbaren Gehäuse bekannt sind, bei denen zwischen der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente und dem Fenster präzise definierte Abstände und Winkel eingehalten werden. Entsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte elektro-optische Anordnung bereitzustellen, welche reproduzierbare optische Eigenschaften aufweist und sich in übliche Fertigungsprozesse integrieren lässt.
Des Weiteren kann eine Aufgabe darin gesehen werden eine Lösung bereitzustellen, bei der die einzelnen Bereiche der Kappe, insbesondere die Seitenwände und eine Deckfläche, an die benötigten Anforderungen angepasst werden können.
Offenbarung der Erfindung
Es wird eine Anordnung vorgeschlagen, welche ein Basissubstrat, eine mit dem Basissubstrat verbundene optoelektronische oder elektro-optische Komponente und eine transparente Kappe umfasst. Die Kappe umfasst ein erstes Kappensubstrat, welches Seitenwände der Kappe bildet, und ein zweites Kappensubstrat, welches einen Deckel der Kappe bildet. Das Basissubstrat umfasst mindestens eine Leiterbahn und/oder eine von einer Vorderseite zu einer Rückseite führende Durchkontaktierung, welche mit der optoelektronischen bzw. elektrooptische Komponente elektrisch leitend verbunden ist. Ferner ist vorgesehen, dass die Anordnung als ein Ball-Grid-Array-Gehäuse ausgebildet ist und/oder die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente in Chip-On-Board-Anordnung auf dem Basissubstrat angeordnet ist.
Es ist vorgesehen, die Kappe aus zwei oder mehr Kappensubstraten zu bilden, die bevorzugt hermetisch miteinander verbunden sind. Gemeinsam mit dem Basissubstrat oder der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente kann dann eine Anordnung, insbesondere in Form einer Umhäusung, ausgebildet werden, mit der die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente als Ganzes oder ein funktionalisierter Bereich der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente umschlossen wird. Die Kappe besteht bevorzugt aus genau zwei Kappensubstraten, nämlich einen Abstandshaltersubstrat als erstes Kappensubstrat und einem Decksubstrat als zweites Kappensubstrat. In diesem Beispiel definiert das Abstandshaltersubstrat Seitenwände der Kappe und das Abdecksubstrat definiert eine obere Wand der Kappe.
Die Kappe kann direkt durch Stapeln der Kappensubstrate und anschließendem Fügen der Substrate hergestellt werden. Ein effizientes Verfahren zur Herstellung einer großen Anzahl von Kappen umfasst das Stapeln und Verbinden ganzer Wafer und das anschließende Trennen der gebildeten Kappen, z. B. durch Sägen mit einer Drahtsäge, einem Hochgeschwindigkeits- Präzisions-Sägeblatt oder unter Nutzung von Laserverfahren. In einem Beispiel weist ein Abstandshalter-Wafer mehrere Öffnungen auf, die in Verbindung mit einem benachbarten Abdeck-Wafer die Kappen definieren.
Abhängig vom Bondingverfahren ist ein möglichst geringes Level von Erhebungen um die Öffnungen des Abstandshalter Wafers notwendig. Derartige Erhebungen können je nach Verwendung des Strukturierungsverfahrens und / oder möglicher Dünnungs- bzw. Polierschritte mehr oder weniger stark auftreten. Mit Blick auf einen möglichst guten Formschluss der beiden Komponenten sind Erhebungen um die Öffnungen im Abstandshalter-Wafer vor dem Bonden bevorzugt kleiner als 500 nm, besonders bevorzugt < 300nm, ganz besonders bevorzugt kleiner 100nm.
Um die transparente Kappe zu erhalten, ist zumindest das erste und/oder das zweite Kappensubstrat für einen vorgegebenen Wellenlängenbereich transparent. Dieser Wellenlängenbereich wird bevorzugt derart vorgegeben, dass dieser an von der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente ausgesendete oder empfangene elektromagnetische Strahlung, insbesondere für Licht, transparent ist. Dabei wird unter transparent insbesondere verstanden, dass in dem vorgegebenen Wellenlängenbereich zumindest 80%, bevorzugt zumindest 85%, besonders bevorzugt zumindest 90% der Strahlung durch das entsprechende Kappensubstrat hindurchgelangt.
Bei dem vorgegebenen Wellenlängenbereich kann es sich beispielsweise um den Bereich des sichtbaren Lichts (ca. 400 nm bis 780 nm), den Bereich des nahen Infrarots (ca. 780 nm bis 5 µm) und/oder Infrarot (ca. 5 µm bis 25 µm) handeln.
Entsprechend wird das Material des ersten und/oder des zweiten Kappensubstrats bevorzugt ausgewählt aus einem Borosilikatglas, wie beispielsweise BOROFLOAT® 33 oder D263^® T eco erhältlich von der SCHOTT AG, einem Quarzglas, einem Alumo-Borosilikatglas wie beispielsweise AF 32^® erhältlich von der SCHOTT AG, alkalifreie Gläser, SCHOTT B270®, oder Alkali- Silikatgläser wie SCHOTT AS87. Es sind neben Glas aber auch andere Materialien denkbar, wie Glaskeramik, Silizium, Saphir oder Optokeramik.
Beispielhafte Optokeramiken gehören kristallchemisch zu der Familie der Granante (YAG, LuAG), Sesquioxide (Y₂O₃), kubisch stabilisiertes ZrO₂, Pyrochloren etc. Im Allgemeinen betrifft dies Keramiken, die aus Phasen kubischer Kristallsymmetrie bestehen.
Zum gezielten Einstellen der optischen Eigenschaften der Kappe kann ferner vorgesehen sein, eine oder mehrere Oberflächen der Kappe bzw. des ersten und/oder zweiten Kappensubstrats zu beschichten. Hierzu können insbesondere Anti-Reflexionsbeschichtungen (einseitig oder zweiseitig) vorgenommen werden.
Das Fügen der Kappe erfolgt bevorzugt ohne den Einsatz von Klebstoffen und/oder von Kunststoffen, so dass die Kappe frei von Klebstoffen und Kunststoffen ist.
Bevorzugt sind die Substrate der Kappe, also insbesondere das erste Kappensubstrat und das zweite Kappensubstrat der Kappe, verbunden durch Laserbonden, wobei im Bereich einer Laserschweißlinie Material des ersten Kappensubstrats und des zweiten Kappensubstrats miteinander vermischt sind. Alternativ können die Kappensubstrate mittels anodischem Bonden oder mittels Ansprengen verbunden sein. Dieses Anspreng- Verfahren benötigt flache Bedingungen insbesondere um die Öffnungen im Abstandshalter-Wafer herum. Zur weiteren Festigkeitssteigerung des Bonds ist fallweise ein Nachheizen der gebondeten Wafer ratsam. Dabei werden - selbst bei besten Reinraumbedingungen - stets vorhandene Feuchtigkeitsfilme ausgeheizt. Vorzugsweise werden Temperaturen von mehreren hundert Grad, jedoch signifikant unterhalb der Glasübergangstemperatur, für mehrere Stunden angewendet.
Durch das Fügen der Kappensubstrate mittels Laserbonden, bei dem im Bereich einer Laserschweißlinie Material der Kappensubstrate, insbesondere des ersten und zweiten Kappensubstrats, miteinander vermischt wird, wird eine besonders innige und dichte Verbindung erzielt.
In einem bevorzugten Laserbonding-Verfahren wird ein ultrakurz gepulster Laserstrahl aus einer Laserquelle, für die mindestens eines der Kappensubstrate transparent ist, in einen Spot innerhalb des gebildeten Substratstapels fokussiert. Durch die Wahl der Wiederholrate und einer Scangeschwindigkeit des Laserstrahls werden die einzelnen Laserpulse so dicht aneinander angeordnet, dass eine resultierende nichtlineare Absorptionszone eines Laserpulses innerhalb des Materials mit einer benachbarten nichtlinearen Absorptionszone eines weiteren Laserpulses in Kontakt steht oder sich sogar mit dieser überlappt, so dass sich die eingebrachte Wärme akkumuliert. Durch die insgesamt eingebracht Wärmeenergie wird das Material des Substratstapels lokal aufgeschmolzen und es kann eine durchgehende Laserschweißlinie entstehen. Um eine solche durchgehende Laserschweißlinie zu erzeugen, wird eine Fokusebene des Laserstrahls in der Nähe, aber nicht an der Grenzfläche zwischen den beiden Kappensubstraten angeordnet. Der Laserstrahl ist in einem solchen Abstand unterhalb der Grenzfläche zwischen den beiden Kappensubstraten angeordnet, dass die eingebrachte Wärme das Material des ersten und zweiten Kappensubstrats lokal zum Schmelzen bringt und vermischt, so dass eine hermetische Verbindung entsteht. Der Bereich, in dem die akkumulierte Wärme des einfallenden Lasers das Material der beiden Kappensubstrate zum Schmelzen und Vermischen bringt, wird als laserbehandelte Zone bezeichnet. In einem Bereich, der diese Laserbehandlungszone umgibt, reicht die vom Laser eingebrachte Wärme nicht aus, um das Material zu schmelzen, kann aber zu Veränderungen des Materials einer Beschichtung auf dem Glassubstrat führen. Dieser Bereich wird als wärmebeeinflusste Zone bezeichnet.
Die erhaltene Kappe ist bevorzugt hermetisch dicht, wobei unter hermetisch dicht verstanden wird, dass die Kappe eine Heliumleckrate von weniger 1 · 10^-8 mbar · l/s aufweist, wobei die Leckrate bevorzugt im Bereich von 1 · 10^-10 mbar · l/s bis 1 · 10^-9 mbar · l/s liegt.
Durch die Wahl der Anzahl der eingebrachten Laserschweißlinien kann die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kappensubstrat eingestellt werden. Dabei sollte eine vorgegebene Mindestfestigkeit gewährleistet sein, wobei das Einbringen von einer zu großen Zahl von Laserschweißlinien aufgrund der dann benötigten größeren Kontaktfläche und damit einer größeren Dicke der Seitenwände der Kappe vermieden werden sollte. Bevorzugt wird diese so gewählt, dass die Verbindung zwischen den beiden Kappensubstraten einer Scherkraft im Bereich von 10 N bis 1000 N, besonders bevorzugt im Bereich von 50 N bis 100 N, standhalten kann.
Die vorgeschlagene Kappe ist aus zumindest zwei Kappensubstraten zusammengesetzt. Für die Kappensubstrate können jeweils dieselben Materialien verwendet werden. Alternativ dazu können für die verschiedenen Kappensubstrate auch verschiedene Materialien gewählt sein. Letzteres erlaubt es, beispielsweise die Eigenschaften der Seitenwände der Kappe getrennt von den Eigenschaften der Deckelwand der Kappe einzustellen.
Bei unterschiedlicher Wahl der Materialien für die Kappensubstrate ist bevorzugt ein erster Wärmeausdehnungskoeffizient des ersten Kappensubstrats an einen zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten des zweiten Kappensubstrats angepasst, wobei bevorzugt eine Differenz zwischen dem ersten und zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten kleiner ist als 5 × 10^-6 1/K, besonders bevorzugt kleiner ist als 3 × 10^-6 1/K und am meisten bevorzugt kleiner ist als 1 × 10^-6 1/K.
Durch das Anpassen der Wärmeausdehnungskoeffizienten werden mechanische Spannungen innerhalb der Kappe bei Temperaturveränderung vermieden.
Die Kappe kann direkt angrenzend an die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente angeordnet und mit dieser gefügt sein. Dabei ist bevorzugt ein ersten Wärmeausdehnungskoeffizient des ersten Kappensubstrats an einen dritten Wärmeausdehnungskoeffizient der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente angepasst, wobei bevorzugt eine Differenz zwischen dem ersten und dritten Wärmeausdehnungskoeffizienten kleiner ist als 5 × 10^-6 1/K, besonders bevorzugt kleiner ist als 3 × 10^-6 1/K und am meisten bevorzugt kleiner ist als 1 × 10^-6 1/K.
Die Kappe kann an das Basissubstrat angrenzend angeordnet und mit diesem gefügt sein. Dabei ist bevorzugt ein erster Wärmeausdehnungskoeffizient des ersten Kappensubstrats an einen vierten Wärmeausdehnungskoeffizienten des Basissubstrats angepasst, wobei bevorzugt eine Differenz zwischen dem ersten und vierten Wärmeausdehnungskoeffizienten kleiner ist als 5 × 10^-6 1/K, besonders bevorzugt kleiner ist als 3 × 10^-6 1/K und am meisten bevorzugt kleiner ist als 1 × 10^-6 1/K.
Durch das Anpassen der Wärmeausdehnungskoeffizienten der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente bzw. des Basissubstrat und des damit in Kontakt stehenden ersten Kappensubstrats werden insbesondere bei Temperaturwechseln auftretende mechanische Spannungen reduziert oder vermieden, welche die Verbindung zwischen der Kappe und dem Basissubstrat bzw. der optoelektronischen/elektro-optischen Komponente beeinträchtigen könnten.
Die Form der Kappe wird durch die Gestaltung der Seitenwände definiert. Die mit den Seitenwänden definierte Form der Kappe kann beliebig gewählt sein und beispielsweise kreisrund, quadratisch oder rechteckig sein.
Bevorzugt sind Seitenwände des ersten Kappensubstrats, welche die Seitenwände der Kappe bilden, unter Verwendung eines Ultrakurzpulslaserverfahrens erhalten.
Besonders bevorzugt sind Seitenwände des ersten Kappensubstrats, welche die Seitenwände der Kappe bilden, unter Verwendung eines kombinierten Laser- und Ätzverfahrens erhalten, wobei mit einem Ultrakurzpulslaser Filamente in das erste Kappensubstrat eingebracht sind, welche durch Ätzen zu durchgehenden Seitenwänden verbunden sind.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren zur Strukturierung der Seitenwände können beliebige Formen gefertigt werden. Des Weiteren können die Seitenwände mit hoher Präzision und sehr geringen Abmessungstoleranzen gefertigt werden. Eine Kombination eines laserbasierten Einbringens von filamentförmigen Störungen mit einem nachgeschalteten Ätzverfahren ist prinzipiell bekannt aus der DE 10 2018 100 299 A1 . In dem dort beschriebenen Verfahren werden die Parameter für das Einbringen der filamentförmigen Störungen und das nachfolgende Ätzen so eingestellt, dass ein geringer Mittenrauwert erreicht wird.
Entsprechend zeichnen sich die Seitenwände der Kappe bevorzugt durch eine Oberflächenrauheit aus, bei der der Mittenrauwert R_a auf einer Messstrecke von 500 µm kleiner ist als 5 µm, besonders bevorzugt kleiner als 1µm und ganz besonders bevorzugt kleiner ist als 0,5 µm.
Hierdurch ergibt sich eine hohe optische Qualität der Seitenwände der Kappe, so dass nicht nur die Deckelwand, sondern auch die Seitenwände der Kappe als Fenster für die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente nutzbar sind.
Durch das mit den vorgeschlagenen Verfahren strukturierte erste Kappensubstrat können geometrischen Dimensionen der Seitenwände äußerst präzise gefertigt werden. Insbesondere können dadurch vorgegebene Abmessungen des gebildeten Hohlraums wie Länge, Breite und Höhe sehr präzise eingehalten werden. Beispielsweise können diese Abmessungen mit einer Toleranz von besser als +/- 20 µm, bevorzugt +/- 10 µm, eingehalten werden. Derartige geringe Toleranzen sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente mit dem durch die Kappe bereitgestellten Fenster wechselwirkt oder wenn das Sensorgehäuse möglichst viele Präzisionselemente beinhalten soll und daher der zur Verfügung stehende Platzbedarf ideal gedeckt werden kann. Beispielsweise kann das gebildete Gehäuse mehr als eine optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente beinhalten.
Bevorzugt ist das erste Kappensubstrat der Kappe mit dem Basissubstrat oder der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente mittels Laserbonden, anodisches Bonden, Verlöten, oder einer Vergussmasse zwischen einer Seitenwand des ersten Kappen-substrats und dem Basissubstrat und/oder der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente gefügt.
Hierdurch kann auf das Anordnen eines Klebstoffs oder eines anderen Verbindungsmaterials zum Fügen zwischen einer Stirnfläche des ersten Kappensubstrats und einer Oberfläche der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente verzichtet werden. Da dadurch zwischen der Kappe und der elektro-optischen Komponente bzw. dem Basissubstrat keine Verbindungsmaterialien wie ein Klebstoff oder eine Vergussmaterial angeordnet sind, ist ein Abstand zwischen dem als Fenster dienenden zweiten Kappensubstrat und der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente durch die Dicke des ersten Kappensubstrats präzise einstellbar.
Entsprechend ermöglicht die vorgeschlagene Anordnung eine Abweichung von einem vorgegebenen Abstand zwischen dem zweiten Kappensubstrat und der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente von weniger als 300µm, bevorzugt weniger als 200µm, besonders bevorzugt weniger als 100µm.
Bevorzugt ist insbesondere eine Höhe der Seitenwände der Kappe sehr präzise gefertigt, so dass eine Abweichung von der Durchschnittlichen Höhe der Seitenwände weniger als +/- 20 µm, besonders bevorzugt weniger als +/- 10 µm beträgt.
Durch die hohe Präzision der äußeren Dimensionen der Kappe kann vorteilhafter Weise bei direkter Verbindung zwischen der Kappe und der optoelektronischen bzw. opto-elektronischen Komponente und der Kappe ein Sicherheitsabstand zwischen den Seitenwänden der Kappe und elektrischen Anschlüssen wie Bond-Pads verkleinert werden. Der für einen aktiven funktionalen Bereich der Komponente zur Verfügung stehende Raum kann dadurch im Verhältnis zur Gesamtgröße optimiert werden.
Auch ein unerwünschter Winkel zwischen dem Fenster bzw. dem zweiten Kappensubstrat und der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente kann vermieden werden, da die Oberflächen der Kappensubstrate planparallel sind und auch bei der Montage der Kappe keine Verbindungsmaterialien eingesetzt werden.
Entsprechend ermöglicht die vorgeschlagene Anordnung eine Abweichung von der Parallelität zwischen dem zweiten Kappensubstrat und der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente von weniger als 1°, bevorzugt weniger als 0,5°, besonders bevorzugt weniger als 0,3°. Je nach Kappenlänge sind sogar Werte bis 0,05° oder darunter möglich.
Alternativ ist es aber möglich, ein Verbindungsmaterial wie ein Verbindungsmaterial wie einen Klebstoff dünn und mit kontrollierter Dicke zwischen der Stirnfläche des ersten Kappensubstrats und der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente bzw. dem Basissubstrat anzuordnen. Da der Klebstoff bzw. das Verbindungsmaterial hierbei nur zum Fügen dient und nicht als Abstandshalter dient, kann eine Materialstärke des Klebstoffs bzw. des Verbindungsmaterials im Vergleich zum Stand der Technik dünn aufgetragen werden. Dies reduziert mögliche Variationen in der Dicke erheblich.
Bevorzugt ist die optoelektronische bzw. elektro-optischen Komponente ausgewählt aus einer Laserdiode, einer lichtemittierenden Diode, einer Photodiode, einem CCD- Array, einem CMOS-Sensor, einer optischen Abbildungsvorrichtung, einem Mikrospiegel-Array oder Kombinationen mehrerer dieser Komponenten. Bei Anordnung mehrerer dieser Komponenten können diese gemeinsam von der Kappe überdeckt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, mehrere Kappen einzusetzen. Ein Beispiel für eine elektro-optische Anordnung mit mehreren Komponenten wäre ein LIDAR-Sensor mit einer Laserdiode als Lichtquellen, einem MEMS-Spiegel als Abbildungsvorrichtung und einer Photodiode als Detektor.
Die optoelektronische oder elektro-optische Komponente ist auf einer Oberseite des Basissubstrats angeordnet. Dabei kann die optoelektronische bzw. elektrooptische Komponente direkt an das Basissubstrat angrenzen oder es kann ein zwischen der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente und dem Basissubstrat noch eine Zwischenlage eingefügt sein. Zur Verbindung der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente mit dem Basissubstrat kann grundsätzlich jedes dem Fachmann bekannte Verfahren eingesetzt werden wie beispielsweise Kleben, Schweißen oder Löten.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung in Form eines Ball-Grid-Array (BGA, Kugelgitteranordnung) - Gehäuses ausgestaltet. Hierbei ist das Basissubstrat als ein Substrat mit einer Vielzahl von elektrischen Durchkontaktierungen ausgestaltet, welche ein Anschlusspad an einer Oberseite des Basissubstrats mit Lotkugeln (solder balls) auf der Unterseite des Basissubstrats verbinden. Die optoelektronische oder elektro-optische Komponente ist auf der Oberseite des Basissubstrats angeordnet und ist mit den Anschlusspads beispielsweise über Bonddrähte oder durch Verlöten elektrisch verbunden. Die Kappe kann in einer Variante mit der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente gefügt sein, so dass diese einen Funktionsbereich der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente überdeckt und schützt. In dieser Variante kann die Kappe besonders klein und Materialsparend ausgeführt sein. In einer anderen Variante kann die Kappe mit dem Basissubstrat gefügt sein, wobei dann die Kappe die gesamte optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente sowie ggf. die elektrischen Anschlüsse (wie z.B. Bonddrähte) überdeckt und schützt.
Über die Lotkugeln kann die in BGA-Gehäuseform bereitgestellte Anordnung in eine elektrische Schaltung integriert werden, wobei die Lotkugeln mit entsprechenden Lotpads auf einer Leiterplatte verbunden werden.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die optoelektronische oder elektro-optische Komponente in Chip-on-Board Anordnung (COB, Nacktchipmontage) auf einem als Leiterplatte ausgebildetes Basissubstrat angeordnet. Auf der Leiterplatte sind Leiterbahnen ausgebildet und die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente ist elektrisch leitend mit einer oder mehreren der Leiterbahnen verbunden, beispielsweise über Bonddrähte oder durch Verlöten. Die Kappe kann in einer Variante mit der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente gefügt sein, so dass diese einen Funktionsbereich der elektro-optischen Komponente überdeckt und schützt. In dieser Variante kann die Kappe besonders klein und Materialsparend ausgeführt sein. In einer anderen Variante kann die Kappe mit dem Basissubstrat bzw. der Leiterplatte gefügt sein, wobei dann die Kappe die gesamte optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente sowie ggf. die elektrischen Anschlüsse (wie z.B. Bonddrähte) überdeckt und schützt.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauelemente oder Elemente beziehen.
Dabei zeigen in schematischer Form

1 eine schematische Ansicht einer als BGA-Gehäuse ausgestaltete Anordnung gemäß dem Stand der Technik,
2 eine schematische Ansicht einer als BGA-Gehäuse ausgestalteten Anordnung,
3 eine schematische Ansicht einer ersten Variante einer als COB-Anordnung ausgestalteten Anordnung, und
4 eine schematische Ansicht einer zweiten Variante einer als COB-Anordnung ausgestalteter Anordnung.

1 zeigt eine als BGA-Gehäuse 50 ausgestaltete Anordnung 1 gemäß dem Stand der Technik in einer schematischen Schnittdarstellung von der Seite.
Eine optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente 20, welche beispielsweise als ein charged coupled device (CCD)-Kamerachip oder CMOS (complementary metal oxide semiconductor) ausgestaltet ist, ist auf einem Basissubstrat 10 des BGA-Gehäuses 50 angeordnet und beispielsweise mit diesem Verklebt. Das Basissubstrat 10 umfasst eine Vielzahl von elektrischen Durchkontaktierungen 52, welche eine elektrische Verbindung von einer Vorderseite durch das Basissubstrat 10 hindurch zu einer Rückseite bereitstellen. In der Ansicht der 1 sind der Übersicht halber nur zwei Durchkontaktierungen 50 dargestellt. Die Durchkontaktierungen 52 stehen auf der Rückseite jeweils mit einer Lotkugel 54 in Verbindung. Die Lotkugeln 54 sind dabei in einem Array angeordnet. Auf der Vorderseite sind die Durchkontaktierungen 52 über Bonddrähte 42 mit der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 elektrisch verbunden.
Für korrekte Funktion als CCD-oder CMOS- Kamerachip muss ein Funktionsbereich 22 der optoelektronischen bzw. elektro-optische Komponente 20 elektromagnetische Strahlung in Form von Licht empfangen können. Hierzu ist ein Fenster 6 in einem Abstand zur Oberfläche des Funktionsbereichs 22 angeordnet, wodurch ein Hohlraum entsteht. Die Deckelfläche des Hohlraums wird durch das Fenster 6 bereitgestellt. Seitenwände des Hohlraums werden von einem Wall 4 aus Epoxidharz gebildet. Der Wall 4 und das Fenster 6 bilden somit eine Kappe 30, die den Funktionsbereich 22 der elektro-optischen Komponente überdeckt. Zur Fixierung der elektro-optischen Komponente 20 und zum Schutz der Bonddrähte 42 ist eine Vergussmasse 40 angeordnet, welche aus einem Epoxidharz bestehen kann. Die Vergussmasse 40 schließt dabei an der Oberseite üblicherweise bündig mit dem Fenster 6 ab.
Wie in der 1 leicht ersichtlich kann bei derartigen elektro-optischen Anordnungen 1 das Problem auftreten, dass das Fenster 6 nicht parallel zu der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 angeordnet ist. Die Höhe des Walls 4 kann stark variieren, wodurch sich ein ungewollter Winkel zwischen einer Ebene der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 und dem Fenster 6 einstellen kann. Zudem kann die Höhe der gebildeten Kappe 30 nur schwer kontrolliert werden, so dass auch der Abstand zwischen der Oberseite der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 und dem Fenster 6 stark variieren kann. Dadurch ist es schwierig, eine große Anzahl an gleichartigen elektro-optischen Anordnungen bereitzustellen, welche reproduzierbare gleichbleibende Eigenschaften aufweisen.
Auch besteht bei der in 1 dargestellten bekannten Anordnung das Problem, dass sich aus dem Wall 4 Epoxidpartikel lösen und in den Funktionsbereich 22 gelangen können. Des Weiteren können aus dem Wall 4 gasförmige Stoffe ausgasen. Sowohl die ausgegasten Stoffe als auch die gelösten Partikel können die Funktionalität der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 beeinträchtigen.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung 1, welche als BGA-Gehäuse 50 ausgestaltet ist, in einer schematischen Schnittdarstellung von der Seite.
Eine optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente 20, welche beispielsweise als ein charged coupled device (CCD)-oder CMOS- Kamerachip ausgestaltet ist, ist auf einem Basissubstrat 10 des BGA-Gehäuses 50 angeordnet und beispielsweise mit diesem Verklebt. Das Basissubstrat 10 umfasst eine Vielzahl von elektrischen Durchkontaktierungen 52, welche eine elektrische Verbindung von einer Vorderseite durch das Basissubstrat 10 hindurch zu einer Rückseite bereitstellen. In der Ansicht der 2 sind der Übersicht halber nur zwei Durchkontaktierungen 50 dargestellt. Die Durchkontaktierungen 52 stehen auf der Rückseite jeweils mit einer Lotkugel 54 in Verbindung. Die Lotkugeln 54 sind dabei in einem Array angeordnet. Auf der Vorderseite sind die Durchkontaktierungen 52 über Bonddrähte 42 mit der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 elektrisch verbunden.
Für korrekte Funktion als CCD- oder CMOS- Kamerachip muss ein Funktionsbereich 22 der optoelektronischen bzw. elektro-optische Komponente 20 elektromagnetische Strahlung in Form von Licht empfangen können. Hierzu ist eine transparente Kappe 30 mit der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 so verbunden, dass diese den Funktionsbereichs 22 überdeckt, wodurch ein Hohlraum entsteht.
Die Kappe 30 ist aus zwei miteinander verbundenen Kappensubstraten 31, 32 zusammengesetzt. Dabei bildet ein erstes Kappensubstrat 31 Seitenwände der Kappe 30 aus und ein zweites Kappensubstrat 32 bildet eine Deckelwand der Kappe 30 aus. Die Kappe 30 ist so auf der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 angeordnet, dass die durch das zweite Kappensubstrat 32 gebildete Deckelwand in einem definierten Abstand zu dem Funktionsbereich 22 angeordnet ist und parallel zu der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 verläuft.
Zur Verbesserung der Lichttransmission ist das zweite Kappensubstrat 32 auf beiden Seiten mit einer Anti-Reflexionsbeschichtung 34 versehen. In anderen Ausführungsformen kann aber auch auf die Beschichtung verzichtet werden oder es könnte alternativ oder zusätzlich eine Beschichtung auf den Seitenwänden des ersten Kappensubstrats 31 angeordnet sein.
Die beiden Kappensubstrate 31, 32 sind in dem in 2 dargestellten Beispiel mittels eines Laserbondverfahrens gefügt. Dabei werden unter Verwendung eines Ultrakurzpulslasers eine oder mehrere Laserschweißlinien 36 im Bereich der Grenzfläche der beiden Kappensubstrate 31, 32 ausgeführt. Im Bereich der Laserschweißlinien 36 wird das Material der beiden Kappensubstrate 31, 32 lokal aufgeschmolzen und miteinander vermischt, so dass eine innige und hermetisch dichte Verbindung zwischen den beiden Kappensubstrate 31, 32 erhalten wird.
Zur Fixierung der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 und zum Schutz der Bonddrähte 42 ist eine Vergussmasse 40 angeordnet, welche aus einem Epoxidharz bestehen kann. Die Vergussmasse 40 schließt dabei an der Oberseite üblicherweise bündig mit dem die Deckelwand bildenden zweiten Kappensubstrat 32 ab und umgibt die durch das erste Kappensubstrat 31 definierten Seitenwände.
Die Seitenwände der Kappe 30 werden in der erfindungsgemäßen Ausführungsform der 2 durch das erste Kappensubstrat 31 bereitgestellt. Dieses kann ausgehend von einem flachen Ausgangsmaterial durch Strukturierung erhalten werden, wobei ein erstes Kappensubstrat 31 mit präzise definierter Dicke, hoher Planparallelität der Stirnflächen und hoher Qualität der Seitenwände erhalten werden kann. In Kombination mit einem planparallelen zweiten Kappensubstrat 32 wird somit eine Kappe 30 erhalten, welche präzise definierte geometrische Dimensionen mit geringen Toleranzen aufweist. Wird eine Stirnfläche des ersten Kappensubstrats 31 direkt und ohne weitere Schichten wie Klebstoffe und dergleichen an die elektro-optische Komponente angrenzend angeordnet, ergeben sich für den Abstand der Deckelfläche bzw. dem zweiten Kappensubstrat 32 zum Funktionsbereich 22 und für einen Winkel zwischen dem Funktionsbereich 22 und dem zweiten Kappensubstrat 32 ebenfalls sehr geringe Toleranzen, so dass konstante und gleichbleibende optische Eigenschaften gewährleistet werden.
Des Weiteren ist die Kappe 30 bevorzugt frei von Klebstoffen und Kunststoffen, so dass keine Stoffe aus der Kappe 30 ausgasen können. Auch können sich von den Kappensubstraten 31, 32 keine Partikel lösen. Eine mögliche Funktionsbeeinträchtigung der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 durch lose Partikel oder ausgegaste Stoffe wird somit vermieden.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Variante einer als chip-on-board (COB) - Anordnung 60 ausgestalteten Anordnung 1.
Ähnlich wie mit Bezug zur 2 beschriebenen als BGA-Gehäuse 50 ausgestalteten Anordnung 1 ist eine optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente 20 auf der Oberseite eines Basissubstrats 10 angeordnet. Das Basissubstrat 10 ist jedoch abweichend von der Ausführungsform der 2 als eine Leiterplatte ausgebildet, auf deren Oberseite mehrere Leiterbahnen 62 angeordnet sind. Entsprechend ist die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente 20 direkt auf der Leiterplatte angeordnet, was als chip-on-board Anordnung 60 oder als Naktchipanordnung bezeichnet wird. Die optoelektronische bzw. elektrooptische Komponente 20 ist in der in 3 gezeigten Variante über Bonddrähte 42 mit den Leiterbahnen 62 elektrisch verbunden. Alternativ dazu könnte die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente 20 beispielsweise auch mit den Leiterbahnen 62 verlötet werden.
Die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente 20 ist beispielsweise als CCD- oder CMOS- Kamerachip ausgeführt. Dazu muss ein Funktionsbereich 22 der elektro-optische Komponente 20 elektromagnetische Strahlung in Form von Licht empfangen können. Hierzu ist wie mit Bezug zur 2 beschrieben eine transparente Kappe 30 mit der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 so verbunden, dass diese den Funktionsbereichs 22 überdeckt, wodurch ein Hohlraum entsteht.
Abweichend von der mit Bezug zur 2 beschriebenen Ausführungsform der Kappe 30 weist die Kappe 30 der 3 zur Verbesserung der Lichttransmission nur auf einer nach außen weisenden Seite des zweiten Kappensubstrats 32 eine Anti-Reflexionsbeschichtung 34 auf. In anderen Ausführungsformen kann aber auch auf die Beschichtung verzichtet werden, es können beide Seiten beschichtet werden oder es könnte alternativ oder zusätzlich eine Beschichtung auf den Seitenwänden des ersten Kappensubstrats 31 angeordnet sein.
Die beiden Kappensubstrate 31, 32 sind wie mit Bezug zu 2 beschrieben mittels eines Laserbondverfahrens gefügt. Mit der gebildeten Kappe 30 kann der Abstand der Deckelfläche bzw. dem zweiten Kappensubstrat 32 zum Funktionsbereich 22 und ein Winkel zwischen dem Funktionsbereich 22 und dem zweiten Kappensubstrat 32 präzise und mit geringen Toleranzen eingestellt werden, so dass konstante und gleichbleibende optische Eigenschaften gewährleistet werden. Des Weiteren ist die Kappe 30 bevorzugt frei von Klebstoffen und Kunststoffen, so dass keine Stoffe aus der Kappe 30 ausgasen können. Auch können sich von den Kappensubstraten 31, 32 keine Partikel lösen. Eine mögliche Funktionsbeeinträchtigung der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente 20 durch lose Partikel oder ausgegaste Stoffe wird somit vermieden.
4 eine schematische Ansicht einer zweiten Variante einer als COB-Anordnung 60 ausgestaltetem elektro-optischen Anordnung 1. Bei der elektro-optischen Anordnung der 4 ist die Kappe 30 abweichend von der mit Bezug zu 3 beschriebenen Variante mit dem Basissubstrat 10 gefügt und überdeckt die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente 20 sowie die Bonddrähte 42 vollständig.
Eine Anordnung, bei der die Kappe 30 die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente 20 sowie die Bonddrähte 42 überdeckt, kann selbstverständlich auch bei als BGA-Gehäuse 50 ausgestalteten elektro-optischen Anordnungen 1 eingesetzt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: elektro-optische Anordnung
4: Epoxid-Wall
6: Fenster
10: Basissubstrat
20: elektro-optische Komponente
22: Funktionsbereich
30: Kappe
31: erstes Kappensubstrat
32: zweites Kappensubstrat
34: Anti-Reflexionsbeschichtung
36: Laserschweißlinie
40: Vergussmasse
42: Bonddraht
50: BGA-Gehäuse
52: Durchkontaktierung
54: Lotkugel
60: COB-Anordnung
62: Leiterbahn

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2023059634 A1 [0005]
DE 102018100299 A1 [0031]

Claims

Anordnung (1) umfassend ein Basissubstrat (10), eine mit dem Basissubstrat (10) verbundene optoelektronische oder elektro-optische Komponente (20) und eine transparente Kappe (30), wobei die Kappe (30) ein erstes Kappensubstrat (31) umfasst, welches Seitenwände der Kappe (30) bildet, und ein zweites Kappensubstrat (32) umfasst, welches einen Deckel der Kappe (30) bildet, wobei das Basissubstrat (10) mindestens eine Leiterbahn (62) und/oder eine von einer Vorderseite zu einer Rückseite führende Durchkontaktierung (52) umfasst, welche mit der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente (20) elektrisch leitend verbunden ist, und wobei die Anordnung als ein Ball-Grid-Array-Gehäuse (50) ausgebildet ist und/oder die elektrooptische bzw. elektro-optische Komponente in Chip-On-Board-Anordnung (60) auf dem Basissubstrat (10) angeordnet ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (30) frei von Klebstoffen und Kunststoffen ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kappensubstrat (31) und das zweite Kappensubstrat (32) der Kappe (30) verbunden sind durch Laserbonden, wobei im Bereich einer Laserschweißline (36) Material des ersten Kappensubstrats (31) und des zweiten Kappensubstrats (32) miteinander vermischt sind, oder anodisches Bonden, oder Ansprengen.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Wärmeausdehnungskoeffizient des ersten Kappensubstrats (31) an einen zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten des zweiten Kappensubstrats (32) angepasst ist, wobei bevorzugt eine Differenz zwischen dem ersten und zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten kleiner ist als 5 × 10^-6 1/K, besonders bevorzugt kleiner ist als 3 × 10^-6 1/K und am meisten bevorzugt kleiner ist als 1 × 10^-6 1/K.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (30) an die optoelektronische bzw. elektro-optische Komponente (20) angrenzend angeordnet und mit dieser gefügt ist, wobei ein erster Wärmeausdehnungskoeffizient des ersten Kappensubstrats (31) an einen dritten Wärmeausdehnungskoeffizienten der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente (20) angepasst ist, wobei bevorzugt eine Differenz zwischen dem ersten und dritten Wärmeausdehnungskoeffizienten kleiner ist als 5 × 10^-6 1/K, besonders bevorzugt kleiner ist als 3 × 10^-6 1/K und am meisten bevorzugt kleiner ist als 1 × 10^-6 1/K.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (30) an das Basissubstrat (10) angrenzend angeordnet und mit diesem gefügt ist, wobei ein erster Wärmeausdehnungskoeffizient des ersten Kappensubstrats (31) an einen vierten Wärmeausdehnungskoeffizienten des Basissubstrats (10) angepasst ist, wobei bevorzugt eine Differenz zwischen dem ersten und vierten Wärmeausdehnungskoeffizienten kleiner ist als 5 × 10^-6 1/K, besonders bevorzugt kleiner ist als 3 × 10^-6 1/K und am meisten bevorzugt kleiner ist als 1 × 10^-6 1/K.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Seitenwände des ersten Kappensubstrats (31), welche die Seitenwände der Kappe (30) bilden, unter Verwendung eines Ultrakurzpulslaserverfahrens erhalten sind.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Seitenwände des ersten Kappensubstrats (31), welche die Seitenwände der Kappe (30) bilden, unter Verwendung eines kombinierten Laser- und Ätzverfahrens erhalten sind, wobei mit einem Ultrakurzpulslaser Filamente in das erste Kappensubstrat (31) eingebracht sind, welche durch Ätzen zu durchgehenden Seitenwänden verbunden sind.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel zwischen dem Deckel und der Seitenwand der Kappe (30) im Bereich von 90° +/- 0,5° liegt, und/oder dass eine Abweichung von der parallelen Ausrichtung zwischen dem zweiten Kappensubstrat (32) und dem Basissubstrat (10) oder der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente (20) weniger als 1° beträgt, und/oder dass ein vorgegebener Abstand zwischen dem zweiten Kappensubstrat (32) und dem Basissubstrat (10) oder der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente (20) von einem vorgegebenen Abstand um weniger als 300 µm abweicht.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des ersten Kappensubstrats (31) und/oder zweiten Kappensubstrats (32) ausgewählt ist aus einem Glas, insbesondere einem Borosilikatglas oder einem Alumo-Borosilikatglas, einem Alkalisilikatglas einer Glaskeramik, Silizium, Saphir oder einer Optokeramik.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kappensubstrat (31) der Kappe (30) mit dem Basissubstrat (10) oder der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente (20) mittels Laserbonden, oder anodisches Bonden Verlöten, oder einer Vergussmasse zwischen einer Seitenwand des ersten Kappensubstrats (31) und dem Basissubstrat (10) und/oder der optoelektronischen bzw. elektro-optischen Komponente (20) gefügt ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die optoelektronische bzw. elektro-optischen Komponente (20) ausgewählt ist aus einer Laserdiode, einer lichtemittierenden Diode, einer Photodiode, einem CCD- Array, einem CMOS-Sensor, einer optischen Abbildungsvorrichtung, einem Mikrospiegel-Array oder Kombinationen mehrerer dieser Komponenten.