DE69205922T2

DE69205922T2 - Hochvakuumdichtes Substratgehäuse.

Info

Publication number: DE69205922T2
Application number: DE69205922T
Authority: DE
Inventors: James E Jaskie; Robert C Kane; John Summers; David A Wiemann
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1992-08-10
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2012-08-11
Also published as: EP0529392A1; DE69205922D1; JP2507259B2; EP0529392B1; JPH05308105A; US5247133A

Description

Sachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein von hochvakuumdichte Gehäuse und insbesondere auf Verfahren und Strukturen, die hochvakuumdichte Gehäuse schaffen.
Solche Gehäuse sind z.B. aus der GB-A-2010159 bekannt.

Hintergrund der Erfindung

Das Erfordernis, eine Vakuumumgebung zum Betrieb elektronischer Komponenten und Vorrichtungen zu schaffen, ist ausreichend im Stand der Technik dokumentiert. Zum Beispiel arbeiten Vakuumröhrenvorrichtungen notwendigerweise in einer Vakuumumgebung, die durch Einsetzen eines evakuierten und gedichteten Glasgehäuses realisiert wird, in dem die aktive Vorrichtung angeordnet ist.
Eine derzeitge Forschungsaktivität ist auf Verfahren fokussiert, um eine Vakuumvorrichtungstechnologie umzusetzen, die Mikroelektronikstrukturen einsetzt. Diese Strukturen sind in vielen Fällen aus Arrays bzw. Feldanordnungen einzelner Vorrichtungen zusammengesetzt, die auf einem geeigneten Trägersubstrat angeordnet sind. Eine bestimmte Anwendung von einer Mikroelektronik-Vakuumvorrichtungsstruktur ist eine flache Bildanzeige.
Eine Anzahl unerwünschter Merkmale einer derzeitigen Technologie gestaltet die Umsetzung flacher Anzeigen, die Mikroelektronik-Vakuumvorrichtungen einsetzen, schwierig zu realisieren. Verfahren nach dem Stand der Technik, um eine Dichtung um die eingekapselte Struktur, bei der es sich um eine Anzeigeflächenplatte handeln kann, zu dem Substrat herum zu bewirken, auf dem die Mikroelektronik-Vakuumvorrichtungen angeordnet sind, sind allgemein ein Prozeß, der hohe Temperaturen erfordert. Nährend des Abkühlens werden unzulässig große Massenbeanspruchungen in der Struktur erzeugt, die ein Fehlverhalten während des Vorrichtungsbetriebs induzieren.
Weiterhin führen Verfahren nach dem Stand der Technik für eine Bildung eines evakuierten Bereichs für einen Vorrichtungsbetrieb zu einer signifikanten Deformation des Substrats als Folge des großen, differentiellen Drucks zwischen dem evakuierten Bereich und der externen Umgebung. Ein Verfahren nach dem Stand der Technik, das eingesetzt wird, um die unzulässige Deformation des Substrats zu überwinden, wird von Brodie (US-A-4,923,421) beschrieben, wobei ein Verfahren zum Bilden von Polyimid-Abstandshaltern in einer Feldemissionsplattenanzeige beschrieben wird. Diese Technik nach dem Stand der Technik erfordert das Einsetzen einer Feldanordnung von Abstandshaltern als Teil der Gesamtstruktur, was eine unzulässige Komplexität bei der Vorrichtungsherstellung einführt.
Weiterhin erfordern Verfahren nach dem Stand der Technik, einschließlich derjenigen, die vorstehend beschrieben sind, und anderer, daß die Anzeigevorrichtungsaufbauten insbesondere und Mikroelektronik-Vakuumvorrichtungsaufbauten allgemein innerhalb einer evakuierten Umgebung zusammengebaut werden.
In Anwendungen nach dem Stand der Technik schließen die Vakuumerfordernisse, die der Vorrichtungsstruktur auferlegt werden, die Möglichkeit aus, daß viele bekannte Dichtungsmaterialien verwendet werden können, da diese Dichtungsmateriallen dahingehend bekannt sind, daß sie ausgasen, wenn sie in einer Vakuumumgbung in der Größenordnung von 1 x 10&supmin;&sup5; Torr oder geringer angeordnet werden.
Demgemäß besteht ein Bedarf für ein Vakuumgehäuse eines solchen Aufbaus, daß mindestens einige der Nachteile bei den Verfahren nach dem Stand der Technik beim Bilden solcher Gehäuse überwunden werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Dieses Erfordernis und andere werden im wesentlichen durch Vorsehung eines hochvakuumdichten Substratgehäuses erfüllt, das ein Substrat enthält. Das Hochvakuum-Substratgehäuse weist ein erstes Einkapselungsteil, das einen Hohlraum mit einer im wesentlichen umfangsmäßig passenden Oberfläche festlegt, die sich dort herum erstreckt, und ein zweites Einkapselungsteil, das einen Hohlraum mit einer im wesentlichen umfangsmäßig passenden Oberfläche festlegt, die sich dort herum erstreckt, der proximal hinsichtlich der passenden Oberfläche des ersten Einkapselungsteils angeordnet ist, um so einen eingekapselten Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Einkapselungsteil festzulegen, auf. Eine Aufnahmeeinrichtung, innerhalb entweder des ersten oder des zweiten Einkapselungsteils, nimmt das Substrat auf und hält dieses fest. Ein Dichtmittel, das zwischen den passenden Oberflächen des ersten und des zweiten Einkapselungsteils angeordnet ist, bewirkt eine Vakuumdichtung. Ein kommunizierender Kanal bildet einen Evakuierungskanal zwischen den Hohlräumen des ersten und des zweiten Einkapselungsteils des eingekapselten Bereichs, so daß dann, wenn der eingekapselte Bereich evakuiert wird, er im wesentlichen auf demselben Vakuumniveau durchweg sein wird, wodurch eine im wesentlichen durch einen differentiellen Druck induzierte Deformation des Substrats eliminiert wird. Alternativ ist das Substrat mit einer Öffnung dort hindurch ausgebildet, um den Druck über den eingekapselten Bereich auszugleichen. Das evakuierte Substratgehäuse schafft weiterhin eine externe, evakuierende Zugangsöffnung für einen Zusammenbau ohne eine evakuierte Umgebung.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1A zeigt eine vergrößerte, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1B zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsdarstellung des evakuierten Substratgehäuses der Fig. 1A.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsdarstellung einer Teilansicht des evakuierten Substratgehäuses der Fig. 1B.
Fig. 3 zeigt diese Teilseitenaufriß-Querschnittsdarstellung des Geräts zum Evakuieren eines evakuierten Subsratgehäuses gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4A zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4B zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5A - C stellen verschiedene Ansichten und Teilansichten einer anderen Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 6A zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6B zeigt eine Teildraufsicht des evakuierten Substratgehäuses, das in Fig. 6A dargestellt ist.
Fig. 7A, 7B und 7C zeigen Seitenaufriß-Querschnittsdarstellungen noch weiterer Ausführungsformen eines evakuierten Substratgehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung.

Detallierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Wie nun die Fig. 1A zeigt, ist dort eine vergrößerte Ansicht in einer Perspektive einer Struktur 100 dargestellt, die eine erste Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist. Ein Substrat 101, das eine erste und eine zweite Hauptoberfläche besitzt, auf denen eine Feldanordnung mikroelektronischer Vorrichtungen (nicht dargestellt), wie sie herkömmlich im Stand der Technik bekannt sind, angeordnet werden können, umfaßt eine Öffnung 102, die sich durch die Dicke des Substrats 101 von Hauptoberfläche zu Hauptoberfläche erstreckt. Eine ringförmig geformte Seitenwand 103, die eine erste und eine zweite, im wesentlichen parallele Oberfläche besitzt, ist in dem Bereich zwischen dem Substrat 101 und einer Einkapselungsplatte 104 angeordnet. Die Seitenwand 103 und die Einkapselungsplatte 104 wirken zusammen, um ein erstes, im wesentlichen kappenförmiges Einkapselungsteil zu bilden. Ein zweites, im wesentlichen kappenförmiges Einkapselungsteil 105 umfaßt eine Öffnung 106, die sich durch die Dicke davon von Oberfläche zu Oberfläche erstreckt. Das Einkapselungsteil 105 umfaßt weiterhin eine integral gebildete Seitenwand, die sich um den Umfang davon erstreckt.
Fig. 1B zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsansicht der Struktur 100, wobei die Komponententeile proximal zueinander positioniert und nur durch ein Dichtmittel (nicht dargestellt) getrennt sind, das nachfolgend beschrieben und dargestellt wird, in einer Art und Weise, die eingekapselte Bereiche 107 und 108 an jeder Seite des Substrats 101 jeweils bildet. Der eingekapselte Bereich 108 ist durch eine Platte 104, eine Seitenwand 103 und die obere (in Fig. 1B) Oberfläche des Substrats 101 festgelegt. Der elngekapselte Bereich 107 ist durch eine untere Oberfläche (in Fig. 1B) des Substrats 101 und ein Einkapselungsteil 105 festgelegt. Mit Öffnungen 102 und 106, die so angeordnet sind, wie dies in Fig. 1B dargestellt ist, und mit dem verbundenen Dichtmittel (nicht dargestellt) an der Zwischenfläche zwischen jedem der Komponententeile der Struktur 100 angeordnet wird eine eingekapselte Struktur gebildet, die durch Herauspumpen von gasförmigen Bestandteilen aus dem Gehäuse so gebildet ist. Der eingekapselte Bereich 108 ist im wesentlichen durch Herauspumpen von gasförmigen Bestandteilen durch die Öffnung 102 in dem eingekapselten Bereich 107 evakuiert. Der eingekapseite Bereich 107 ist im wesentlichen durch Herauspumpen von gasförmigen Bestandteilen durch die Öffnung 106 evakuiert. Die Öffnung 102 zusätzlich liefert eine Einrichtung, durch die der eingekapselte Bereich 107 evakuiert wird, sie liefert auch eine Einrichtung, durch die gleiche Vakuumpegel an beiden Seiten des Substrats 101 realisiert sind. Aufgrund keines solchen differentiellen Drucks wird induzierten Substratdeformationen entgegengetreten.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Teilseitenaufriß-Querschnittsdarstellung der Struktur 100, die ein Dichtmittel 210 darstellt, das an der Zwischenfläche jeder der Komponententeile der Struktur 100 angeordnet ist. Um eine Struktur zu bilden, die mit Erfolg evakuiert werden kann, wird das Dichtmittel 210 zwischen den naheliegenden bzw. proximalen Oberflächen jedes des eingekapselten Teils 105 und des Substrats 101, des Substrats 101 und der Seitenwand 103 und der Seitenwand 103 und der Platte 104 zwischengefügt, um eine Vakuumdichtung an jeder Zwischenfläche zu bilden. in dem Fall der vorliegenden Offenbarung ist das Dichtmittel 210 ein bei Niedertemperatur (Raumtemperatur) härtbares Hochvakuum- (Druck geringer als 1 x 10&supmin;&sup7; Torr; 1 Torr ist gleich 1,333 10² N/m²), kompatibles Epoxydharzdichtmaterial. Die Verwendung eines solchen Materials eliminiert die Bedeutung eingebauter, verbleibender Streßbeanspruchungen aufgrund der erhöhten Temperaturdichttechniken, die nach dem Stand der Technik eingesetzt werden, um Hochvakuumdichtungen zu realisieren.
Fig. 3 stellt eine vergrößerte Seitenaufrißansicht eines Bereichs der Struktur 100, einschließlich eines Evakuierungsrohrs 310, dar, das betriebsmäßig mit einer Öffnung 106 in dem eingekapselten Teil 105 derart verbunden ist, daß eine extern vorgesehene Vakuumpumpe (nicht dargestellt) irgendeines herkömmlichen Typs, der nach dem Stand der Technik eingesetzt wird, verwendet werden kann, um die eingekapselten Bereiche 107, 108 der Struktur 100 zu evakuieren. Auf die Evakuierung der Struktur folgend kann das Evakuierungsrohr 310 durch irgendeines der bekanntnen Verfahren gedichtet werden, wie beispielsweise durch Zusammenquetschen des Rohrs so, daß es geschlossen ist, um so die Evakuierung dauerhaft zu gestalten. Alternativ kann das Evakuierungsrohr 310 an der extern vorgesehenen Vakuumpumpe befestigt verbleiben, um eine kontinuierliche Evakuierung der eingeskapselten Bereiche 107, 108 zu schaffen.
Fig. 4A zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses 400, wobei Referenzzeichen entsprechend den strukturellen Merkmalen, die zuvor in den Figuren 1A & 1B dargestellt sind, hier beginnend mit der "4" bezeichnet sind. Das Gehäuse 400 unterscheidet sich von der Struktur 100 dahingehend, daß ein Einkapselungsteil 405 mit einer radial nach innen gerichteten Leiste 412 ausgebildet ist, an der ein Substrat 401 angeordnet ist. Weiterhin besitzt das Einkapselungsteil 405 eine sich umfangsmäßig erstreckende Trageoberfläche, die dazu geeignet ist, zu einer der Oberflächen der Seitenwand 403 zu passen. Mit dem Einkapselungsteil 405, das so gebildet ist, ist das gesamte Substrat 401 innerhalb der Einkapselungsstruktur, einschließlich des Einkapselungsteils 405, der Seitenwand 403 und der Platte 404, angeordnet. Wie bei der Struktur 100 werden die eingekapselten Bereiche 407, 408 auf denselben Druckpegel aufgrund des Einschlusses der Öffnung 402 evakuiert, was einen Netto-Null-Differentialdruck zwischen dem eingekapselten Bereich 407 und dem eingekapselten Bereich 408 liefert. In Fig. 4B ist nun eine Seitenaufriß-Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses 400' dargestellt. Das Gehäuse 400' ist ähnlich dem Gehäuse 400, das zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 4A beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß die Seitenwand 403 und die Platte 404 hier als eine integrale Komponente, und zwar als ein Einkapselungsteil 410, dargestellt sind. Mit dem Einkapselungsteil 410, das so gebildet ist, wird das Erfordernis einer diskreten Seitenwand vermieden, wie dies bei einer der Zwischenfläche der Fall ist, was eine darauffolgende Dichtung erfordert. Das Einkapselungsteil 410 besitzt eine sich umfangsmäßig erstreckende Oberfläche, die zu der sich umfangsmäßig erstreckenden Oberfläche des Einkapselungsteils 405 paßt, um einen eingekapselten Bereich an jeder Seite des Substrats 401 zu bilden.
Fig. 5A zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses 500, wobei Bezugszeichen entsprechend den Merkmalen ähnlich denjenigen, die in Fig. 4B dargestellt sind, beginnend mit der Ziffer "5" bezeichnet sind. in dem Gehäuse 500 ist die Öffnung, die in dem Substrat der vorherigen Ausführungsform angeordnet ist, nicht von Wichtigkeit und kann, falls dies erforderlich ist, bei der Realisierung der Vorrichtung ausgeschlossen werden. Ein Bereich 514, der einen Teil der Struktur darstellt, die nachfolgend beschrieben wird, umfaßt eine iffnung, durch die ein eingekapselter Bereich 508 zur Evakuierung abgepumpt wird.
Wie nun die Fig. 5B zeigt, die eine Draufsicht einer Einkapselungsplatte 505 zeigt, umfaßt ein Bereich 514 entsprechend dem Teil der Struktur, der mit einem Kasten aus unterbrochenen Linien in Fig. 5A skizziert ist, einen Kommunikationskanal 520. Der Kanal 520 ist in dem Einkapselungsteil 505 als eine Nut in einem Sims 512 gebildet, auf dem das Substrat 501 angeordnet ist.
Fig. 5C zeigt eine Ansicht des Einkapselungsteils 505 aus Sicht des Pfeils in Fig. 5B, die so darstellt, daß der Kanal 520, der in dem Sims 512 gebildet ist, von einer finiten Ausdehnung ist und sich unterhalb des Sims 512 erstreckt, an dem das Substrat 501, wie in Fig. 5A dargestellt ist, angeordnet ist. Es wird verständlich werden, daß viele andere oder zusätzliche Kommunikationskanäle so gebildet werden können, daß sie sich um die Peripherie des Substrats so erstrecken, daß die Hohlräume an jeder Seite des Substrats 501 in Kommunikation stehen und der Druck über den gesamten, eingekapselten Flächenbereich ausgeglichen wird.
Mit dem Vakuum-Substratgehäuse 500, das wie vorstehend beschrieben gebildet ist, wird das Erfordernis, eine Evakuierungsöffnung in dem Substrat 501 vorzusehen, durch Vorsehung eines Kanals 520 in dem Einkapselungsteil 505 vermieden. Mit dem Substrat 501, das so angeorndet ist, wie dies in Fig. 5A dargestellt ist, und mit der Kerbe oder dem Kanal, der so gebildet ist, wie dies in den Figuren 5B - 5C dargestellt ist, werden die eingekapselten Bereiche 507 und 508 denselben Vakuumpegel annnehmen, um so keinen Netto-Differentialdruck dazwischen zu schaffen. Hierdurch werden keine durch einen Differentialdruck induzierte Substratdeformationen auf das Substrat aufgebracht.
Fig. 6A zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses 600, das ein erstes, kappenförmiges Einkapselungsteil 610, ein zweites, kappenförmiges Einkapselungsteil 630 und ein Substrat 601 umfaßt. Fig. 6A stellt weiterhin dar, daß das Einkapselungsteil 630 einen radial nach innen gerichteten Sims 612 umfaßt, an dem das Substrat 601 angeordnet ist. Einkapselungsteile 630 und 610 sind mit zueinander passenden Oberflächen aufgebaut und legen einen zentralen Hohlraum fest, wenn die passenden Oberflächen in einem aufeinanderstoßenden Eingriff plaziert werden, wie dies in Fig. 6A dargestellt ist. Ein Bereich 632, der durch einen Kasten mit unterbrochenen Linien umgeben skizziert ist, umfaßt elektrisch leitende Pfade 634, die auf der passenden Oberfläche eines Einkapselungsteils 630 angeordnet sind. Elektrisch leitende Zwischenverbindungen 636 werden dazu eingesetzt, elektrisch leitende Pfade 634 mit leitenden Knoten, die auf dem Substrat 601 angeordnet sind, zwischenzuverbinden.
Fig. 6B zeigt eine Teildraufsicht eines Einkapselungsteils 630, die weiterhin im Detail den Bereich 632 angibt. Leitende Pfade 634 sind so dargestellt, daß sie auf der passenden Oberfläche des Einkapselungsteils 630 angeordnet sind, das proximal hinsichtlich einer Oberfläche des oberen Einkapselungsteils 610 angeordnet ist, wobei die proximal angeordneten Oberflächen eine Zwischenfläche festlegen, an der ein Dichtmittel zwischengefügt werden kann, um eine Vakuumdichtung zu bewirken. Leitende Pfade 634 sind so gebildet, daß sie die Erstreckung der Vakuumdichtung so kreuzen, um eine Einrichtung zu schaffen, um betriebsmäßig die aktiven Vorrichtungen, die auf dem Substrat 601 angeordnet werden können, zu einem extern vorgesehenen Schaltkreis zu verbinden.
Es ist dargestellt, daß die Strukturen, die sowohl zuvor als auch nachfolgend in dieser Ausführung dargestellt sind, das Verfahren der Figuren 6A - B verwenden können, um die Vorrichtungen, die auf dem Substrat angeordnet sein können, mit einem extern vorgesehenen Schaltkreis zu verbinden.
Fig. 7A zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäusese gemäß der vorliegenden Erfindung, einschließlich eines ersten, kappenförmigen Einkapselungsteils 740, das eine passende Oberfläche 738, ein Substrat 701 und ein zweites, kappenförmiges Einkapselungsteil 710 besitzt. Leitende Pfade 734, ähnlich zu denjenigen, die zuvor unter Bezugnahme auf die Figuren 6A & 6B beschrieben sind, sind auf der Oberfläche 738 vorgesehen und erstrecken sich davon innerhalb des eingekapselten Bereichs durch die Vakuumdichtung zu einem Bereich außenseitig des Gehäuses. in der vorliegenden Ausführungsform ist das Substrat 701 so dargestellt, daß es auf einem Teil der Oberfläche 738 angeordnet ist, auf der leitende Pfade 734 angeordnet sind, und wobei die Oberfläche 738 in der Nähe zu einer passenden Oberfläche des Einkapselungsteils 710 angeordnet ist, um eine Zwischenfläche zu bilden, an der ein Dichtmittel, das zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben ist, angeordnet ist. Elektrisch leitende Zwischenverbindungen 736 sind vorgesehen, um betriebsmäßig leitende Pfade 734 mit leitenden Knoten zu verbinden, die auf dem Substrat 701 angeordnet sind. Die Struktur der Fig. 7A, die so gebildet ist, wird in einer evakuierten Umgebung zusammengebaut, um so gleiche Vakuumpegel auf beiden Seiten des Substrats 701 zu schaffen und um auch eine betriebsmäßige Verbindung, wie dies erwünscht ist, mit einem extern vorgesehenen Schaltkreis zu schaffen.
Fig. 7B zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines evakuiertren Substratgehäuses ähnlich derjenigen, die zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 7A beschrieben ist, und das weiterhin eine Öffnung 702 und eine Öffnung 706 umfaßt, die beide zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 1A & 1B beschrieben sind. Die Struktur der Fig. 7B, die so gebildet ist, wird ohne eine evakuierte Umgebung zusammengebaut und wird darauffolgend durch eine extern vorgesehene Vakuumpumpe evakuiert, um so gleiche Vakuumpegel auf beiden Seiten des Substrats 701 zu bilden und um auch eine betriebsmäßige Verbindung, wie dies zuvor beschrieben ist, mit einem extern vorgesehenen Schaltkreis zu schaffen.
Fig. 7C zeigt eine Seitenaufriß-Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines evakuierten Substratgehäuses ähnlich demjenigen, das zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 7A beschrieben ist, und eine Öffnung 706 umfaßt, wie dies zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 1A & 1B beschrieben ist, und das weiterhin eine Nut umfaßt, wie dies zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 5A & 5B beschrieben ist. Die Struktur der Fig. 7C, die so gebildet ist, kann ohne eine evakuierte Umgebung zusammengebaut und darauffolgend durch eine extern vorgesehene Vakuumpumpe evakuiert werden, um so gleiche Vakuumpegel auf beiden Seiten des Substrats 701 zu schaffen und um auch eine betriebsmäßige Verbindung, wie dies erwünscht ist, mit einem extern vorgesehenen Schaltkreis zu schaffen.
Es sollte verstanden werden, daß in den Ausführungsformen, die offenbart sind, eine der Einkapselungsplatten oder eines der -teile aus einem im wesentlichen optisch transparenten Material, wie beispielweise Quarz, ge bildet sein kann, wobei in einem solchen Fall die Platte oder das Teil zur Anwendung als Anzeigeflächenplatte geeignet sein wird.
Es ist weiterhin beabsichtigt, daß alternative Ausführungsformen, die einige der Merkmale irgendeiner der Ausführungsformen, die detailliert hier angegeben sind, realisiert werden können, und daß dort, wo es geeignet ist, jedes der Merkmale, das in irgendeiner Ausführungform, die hier offenbart ist, detailliert angegeben ist, dahingehend beabsichtigt ist, daß es bei irgendeiner anderen Ausführungsform anwendbar ist. Weiterhin sollte, während die offenbarten Ausführungsformen mit einem kreisförmigen Querschnitt dargestellt sind, verständlich werden, daß tatsächlich irgendein anderer erwünschter Querschnitt realisiert werden könnte, und Ausdrücke, wie beispielsweise radial und umfangsmäßig, nicht dahingehend zu verstehen sind, die Struktur auf kreisförmig einzuschränken. Zusätzlich sollte ersichtlich werden, daß der Kanal, durch den ein Druckausgleich zwischen den zwei Hohlräumen eingerichtet wird, eine Nut sein kann, die an der Peripherie des Substrats 101 angeordnet ist, die die Nut in dem Sims insbesondere der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 5A - 5C ersetzt.

Claims

1. Hochvakuumdichtes Substratgehäuse, gekennzeichnet durch:

ein Substrat (101; 601);

ein erstes Einkapselungsteil (103, 104; 410; 510; 610), das einen Hohlraum (108) mit einer im wesentlichen umfangsmäßig passenden Oberfläche, die sich dort herum erstreckt, festlegt;

eine zweites Einkapselungsteil (105; 405; 505; 630), das einen Hohlraum (107) mit einer im wesentlichen umfangsmäßig passenden Oberfläche, die sich dort herum erstreckt, festlegt und proximal zu der passenden Oberfläche des ersten Einkapselungsteils (103, 104; 410; 510; 610) angeordnet ist, um so einen eingekapselten Bereich (107, 108) zwischen dem ersten und dem zweiten Einkapselungsteil festzulegen;

eine Aufnahmeeinrichtung (105, 405, 505) innerhalb einem des ersten und des zweiten Einkapselungsteils zum Aufnehmen und Befestigen des Substrats; und

ein Dichtmittel (210), das zwischen den passenden Oberflächen des ersten und des zweiten Einkapselungsteils (103, 104, 105) angeordnet ist, um eine Vakuumdichtung zu bewirken,

einen Kommunikationskanal zum Bilden eines Evakuierungskanals zwischen den Hohlräumen (107, 108) des ersten und des zweiten Einkapselungsteils des eingekapselten Bereichs derart, daß dann, wenn der eingekapselte Bereich evakuiert wird, er insgesamt im wesentlichen auf denselben Vakuumpegeln bleiben wird, um dadurch im wesentlichen eine durch einen differentiellen Druck induzierte Deformation des Substrats zu eliminieren.

2. Substratgehäuse nach Anspruch 1, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß sich der Komunikationskanal (102) durch das Substrat (101) erstreckt.

3. Substratgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß die Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen des Substrats eine Sims (412; 512) umfaßt, der innerhalb des Hohlraums des zweiten Einkapselungsteils (405, 505) gebildet ist, wobei das Substrat darauf getragen wird, und wobei der Sims weiterhin den Kommunikationskanal (520) festlegt.

4. Substratgehäuse nach Anspruch 3, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kommunikationskanal eine Nut (520) ist, die in dem Sims (512) gebildet ist.

5. Substratgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß das Dichtmittel (210) ein Epoxydharzmaterial umfaßt, das eine Vakkumdichtung bei Vakuumdrücken geringer als 1 x 10&supmin;&sup7; Torr (1 Torr = 1,333 10² Nm) bildet.

6. Substratgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß das Dichtmittel (210) im wesentlichen bei Raumtemperatur ausgehärtet wird.

7. Substratgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß das zweite Einkapselungsteil (105) weiterhin so gebildet ist, um eine Öffnung (106) dort hindurch festzulegen, und weiterhin ein Evakuierungsrohr (310) umfaßt, das betriebsmäßig mit der Öffnung (106) in dem zweiten Einkapselungsteil (105) verbunden ist.

8. Substratgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin durch einen ersten, elektrisch leitenden Pfad (634) gekennzeichnet ist, der auf der umfangsmäßigen Oberfläche eines des ersten und des zweiten Einkapselungsteils (610, 630) angeordnet ist und sich davon innerhalb des eingekapselten Bereichs zu einem Bereich extern davon erstreckt, um dadurch die Vakuumdichtung zu kreuzen.

9. Substratgehäuse nach Anspruch 8, das weiterhin durch eine erste, elektrisch leitende Zwischenverbindung (636) gekennzeichnet ist, die betriebsmäßig zwischen dem elektrisch leitenden Pfad (634) und dem Substrat (601) verbunden ist.

10. Substratgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß das erste Einkapselungsteil eine Platte (104) und eine Seitenwand (103) umfaßt, die eine erste Oberfläche, die die im wesentlichen umfangsmäßig passende Oberfläche bildet, und eine zweite Oberfläche besitzt, die so gebildet ist, um zu der Platte (104) zu passen, wobei die Platte (104) proximal zu der zweiten Oberfläche der Seitenwand (103) positioniert ist und das Dichtmittel (210) weiterhin zwischen den Oberflächen der Platte und der Seitenwand angeordnet ist, um eine Vakuumdichtung zu bewirken, wenn der eingekapselte Bereich evakuiert wird.

11. Substratgehäuse nach Anspruch 10, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß die Platte (104) ein im wesentlichen optisch transparentes Material umfaßt, das eine Anzeigeflächenplatte bildet.