JP2022541499A - 強化ガラス製気密封止筐体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、気密封止筐体であって、該気密封止筐体は、該筐体の少なくとも一部を形成するベース基材およびカバー基材と、該筐体に囲まれた少なくとも１つの機能領域とを備えており、少なくともカバー基材は、好ましくはガラス状材料を含み、ベース基材とカバー基材とは、少なくとも１つのレーザ接合線で気密封止された状態で接合されており、レーザ接合線は、その結合面に対して垂直な高さＨＬを有し、少なくともカバー基材は、その表面に強化層、好ましくは化学強化層を、少なくともレーザ接合線と反対側の面に備えており、強化層は、好ましくはカバー基材に圧縮応力を与えている、気密封止筐体に関する。

Description

説明
発明の分野
本発明は、筐体用透明カバー層、透明な筐体、および複数の気密筐体を提供するための方法に関する。

発明の背景および概要
気密封止筐体は、繊細な電子機器や回路、あるいは例えばセンサーの保護に使用することができる。例えば医療用インプラントは、例えば心臓の領域や網膜において、あるいはバイオプロセッサに使用することができる。従来は、こうした目的でチタン製の筐体が作製および使用されてきた。

特に不利な環境条件では、センサーを筐体で保護することができる。こうした分野には、例えばＭＥＭＳ（微小電気機械システム）や気圧計なども含まれる。

本発明による筐体を使用するさらなる分野としては、スマートフォンのカバーや、バーチャルリアリティグラスなどの分野が挙げられる。

前述の用途に共通しているのは、電子機器の堅牢性に対して高い要求が課されていることである。そのため、電子機器を環境の影響から保護する必要がある。さらに、筐体の内側の領域、すなわち筐体によって形成されたキャビティとの光学的なやりとりが保証されていること、すなわち筐体が少なくとも部分的に透明であることが要求される場合がある。

原理的には、複数の部材を組み合わせ、コンポーネントを収容できる収納領域が中間スペースに生じるようにこれらの部材を配置することができる。例えば、欧州特許第３０１２０５９号明細書には、光学部品保護用の透明部材の製造方法が示されている。ここでは、新規のレーザプロセスが使用されている。

本発明は、筐体を改良し、特に耐久性を向上させるという枠組みで認識されるべきである。このようにして、環境の影響や、例えば機械的な負荷に対する堅牢性を高めることができる。

したがって、言い換えれば、本発明は、より不利な環境条件や影響に耐えるために、キャビティのための改良された筐体を提供するという課題に基づいている。その際、例えばエッジが破損しないように、筐体の機械的応力には特に注意が払われる。

改良された筐体は、市場の競争状況の中でも優勢を保たなければならないため、本発明のさらなる態様は、筐体の改良を、特に廉価で、しかしまた信頼性および耐久性を示すようにも提供することである。

したがって、本発明において、複数の気密筐体を提供するための方法が提示される。本方法により単一の筐体のみが製造されるように本方法を変更することは容易に可能ではあるが、同一のプロセスシーケンスで複数の筐体を製造することにより、時間、労力および原材料を節約できることから、こうした製造が経済的な観点から合理的である。

本発明によれば、気密封止筐体であって、該筐体の少なくとも一部を形成するベース基材とカバー基材とを少なくとも備えた気密封止筐体が提供される。つまり、例えば、カバー基材をベース基材の上に平らに載置し、ベース基材がカバー基材とともにスタックを形成するようにする。その際、好ましくは、これはウェハスタックであってよい。

筐体は、少なくとも１つの機能領域を囲んでおり、この機能領域は、様々なタスクが実行できるように準備されていてよい。例えば、機能領域は、活性表面を含むことができる。好ましくは、機能領域は、キャビティ、すなわち筐体に囲まれた空所を有する。このキャビティは、機能部品の設置あるいは収容に向けて準備されていてよく、収容キャビティとなっている。

少なくともカバー基材は、少なくとも特定の領域でガラス状材料を含むことが好ましい。さらに、カバー基材のガラス状材料は、少なくとも特定の領域で、少なくとも特定の波長域に対して透明であることが好ましい。一例では、カバー基材は、３５０ｎｍ～１８００ｎｍの波長域に対して透明なガラスからなる。さらに、カバーガラスの両面には反射防止コーティング、いわゆるＡＲコーティングが施されており、これにより、１０００ｎｍ～１１００ｎｍの範囲でのフレネル反射がそれぞれ５％から１％未満に低減される。大半のガラスは、この波長域に対して高い透過性を有する。最終的な透過性は、後に施されるコーティングによって決まり、各特性に合わせて設計することができる。

ベース基材とカバー基材とは、少なくとも１つのレーザ接合線で気密封止された状態で接合されている。よって、ベース基材とカバー基材とが、レーザ接合線で気密封止された状態で直に接合されていることができる。

ここで、レーザ接合線は、その結合面に対して垂直な高さＨＬを有する。言い換えれば、レーザ接合線は、レーザ射出の一種のビードストリングの熱蓄積によって引き起こされる、たいていは楕円形の断面（高さＨＬ＋ＡＦは最大１００μｍ、幅１０～２０μｍ）を有する連続的な溶融線と理解することができる。総じて、溶融線は、レーザ射出のビードストリングの上方に形成される。ここで、レーザ射出のビードストリングの位置ＡＦは、結合面の下方にあるため、得られる溶融ゾーンの断面は、結合面を通っている。そのため、溶融線にはある程度の広がりがある。本例では、結合面からレーザ接合線の接合ゾーンの端部までの一方向の垂直距離をＨＬと呼ぶ。レーザ溶接では、好ましくは、レーザが高度の繰返し率で使用される。通常、レーザ射出のビードストリングはもはや視認できず、ビードの間隔は、間接的に（熱蓄積）溶融線のジオメトリに組み込まれるだけである。

少なくともカバー基材は、その表面に強化層、好ましくは化学強化層を、少なくともレーザ接合線と反対側の面に備えており、強化層は、好ましくはカバー基材に圧縮応力を与えている。

言い換えれば、筐体の提供に際して、第１のステップでは、第１の基材（ベース基材）および少なくとも１つの第２の基材（カバー基材）が準備され、その際、少なくとも１つの第２の基材は、透明な材料からなり、すなわち、少なくとも特定の領域でまたは部分的に、少なくとも１つの波長域に対して透明である。その際、少なくとも２つの基材は、互いに直に接するように、または重なり合うように配置されており、少なくとも１つの第２の基材によって、密封すべきキャビティが覆われ、第１の基材によって、各筐体の各下面が形成されている。少なくとも２つの基材の間には、少なくとも１つの接触面が形成されており、各筐体は、少なくとも１つの接触面を有する。その後、各筐体の接触面に沿って、特に各筐体の縁部の線に沿った接触面で少なくとも２つの基材を接合することにより、キャビティを気密封止する。筐体は、有利なことに、例えばウェハスタックのウェハの形態で、例えば共通の出発基材からまとめて製造することができる。そして、このプロセスでは、切断または分離ステップによって各筐体を個別化する。

基材層は、互いに直に接するように積層され、つまり互いに接するように配置される。基材層間で異種材料を可能な限り排除することで、ある基材層と隣接する基材層との接触が可能な限り緊密し、平らになる。例えば、基材が２つである場合、特にベース基材とカバー基材との間に他の材料や隙間がない状態で、ベース基材とカバー基材とが互いに直に接するように配置される。例えば、基材の凹凸にも起因し得る基材層間の距離が５μｍ未満、好ましくは２μｍ未満、さらに好ましくは１μｍ未満であれば、許容できると考えられる。

３つ以上の基材の例では、ベース基材は、中間基材層または最初の中間基材層に直に隣接するように配置され、カバー基材は、中間基材層または最後の中間基材層に直に隣接するように配置される。

その後、新たなレーザ接合プロセスで基材同士を接合する。その際、この目的のために異種材料や非平面材料あるいは中間材料層が提供されたり必要とされたりすることなく、ある平面基材層が、直に隣接するように配置された平面基材層と互いに直に接合される。そのため、それぞれ基材同士が直に接合される。２つの基材層の間の平面的な接触領域に導入された生成されたレーザ接合線は、互いに直に接するように配置された基材層を分離不可能な状態で互いに結合する。そのため、レーザ接合線の融合領域は両基材中に存在し、第１の基材から直に隣接するように配置された第２の基材へと、例えばベース基材からカバー基材へとシームレスにつながっている。

このようにして、ある基材層から次の基材層へと、例えば基材－基材間の移行やガラス－ガラス間の移行などのような、直接的な、平面的な、あるいはさらには全面的な移行が形成される。局所的に限定されたボリュームが、接合ゾーンあるいはレーザ接合線として形成され、そこでは、特に平面状に形成された隣接する基材層間で材料の移動あるいは混合が行われる。言い換えれば、第１の基材、例えばカバー基材の材料が、隣接するように配置された基材、例えば中間基材やベース基材に浸透し、かつその逆、すなわち隣接するように配置された基材の材料が第１の基材に浸透するため、接合ゾーンでは、隣接するように配置された基材同士の完全な材料混合が生じる。そのため、接合ゾーンを対流ゾーンとも呼ぶことができる。

ここで、この分離不可能な基材－基材間の移行を生成するための新たなレーザ接合技術では、特に有利に、従来の既知の方法では基材間に導入しなければならなかった中間層、ガラスフリット、箔、または接着剤が使用されない。対応する余計な中間層あるいは追加の材料を使用せずに、分離不可能な結合を生成することができる。これにより、追加の材料を使用せず、最終製品の達成可能な強度を高め、かつ機能領域あるいはキャビティを確実に気密封止することができる。ここで、レーザ接合部は、完成した最終製品において、例えば小さな融合領域における材料の特定の局所的な屈折率の変化によって検出することができる。

筐体では、ベース基材とカバー基材とを同じレーザ接合線で互いに気密封止した状態で接合することができる。一方で、ベース基材とカバー基材との間に１つ以上の中間基材が配置されていてもよく、この場合、ベース基材は、最下部の中間基材と接合されており、カバー基材は、最上部の中間基材と接合されている。

少なくとも１つのレーザ接合線は、好ましくは、距離ＤＦで機能領域の周囲を囲むことができる。また、レーザ接合線は、材料あるいは２つの基材の接触面の領域に、例えばＳ字型の曲線として描くこともでき、この場合、必要に応じて、強化領域あるいは強化材料の強化ゾーンに部分的に描き込まれる。意外なことに、強化によって材料に蓄積された引張応力が大きい場合にも、レーザ接合プロセスによる材料接合が有効であることが判明した。

強化層は、強化層厚ＤｏＬを有することができる。カバー基材は、好ましくは、レーザ接合線の上方に強化層までの最小材料厚ＭＭを有することができる。また、カバー基材の総厚ＤＡについては、さらにＤＡ－ＨＬ－ＤｏＬ≧ＭＭが成り立ち得る。したがって、総厚ＤＡからカバー基材内にＨＬだけ入り込んでいるレーザ接合線の高さを差し引き、さらに強化層厚ＤｏＬを差し引いても、少なくともカバー基材の最小材料厚ＭＭが残る。この距離ＭＭによって、強化領域の熱消滅が起こらないことが保証される。

強化層厚ＤｏＬは、応力曲線が応力ゼロを通過する深さである。驚くべきことに、溶接線は、強度に影響を与えることなくカバーガラスのＤｏＬ内に存在することができる。これは、５０μｍ未満、例えば１０～５０μｍまたは１０～２０μｍの範囲のレーザ接合線の達成可能なわずかな横方向の広がりに存在する。溶接線は、強化表面にまで突出してもよい。なぜならば、好ましくはそこで有意でない領域を「脱強化」するに過ぎないためである。言い換えれば、レーザ接合線がわずかな横方向の広がりのみを有するように準備あるいは調整されていれば、レーザ接合線は強化表面の一部であってもよい。

しかし、安全上の理由から、レーザ接合線と強化表面とを隔てる最小材料厚ＭＭがレーザ接合線の上方に設けられていてよい。最小材料厚は、好ましくは１００μｍ以上であり、さらに好ましくは５０μｍ以上であり、さらにより好ましくは２０μｍ以上である。一方で、レーザ接合線の上方の最小材料厚ＭＭが２００μｍ未満、好ましくは１００μｍ未満、さらに好ましくは５０μｍ未満であれば十分であることが分かっている。

カバー基材は、有利には両面が強化されていてよく、その結果、カバー基材は、その機能領域に面する面および／またはベース基材との結合面に、強化層厚ＤｏＬｂを有する第２の強化層を備えている。

レーザ接合線の高さＨＬは、第２の強化層の強化層厚ＤｏＬｂよりも大きくすることができる。

少なくともカバー基材は、好ましくは全面的に、つまり特にその外周面全体が強化されている。言い換えれば、カバー基材は、機能領域を取り囲む、特に完全に取り囲む１つ以上の強化層を全面的に備えている。その点で、パッケージは事後的に強化されている。

そして、強化層が、強化層厚ＤｏＬａを有し、第２の強化層が、強化層厚ＤｏＬｂを有し、第３の強化層が、筐体の周縁部で強化層厚ＤｏＬｃを有することができる。一例では、厚さＤｏＬａ、ＤｏＬｂ、およびＤｏＬｃは、同じであってもよい。

機能領域の側では、レーザ接合線と強化層厚ＤｏＬａとの間の側方の最小距離ＤＢは、例えば５～１０μｍとすることができる。この移行部は脱強化させないため、強化された各エッジの側方にモジュール幅の少なくとも半分が維持されていると有利である。レーザ接合線は、例えばＨＬが１００μｍ以下と高くなり得るため、エッジ面積に対する溶接面積の比率がより不利になる。そのためここでは、レーザ接合線を強化ゾーンに一切突出させない方が良い。

カバー基材は、前述のまたはもう１つの機能領域を備えることができる。つまり、カバー基材に機能領域が配置されていてもよい。例えば、機能領域は、例えば反射層など、カバー基材の下面に施与された活性面を含むことができる。例えば、カバー基材を適切なプロセスで中空化することにより、機能領域がカバー基材に形成されていてもよい。この目的には、サンドブラストプロセスが適し得る。

また、ベース基材は、レーザ接合線と反対側のその下面に強化層ＤｏＬｄを備えていてもよい。

各筐体は、筐体の側方の周縁部、下面および上面で囲まれたキャビティを形成することができる。言い換えれば、このようなキャビティは、筐体で全面的に囲まれており、筐体がキャビティの周縁部、下面および上面を形成している。

このキャビティは、特に収容キャビティとして形成されていてよい。つまり、例えば電子回路、センサーまたはＭＥＭＳを各キャビティに挿入してそこに収容することができる。特に電子回路、センサーまたはＭＥＭＳなどの前述のデバイスは、収容キャビティ内に配置されているため、筐体によって全面的に囲まれている。

本発明による方法では、まず、少なくとも２つの基材、例えばカバー基材およびベース基材が準備され、その際、２つの基材のうちの少なくとも１つは、透明な材料からなるか、または少なくとも特定の領域で透明な材料を含む。少なくとも２つの基材は、互いに直に接するように、または直に重なり合うように配置される。言い換えれば、少なくとも２つの基材は、少なくとも２つの基材の間に他の層が存在せずに平らに互いに接するように、互いに接するように配置あるいは取り付けられる。

技術的な理由から、基材層間のわずかなガスの混入を避けることができない場合があり、これは基材層の凹凸にも起因する。例えば、特に少なくとも２つの基材を互いに押し付けるなどして圧力を高めることや、研磨プロセスなどの基材層の表面処理を行うことで、混入ガスの量をさらに低減することができる。基材間に発生する可能性のある間隙の厚さは、特に好ましくは５μｍ以下であり、さらに好ましくは２μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下である。このような間隙は、例えば、基材製造時の公差、熱の影響、またはダストなどの粒子の混入により発生する。このような許容範囲内の間隔であっても、本発明では直に隣接しているとみなされるため、接合ゾーンの厚さが１０～５０μｍになるようにレーザで接合することができ、それにより気密封止が保証される。この場合にも、接合ゾーンは、第１の基材から、第１の基材に隣接するように配置された第２の基材まで達している。このようにして、第１の基材と第２の基材との間の接触領域に接合ゾーンが導入され、基材が互いに直に融合して分離不可能な結合が形成される。つまり、隣接するように配置された基材を接合ゾーンで接合することで、接合ゾーンにある両基材の材料を直に溶融させ、第１の基材の材料と第２の基材の材料とが混ざり合って分離不可能な一体的な結合が形成される。よって、このようにして製造された筐体は、いずれにせよ接合ゾーンにおいて、基材間に一体的な、すなわちモノリシックな結合を有する。

少なくとも１つの透明基材により、密封すべきキャビティの各筐体の各縁部および各上面が形成される。好ましい実施形態では、少なくとも１つの透明基材は、互いに接する２つの透明基材であり、それによって、第１の透明基材が各キャビティの縁部を形成し、第２の透明基材が各キャビティの上面を形成することになる。別の実施形態では、透明基材は、窪みあるいはへこみを有する。これらの窪みあるいはへこみは、例えば研磨プロセスやエッチングプロセスなどの他のサブトラクティブプロセスによって透明基材に導入することができる。第２の基材は、各筐体の下面を形成する。

好ましい実施形態では、３つの基材層すべてが透明であるため、下面、縁部に加えて上面、ひいては筐体のすべてが透明な材料からなる。

キャビティを気密封止するステップは、レーザ接合プロセスを用いて、各筐体の各結合面に沿って少なくとも２つの基材を接合することによって行うことができる。言い換えれば、結合面または所望の浸透深さの領域に、レーザを用いて、冷間接合プロセスと呼べるような局所的な方法でエネルギーを加えることができる。このように、接合のために提供された熱エネルギーが結合面の延在部に集中的に与えられ、筐体の残りの材料にはゆっくりとしか拡散しないため、特にキャビティでは大きな温度上昇は起こらない。これにより、キャビティ内に配置された電子機器の過熱が防止される。

レーザを用いて両基材の材料を結合面に沿って各筐体の領域で局所的に溶融することで、少なくとも２つの基材が局所的に結合する。当業者であれば、これに関して例えば欧州特許第３０１２０５９号明細書を参照することができ、その内容を本明細書に援用するものとする。

各筐体は、切断または分離ステップによって個別化される。これは、各筐体が他の材料から個別化されるように、基材を切断あるいは分離することを意味する。

最後に、筐体を、薬液の入った浴によってその表面を化学強化させる。

本発明者らは、薬液に浸して表面を化学強化させることで、各筐体の耐破壊性を大幅に向上させることができ、特にそれによってエッジの破損が低減されることを見出した。これは、いくつかの理由から驚くべきことである。

まず驚くべきことは、薬液が接合の継ぎ目まで浸透せず、接合の継ぎ目に化学的な負荷がかからないことである。これは悪化効果を有する可能性があり、これはまず想定されなければならなかった。したがってこれまでは、２つ以上の基材を互いに接合するプロセスでは、基材から筐体を個別化する際に筐体が破損することが予想されるため、化学強化筐体を技術的に実現できないとも考えられていた。このことは、初期の試作時に本発明者らも指摘していた。しかし、本明細書に提示される方法によって、特に好ましい場合には接合および／または分離ステップにレーザを使用することに関連して、これが、驚くべき様式で今や可能となった。

さらに、驚くべきことに、レーザ接合で封止されたキャビティは、例えば強化浴で筐体を加熱する際に発生し得るような２気圧以上の内圧に容易に耐えることが判明した。

筐体は、好ましくは第１および第２の透明基材を含み、第１の透明基材は、キャビティの各縁部を形成し、第２の透明基材は、キャビティの各上面を形成する。つまり、第１の透明基材はカバー基材を形成し、第２の透明基材は中間基材を形成する。２つの透明基材を使用する場合、１つ目は縁部を形成し、２つ目は上面を形成するため、各筐体にはすでに２つの周方向の光学的に透明な領域が割り当てられている。この場合、一方ではカバー基材と中間基材との間の、他方では中間基材とベース基材との２つの界面に沿ってレーザ接合法で接合することで、各キャビティが気密封止される。この場合、第１の透明基材および第２の透明基材に加えてベース基材も互いにしっかりと溶接され、それと同時にキャビティが気密封止される。

好ましくは、少なくとも２つ、好ましくは３つの基材が、少なくとも２つ、好ましくは３つのウェハを備えたウェハスタックの形態で準備される。その後、同じ作業プロセスで、ウェハあるいはウェハスタックから複数の気密の筐体をまとめて製造することができる。この方法は、廃棄物や材料の損失が特に少ないため、特に経済的であることが判明した。

少なくとも２つのウェハが好ましくはガラスからなるか、または少なくとも１つのウェハがガラスからなり、第２のウェハがガラスとは異なる材料からなる。言い換えれば、キャビティの下面を形成するウェハは、光学的に透明でないが必要に応じて特に電気伝導性のような他の特性を有する材料から準備することができる。それに対して、筐体の縁部および上面は、透明な材料から構成されている。さらに好ましいのは、すべての基材を透明な材料から準備することである。ガラス製またはガラスを主成分とする透明な筐体、特にホウケイ酸ガラス製の透明な筐体の場合、化学的に不活性であることが特に有利である。

気密筐体のエッジ強度は、４点曲げ試験法で測定することができる。本発明の方法で強化された筐体のエッジ強度は、少なくとも１５０ＭＰａ、またはさらには１５０ＭＰａ超であり、このように特に耐久性が高い。

各筐体の個別化は、レーザを用いて、すなわちレーザ切断またはレーザ分離プロセスを用いて行われることが好ましい。これにより、筐体同士をよりきれいに分離することができ、その際、破損がより少なく、よりきれいな分離箇所が得られる。好ましくは、接合ステップにも使用したのと同じレーザを分離に使用してもよい。

また、少なくとも１つの透明基材は、ガラスに加えて、ガラスセラミック、ケイ素、もしくはサファイア、または前述の材料の組み合わせを含むことができ、例えば、ガラスとケイ素との組み合わせ、ガラス／ケイ素／サファイアの組み合わせ、またはケイ素／サファイアの組み合わせからなることができる。

１つ以上の基材にコーティングが施されていてもよい。レーザの照射領域において、使用するレーザの波長に対して透明性あるいは少なくとも部分的な透明性が確保されていれば、例えば、ＡＲコーティング、保護コーティング、生物活性フィルム、光学フィルター、例えばＩＴＯまたは金製の導電層を用いることができる。

筐体を化学強化させるステップは、好ましくは以下のサブステップの少なくとも１つを含む：酸性または塩基性の溶液、特にＫＮＯ_３を含むかまたはこれからなる溶液を準備するステップ；筐体を酸性または塩基性の溶液に導入するステップ；酸性または塩基性の溶液を、少なくとも６５０Ｋ、好ましくは少なくとも７００Ｋ、さらに好ましくは少なくとも７２０Ｋの温度に加熱するステップ；筐体を酸性または塩基性の溶液に少なくとも６時間、好ましくは少なくとも８時間、さらに好ましくは少なくとも９時間、好ましくは最大で１２時間浸すステップ。

酸性または塩基性の溶液は、他のカリウム塩を含んでいてもよい。また、ナトリウムイオンをルビジウム、セシウム、フランシウムなどと交換することも原理的には可能である。強化の際には、筐体と、例えば、槽、使用されるラック、または浴内の他の物体との接点をできるだけ少なくするように注意する必要がある。なぜならば、相応する接点では強化浴の効果が低下する可能性があるためである。

本発明によれば、上記の方法により製造された、中に密閉された気密封止された収容キャビティを備えた筐体も提供される。

上記の方法により製造された筐体は、医療用インプラントとして、またはセンサーとして、特に気圧計として有利に使用することができる。

同様に、収容物体を収納するための気密封止された収容キャビティを備えた特に透明な筐体も本発明の範囲内にある。収容物体は、例えば、電子回路、センサーまたはＭＥＭＳである。

本発明による筐体は、透明な材料で構成された側方の周縁部と、下面と、上面とを備え、これらが一体となって収容キャビティを完全に囲んでいる。

ここで、側方の周縁部、下面または上面の少なくとも１つは、少なくとも特定の領域で、ある波長域に対して透明である。言い換えれば、筐体の少なくとも１つの部分要素が、その部分要素の少なくともある部分領域で、好ましい波長域に対して透明であれば十分であり、その際、波長域は予め既知であり、希望する場合には、使用するレーザの波長に応じて材料を調整することができる。

筐体を、レーザ接合プロセスにより接合して気密封止筐体とする。言い換えれば、縁部、下面および上面は、２つ以上の部材、例えば２つまたは３つ以上の部材からなり、それらの部材がレーザで接合されて筐体が完成する。

筐体は、少なくとも部分的および／または特定の領域で化学強化されている。例えば、筐体の１つの表面、つまり例えば上面が化学強化されている。また、上面および縁部が化学強化されていてもよい。特に好ましくは、上面に加えて縁部および下面も化学強化されているため、上面あるいは下面の各表面だけでなく、各エッジ、すなわち縁部も化学強化されている。

側方の周縁部は、好ましくは第１の基材から作製されていてよく、その際、下面は、第２の基材で作製されており、上面は、第３の基材で作製されている。その後、またもウェハスタックから筐体が製造されている。

好ましくは、透明な筐体において、側方の周縁部および／または下面および／または上面が化学強化されていてもよく、またはさらに好ましくは、筐体の表面全体が化学強化されている。

筐体の化学強化は、３０μｍ以下、または２０μｍ以下、または好ましくは１０μｍ以下の層厚で存在するナトリウムイオンが、部分的または完全にカリウムイオンと交換されることにより実現されるのが好ましい。

筐体は好ましくは、例えばある製造方法で、特に上記の製造方法で筐体と一緒に製造されたさらなる筐体との分離後に化学強化に供される。

筐体は、第１の部材から作製された、透明な材料で構成された側方の周縁部と、第２の部材から作製された下面と、第３の部材から作製された上面とを備えることができ、これらが一体となって収容キャビティを完全に囲んでいる。

その場合、筐体の上記の少なくとも３つの部材をレーザ接合プロセスで接合し、気密封止筐体を形成する。

好ましくは、筐体は、少なくとも１５０ＭＰａまたは１５０ＭＰａ超のエッジ強度を有し、エッジ強度は、４点曲げ試験法を用いて測定することができる。

透明な筐体は、例えば３ｍｍ×３ｍｍ以下のサイズを有することができ、特に、収容キャビティは、２ｍｍ以下の直径を有する。例えば、透明な筐体は、０．２ｍｍ×０．２ｍｍ以下のサイズを有することもできる。しかし一方で、使用分野によっては透明な筐体を十分により大きなサイズで製造することも可能であり、長さ数センチメートル以上も可能である。実務上のサイズ制限は、好ましい製造方法に起因するがそれ自体はサイズ制限であると理解されるべきではなく、これは単に、切断すべきウェハのサイズである。しかし、製造のためのウェハの使用は、一例としてのみ理解されるべきである。一般的なウェハサイズよりも大きな寸法を有することができる透明な筐体の製造には、例えば板ガラスを使用することも十分に可能である。

開いた収容キャビティを示す上面図である。 閉じた筐体の３Ｄ図である。 筐体の断面図である。 接合ゾーンの詳細図である。 筐体のさらなる実施形態を示す上面図である。 図３に示す筐体の実施形態の線Ａ－＞Ｂに沿った断面図である。 図３に示す筐体の実施形態の線Ｃ－＞Ｄに沿った断面図である。 図３に示す筐体の実施形態の線Ａ－＞Ｂに沿った断面図である。 図３に示す筐体の実施形態の線Ｃ－＞Ｄに沿った断面図である。 図３に示す筐体の実施形態の線Ａ－＞Ｂに沿った断面図である。 図３に示す筐体の実施形態の線Ｃ－＞Ｄに沿った断面図である。 図３に示す筐体の実施形態の線Ａ－＞Ｂに沿った断面図である。 図３に示す筐体の実施形態の線Ｃ－＞Ｄに沿った断面図である。 図３に示す筐体の実施形態の線Ａ－＞Ｂに沿った断面図である。 図３に示す筐体の実施形態の線Ｃ－＞Ｄに沿った断面図である。 筐体の製造方法のシーケンスを示す図である。 筐体の製造方法のさらなるシーケンスを示す図である。 本発明による実現された筐体の写真図である。 本発明による実現された筐体の写真図である。 本発明による実現された筐体の写真図である。 本発明による実現された筐体の写真図である。

発明の詳細な説明
図１ａは、保護すべき収容物体２が、ベース基材または下部ウェハ３の上に埋め込まれ、それを中間ウェハ４が包むかあるいはその側面を中間ウェハ４が囲み、それをカバー基材または上部ウェハ５が覆う様子を示している。このように、３つのウェハ３，４，５が一体となって、図１の例では、キャビティ１２内に配置された収容物体２の周囲に筐体１を形成している。言い換えれば、図１ａの例では、上部ウェハ５が中間ウェハ４上に載置されると、全面的に閉じられた収容キャビティ１２が形成され、これが後続のステップで気密封止されることになる。

図１ｂは、このようにして形成された化学強化された気密封止筐体１を示している。この筐体１では、図１の例と同様に、ベース基材あるいは下部ウェハ３、中間基材あるいは中間ウェハ４、およびカバー基材あるいは上部ウェハ５が重なり合うように積層されている。一方では下部ウェハ３と中間ウェハ４との間に、また他方では中間ウェハ４と上部ウェハ５との間に、それぞれ接触面または界面２５が設けられている。また、図１ａからも分かるように、中間ウェハ層４は連続した形で形成されていないため、収容キャビティ１２は、中間ウェハ層４の高さで形成されている。

図２ａを参照すると、化学強化された気密封止筐体１の断面が示されている。下部ウェハ３が、キャビティ１２の下面２２を形成し、中間ウェハ４が、キャビティ１２の縁部２１を形成し、最後に上部ウェハ５が、キャビティ１２の上面２３を形成している。つまり、下部ウェハ、中間ウェハ、および上部ウェハ３，４，５が一体となって、ウェハスタック１８として収容キャビティ１２を囲んでいる。キャビティ１２内には、収容物体２が配置されている。

図２ｂは、接合領域の詳細な断面図を示しており、レーザ接合されたインターフェースゾーン７およびレーザ接合ゾーン８がはっきりと示されている。レーザ接合ゾーン８は、光学的界面２５の領域に配置されている。筐体１の外側からは、環境の影響が筐体、特にレーザ接合スタック１８の角部６に作用し得る。その際、これらの角部６は、レーザ接合ゾーン８までのウェハスタック１８への例えば薬液の浸透も防止する。言い換えれば、驚くべきことに、レーザ接合スタック１８の角部６では薬液の浸透は起こらない。

図３は、本発明による筐体１の上面図を示しており、周囲のレーザ接合ゾーン８が機能領域１３を取り囲んでいる。機能領域１３は、様々な様式で構築されていてよい。機能領域１３の構成例、および筐体の他の選択肢の例については、図４ａ～図８ｂに示されている。図３では、すべての上面図が同じ様式で模式的に図示されているため、機能領域１３の異なる構成を図において組み合わせて１つにまとめることができる。線Ａ－ＢあるいはＣ－＞Ｄに沿って断面が図示されており、それらが図４ａ～図８ｂに示されている。

機能領域は、異なるタスクを実現することができ、これは例えば、光学的受容体であってもよいし、機能領域１３に配置されている技術的、電気機械的および／または電子的な部品であってもよい。これらのタスクのいくつかは、機能領域１３で実現することもできる。筐体８は、上部基材５によって上から覆われている。レーザ接合ゾーン８は、この上部基材５に入り込んでいる。

図４ａを参照すると、筐体１の第１の実施形態の第１の断面図が示されており、上部基材５は、その上面に第１の強化層２７を備えている。例えば、カバー基材５をベース基材３と結合させる前に、またはベース基材３と結合させた後にも、カバー基材５の上面を強化浴（例えば、図９参照）に浸すことができ、それによって、完成した筐体１は、片面が化学強化され、すなわち、少なくとも１つの強化面２７を備え、かつ／または少なくとも１つの強化層を備えている。言い換えれば、完成した筐体１は、少なくとも特定の領域であるいは少なくとも部分的に強化されており、例えば、特に化学強化されている。化学強化の際、カバー基材５上に圧縮応力が形成される。

図４ａはさらに、連続した複数のレーザパルスヒット領域１６から構成されるレーザ接合線８の構造を示しており、これらのレーザパルスヒット領域１６は、ベース基材３の材料とカバー基材５の材料とが互いに隙間なく融合するように互いに近接して配置されている。第１の強化層２７は、高さＤｏＬを有する。接合ゾーン８は、高さＨＬを有する。強化ゾーン２７と接合ゾーン８との間には、最小材料厚ＭＭが残っている。カバー基材５の総厚は、ＨＬ＋ＭＭ＋ＤｏＬから構成されることができる。

図４ｂは、図３に挿入された線Ｃ－＞Ｄに沿った筐体１の一実施形態の断面図を示す。カバー基材５は、その上面あるいは外側に第１の強化層２７を備え、この第１の強化層２７は、カバー基材５の材料中に厚さＤｏＬにわたって入り込んで延在している。つまり、カバー基材５、ひいては筐体１は、上面が強化されているか、あるいはそこに強化ゾーン２７を備えているため、筐体１は、特定の領域で、すなわち片面が強化されている。

図４ｂはさらに、例えば連続した空所またはキャビティとして筐体１内に延在している機能領域１３，１３ａの断面を示している。言い換えれば、キャビティは、ベース基材３からカバー基材５に延在しており、例えば、ベース基材３および／またはカバー基材５の凹部の形態で存在する。また例えば、機能領域１３ａが活性層、例えば導電層をも含み、機能領域１３がキャビティを含むことも可能である。機能領域１３，１３ａの周囲にはレーザ接合ゾーン８が配置されており、これによって、機能領域１３，１３ａは側方で全周にわたって封止されている。機能領域１３，１３ａが全面的に封止されないように、レーザ接合ゾーン８内に開放領域を残しておくことが考えられ、例えば、環境との流体連通を確立できるような連通チャネルを開放しておくことができる。つまり、予め計画した場所あるいは位置を集束レーザビーム９で封止するのではなく、そこに接着剤などの他の手段で気密封止を設定することが設計されていてよい。機能領域１３，１３ａが、全面的に隙間なく封止されていることが好ましい。

図５ａを参照すると、さらなる実施形態が示されており、本実施形態では、レーザパルスヒット１６によって接触面２５に沿ってレーザ接合ゾーン８が形成され、その際にカバー基材５がベース基材３に溶接あるいは接合されている。本実施形態では、カバー基材５は、その上面に第１の強化層２７を備え、その下面に第２の強化層２８を備えている。これを達成するために、カバー基材５をまず他の基材と接触させずに強化液に入れ、その対向する２つの表面を化学強化させた。本実施形態ではこのように、カバー基材５が、強化層２８の領域で直に接合されている。強化層２８での接合が総じて可能であることは、非常に驚くべきことである。

図５ｂは、筐体１のさらなる実施形態を示しており、図３に示す線Ｃ－＞Ｄに沿った断面図が示されている。筐体１は、第１の強化層２７および第２の強化層２８を備え、両強化層は、カバー基材５に導入または施与されている。機能領域１３，１３ａは、強化層２８が機能領域１３，１３ａの周囲の環状領域に限定されるように、強化層２８を通って延在している。接合ゾーン８は、部分的に第２の強化層２８内に存在する。強化層２８は、高さＤｏＬｂを有する。個々のレーザパルスヒット領域１６、ひいては接合ゾーン８は、その高さＨＬが第２の強化ゾーン２８を超えるように調整されていてもよい。これにより、接合部が材料の非強化領域に入り込むこと、すなわち接合領域の端部が予備圧縮領域に入らなくなることを確実にすることができる。このようにして、接合ゾーン２８の端部は、材料の、すなわち特にガラスの非応力領域に入る。言い換えれば、接合ゾーン８は、第２の強化層２８の上に突出部を備えており、この突出部は、領域ＭＭの未強化材料にまで入り込んでいる。

図６ａによれば、筐体１のさらなる例が示されており、本例では、第１の強化層２７、第２の強化層２８、および第３の強化層２９が導入されている。本実施形態では、カバー基材５、およびさらにベース基材３も、それらの２つの長辺が強化されており、特に強化液中で化学強化されている。すなわち、基材３，５の各長辺、つまり、例えば各上面および下面を個々に化学強化用の強化液に浸して、長辺を強化させた。強化後、ベース基材３の上面がカバー基材５の下面に当たるように、両基材３，５を重なり合うように、すなわち積層して配置した。このようにして、ベース基材３の上面に配置された強化ゾーンは、カバー基材５の下面に配置された強化ゾーン上に載る。そして、基材３，５は、強化材料の領域、すなわち、特に強化ガラスの領域で直に接合される。

レーザ接合プロセスによって、各レーザパルスヒットゾーン１６の領域で材料の弛緩が生じ、レーザパルスヒットゾーンがその高さＨＬで強化ゾーン２８の高さを超えると突出部が残り、第１の基材３から各パルスヒットゾーン１６の領域を超えて第２の基材５まで入り込んで連続的に弛緩した材料が存在することが想定される。したがって、完成した筐体１のスタックでは、その上面に第１の強化層２７が配置され、接触面２５に第２の強化層２８が配置され、その下面に第３の強化層２９が配置されている。

図６ｂは、断面Ｃ－＞Ｄの領域におけるさらなる実施形態を示しており、これは３つの強化ゾーン２７，２８，２９を備えている。また、機能領域１３，１３ａは、本実施形態においても、ベース基材３からカバー基材５へと入り込んで、例えば各基材の凹部として延在するように配置されている。このような凹部１３，１３ａは、特にサンドブラストプロセスによって導入することができる。これらの凹部１３，１３ａの周囲に接合線８が配置されているため、凹部１３，１３ａは、全面的に気密封止されている。

図７ａは、断面Ａ－＞Ｂの領域における筐体１のもう１つの実施形態を示しており、カバー基材５は、その上面に第１の強化層２７を備え、その短辺またはエッジ１４に第２の強化層２８を備えている。例えば、カバー基材５は、個別にまたはベース基材３との接合後に、カバー基材５の上面を化学強化用の強化液に浸し、その際、第２の強化層２８の高さに達するレベルまで浸漬させてある。本例では、ベース基材３は、強化ゾーンを備えていない。本例では、側方の強化ゾーン２８は、カバー基材５とベース基材３との間の接触面２５の領域で直ちに終わっている。接合線８に沿った接合部を、強化ゾーン２８の内側、すなわち緩和された材料に導入した。

図７ｂは、筐体１のもう１つの実施形態を示しており、第１の長辺は、強化層２７を備え、第１の短辺１４は、特定の領域で強化層２８を備えている。強化層２８は、筐体１の周囲に延在することができ、例えば、機能領域１３の周囲で閉じられる。図３と比較すると、そこに引かれた線Ｃ－＞Ｄの、つまり機能領域１３を通る断面が示されている。本実施形態では、機能領域１３は、カバー基材５の寸法に制限されており、すなわち、ベース基材３には入り込んでいない。ベース基材３は、カバー基材５に直にかつ即座に接合されているため、ベース基材３とカバー基材５との間には、さらなる層あるいはさらなる基材は配置されていない。機能領域１３は、キャビティとして設計されている。キャビティは、例えば、サンドブラストプロセス、一般的には研磨プロセスによって、カバー基材５に導入することができる。また、化学エッチングにより基材にキャビティを導入することも可能である。

図８ａは、筐体１のもう１つの実施形態を示しており、図３に示す線Ａ－＞Ｂの領域の断面、すなわち接合線８に沿ったあるいはそれを通る断面を示している。本実施形態では、筐体１は、すべての外面で強化されており、すなわち、対向する２つの長辺が強化層２７および２９を備えているとともに、筐体の周囲のエッジ１４が強化層２８を備え、周囲のエッジ１４が筐体１の周囲に延在している。つまり、直方体状の筐体の場合、直方体が有する４つの短辺がすべて組み合わされて、エッジ１４が形成されている。また、エッジ１４は、キャビティの周囲に延在する筐体の縁部２１と解釈あるいは称することもできる。図８ａに示すような筐体１は、例えば、カバー基材５とベース基材３とを含む完成した接合筐体を強化液に浸し、そこで特に化学強化させることで得ることができる。強化層２７，２８，２９は、このように筐体１の外側に直に配置されている。したがって、強化層２７，２８，２９の内側には接合線８のための領域が残っており、この領域は、適宜、強化層２７，２８，２９から距離を置いて導入される。

図８ｂは、筐体１の一実施形態を示しており、線Ｃ－＞Ｄに沿った断面が示されている。筐体１は、全面的に化学強化されており、言い換えれば、すべての表面に強化領域２７，２８，２９を備えている。例えば、カバー基材５の上面であってもよい第１の長辺には、第１の強化層２７が配置され、ベース基材３の下面であってもよい第２の長辺には、第３の強化層２９が配置され、周縁部２１あるいは周囲のエッジ１４には、第２の強化層２８が配置されている。キャビティの上面２３は、第１の強化層２７の内側に配置され、キャビティの縁部２１は、第２の強化層２８の内側に配置され、キャビティの下面２２は、第３の強化層２９の内側に配置されている。このようにして、キャビティあるいは機能領域１３，１３ａは、全面的に強化材２７，２８，２９によって囲まれている。図９を参照すると、筐体１の製造方法の第１の実施形態が示されている。ステップＡでは、ウェハと収容すべき収容物体２との位置合わせを行う。その際、カバー基材あるいは上部ウェハ５が中間ウェハ４の上に載り、これがベース基材あるいは下部ウェハ３の上に載ることで、ウェハスタック１８が形成される。ここで、キャビティ１２が形成された凹部を含む中間ウェハ４が中央に配置されているため、収容キャビティ１２はその後、全面的にウェハ材料で囲まれることになる。つまり、ステップＡでウェハの位置合わせを行う際に、キャビティ１２の全面的な囲みは、キャビティの縁部２１、下面２２、および上面２３で形成される。

図３に示す方法のステップＢは、重なり合うように配置されたウェハスタック１８を示しており、これは、収容物体２を収納するためのキャビティ１２をその中に備えている。このウェハスタック１８は、この閉じた形態で接合プロセスに供給することができる。

ステップＣは、各収容キャビティ１２のレーザ接合、すなわち接触面２５に沿ったキャビティ１２の全面的な封止を示している。この目的のために、レーザユニット１５がウェハスタック１８の上方からウェハスタック１８の表面を通って導かれ、その際、集束レーザビーム９が、接合すべきゾーン上にスポット形状で向けられる。レーザ接合線８は、例えば交差する線のラスターとして実施することができる。また、２本以上のレーザ接合線８を平行に引くことも、これが例えば後の個別化対象材料に応じて有利であることが判明している場合には可能である。製造方法のステップＣが完了すると、すべてのキャビティ１２が気密封止された状態となる。

ステップＤは、ウェハスタック１８を分離あるいは切断して筐体１を個別化するステップを示している。ここでは、分離あるいは切断線１０に沿ってウェハスタックを切断あるいは分離する。

ステップＥでは、筐体１を、酸性または塩基性の強化液の入った浴１１内で化学強化させる。好ましくは、浴１１は、所定の温度を保持できるように温度制御部を備えている。

最後に、ステップＦは、中に収容キャビティ１２が配置されている化学強化された気密封止筐体１を示している。

図１０を参照すると、化学強化された気密封止筐体１を得ることができる、さらなる方法が示されている。方法のステップＡでは、個々のウェハ層３，４，５を重なり合うように配置し、位置合わせを行うことで、ウェハスタック１８を形成する。収容キャビティ１２内には、収容物体２が配置されている。

ステップＢは、製造された完成ウェハスタック１８を示しており、このウェハスタック１８では、下部ウェハ３、中間ウェハ４および上部ウェハ５がそれぞれ互いに直に接して重なり合っている。

ステップＣでは、このウェハスタックを、酸性または塩基性の強化液が入った浴１１に供給し、この浴内で強化させる。

ステップＤでは、レーザ接合プロセスを行い、その際、３つのウェハ層３，４，５を接合して各キャビティ１２を気密封止する。ここで、レーザにより、光学的界面に沿って各キャビティ１２の周囲でウェハ層３，４，５を接合する。

ステップＥでは、レーザ切断加工を行う。レーザは、ウェハを切断できるように、切断線１０に沿って導かれる。この切断加工では、特に強度の高いエッジが得られる。エッジが、滑らかで破損していないままであることが好ましい。しかし、例えば短パルスレーザ穿孔法を用いて、仕上げ研ぎ加工を施したような粗さのエッジを得ることもできる。

ステップＦは、化学強化された気密封止筐体１の存在を示している。

図１１は、Schott社D263T eco製の具現化された強化筐体１の第１の例を上面図で示したものである。筐体１の内部にある丸い、すなわち実質的に円形で丸い、全面的に閉じているキャビティ１２がはっきりと視認できる。本例では、キャビティ１２の水平方向の直径は、約４ｍｍである。筐体のエッジの長さは、約５．５ｍｍである。示されたサンプルは、１００％ＫＮＯ_３溶液中にて４５０℃で９時間強化させたものである。

図１２は、Schott社D263T eco製の筐体１の強化されたエッジ１４の側面図を示している。遠近法の理由から、図１２の図ではキャビティ１２は視認できない。図１３を参照すると、筐体１の別の上面図が示されており、そこではエッジ１４の延び具合も視認できる。

最後に、図１４は、密閉されたキャビティ１２を備えたBoro33製の本発明による筐体１の断面の側面図を示している。図１４に示されたサンプルも、１００％ＫＮＯ_３溶液中にて４５０℃で９時間強化させたものである。また、図１４には、一方では下部基材３と中間層４との間にあり、他方では中間層４と上部基材５との間にある、基材層間に生じる接触面２５が明確に視認できる。上方および下方の正方形は、ガラスチップに接着させて断面を整えたＰＭＭＡディスクである。図１４において枠で囲んだ部分のみがガラス筐体１を示す。隣接して、サンプル準備の残留物としてプラスチックが配置されている。

上述した実施形態は例示的なものとして理解されるべきであり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の保護範囲から逸脱することなく様々に変更を加えてよいことは、当業者には明らかである。さらに、各特徴は、本明細書、特許請求の範囲、図面などに開示されているか否かにかかわらず、他の特徴と一緒に記載されている場合にも、個々でも本発明の本質的な構成要素を規定することも明らかである。すべての図面において、同じ参照符号は同じ対象物を表しており、場合により１つの図面のみで言及されるか、またはいずれにせよすべての図面に関連して言及されるわけではない対象物の説明を、それに関してその対象物が明細書において明示的に記載されていない図面にも転用することができる。

１ 強化された気密封止筐体
２ 収容物体
３ 下部基材あるいはベース基材または下部ウェハ
４ 中間基材または中間ウェハ
５ 上部基材あるいはカバー基材または上部ウェハ
６ レーザ接合されたスタック１８の角部
７ レーザ接合されたインターフェースゾーン
８ レーザ接合ゾーン
９ 集束レーザビーム
１０ 分離あるいは切断線
１１ 酸性または塩基性の強化液の入った浴
１２ 収容キャビティ
１３ 機能領域
１３ａ 第２の機能領域
１４ エッジ
１５ 接合および／または切断用レーザユニット
１６ レーザパルスヒット領域
１８ スタックまたはウェハスタック
２１ 縁部
２２ キャビティの下面
２３ キャビティの上面
２５ 接触面あるいは界面
２７ 強化ゾーンあるいは第１の強化層
２８ 強化ゾーンあるいは第２の強化層
２９ 強化ゾーンあるいは第３の強化層

Claims (23)

1. 気密封止筐体（１）であって、前記気密封止筐体（１）は、
   前記筐体の少なくとも一部を形成するベース基材（３）およびカバー基材（５）と、
   前記筐体に囲まれた少なくとも１つの機能領域（１２，１３，１３ａ）と
   を備えており、
   少なくとも前記カバー基材は、好ましくはガラス状材料を含み、
   前記ベース基材と前記カバー基材とは、少なくとも１つのレーザ接合線（８）で気密封止された状態で接合されており、
   前記レーザ接合線（８）は、その結合面に対して垂直な高さＨＬを有し、
   少なくとも前記カバー基材（５）は、その表面に強化層（２７，２８，２９）、好ましくは化学強化層を、少なくとも前記レーザ接合線と反対側の面に備えており、前記強化層は、好ましくは前記カバー基材（５）に圧縮応力を与えている、気密封止筐体（１）。
2. 前記ベース基材（３）と前記カバー基材（５）とが同じレーザ接合線（８）で互いに気密封止した状態で接合されており、かつ／または
   前記少なくとも１つのレーザ接合線（８）は、距離（ＤＦ）で前記機能領域（１２，１３，１３ａ）の周囲を囲んでいる、請求項１記載の気密封止筐体（１）。
3. 前記強化層（２７，２８，２９）は、強化層厚ＤｏＬを有し、前記カバー基材（５）は、前記レーザ接合線（８）の上方に前記強化層までの最小材料厚ＭＭを有し、前記カバー基材の総厚ＤＡについて、ＤＡ－ＨＬ－ＤｏＬ≧ＭＭが成り立つ、請求項１または２記載の気密封止筐体（１）。
4. 前記カバー基材（５）は、両面が強化されており、その結果、前記カバー基材は、前記ベース基材（３）との結合面（２５）に、前記強化層厚ＤｏＬｂを有する第２の強化層（２８）を備えている、請求項１から３までのいずれか１項記載の気密封止筐体（１）。
5. 前記レーザ接合線（８）の高さＨＬは、前記第２の強化層（２８）の前記強化層厚ＤｏＬｂよりも大きい、請求項４記載の気密封止筐体（１）。
6. 少なくとも前記カバー基材（５）は、全面的に、つまり特にその外周面全体に前記強化層（２７，２８，２９）を備えており、前記強化層は、強化層厚ＤｏＬａを有し、前記第２の強化層は、強化層厚ＤｏＬｂを有し、前記第３の強化層は、前記筐体の周縁部（１４）で強化層厚ＤｏＬｃを有し、特に前記厚さＤｏＬａ、ＤｏＬｂ、およびＤｏＬｃは、同じである、請求項１から３までのいずれか１項記載の気密封止筐体（１）。
7. 前記カバー基材（５）は、前記のまたはもう１つの機能領域（１２，１３，１３ａ）を備えている、請求項１から６までのいずれか１項記載の気密封止筐体（１）。
8. 前記ベース基材は、前記レーザ接合線と反対側のその下面に強化層ＤｏＬｄを備えている、請求項１から７までのいずれか１項記載の気密封止筐体（１）。
9. 前記ベース基材と前記カバー基材との間に中間基材が配置されており、
   前記ベース基材は、前記結合面で前記中間基材と接合されており、前記カバー基材は、第２の結合面で前記中間基材と接合されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の気密封止筐体。
10. 前記筐体は、前記機能領域の全面で強化されており、かつ／または
    前記筐体は、そのすべての外面に強化層を備えている、請求項１から９までのいずれか１項記載の気密封止筐体。
11. 前記機能領域は、収容物体（２）、例えば電子回路、センサーまたはＭＥＭＳを収納するための気密封止された収容キャビティ（１２）を備えている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の気密封止筐体（１）。
12. 前記カバー基材は、前記収容キャビティの上面（２３）を形成し、前記中間基材（５）は、前記収容キャビティの側方の周縁部（２１）を形成し、前記ベース基材は、前記収容キャビティの下面（２２）を形成し、これらが一体となって前記収容キャビティを完全に囲んでおり、側方の周縁部、下面または上面の少なくとも１つは、少なくとも特定の領域で、ある波長域に対して透明である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の気密封止筐体。
13. 前記少なくとも１つのレーザ接合線により前記ベース基材、前記カバー基材および必要に応じて１つ以上の中間基材を一緒に接合することによって、前記筐体をレーザ接合プロセスで接合して、気密封止筐体が形成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の気密封止筐体（１）。
14. 前記筐体の前記強化は、３０μｍ以下、または２０μｍ以下、または好ましくは１０μｍ以下の層厚で存在するナトリウムイオンが、部分的または完全にカリウムイオンと交換されることにより実現される、請求項１から１３までのいずれか１項記載の気密封止筐体（１）。
15. 前記透明な筐体は、さらなる透明な筐体との分離後に化学強化に供されたものである、請求項１から１４までのいずれか１項記載の気密筐体（１）。
16. 複数の気密筐体（１）を提供するための方法において、各筐体は、機能領域、例えば特に収容キャビティ（１２）を提供し、前記機能領域は、前記筐体の側方の周縁部（２１）、下面（２２）および上面（２３）で囲まれており、前記方法は、
    － 少なくとも１つのカバー基材およびベース基材（３，４，５）を準備するステップであって、その際、少なくとも前記カバー基材（５）は、少なくとも特定の領域で透明な材料を含み、前記少なくとも２つの基材（３，４，５）は、互いに直に接するように、または重なり合うように配置されているものとするステップと、
    － 前記少なくとも２つの基材（３，４，５）を接合線に沿ってレーザ接合プロセスにより接合することで、前記機能領域を気密封止するステップと、
    － 前記各筐体を切断または分離ステップによって個別化するステップと、
    － 前記各筐体を薬液（１１）に浸すことによって表面を化学強化させるステップと
    を含む、方法。
17. 前記少なくとも２つの基材（３，４，５）を、少なくとも２つ、好ましくは３つのウェハを備えたウェハスタック（１８）として準備して、同じ作業プロセスで、前記ウェハから複数の気密筐体（１）をまとめて製造する、請求項１６記載の方法。
18. 前記少なくとも２つのウェハ（３，４，５）は、ガラス、ガラスセラミック、ケイ素、もしくはサファイアからなるか、または
    少なくとも１つのウェハは、異なる材料を含む、請求項１７記載の方法。
19. 前記各筐体（１）を個別化するステップを、レーザ切断またはレーザ分離ステップにより行い、特に前記接合ステップにも使用したのと同じレーザを使用する、請求項１６から１８までのいずれか１項記載の方法。
20. 前記少なくとも１つの透明基材（３，４，５）は、ガラス、ガラスセラミック、ケイ素、もしくはサファイア、または前記材料の組み合わせからなる、請求項１６から１９までのいずれか１項記載の方法。
21. 前記筐体（１）を化学強化させるステップは、以下のサブステップ：
    酸性または塩基性の溶液（１１）、特にＫＮＯ_３を含むかまたはこれからなる溶液を準備するサブステップ、
    前記筐体を前記酸性または塩基性の溶液に導入するサブステップ、
    前記酸性または塩基性の溶液を、少なくとも６５０ケルビン、好ましくは少なくとも７００ケルビン、さらに好ましくは少なくとも７２０ケルビンの温度に加熱するサブステップ、
    前記筐体を、前記酸性または塩基性の溶液に少なくとも６時間、好ましくは少なくとも８時間、さらに好ましくは少なくとも９時間、好ましくは最大で１２時間浸すサブステップ
    の少なくとも１つを含む、請求項１６から２０までのいずれか１項記載の方法。
22. 請求項１６から２１までのいずれか１項記載の方法により製造された、中に密閉された気密封止された機能領域を備えた、特に収容キャビティ（１２）を備えた気密筐体（１）。
23. 請求項１６から２１までのいずれか１項記載の方法により製造された、中に密閉された気密封止された機能領域を備えた、特に収容キャビティ（１２）を備えた筐体（１）の、医療用インプラントとしての、またはセンサーとしての、特に気圧計としての使用。

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