EP2883242A1 - Verfahren zum herstellen eines hermetisch abgeschlossenen gehäuses - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines hermetisch abgeschlossenen gehäuses

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EP2883242A1
EP2883242A1 EP12750530.3A EP12750530A EP2883242A1 EP 2883242 A1 EP2883242 A1 EP 2883242A1 EP 12750530 A EP12750530 A EP 12750530A EP 2883242 A1 EP2883242 A1 EP 2883242A1
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EP
European Patent Office
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bonding element
temperature
component
container
contact surface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12750530.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Christopher WURZ
Lutz Rissing
Stefan Zimmermann
Philipp COCHEMS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leibniz Universitaet Hannover
Original Assignee
Leibniz Universitaet Hannover
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Filing date
Publication date
Application filed by Leibniz Universitaet Hannover filed Critical Leibniz Universitaet Hannover
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a hermetically sealed housing in which there is a negative pressure.
  • micromechanical and micro-optical systems or components are used. These can be designed, for example, as acceleration sensors, yaw rate sensors or micromirrors but also as radiation sources.
  • micromechanical and micro-optical components comprise freely movable microstructures, which are designed, for example, as beams, grids or plates.
  • CONFIRMATION COPY is already made to use as a housing part. By placing two of these structured silicon wafers on top of each other and joining them together, the two wafers form the housing in which the microcomponents are arranged. This is known, for example, from US Pat. No. 6,743,656.
  • the housing consists of the same material as the micro device. If this is not the case, for example because a part of the housing must be transparent for a specific wavelength range of electromagnetic radiation, this method can not be used. From WO 2004/1068665 a method is known for this case, in which a cover substrate, which is connected to the bottom substrate to jointly form the housing, consists of glass. The microcomponents fabricated on a silicon wafer are singulated and placed on a new substrate. There they are contacted and aligned relative to each other and only then introduced into the housing.
  • a housing for one or more micromechanical components which has at least one optical window on one side.
  • the part of the housing which has the window must be produced in a complicated process in which a borosilicate plate is placed on a structured mold and then melted so that it fills the mold. After solidification, this glass plate can be used as a lid wafer and connected to the second wafer.
  • DE 10 2005 011 449 B3 proposes to provide a semiconductor oxide region between two semiconductor components.
  • This has different permeabilities for noble gases at different temperatures.
  • the layer package comprising the two semiconductor components to be connected to one another and the semiconductor oxide layer arranged therebetween is first brought to a first temperature in which the permeability of the semiconductor oxide layer for a noble gas, for example neon, is relatively high. By the duration that this temperature is maintained, it can be adjusted how much of the noble gas diffuses into the housing.
  • the temperature is brought to a second value at which the permeability of the semiconductor oxide layer is significantly reduced. In this state, for example, it can be hermetically sealed from the outside with an additional coating. This process is complicated and therefore costly.
  • the invention is therefore based on the object to propose a method with which hermetically sealed housing can be produced, in which there is a negative pressure.
  • the invention achieves the stated object by such a method, wherein the housing consists of a first component having a first contact surface, which is provided with a layer is coated from a first bonding element, and at least one second component with a second contact surface, which is coated with a layer of a second bonding element, which has a higher soli temperature than the first bonding element is prepared.
  • the method comprises the following steps: a) positioning the first component and the second component in a container, so that the first contact surface of the first component at least partially abuts the second contact surface of the second component, b) generating a negative pressure in the container, c ) Increase a temperature in the container to a connection temperature value. wherein the first bonding element, the second bonding element and the bonding temperature value are selected such that a mixture of the first bonding element and the second bonding element has a liquidus temperature which is above the bonding temperature value.
  • the two components to be joined together are positioned relative to each other so that they are in the optimal alignment with each other for the process. Only then is the vacuum created. Further movement or alignment of the individual components relative to one another is then no longer necessary, so that in particular a complicated handling of the micromechanical components in a vacuum is eliminated. Instead, only the temperature prevailing in the container in which the two components are located, must be changed, in particular increased.
  • the two contact surfaces of the two components are each coated with a bonding element. Since, in method step a), the two components are arranged against one another such that the two contact surfaces at least partly abut one another, the two bonding elements also come into contact with each other.
  • the temperature in the container is increased to the connection temperature value, diffusion processes occur, resulting in a mixture of the materials of the two bonding elements.
  • this mixture has a liquidus temperature that is above the bonding temperature value to which the temperature in the vessel was brought. It is therefore not warm enough in the container to melt the mixture of the two bonding elements, so that it comes to a curing. In this way, the two components that make up the housing are connected together. Again, this is possible without further alignment of the two components to each other, but only happens by increasing the temperature and maintaining the temperature at the predetermined connection temperature value.
  • first and second bonding element By the clever choice of the first and second bonding element, it is thus possible to produce a hermetically sealed housing in that outside the vacuum, the two components to be joined are aligned relative to each other and not further movement and alignment, for example after the generation of the vacuum more is needed. This method is thus fast, easy, inexpensive and accurate.
  • At least one recess is arranged, which is formed such that at least one passage into the housing results in when the first contact surface bears against the second contact surface.
  • the two components are aligned relative to one another, there is at least deepen a passage into the housing. At this moment, therefore, it does not come to a hermetic conclusion of the housing.
  • this passage it is possible through this passage to set the desired pressure within the housing when generating the negative pressure.
  • at least one depression which may be provided in at least one contact surface, this effect can also be achieved by sufficiently rough surfaces of the bonding elements.
  • recesses provided in at least one of the contact surfaces are suitable for this purpose.
  • process step b) consequently, the negative pressure generated in the container is generated by this passage also within the housing.
  • Increasing the temperature in method step c) increases the deformability of the first bonding element, so that recesses or likewise provided roughnesses of the contact surfaces provided in the contact surfaces disappear and a hermetic closure of the housing occurs.
  • the first bonding element and / or the second bonding element preferably has a topography tolerance of between 0.4 ⁇ m and 1 ⁇ m.
  • a topography tolerance is understood as the deviation from the flat, planar surface. Due to the fact that the first bonding element and / or the second bonding element have such a topography tolerance, a hermetic closure does not occur when the two contact surfaces are applied to each other, but rather a multiplicity of small passages form, through which in particular a pressure exchange between the interior of the Housing and the container can take place as long as the temperature was not increased within the container. This can preferably take place in addition to the recess provided in at least one of the two contact surfaces in order to achieve an even better pressure equalization here. Of course, it is also possible, no additional intentional depression in one of the two contact surface chen and make the pressure balance only by the achieved by the topography tolerance micro-passages.
  • both the first bonding element and the second bonding element have a corresponding topography tolerance.
  • the first bonding element is an indium coating.
  • the second bonding element is a gold or a silver coating.
  • indium has proven to be particularly advantageous.
  • other materials such as glass based, may be used.
  • Indium has a relatively low melting point of about 150 ° C.
  • gold which is used as a second bonding element, can be relatively easily dissolved in liquid indium or diffuses rapidly into the liquid indium. As soon as the gold concentration in the liquid indium increases, so does the melting point of this mixture up to a melting point of almost 540 ° C at a gold content of about 33%. Due to the fact that the applied bonding elements are only thin coatings, the gold concentration in the entire indium coating is rapidly compensated for, resulting in a sufficiently homogeneous mixture having a liquidus temperature above the bonding temperature value.
  • the first bonding element and the second bonding element chosen so that the mixture forms a eutectic. It has proven to be particularly advantageous if the compound temperature value is greater than or equal to a eutectic temperature of this mixture.
  • the temperature in the container is maintained at the connection temperature value for a connection duration, wherein the connection duration and the connection temperature value are adapted to a layer thickness of the first bonding element, so that after the connection period, the first bonding element is completely contained in the mixture.
  • This achieves a particularly stable hermetic connection so that there is no longer any phase with a relatively low soliotherm temperature, such as that of the first bonding element.
  • the temperature in the container is raised before increasing it to the connection temperature value to a Ausgaswert, which is smaller than the liquidus temperature of the first bonding element.
  • a Ausgaswert which is smaller than the liquidus temperature of the first bonding element.
  • This outgassing value must be smaller than the solidus temperature of the first bonding element in order to maintain a continuous connection to the interior of the housing.
  • the Outgassing value however, greater than 100 ° C. It can thereby be achieved that, in particular, water contained on the surfaces or in the individual constituents is condemned and withdrawn from the container by the vacuum pump. This is also possible, for example, with the use of indium as the first bonding element without problems.
  • a getter material is advantageously arranged within the housing, which has an activation temperature which is greater than the connection temperature value.
  • the method additionally includes the step of raising the temperature in the container to an activation value that is greater than the activation temperature of the getter material.
  • Activation of the getter material after the hermetic closure of the container prevents the getter material, for example, from absorbing molecules, for example, from the melt of the first bonding element or already during the production of the negative pressure, thus using its absorption capacity for quantities of material which are actually absorbed by the vacuum pump used Container could be withdrawn.
  • the getter material is advantageously activated only when the housing is already hermetically sealed, so that it is ensured that only molecules that occur within the housing, for example by outgassing, can be captured by the getter material.
  • the skillful choice of materials used as the first and second bonding element allows the complete package, including the creation of the vacuum, the hermetic seal and the activation of the getter by going through a single temperature profile. This makes the process simple, fast, easy to reproduce and inexpensive.
  • a recess which is arranged in the first or the second component can advantageously be covered by a cover.
  • a recess or cover for example, is a window which is always necessary when a certain type of radiation is to be conducted into or out of the housing.
  • This can be electromagnetic radiation of almost any desired wavelength, for example infrared, visible light, UV radiation or, for example, electron beams of an electron beam source arranged in the housing.
  • the method described here can be used very flexibly in this case. For example, it is possible to connect the component in which the recess is provided to the cover before the two components are to be connected to form a housing.
  • first and a second bonding element at corresponding contact surfaces with which the respective component in which the recess is located comes into contact with the cover.
  • Which bonding element is arranged on which component to be connected is of course irrelevant.
  • the same bonding elements used which is also used for the connection of the two housing-forming components In this way, the two components to be connected and the cover must be positioned only once relative to each other in the container before generating the vacuum. However, this is done outside the vacuum and is thus easy and accurate. The container is then closed and evacuated so that the desired negative pressure prevails. Further movement or alignment of the individual components or the cover relative to one another is no longer necessary with the method presented here.
  • a hermetic sealing of the housing can be achieved by the method according to the invention, as can not be achieved, for example, by using most adhesives.
  • ceramic components can be connected to each other, which is not possible by the very common in the art anodic bonding. This method also has the disadvantage that it can lead to water releases that jeopardize the pressure prevailing in the housing vacuum.
  • the component to be enclosed in the housing is advantageously arranged in method step a).
  • This can be, for example, an electron source or a micromechanical or micro-optical component.
  • an upper and a lower component are connected together.
  • the upper component corresponds to the first component, which in the method described here is a silicon oxide component.
  • Its contact surface was coated with a chromium-based adhesion promoter with a Layer thickness of about 1000 A coated.
  • a gold layer with a thickness of about 500 A was applied. This can be done, for example, by vapor deposition or sputtering. Subsequently, an indium layer was vapor-deposited on the gold layer thus produced.
  • the indium is the first bonding element which was applied in the process described here in a layer thickness of 25,000 A and was enclosed by a further gold layer in a thickness of 500 A in order to counteract an oxidation of the indium.
  • the topography tolerance of this layer was 0.6 pm.
  • the second component consists of a silicon substrate, which has also been coated with a chromium-based adhesion promoter. Again, a layer of about 1000 A thickness was evaporated. Then, as a second bonding element, a gold layer was sputtered to a thickness of approximately 20 000 A, the topography tolerance being less than 1 ⁇ m, namely in the specific case 0.6 ⁇ m.
  • the two bonding elements expand so far that the interior, which is located between the components to be connected within the housing, could be evacuated.
  • the temperature for the Ausgaswert about 200 ° C were used.
  • the container in which the components to be connected are evacuated.
  • the temperature to the connection temperature value in this case about 300 ° C, heated.
  • gold diffuses from the gold layer used as a second bonding element into the indium layer on the first component.
  • the gold layer used as a second bonding element acts as a reservoir, from which flows in the course of the bonding process gold in the indium region and there connects with the indium to the eutectic.
  • FIG. 1 shows the schematic temperature profile as a function of time in a method according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 two components to be connected
  • FIG. 3 shows two components oriented relative to one another
  • Figure 5 two interconnected components with activated animals.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a temperature profile of the temperature T in a container in which the method is carried out according to this embodiment of the present invention.
  • the temperature level is at room temperature 2.
  • the components to be joined together are aligned relative to each other and the vacuum is generated within the container.
  • the temperature T is brought to a Ausgaswert 6 at a first temperature increase 4.
  • the temperature T is kept for a Ausgasdauer 8.
  • impurities are outgassed and removed and, for example, any water present evaporated.
  • a second temperature increase 10 takes place, during which the temperature T is brought to a connection temperature value 12.
  • the temperature is held for a connection period 14.
  • the connection between the two bonding layers occurs. elements.
  • the temperature is increased to an activation value 18 that is greater than an activation temperature of a getter material that is arranged in the housing.
  • Figure 2 shows the situation before the start of the method according to an embodiment of the present invention. It can be seen a first component 20, which forms the lower part of a housing 22 in the illustrated embodiment. Opposite a second component 24 is arranged, which is to be connected to the first component 20.
  • the first component 20 has a first contact surface 26, which is coated with a first bonding element 28.
  • the second component 24 has a second contact surface 30, which is coated with a second bonding element 32.
  • a getter material 34 is arranged in order to be able to maintain a negative pressure to be reached in the housing 22 as long as possible.
  • FIG. 3 shows the situation after the positioning of the first component 20 and of the second component 24 relative to one another. This corresponds to the situation after method step a). It can be seen that the first bonding element 28 and the second bonding element 32 abut one another. In the enlarged section, it can be seen that a passage 36 is present between the second bonding element 32 and the first bonding element 28, so that access into the interior of the housing 22 is possible.
  • the passage 36 is achieved by structuring in the surfaces of the first bonding element 28 and the second bonding element 32. In this case, the different bonding elements 28, 32 rest on one another or against each other in other areas. A separate holder, in particular of the second component 24 is thus not required.
  • FIG. 4 shows the situation after the temperature T in the container for the connection duration 14 has been kept at the connection temperature 12.
  • a mixture 38 of the two materials is now located between the first component 20 and the second component 24.
  • intermetallic compounds having a significantly higher melting point than the indium used as first bonding element 28 are obtained.
  • the getter material 34 which is located in the now hermetically sealed housing 22, has not yet been activated in the situation shown in FIG.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines hermetisch abgeschlossenen Gehäuses (22), in dem ein Unterdruck herrscht, aus einem ersten Bauteil (20) mit einer ersten Kontaktfläche (26), die mit einer Schicht aus einem ersten Bondelement (28) beschichtet ist, und wenigstens einem zweiten Bauteil (24) mit einer zweiten Kontaktfläche (30), die mit einer Schicht aus einem zweiten Bondelement (32) beschichtet ist, das eine höhere Solidustemperatur als das erste Bondelement (28) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Positionieren des ersten Bauteils (20) und des zweiten Bauteils (24) in einem Behälter, sodass die erste Kontaktfläche (26) des ersten Bauteiles (20) an der zweiten Kontaktfläche (30) des zweiten Bauteiles (24) zumindest teilweise anliegt, b) Erzeugen eines Unterdrucks in dem Behälter, c) Erhöhen einer Temperatur (T) in dem Behälter auf ein Verbindungstemperaturwert (12), wobei das erste Bondelement (28) das zweite Bondelement (32) und der Verbindungstemperaturwert (12) derart ausgewählt sind, dass es zu einer Mischung (38) des ersten Bondelements (28) und des zweiten Bondelements (32) kommt, die eine Liquidustemperatur aufweist, die über dem Verbindungstemperaturwert (12) liegt.

Description

Verfahren zum Herstellen eines hermetisch abgeschlossenen Gehäuses
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines hermetisch abgeschlossenen Gehäuses, in dem ein Unterdruck herrscht.
In vielen technischen Anwendungsgebieten werden heute mikromechanische und mikrooptische Systeme bzw. Bauelemente verwendet. Diese können beispielsweise als Beschleunigungssensoren, Drehratensenso- ren oder Mikrospiegel aber auch als Strahlungsquellen ausgebildet sein. Insbesondere für die Verwendung als Sensoren umfassen derartige mikromechanische und mikrooptische Bauelemente frei bewegliche Mikrostrukturen, die beispielsweise als Balken, Gitter oder Platten ausgebildet sind.
Aufgrund der kleinen Dimensionen dieser Bauteile ist es von Vorteil, frei bewegliche Mikrostrukturen in einem Vakuum zu betreiben, das beispielsweise bei 10"4 bis 10"6 mbar liegt. Gleiches gilt auch für den Fall, das beispielsweise Strahlungsquellen, beispielsweise für Elektronenstrahlen, verwendet werden sollen.
Um derartige Mikrobauteile im Vakuum betreiben zu können, müssen diese von einem Gehäuse umgeben werden, das hermetisch abgeschlossen ist und den in ihm herrschenden Unterdruck auf diese Weise über einen möglichst langen Zeitraum aufrecht erhält.
Um dies zu erreichen ist es aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise strukturierte Siliziumwafer, aus denen das Mikrobauelement
BESTÄTIGUNGSKOPIE hergestellt wird, bereits als ein Gehäuseteil zu verwenden. Indem zwei dieser strukturierten Siliziumwafer aufeinander gelegt und miteinander verbunden werden, bilden die beiden Wafer das Gehäuse, in dem die Mikrobauelemente angeordnet sind. Dies ist beispielsweise aus der US 6,743,656 bekannt.
Dieses Verfahren ist naturgemäß insbesondere für den Fall von Vorteil, dass das Gehäuse aus dem gleichen Material wie das Mikrobauelement besteht. Ist dies nicht der Fall, weil beispielsweise ein Teil des Gehäuses für einen bestimmten Wellenlängenbereich elektromagnetischer Strahlung durchsichtig sein muss, kann dieses Verfahren nicht angewandt werden. Aus der WO 2004/1068665 ist für diesen Fall ein Verfahren bekannt, bei dem ein Deckelsubstrat, das mit dem Bodensubstrat verbunden wird, um gemeinsam das Gehäuse zu bilden, aus Glas besteht. Die auf einem Siliziumwafer hergestellten Mikrobauelemente werden vereinzelt und auf einem neuen Substrat angeordnet. Dort werden sie kontaktiert und relativ zueinander ausgerichtet und erst anschließend in das Gehäuse eingebracht.
Aus der DE 10 2007 002 725 A1 ist ein Gehäuse für ein oder mehrere mikromechanische Bauteile bekannt, das auf einer Seite mindestens ein optisches Fenster aufweist. Dabei muss der Teil des Gehäuses, der das Fenster aufweist, in einem komplizierten Verfahren hergestellt werden, bei dem eine Borosilikatplatte auf eine strukturierte Form gelegt und anschließend so aufgeschmolzen wird, dass sie die Form ausfüllt. Nach dem Erstarren kann diese Glasplatte als Deckelwafer verwendet werden und mit dem zweiten Wafer verbunden werden.
Neben der Herstellung der einzelnen zum Gehäuse zu verbindenden Bauteile ist die Herstellung des Vakuums zwischen diesen Bauteilen problematisch. Aufgrund der kleinen Abstände spielen Diffusionsprozes- se eine wichtige Rolle, sodass es schwierig ist, zwischen zwei Mikrobau- teilen befindliches Gas abzusaugen.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Abstandshalter, die einen Abstand von 50 bis 500 μηι aufrechterhalten, zwischen den beiden zu verbindenden Bauteilen anzuordnen. In diesem Zustand wird das Vakuum bzw. der Unterdruck erzeugt. Anschließend müssen die Abstandshalter im Vakuum entfernt werden und die beiden zu verbindenden Bauteile, die das Gehäuse bilden sollen, exakt zueinander ausgerichtet werden. Auch dies muss im Vakuum geschehen, sodass dieser Verfahrensschritt kompliziert und langwierig und damit teuer ist.
Die DE 10 2005 011 449 B3 schlägt hingegen vor, zwischen zwei Halbleiterbauelementen einen Halbleiteroxidbereich vorzusehen. Dieser weist bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Permeabilitäten für Edelgase auf. Das Schichtpaket aus den beiden miteinander zu verbindenden Halbleiterbauteilen und der dazwischen angeordneten Halbleiteroxidschicht wird zunächst auf eine erste Temperatur gebracht, in der die Permeabilität der Halbleiteroxidschicht für ein Edelgas, beispielsweise Neon, relativ groß ist. Durch die Dauer, die diese Temperatur aufrechterhalten wird, kann eingestellt werden, wie viel des Edelgases in das Gehäuse diffundiert. Ist der gewünschte Druck im Inneren des Gehäuses erreicht, wird die Temperatur auf einen zweiten Wert gebracht, bei dem die Permeabilität der Halbleiteroxidschicht deutlich reduziert ist. In diesem Zustand kann sie beispielsweise von außen mit einer zusätzlichen Beschichtung hermetisch abgedichtet werden. Auch dieses Verfahren ist aufwändig und somit kostenintensiv.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem hermetisch abgeschlossene Gehäuse hergestellt werden können, in denen ein Unterdruck herrscht. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch ein derartiges Verfahren, wobei das Gehäuse aus einem ersten Bauteil mit einer ersten Kontaktfläche, die mit einer Schicht aus einem ersten Bondelement beschichtet ist, und wenigstens einem zweiten Bauteil mit einer zweiten Kontaktfläche, die mit einer Schicht aus einem zweiten Bondelement beschichtet ist, das eine höhere Soli- dustemperatur als das erste Bondelement aufweist, hergestellt wird. Das Verfahren weist dabei folgende Schritte auf: a) Positionieren des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils in einem Behälter, sodass die erste Kontaktfläche des ersten Bauteiles an der zweiten Kontaktfläche des zweiten Bauteiles zumindest teilweise anliegt, b) Erzeugen eines Unterdrucks in dem Behälter, c) Erhöhen einer Temperatur in dem Behälter auf einen Verbindungstemperaturwert. wobei das erste Bondelement, das zweite Bondelement und der Verbindungstemperaturwert derart ausgewählt sind, dass es zu einer Mischung des ersten Bondelementes und des zweiten Bondelementes kommt, die eine Liquidustemperatur aufweist, die über dem Verbindungstemperaturwert liegt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden folglich die beiden miteinander zu verbindenden Bauteile relativ zueinander so positioniert, dass sie in der für das Verfahren optimalen Ausrichtung zueinander vorliegen. Erst danach wird das Vakuum erzeugt. Eine weitere Bewegung oder Ausrichtung der einzelnen Bauteile relativ zueinander ist danach nicht mehr notwendig, sodass insbesondere ein kompliziertes Handhaben der mikromechanischen Bauteile im Vakuum entfällt. Stattdessen muss lediglich die Temperatur, die in dem Behälter herrscht, in dem sich die beiden Bauteile befinden, verändert, insbesondere erhöht werden. Die beiden Kontaktflächen der beiden Bauteile sind mit jeweils einem Bondelement beschichtet. Da im Verfahrensschritt a) die beiden Bauteile so aneinander angeordnet werden, dass die beiden Kontaktflächen zumindest teilweise aneinander anliegen, kommen auch die beiden Bondelement miteinander in Kontakt. Wird nun im Verfahrensschritt c) die Temperatur in dem Behälter auf den Verbindungstemperaturwert erhöht, kommt es zu Diffusionsprozessen, sodass es zu einer Mischung der Materialien der beiden Bondelemente kommt. Diese Mischung weist jedoch eine Liquidustemperatur auf, die über dem Verbindungstemperaturwert liegt, auf den die Temperatur in dem Behälter gebracht wurde. Es ist folglich in dem Behälter nicht warm genug, um die Mischung der beiden Bondelemente zu schmelzen, sodass es hier zu einer Aushärtung kommt. Auf diese Weise werden die beiden Bauteile, die das Gehäuse bilden, miteinander verbunden. Auch dies ist ohne weitere Ausrichtung der beiden Bauteile zueinander möglich, sondern geschieht lediglich durch das Erhöhen der Temperatur und das Halten der Temperatur auf dem vorbestimmten Verbindungstemperaturwert.
Durch die geschickte Wahl des ersten und des zweiten Bondelementes ist es somit möglich, ein hermetisch abgeschlossenes Gehäuse dadurch herzustellen, dass außerhalb des Vakuums die beiden miteinander zu verbindenden Bauteile relativ zueinander ausgerichtet werden und eine weitere Bewegung und Ausrichtung, beispielsweise nach dem Erzeugen des Vakuums nicht mehr nötig ist. Dieses Verfahren ist somit schnell, einfach, kostengünstig und genau durchführbar.
Vorteilhafterweise ist in der ersten Kontaktfläche und/oder der zweiten Kontaktfläche wenigstens eine Vertiefung angeordnet, die derart ausgebildet ist, dass sich wenigstens ein Durchgang in das Gehäuse hinein ergibt, wenn die erste Kontaktfläche an der zweiten Kontaktfläche anliegt. Sobald im Verfahrensschritt a) die beiden Bauteile relativ zueinander ausgerichtet sind, besteht folglich durch diese wenigstens eine Ver- tiefung ein Durchgang in das Gehäuse hinein. In diesem Moment kommt es folglich noch nicht zu einem hermetischen Abschluss des Gehäuses. Insbesondere ist es durch diesen Durchgang möglich, beim Erzeugen des Unterdruckes den gewünschten Druck auch innerhalb des Gehäuses einzustellen. Alternativ zu wenigstens einer Vertiefung, die in wenigstens einer Kontaktfläche vorgesehen sein kann, kann dieser Effekt auch durch ausreichend raue Oberflächen der Bondelemente erreicht werden. Für eine bessere Reproduzierbarkeit bieten sich jedoch zu diesem Zweck in wenigstens eine der Kontaktfläche eingebrachte Vertiefungen an.
Im Verfahrensschritt b) wird folglich der in dem Behälter erzeugte Unterdruck durch diesen Durchgang auch innerhalb des Gehäuses erzeugt. Bei dem Erhöhen der Temperatur im Verfahrensschritt c) erhöht sich die Verformbarkeit des ersten Bondelements, sodass in den Kontaktflächen vorgesehene Vertiefungen oder ebenfalls vorgesehene Rauhigkeiten der Kontaktflächen verschwinden und es zu einem hermetischen Abschluss des Gehäuses kommt.
Vorzugsweise weist das erste Bondelement und/oder das zweite Bondelement eine Topografietoleranz zwischen 0,4 pm und 1 pm auf. Dabei wird unter einer Topografietoleranz die Abweichung von der ebenen, planen Oberfläche verstanden. Dadurch, dass das erste Bondelement und/oder das zweite Bondelement eine derartige Topografietoleranz aufweisen, kommt es beim Anlegen der beiden Kontaktflächen aneinander nicht zu einem hermetischen Abschluss, sondern es bilden sich eine Vielzahl von kleinen Durchlässen, durch die insbesondere ein Druckaustausch zwischen dem Inneren des Gehäuses und dem Behälter stattfinden kann, so lange die Temperatur innerhalb des Behälters nicht erhöht wurde. Dies kann vorzugsweise zusätzlich zu der in wenigstens einer der beiden Kontaktflächen vorgesehenen Vertiefung erfolgen, um hier einen noch besseren Druckausgleich zu erreichen. Natürlich ist es auch möglich, keine zusätzliche gewollte Vertiefung in einer der beiden Kontaktflä- chen vorzusehen und den Druckausgleich lediglich durch die durch die Topografietoleranz erreichten Mikrodurchlässe vorzunehmen.
Besonders vorteilhafterweise weisen sowohl das erste Bondelement als auch das zweite Bondelement eine entsprechende Topografietoleranz auf. Es ist jedoch prinzipiell ausreichend, wenn lediglich eines der beiden Bondelemente eine derartige Topografietoleranz aufweist, während das andere beispielsweise plan ausgebildet ist. Wichtig ist lediglich, dass es beim aneinander anlegen der beiden Kontaktflächen nicht zu einem hermetischen Abschluss kommt, sondern dass wenigstens ein Durchlass bestehen bleibt, durch den ein Druckausgleich stattfinden kann.
Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das erste Bondelement eine Indiumbeschichtung ist. Vorzugsweise ist das zweite Bondelement eine Gold- oder eine Silberbeschichtung. Insbesondere die Kombination von Indium als erstem Bondelement und Gold als zweitem Bondelement hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Es können jedoch auch andere Werkstoffe, beispielsweise auf Glasbasis, verwendet werden. Indium weist einen relativ geringen Schmelzpunkt von ca. 150°C auf. Zudem kann Gold, das als zweites Bondelement verwendet wird, relativ einfach in flüssigem Indium gelöst werden bzw. diffundiert schnell in das flüssige Indium hinein. Sobald die Goldkonzentration im flüssigen Indium ansteigt, steigt auch der Schmelzpunkt dieses Gemisches bis zu einem Schmelzpunkt von fast 540°C bei einem Goldanteil von ca. 33%. Dadurch, dass es sich bei den aufgebrachten Bondelementen lediglich um dünne Beschichtungen handelt, kommt es hier zu einem schnellen Ausgleich der Goldkonzentration in der gesamten Indiumbeschichtung, sodass es hier zu einem ausreichend homogenen Gemisch kommt, das eine Liquidustemperatur oberhalb des Verbindungstemperaturwertes aufweist.
Vorzugsweise sind das erste Bondelement und das zweite Bondelement so gewählt, dass die Mischung ein Eutektikum bildet. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei herausgestellt, wenn der Verbindungstemperaturwert größer oder gleich einer eutektischen Temperatur dieser Mischung ist.
Vorzugsweise wird die Temperatur in dem Behälter für eine Verbindungsdauer auf dem Verbindungstemperaturwert gehalten, wobei die Verbindungsdauer und der Verbindungstemperaturwert derart auf eine Schichtdicke des ersten Bondelementes angepasst sind, sodass nach der Verbindungsdauer das erste Bondelement vollständig in der Mischung enthalten ist. Damit wird verhindert, dass sich nach der Verbindungsdauer noch eine flüssige Phase des ersten Bondelementes am ersten Bauteil befindet. Damit wird eine besonders stabile hermetische Verbindung erreicht, sodass keine Phase mit einer relativ geringen Soli- dustemperatur, wie die des ersten Bondelementes, mehr vorliegt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Temperatur in dem Behälter vor dem Erhöhen auf den Verbindungstemperaturwert auf einen Ausgaswert erhöht, der kleiner ist als die Liquidustemperatur des ersten Bondelementes. Damit können Verschmutzungen und Verunreinigungen, die an den Kontaktflächen oder anderen Oberflächen der zu verbindenden Bauteile vorliegen, gelöst und dem Behälter entzogen werden. Während dieser Zeit und der folgenden Schritte wird vorzugsweise weiter Material aus dem Behälter abgesogen, um den Druck auf dem gewünschten Wert zu halten. So werden aus den Bauteilen ausgasende oder auf sonstige Weise in den Behälter gelangende Verunreinigungen dem Behälter entzogen. Damit wird ein besonders stabiles Vakuum gewährleistet, da es insbesondere im inneren des Behälters nicht oder nur sehr begrenzt zu weiteren Ausgasungen von Verunreinigungen kommt. Dieser Ausgaswert muss dabei kleiner sein als die Solidustem- peratur des ersten Bondelementes, um eine durchgängige Verbindung ins Innere des Gehäuses aufrecht zu erhalten. Vorteilhafterweise ist der Ausgaswert jedoch größer als 100°C. Dadurch kann erreicht werden, dass insbesondere an den Oberflächen oder in den einzelnen Bestandteilen enthaltenes Wasser verdammt und durch die Vakuumpumpe dem Behälter entzogen wird. Auch dies ist beispielsweise mit der Verwendung von Indium als erstem Bondelement ohne Probleme möglich.
Dennoch ist nicht zuverlässig zu verhindern, dass es nach dem hermetischen Abschluss des Gehäuses zu weiteren Ausgasungen kommt. Um diese unerwünschten Moleküle aufzufangen und so den Unterdruck im Gehäuse über eine möglichst lange Zeit aufrecht zu erhalten, ist vorteilhafterweise innerhalb des Gehäuses ein Gettermaterial angeordnet, das eine Aktivierungstemperatur aufweist, die größer als der Verbindungstemperaturwert ist. Vorzugsweise weist das Verfahren nach dem Erhöhen der Temperatur in dem Behälter auf den Verbindungstemperaturwert und dem Halten dieser Temperatur über eine Verbindungsdauer zusätzlich den Schritt auf, dass die Temperatur in dem Behälter auf einen Aktivierungswert erhöht wird, der größer als die Aktivierungstemperatur des Gettermaterials ist. Durch die Aktivierung des Gettermaterials nach dem hermetischen Abschluss des Behälters wird verhindert, dass das Gettermaterial beispielsweise bereits Moleküle beispielsweise aus der Schmelze des ersten Bondelementes oder bereits während des Herstellens des Unterdrucks aufnimmt und so seine Aufnahmekapazität für Materialmengen verwendet, die eigentlich durch die verwendete Vakuumpumpe dem Behälter entzogen werden könnten. Das Gettermaterial wird vorteilhafterweise erst dann aktiviert, wenn das Gehäuse bereits hermetisch abgeschlossen ist, sodass sicher gestellt ist, dass durch das Gettermaterial nur Moleküle aufgefangen werden können, die innerhalb des Gehäuses, beispielsweise durch Ausgasen, auftreten.
Durch die geschickte Wahl der verwendeten Materialien als erstes und zweites Bondelement kann das vollständige Gehäuse, inklusive des Herstellens des Vakuums, der hermetischen Abdichtung und der Aktivierung des Getters durch das Durchfahren eines einzelnen Temperaturprofils hergestellt werden. Dies macht das Verfahren einfach, schnell, gut reproduzierbar und kostengünstig.
Vor dem Positionieren der Bauteile in dem Behälter in dem Verfahrensschritt a) kann vorteilhafterweise eine Ausnehmung, die in dem ersten oder dem zweiten Bauteil angeordnet ist, durch eine Abdeckung abgedeckt werden. Bei einer derartigen Ausnehmung bzw. der Abdeckung handelt es sich beispielsweise um ein Fenster, das immer dann nötig ist, wenn eine bestimmte Art von Strahlung in das Gehäuse hinein oder aus dem Gehäuse heraus geführt werden soll. Dies kann elektromagnetische Strahlung einer nahezu beliebigen Wellenlänge, beispielsweise Infrarot, sichtbares Licht, UV-Strahlung oder beispielsweise Elektronenstrahlen einer in dem Gehäuse angeordneten Elektronenstrahlquelle sein. Das hier beschriebene Verfahren ist für diesen Fall sehr flexibel einsetzbar. So ist es beispielsweise möglich, das Bauteil, in dem die Ausnehmung vorgesehen ist, mit der Abdeckung zu verbinden bevor die beiden Bauteile zu einem Gehäuse verbunden werden sollen. Auf diese Weise können beispielsweise Verfahren zum Verbinden des jeweiligen Bauteils mit der Abdeckung verwendet werden, bei denen beispielsweise Lösungsmittel oder sonstige Bestandteile freigesetzt werden. Diese Bestandteile würden den in dem Gehäuse zu erreichenden Unterdruck gefährden und so die Funktionsfähigkeit eines sich in dem Gehäuse befindenden Mikro- bauteils beeinträchtigen, wenn das Bauteil mit der Abdeckung ebenfalls im Vakuum verbunden würde.
Alternativ dazu ist es auch möglich, an entsprechenden Kontaktflächen, mit denen das jeweilige Bauteil, in dem sich die Ausnehmung befindet, mit der Abdeckung in Kontakt kommt, ebenfalls ein erstes und ein zweites Bondelement vorzusehen. Welches Bondelement dabei an welchem zu verbindenden Bauelement angeordnet ist, ist naturgemäß unerheblich. Hier können vorzugsweise die gleichen Bondelemente verwendet werden, die auch für die Verbindung der beiden das Gehäuse bildenden Bauteile verwendet wird. Auf diese Weise müssen die beiden zu verbindenden Bauteile sowie die Abdeckung vor dem Erzeugen des Vakuums lediglich einmal relativ zueinander in dem Behälter positioniert werden. Dies erfolgt jedoch außerhalb des Vakuums und ist somit einfach und genau möglich. Der Behälter wird anschließend geschlossen und evakuiert, sodass der gewünschte Unterdruck herrscht. Ein weiteres Bewegen oder Ausrichten der einzelnen Bauteile oder der Abdeckung relativ zueinander ist mit dem hier vorgestellten Verfahren nicht mehr nötig.
Natürlich können auch mehr als zwei Bauteile verwendet werden, um ein Gehäuse beispielsweise mit einer komplizierteren geometrischen Form herzustellen. Auch dies ist mit dem hier beschriebenen Verfahren ohne Probleme möglich. Insbesondere kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine hermetische Abdichtung des Gehäuses erreicht werden, wie sie beispielsweise durch die Verwendung der meisten Klebstoffe nicht erreicht werden kann. Zudem können auch keramische Bauteile miteinander verbunden werden, was durch das im Stand der Technik sehr verbreitete anodische Bonden nicht möglich ist. Dieses Verfahren weist zudem den Nachteil auf, dass es zu Wasserfreisetzungen kommen kann, die den im Gehäuse herrschenden Unterdruck gefährden.
Zwischen dem ersten Bauteil und dem zweitem Bauteil wird im Verfahrensschritt a) vorteilhafterweise das in dem Gehäuse einzuschließende Bauelement angeordnet. Dies kann beispielsweise eine Elektronenquelle oder ein mikromechanisches oder mikrooptisches Bauteil sein.
Nachfolgend wird ein beispielhaftes Verfahren beschrieben. Bei diesem Verfahren werden ein oberes und ein unteres Bauteil miteinander verbunden. Das obere Bauteil entspricht dem ersten Bauteil, das bei dem hier beschriebenen Verfahren ein Siliziumoxidbauteil ist. Dessen Kontaktfläche wurde mit einem Haftvermittler auf Chrombasis mit einer Schichtdicke von etwa 1000 A beschichtet. Darauf wurde eine Goldschicht in einer Dicke von ca. 500 A aufgebracht. Dies kann beispielsweise durch Aufdampfen oder Aufsputtern geschehen. Anschließend wurde auf die so erzeugte Goldschicht eine Indiumschicht aufgedampft. Bei dem Indium handelt es sich um das erste Bondelement, das bei dem hier beschriebenen Verfahren in einer Schichtdicke von 25000 A aufgebracht wurde und von einer weitere Goldschicht in eine Dicke von 500 A umschlossen wurde, um einer Oxidation des Indiums entgegen zu wirken. Die Topografietoleranz dieser Schicht betrug dabei 0,6 pm.
Das zweite Bauteil besteht aus einem Siliziumsubstrat, das ebenfalls mit einem Haftvermittler auf Chrombasis beschichtet wurde. Auch hier wurde eine Schicht von ca. 1000 A Dicke aufgedampft. Darauf wurde als zweites Bondelement eine Goldschicht in einer Dicke von ca. 20000 A auf- gesputtert, wobei die Topografietoleranz weniger als 1 pm, nämlich im konkreten Fall 0,6 pm beträgt.
Während einer ersten Temperaturerhöhung auf den Ausgaswert dehnen sich die beiden Bondelemente soweit aus, dass der Innenraum, der sich zwischen den zu verbindenden Bauteilen innerhalb des Gehäuses befindet, evakuiert werden konnte. Als Temperatur für den Ausgaswert wurden ca. 200°C verwendet. Anschließend wird der Behälter, in dem sich die zu verbindenden Bauteile befinden, evakuiert. Anschließend wird die Temperatur auf den Verbindungstemperaturwert, vorliegend ca. 300°C, erwärmt. Dabei diffundiert Gold aus der als zweites Bondelement verwendeten Goldschicht in die Indiumschicht am ersten Bauteil hinein. Hierbei kommt es zu einer Bildung von intermetallischen Phasen, wobei die als zweites Bondelement verwendete Goldschicht wie ein Reservoir wirkt, aus welchem im Zuge des Bondprozesses Gold in den Indiumbereich nachfließt und sich dort mit dem Indium zum Eutektikum verbindet. Nach einer vorbestimmten Verbindungsdauer, die vorteilhafterweise so gewählt wird, dass sich nach dieser Verbindungsdauer kein flüssiges Indium mehr im Behälter befindet, kann der Getter aktiviert werden, dessen Aktivierungstemperatur beispielsweise 350°C beträgt. Durch die Get- teraktivierung werden in dem Gehäuse verbleibende Reste evakuiert. Natürlich sind weitere Zwischenschritte denkbar. So können beispielsweise weitere Komponenten, die innerhalb des Gehäuses fixiert werden müssen zwischen die einzelnen Bauteile eingebracht werden. Für leitende Verbindungen können entsprechend leitende Lote zum Einsatz kommen.
Mit Hilfe einer Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Verfahrens näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 - den schematischen Temperaturverlauf als Funktion der Zeit bei einem Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 - zwei zu verbindende Bauteile,
Figur 3 - zwei relativ zueinander ausgerichtete Bauteile,
Figur 4 - zwei miteinander verbundene Bauteile, und
Figur 5 - zwei miteinander verbundene Bauteile mit aktiviertem Getier.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Temperaturverlaufs der Temperatur T in einem Behälter, in dem das Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Zunächst befindet sich das Temperaturniveau auf Zimmertemperatur 2. In diesem Verfahrenschritt werden die miteinander zu verbindenden Bauteile relativ zueinander ausgerichtet und das Vakuum innerhalb des Behälters erzeugt. Anschließend wird bei einer ersten Temperaturerhöhung 4 die Temperatur T auf einen Ausgaswert 6 gebracht. Auf diesem Wert wird die Temperatur T für eine Ausgasdauer 8 gehalten. Dabei werden Verunreinigungen ausgegast und abgelöst sowie beispielsweise ggf. vorhandenes Wasser verdampft. Anschließend erfolgt eine zweite Temperaturerhöhung 10, während der die Temperatur T auf einen Verbindungstemperaturwert 12 gebracht wird. Auf diesem Wert wird die Temperatur für eine Verbindungsdauer 14 gehalten. Während dieser Verbindungsdauer 14 kommt es zur Verbindung zwischen den beiden Bond- elementen. Anschließend wird in einer dritten Temperaturerhöhung 16 die Temperatur auf einen Aktivierungswert 18 erhöht, der größer ist als eine Aktivierungstemperatur eines Gettermaterials, das in dem Gehäuse angeordnet ist.
Figur 2 zeigt die Situation vor Beginn des Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Man erkennt ein erstes Bauteil 20, das im gezeigten Ausführungsbeispiel das Unterteil eines Gehäuses 22 bildet. Gegenüber ist ein zweites Bauteil 24 angeordnet, das mit dem ersten Bauteil 20 verbunden werden soll. Das erste Bauteil 20 verfügt über eine erste Kontaktfläche 26, die mit einem ersten Bondelement 28 beschichtet ist. Gegenüberliegend verfügt das zweite Bauteil 24 über eine zweite Kontaktfläche 30, die mit einem zweiten Bondelement 32 beschichtet ist. Im Inneren des Gehäuses 22 ist ein Gettermate- rial 34 angeordnet, um einen in dem Gehäuse 22 zu erreichenden Unterdruck möglichst lange aufrechterhalten zu können.
Figur 3 zeigt die Situation nach dem Positionieren des ersten Bauteils 20 und des zweiten Bauteils 24 relativ zueinander. Dies entspricht der Situation nach Verfahrensschritt a). Man erkennt, dass das erste Bondelement 28 und das zweite Bondelement 32 aneinander anliegend. Im vergrößerten Ausschnitt ist zu erkennen, dass zwischen dem zweiten Bondelement 32 und dem ersten Bondelement 28 ein Durchgang 36 vorhanden ist, sodass ein Zugang in das Innere des Gehäuses 22 hinein möglich ist. Der Durchgang 36 wird dabei durch Strukturierungen in den Oberflächen des ersten Bondelements 28 und des zweiten Bondelements 32 erreicht. Dabei liegen die verschiedenen Bondelemente 28, 32 in anderen Bereichen aufeinander auf bzw. aneinander an. Eine separate Halterung insbesondere des zweiten Bauteils 24 ist somit nicht nötigt.
In der in Figur 3 gezeigten Situation wird der Behälter, in dem sich die beiden Bauteile 20, 24 befinden, der jedoch aus Übersichtlichkeitsgrün- den nicht dargestellt ist, evakuiert. Dadurch wird auch im Innenraum des Gehäuses 22 durch den Durchgang 36 das Vakuum erzeugt.
Figur 4 zeigt die Situation nachdem die Temperatur T in dem Behälter für die Verbindungsdauer 14 auf der Verbindungstemperatur 12 gehalten wurde. Statt eines separaten ersten Bondelements 28 und eines zweiten Bondelements 32 befindet sich zwischen dem ersten Bauteil 20 und dem zweiten Bauteil 24 jetzt eine Mischung 38 der beiden Materialien. Dabei kommt es beispielsweise für den Fall, dass Indium und Gold gewählt wurden, zu intermetallischen Verbindungen, die einen deutlich höheren Schmelzpunkt als das als erstes Bondelement 28 verwendete Indium aufweisen.
Das Gettermaterial 34, das sich in dem nun hermetisch abgeschlossenen Gehäuse 22 befindet, ist in der in Figur 4 gezeigten Situation noch nicht aktiviert worden.
Dies geschieht erst bei der in Figur 5 gezeigten Darstellung. Sie entspricht der Darstellung in Figur 4 mit dem Unterschied, dass das Gettermaterial 34 nun schraffiert dargestellt ist. Dadurch wird gekennzeichnet, dass das Gettermaterial 34 aktiviert wurde. Dies geschieht beispielsweise durch Erhöhung der Temperatur T in dem Behälter durch die in Figur 1 dargestellte dritte Temperaturerhöhung 16 auf den Aktivierungswert 18. Dadurch, dass das Gettermaterial 34 erst aktiviert wird, nachdem das Gehäuse 22 bereits hermetisch abgeschlossen wurde, wird gewährleistet, dass das Gettermaterial 34 nur Moleküle aus dem Inneren des Gehäuses 22 aufnimmt und seine Aufnahmekapazitäten nicht durch von Außen hinein gebrachte Verunreinigungen vermindert wird. „ ,
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Bezugszeichenliste
T Temperatur
2 Zimmertemperatur
4 erste Temperaturerhöhung
6 Ausgaswert
8 Ausgasdauer
10 zweite Temperaturerhöhung
12 Verbindungstemperaturwert
14 Verbindungsdauer
16 dritte Temperaturerhöhung
18 Aktivierungswert
20 erstes Bauteil
22 Gehäuse
24 zweites Bauteil
26 erste Kontaktfläche
28 erstes Bondelement
30 zweite Kontaktfläche
32 zweites Bondelement
34 Gettermaterial
36 Durchgang
38 Mischung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines hermetisch abgeschlossenen Gehäuses (22), in dem ein Unterdruck herrscht, aus
einem ersten Bauteil (20) mit einer ersten Kontaktfläche (26),
die mit einer Schicht aus einem ersten Bondelement (28) beschichtet ist, und
wenigstens einem zweiten Bauteil (24) mit einer zweiten Kontaktfläche (30),
die mit einer Schicht aus einem zweiten Bondelement (32) beschichtet ist,
das eine höhere Solidustemperatur als das erste Bondelement (28) aufweist,
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
a) Positionieren des ersten Bauteils (20) und des zweiten Bauteils (24) in einem Behälter, sodass die erste Kontaktfläche (26) des ersten Bauteiles (20) an der zweiten Kontaktfläche (30) des zweiten Bauteiles (24) zumindest teilweise anliegt,
b) Erzeugen eines Unterdrucks in dem Behälter,
c) Erhöhen einer Temperatur (T) in dem Behälter auf ein Verbindungstemperaturwert (12),
wobei das erste Bondelement (28), das zweite Bondelement (32) und der Verbindungstemperaturwert (12) derart ausgewählt sind, dass es zu einer Mischung (38) des ersten Bondelements (28) und des zweiten Bondelements (32) kommt, die eine Liqui- dustemperatur aufweist, die über dem Verbindungstemperaturwert (12) liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Kontaktfläche (26) und/oder der zweiten Kontaktfläche (30) wenigstens eine Vertiefung angeordnet ist, die derart ausgebildet ist, dass sich wenigstens ein Durchgang (36) in das Gehäuse (22) hinein ergibt, wenn die erste Kontaktfläche (26) an der zweiten Kontaktfläche (30) wenigstens teilweise anliegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bondelement (28) und/oder das zweite Bondelement (32) eine Topografietoleranz zwischen 0,4 pm und 1 pm aufweisen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bondelement (28) Indium ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bondelement (32) Gold oder Silber ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das erste Bondelement (28) und das zweite Bondelement (32) so gewählt sind, dass die Mischung (38) ein Eutektikum bildet.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungstemperaturwert größer oder gleich einer eutektischen Temperatur der Mischung (38) ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Temperatur (T) in dem Behälter für eine Verbindungsdauer (14) auf dem Verbindungstemperaturwert (12) gehalten wird, wobei die Verbindungsdauer (14) und der Verbindungstemperaturwert (12) auf eine Schichtdicke des ersten Bondelementes (28) angepasst sind, sodass nach der Verbin- dungsdauer (14) das erste Bondelement (28) vollständig Mischung (38) enthalten ist.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur (T) in dem Behälter vor dem Erhöhen auf den Verbindungstemperaturwert (12) auf einen Ausgaswert (6) erhöht wird, der kleiner ist als die Liquidustempe- ratur des ersten Bondelementes (28).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ausgaswert (6) größer als 100°C ist.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (22) ein Getter- material (34) angeordnet ist, das eine Aktivierungstemperatur aufweist, die größer ist als der Verbindungstemperaturwert (12) und dass das Verfahren nach dem Erhöhen der Temperatur (T) in dem Behälter auf den Verbindungstemperaturwert (12) zusätzlich den Schritt aufweist: d) Erhöhen der Temperatur (T) in dem Behälter auf einen Aktivierungswert (18), der größer als die Aktivierungstemperatur des Gettermaterials (34) ist.
12. Verfahren nach einem vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Positionieren der Bauteile (20, 24) in dem Behälter wenigstens eine Ausnehmung, die in dem ersten Bauteil (20) oder dem zweiten Bauteil angeordnet ist, durch eine Abdeckung abgedeckt wird.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Bauteil (20) und dem wenigstens einem zweiten Bauteil (24) im Verfahrensschritt a) ein in dem Gehäuse (22) einzuschließendes Bauelement, beispielsweise eine Elektronenquelle, ein mikromechanisches oder mikrooptisches Bauteil, positioniert wird.
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