[发明专利]使用保形夹持孔的全对称多掷开关

说明书

气密密封部件可以包括玻璃基底、具有与玻璃基底相关联的至少一个电端口的器件、以及玻璃帽。玻璃帽可以具有至少一个侧壁。玻璃帽可以具有从玻璃帽的顶面到玻璃柱的底面延伸通过的成形孔洞。导电插塞可以被设置在孔洞内，该插塞被构造成气密地密封孔洞。导电插塞可以电联接到电端口。玻璃帽可以被设置在玻璃基底上，其中至少一个侧壁被设置在玻璃帽与玻璃基底之间，以形成包围器件的腔。侧壁可以与玻璃基底和玻璃帽接触，以提供气密密封，使得腔内的第一环境与腔外的第二环境隔离。

背景技术

某些器件(诸如开关)在暴露于不受控制的运行环境条件下时，可能无法可靠且一致地运行。湿气和污染可能导致早期器件故障的增加。因此，通常的做法是将此类器件包含在保护性封装件内，该保护性封装件至少在某种程度上将内部器件环境与外部环境分开。然而，封装可能容易受到某些弱点的影响。例如，封装件接缝可能提供了在封装件内部与外部环境之间出现泄漏的机会。将器件电联接至外部环境中的部件的电气连接必须从外部环境穿过进入器件环境并到达器件。器件封装件可以使用一个“孔”或多个孔(这些孔是封装件壁中的成形孔洞)，以将导体传送通过封装件(从外部环境到器件环境)。这样的孔通常为外部环境提供了一个影响器件环境的机会。使用孔实现通过封装件壁的电气连接的一种技术被称为电镀孔。电镀孔通常是在封装件壁中形成的圆柱形孔洞(void)，金属沉积、生长或以其他方式部署在该孔洞的壁上。电镀孔提供了从封装件外部到封装件内部的导电路径，但会留下从封装件外部到内部的孔洞。即使已经努力地对孔进行了密封，但在极端运行与存储温度下，由于孔内的导体以及封装件的膨胀和收缩，很难保持密封。

发明内容

所述实施方式涉及将器件封闭在气密密封腔内的器件封装件。腔将器件包围在器件环境内，并将该器件与外部环境隔离。通过器件封装件中的通孔实现从器件到外部环境中的部件的电气连接。孔被构造成在器件与外部环境之间实现气密密封，并在器件的运行与存储温度范围内保持密封。

在实施方式中，可以利用保形夹持孔(CPV)完成气密密封，该CPV被构造成调节孔穿过的封装件材料与CPV材料的热膨胀系数(CTE)之间的差异。将CPV放置在器件上方的封装件壁中允许直接访问电气端口，而无需在到达器件端口之前横穿器件基底的信号路径。

在一个方面中，本发明可以是气密密封部件，该气密密封部件包括：玻璃基底；以及与玻璃基底相关联的器件。该器件具有至少一个电端口。该气密密封部件还包括玻璃帽；至少一个侧壁；从玻璃帽的顶面到玻璃柱的底面延伸通过玻璃帽和玻璃柱的孔洞；以及被设置在孔洞内的导电插塞。导电插塞被构造成电联接到至少一个电端口并气密地密封孔洞。玻璃帽和玻璃基底被布置成：在玻璃帽与玻璃基底之间设置有至少一个侧壁，以形成包围器件的腔。至少一个侧壁可以与玻璃基底和玻璃帽接触，以提供气密密封，使得腔内的第一环境与腔外的第二环境隔离，并且导电插塞与电端口接触。

所述器件是基于微电子机械系统(MEMS)的器件、纳米机电系统(NEMS)器件以及(iii)欧姆开关中的一者。气密密封可以被构造成使得测得的氦泄漏率小于1.0×10^-6(atm-cm)³/秒。玻璃基底和玻璃帽可以包括以下项中的一项或更多项：(i)二氧化硅(SiO₂)；(ii)熔融石英；(iii)石英玻璃；(iv)石英；(v)掺钠玻璃；以及(vi)硼硅酸盐玻璃。所述器件可以通过使用串联沉积光刻图案蚀刻工艺被集成在玻璃基底上而与玻璃基底相关联。

导电插塞可以通过金属热压接合与至少一个电端口电联接。

侧壁与玻璃帽和玻璃基底中的一者或两者之间的接合可以通过以下项中的一项来实现：(i)金属压缩；(ii)共晶接合；(iii)激光接合；(iv)玻璃熔块；以及(v)阳极晶片接合。