用于制造電子設(shè)備用的密封殼體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造電子設(shè)備用的密封殼體的方法以及一種具有至少部分密封封閉的殼體的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]電子設(shè)備用的密封殼體基本上是已知的。它們保護(hù)電子設(shè)備免受外部影響并且是液密的和/或氣密的。反過來，當(dāng)電子設(shè)備對環(huán)境呈現(xiàn)出危險時，對環(huán)境的保護(hù)也可以是在使用密封殼體的情況下需考慮的準(zhǔn)則。作為實例有醫(yī)療植入物(例如心臟起搏器、胰島素泵和類似物)，在這些植入物中必須保護(hù)電子設(shè)備避免與體液接觸，另一方面也必須保護(hù)組織免受由設(shè)備未加控制地釋放的危險物質(zhì)的影響。特別是在這樣的應(yīng)用中還需要注意殼體本身不釋放危險物質(zhì)。由此傳統(tǒng)的用于這樣的配置組件的制造方法是相對繁復(fù)的。
[0003]為了制造這樣的密封封閉的、特別是透明材料諸如玻璃制的殼體已經(jīng)已知的是:激光射線、例如還有這樣的激光束的超短脈沖用于封閉這些殼體已經(jīng)是眾所周知的。此外，由JP 2005/66629 A以及WO 2008/035770或者還由EP I 741 510 Al公知了這樣的方法和設(shè)備。這些方法和設(shè)備的缺點(diǎn)是這些方法和設(shè)備只能用于連接平面的構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此本發(fā)明的目的是，提供一種改進(jìn)的用于制造電子設(shè)備用的密封殼體的方法。
[0005]本發(fā)明的所述目的通過一種用于制造殼體的方法得以實現(xiàn)，該殼體具有至少一個密封封閉的用于電子設(shè)備的容納腔，該容納腔包括殼體的內(nèi)腔的至少一部分，所述方法的步驟有:
[0006]-制造/提供具有至少一個開口的、玻璃制的空心體；
[0007]-通過至少一個開口來裝入、定位和/或固定至少一個電子設(shè)備；
[0008]-通過使殼體熔融來密封地封閉容納腔；或
[0009]-借助激光射線來將所述至少一個開口封閉和焊接。
[0010]由此可以通過簡單的方式制造用于電子設(shè)備的密封殼體。通過使開口熔融可以使得殼體完全由同樣的材料、即玻璃構(gòu)成。因此一方面保障對電子設(shè)備的良好保護(hù)，然而另一方面還保障對設(shè)備在其內(nèi)運(yùn)行的環(huán)境的良好保護(hù)。玻璃能夠抵抗大多數(shù)的化學(xué)材料的腐蝕并且本身不釋放物質(zhì)，就是說它是惰性的。特別是所述特性適用于硼硅玻璃或者其它具有同樣特性的玻璃種類。
[0011]制造方法的其它有益的構(gòu)造出自下文的，特別是與附圖相關(guān)聯(lián)的說明。
[0012]有益的是:在設(shè)備與熔融或者焊接區(qū)域之間設(shè)置熱絕緣體或隔熱層，或者在電子設(shè)備與兩個端壁中的至少一個之間設(shè)置熱絕緣裝置。通過這種方式可以在分離過程或者焊接過程中極為有效地保護(hù)電子設(shè)備免受同時產(chǎn)生的熱的影響。
[0013]有利的是:通過至少一個開口將多個電子設(shè)備沿著縱向間隔開地、相繼裝入、定位和/或固定在管狀的殼體內(nèi)，然后借助通過釋放納秒能量脈沖和/或皮秒能量脈沖構(gòu)成的或在連續(xù)的能量引入的情況下構(gòu)成的激光射線在各電子設(shè)備之間的中間區(qū)域中對殼體進(jìn)行加溫并且通過沿著殼體的縱向施加到殼體在分離部位的區(qū)域中的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面上的不同大小的力而在中間區(qū)域兩側(cè)將管狀的殼體以端壁封閉。特別地，可以在管狀的殼體的分離過程期間和/或封閉過程期間在殼體在分離部位區(qū)域中的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面上沿殼體的縱向施加不同大小的力。特別是可以在管狀的殼體的分離過程期間和/或封閉過程期間對殼體在分離部位區(qū)域中的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面加載不同大小的壓力。通過這種方式可以特別經(jīng)濟(jì)地制造殼體。特別是可以通過不同大小的力靈活地設(shè)計殼體。
[0014]就此而言也有益的是:通過借助釋放納秒能量脈沖和/或皮秒能量脈沖的激光器對中間部分的端部區(qū)域的加熱來對殼體的一端壁進(jìn)行加溫，并且通過在殼體在分離部位的區(qū)域中的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面上沿殼體的縱向施加的不同大小的力構(gòu)成一端壁。由此可以構(gòu)成端壁，而為此無需單獨(dú)的構(gòu)件。
[0015]還有益的是:在內(nèi)腔中嵌入隔墻并且將其與殼體焊接，并且該隔墻將兩個容納腔彼此密封地分離。特別地，在此有益的是:在密封封閉的第一容納腔中設(shè)置有電子設(shè)備和/或能源。另外，在此特別有益的是:下述元件中的至少一個元件設(shè)置在與密封封閉的第一容納腔鄰接的容納腔中，如電子設(shè)備、分析裝置、測值傳感器。因此可以將電子設(shè)備的不同組成部分設(shè)置在不同的容納腔內(nèi)。例如可以將氣體傳感器設(shè)置在一個容納腔內(nèi)而將評估電子系統(tǒng)設(shè)置在一個另外的容納腔內(nèi)，以便保護(hù)評估電子系統(tǒng)例如免受到達(dá)氣體傳感器的活性氣體的影響。
[0016]特別有益的是:殼體具有至少一個從外部至少延伸到兩個子空間之一內(nèi)的開口，該開口是透氣的和/或透液的。通過這種方式可以設(shè)置從分析裝置或測值傳感器到殼體的環(huán)境的連接。例如，氣體傳感器這樣可以研宄包圍殼體的空氣。當(dāng)然測量并不局限于氣體上，而是還可以研宄液體。例如傳感器可以構(gòu)造成用于液體的Ph值傳感器。
[0017]就此而言有益的是:分析和評估單元構(gòu)造成用于對體液和/或組織標(biāo)本進(jìn)行分析和評估。由于殼體的微小的尺寸，使得這個殼體可以出色地使用在人體或動物身體內(nèi)。
[0018]特別有益的是:在密封的第一容納腔與密封的第二容納腔之間的隔墻中設(shè)置有開口，這些開口由光導(dǎo)體、電導(dǎo)線或傳導(dǎo)的接觸劑密封地封閉。因此在兩個容納腔之間例如可以交換數(shù)據(jù)和/或能量。例如可以設(shè)置有電導(dǎo)線、光纜、氣壓管或液壓管。
[0019]有益的是:殼體內(nèi)空氣中的水蒸汽的露點(diǎn)至少在該殼體的密封封閉的子空間內(nèi)為0°C、優(yōu)選在一 10°C與一 30°C之間。通過這種方式可以防止殼體的內(nèi)壁在該殼體的運(yùn)行溫度下產(chǎn)生水汽。
[0020]另外有益的是:子空間構(gòu)造成水蒸汽密封的，其中水蒸汽滲透性Sd大于2500m。通過這種方式特別是可以避免水蒸汽向殼體內(nèi)漫射并且結(jié)果是能夠避免在該殼體內(nèi)的空氣濕度的不期望的上升。
[0021]有利的是:將攝像機(jī)裝入到空腔內(nèi)，或者在殼體中設(shè)置有影像記錄裝置、例如圖像識別芯片。通過這種方式可以將所產(chǎn)生的裝置用于觀測，其中，透光的殼體被證明為特別有益的。
[0022]還有利的是:將無線電模塊和/或發(fā)射機(jī)應(yīng)答器裝入到空腔內(nèi)。因此可以將數(shù)據(jù)從電子設(shè)備中讀出或者將其傳輸?shù)竭@個電子設(shè)備中。
[0023]特別有益的是:將馬達(dá)驅(qū)動運(yùn)動的質(zhì)量體裝入到空腔內(nèi)。通過這種方式可以使具有電子設(shè)備的殼體向前運(yùn)動。為此所述質(zhì)量體可以平移運(yùn)動和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。通過產(chǎn)生的反作用力或者產(chǎn)生的逆轉(zhuǎn)矩使得帶有電子設(shè)備的殼體運(yùn)動。在這種驅(qū)動中特別有益的是:殼體完全不必具有向外的開口。
[0024]還有益的是:將在殼體內(nèi)具有透孔的反作用驅(qū)動裝入到空腔內(nèi)。這是另一種使具有電子設(shè)備的殼體運(yùn)動的可能性。例如為此可以使用泵、壓縮機(jī)以及受壓容器，它們的內(nèi)含物受控地排出。利用這樣的反作用驅(qū)動能夠有益地實現(xiàn)連續(xù)的驅(qū)動力。
[0025]特別有益的是:將氚氣光源設(shè)置在空腔內(nèi)。特別是當(dāng)在空腔內(nèi)還設(shè)置有攝像機(jī)時，這樣產(chǎn)生特別有益的配置組件，這是因為氚氣光源可以將攝像機(jī)的視界照亮，而為此無需外部的能量。作為備選或者補(bǔ)充，還可以在殼體中設(shè)置有LED或具有余輝性能的發(fā)光材料。
[0026]在此有益的是:子空間構(gòu)造成氣密的、特別是氚氣氣密的。因此可以避免氣體、特別是發(fā)射衰變射線的氚氣泄漏到另外的子空間內(nèi)或者殼體的環(huán)境中。
[0027]另外有益的是:殼體內(nèi)的下列構(gòu)件中的至少一個構(gòu)件與用于無線傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射器連接，所述構(gòu)件例如是光源、圖像識別裝置、影像記錄裝置、電子設(shè)備、分析，存儲和評估單元。通過這種方式可以將測得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給外部的評估單元。
[0028]也有利的是:殼體內(nèi)的下列構(gòu)件中的至少一個構(gòu)件與能源連接，所述構(gòu)件例如是光源、圖像識別裝置、影像記錄裝置、電子設(shè)備、分析和評估單元。通過這種方式使得設(shè)置在殼體內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)組件可以在無外部供能的情況下運(yùn)行。
[0029]特別有益的是:能源與能夠無觸碰加載的能量裝換器連接。通過這種方式可以將能量傳遞到殼體內(nèi)部而不必為此打通殼體壁。例如可以感應(yīng)地傳遞能量、例如通過紅外線或超聲波。也可考慮的是:能量轉(zhuǎn)換器將殼體的動能轉(zhuǎn)換為電能，如這例如由自動手表為眾所周知的那樣。
[0030]有益的是:為了制造殼體將管狀的基體的至少一個端部熔融/焊接。因此可以在不借助添加物的情況下將管的一個端部或者兩個端部封閉。
[0031]特別有益的是:為了制造殼體通過熔融來將管狀的基體分離，其中已熔融的材料將產(chǎn)生的端部封閉。由此可以特別經(jīng)濟(jì)地制造殼體，這是因為在一個加工步驟中將管狀的基體和同時兩個殼體的各一個端部成形。管本身除了圓形的橫截面以外例如還可以具有多邊形的、特別是方形的以及橢圓形的橫截面。
[0032]就此而言特別有益的是:管狀的基體在分離過程期間在分離部位的區(qū)域內(nèi)受到拉力負(fù)荷。因此有利于分離過程或者還有利于將所產(chǎn)生的管端封閉。
[0033]有利的是:借助激光器將殼體中的開口熔融/焊接。因此可以在不借助添加物的情況下封閉開口。
[0034]有益的是:端壁中的至少一個端壁構(gòu)造成凸面的。特別地，有益的是:端壁構(gòu)造有沿背向中間部分的方向延伸的錐體或構(gòu)造成球窩或者球窩段。由此實現(xiàn)大的壓力穩(wěn)定性和對爆聚和爆炸的抵抗性。然而還有利的是:作為備選，端壁中的至少一個端壁構(gòu)造成凹面的或者平面的。
[0035]還有益的是:殼體由柱狀的中間部分和兩個設(shè)置在該中間部分的端側(cè)中的端壁構(gòu)成。因此殼體可以由管狀的基體制成。
[0036]有益的是:殼體的壁厚至少在中間區(qū)域中在0.05至5mm之間。由此可以實現(xiàn)相對在運(yùn)行中最常出現(xiàn)的應(yīng)力的充分的穩(wěn)定性。
[0037]有益的是:在殼體中設(shè)置微孔，這些微孔是透氣而不透液的。通過這種方式可以對電子設(shè)備進(jìn)行冷卻，特別是當(dāng)它在液體內(nèi)運(yùn)行時。
[0038]特別有益的是:將具有電子設(shè)備的殼體裝入到另一個密封的玻璃殼體內(nèi)，在該玻璃殼體內(nèi)設(shè)置微孔，這些微孔是透氣而不透液的。通過這種方式可以對電子設(shè)備進(jìn)行冷卻，而這個電子設(shè)備不遭受穿過微孔的氣體的影響。這特別是在敏感的電子設(shè)備和/或腐蝕氣體的情況下是有益的。
[0039]有利的是:在殼體中設(shè)置用于金屬線材和/或光導(dǎo)纖維穿過的穿孔。通過這種方式可以穿過殼體傳遞電能或者輻射能和/或數(shù)據(jù)。
[0040]有益的是:為殼體的外表面涂凝膠和/或滋味載體。封裝到玻璃殼體內(nèi)的電子設(shè)備可以設(shè)置為用在人體內(nèi)或動物身體內(nèi)、特別是用于由人或動物吞咽。為了有利于這個吞咽或者使其更加容易，如所述及的那樣為殼體的表面涂凝膠和/或滋味載體。
[0041]還有益的是:使殼體的外表面糙化和/或設(shè)置活性的、有利于在人體的/動物的/植物的組織中長好的材料/結(jié)構(gòu)。特別是當(dāng)封裝在玻璃殼體內(nèi)的電子設(shè)備應(yīng)該特別是通過手術(shù)侵入而固定不變地錨定在組織內(nèi)時，這個變型是有益的。
[0042]有利的是:殼體包括兩個殼體部分，并且兩個殼體部分借助利用在納秒范圍和/或皮秒范圍內(nèi)脈沖地釋放能量或連續(xù)地釋放能量構(gòu)成的激光射線相互焊接。通過這種方式可以良好地為焊接所需的能量定劑量并且由此有效地保護(hù)電子設(shè)備免受熱作用的影響。在此有益的是:利用控制裝置如下地控制激光脈沖的能量釋放，即，距離焊縫或激光束的影響部位等于或大于2_的區(qū)域中的殼體內(nèi)部的溫度保持在200°以下的數(shù)值。在這種情況中，非?？赡苣軌驈碾娮釉O(shè)備不受通過激光射線的影響所造成的傷害出發(fā)。
[0043]特別有益的是:在通過激光射線施加熱能期間對與焊縫相鄰的區(qū)域進(jìn)行冷卻。通過這種方式能夠更好地保護(hù)電子設(shè)備免受由激光射線產(chǎn)生的熱的影響。
[0044]有益的是:用于制造電子設(shè)備用的密封的殼體的方法包括下列步驟:
[0045]-在殼體的至少一個殼體部分中制造至少一個凹部；
[0046]-通過將各殼體部分拼合來制造至少一個空腔，其中，至少一個開口、特別是至少兩個開口從外部到空腔內(nèi)保持敞開；
[0047]-通過所述至少一個開口將電子設(shè)備裝入到所述至少一個空腔中；和
[0048]-借助激光射線將所述至少一個開口封閉和焊接。
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