本發明涉及一種用于對金屬-陶瓷基底進行單獨編碼的方法。此外，本發明的主題是金屬-陶瓷基底，其具有單獨的標記。

背景技術：

在最不同的實施方式中已知金屬-陶瓷基底或金屬化的陶瓷基底，特別作為針對電氣或電子電路的電路板或基底。在高度特異性的應用框架下，針對相應的金屬-陶瓷基底的用戶的可追溯性近些年越來越有意義。在陶瓷基底或金屬涂層上的基本特定的編碼適用于追溯金屬-陶瓷基底。

諸如DCB-基底的金屬-陶瓷基底通常借助于光刻結構化。在此，光敏膜(干膜或積層)被層壓到金屬-陶瓷基底上，且由此用光學負片覆蓋。然后利用強光源對積層(Laminats)的所有區域曝光，其不是用光學負片覆蓋。覆蓋的且由此未被曝光的區域在后續的顯影步驟(Entwicklungsschritt)中被析取。底層金屬被露出，且在后續的方法步驟中通過蝕刻刻被析取且由此被去除。然后，還保留光敏膜的區域被去除。

在傳統的結構化步驟中使用薄膜，其布局(Layout)針對所有利用薄膜被曝光的金屬-陶瓷基底是相同的。因此，所有結構化的金屬-陶瓷基底具有相同的布局，且不能對單個金屬-陶瓷基底進行單獨編碼。

在EP 1 487 759 A中描述了在金屬-陶瓷基底上設置單獨編碼的另一可能性。在該方法中，金屬膜首先借助于公知常識的DCB-技術連接到陶瓷基底上。然后在該連接過程中，阻焊膜可在結構化金屬膜之前或之后被設置在金屬層上。條形碼或數據矩陣碼形式的視覺可見結構可通過在EP 1 487 759 A中未進一步描述的合適技術被置于該阻焊膜中。然而，根據EP 1 487 759 A的方法的缺點在于，為產生相應的視覺可見的結構，首先要求涂層阻焊膜，其在仍結構化的另一后續方法步驟中必須被克服。根據EP 1 487 759 A的由此獲得的方法在技術上是復雜的且在成本方面是不利的。

US 2009/0223435 A公開了一種PCB-系統，其包括ID-標記，該標記在制造PCB-系統期間通過蝕刻銅膜產生。在所述的美國專利申請中所描述的方法呈現出不適用在兩側地結構化或標記DCB-,DAB-或AMB-系統。這同樣適用于金屬-陶瓷基底，其在陶瓷基底與金屬層之間包括厚膜膏層，如特別在具有文件號EP 15 201 817.2的、名稱為“Thick-film paste mediated ceramics bonded with metal or metal hybrid foils”的、未預先公開的歐洲專利申請中描述的。

在GB 2 343 059 A中描述了用于PCB-系統的類似方法。

DE 31 13 031 A描述了用于制造電路板的方法，在其中，電路板在多次使用的邊緣上具有定制的編碼。

存在對用于提供金屬-陶瓷基底的簡單的且成本低的方法的要求，通過該方法可以對單個金屬-陶瓷基底進行特定的標記(特定的編碼)。在此，特定的編碼在本發明的框架下被理解為標記，其對于每個金屬-陶瓷基底可以是不同的，且由此使得一方面，在制造過程期間，及另一方面，在制造過程之后，可可對單個金屬-陶瓷基底進行追溯。

技術實現要素：

為實現該目的，本發明提出一種用于制造金屬-陶瓷基底的方法，在其中，通過直接曝光方法(直接成像(DI))實現結構化。在直接曝光方法(DI)中，金屬涂層的布局不再作為在感光膜上的膜模板(Filmvorlage)的圖像產生在金屬-陶瓷基底上，而結構例如通過數字控制的激光(激光直接成像(LDI))、多個激光順序地或投影被設置在光敏薄膜上。光源例如是激光二極管，其成束的光被數字控制的透鏡或特殊光學系統偏轉。未曝光的區域在后續的顯影步驟中被析取，底層金屬被露出，且在后續的方法步驟中通過蝕刻被析取且由此被去除。然后，去除還保留光敏膜的區域。替選地，還可行的是，在后續的顯影步驟中被曝光的區域被析取且由此被去除，底層金屬被露出，且在后續的方法步驟中通過蝕刻被析取。

可在制造PCB-系統(印制電路板系統)時使用直接曝光的方法。相反地，本發明特別地提出對DCB-基底(DCB＝直接銅粘接(bonding))、DAB-基底(DAB＝直接鋁粘接)或AMB-基底(AMB＝活性金屬釬焊)的加工，基板通常具有兩側的金屬涂層。該方法同樣適用于金屬-陶瓷基底，其在陶瓷基底與金屬層之間包括厚膜膏層(Dickfilmpaste)，如特別在具有文件號EP 15 201 817.2的、名稱為“Thick-film paste mediated ceramics bonded with metal or metal hybrid foils”的、未預先公開的歐洲專利申請中描述的。到目前為止，同時曝光基底的兩側的裝置尚未為人所知。在通過兩級直接曝光(直接曝光前側以及直接曝光背側)的曝光過程中，前側至背側的布局偏置(Layoutversatz)非常嚴重地取決于基底位置識別的精確性，使得直接曝光的方法在相應基底的兩側結構化過程中使用困難或迄今仍不可行。

在此，通過合適的過程引導可對待加工的或完成的金屬-陶瓷基底進行單獨編碼，且確定對單個金屬-陶瓷基底的可追溯性。

本發明在第一方面中通過用于制造金屬-陶瓷基底的方法解決現有技術的上述缺點，該方法的特征通過下述方法步驟標記：

a.提供未結構化的金屬-陶瓷基底，若需要則其具有在陶瓷基底上的第一單獨編碼；

b.結構化金屬-陶瓷基底的金屬層；

c.提供在金屬層上具有第二單獨編碼的金屬-陶瓷基底。

在本發明的框架下，使用下述概念：

布局理解成對金屬-陶瓷基底的金屬層的每次蝕刻，其可歸因于產生金屬-陶瓷基底的單獨標記(編碼)，或可歸因于產生在金屬-陶瓷基底上的電子結構(結構化)。

根據本發明的方法步驟b和c可相繼地以任意順序或也可在單一方法步驟中被實施。

在根據本發明的方法中，從未結構化的金屬-陶瓷基底開始。在此例如可涉及DCB-基底(DCB＝直接銅粘接)。其他可行的基底是DAB-基底(DAB＝直接鋁粘接)或AMB-基底(AMB＝活性金屬釬焊)。此外可涉及金屬-陶瓷基底，其在陶瓷基底與金屬層之間包括厚膜膏層(Dickfilmpaste)，如特別在具有文件號EP 15 201 817.2的、名稱為“Thick-film paste mediated ceramics bonded with metal or metal hybrid foils”的、未預先公開的歐洲專利申請中描述的。未結構化的金屬-陶瓷基底可具有在陶瓷基底的一側上或在陶瓷基底的兩側上的金屬涂層。優選地，陶瓷基底具有在兩側上的金屬層，且布局在陶瓷基底的兩側上產生。

本領域技術人員充分了解用于制造相應的金屬-陶瓷基底的方法。

根據本發明的方法在方法步驟b中提出對陶瓷基底的至少一個金屬涂層的結構化。在根據本發明的方法中，結構化的待產生的布局出現在方法步驟b中的結構化之前，優選地，出現在數據庫中，且在數據庫中被關聯的待結構化的金屬-陶瓷基底。對此要求未結構化的金屬-陶瓷基底被存儲在數據庫中。

基本上，在根據本發明的方法中，可在方法步驟a中使用未結構化的金屬-陶瓷基底，其已經具有第一單獨編碼或不具有第一單獨編碼。若使用具有第一單獨編碼的金屬-陶瓷基底，優選地，編碼在陶瓷基底上且不在金屬涂層上，使得金屬涂層的整個面可用于接下來的結構化。

第一單獨編碼可以是每個可視覺識別的編碼，且優選地可在未結構化的陶瓷基底上通過諸如墨的顏料、金屬膏或通過借助于激光標記而產生(在產生可視覺識別的編碼的情況下)。

通常，在所謂的多次使用中制造金屬-陶瓷基底，其理解成下述金屬-陶瓷基底，即，例如具有178mm x 127mm或更大的尺寸，且至少在陶瓷層的一個表面側上、然而優選地，在陶瓷層的兩個表面側上具有單個金屬化層(Einzelmetallisierungen)，在兩個表面側之間額定破裂線在陶瓷層中延伸，使得大面積的金屬-陶瓷基底可通過沿著該額定破裂線的破裂被分成單個基底，該單個基底可分別形成開關電路或模塊的電路板。

這樣的被構建為多次使用的金屬-陶瓷基底由于尺寸通常具有在陶瓷上的支撐邊緣，單個金屬-陶瓷基底通過支撐邊緣相互連接，支撐邊緣在所述方法結束時被舍棄。若使用相應的支撐邊緣，則優選地第一單獨編碼被設置在支撐邊緣上。

獨立于第一單獨編碼的位置，即，在多次使用時在陶瓷基底自身上或在支撐邊緣上，若存在第一單獨編碼，則該第一單獨編碼通過光學相機被獲取。

在獲取第一單獨編碼之后，可在根據本發明的方法的框架下，參考在數據庫中的用于相應的金屬-陶瓷基底(或在多次使用中連接金屬-陶瓷基底)的關聯的編碼的記錄，或可在數據庫中基于第一單獨編碼生成針對相應金屬-陶瓷基底(或在多次使用中連接金屬-陶瓷基底)的記錄。

特別地，該記錄包括關于在方法步驟b中對金屬層進行結構化(生成電子結構)的信息。若應設置在陶瓷基底的前側和背側上對金屬涂層進行結構化，則該記錄包括關于在陶瓷基底的兩側上的待產生的結構化從而形成電子結構的信息。

在記錄中的關于結構化的信息隨后在方法步驟b中使用，從而特別借助于直接曝光(直接成像)實現對光敏膜的結構化且然后實現對金屬層的結構化。

對于在陶瓷基底上的、通過相機獲取的第一單獨編碼，優選在數據庫中存儲關于未結構化的金屬-陶瓷基底的其他信息，或在讀取第一單獨編碼和載入數據庫后被存儲。

已經被存儲在數據庫中的或在生成記錄之后被存儲的、關于未結構化的金屬-陶瓷基底的其他信息，例如，可從如下述組中選擇：未結構化的金屬-陶瓷基底的批號，生產日期，用于陶瓷基底的材料，用于金屬涂層的材料，陶瓷基底的尺寸，金屬涂層的尺寸，關于制造未結構化的金屬-陶瓷基底的信息，任何客戶信息，關于材料缺陷的信息，例如關于在金屬涂層與陶瓷之間的氣泡(縮孔)的信息，以及上述信息的各種組合。

在未結構化的金屬-陶瓷基底在陶瓷基底上不具有第一單獨編碼的情況下，若已經實施，在數據庫中生成記錄，在該記錄中存儲在方法步驟b中針對金屬-陶瓷基底的金屬層的結構化的信息。若金屬-陶瓷基底兩側具有金屬涂層，則優選地，記錄具有用于兩個金屬涂層的結構化的信息。

額外于關于待實現的結構化的信息，記錄可具有針對未結構化的金屬-陶瓷基底的其他信息。針對未結構化的金屬-陶瓷基底的額外的其他信息在不具有在陶瓷基底上的單獨編碼的情況下可從下述組中選擇：未結構化的金屬-陶瓷基底的批號，生產日期，用于陶瓷基底的材料，用于金屬涂層的材料，陶瓷基底的尺寸，金屬涂層的尺寸，關于制造未結構化的金屬-陶瓷基底的信息，客戶信息，關于材料缺陷的信息，例如關于在金屬層與陶瓷之間的氣泡(縮孔)的信息，以及上述信息的各種組合。

在方法步驟b中，通過直接曝光(直接成像)實現對金屬-陶瓷基底的結構化。在直接曝光的方法中，光敏層被涂在未結構化的金屬-陶瓷基底的金屬涂層上。然后，在所謂的激光直接成像(LDI)中，向下述位置投射激光束，隨后在該位置上應保留金屬涂層。激光束可通過數字控制的激光、多個激光順序地、或投影被投射到光敏膜上。光源例如是激光二極管，通過數字控制的透鏡或特殊光學系統使所述激光二極管發出的成束的光偏轉。未曝光的區域在后續的顯影步驟中被析取，底層金屬被露出，且在后續的方法步驟中通過蝕刻被析取且由此被去除。然后，去除光敏膜還保留的區域。相反的方法方式也是可行的，在其中，激光直接成像的激光束對準下述位置，即，然后在該位置上金屬涂層應被去除。

除根據用于產生待結構化的金屬-陶瓷基底的布局的直接曝光方法，在方法步驟c中，在金屬層上提供具有第二單獨編碼的金屬-陶瓷基底。該第二單獨編碼實現在金屬-陶瓷基底的金屬涂層中，在兩側金屬涂層的情況下，僅可在陶瓷基底的一側或兩側上實現第二單獨編碼。同樣通過如上述的直接曝光方法將第二單獨編碼置于金屬涂層中，且對此使用相同的裝置，優選相同的激光或投影，如用于在方法步驟b中的結構化的情況。根據本發明的方法的方法步驟b和c可以以任意順序相繼或同時被執行。

因此在本發明的一優選實施方式中可行的是，兩個方法步驟b和c在根據本發明的方法的框架下在單一方法步驟中被實現。

在使用多個金屬-陶瓷基底的情況下，金屬-陶瓷基底通過支撐邊緣相互連接，優選地，第二單獨編碼在方法步驟c中被產生在每個單個金屬-陶瓷基底的金屬層上。

在兩側金屬涂層的情況下，在方法步驟c中，在金屬層上的第二單獨編碼可被生成在金屬-陶瓷基底的前側或背側的金屬涂層上。還可以進行兩側編碼，即，在金屬-陶瓷基底的兩側上生成相同或不同編碼。

當第二單獨編碼在金屬層中通過直接曝光實現時，例如，條形碼或數據矩陣形式的第二單獨編碼，所產生的蝕刻深度通常為金屬層的厚度的25至75％。碼的其他形式通常蝕刻陶瓷，例如在所限定的位置上被自由蝕刻如圓形或帶角的面。該單獨編碼用于標識例如在特別多次使用的復合結構中存在的有缺陷的單個-金屬-陶瓷基底。在有缺陷的單個金屬-陶瓷基底中可特別地為單個-金屬-陶瓷基底，該單個-金屬-陶瓷基底在金屬層與陶瓷基底之間具有縮孔，即，氣泡。

在下文中將示出單獨編碼的優選設計方案，該設計方案既適用于第一單獨編碼(若存在)還適用于第二單獨編碼。

在第一設計方案方案中，第一和/或第二單獨編碼可由大小為40至150μm，優選為50至120μm，進一步優選為60至100μm的像素形成。

在第二設計方案中，在陶瓷基底上的第一單獨編碼的大小和/或在金屬層上的第二單獨編碼的大小可為240至3600μm²，優選為300至2900μm²，進一步優選為600至2400μm²。

在第三設計方案中，在陶瓷基底上的第一單獨編碼和/或在金屬層上的第二單獨編碼可被構建為條形碼或二維碼。

替選或額外可行的是，第一單獨編碼和/或第二單獨編碼具有可讀取和/或可視覺識別的碼的形狀。碼的可行的形狀例如是幾何形狀，如圓形的、帶角的和/或自由形狀的面，或諸如圓形、矩形、正方形、三角形等的幾個圖形。替選地或補充可行的是，碼的形狀是由幾何形狀或幾何圖形的組合，使得例如十字、X或類似的是可行的。替選或補充可行的是，第二單獨編碼被構建在陶瓷基底上。

在第四設計方案中可行的是，各編碼被設置在金屬-陶瓷基底上的確定位置上。例如在金屬-陶瓷基底的底部、左邊角區域是可行的。替選或補充地，任意其他位置是可行的。

在第五設計方案中，第二單獨編碼可僅由自由蝕刻的任意幾何形狀圖(圓形，矩形，正方形，三角形等)構成，且由此標記存在缺陷的金屬-陶瓷基底。

在第二單獨編碼作為條形碼可被構建在金屬層上的情況下，條形碼的深色區域可被蝕刻，且在金屬層上的條形碼的淺色區域通過金屬被構建。

在第二單獨編碼作為條形碼可被構建在金屬層上的情況下，條形碼的淺色區域可被蝕刻，且條形碼的深色區域通過金屬被構建。

在第六設計方案中，在陶瓷基底上的第一單獨編碼和/或在金屬層上的第二單獨編碼可被構建為條形碼，且條形碼可通過等距金屬面被形成。

在第七設計方案中，在陶瓷基底上的第一單獨編碼和/或在金屬層上的第二單獨編碼可被構建為數據矩陣編碼。

在根據本發明的方法的另一設計方案中，在方法步驟a與方法步驟b之間，在未結構化的金屬-陶瓷基底上可對金屬層進行超聲波檢測或其他合適的分析，從而識別在未結構化的金屬-陶瓷基底上的區域，在該區域中在陶瓷與金屬之間有氣泡(所謂的縮孔)。

通常，該縮孔在金屬-陶瓷基底的其他處理中是有缺陷的，且因此必須通過手工識別和標記。在此，根據本發明的方法提出自動識別縮孔。在此在金屬層上被確定的縮孔位置被讀入到金屬-陶瓷基底的基礎記錄中。在接下來的結構化中，這樣地調整布局，即，對縮孔位置進行曝光，相應的金屬涂層在該位置上被蝕刻，這導致去除縮孔。由此替選地，可通過對在金屬-陶瓷單個基底上被限定位置的自由蝕刻，將金屬-陶瓷單個基底標示為存在缺陷的。

在根據本發明方法的框架下，典型地，通常僅在下述情況下考慮縮孔，即，當縮孔具有在0.5至3mm的范圍中的最小尺寸(在一條線上的最大膨脹)時。

此外，本發明還涉及獨立于對未結構化的金屬-陶瓷基底和/或結構化的金屬-陶瓷基底進行單獨編碼的用于識別及克服氣泡的方法，該氣泡可在連接過程中在陶瓷基底與金屬涂層之間產生。

對于所述的目的，被結合的金屬-陶瓷基底，如上所述，借助于超聲波檢測或其他合適的分析方法被檢測，以便識別在金屬-陶瓷基底上縮孔的位置。然后，縮孔的位置這樣借助于結構化的直接曝光被操作(unterwerfen)，即，在縮孔的位置上去除金屬涂層且由此去除氣泡。此外，識別和去除氣泡的所述方法可被如此實施，使得縮孔的位置在識別之后被傳輸到數據庫中(針對金屬-陶瓷基底的相應記錄)，且相應的記錄在控制直接曝光時被考慮。

在對直接曝光進行精確實施方面參考上述實施方式。

在另一實施方式中，本發明還涉及具有被設置在陶瓷基底上單獨編碼的未結構化的金屬-陶瓷基底。針對精確的設計方案，參考上述實施方式。

在另一實施方式中，本發明還涉及具有被設置在金屬層上單獨編碼的結構化的金屬-陶瓷基底。針對精確的設計方案，參考上述實施方式。

附圖說明

根據本發明的方法的以下附圖進一步詳細地說明本發明。

圖1示出根據本發明的方法的流程圖。在該圖中標示具有下述含義：

F1:為提供具有光敏層的未結構化的金屬-陶瓷基底，其中，光敏層和設置在其下的金屬層被設置在陶瓷的一側上或被設置在陶瓷的兩側上

F2:識別在陶瓷基底上的第一單獨編碼

F3:加載關于在陶瓷基底的金屬涂層上待生成的布局的信息(若需要則還針對金屬涂層的兩側)

F4:將關于在陶瓷基底的金屬涂層上待生成的布局的信息傳送到直接曝光裝置

F5:生成針對不具有第一單獨編碼的金屬-陶瓷基底的記錄

F6:將關于在陶瓷基底的金屬涂層上待生成的布局的信息傳送到直接曝光裝置

F7:對在金屬涂層的一側上或兩側上的光敏層進行曝光，從而構建待蝕刻的布局連同第二單獨編碼

F8:蝕刻在F7下形成的布局，從而構建結構化的金屬-陶瓷基底連同第二單獨編碼

具體實施方式

根據本發明的方法從未結構化的金屬-陶瓷基底開始，所述方法已經具有第一單獨編碼(線路(a))或不具有第一單獨編碼(線路(b))。

當未結構化的金屬-陶瓷基底(線路(a))具有在陶瓷基底上的第一單獨編碼時，該第一單獨編碼通過相機被讀取和識別(F2)。對于具有第一單獨編碼的所述金屬-陶瓷基底，存在具有基底特性信息的記錄，特別地，具有關于待生成布局的信息的記錄。關于待生成的布局的信息被加載(F3)，且被傳送到具有激光的直接曝光裝置(F4)。

當未結構化的金屬-陶瓷基底(線路(b))不具有在陶瓷基底上的第一單獨編碼時，在數據庫中生成針對金屬-陶瓷基底的記錄(F5)，及補充針對待生成的布局的信息(F6)。

在下一方法步驟(F7)中，在兩條路線(a)和(b)中，通過直接曝光，在金屬化上在光敏層中生成布局，且在蝕刻步驟中產生結構化的金屬-陶瓷基底和生成第二單獨編碼(F8)。

圖2示出不同的可見結構，其可借助于直接曝光被置于金屬涂層中。在此涉及條形碼或數據矩陣碼。

根據本發明的方法使得可以對金屬-陶瓷基底進行單獨編碼。此外，可以去除金屬涂層中的例如具有縮孔的存在缺陷的區域。所述縮孔可在曝光時被露出，且由此被蝕刻去除。替選地，可標記具有這樣縮孔的存在缺陷的部件。由此，明確標記在金屬-陶瓷基底上存在缺陷的位置，或替選地，明確標記整個金屬-陶瓷基底。本發明的其他優點將通過形成高分辨率的結構、避免銀膜成本、以及降低相對于傳統曝光方法的次品而得出。