本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的基底、特別是陶瓷基底,以及涉及一種根據(jù)權(quán)利要求9的前序部分所述的多重基底。此外,本發(fā)明涉及一種用于制造基底的方法。
背景技術(shù):
公知的是在多重用途部分(mehrfachnutzen)中制造基底,特別也是制造具有由陶瓷、例如氧化鋁陶瓷構(gòu)成的絕緣層或載體層的基底,也就是說,通過將數(shù)個(gè)單個(gè)基底制造在共同的絕緣層和載體層上作為多重基底并且也裝備電子元件,其中,多重基底接著被分離成或分成單個(gè)基底以用于其他應(yīng)用。這種分離特別是在多重基底具有由陶瓷構(gòu)成的絕緣層和載體層的情況下通過特別是借助于激光沿著由單個(gè)基底限界的切割線切割和/或通過沿著切割線或應(yīng)斷開線斷開來實(shí)現(xiàn)。
這種多重基底例如在de19504378a1、de4444680a1和de9310299u1中被描述。
前述的陶瓷基底被用于制造電路、特別是功率電路,并且通常在至少一個(gè)表面?zhèn)壬显O(shè)有金屬化層,所述金屬化層在使用蝕刻技術(shù)的情況下這樣結(jié)構(gòu)化,以使得所述金屬化層形成對于電路所需要的印刷電路、接觸面以及類似的結(jié)構(gòu)。
為了合理地制造電路而公知的是,在多重用途部分中進(jìn)行所述電路的制造,也就是說,特別是將金屬面結(jié)構(gòu)化用于實(shí)現(xiàn)所需的印刷電路、接觸面以及類似的結(jié)構(gòu),然而也在多重用途部分上裝備電子元件,所述多重用途部分接著在完成結(jié)構(gòu)化或裝備之后分成相應(yīng)的單個(gè)基底。然而在此,單個(gè)基底相關(guān)地?fù)p失了信息,例如單個(gè)基底在多重用途部分中的位置、單個(gè)基底的制造者、布線工藝圖的修訂號以及類似的信息,因?yàn)檫@些信息通常僅僅保存在多重用途部分或者說多重基底的邊緣區(qū)域中。
由de4004844c1公知的是,在陶瓷基底的金屬化層中設(shè)置孔,所述孔通過蝕刻產(chǎn)生,以便避免陶瓷基底和施加在其上的金屬化層之間具有大壓力差和張力差。
de4318241a1以類似的方式公開的是,將部分的變薄部施加在平面固定在絕緣層上的金屬層的邊緣區(qū)域中,其方式是,沿著這個(gè)邊緣區(qū)域在金屬層上加工兩行開口。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在這種背景下,本發(fā)明的任務(wù)在于,提出一種經(jīng)改善的基底、特別是陶瓷基底,能夠?qū)⑻貏e是關(guān)于所述基底的制造的特定信息以簡單的方式持久地并且至少機(jī)器可讀地存儲在所述基底上。特別是應(yīng)該在本來就要在基底上進(jìn)行的加工步驟期間,例如在對平面地施加在基底的至少一個(gè)表面?zhèn)壬系慕饘賹舆M(jìn)行結(jié)構(gòu)化期間,也可以在基底上存儲所述信息,以便使用于存儲信息的耗費(fèi)保持盡可能小。此外,應(yīng)提出一種具有這種特性的多重基底。此外,應(yīng)給出一種用于制造基底的方法。
該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1所述的特征的基底、通過具有權(quán)利要求9所述的特征的多重基底以及通過具有權(quán)利要求10所述的特征的方法解決。相應(yīng)的從屬權(quán)利要求公開了本發(fā)明的其他特別有利的設(shè)計(jì)方案。
需要指出的是,在下述說明書中單獨(dú)實(shí)施的特征能夠以技術(shù)上有意義的任意方式彼此組合,并且表明本發(fā)明的其他設(shè)計(jì)方案。說明書特別是結(jié)合附圖附加地表征和規(guī)定本發(fā)明。
此外需要指出的是,以下描述的發(fā)明能夠應(yīng)用于任何種類的基底,例如aln(氮化鋁)、si3n4(氮化硅)、al2o3(氧化鋁)和類似的種類。此外,基底能夠以金屬化層、例如cu(銅)或al(鋁)涂覆。在此,金屬化層可以通過不同的方法、例如通過amp(activemetalbrazing,活性金屬釬焊)、dcb(directcopperbonding,直接鍵合銅)、dab(directaluminumbonding,直接鍵合鋁)、厚涂層方法和類似的方法施加到基底的至少一個(gè)表面?zhèn)壬?。在此特別優(yōu)選的是dcb和amb陶瓷基底。在這里,術(shù)語“基底”在下文中用作所有前述基底類型的同義詞。
根據(jù)本發(fā)明,基底具有陶瓷板或陶瓷層以及平面固定在所述陶瓷層的至少一個(gè)表面?zhèn)壬系闹辽僖粋€(gè)金屬層。金屬層在至少一個(gè)邊緣區(qū)域上具有至少一個(gè)下沉部(versenkung)。這可以理解為,與例如由于金屬層的表面粗糙度導(dǎo)致的表面不平度相比,所述下沉部表示在金屬層中明顯的并且主要關(guān)于其邊緣清晰限界的凹陷。下沉部例如可以作為孔狀的凹陷加工到金屬層中,所述凹陷在其深度方面明顯地與周圍的金屬層表面分界。
優(yōu)選地,至少一個(gè)下沉部通過蝕刻加工到金屬層中。這能夠以特別有利的方式與本來就要實(shí)施的金屬層的結(jié)構(gòu)化同時(shí)進(jìn)行,從而不需要附加步驟以將下沉部加工到基底上的金屬層中。在用于將金屬化層施加到基層的至少一個(gè)表面?zhèn)壬系暮裢繉臃椒ㄖ?,這優(yōu)選地通過刮刻(rakeln)進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明,在金屬層的邊緣區(qū)域中的至少一個(gè)下沉部對信息進(jìn)行編碼。也就是說,通過將至少一個(gè)下沉部預(yù)定地并且非任意地布置在金屬層的邊緣區(qū)域中,可以明確地在這個(gè)邊緣區(qū)域中形成期望的、要編碼的信息。換而言之,借助于至少一個(gè)下沉部將信息持久地存儲在金屬層中,所述信息例如為基底在多重基底上的位置或連續(xù)編號、基底的制造廠標(biāo)志或基底的結(jié)構(gòu)布線工藝圖的修訂號、以及類似的信息。其他信息當(dāng)然能夠以這種方式同樣存儲在基底上,其他信息例如為通過膜片掩膜照射基底或者通過激光直接照射的日期代碼、任意的識別基底的批號或材料編碼、以及類似的信息。
根據(jù)本發(fā)明在基底的金屬層中的信息儲存實(shí)現(xiàn)了在例如以多重基底形式的基底制造商處的所有制造步驟期間,以及之后例如以單個(gè)基底形式的基底的使用者處都能進(jìn)行準(zhǔn)確地跟蹤。在金屬層中使用下沉部的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,由此存儲在金屬層中的信息是機(jī)器可讀的,并且所述信息的檢測可以完全自動(dòng)地進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案,借助于至少一個(gè)下沉部對金屬層中的信息進(jìn)行二進(jìn)制編碼、位置編碼或四進(jìn)制編碼。
在二進(jìn)制編碼中,在金屬層的邊緣區(qū)域中的特定位置上存在下沉部相當(dāng)于邏輯“1”,在該位置上不存在的下沉部相當(dāng)于邏輯“0”。為了表示二進(jìn)制編碼的開始位置和/或結(jié)束位置,可以在二進(jìn)制碼的起始或末尾處使用相應(yīng)的附加下沉部。
替換地,在使用位置編碼的情況下,可以在金屬層中存儲信息,例如數(shù)字。在此,下沉部沿著金屬層的邊緣區(qū)域的特定位置相當(dāng)于相應(yīng)的數(shù)字,其中,例如沿著金屬邊緣的1mm的間距可以意味著相應(yīng)的數(shù)字增加/減少1。位置編碼的特別的優(yōu)點(diǎn)是,要編碼的信息可以通過僅僅一個(gè)加工在金屬層中的下沉部來儲存。
在多個(gè)下沉部可以沿著金屬層的邊緣區(qū)域布置成兩行的情況中,沿著金屬邊緣的每個(gè)位置可以包括兩個(gè)用于對信息進(jìn)行編碼的下沉部,由此每個(gè)位置可以編碼四種狀態(tài)(四進(jìn)制編碼)。由此可以實(shí)現(xiàn)高的信息密度。
根據(jù)借助于下沉部要存儲的信息以及通過下沉部除了表示其信息以外還附加提供的作用、例如開頭提到的將下沉部用于減少熱交換需求的特性,根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案可以有利的是,借助于至少一個(gè)下沉部對信息進(jìn)行反編碼。換句話說,在金屬層的邊緣區(qū)域中的特定位置上缺少下沉部,則可以表示邏輯“1”,而存在下沉部則表示邏輯“0”。在位置編碼中,例如不存在下沉部相當(dāng)于要編碼的信息,其中,在反編碼中大量存在下沉部則能夠附加地用于減少熱交換需求。
本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案設(shè)置,下沉部完全穿過金屬層的厚度。換句話說,金屬層中的下沉部從所述金屬層的背離基底表面的上側(cè)延伸直至基底表面,金屬層被施加到該基底表面上。由此能夠以有利的方式在讀取借助于下沉部所存儲的信息時(shí)提高光學(xué)對比度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案,下沉部僅僅部分地進(jìn)入到金屬層中,也就是說,下沉部的最深點(diǎn)還處于金屬層內(nèi)部并且未到達(dá)基底表面,金屬層被施加到該基底表面上。以這種方式,可以使借助于下沉部將信息在金屬層中的存儲一定程度上更好地與已存在的加工方法(蝕刻方法)協(xié)調(diào)一致,從而不需要單獨(dú)地用于在金屬層中對信息進(jìn)行編碼的附加的方法步驟。
所述至少一個(gè)下沉部可以不僅布置在基底的上側(cè)上(如果那里施加有金屬層),而且布置在基底的下側(cè)上(如果那里施加有金屬層)。
本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案設(shè)置,下沉部朝向陶瓷層的邊緣區(qū)域開口,該陶瓷層的邊緣區(qū)域朝向金屬層的邊緣區(qū)域,在該金屬層的邊緣區(qū)域中布置有至少一個(gè)下沉部。優(yōu)選地,下沉部在此作為切口加工到金屬層中。雖然以這種方式制造的下沉部與蝕刻到金屬層中的下沉部相比要求稍稍較大的空間,然而朝向基底邊緣開口的下沉部提供重要的優(yōu)點(diǎn):所述下沉部也在基底的側(cè)視圖中被檢測,也就是說可以被讀取。因此,當(dāng)多個(gè)基底以疊堆方式上下重疊地分層堆放時(shí),通過至少一個(gè)下沉部進(jìn)行編碼的信息則也可以被檢測。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案,金屬層還具有定向指示器,所述定向指示器實(shí)現(xiàn)基底的明確的定向。特別是在沿著金屬層的不同的邊緣區(qū)域?qū)Χ鄠€(gè)信息進(jìn)行編碼的情況中,在讀取所存儲的信息之前對基底可靠的和明確的定向是絕對必要的。這借助于例如通過蝕刻在金屬層中加工的定向指示器來實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選地,定向指示器例如可以在金屬層的角部上設(shè)計(jì)為金屬層中的三角形的缺口。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供一種多重基底,其具有陶瓷板或陶瓷層,所述陶瓷板或陶瓷層形成至少兩個(gè)彼此緊鄰的并且彼此一體連接的單個(gè)基底,所述單個(gè)基底又通過至少一條在所述單個(gè)基底之間延伸的切割線彼此隔開。在此,切割線應(yīng)理解為下述的線,在隨后的分開步驟中沿著該線將多重基底切割和/或斷開,以便使單個(gè)基底彼此分開。在此,單個(gè)基底以有利的方式分別根據(jù)前述設(shè)計(jì)方案中的任一種來設(shè)計(jì)。這種多重基底的優(yōu)點(diǎn)和效果直接由根據(jù)本發(fā)明的單個(gè)基底的已述的優(yōu)點(diǎn)和效果得出,并且由此也類似地適用于根據(jù)本發(fā)明的多重基底。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面公開一種用于制造基底的方法,其至少具有下述步驟:
-提供陶瓷板或陶瓷層;
-將至少一個(gè)金屬層平面地固定在陶瓷層的至少一個(gè)表面?zhèn)壬希?/p>
-將至少一個(gè)下沉部加工在金屬層的至少一個(gè)邊緣區(qū)域上,以使得至少一個(gè)下沉部在邊緣區(qū)域中對信息進(jìn)行編碼。
優(yōu)選地,至少一個(gè)金屬層可以根據(jù)前面已經(jīng)敘述的涂裝方法中的任一種施加到基底表面上并且平面地與所述基底表面固定。
根據(jù)本發(fā)明,預(yù)定地并且非任意地在金屬層的邊緣區(qū)域中加工至少一個(gè)下沉部,使得借助于至少一個(gè)下沉部在金屬層的邊緣區(qū)域中的特定布置明確地在這個(gè)邊緣區(qū)域中形成期望的、要編碼的信息。在此,借助于至少一個(gè)下沉部對信息的形成可以例如是二進(jìn)制編碼、位置編碼和/或四進(jìn)制編碼的。
關(guān)于結(jié)合在此公開的基底制造方法的其余定義、效果和優(yōu)點(diǎn)請參考根據(jù)本發(fā)明的基底的前述說明,所述說明也應(yīng)該以類似的方式適用于所述方法。
根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案,至少一個(gè)下沉部在金屬層中的加工包括用于對金屬層進(jìn)行光照技術(shù)結(jié)構(gòu)化的照射步驟,其中,至少一個(gè)下沉部在所述金屬層上的布置至少借助于激光直接照射進(jìn)行。與借助于靜態(tài)的膜片掩膜進(jìn)行照射相比,激光直接照射提供下述重要的優(yōu)點(diǎn):至少一個(gè)下沉部在金屬層上的布置至少可以動(dòng)態(tài)地進(jìn)行。由此可以借助于至少一個(gè)下沉部將基底與基底之間不同的、改變的信息“寫入”到金屬層中,這提供了顯著的制造技術(shù)方面的優(yōu)點(diǎn)。
下沉部在金屬層中實(shí)際的加工可以接著如同前述的那樣通過傳統(tǒng)的蝕刻實(shí)現(xiàn)。
附圖說明
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)由對本發(fā)明的實(shí)施例的下述說明得出,所述實(shí)施例在下文中參考附圖詳細(xì)地說明,這些實(shí)施例不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。附圖中:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的基底的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。
具體實(shí)施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的基底20的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。所示的基底20具有陶瓷板或陶瓷層21和至少一個(gè)平面地固定在陶瓷層21的至少一個(gè)表面?zhèn)壬系慕饘賹?2。在圖1中示出基底20的上側(cè)??梢岳斫獾氖?,圖1中未示出的基底20的下側(cè)同樣可以具有金屬層。
雖然在圖1中僅僅示出一個(gè)基底20,但可以理解的是,根據(jù)這種實(shí)施方式的基底20在分開之前可以是未示出的多重基底的一部分,所述多重基底的陶瓷層形成多個(gè)彼此緊鄰的并且彼此一體連接的(單個(gè))基底20,所述(單個(gè))基底通過至少一條在單個(gè)基底20之間延伸的切割線分開。沿著這條沿基底20的陶瓷層21的邊緣延伸的切割線,例如借助于激光來切割和/或斷開單個(gè)基底20,以便獲得圖1中所示的基底20。
圖1中所示的基底20的實(shí)施例具有矩形的、在此為正方形的形狀。金屬層22包括四個(gè)邊緣區(qū)域23,24,25和26。如同圖1進(jìn)一步可知的那樣,可以看到每個(gè)邊緣區(qū)域23,24,25或26分別具有一個(gè)下沉部27,28,29或30,所述下沉部被加工到金屬層22中。在每個(gè)邊緣區(qū)域23,24,25和26中,分別布置在所述邊緣區(qū)域中的下沉部27,28,29或30分別對關(guān)于基底20的信息進(jìn)行編碼。換句話說,在圖1中所示的基底20的實(shí)施例中總共將四種不同的信息儲存在安置在基底20的上側(cè)上的金屬層22中。
下沉部27,28,29和30在基底20中分別通過蝕刻加工到金屬層22中。特別是圖1中所示的下沉部27,28,29和30被蝕刻完全穿過金屬層22,從而每個(gè)下沉部27,28,29和30的最深點(diǎn)分別到達(dá)陶瓷層21(基底表面),以便實(shí)現(xiàn)高的光學(xué)對比度以用于良好地識別下沉部27,28,29和30。
在圖1中所示的基底20中,在邊緣區(qū)域23中借助于下沉部27進(jìn)行編碼并且存儲的信息表示行位置,在以上提到的多重基底上的基底20在分開之前占有所述行位置。在邊緣區(qū)域24中,下沉部28表示基底20相應(yīng)地在多重基底上占據(jù)的列位置。在這個(gè)實(shí)施例中,這兩種信息被進(jìn)行位置編碼,也就是說,沿著相應(yīng)邊緣區(qū)域23或24的在圖1中所示的箭頭方向,從金屬層22的左上角部31出發(fā)的相應(yīng)下沉部27或28的位置表示基底20在多重基底中的行數(shù)或列數(shù),其中,在所示的基底20的實(shí)施例中,多重基底上的每行或每列分別被規(guī)定為相應(yīng)的下沉部27或28遞增1mm。
在金屬層22的邊緣區(qū)域25中,借助于下沉部29對施加到金屬層上的結(jié)構(gòu)化布線工藝圖(未示出)的修訂號、例如膜片掩膜的日期代碼進(jìn)行編碼。
在金屬層22的邊緣區(qū)域26中,下沉部30對基底20的制造商標(biāo)志進(jìn)行編碼,其中,例如下沉部30表示第一制造商,兩個(gè)布置在邊緣區(qū)域26中的下沉部30表示第二制造商等。
如同此外在圖1中可以看到的那樣,金屬層22的左上角部31被設(shè)計(jì)為定向指示器32,所述定向指示器實(shí)現(xiàn)基底20的明確的定向,以便明確地檢測在金屬層22的多個(gè)邊緣區(qū)域23,24,25和26中所編碼的信息。這個(gè)定向指示器32也優(yōu)選地通過蝕刻加工到金屬層中。在圖1中所示的基底20中,金屬層22的角部31中的定向指示器32被設(shè)計(jì)為三角形的缺口。定向指示器32的其他適合的(幾何)形狀也是可以考慮的,這些形狀能夠?qū)崿F(xiàn)對基底20的明確定向。
以上描述的根據(jù)本發(fā)明的基底、多重基底以及制造方法不局限于在此公開的實(shí)施方式,而是也包括效果相同的其他實(shí)施方式。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,使用根據(jù)本發(fā)明的基底、特別是陶瓷基底來制造電路、特別是功率電路,所述陶瓷基底具有施加在陶瓷基底的至少一個(gè)表面?zhèn)壬系慕饘賹?、例如銅或鋁,其中,在金屬層中加工至少一個(gè)用于對信息進(jìn)行編碼的下沉部。
附圖標(biāo)記列表
20基底
21陶瓷板或陶瓷層
22金屬層
23邊緣區(qū)域
24邊緣區(qū)域
25邊緣區(qū)域
26邊緣區(qū)域
27下沉部
28下沉部
29下沉部
30下沉部
31角部
32定向指示器