(57)【要約】  金属セラミック基板（１）を処理する方法であって、レーザ光を用いて前記金属セラミック基板（１）を照射することによって前記金属セラミック基板（１）を処理する工程、特に、所定の破壊点（５）を形成するように処理する工程を備え、前記照射に先行する第１の測定工程と前記照射に続く第２の測定工程とのうちの一方または両方において、前記金属セラミック基板（１）の表面トポグラフィが少なくとも複数の領域において測定される、方法。
2021533564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属セラミック基板（１）を処理する方法であって、
レーザ光を用いて前記金属セラミック基板（１）を照射することによって前記金属セラミック基板（１）を処理する工程、特に、所定の破壊点（５）を形成するように処理する工程を備え、
前記照射に先行する第１の測定工程と前記照射に続く第２の測定工程とのうちの一方または両方において、前記金属セラミック基板（１）の表面トポグラフィが少なくとも複数の領域において測定される、方法。
【請求項２】
前記第１の測定工程と前記第２の測定工程とのうちの一方または両方は、非破壊の光学的測定方法によって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属セラミック基板（１）は、前記第１の処理工程、前記照射、および前記第２の処理工程のうちの１つ以上への移行の際、搬送経路（Ｆ）に沿って搬送され、前記金属セラミック基板（１）は、前記搬送経路（Ｆ）に沿った搬送中、回転するキャリア（５５）、特に、回転テーブル上に位置する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記金属セラミック基板（１）の前記照射中、前記第１の測定工程と前記第２の測定工程とのうちの一方または両方が、１つまたは複数のさらなる金属セラミック基板（１）に対し行われる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の測定工程は、
画像処理検出と、
焦点位置測定と、
基板厚さ決定と、のうちの１つ以上を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
スクライビング深さを測定する工程と、
照射によって作り出された構造の中心線を決定する工程と、のうちの一方または両方を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
超短パルスレーザ源が前記照射に用いられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
テーパー状、特に、Ｖ字形状またはくさび形状を有する所定の破壊点（５）が生成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記金属セラミック基板（１）を前記搬送経路（Ｆ）に沿って搬送するための搬送手段と、
レーザ光によって前記金属セラミック基板を照射するための光源と、
前記第１の測定工程を行うための第１のセンサ（４１）と、前記第２の測定工程を行うための第２のセンサ（４２）と、のうちの一方または両方と、を備え、前記搬送経路（Ｆ）に沿って見た場合、前記第１のセンサ（４１）が前記光源の前方に配置されているか、前記第２のセンサ（４２）が前記光源の後方に配置されているか、またはその両方である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の処理を行うためのシステム。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法によって生成された金属セラミック基板（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属セラミック基板を処理する方法、該方法を行うためのシステム、および該方法によって生成される金属セラミック基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属セラミック基板は、例えば、プリント回路板または回路板として、先行技術において周知である。典型的には、電気コンポーネント用の接続エリアおよび導体トラックは、金属セラミック基板の一方のコンポーネント面に配置され、これによって、電気コンポーネントまたは電子コンポーネントおよび導体トラックは、電気回路を形成するように相互接続されることが可能である。金属セラミック基板の本質的なコンポーネントは、絶縁層（通常はセラミック製）と、その絶縁層に対し結合された１つまたは複数の金属層とである。セラミック製の絶縁層は、その比較的高い絶縁耐力のため、特に有利であることが示されている。金属層を構造化することによって、導電性トラックおよび／または電気コンポーネント用の接続エリアが実現されることが可能である。
【０００３】
特に、銅−セラミック基板を形成するためのＤＣＢ（「直接銅結合」）処理によって銅をセラミック層に対し結合することが、先行技術において知られる。
典型的には、セラミック層および金属層は、ファーネス（特に、連続的なファーネス）を通過するときに結合処理（例えば、ＤＣＢ処理）を受けるプレコンポジットとして提供される。金属層を活性はんだを介してセラミック層に対し結合することによる活性金属ろう付け（ＡＢＭ＝ａｃｔｉｖｅ  ｍｅｔａｌ  ｂｒａｚｉｎｇ）処理によって、金属セラミック基板を製造することも可能である。製造された金属セラミック基板は、通常、大型プレートとして生成され、続けて個々の金属セラミック基板部分へと、それらを互いから離すように破壊するもしくは切断する、または互いから分離することによって、分割される。
【０００４】
この目的のため、金属セラミック基板に（特に、２つの後の金属セラミック基板部分間に）所定の破壊点を提供する利点が示されている。当該２つの金属セラミック基板部分は、次いで、この所定の破壊点に沿って離れるように破壊される。レーザ照射による（特に、超短パルスレーザ源を用いた）そうした所定の破壊点の形成は特許文献１および特許文献２により知られており、ＣＯ２レーザの使用と比較して、所定の破壊点として機能するより薄い構造が実現されることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１０８９５０号
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１３１０４０５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この先行技術に基づいて、本発明は、金属セラミック基板を処理するための処理を、特に、破壊中の処理の信頼性およびレーザ光による構造（所定の破壊点として機能する）の生成中の製造処理に対して、さらに向上させる目的を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１に係る金属セラミック基板を処理する方法、請求項８に係るその方法を行うためのシステム、および請求項１０に係る金属セラミック基板によって解決される。本発明のさらなる利点および特徴が、従属請求項ならびに本記載および添付の図面から得られる。
【０００８】
本発明によれば、金属セラミック基板を処理するための方法が提供され、該方法は、レーザ光を用いて前記金属セラミック基板を照射することによって前記金属セラミック基板を処理する工程、特に、所定の破壊点を形成するように処理する工程を備え、前記照射に先行する第１の測定工程と前記照射に続く第２の測定工程とのうちの一方または両方において、前記金属セラミック基板の表面トポグラフィが少なくとも複数の領域において測定される。
【０００９】
先行技術とは対照的に、金属セラミック基板の表面トポグラフィは、有利には、第１の測定工程による照射の前に、および／または第２の測定工程による照射の後に、調査される。照射の前の決定では、それによって、有利には、セラミック層の位置を可能な限り精密に決定することが可能である。セラミック層のこの位置または配向は、それぞれ、次いで、所望の平面に対する照射のための焦点を特に設定するように、有利に用いられることが可能である。照射後の調査は、欠陥を初期の段階にて特定すること、また欠陥のある金属セラミック基板を選別することを可能とする。
【００１０】
第１の測定工程および／または第２の測定工程を行うことによって、照射（特に、金属セラミック基板が破壊されるまたは分離する前の）によって生成された構造の散乱に対してより小さい公差しか生成されないことが可能であることが見出されている。特に、減少した散乱は、構造またはスクライビング深さなどのパラメータおよび依然として分離している２つの金属セラミック部分間の構造の位置に関する。例えば、２０μｍ未満の公差（６０μｍの構造深さについて）が達成可能である。さらに、測定された構造の深さは、例えば、破壊が成功するか、またある条件下において金属セラミック基板をいずれにしても壊す破壊がその構造において行われ得るかをすでに示す。結果として、失敗または排除の数が減少し、すなわち、金属セラミック部分の生成における効率が向上する。
【００１１】
特に、表面トポグラフィは、金属セラミック基板の主面に沿った金属セラミック基板のプロファイル進路として理解される。すなわち、金属セラミック基板の外側進路に関する情報は、第１の測定工程および／または第２の測定工程によって収集され提供される（例えば、ディスプレイデバイスにより）。ここで、外側進路は、例えば、セラミック層に対するメタライズ、または照射によって生成された構造によって決定される。
【００１２】
好ましくは、第１の測定工程は照射の直前に行われ、および／または第２の測定工程は照射の直後に行われる。特に、「直前および直後」は、第１の測定工程と照射との間、または照射と第２の測定工程との間に、せいぜい金属セラミック基板の輸送が行われる（好ましくは、２ｍ未満の、特に好ましくは１ｍ未満、特に好ましくは０．５ｍ未満）ものの、さらなる取扱工程は行われないことを意味するものと理解される。さらに、溝および／または一連の穴（すなわち、穿孔）が、所定の破壊点として機能する構造を形成するように形成されることが考えられる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の測定工程および／または第２の測定工程が、非破壊の光学的測定方法によって行われる。特に、センサによって検出される、センサから金属セラミック基板の表面エリアまでの距離は、第１または第２のセンサによって決定される（例えば、干渉計測法を用いて）。例えば、このようにして決定された第１のセンサ／第２のセンサと金属セラミック基板が配置された基板支持部との間の距離によって、またこのようにして決定された第１のセンサ／第２のセンサと基板支持部から離れて面するセラミック層の片面との間の距離によって、セラミック層の位置は、照射中に、最適化された焦点合わせのために用いられることが可能である。金属セラミック基板の表面トポグラフィは、次いで、金属セラミック基板と第１／第２のセンサとの間の走査方向（特に、主面に平行に走る）に沿った相対的な移動と、繰り返される距離の記録とによって、連続的に記録されることが可能である。
【００１４】
例えば、第１のセンサおよび第２のセンサは、構成において同一である。第１のセンサおよび／または第２のセンサの一例は、オプティメット（登録商標）のコノポイント１０ＨＤ（ＣｏｎｏＰｏｉｎｔ１０−ＨＤ）センサである。好ましくは、レンズ（例えば、４０ｍｍと７０ｍｍとの間の焦点距離を有する）が、アプリケーション用に撮像特性を最適化するように、第１のセンサおよび／または第２のセンサの間に配置される。さらに、品質管理のために第１の測定工程および／または第２の測定工程によって獲得された情報を用いることと、分割された金属セラミック基板部分の後の消費者にその情報を提供する（例えば、対応するデータパッケージの形態において）こととが、有利には可能である。好ましくは、第１および／または第２の測定工程についての金属セラミック基板は、第１のセンサおよび／または第２のセンサが上面図により測定される金属セラミック基板を検出するように、第１のセンサおよび／または第２のセンサの下に主面に対し垂直な方向に配置される。共焦点顕微鏡方法が、第１の測定工程および／または第２の測定工程を行うように用いられることも考えられる。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態では、前記金属セラミック基板は、前記第１の処理工程、前記照射、および前記第２の処理工程のうちの１つ以上への移行の際、搬送経路に沿って搬送され、前記金属セラミック基板は、前記搬送経路に沿った搬送中、回転するキャリア（特に、回転テーブル）上に位置する。これによって、第１の処理工程、照射工程および第２の処理工程が共通の基準システムを共有することが可能となる。さらに、回転するキャリア上にさらに搭載された他の金属セラミック基板が、金属セラミック基板の照射中に第１または第２の処理工程を受けることが可能である。
【００１６】
好ましくは、前記金属セラミック基板の前記照射中、前記第１の測定工程と前記第２の測定工程とのうちの一方または両方が、１つまたは複数のさらなる金属セラミック基板に対し行われる。このようにして、第１の測定工程および／または第２の測定工程を行うように、照射工程により生じるダウンタイムを用いることが有利である。第１および／または第２の測定工程が、対応して時間節約して行われることが可能である。さらに、金属セラミック基板の照射、第１の測定工程および／または第２の測定工程を行うとき、それぞれの取扱または測定は、生成された迷光が（例えば、構造を生成するように照射するときに）他の処理に干渉しないように各々行われる。例えば、１つの処理からの散乱光が別のものに干渉しないように、散乱光についての潜在的なビーム通路は特に遮断され、または個々の処理の波長は互いに一致する。
【００１７】
便利には、第１の測定工程は画像処理認識、および／または焦点位置測定、および／または基板厚の決定を含む。特に、焦点位置測定によってセラミック層の位置を決定することが提供され、これによって、照射中に用いられる焦点合わせは、セラミック層の（特に、セラミック層の照射中にレーザ光源に面するセラミック層の第１面の）位置に特に調節されることが可能である。好ましくは、第１の測定工程は、好ましくは金属がないセラミック層部分を有する金属セラミック基板のエッジ領域を検出するように提供される。
【００１８】
さらに、好ましくは、第２の処理工程は、
・  スクライビング深さを測定する工程、および／または
・  照射によって作り出された構造の中心線を決定する工程を含む。
【００１９】
スクライビング深さ測定によって、照射によって作り出された構造の深さが検出されることが可能であり、一方、中心線の決定によって、２つの隣接する金属セラミック基板部分間の生成された構造の位置が検出されることが可能である。特に、アイソトレンチ領域（Ｉｓｏｇｒａｂｅｎｂｅｒｅｉｃｈ）または孤立トレンチ領域（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｇｒａｂｅｎｂｅｒｅｉｃｈ）は、２つの隣接する金属セラミック基板部分間（すなわち、例えば、金属層のエッチングによる金属がない領域）に提供される。好ましくは、第２の処理工程では、アイソトレンチ領域または孤立トレンチ領域の範囲を定めるエッチング側面が測定される。第２の処理工程では、走査方向における両側においてアイソトレンチ領域または孤立トレンチ領域に隣り合うエッチング側面を有するアイソトレンチ領域または孤立トレンチ領域は、金属セラミック基板の他の領域よりも精密に測定されることが考えられる。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、超短パルスレーザ源が用いられることが想定される。例えば、超短パルスレーザ源は、０．１ｐｓ〜１００ｐｓの長さのパルス持続時間であるパルスを発生させ、そのパルスは３５０〜６５０ｋＨｚの周波数にて放出される。好ましくは、赤外領域内の波長を有するパルスが用いられ、主面に平行な測定されるセラミック層におけるレーザ光径の大きさは、２０〜８０μｍ（好ましくは、５０μｍ未満）である。さらに、用いられるパルスのパルスエネルギーは、１００μＪと３００μＪとの間のエネルギーである。
【００２１】
好ましくは、テーパー状、特に、Ｖ字形状またはくさび形状を有する所定の破壊点が生成される。焦点合わせの位置および寸法決定は、金属セラミック基板部分を分離するとき、後の破壊処理において積極的な効果を有するくさび形状の所定の破壊点を生成するように、適切なビーム案内によって（例えば、レンズによって）特に調節可能であることが考えられる。
【００２２】
本発明のさらなる目的は、
−  前記金属セラミック基板を前記搬送経路に沿って搬送するための輸送手段と、
−  レーザ光によって前記金属セラミック基板を照射するための光源と、
−  前記第１の測定工程を行うための第１のセンサと、前記第２の測定工程を行うための第２のセンサと、のうちの一方または両方と、を備え、前記搬送経路に沿って見た場合、前記第１のセンサが前記光源の前方に配置されているか、前記第２のセンサが前記光源の後方に配置されているか、またはその両方である、本発明に係る処理を行うためのシステムである。方法について記載されたすべての特徴およびその利点は、必要な変更を加えてシステムに適用されることが可能であり、またはそのシステムについて記載されたすべての特徴およびその利点は、必要な変更を加えて方法に適用されることが可能である。
【００２３】
本発明のさらなる目的は、本発明に係る処理によって生成された金属セラミック基板である。処理について記載されたすべての特徴およびその利点は、必要な変更を加えて金属セラミック基板に適用されることが可能であり、またはその金属セラミック基板について記載されたすべての特徴およびその利点は、必要な変更を加えて処理に適用されることが可能である。特に、生成された金属セラミック基板は、２つの隣接する金属セラミック基板部分間に所定の破壊点を有する。
【００２４】
さらなる利点および特徴が、添付の図面を参照して、本発明に係る対象の以下の好ましい実施形態の記載から得られる。個々の実施形態の個々の特徴は、それによって、本発明の範囲内において互いに組み合わせられることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】金属セラミック基板の生成および処理のためのプラントの一部を示す図。
【図２】本発明の好ましい実施形態に係る金属セラミック基板を処理する方法を示す図。
【図３】本発明のさらなる好ましい実施形態に係る方法についての例示的な第１の測定工程の概略図。
【図４】本発明のさらなる好ましい実施形態に係る方法についての例示的な第２の測定工程の概略図。
【図５】センサに対する表面の距離を決定するためのセットアップの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、金属セラミック基板１の生成および処理のためのシステムの一部を概略的に示す。そうした金属セラミック基板１は、好ましくは、金属セラミック基板１に対し接続されることが可能である電子コンポーネントまたは電気コンポーネントのキャリアとして機能する。そうした金属セラミック基板１の本質的なコンポーネントは、主面ＨＳＥに沿って延びるセラミック層１１と、そのセラミック層１１に対し結合された金属層１２とである。セラミック層１１は、セラミックを含む１つ以上の材料から作られる。この場合は、金属層１２およびセラミック層１１は、主面ＨＳＥに対し垂直に延びる積層方向に沿って上下に配置され、製造された状態では、結合面を介して互いに結合されている。好ましくは、金属層１２は、次いで導体トラックまたは電気コンポーネント用の接続点を形成するように構造化される。例えば、この構造化は、金属層１２へのエッチングである。しかしながら、予め、永久結合（特に、材料結合）が、金属層１２とセラミック層１１との間に形成される必要がある。
【００２７】
金属層１２をセラミック層１１に対し永久的に結合させるように、金属セラミック基板１を製造するための機器はファーネス（炉）を備え、そのファーネスでは、金属とセラミックとのプレコンポジットが結合を達成するように加熱される。例えば、金属層１２は銅製の金属層１２であり、また金属層１２とセラミック層１１とはＤＣＢ（直接銅結合）結合処理を用いてともに結合される。これに代えて、セラミック層１１と金属層１２とは、活性ろう付け処理（ＡＢＭ）によってともに結合されることも可能である。
【００２８】
図１には、特に、金属セラミック基板１の生成および処理のための設備の一部（金属層１２のセラミック層１１に対する結合の下流）が示されており、これは図３および図４においてより詳細に特定されている。特に、金属層１２をセラミック層１１に対し結合した後、複数の金属セラミック基板部分２０が、シンギュレーションによって互いから分離する。好ましくは、互いから分離した複数の金属セラミック基板部分２０へとシンギュレーションを行うために、所定の破壊点５（図４参照）が金属セラミック基板１に設けられる。所定の破壊点５を形成するように、金属セラミック基板１は、レーザ光源を用いて照射される。この処理では、構造（特に、凹部、切込みもしくは亀裂または溝）が、レーザ光源によってセラミック層１１に作り出される。好ましくは、凹部は溝（特に、Ｖ字形状の溝）を形成し、その溝の長手方向の延びは、破壊点の所定の進路（コース）を形成する。これに代えて、またはこれに加えて、並んで配置されたいくつかの穴またはスロットの形成によって、所定の破壊点進路が形成されることも考えられる。好ましくは、パルスレーザ源（特に、超短パルスレーザ源）が、金属セラミック基板１を処理するための光源として用いられる。例えば、超短パルスレーザ源は、０．１ｐｓ〜１００ｐｓの長さのパルス持続時間であるパルスを発生させ、そのパルスは３５０〜６５０ｋＨｚの周波数にて放出される。
【００２９】
さらに、所定の破壊点５は、２つの金属セラミック基板部分２０間のアイソトレンチ領域または孤立トレンチ領域４０に、すなわち、好ましくは、メタライズまたはメタライズ層１２のない、光源に面するセラミック層１１の第１面３１上の領域に、生成される。このコンテキストでは、好ましくは、金属層１２が第１面３１の反対の第２面３２に提供され、その金属層１２は好ましくは連続的に形成される（すなわち、構造化されない）。
【００３０】
所定の破壊点５の形成後、個々の金属セラミック基板部分２０は、分離される、またはそれぞれの所定の破壊点５において（すなわち、破壊線の所定の進路に沿って）断ち切ることによって互いから分離されることが可能である。
【００３１】
壊されるまたは損傷を受ける（例えば、破壊中に）金属セラミック基板１または金属セラミック基板部分２０の断片を減少させるように、破壊する前または分離させる前に金属セラミック基板１に第１の測定工程および／または第２の測定工程を受けさせる利点が示されている。特に、金属セラミック基板１は、搬送経路Ｆに沿って搬送され、金属セラミック基板１は、時間的にレーザ光源による照射の前に第１の測定工程を、時間的に照射の後に第２の測定工程を受ける。好ましくは、第１の測定工程は照射の直前に行われ、および／または第２の測定工程は照射の直後に行われる。「直前または直後」は、ここでは特に、第１の測定工程と照射との間、または照射と第２の測定工程との間に、金属セラミック基板１が輸送されるまたは搬送されることを意味するに過ぎない。さらに、第１の測定工程、第２の測定工程および／または照射工程は、搬送経路Ｆに沿ったそれぞれ異なる位置において行われる。さらに、第１の測定工程、第２の測定工程および／または照射工程は、搬送経路Ｆに沿った搬送の移動が中断されるときに行われる。すなわち、金属セラミック基板１は、第１の測定工程、第２の測定工程および／または照射工程中、静止している。好ましくは、第１および／または第２の測定工程は、金属セラミック基板１の表面トポグラフィを決定するように用いられることが可能である、非破壊の光学的測定方法である。
【００３２】
システムにおける個々の金属セラミック基板１は、挿入エリアＥＢを介して中心エリアＺＢに対し供給され、中央領域ＺＢから排出エリアＡＢを介して排出される。好ましくは、挿入エリアＥＢ、中心領域ＺＢおよび／または排出領域ＡＢは、各々、ハウジング２５を備える。ハウジング２５は、迷光が中心領域ＺＢを離れるまたは中心領域ＺＢに入るのを防止することが可能であるため、中心領域ＺＢにとって特に有利である。好ましくは、第１の測定工程、第２の測定工程および照射工程は、中心領域ＺＢにおいて行われる。さらに、システムのユーザ３が、第１の測定工程、第２の測定工程および／または照射に関する情報を、ディスプレイデバイス４またはディスプレイを介して受信する。
【００３３】
図２は、金属セラミック基板１を処理する方法の概略図を示す。特に、回転するキャリア５５（特に、回転テーブル）が、金属セラミック基板１を搬送するために、ここでは用いられる。キャリア５５の荷卸しおよび／または荷積みエリア６５に加えて、第１の測定工程用の第１の処理エリア６１、照射用の第２の処理エリア６２および第２の処理工程用の第３の処理エリア６３が、キャリア５５の円周に沿って連続的に配置されている。したがって、キャリア５５が回転するとき、金属セラミック基板１は、荷積みエリア６５から第１の処理エリア６１に、第１の処理エリア６２から第２の処理エリア６３に、また第２の処理エリア６３から荷卸し用のエリア６５に、連続的に輸送される。
【００３４】
この場合、回転するキャリア５５による搬送経路Ｆに沿った輸送は、継続的に行われないが、順次、すなわち、回転するキャリア５５が、各回転により次のステーション（すなわち、次の処理エリア６１，６２，６３，６５）に到達するように進み続け、次いで、第１の測定工程、第２の測定工程および／または照射を行うために、搬送移動における休止がなされる。特に、キャリア５５は、各ステーション間の搬送用に９０°の回転をし、次いで、第１の測定工程、照射工程および／または第２の測定工程が同時に行われることが可能であるように、回転移動は休止し、次いで、それぞれの金属セラミック基板１は、また新たな９０°の回転によって次の処理エリア６１，６２，６３および６５に供給される。さらに、いくつかの金属セラミック基板１（特に、隣同士に配置された金属セラミック基板１）は、処理エリア６１，６２，６３および６５のうちの１つにおいて各々処理される。
【００３５】
目標位置に到達するとすぐに、照射、第１の処理工程、第２の処理工程、荷卸しおよび／または荷積みが行われる。好ましくは、第１の処理工程、第２の処理工程、荷積み、荷卸しおよび／または照射は、少なくとも部分的には同時に行われる。すなわち、第２の処理エリア６２における金属セラミック基板１またはいくつかの金属セラミック基板１の照射中に、第１の測定処理および／または第２の測定処理が、さらなる金属セラミック基板１に対し、第１の処理エリア６１および／または第３の処理エリア６３において同時に行われる。さらに、好ましくは、荷積みおよび／または荷卸しエリア６５、第１の処理エリア６１、第２の処理エリア６２および第３の処理エリア６３は、基板５５の円周に沿って互いに等距離に配置される。例えば、第１の処理エリア６１および第３の処理エリア６３は、互いに反対にある。
【００３６】
例えば、第１の測定工程は画像処理認識、焦点位置測定、および／または層厚測定の決定である。このようにして、照射される金属セラミック基板１の現在位置（特に、セラミック層１１の位置またはセラミック層１１の第１面３１の位置）が、後続の照射中に有利にこの位置または配向を考慮するように、照射の直前に有利に決定されることが可能である。焦点位置測定は、特に、セラミック層１１の平面を特定するように機能し、これによって、後続の照射中、光ビームは所望されるようにこの平面に焦点が合わせられることが可能である。
【００３７】
特に、第１の測定工程においては、第１のセンサ４１によって照射前に表面トポグラフィが決定され、また第２のセンサ４２によって照射後に表面トポグラフィが決定される。第１のセンサ４１および／または第２のセンサ４２は、同じであるか、同一の種類であることが可能である。表面トポグラフィを決定するため、好ましくは、第１のセンサ４１および／または第２のセンサ４２は、金属セラミック基板１上の観察される表面エリアと第１のセンサ４１または第２のセンサ４２との間の距離Ａを各々決定する。走査方向ＳＲに沿って移動することと、距離Ａまたは広い記録エリアを繰り返して記録することとによって、表面トポグラフィが記録されることが可能である。このコンテキストでは、第１のセンサ４１および／または第２のセンサは、例えば、主面ＨＳＥに対し垂直に走る射影方向に沿った、またはこの射影方向に対し傾斜した距離Ａを検出することが可能であり、これによって、傾斜して検出された距離Ａは、好ましくは、補正によって射影方向に沿って決定された距離Ａに対応して調節されることが可能である。例えば、第１のセンサ４１および／または第２のセンサ４２は、オプティメット（登録商標）のコノポイント１０ＨＤセンサである。この場合、レンズ７３（特に、３０ｍｍと７０ｍｍとの間の、好ましくは４０ｍｍの焦点距離を有する）が、距離を決定するように用いられる光のビームを案内するように用いられる。レンズ７３は、第１のセンサ４１または第２のセンサ４２と記録されるエリアとの間に配置される。
【００３８】
第１の測定方法としての焦点位置測定および層厚測定は、例として図３に示される。ここで、基板レセプタクル６０に対するセラミック層１１の距離Ａは、第１のセンサ４１によって決定される。示される例では、連続的な金属層１２が、セラミック層１１の第２面３２に提供され、セラミック層１１の位置にも影響する。特に、第１のセンサ４１は、金属がないセラミック層部分１３（特に、金属セラミック基板１のエッジにある）が基板レセプタクル６０とともに検出されるように配置される。第１の測定では、基板レセプタクル６０に対するセラミック層１１の第１面３１の位置は、次いで、基板レセプタクル６０を基準とすること、また第１のセンサ４１と基板レセプタクル６０との間の距離Ａと第１のセンサ４１とセラミック層１１の第１面３１との間の距離Ａとから差を形成することによって、決定されることが可能であり、この差は基板レセプタクル６０に対する第１面３１の第１の距離Ａ１に対応する。
【００３９】
セラミック層１１の第１面３１の金属層１２と第１のセンサ４１との間の距離Ａを決定することによって、基準またはゼロ位置として機能する基板レセプタクル６０と、セラミック層１１から離れて面しておりセラミック層１１の第１面３１上に配置されている金属層１２の片面との間の第２の距離Ａ２に関する情報を、同様に取得することも可能である。したがって、セラミック層１１の位置に関する情報に加えて、セラミック層１１の第１面３１に対し結合された金属層１２の層厚と、金属セラミック基板１の全基板厚さとに関する情報を取得することが可能である。
【００４０】
照射に続く第２の測定工程では、照射によって作り出された構造の深さがスクライビング深さ測定によって決定されるか、または分裂後に互いから分離した２つの金属セラミック基板部分２０間の構造の位置が中心線の決定によって決定される。特に、これには、したがって、所定の破壊点５を形成する照射によってアイソトレンチ領域または孤立トレンチ領域４０内に作り出された構造の測定が含まれる。好ましくは、この場合、第２のセンサ４２は、主面ＨＳＥに平行に走る走査方向ＳＲにおいて金属セラミック基板１にわたって案内され、表面トポグラフィ（好ましくは、金属セラミック基板部分２０の各々の）が、第２のセンサ４２によって検出される金属セラミック基板１上の画像領域からの第２のセンサ４２の距離Ａを継続的に検出することによって、検出される。さらに、好ましくは、金属セラミック基板１は第２の処理工程によって完全に測定されるか、または金属セラミック基板部分２０はストリップ状にしか走査されない。この目的のため、１つ以上の測定点が、後に個々に提供されることになる各金属セラミック基板部分２０から記録される。
【００４１】
図４は、第２の測定工程の一例を示す。ここでは、金属セラミック基板１において隣同士に配置された２つの金属セラミック基板部分２０の表面トポグラフィが検出され、これによって、特に、アイソトレンチ領域または孤立トレンチ領域４０と、走査方向ＳＲにおいて互いに反対にあるエッチング側面５７とが、第２の測定工程において検出される（好ましくは完全に）。結果として、次いで、隣接する金属セラミック基板部分２０の相互に対向する金属層１２間の距離が、エッチング側面５７またはアイソトレンチ領域もしくは孤立トレンチ領域４０におけるセラミック層１１の進路に基づいて推測されることが可能である。その結果、アイソトレンチ領域または孤立トレンチ領域４０の幅４３は、この距離によって検出されることが可能である。さらに、スクライビング深さに加えて、照射によって作り出された構造の位置を決定することも可能である。後者は、次いで、生成された構造が、走査方向ＳＲに見たときに、隣接する金属セラミック基板部分２０間の中心にあるか否かを調べるように用いられることが可能である。
【００４２】
図５は、センサ４１，４２と表面７４との間の距離Ａを測定するための一般的なセットアップを示す。そうしたセットアップを用いて、例えば、第１および／または第２の測定工程が行われることが可能である。この場合、第１のセンサ４１および／または第２のセンサ４２は、調査される表面７４の上に配置される。表面７４と第１のセンサ４１および／または第２のセンサ４２との間のエリアでは、レンズ７３（特に、顕微鏡対物）が、ビーム経路７６を案内するビーム用に（特に、焦点を合わせるために）、表面７４と第１のセンサ４１および／または第２のセンサ４２との間に配置される。それぞれの場合において、ダイクロイックミラー７２によって、測定するレーザビーム７５がビーム経路７６へと結合されるか、好ましくは表面７４を照らすように機能することも可能であるカメラ７１へと光が分離される。
【符号の説明】
【００４３】
１      金属セラミック基板
３      ユーザ
４      ディスプレイデバイス
５      所定の破壊点
１１    セラミック層
１２    金属層
１３    金属がないセラミック層部分
２０    金属セラミック基板部分
２５    ハウジング
３１    第１面
３２    第２面
４０    アイソトレンチ領域または孤立トレンチ領域
４１    第１のセンサ
４２    第２のセンサ
４３    アイソトレンチ領域または孤立トレンチ領域の幅
５５    キャリア
５７    エッチング側面
６０    基板レセプタクル
６１    第１の処理エリア
６２    第２の処理エリア
６３    第３の処理エリア
６５    荷降ろしおよび荷積みエリア
７１    カメラ
７２    ダイクロイックミラー
７３    レンズ
７４    表面
７５    測定するレーザビーム
７６    ビーム経路
Ａ      距離
Ｆ      搬送経路
Ａ１    第１の距離
Ａ２    第２の距離
ＳＲ    走査方向
ＨＳＥ  主面
ＥＢ    挿入エリア
ＺＢ    中心エリア
ＡＢ    排出領域
【図１】
2021533564.tif 000003
【図２】
2021533564.tif 000004
【図３】
2021533564.tif 000005
【図４】
2021533564.tif 000006
【図５】
2021533564.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月24日(2020.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属セラミック基板（１）を処理する方法であって、
レーザ光を用いて前記金属セラミック基板（１）を照射することによって前記金属セラミック基板（１）を処理する工程、特に、所定の破壊点（５）を形成するように処理する工程を備え、
前記照射に先行する第１の測定工程と前記照射に続く第２の測定工程とのうちの一方または両方において、前記金属セラミック基板（１）の表面トポグラフィが少なくとも複数の領域において測定され、前記表面トポグラフィは、前記金属セラミック基板の主面に沿った前記金属セラミック基板のプロファイル進路であり、前記方法は、
スクライビング深さを測定する工程と、
照射によって生成された構造の中心線を決定する工程と、のうちの一方または両方を備え、
超短パルスレーザ源が前記照射に用いられる、方法。
【請求項２】
前記第１の測定工程と前記第２の測定工程とのうちの一方または両方は、非破壊の光学的測定方法によって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属セラミック基板（１）は、前記第１の処理工程、前記照射、および前記第２の処理工程のうちの１つ以上への移行の際、搬送経路（Ｆ）に沿って搬送され、前記金属セラミック基板（１）は、前記搬送経路（Ｆ）に沿った搬送中、回転するキャリア（５５）、特に、回転テーブル上に位置する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記金属セラミック基板（１）の前記照射中、前記第１の測定工程と前記第２の測定工程とのうちの一方または両方が、１つまたは複数のさらなる金属セラミック基板（１）に対し行われる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の測定工程は、
画像処理検出と、
焦点位置測定と、
基板厚さ決定と、のうちの１つ以上を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
テーパー状、特に、Ｖ字形状またはくさび形状を有する所定の破壊点（５）が生成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記金属セラミック基板（１）を前記搬送経路（Ｆ）に沿って搬送するための搬送手段と、
レーザ光によって前記金属セラミック基板を照射するための光源と、
前記第１の測定工程を行うための第１のセンサ（４１）と、前記第２の測定工程を行うための第２のセンサ（４２）と、のうちの一方または両方と、を備え、前記搬送経路（Ｆ）に沿って見た場合、前記第１のセンサ（４１）が前記光源の前方に配置されているか、前記第２のセンサ（４２）が前記光源の後方に配置されているか、またはその両方であり、超短パルスレーザ源が照射中に用いられるように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の処理を行うためのシステム。
【国際調査報告】
2021533564.tif 000008
2021533564.tif 000009
2021533564.tif 000010
2021533564.tif 000011
2021533564.tif 000012