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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Datenträger nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung nach dem Oberbegriff von Anspruch 6.
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Stand der Technik
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Datenträger sind im Stand der Technik vielfältig bekannt. Dabei werden Daten beispielsweise auf Compact Disk (CD) in elektronischer Form gespeichert, in dem die Daten in elektronischer Form umgewandelt werden und diese elektronischen Daten auf der Compact Disk in einer Spur gespeichert werden. Die Informationen der Compact Disk sind auf einer spiralförmig nach außen verlaufenden Spur angeordnet. Die Spur reflektiert Licht mit deutlichen Farberscheinungen wegen seiner Mikrostruktur, den Pits. Länge und Abstand dieser kleinen Vertiefungen bilden einen seriellen digitalen Code, der die gespeicherte Information repräsentiert.
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Die Abtastung der Compact Disk erfolgt kontaktlos über einen der Spur nachgeführten Laser-Interferenzdetektor von der spiegelnden Unterseite her. Zum Auslesen der Daten wird anschließend ein Laserstrahl über die Spur bei sich drehender Compakt Disk geführt und aufgrund der Reflexion des Laserstrahls aufgrund der Erhabenheit der so genannten Pits wieder ausgelesen.
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Dies bedeutet jedoch einen erheblichen Aufwand beispielsweise Text- oder Bilddaten in eine elektronisch speicherbare Fassung zu bringen und gleichzeitig muss zum Auslesen der zuvor beim Beschreiben definierte Algorithmus wieder angewendet werden, wobei dazu in der Regel die dazu vorgesehenen Vorrichtungen verwendet werden.
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Bei Speicherung von Daten über einen sehr langen Zeitraum ist aufgrund des sehr rasch fortschreitenden technischen Fortschritts bereits nach 10 oder 20 Jahren die Möglichkeit der Datenwiederherstellung oft nicht mehr oder nur noch mit sehr großem Aufwand wieder möglich. So sind beispielsweise in der 1980er Jahren bekannte Disketten in den 2010er Jahren kaum noch lesbar, weil die dazu notwendigen Laufwerke kaum noch existieren oder von gängigen Betriebssystemen nicht mehr unterstützt werden.
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Datenträger und ein Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers zu schaffen, mittels welchem Daten auch über einen längeren Zeitraum sicher gespeichert werden können. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Daten auch nach einem längeren Zeitraum und insbesondere auch unabhängig von der Vorrichtung zum Beschreiben und/oder Auslesen dennoch wieder ausgelesen werden können.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Datenträgers wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Datenträger zur Speicherung von Daten, bei welchem die Daten als optische Struktur vorliegen, wobei die Daten in den Datenträger als Reliefstruktur eingebracht sind. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die Daten direkt in den Datenträger eingebracht sind und eine Reliefstruktur in dem Datenträger selbst bilden. Dadurch wird vermieden, dass ein Medium auf den Datenträger aufzutragen ist, welches die zu speichernde Information beinhaltet.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der Datenträger eine Platte aus einem metallischen Material ist. Dadurch wird eine langzeitstabile Anordnung als Datenträger geschaffen, welche über lange Zeit Daten speichern kann. Das Auslesen des Datenträgers kann mittels beliebiger optischer Mittel erfolgen, die zur Verfügung stehen und es bedarf dabei keiner spezifizierter Vorrichtungen, die gegebenenfalls nicht mehr zur Verfügung stehen könnte.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Platte aus einem Nickelmaterial besteht. Besonders vorteilhaft besteht die Platte aus Nickel oder einer Nickellegierung. Alternativ können jedoch auch andere Metalle oder Legierungen eingesetzt werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dicke des Datenträgers bevorzugt in einem Bereich von unter 1 mm liegt, vorzugsweise unter 0,5 mm. Diese Materialstärke erlaubt das sichere Speichern der Daten bei einer ausreichenden Stabilität des Datenträgers. Gleichzeitig erlaubt die geringe Materialstärke einen sparsamen Umgang mit dem einzusetzenden Rohstoff.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der Datenträger in einem galvanischen Verfahren hergestellt ist. So lässt sich sehr einfach die optische Struktur der Daten in eine reliefartige Struktur des Datenträgers übersetzen, weil das galvanische Verfahren jede beliebige Kontur übertragen kann.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung eines Datenträgers wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 6 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers, bei welchem zumindest einzelne der nachfolgenden Schritte durchgeführt werden:
- – Bereitstellen der zu speichernden Daten in Form einer optischen Struktur,
- – Bereitstellen eines mit einem Photoresistlack beschichten Trägers,
- – Kopie der optischen Struktur auf den Photoresistlack mittels eines optischen Beschriftungssystems durch Belichtung,
- – Entfernen des Photoresistlacks an belichteten oder nicht belichteten Flächen des Photoresistlacks,
- – galvanische Beschichtung des Trägers mit der optischen Struktur mit einer metalischen Schicht,
- – Abnahme der metallischen Schicht als Datenträger von dem Träger,
- – gegebenenfalls Reinigung und/oder Konfektionierung der Schicht.
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Auch ist es eine Losung der erfindungsgemäßen Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers, bereitzustellen, das zumindest einzelne der nachfolgenden Schritte aufweist:
- – Bereitstellen der zu speichernden Daten in Form einer optischen Struktur,
- – Bereitstellen eines mit einem Phasenübergangsmaterial beschichten Trägers,
- – Kopie der optischen Struktur auf das Phasenübergangsmaterial mittels eines optischen Beschriftungssystems durch Belichtung,
- – galvanische Beschichtung des Trägers mit der optischen Struktur mit einer metallischen Schicht,
- – Abnahme der metallischen Schicht als Datenträger von dem Träger,
- – gegebenenfalls Reinigung und/oder Konfektionierung der Schicht.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Träger eine Glasplatte ist. Alternativ kann als Träger auch ein Silizium-Wafer oder ähnliches verwendbar sein.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Schicht eine Nickelschicht oder eine nickelhaltige Schicht ist. Diese kann vorzugsweise mittels eines galvanischen Verfahrens hergestellt werden.
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Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn das optische Beschriftungssystem einen Laser umfasst, mittels welchem die optische Struktur auf den Photoresistlack oder dem Phasenübergangsmaterial übertragbar ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die optische Struktur als optische Vorlage vorliegt, wie insbesondere als Papiervorlage vorliegt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine Darstellung eines Datenträgers,
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2 ein Diagramm zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3 ein Diagramm zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
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4 ein Diagramm zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Die 1 zeigt einen Datenträger 1 zur Speicherung von Daten. Der Datenträger 1 ist als Platte 2 ausgebildet, bei welchem die Daten 3 als optische erkennbare Reliefstruktur 4 in den Datenträger 1 eingebracht sind. Die Reliefstruktur 4 ist dabei eine durch Erhebungen und/oder Vertiefungen ausgebildete Struktur.
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Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Datenträger 1 als eine runde Platte 2 ausgebildet. Bei weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispielen kann der Datenträger 1 auch rechteckig, quadratisch oder anderweitig ausgebildet sein.
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Die Platte 2 ist als dünne Platte ausgebildet, deren Dicke deutlich geringer ist als deren Ausdehnung in der Fläche. Die Dicke des Datenträgers 1 liegt bevorzugt in einem Bereich von unter 1 mm liegt, vorzugsweise unter 0,5 mm, wobei eine besonders bevorzugte Materialdicke etwa 0,3 mm beträgt.
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Erfindungsgemäß besteht der Datenträger 1 eine Platte 2 aus einem metallischen Material. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn dieses metallische Material mittels zumindest eines galvanischen Verfahrens abscheidbar ist. Die Platte 2 besteht dabei vorteilhaft aus einem Nickelmaterial, wie aus Nickel oder aus einer Nickellegierung. Alternativ können aber auch andere Metalle oder Legierungen eingesetzt werden.
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Die 2 zeigt ein Blockdiagramm 10 zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, wobei in den einzelnen Böcken 11 bis 17 Verfahrensschritte erläutert werden, die zumindest teilweise und in der dargestellten Reihenfolge oder auch in einer anderen Reihenfolge angewendet werden können.
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In Block 11 werden die zu speichernden Daten bereitgestellt. Diese liegen als optische Struktur vor, wie beispielsweise eine Schrift und/oder eine Zeichnung auf einem Blatt Papier oder ähnlichem.
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In Block 12 erfolgt die Bereitstellung eines mit einem Photoresistlack beschichten Trägers. Der Träger ist dabei vorteilhaft eine Glasplatte oder ähnliches. Der Photoresistlack ist ein Lack, bei welchem mittels Beleuchtung beispielsweise mittels Laserstrahls eine Resistenz und mechanische Stabilität erreicht oder geschwächt wird, während an nicht beleuchteten Flächen keine solche Resistenz oder eine besonders hohe Resistenz erzielt wird und der Lack dort leicht oder nur erschwert auswaschbar oder entfernbar ist.
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In Block 13 erfolgt die Erzeugung einer Kopie der optischen Struktur auf den Photoresistlack mittels eines optischen Beschriftungssystems durch Belichtung. Dazu wird die optische Struktur beispielsweise von einer Kamera eingelesen und dann mittels eines Laserstrahls auf den Photoresistlack geschrieben.
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In Block 14 erfolgt das Entfernen des Photoresistlacks an belichteten oder an nicht belichteten Flächen des Photoresistlacks, je nach gewähltem Photoresistlack. Dadurch verbleibt lediglich in den belichteten oder unbelichteten Bereichen der Photoresistlack und bildet die zu speichernden Daten aufgrund des Vorhandenseins des Lacks erhaben oder als Vertiefung ab.
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In Block 15 erfolgt eine galvanische Beschichtung des Trägers mit der optischen Struktur mit einer metallischen Schicht. Dabei wird die metallische Schicht durch Abscheidung auf dem Träger erreicht. Die Schicht weist dabei bevorzugt eine Dicke von etwa 0,3 mm bis etwa 1,0 mm auf. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Dicke des Datenträgers bevorzugt in einem Bereich von unter 1 mm liegt, vorzugsweise unter 0,5 mm, wobei eine besonders bevorzugte Materialdicke etwa 0,3 mm beträgt.
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In Block 16 erfolgt die Abnahme der metallischen Schicht als Datenträger von dem Träger.
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In Block 17 erfolgt vorzugsweise und optional eine Reinigung und/oder Konfektionierung der Schicht. Dabei kann die Konfektionierung noch durch einen Anpassung der Größe durch zumindest einen Schnitt oder durch Ausstanzung erfolgen.
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Die 3 zeigt ein Blockschaltbild 20 zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Block 21 wird ein Träger, beispielsweise ein Glasträger bereitgestellt. In Block 22 erfolgt die Reinigung des Trägers und ein auftragen von einem Haftgrund, wie beispielsweise von Silanen. In Block 23 wird der Photoresistlack aufgetragen. Dieser kann aufgesprüht oder anderweitig appliziert werden. In Block 24 wird der Photoresistlack mittels Aufheizung beispielsweise mittels einer Heizplatte ausgehärtet. In Block 25 werden die Daten mittels eines Laser auf den Photoresistlack geschrieben. In Block 26 wird ein Developer aufgetragen, welcher aus einem Entwickler plus Wasser besteht und die belichteten Stellen auswäscht. In Block 27 wird eine Metallisierung mittels sogenanntem Sputtering aufgetragen. In Block 28 wird das beschriebene Glas für die nachfolgenden Galvanikschritte bereitgestellt. In Block 29 wird die beschriebene Platte in die Vorrichtung für den Galvanikprozess eingebaut. In Block 30 wird mittels galvanischer Verfahren eine Nickelschicht auf die Platte aufgetragen. In Block 31 wird der Nickelabzug von dem Glas getrennt. In Block 32 wird der Nickelabzug beispielsweise mittels Ozon gereinigt, so dass die Reste des Photoresistlacks entfernt werden. In Block 33 erfolgt eine Passivierung mittels einer Oxidschicht. In Block 34 wird ein Schutzlack aufgetragen, der in Block 35 in einem Ofen ausgehärtet wird.
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Die 4 zeigt ein Blockschaltbild 40 zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Block 41 wird ein Träger, beispielsweise ein Wafer beispielsweise aus Silizium bereitgestellt. In Block 42 erfolgt die Reinigung des Trägers beispielsweise mittels Stickstoff. In Block 43 wird eine Metallisierung aufgetragen mittels Sputtering. Dabei wird zuerst eine Schicht Silizium aufgetragen und anschließend ein Phasenübergangsmaterial. In Block 44 werden die Daten mittels eines Lasers auf das Phasenübergangsmaterial geschrieben. In Block 45 wird das Phasenübergangsmaterial entwickelt. In Block 46 wird der beschriebene Wafer für die nachfolgenden Galvanikschritte bereitgestellt. In Block 47 wird der beschriebene Wafer in die Vorrichtung für den Galvanikprozess eingebaut. In Block 48 wird mittels galvanischer Verfahren eine Nickelschicht auf die Platte aufgetragen. In Block 49 wird der Nickelabzug von dem Wafer getrennt. In Block 50 wird der Nickelabzug beispielsweise mittels Ozon gereinigt und/oder getrocknet, so dass die Reste des Photoresistlacks entfernt werden. in Block 51 wird ein Schutzlack aufgetragen, der in Block 52 in einem Ofen ausgehärtet wird.
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Alternativ zu einer Laserbelichtung kann auch eine UV-Belichtung durchgeführt werden. Dabei kann die zu speichernde Struktur zuerst auf eine Art Film aufgebracht werden. Dies kann beispielsweise lithographisch erfolgen. Anschließend kann die auf dem Film vorliegende Struktur optisch mittels Belichtung, beispielsweise durch UV-Belichtung, auf den Photoresistlack oder das Phasenübergangsmaterial übertragen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Datenträger
- 2
- Platte
- 3
- Daten
- 4
- Reliefstruktur
- 10
- Diagramm
- 11
- Block
- 12
- Block
- 13
- Block
- 14
- Block
- 15
- Block
- 16
- Block
- 17
- Block
- 20
- Diagramm
- 21
- Block
- 22
- Block
- 23
- Block
- 24
- Block
- 25
- Block
- 26
- Block
- 27
- Block
- 28
- Block
- 29
- Block
- 30
- Block
- 31
- Block
- 32
- Block
- 33
- Block
- 34
- Block
- 35
- Block
- 40
- Diagramm
- 41
- Block
- 42
- Block
- 43
- Block
- 44
- Block
- 45
- Block
- 46
- Block
- 47
- Block
- 48
- Block
- 49
- Block
- 50
- Block
- 51
- Block
- 52
- Block
