EP3833504A1 - Method for machining a metal-ceramic substrate, system for carrying out said method, and metal-ceramic substrate manufactured using said method - Google Patents

Method for machining a metal-ceramic substrate, system for carrying out said method, and metal-ceramic substrate manufactured using said method

Info

Publication number
EP3833504A1
EP3833504A1 EP19746082.7A EP19746082A EP3833504A1 EP 3833504 A1 EP3833504 A1 EP 3833504A1 EP 19746082 A EP19746082 A EP 19746082A EP 3833504 A1 EP3833504 A1 EP 3833504A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal
ceramic substrate
measurement step
irradiation
ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19746082.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Kohl
Daniel Küfner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rogers Germany GmbH
Original Assignee
Rogers Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rogers Germany GmbH filed Critical Rogers Germany GmbH
Publication of EP3833504A1 publication Critical patent/EP3833504A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/402—Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/02—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of drums or rotating tables or discs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/22—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring depth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16—Composite materials, e.g. fibre reinforced
    • B23K2103/166—Multilayered materials
    • B23K2103/172—Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52—Ceramics

Definitions

  • the present invention relates to a method for processing a metal-ceramic substrate, a system for carrying out the method and a method for processing a metal-ceramic substrate, system for carrying out the method and metal-ceramic substrate produced by the method Metal-ceramic substrate made with the same process
  • Metal-ceramic substrates are well known, for example, as printed circuit boards or circuit boards from the prior art.
  • connection surfaces for electrical components and conductor tracks are arranged on a component side of the metal-ceramic substrate, the electrical or electronic components and the conductor tracks being interconnectable to form electrical circuits.
  • Essential components of the metal-ceramic substrates are an insulation layer, which is generally made from a ceramic, and one or more metal layers bonded to the insulation layer. Because of their comparatively high insulation strengths, insulation layers made of ceramic have proven to be particularly advantageous. By structuring the metal layer, conductor tracks and / or connection areas for the electrical components can be realized.
  • DCB direct copper bond
  • the ceramic layer and the metal layer are provided as a pre-composite, which when passing through an oven, in particular through a continuous furnace is subjected to the connection process, for example the DCB process.
  • the connection process for example the DCB process.
  • ABSM active metal brazing
  • the manufactured metal-ceramic substrates are usually manufactured as large plates and then divided into individual metal-ceramic substrate sections by being separated or separated from one another by breaking or cutting.
  • the present invention makes it its task to further improve the methods for processing metal-ceramic substrates, in particular with regard to process reliability when breaking and a manufacturing process when generating structures by means of laser light, which serve as a predetermined breaking point.
  • a method for processing a metal-ceramic substrate comprising: Processing the metal-ceramic substrate by irradiating the metal-ceramic substrate with laser light, in particular to form a predetermined breaking point;
  • a surface topography of the metal-ceramic substrate is measured at least in regions.
  • the surface-topography of the metal-ceramic substrate is advantageously examined before the irradiation by means of the first measurement step and / or after the irradiation by means of the second measurement step.
  • determining the time before the irradiation it is advantageously possible to determine a position of the ceramic layer as precisely as possible. This position or position of the ceramic layer can then advantageously be used to selectively set a focus for the irradiation on a desired level.
  • the reduced scatter relates to parameters such as a structure or scribe depth and a position of the structure between two metal-ceramic sections that are still to be separated. For example, tolerances of less than 20 pm (with a structure depth of 60 pm) can be achieved. Furthermore, the measured depth of the structure, for example, can already be used to determine whether breaking is successful and, under certain circumstances, it is possible here to dispense with breaking that already destroys the metal-ceramic substrate.
  • the surface topography is to be understood as a profile profile of the metal-ceramic substrate along its main extension plane, ie
  • the first measurement step and / or the second measurement step collect and provide information about the outside profile of the metal-ceramic substrate, for example via a display device, the outside profile being determined, for example, by the metallization on the ceramic layer or a structure generated by the irradiation becomes.
  • the first measurement step is preferably carried out immediately before the irradiation and / or the second measurement step immediately after the irradiation.
  • “immediately before and after” is to be understood to mean that between the first measurement step and the irradiation or the irradiation and the second measurement step, the metal-ceramic substrate is preferably transported, preferably less than 2 m, particularly preferably less than 1 m and particularly preferably less than 0.5 m, but no further treatment steps.
  • the first measurement step and / or the second measurement step is carried out by means of a non-destructive optical measurement method.
  • a distance from the sensor to a surface area of the metal-ceramic substrate detected by the sensor is determined by means of a first or second sensor, for example using interferometric methods.
  • a distance between the first sensor / second sensor and a substrate carrier on which the metal-ceramic substrate is positioned and a distance between the first sonor / second sensor and one of the substrate carriers can be turned away - use the position or position of the ceramic layer for the optimized focusing during the irradiation.
  • the surface topography of the metal-ceramic substrate can then be recorded successively between the metal-ceramic substrate and the first or wide sensor along a scanning direction, which runs in particular parallel to the main extension plane, and repeated recording of distances.
  • first sensor and the second sensor are identical in construction.
  • An example for a first sensor and / or second sensor is the Cono Point10-HD sensor from Optimet®.
  • a lens for example with a focal length between 40 and 70 mm, is preferably arranged between the first sensor and the second sensor in order to optimize the imaging properties for the application.
  • the metal-ceramic substrate for the first or second measurement step is preferably arranged in a direction perpendicular to the main extension plane below the first sensor and / or second sensor, so that the first sensor and / or the second sensor the metal-ceramic to be measured Substrate captured with a top view. It is also conceivable that a confocal microscopy method is used to carry out the first measurement step and / or the second measurement step.
  • the metal-ceramic substrate for the transfer to the first method step, the irradiation and / or the second method step is conveyed along a conveying path, the metal-ceramic substrate during the Conveying is positioned along the conveyor path on a rotating carrier, in particular a rotary table.
  • the first method step, the irradiation and the second method step can share a common reference system. It is also possible during the irradiation of the metal-ceramic substrate to subject further metal-ceramic substrates, which are also mounted on the rotating support, to the first or the second process step.
  • the first measurement step and / or the second measurement step is carried out on one or more further metal ceramic substrates during the irradiation of the metal ceramic substrate.
  • the service life that results from the steeling can advantageously be used to carry out the first measurement step and / or the second measurement step.
  • the first and / or the second measurement step can be realized in a correspondingly time-saving manner.
  • the respective treatments or measurements are carried out in such a way that scattered light generated, eg. B. when irradiating to create the structure, which does not interfere with other processes.
  • potential steel channels for stray light are specifically blocked for this purpose or the wavelengths of the individual processes are coordinated with one another in such a way that the stray light of one process does not interfere with another.
  • the first measurement step comprises image processing recognition and / or a focus position measurement and / or a substrate thickness determination.
  • an edge region of the metal-ceramic substrate which preferably has a metal-free ceramic layer section, is recorded with the first measurement step.
  • a scratch depth measurement and / or • includes a determination of the center of a structure created by the steeling.
  • a depth of the structure created by the illumination can be determined by means of the scratch depth measurement, while the position of the generated structure between two adjacent metal-ceramic substrate sections can be determined by means of the centering determination.
  • an iso-trench region or isolation trench region is provided between the two adjacent metal-ceramic substrate sections, i. H. an area that is free of metal, for example, by etching the metal layer.
  • the etching flanks that delimit the isograve region or isolation trench region are preferably measured.
  • the isograve region or isolation trench region with the etching flanks adjoining the isogrench region or isolation trench region on both sides in the scanning direction is measured more precisely than other regions of the metal-ceramic substrate.
  • an ultra-short pulse laser source is used.
  • the ultrashort pulse laser source generates pulses with a pulse duration of 0.1 ps to 100 ps, the pulses being emitted at a frequency of 350 to 650 kHz.
  • pulses with a wavelength from the infrared range are used and the size of a laser light diameter measured parallel to the main extension plane on the ceramic layer is 20 to 80 ⁇ m, preferably less than 50 pm.
  • the pulse energy of the pulses used is between 100 pJ and 300 pJ.
  • a tapering, in particular v-shaped or wedge-shaped, predetermined breaking point is generated. It is conceivable that the position can be targeted by appropriate beam guidance, for example by lenses and dimensioning of the focusing is set in order to generate a wedge-shaped predetermined breaking point, which has a positive effect from the later breaking process when the metal-ceramic substrate sections are separated.
  • Another object of the present invention is a plant for carrying out the method according to the invention, comprising
  • a first sensor for performing the first measurement step and / or a second sensor for performing the second measurement step wherein the first sensor seen along the conveying path is arranged in front of the light source and / or the second sensor along the conveying path is arranged behind the light source.
  • Another object of the present invention is a metal-ceramic substrate produced using the method according to the invention. All the features described for the process and their advantages can be transferred analogously to the metal-ceramic substrate and vice versa.
  • the metal-ceramic substrate produced has a predetermined breaking point between two adjacent metal-ceramic substrate sections.
  • FIG. 2 method for processing metal-ceramic substrates according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of an exemplary first measurement step for the method according to a further preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of an exemplary second measurement step for the method according to a further preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 1 schematically shows part of a plant for the production and processing of metal-ceramic substrates 1.
  • Such metal-ceramic substrates 1 preferably serve as carriers for electronic or electrical components which can be connected to the metal-ceramic substrate 1.
  • the essential components of such a metal-ceramic substrate 1 are a ceramic layer 11 extending along a main extension plane HSE and a metal layer 12 bonded to the ceramic layer 11.
  • the ceramic layer 11 is made from at least one material comprising a ceramic .
  • the metal layer 12 and the ceramic layer 11 are arranged one above the other along a stacking direction perpendicular to the main extension plane HSE and, in a manufactured state, are cohesively connected to one another via a connection surface.
  • the metal layer 12 is then preferably structured to form conductor tracks or connection points for the electrical components. This structuring is etched into the metal layer 12, for example. In advance however, a permanent bond, in particular a material bond, is formed between the metal layer 12 and the ceramic layer 11.
  • the system for producing the metal-ceramic substrate 1 comprises a furnace in which a pre-composite of metal and ceramic is heated and the bond is thus achieved.
  • the metal layer 12 is a metal layer 12 made of copper, the metal layer 12 and the ceramic layer 11 being connected to one another by means of a DCB (Direct Copper Bonding) connection method.
  • the ceramic layer 11 and the metal layer 12 can also be connected to one another by means of an active soldering process (ABM).
  • FIG. 1 shows in particular a part of a plant for the production and processing of metal-ceramic substrates 1, which is identified in more detail in FIGS. 3 and 4, which is located downstream of the connection of the metal layer 12 to the ceramic layer 11.
  • a plurality of metal-ceramic substrate sections 20 are separated from one another by separation.
  • a predetermined breaking point 5 is realized in the metal-ceramic substrate 1 for separation into the several metal-ceramic substrate sections 20 which are separated from one another.
  • the metal-ceramic substrate 1 is irradiated with a laser light source.
  • a structure, in particular a recess, emergency or a crack or groove, is produced in the ceramic layer 11 by means of the laser light source.
  • the cutout preferably forms a groove, in particular a V-shaped groove, the longitudinal extent of which defines a predetermined breaking point course.
  • the course of the predetermined breaking point is also conceivable for the course of the predetermined breaking point to be formed by the formation of a plurality of holes or slots arranged one behind the other.
  • a pulse laser source in particular an ultra-short pulse laser source, is preferably used as the light source for processing the metal-ceramic substrate 1.
  • the ultrashort pulse laser source generates pulses with a pulse duration of 0.1 ps to 100 ps, the pulses being emitted with a frequency of 350 to 650 kHz.
  • the predetermined breaking point 5 is generated in an iso-trench region or isolation trench region 40 between two metal-ceramic substrate sections 20, ie in a region on a first side 31 of the ceramic layer 11 facing the light source, which is preferably free of metallization or Is metallization layer 12. It is preferably provided that a metal layer 12 is provided on the second side 32 opposite the first side 31, which is preferably continuous, that is to say is free of structuring.
  • the individual metal-ceramic substrate sections 20 can be broken off at the respective predetermined breaking point 5, ie. H. along the predetermined breaking line, separate or separate from each other.
  • metal-ceramic substrate 1 In order to reduce the scrap on metal-ceramic substrates 1 or metal-ceramic substrate sections 20, which are destroyed or damaged, for example, during breaking, it has proven to be advantageous to metal-ceramic substrate 1 before breaking or separating, to undergo a first measurement step and / or a second measurement step.
  • the metal-ceramic substrate 1 is conveyed along a conveying path F and the metal-ceramic substrate 1 in time before the irradiation with the laser light source, the first measurement step and in time after the irradiation is subjected to the second measurement step.
  • the first measurement step is preferably carried out immediately before and / or the second measurement step is carried out immediately after the irradiation.
  • first and / or second measurement step is preferably a non-destructive optical measurement method with which the surface topography of the metal-ceramic substrate 1 can be determined.
  • the individual metal-ceramic substrates 1 in the system are fed to a central area ZB via an insertion area EB and removed again from the central area ZB via a removal area AB.
  • the lead-in area EB, the central area ZB and / or the lead-out area AB preferably each comprise a housing 25.
  • the housing 25 is particularly advantageous for the central area ZB, since this can prevent stray light from leaving the central area ZB or can get into the central area ZB.
  • the first measurement step, the second measurement step and the irradiation preferably take place in the central area ZB. Furthermore, it is provided that a user 3 of the system receives information about the first measurement step, the second measurement step and / or the irradiation via a display device 4 or a display.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the method for processing metal-ceramic substrates 1.
  • a rotating carrier 55 in particular a rotary table, is used here to convey the metal-ceramic substrate 1.
  • a first processing region 61 for the first measurement step a second processing region 62 for irradiation and a third processing region 63 for the second method step are arranged in succession along the circumference of the carrier 55.
  • the carrier 55 rotates, the metal-ceramic substrates 1 are thus successively transported from the loading area 65 to the first processing area 61, from the first processing area 62 to the second processing area 63 and from the second processing area 63 to the unloading area 65.
  • the transport along the conveying path F by means of the rotating carrier 55 does not take place continuously, but sequentially, ie the rotating carrier 55 is moved further so that with each rotation the next station, ie the next processing area 61, 62, 63, 65, is reached is, and then a pause of the conveying movement for performing the first measurement step, the second measurement step and / or the irradiation is carried out.
  • the carrier 55 makes a rotation of 90 ° in each case for the transport between the stations and then the rotary movement is interrupted, so that the first measurement step, the irradiation and / or the second measurement step can be carried out and then carried out at the same time - walked by a further 90 ° rotation, the respective metal-ceramic substrates 1 are fed to the next processing area 61, 62, 63 and 65. Furthermore, it is provided that a plurality of metal-ceramic substrates 1, in particular metal-ceramic substrates 1 arranged next to one another, are processed in each of the processing areas 61, 62, 63 and 65.
  • the irradiation, the first method step, the second method step, the unloading and / or loading is carried out.
  • the first process step, the second process step, the loading, the unloading and / or the irradiation are preferably carried out at least partially at the same time, ie during the irradiation of the metal-ceramic substrate 1 or of several metal-ceramic substrates 1 in the second processing region 62, the first measurement method and / or the second measurement method are carried out simultaneously on further metal-ceramic substrates 1 in the first processing area 61 and / or in the third processing area 63.
  • the loading and / or unloading area 65, the first processing area 61, the second processing area 62 and the third processing area 63 are arranged equidistantly along the circumference of the carrier 55.
  • the first processing area 61 and the third processing area 63 lie opposite one another.
  • the first measurement step is an IMAGE PROCESSING detection, a focus position measurement and / or a determination of the layer thickness measurement.
  • the current position of the metal-ceramic substrate 1 to be irradiated in particular the position of the ceramic layer 11 or the first side 31 of the ceramic layer 11, can advantageously be determined immediately prior to the irradiation, in order to determine this position or orientation subsequent irradiation to take into account in an advantageous manner.
  • the focus position measurement is used in particular to identify the level of the ceramic layer 11, so that when the radiation is subsequently irradiated, the light beam can be focused in a desired manner in accordance with this level.
  • the surface topography is determined before the irradiation by means of a first sensor 41 and the surface topography after the irradiation is determined by means of a second sensor 42.
  • the first sensor 41 and / or the second sensor 42 can be of the same type or identical. To determine the surface topography, it is preferably provided that the first sensor 41 and / or the second sensor 42 each have a distance A between an observed surface area on the metal-ceramic substrate 1 and the first sensor 41 or second sensor 42 certainly.
  • the surface topography can be recorded by an offset along a scanning direction SR and repeated recording of the distances A or a wide recording area.
  • the first sensor 41 and / or the second sensor 42 can, for example, detect distances A along a projection direction running perpendicular to the main extension plane HSE or obliquely to this projection direction, the obliquely detected distances A preferably by a correction to those along the projection direction certain distances A can be adjusted accordingly.
  • the first sensor 41 and / or second sensor 42 is a ConoPoint10-HD sensor from Optimet®.
  • a lens 73 in particular with a focal length between 30 and 70 mm, preferably of 40 mm, is used to guide the light used to determine the distances.
  • the lens 73 is there arranged between the first sensor 41 and the second sensor 42 and the area to be recorded.
  • the focus position measurement and layer thickness measurement as the first measurement method are shown by way of example in FIG. 3.
  • the distance A of the ceramic layer 11 relative to a substrate holder 60 is determined by means of a first sensor 41.
  • a continuous metal layer 12 is provided on the second side 32 of the ceramic layer 11, which also influences the position of the ceramic layer 11.
  • the first sensor 41 is arranged such that a metal-free ceramic layer section 13, in particular at the edge of the metal-ceramic substrate 1, is detected together with the substrate holder 60.
  • the position of the first side 31 of the ceramic layer 11 relative to the substrate holder 60 can then be determined in a first measurement by using the substrate holder 60 as a reference and from a distance A between the first sensor 41 and the substrate holder 60 and a distance A between - between the first sensor 41 and the first side 31 of the ceramic layer 11 forms a difference which corresponds to a primary distance A1 between the first side 31 and the substrate holder 60.
  • the distance A between the metal layer 12 on the first side 31 of the ceramic layer 11 and the first sensor 41 it is also possible, in an analogous manner, to provide information about a secondary distance A2 between the reference or To obtain zero position serving substrate holder 60 and a side of the metal layer 12 facing away from the ceramic layer 11, which is arranged on the first side 31 of the ceramic layer 11. It is thus possible to determine, in addition to the information about the position of the ceramic layer 11, information about a layer thickness of the metal layer 12 which is bonded to the first side 31 of the ceramic layer 11 and about an entire substrate thickness of the metal-ceramic substrate 1 ,
  • a depth of the depth created by the irradiation is determined by means of a scratch depth measurement Structure or by means of determination of the central position determines the position of the structure between two metal-ceramic substrate sections 20 which are separated from one another after breaking.
  • it is therefore a measurement of a structure generated within the iso-trench region or isolation trench region 40 by the irradiation, which structure forms the predetermined breaking point 5.
  • the second sensor 42 is preferably guided over the metal-ceramic substrate 1 in a scanning direction SR running parallel to the main extension plane HSE and by continuously recording the distances A of the second sensor 42 from the image area detected by the second sensor 42 above the metal surface.
  • Ceramic substrate 1 detects the surface topography, preferably of each of the metal-ceramic substrate sections 20. Furthermore, it is preferably provided that the metal-ceramic substrates 1 are measured completely by means of the second method step, or the metal-ceramic substrate section 20 is only scanned in strips. For this purpose, at least one measuring point is recorded from each metal-ceramic substrate section 20 which will later be provided individually.
  • FIG. 1 An example of a second measurement step is shown in FIG. It is provided that the surface topography of two metal-ceramic substrate sections 20 arranged side by side in the metal-ceramic substrate 1 is recorded, in particular the iso-trench region or isolation trench region 40 and etching edges 57 in the scanning direction SR that are opposite one another second measurement step are recorded, preferably completely recorded.
  • the distance between the mutually opposite metal layers 12 of the adjacent metal-ceramic substrate sections 20 can then be inferred from the course of the etching flanks 57 or the ceramic layer 11 in the isograve region or isolation trench region 40.
  • a width 43 of the isograve region or isolation trench region 40 can be determined by this distance.
  • FIG. 5 shows a general structure for measuring the distance A between a sensor 41, 42 and a surface 74.
  • the first and / or second measurement step can be carried out, for example.
  • the first sensor 41 and / or second sensor 42 is arranged over the surface 74 to be examined.
  • a lens 73 in particular a lens 73, is used to guide a beam 76, in particular for focusing, between the surface 74 and the first sensor 41 and / or second sensor 42 Microscope lens, arranged.
  • a measuring laser beam 75 is coupled into the beam path 76 or a light is coupled out to a camera 71, which can preferably also serve to illuminate the surface 74, by means of a dichroic mirror 72 in each case.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for machining a metal-ceramic substrate (1), comprising: machining the metal-ceramic substrate (1) by irradiating the metal-ceramic substrate (1) with laser light, in particular for forming a setpoint breaking point (5); wherein at least regions of a surface topography of the metal-ceramic substrate (1) are measured in a first measuring step preceding the irradiation and/or in a second measuring step following the irradiation.

Description

Verfahren zum Bearbeiten eines Metall-Keramik-Substrats, Anlage zum Durchführen des Verfahrens und Metall-Keramik-Substrat hergestellt mit dem Verfahren Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Metall-Kera- mik-Substrats, eine Anlage zum Durchführen des Verfahrens und ein Metall-Kera- mik-Substrat hergestellt mit dem selbigen Verfahren  The present invention relates to a method for processing a metal-ceramic substrate, a system for carrying out the method and a method for processing a metal-ceramic substrate, system for carrying out the method and metal-ceramic substrate produced by the method Metal-ceramic substrate made with the same process
Metall-Keramik-Substrate sind beispielsweise als Leiterplatten oder Platinen aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Typischerweise werden auf einer Bauteilseite des Metall-Keramik-Substrats Anschlussflächen für elektrische Bau- teile und Leiterbahnen angeordnet, wobei die elektrischen bzw. elektronischen Bauteile und die Leiterbahnen zu elektrischen Schaltkreisen zusammenschaltbar sind. Wesentliche Bestandteile der Metall-Keramik-Substrate sind eine Isolations- Schicht, die in der Regel aus einer Keramik gefertigt ist, und eine oder mehrere an die Isolationsschicht angebundene Metallschichten. Wegen ihren vergleichsweise hohen Isolationsfestigkeiten haben sich aus Keramik gefertigte Isolationsschichten als besonders vorteilhaft erwiesen. Durch eine Strukturierung der Metallschicht können dabei Leiterbahnen und/oder Anschlussflächen für die elektrischen Bau- teile realisiert werden. Metal-ceramic substrates are well known, for example, as printed circuit boards or circuit boards from the prior art. Typically, connection surfaces for electrical components and conductor tracks are arranged on a component side of the metal-ceramic substrate, the electrical or electronic components and the conductor tracks being interconnectable to form electrical circuits. Essential components of the metal-ceramic substrates are an insulation layer, which is generally made from a ceramic, and one or more metal layers bonded to the insulation layer. Because of their comparatively high insulation strengths, insulation layers made of ceramic have proven to be particularly advantageous. By structuring the metal layer, conductor tracks and / or connection areas for the electrical components can be realized.
Insbesondere ist es aus dem Stand der Technik bekannt, mittels eines DCB („Di- rect copper bond“) - Verfahrens, Kupfer an eine Keramikschicht anzubinden, um so ein Kupfer-Keramik-Substrat zu bilden. In particular, it is known from the prior art to use a DCB (“direct copper bond”) method to bond copper to a ceramic layer in order to form a copper-ceramic substrate.
Typischerweise werden dabei die Keramikschicht und die Metallschicht als Vorver- bund bereitgestellt, der bei einer Durchfahrt durch einen Ofen, insbesondere durch einen Durchlaufofen, dem Anbindungsprozess, beispielsweise dem DCB- Verfahren, unterzogen wird. Es ist auch möglich, das Metall-Keramik-Substrat durch ein Aktivlötverfahren (ABM = active metal brazing) herzustellen, indem man die Metallschicht an die Keramikschicht über ein Aktivlot anbindet. Die gefertigten Metall-Keramik-Substrate werden meist als Großplatte gefertigt und im Anschluss in einzelne Metall-Keramik-Substratabschnitte unterteilt, indem sie durch Brechen oder Schneiden voneinander getrennt bzw. separiert werden. Typically, the ceramic layer and the metal layer are provided as a pre-composite, which when passing through an oven, in particular through a continuous furnace is subjected to the connection process, for example the DCB process. It is also possible to produce the metal-ceramic substrate by an active soldering process (ABM = active metal brazing) by connecting the metal layer to the ceramic layer using an active solder. The manufactured metal-ceramic substrates are usually manufactured as large plates and then divided into individual metal-ceramic substrate sections by being separated or separated from one another by breaking or cutting.
Hierzu hat es sich als vorteilhaft erwiesen, eine Sollbruchstelle in das Metall-Kera- mik-Substrat einzulassen, insbesondere zwischen zwei späteren Metall-Keramik- Substratabschnitten. Entlang dieser Sollbruchstelle werden dann die beiden be- troffenen Metall-Keramik-Substratabschnitte auseinandergebrochen. Aus den Druckschriften WO 2017 108 950 und DE 10 2013 104 055 A1 ist das Bilden einer solchen Sollbruchstelle mittels Laserbeleuchtung, insbesondere unter Verwen- dung einer Ultrakurzpulslaserquelle, bekannt, mit der sich im Vergleich zur Nut- zung von C02-Laserns dünnere Strukturen, die als Sollbruchstelle dienen, realisie- ren lassen. For this purpose, it has proven to be advantageous to let a predetermined breaking point into the metal-ceramic substrate, in particular between two later metal-ceramic substrate sections. The two affected metal-ceramic substrate sections are then broken apart along this predetermined breaking point. From the publications WO 2017 108 950 and DE 10 2013 104 055 A1, the formation of such a predetermined breaking point by means of laser lighting is known, in particular using an ultrashort pulse laser source, with which thinner structures compared to the use of C0 2 lasers, that serve as a predetermined breaking point.
Ausgehend von diesem Stand der Technik macht es sich die vorliegende Erfin dung zur Aufgabe, die Verfahren zur Bearbeitung von Metall-Keramik-Substraten weiter zu verbessern, insbesondere in Hinblick auf eine Prozesssicherheit beim Brechen und einen Fertigungsprozess beim Erzeugen von Strukturen mittels La- serlicht, die als Sollbruchstelle dienen. Based on this prior art, the present invention makes it its task to further improve the methods for processing metal-ceramic substrates, in particular with regard to process reliability when breaking and a manufacturing process when generating structures by means of laser light, which serve as a predetermined breaking point.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bearbeiten von Metall-Kera- mik-Substraten gemäß Anspruch 1 , eine Anlage zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 8 und ein Metall-Keramik-Substrat gemäß Anspruch 10. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen so- wie der Beschreibung und den beigefügten Figuren. This object is achieved by a method for processing metal-ceramic substrates according to claim 1, a system for carrying out the method according to claim 8 and a metal-ceramic substrate according to claim 10. Further advantages and features of the invention result from the subclaims and the description and the attached figures.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Bearbeiten eines Metall-Keramik-Sub- strats vorgesehen, umfassend: Bearbeiten des Metall-Keramik-Substrats durch Bestrahlen des Metall-Keramik- Substrats mit Laserlicht, insbesondere zur Bildung einer Sollbruchstelle; According to the invention, a method for processing a metal-ceramic substrate is provided, comprising: Processing the metal-ceramic substrate by irradiating the metal-ceramic substrate with laser light, in particular to form a predetermined breaking point;
wobei in einem dem Bestrahlen vorgelagerten ersten Vermessungsschritt und/o- der in einem dem Bestrahlen nachgelagertem zweiten Vermessungsschritt eine Oberflächentopographie des Metall-Keramik-Substrats zumindest bereichsweise gemessen wird. wherein in a first measurement step upstream of the irradiation and / or in a second measurement step downstream of the irradiation a surface topography of the metal-ceramic substrate is measured at least in regions.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird das Metall-Keramik-Substrat in vorteil- hafter Weise vor dem Bestrahlen mittel des ersten Vermessungsschritts und/oder nach dem Bestrahlen mittels des zweiten Vermessungsschritts hinsichtlich seiner Oberflächentopographie untersucht. Bei der Bestimmung zeitlich vor dem Bestrah- len ist es dadurch in vorteilhafter Weise möglich, eine Lage der Keramikschicht möglichst genau zu bestimmen. Diese Lage bzw. Position der Keramikschicht kann dann in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, um gezielt eine Fokussie- rung für das Bestrahlen auf eine gewünschte Ebene einzustellen. Durch die Unter- suchung nach dem Bestrahlen lassen sich frühzeitig Fehler identifizieren und feh- lerhafte Metall-Keramik-Substrate aussortieren. In contrast to the prior art, the surface-topography of the metal-ceramic substrate is advantageously examined before the irradiation by means of the first measurement step and / or after the irradiation by means of the second measurement step. When determining the time before the irradiation, it is advantageously possible to determine a position of the ceramic layer as precisely as possible. This position or position of the ceramic layer can then advantageously be used to selectively set a focus for the irradiation on a desired level. By examining the radiation, faults can be identified at an early stage and defective metal-ceramic substrates can be sorted out.
Es hat sich herausgestellt, dass sich mit der Durchführung des ersten Vermes- sungsschritts und/oder des zweiten Vermessungsschritts eine geringere Toleranz hinsichtlich der Streuung der durch das Bestrahlen erzeugten Strukturen erzeugen lässt, insbesondere zu einem Zeitpunkt vor dem Brechen bzw. Vereinzeln des Me- tall-Keramik-Substrats. Insbesondere betrifft die reduzierte Streuung Parameter wie eine Struktur- bzw. Ritztiefe und eine Lage der Struktur zwischen zwei noch zu separierenden Metall-Keramik-Abschnitten. Beispielsweise lassen sich Toleranzen von weniger als 20 pm (bei einer Strukturtiefe von 60 pm) erzielen. Ferner lässt sich beispielsweise anhand der gemessenen Tiefe der Struktur bereits erkennen, ob ein Brechen erfolgreich ist und unter Umständen kann hier auf ein ohnehin das Metall-Keramik-Substrat zerstörendes Brechen verzichtet werden. Infolgedessen wird die Anzahl der Ausfälle bzw. Auswürfe reduziert, d. h. eine Effektivität bei der Produktion der Metall-Keramik-Abschnitt erhöht. Insbesondere ist unter der Oberflächentopographie ein Profilverlauf des Metall-Ke- ramik-Substrats entlang dessen Haupterstreckungsebene zu verstehen, d. h. It has been found that by carrying out the first measurement step and / or the second measurement step, a lower tolerance can be generated with regard to the scatter of the structures produced by the irradiation, in particular at a point in time before the metal is broken or separated ceramic substrate. In particular, the reduced scatter relates to parameters such as a structure or scribe depth and a position of the structure between two metal-ceramic sections that are still to be separated. For example, tolerances of less than 20 pm (with a structure depth of 60 pm) can be achieved. Furthermore, the measured depth of the structure, for example, can already be used to determine whether breaking is successful and, under certain circumstances, it is possible here to dispense with breaking that already destroys the metal-ceramic substrate. As a result, the number of failures or ejections is reduced, ie an effectiveness in the production of the metal-ceramic section is increased. In particular, the surface topography is to be understood as a profile profile of the metal-ceramic substrate along its main extension plane, ie
durch den ersten Vermessungsschritt und/oder den zweiten Vermessungsschritt werden Informationen über den Außenseitenverlauf des Metall-Keramik-Substrats gesammelt und bereitgestellt, beispielsweise über eine Anzeigevorrichtung, wobei der Außenseitenverlauf beispielsweise durch die Metallisierung auf der Keramik- schicht oder eine durch das Bestrahlen erzeugte Struktur bestimmt wird. The first measurement step and / or the second measurement step collect and provide information about the outside profile of the metal-ceramic substrate, for example via a display device, the outside profile being determined, for example, by the metallization on the ceramic layer or a structure generated by the irradiation becomes.
Vorzugsweise wird der erste Vermessungsschritt unmittelbar vor dem Bestrahlen und/oder der zweite Vermessungsschritt unmittelbar nach dem Bestahlen durch- geführt. Insbesondere ist unter„unmittelbar vor und nach“ zu verstehen, dass zwi- schen dem ersten Vermessungsschritt und dem Bestrahlen bzw. dem Bestrahlen und dem zweiten Vermessungsschritt allenfalls ein Transport des Metall-Keramik- Substrats erfolgt, vorzugsweise von weniger als 2 m, besonders bevorzugt weni- ger als 1 m und besonders bevorzugt weniger als 0,5 m, aber keine weiteren Be- handlungsschritte. Weiterhin ist es vorstellbar, dass zur Bildung einer als Soll- bruchstelle dienenden Struktur eine Nut und/der eine Aneinanderreihung von Lö- chern, d. h. eine Perforation, gebildet wird. The first measurement step is preferably carried out immediately before the irradiation and / or the second measurement step immediately after the irradiation. In particular, “immediately before and after” is to be understood to mean that between the first measurement step and the irradiation or the irradiation and the second measurement step, the metal-ceramic substrate is preferably transported, preferably less than 2 m, particularly preferably less than 1 m and particularly preferably less than 0.5 m, but no further treatment steps. Furthermore, it is conceivable that to form a structure serving as a predetermined breaking point, a groove and / or a series of holes, ie. H. a perforation is formed.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vor- gesehen, dass der erste Vermessungsschritt und/oder der zweite Vermessungs- schritt mittels einer zerstörungsfreien optischen Messmethode durchgeführt wird. Insbesondere wird mittels eines ersten bzw. zweiten Sensors, beispielsweise unter Verwendung von interferometrischen Verfahren, ein Abstand vom Sensor zu ei- nem vom Sensor erfassten Oberflächenbereich des Metall-Keramik-Substrats er- mittelt. Beispielsweise lässt sich mittels eines so bestimmten Abstands zwischen dem ersten Sensor/zweiten Sensor zu einem Substratträger, auf dem das Metall- Keramik-Substrat positioniert ist, und mittels eines so bestimmten Abstands zwi- schen dem ersten Sonor/zweiten Sensor zu einer dem Substratträger abgewand- ten Seite der Keramikschicht, die Lage bzw. Position der Keramikschicht für die optimierte Fokussierung bei der Bestrahlung nutzen. Durch eine Relativbewegung zwischen Metall-Keramik-Substrat und erstem bzw. weiten Sensor entlang einer Scanrichtung, die insbesondere parallel zur Haupterstreckungsebene verläuft, und wiederholtes Aufnehmen von Abständen, lässt sich dann die Oberflächentopogra- phie des Metall-Keramik-Substrats sukzessive aufnehmen. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the first measurement step and / or the second measurement step is carried out by means of a non-destructive optical measurement method. In particular, a distance from the sensor to a surface area of the metal-ceramic substrate detected by the sensor is determined by means of a first or second sensor, for example using interferometric methods. For example, a distance between the first sensor / second sensor and a substrate carrier on which the metal-ceramic substrate is positioned and a distance between the first sonor / second sensor and one of the substrate carriers can be turned away - use the position or position of the ceramic layer for the optimized focusing during the irradiation. Through a relative movement The surface topography of the metal-ceramic substrate can then be recorded successively between the metal-ceramic substrate and the first or wide sensor along a scanning direction, which runs in particular parallel to the main extension plane, and repeated recording of distances.
Beispielsweise sind der erste Sensor und der zweite Sensor baugleich. Ein Bei- spiel für einen ersten Sensor und/oder zweiten Sensor ist der Sensor Cono- Point10-HD von Optimet®. Vorzugsweise wird zwischen dem ersten Sensor bzw. dem zweiten Sensor eine Linse, beispielsweise mit einer Brennweite zwischen 40 und 70 mm, angeordnet, um die Abbildungseigenschaften für den Anwendungsfall zu optimieren. Weiterhin ist es in vorteilhafter weise möglich, die mittels des ers- ten Vermessungsschritts und/oder des zweiten Vermessungsschritts erfassten In- formationen zur Qualitätskontrolle zu nutzen und/oder einem späteren Abnehmer des geteilten Metall-Keramik-Substratabschnitts bereitzustellen, beispielsweise in Form eines entsprechenden Datenpakets. Vorzugsweise wird das Metall-Keramik- Substrat für den ersten bzw. zweiten Vermessungsschritt in einer senkrecht zur Haupterstreckungsebene verlaufenden Richtung unterhalb des ersten Sensors und/oder zweiten Sensors angeordnet, so dass der erste Sensor und/oder der zweite Sensor das zu vermessende Metall-Keramik-Substrat mit einer Draufsicht erfasst. Vorstellbar ist auch, dass zur Durchführung des ersten Vermessungs- schritts und/oder zweite Vermessungsschritts eine konfokale Mikroskopie-Me- thode verwendet wird. For example, the first sensor and the second sensor are identical in construction. An example for a first sensor and / or second sensor is the Cono Point10-HD sensor from Optimet®. A lens, for example with a focal length between 40 and 70 mm, is preferably arranged between the first sensor and the second sensor in order to optimize the imaging properties for the application. Furthermore, it is advantageously possible to use the information recorded by means of the first measurement step and / or the second measurement step for quality control and / or to provide it to a later customer of the divided metal-ceramic substrate section, for example in the form of a corresponding data packet , The metal-ceramic substrate for the first or second measurement step is preferably arranged in a direction perpendicular to the main extension plane below the first sensor and / or second sensor, so that the first sensor and / or the second sensor the metal-ceramic to be measured Substrate captured with a top view. It is also conceivable that a confocal microscopy method is used to carry out the first measurement step and / or the second measurement step.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass das Metall-Keramik-Substrat für den Transfer zum ersten Verfahrensschritt, dem Bestrahlen und/oder dem zweiten Verfahrensschritt entlang eines Förder- wegs befördert wird, wobei das Metall-Keramik-Substrat während des Beförderns entlang des Förderwegs auf einem rotierenden Träger, insbesondere einem Rund- tisch, positioniert ist. Dadurch können sich der erste Verfahrensschritt, das Be- strahlen und der zweite Verfahrensschritt ein gemeinsames Bezugsystem teilen. Außerdem ist es möglich, während des Bestrahlens des Metall-Keramik-Substrats weitere Metall-Keramik-Substrate, die auf dem rotierenden Träger ebenfalls mon- tiert sind, dem ersten bzw. dem zweiten Verfahrensschritt zu unterziehen. In a further embodiment of the present invention, it is provided that the metal-ceramic substrate for the transfer to the first method step, the irradiation and / or the second method step is conveyed along a conveying path, the metal-ceramic substrate during the Conveying is positioned along the conveyor path on a rotating carrier, in particular a rotary table. As a result, the first method step, the irradiation and the second method step can share a common reference system. It is also possible during the irradiation of the metal-ceramic substrate to subject further metal-ceramic substrates, which are also mounted on the rotating support, to the first or the second process step.
Vorzugsweise wird während des Bestahlens des Metall-Keramik-Substrats der erste Vermessungsschritt und/oder der zweite Vermessungsschritt an einem oder mehreren weiteren Metall-Keramik-Substraten durchgeführt. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise die sich beim Bestahlen ergebende Standzeit dazu nutzen, den ersten Vermessungsschritt und/oder den zweiten Vermessungsschritt durchzufüh- ren. Entsprechend zeitsparend lässt sich der erste und/oder der zweite Vermes- sungsschritt realisieren. Ferner ist es vorgesehen, dass bei der Durchführung des Bestahlens des Metall-Keramik-Substrats der erste Vermessungsschritt und/oder der zweite Vermessungsschritt die jeweiligen Behandlungen bzw. Vermessungen so durchgeführt werden, dass erzeugtes Streulicht, z. B. beim Bestrahlen zur Er- zeugen der Struktur, die anderen Prozesse jeweils nicht stört. Beispielsweise wer- den hierzu potentielle Stahlgänge für Streulicht gezielt geblockt bzw. die Wellen- längen der einzelnen Prozesses untereinander so abgestimmt, dass das Streulicht des einen Prozesses nicht einen anderen stört. Preferably, the first measurement step and / or the second measurement step is carried out on one or more further metal ceramic substrates during the irradiation of the metal ceramic substrate. As a result, the service life that results from the steeling can advantageously be used to carry out the first measurement step and / or the second measurement step. The first and / or the second measurement step can be realized in a correspondingly time-saving manner. It is further provided that when carrying out the irradiation of the metal-ceramic substrate, the first measurement step and / or the second measurement step, the respective treatments or measurements are carried out in such a way that scattered light generated, eg. B. when irradiating to create the structure, which does not interfere with other processes. For example, potential steel channels for stray light are specifically blocked for this purpose or the wavelengths of the individual processes are coordinated with one another in such a way that the stray light of one process does not interfere with another.
Zweckmäßigerweise ist es vorgesehen, dass der erste Vermessungsschritt eine Bildverarbeitungs-Erkennung und/oder eine Fokuslagenmessung und/oder eine Substratdickenbestimmung umfasst. Insbesondere ist es vorgesehen, mittels der Fokuslagenmessung die Lage der Keramikschicht zu bestimmen, wodurch eine beim Bestrahlen verwendete Fokussierung gezielt auf die Lage der Keramik- schicht, insbesondere einer beim Bestrahlen der Keramikschicht der Laserlicht- quelle zugewandten ersten Seite der Keramikschicht, eingestellt werden kann. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass mit dem ersten Vermessungsschritt ein Randbereich des Metall-Keramik-Substrats erfasst wird, der vorzugsweise einen metallfreien Keramikschichtabschnitt aufweist. It is expediently provided that the first measurement step comprises image processing recognition and / or a focus position measurement and / or a substrate thickness determination. In particular, provision is made to determine the position of the ceramic layer by means of the focus position measurement, as a result of which a focusing used in the irradiation can be set specifically to the position of the ceramic layer, in particular a first side of the ceramic layer facing the laser light source when the ceramic layer is irradiated. It is preferably provided that an edge region of the metal-ceramic substrate, which preferably has a metal-free ceramic layer section, is recorded with the first measurement step.
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass im zweiten Verfahrensschritt Furthermore, it is preferably provided that in the second method step
• eine Ritztiefenmessung und/oder • eine Mittigkeitsbestimmung einer durch das Bestahlen entstandenen Struktur umfasst. • a scratch depth measurement and / or • includes a determination of the center of a structure created by the steeling.
Mittels der Ritztiefenmessung lässt sich eine Tiefe der durch das Beleuchten ent- stehenden Struktur erfassen, während sich mittels der Mittigkeitsbestimmung die Lage der erzeugten Struktur zwischen zwei benachbarten Metall-Keramik-Sub- stratabschnitten erfassen lässt. Insbesondere ist zwischen den zwei benachbarten Metall-Keramik-Substratabschnitt ein Isograbenbereich bzw. Isolationsgrabenbe- reich vorgesehen, d. h. ein Bereich der beispielsweise durch Ätzen der Metall- schicht frei von Metall ist. Vorzugsweise werden im zweiten Verfahrensschritt die Ätzflanken, die den Isograbenbereich bzw. Isolationsgrabenbereich begrenzen, vermessen. Es ist auch vorstellbar, dass im zweiten Verfahrensschritt der Isogra- benbereich bzw. Isolationsgrabenbereich mit den sich in Scanrichtung an den Isograbenbereich bzw. Isolationsgrabenbereich zu beiden Seiten anschließenden Ätzflanken genauer vermessen wird als andere Bereiche des Metall-Keramik-Sub- strats. A depth of the structure created by the illumination can be determined by means of the scratch depth measurement, while the position of the generated structure between two adjacent metal-ceramic substrate sections can be determined by means of the centering determination. In particular, an iso-trench region or isolation trench region is provided between the two adjacent metal-ceramic substrate sections, i. H. an area that is free of metal, for example, by etching the metal layer. In the second method step, the etching flanks that delimit the isograve region or isolation trench region are preferably measured. It is also conceivable that in the second method step the isograve region or isolation trench region with the etching flanks adjoining the isogrench region or isolation trench region on both sides in the scanning direction is measured more precisely than other regions of the metal-ceramic substrate.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Ultrakurzpulslaserquelle verwendet wird. Beispielsweise erzeugt die Ult- rakurzpulslaserquelle Pulse mit einer Pulsdauer von 0,1 ps bis 100 ps, wobei die Pulse mit einer Frequenz von 350 bis 650 kHz emittiert werden. Vorzugsweise werden Pulse mit einer Wellenlänge aus dem Infrarotbereich verwendet und die Größe eines parallel zur Haupterstreckungsebene gemessenen Laserlichtdurch- messers auf der Keramikschicht beträgt 20 bis 80 miti, vorzugsweise weniger als 50 pm. Ferner beträgt die Pulsenergie der verwendeten Pulse eine Energie zwi- schen 100 pJ und 300 pJ. In a further embodiment of the present invention, it is provided that an ultra-short pulse laser source is used. For example, the ultrashort pulse laser source generates pulses with a pulse duration of 0.1 ps to 100 ps, the pulses being emitted at a frequency of 350 to 650 kHz. Preferably, pulses with a wavelength from the infrared range are used and the size of a laser light diameter measured parallel to the main extension plane on the ceramic layer is 20 to 80 μm, preferably less than 50 pm. Furthermore, the pulse energy of the pulses used is between 100 pJ and 300 pJ.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass eine verjüngende, insbesondere v-förmige oder keilförmige, Sollbruchstelle erzeugt wird. Dabei ist es vorstellbar, dass durch eine entsprechende Strahlführung beispielsweise durch Linsen, gezielt die Lage und Dimensionierung der Fokussierung eingestellt wird, um eine keilförmige Soll bruchstelle zu erzeugen, die sich positiv aus den späteren Brechvorgang beim Vereinzeln der Metall-Keramik-Substratabschnitte auswirkt. It is preferably provided that a tapering, in particular v-shaped or wedge-shaped, predetermined breaking point is generated. It is conceivable that the position can be targeted by appropriate beam guidance, for example by lenses and dimensioning of the focusing is set in order to generate a wedge-shaped predetermined breaking point, which has a positive effect from the later breaking process when the metal-ceramic substrate sections are separated.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anlage zur Durchfüh- rung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend Another object of the present invention is a plant for carrying out the method according to the invention, comprising
- ein Transportmittel zum Befördern des Metall-Keramik-Substrats entlang des Förderwegs - A means of transport for conveying the metal-ceramic substrate along the conveying path
- eine Lichtquelle zum Bestahlen des Metall-Keramik-Substrats mittels Laser- lichts  - A light source for irradiating the metal-ceramic substrate using laser light
- ein erster Sensor zur Durchführung des ersten Vermessungsschritts und/oder ein zweiter Sensor zur Durchführung des zweiten Vermessungsschritts, wobei der erste Sensor entlang des Förderwegs gesehen vor der Lichtquelle und/oder der zweite Sensor entlang des Förderwegs gesehen hinter der Licht quelle angeordnet ist. Alle für das Verfahren beschriebenen Merkmale und deren Vorteile lassen sich sinngemäß auf die Anlage übertragen und andersrum.  - A first sensor for performing the first measurement step and / or a second sensor for performing the second measurement step, wherein the first sensor seen along the conveying path is arranged in front of the light source and / or the second sensor along the conveying path is arranged behind the light source. All of the features described for the process and their advantages can be transferred to the system and vice versa.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Metall-Keramik-Sub- strat, hergestellt mit dem erfindungsgemäß Verfahren. Alle für das Verfahren be- schriebenen Merkmale und deren Vorteile lassen sich sinngemäß auf das Metall- Keramik-Substrat übertragen und andersrum. Insbesondere weist das hergestellte Metall-Keramik-Substrat eine Sollbruchstelle zwischen zwei benachbarten Metall- Keramik-Substratabschnitten auf. Another object of the present invention is a metal-ceramic substrate produced using the method according to the invention. All the features described for the process and their advantages can be transferred analogously to the metal-ceramic substrate and vice versa. In particular, the metal-ceramic substrate produced has a predetermined breaking point between two adjacent metal-ceramic substrate sections.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Einzelne Merkmale der einzelnen Ausführungsform können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden. Further advantages and features result from the following description of preferred embodiments of the object according to the invention with reference to the attached figures. Individual features of the individual embodiment can be combined with one another within the scope of the invention.
Es zeigt: Fig.1 : ein Teil einer Anlage zur Herstellung und Bearbeitung von Metall- Keramik-Substraten Fig.2 Verfahrens zur Bearbeitung von Metall-Keramik-Substraten ge- mäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegende Erfin dung It shows: 1: part of a plant for the production and processing of metal-ceramic substrates FIG. 2 method for processing metal-ceramic substrates according to a preferred embodiment of the present invention
Fig. 3 schematische Darstellung eines beispielhaften ersten Vermes- sungsschritts für das Verfahren gemäß einer weiteren bevorzug- ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung 3 shows a schematic illustration of an exemplary first measurement step for the method according to a further preferred embodiment of the present invention
Fig. 4 schematische Darstellung eines beispielhaften zweiten Vermes- sungsschritts für das Verfahren gemäß einer weiteren bevorzug- ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung  4 shows a schematic illustration of an exemplary second measurement step for the method according to a further preferred embodiment of the present invention
Fig.5 schematische Darstellung eines Aufbaus zur Bestimmung des 5 shows a schematic representation of a structure for determining the
Abstand einer Oberfläche zu einem Sensor.  Distance from a surface to a sensor.
In Figur 1 ist ein Teil einer Anlage zur Herstellung und Bearbeitung von Metall-Ke- ramik-Substraten 1 schematisch dargestellt. Solche Metall-Keramik-Substrate 1 dienen vorzugsweise als Träger von elektronischen bzw. elektrischen Bauteilen, die an das Metall-Keramik-Substrat 1 anbindbar sind. Wesentliche Bestandteile ei- nes solchen Metall-Keramik-Substrats 1 sind eine sich entlang einer Haupterstre- ckungsebene HSE erstreckende Keramikschicht 11 und eine an der Keramik- Schicht 11 angebundene Metallschicht 12. Die Keramikschicht 11 ist aus mindes- tens einem eine Keramik umfassenden Material gefertigt. Die Metallschicht 12 und die Keramikschicht 11 sind dabei entlang einer senkrecht zur Haupterstreckungs- ebene HSE verlaufenden Stapelrichtung übereinander angeordnet und in einem gefertigten Zustand über eine Anbindungsfläche miteinander stoffschlüssig ver- bunden. Vorzugsweise wird die Metallschicht 12 dann zur Bildung von Leiterbah- nen oder Anbindungsstellen für die elektrischen Bauteile strukturiert. Beispiels- weise wird diese Strukturierung in die Metallschicht 12 eingeätzt. Im Vorfeld muss allerdings eine dauerhafte Bindung, insbesondere stoffschlüssige Anbindung, zwi- schen der Metallschicht 12 und der Keramikschicht 1 1 gebildet werden. FIG. 1 schematically shows part of a plant for the production and processing of metal-ceramic substrates 1. Such metal-ceramic substrates 1 preferably serve as carriers for electronic or electrical components which can be connected to the metal-ceramic substrate 1. The essential components of such a metal-ceramic substrate 1 are a ceramic layer 11 extending along a main extension plane HSE and a metal layer 12 bonded to the ceramic layer 11. The ceramic layer 11 is made from at least one material comprising a ceramic , The metal layer 12 and the ceramic layer 11 are arranged one above the other along a stacking direction perpendicular to the main extension plane HSE and, in a manufactured state, are cohesively connected to one another via a connection surface. The metal layer 12 is then preferably structured to form conductor tracks or connection points for the electrical components. This structuring is etched into the metal layer 12, for example. In advance however, a permanent bond, in particular a material bond, is formed between the metal layer 12 and the ceramic layer 11.
Um die Metallschicht 12 dauerhaft an die Keramikschicht 1 1 anzubinden, umfasst die Anlage zur Herstellung des Metall-Keramik-Substrats 1 , einen Ofen, in dem ein Vorverbund aus Metall und Keramik erhitzt wird und so die Bindung erzielt wird. Beispielsweise handelt es sich bei der Metallschicht 12 um eine aus Kupfer gefer- tigte Metallschicht 12, wobei die Metallschicht 12 und die Keramikschicht 1 1 mit- tels eines DCB (Direct-Copper-Bonding)-Anbindungsverfahrens miteinander ver- bunden werden. Alternativ lassen sich die Keramikschicht 1 1 und die Metallschicht 12 auch mittels eines Aktivlotverfahrens (ABM) miteinander verbinden. In order to permanently bind the metal layer 12 to the ceramic layer 11, the system for producing the metal-ceramic substrate 1 comprises a furnace in which a pre-composite of metal and ceramic is heated and the bond is thus achieved. For example, the metal layer 12 is a metal layer 12 made of copper, the metal layer 12 and the ceramic layer 11 being connected to one another by means of a DCB (Direct Copper Bonding) connection method. Alternatively, the ceramic layer 11 and the metal layer 12 can also be connected to one another by means of an active soldering process (ABM).
Figur 1 zeigt im Besonderen einen Teil einer Anlage zur Herstellung und Bearbei- tung von Metall-Keramik-Substraten 1 , die in den Figuren 3 und 4 näher gekenn- zeichnet sind, der dem Anbinden der Metallschicht 12 an die Keramikschicht 1 1 nachgelagert ist. Insbesondere werden nach der Anbindung der Metallschicht 12 an die Keramikschicht 1 1 mehrere Metall-Keramik-Substratabschnitte 20 durch Vereinzelung voneinander getrennt. Vorzugsweise wird zur Vereinzelung in die mehreren voneinander getrennten Metall-Keramik Substratabschnitte 20 eine Soll- bruchstelle 5 (siehe Fig. 4) im Metall-Keramik-Substrat 1 realisiert. Zur Bildung der Sollbruchstelle 5 wird das Metall-Keramik-Substrat 1 mit einer Laserlichtquelle be- strahlt. Dabei wird mittels der Laserlichtquelle eine Struktur, insbesondere eine Aussparung, Not oder eine Ritze oder Rille, in der Keramikschicht 1 1 erzeugt. Vor- zugsweise bildet die Aussparung eine Nut, insbesondere eine v-förmige Nut, de- ren Längserstreckung einen Sollbruchstellenverlauf festlegt. Alternativ oder zu- sätzlich ist es auch vorstellbar, dass der Sollbruchstellenverlauf durch die Ausbil- dung mehrerer hintereinander angeordneten Löcher bzw. Schlitze ausgebildet wird. Vorzugsweise wird zum Bearbeiten des Metall-Keramik-Substrats 1 als Licht quelle ein Pulslaserquelle, insbesondere eine Ultrakurzpulslaserquelle, verwendet. Beispielsweise erzeugt die Ultrakurzpulslaserquelle Pulse mit einer Pulsdauer von 0,1 ps bis 100 ps, wobei die Pulse mit einer Frequenz von 350 bis 650 kHz emit- tiert werden. Ferner wird die Sollbruchstelle 5 in einem Isograbenbereich bzw. Isolationsgra- benbereich 40 zwischen zwei Metall-Keramik-Substratabschnitten 20 erzeugt, d. h. in einem Bereich, an einer der Lichtquelle zugewandten ersten Seite 31 der Ke- ramikschicht 11 , der vorzugsweise frei von einer Metallisierung bzw. Metallisie- rungsschicht 12 ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass an der der ersten Seite 31 gegenüberliegenden zweiten Seite 32 eine Metallschicht 12 vorgesehen ist, die vorzugsweise durchgehend ausgebildet ist, d. h. frei von Strukturierungen ist. FIG. 1 shows in particular a part of a plant for the production and processing of metal-ceramic substrates 1, which is identified in more detail in FIGS. 3 and 4, which is located downstream of the connection of the metal layer 12 to the ceramic layer 11. In particular, after the connection of the metal layer 12 to the ceramic layer 11, a plurality of metal-ceramic substrate sections 20 are separated from one another by separation. Preferably, a predetermined breaking point 5 (see FIG. 4) is realized in the metal-ceramic substrate 1 for separation into the several metal-ceramic substrate sections 20 which are separated from one another. To form the predetermined breaking point 5, the metal-ceramic substrate 1 is irradiated with a laser light source. A structure, in particular a recess, emergency or a crack or groove, is produced in the ceramic layer 11 by means of the laser light source. The cutout preferably forms a groove, in particular a V-shaped groove, the longitudinal extent of which defines a predetermined breaking point course. As an alternative or in addition, it is also conceivable for the course of the predetermined breaking point to be formed by the formation of a plurality of holes or slots arranged one behind the other. A pulse laser source, in particular an ultra-short pulse laser source, is preferably used as the light source for processing the metal-ceramic substrate 1. For example, the ultrashort pulse laser source generates pulses with a pulse duration of 0.1 ps to 100 ps, the pulses being emitted with a frequency of 350 to 650 kHz. Furthermore, the predetermined breaking point 5 is generated in an iso-trench region or isolation trench region 40 between two metal-ceramic substrate sections 20, ie in a region on a first side 31 of the ceramic layer 11 facing the light source, which is preferably free of metallization or Is metallization layer 12. It is preferably provided that a metal layer 12 is provided on the second side 32 opposite the first side 31, which is preferably continuous, that is to say is free of structuring.
Nach der Bildung der Sollbruchstelle 5 lassen sich die einzelnen Metall-Keramik- Substratabschnitte 20 durch Abbrechen an der jeweiligen Sollbruchstelle 5, d. h. entlang des Sollbruchlinienverlaufs, vereinzeln bzw. voneinander trennen. After the formation of the predetermined breaking point 5, the individual metal-ceramic substrate sections 20 can be broken off at the respective predetermined breaking point 5, ie. H. along the predetermined breaking line, separate or separate from each other.
Zur Reduzierung des Ausschusses an Metall-Keramik-Substraten 1 bzw. Metall- Keramik-Substratabschnitten 20, die beispielsweise beim Brechen zerstört oder beschädigt werden, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, das Metall-Keramik- Substrat 1 vor dem Zerbrechen bzw. Vereinzeln, einem ersten Vermessungsschritt und/oder einen zweiten Vermessungsschritt zu unterziehen. Dabei ist es insbe- sondere vorgesehen, dass das Metall-Keramik-Substrat 1 entlang eines Förder- wegs F befördert wird und das Metall-Keramik-Substrat 1 zeitlich vor dem Bestrah- len mit der Laserlichtquelle dem ersten Vermessungsschritt und zeitlich nach dem Bestrahlen dem zweiten Vermessungsschritt unterzogen wird. Vorzugsweise er- folgt der erste Vermessungsschritt unmittelbar vor und/oder der zweite Vermes- sungsschritt unmittelbar nach dem Bestrahlen. Unter„unmittelbar vor bzw. nach“ ist hier insbesondere zu verstehen, dass zwischen dem ersten Vermessungs- schritt und dem Bestrahlen, bzw. dem Bestrahlen und dem zweiten Vermessungs- schritt das Metall-Keramik-Substrats 1 lediglich transportiert bzw. befördert wird. Ferner erfolgen der erste Vermessungsschritt, der zweite Vermessungsschritt und/oder das Bestrahlen an jeweils unterschiedlichen Positionen entlang des För- derwegs F. Dabei ist es weiterhin vorgesehen, dass der erste Vermessungsschritt, der zweite Vermessungsschritt und/oder das Bestrahlen zu einem Zeitpunkt er- folgt, in der eine Förderbewegung entlang des Förderwegs F unterbrochen ist, d. h. das Metall-Keramik-Substrat 1 ruht während des ersten Vermessungsschritts, des zweiten Vermessungsschritts und/oder des Bestrahlens. Vorzugsweise han- delt es sich bei dem ersten und/oder zweiten Vermessungsschritt um eine zerstö- rungsfreie optische Messmethode, mit der sich die Oberflächentopographie des Metall-Keramik-Substrats 1 bestimmen lässt. In order to reduce the scrap on metal-ceramic substrates 1 or metal-ceramic substrate sections 20, which are destroyed or damaged, for example, during breaking, it has proven to be advantageous to metal-ceramic substrate 1 before breaking or separating, to undergo a first measurement step and / or a second measurement step. In particular, it is provided that the metal-ceramic substrate 1 is conveyed along a conveying path F and the metal-ceramic substrate 1 in time before the irradiation with the laser light source, the first measurement step and in time after the irradiation is subjected to the second measurement step. The first measurement step is preferably carried out immediately before and / or the second measurement step is carried out immediately after the irradiation. “Immediately before or after” is to be understood here in particular to mean that between the first measurement step and the irradiation, or the irradiation and the second measurement step, the metal-ceramic substrate 1 is merely transported or conveyed. Furthermore, the first measurement step, the second measurement step and / or the irradiation take place at different positions along the conveying path F. It is further provided that the first measurement step, the second measurement step and / or the irradiation takes place at a time at which a conveying movement along the conveying path F is interrupted, ie the metal-ceramic substrate 1 is at rest during the first measurement step, the second measurement step and / or the irradiation. The first and / or second measurement step is preferably a non-destructive optical measurement method with which the surface topography of the metal-ceramic substrate 1 can be determined.
Dabei werden die einzelnen Metall-Keramik-Substrate 1 in der Anlage über einen Einführbereich EB einem Zentralbereich ZB zugeführt und vom Zentralbereich ZB über einen Abführbereich AB wieder abgeführt. Vorzugsweise umfassen der Ein- führbereich EB, der Zentralbereich ZB und/oder der Abführbereich AB jeweils ein Gehäuse 25. Insbesondere für den Zentralbereich ZB ist das Gehäuse 25 von Vorteil, da so vermieden werden kann, dass Streulicht den Zentralbereich ZB ver- lassen bzw. in den Zentralbereich ZB gelangen kann. Vorzugsweise erfolgen der erste Vermessungsschritt, der zweite Vermessungsschritt und das Bestrahlen im Zentralbereich ZB. Weiterhin ist es vorgesehen, dass ein Nutzer 3 der Anlage über eine Anzeigevorrichtung 4 bzw. einen Display Informationen über den ersten Ver- messungsschritt, den zweiten Vermessungsschritt und/oder das Bestrahlen erhält. The individual metal-ceramic substrates 1 in the system are fed to a central area ZB via an insertion area EB and removed again from the central area ZB via a removal area AB. The lead-in area EB, the central area ZB and / or the lead-out area AB preferably each comprise a housing 25. The housing 25 is particularly advantageous for the central area ZB, since this can prevent stray light from leaving the central area ZB or can get into the central area ZB. The first measurement step, the second measurement step and the irradiation preferably take place in the central area ZB. Furthermore, it is provided that a user 3 of the system receives information about the first measurement step, the second measurement step and / or the irradiation via a display device 4 or a display.
In Figur 2 ist eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Bearbeitung von Metall-Keramik-Substraten 1 gezeigt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass hier zur Förderung des Metall-Keramik-Substrats 1 ein sich rotierender Träger 55, ins- besondere ein Rundtisch, verwendet wird. Neben einem Ent- und/oder Beladebe- reich 65 des Trägers 55 sind entlang des Umfangs des Trägers 55 nacheinander ein erster Bearbeitungsbereich 61 für den ersten Vermessungsschritt, ein zweiter Bearbeitungsbereich 62 zum Bestrahlen und ein dritter Bearbeitungsbereich 63 für den zweiten Verfahrensschritt angeordnet. Bei einer Rotation des Trägers 55 wer- den somit die Metall-Keramik-Substrate 1 nacheinander von dem Beladebereich 65 zum ersten Bearbeitungsbereich 61 , vom ersten Bearbeitungsbereich 62 zum zweiten Bearbeitungsbereich 63 und vom zweiten Bearbeitungsbereich 63 zum Bereich zum Entladen 65 transportiert. Dabei erfolgt der Transport entlang des Förderweges F mittels des rotierenden Trägers 55 nicht kontinuierlich, sondern sequentiell, d. h. der rotierende Träger 55 wird so weiter bewegt, dass mit jeder Drehung die nächste Station, d. h. der nächste Bearbeitungsbereich 61 , 62, 63, 65, erreicht wird, und dann eine Pause der Förderbewegung für das Durchführen des ersten Vermessungsschritts, des zweiten Vermessungsschritts und/oder des Bestrahlens vorgenommen wird. Ins- besondere ist es vorgesehen, dass der Träger 55 für die Beförderung zwischen den Stationen jeweils eine Drehung um 90° vollzieht und dann die Drehbewegung unterbrochen wird, damit zeitgleich der erste Vermessungsschritt, das Bestrahlen und/oder der zweite Vermessungsschritt durchgeführt werden kann und anschlie- ßend durch eine erneute 90°-Drehung die jeweiligen Metall-Keramik-Substrate 1 dem nächsten Bearbeitungsbereich 61 , 62 , 63 und 65 zugeführt werden. Weiter- hin ist es vorgesehen, dass mehrere Metall-Keramik-Substrate 1 , insbesondere nebeneinander angeordnete Metall-Keramik-Substrate 1 in jeweils einem der Be- arbeitungsbereiche 61 , 62, 63 und 65 bearbeitet werden. FIG. 2 shows a schematic representation of the method for processing metal-ceramic substrates 1. In particular, it is provided that a rotating carrier 55, in particular a rotary table, is used here to convey the metal-ceramic substrate 1. In addition to an unloading and / or loading area 65 of the carrier 55, a first processing region 61 for the first measurement step, a second processing region 62 for irradiation and a third processing region 63 for the second method step are arranged in succession along the circumference of the carrier 55. When the carrier 55 rotates, the metal-ceramic substrates 1 are thus successively transported from the loading area 65 to the first processing area 61, from the first processing area 62 to the second processing area 63 and from the second processing area 63 to the unloading area 65. The transport along the conveying path F by means of the rotating carrier 55 does not take place continuously, but sequentially, ie the rotating carrier 55 is moved further so that with each rotation the next station, ie the next processing area 61, 62, 63, 65, is reached is, and then a pause of the conveying movement for performing the first measurement step, the second measurement step and / or the irradiation is carried out. In particular, it is provided that the carrier 55 makes a rotation of 90 ° in each case for the transport between the stations and then the rotary movement is interrupted, so that the first measurement step, the irradiation and / or the second measurement step can be carried out and then carried out at the same time - ßend by a further 90 ° rotation, the respective metal-ceramic substrates 1 are fed to the next processing area 61, 62, 63 and 65. Furthermore, it is provided that a plurality of metal-ceramic substrates 1, in particular metal-ceramic substrates 1 arranged next to one another, are processed in each of the processing areas 61, 62, 63 and 65.
Sobald die Zielposition erreicht wird, wird die Bestrahlung, der erste Verfahrens- schritt, der zweite Verfahrensschritt, das Entladen und/oder Beladen durchgeführt. Vorzugsweise erfolgen der erste Verfahrensschritt, der zweite Verfahrensschritt, das Beladen, das Entladen und/oder das Bestrahlen zumindest teilweise zeit- gleich, d. h. während des Bestrahlen des Metall-Keramik-Substrats 1 oder mehre- rer Metall-Keramik-Substrate 1 im zweiten Bearbeitungsbereich 62 werden zeit- gleich im ersten Bearbeitungsbereich 61 und/oder im dritten Bearbeitungsbereich 63 das erste Vermessungsverfahren und /oder das zweite Vermessungsverfahren an weiteren Metall-Keramik-Substraten 1 durchgeführt. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Be- und/oder Entladebereich 65, der erste Bearbeitungsbe- reich 61 , der zweite Bearbeitungsbereich 62 und der dritte Bearbeitungsbereich 63 äquidistant entlang des Umfangs des Trägers 55 zueinander angeordnet sind. Bei- spielsweise liegen sich der ersten Bearbeitungsbereich 61 und der dritte Bearbei- tungsbereich 63 gegenüber. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Vermessungsschritt um eine BILDVERARBEITUNG-Erkennung, eine Fokuslagenmessung und/oder eine Be- stimmung der Schichtdickenmessung. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise die aktuelle Lage des zu bestrahlenden Metall-Keramik-Substrats 1 , insbesondere die Lage der Keramikschicht 11 bzw. der ersten Seite 31 der Keramikschicht 11 , un- mittelbar vor dem Bestrahlen feststellen, um diese Lage bzw. Orientierung beim anschließenden Bestrahlen in vorteilhafter weise zu berücksichtigen. Die Fokusla- genmessung dient dabei insbesondere dazu, die Ebene der Keramikschicht 11 zu identifizieren, wodurch beim anschließenden Bestrahlen der Lichtstrahl entspre- chend auf diese Ebene in gewünschter Weise gezielt fokussiert werden kann. As soon as the target position is reached, the irradiation, the first method step, the second method step, the unloading and / or loading is carried out. The first process step, the second process step, the loading, the unloading and / or the irradiation are preferably carried out at least partially at the same time, ie during the irradiation of the metal-ceramic substrate 1 or of several metal-ceramic substrates 1 in the second processing region 62, the first measurement method and / or the second measurement method are carried out simultaneously on further metal-ceramic substrates 1 in the first processing area 61 and / or in the third processing area 63. Furthermore, it is preferably provided that the loading and / or unloading area 65, the first processing area 61, the second processing area 62 and the third processing area 63 are arranged equidistantly along the circumference of the carrier 55. For example, the first processing area 61 and the third processing area 63 lie opposite one another. For example, the first measurement step is an IMAGE PROCESSING detection, a focus position measurement and / or a determination of the layer thickness measurement. As a result, the current position of the metal-ceramic substrate 1 to be irradiated, in particular the position of the ceramic layer 11 or the first side 31 of the ceramic layer 11, can advantageously be determined immediately prior to the irradiation, in order to determine this position or orientation subsequent irradiation to take into account in an advantageous manner. The focus position measurement is used in particular to identify the level of the ceramic layer 11, so that when the radiation is subsequently irradiated, the light beam can be focused in a desired manner in accordance with this level.
Insbesondere wird im ersten Vermessungsschritt mittels eines ersten Sensors 41 die Oberflächentopographie zeitlich vor dem Bestrahlen und mittels eines zweiten Sensors 42 die Oberflächentopographie zeitlich nach dem Bestrahlen ermittelt.In particular, in the first measurement step, the surface topography is determined before the irradiation by means of a first sensor 41 and the surface topography after the irradiation is determined by means of a second sensor 42.
Der erste Sensor 41 und/oder der zweite Sensor 42 können dabei typgleich oder identisch sein. Zur Bestimmung der Oberflächentopographie ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Sensor 41 und/oder der zweite Sensor 42 jeweils ei- nen Abstand A zwischen einem beobachteten Oberflächenbereich am Metall-Ke- ramik-Substrat 1 und dem ersten Sensor 41 bzw. zweiten Sensor 42 bestimmt. Durch einen Versatz entlang einer Scanrichtung SR und wiederholte Aufnahme der Abstände A oder eines breiten Aufnahmebereichs lässt sich die Oberflächen- topographie erfassen. Dabei kann der erste Sensor 41 und/oder der zweite Sensor 42 beispielsweise Abstände A entlang einer senkrecht zur Haupterstreckungs- ebene HSE verlaufenden Projektionsrichtung oder schräg zu dieser Projektions- richtung erfassen, wobei die schräg erfassten Abstände A vorzugsweise durch eine Korrektur an die entlang der Projektionsrichtung bestimmten Abstände A ent- sprechend angeglichen werden können. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Sensor 41 und/oder zweiten Sensor 42 um einen ConoPoint10-HD Sensor der Firma Optimet®. Dabei wird zur Strahlführung des zur Bestimmung der Ab- stände genutzten Lichts eine Linse 73, insbesondere mit einer Brennweite zwi- schen 30 und 70 mm, vorzugsweise von 40 mm, verwendet. Die Linse 73 ist dabei zwischen dem ersten Sensor 41 bzw. dem zweiten Sensor 42 und dem aufzuneh- menden Bereich angeordnet. The first sensor 41 and / or the second sensor 42 can be of the same type or identical. To determine the surface topography, it is preferably provided that the first sensor 41 and / or the second sensor 42 each have a distance A between an observed surface area on the metal-ceramic substrate 1 and the first sensor 41 or second sensor 42 certainly. The surface topography can be recorded by an offset along a scanning direction SR and repeated recording of the distances A or a wide recording area. The first sensor 41 and / or the second sensor 42 can, for example, detect distances A along a projection direction running perpendicular to the main extension plane HSE or obliquely to this projection direction, the obliquely detected distances A preferably by a correction to those along the projection direction certain distances A can be adjusted accordingly. For example, the first sensor 41 and / or second sensor 42 is a ConoPoint10-HD sensor from Optimet®. A lens 73, in particular with a focal length between 30 and 70 mm, preferably of 40 mm, is used to guide the light used to determine the distances. The lens 73 is there arranged between the first sensor 41 and the second sensor 42 and the area to be recorded.
Die Fokuslagenmessung und Schichtdickenmessung als erstes Vermessungsver- fahren sind beispielhaft in der Figur 3 dargestellt. Hier wird mittels eines ersten Sensors 41 der Abstand A der Keramikschicht 11 gegenüber einer Substratauf- nahme 60 festgestellt. In dem dargestellten Beispiel ist an der zweiten Seite 32 der Keramikschicht 11 eine durchgehende Metallschicht 12 vorgesehen, die die Lage der Keramikschicht 11 mitbeeinflusst. Insbesondere ist der erste Sensor 41 derart angeordnet, dass ein metallfreier Keramikschichtabschnitt 13, insbesondere am Rand des Metall-Keramik-Substrats 1 , zusammen mit der Substrataufnahme 60 erfasst wird. In einer ersten Messung lässt sich dann die Lage der ersten Seite 31 der Keramikschicht 11 zur Substrataufnahme 60 ermitteln, indem man die Sub- strataufnahme 60 als Referenz heranzieht und aus einem Abstand A zwischen dem ersten Sensor 41 und der Substrataufnahme 60 und einem Abstand A zwi- schen dem ersten Sensor 41 und der ersten Seite 31 der Keramikschicht 11 eine Differenz bildet, die einem primären Abstand A1 der ersten Seite 31 zur Substrat- aufnahme 60 entspricht. The focus position measurement and layer thickness measurement as the first measurement method are shown by way of example in FIG. 3. Here, the distance A of the ceramic layer 11 relative to a substrate holder 60 is determined by means of a first sensor 41. In the example shown, a continuous metal layer 12 is provided on the second side 32 of the ceramic layer 11, which also influences the position of the ceramic layer 11. In particular, the first sensor 41 is arranged such that a metal-free ceramic layer section 13, in particular at the edge of the metal-ceramic substrate 1, is detected together with the substrate holder 60. The position of the first side 31 of the ceramic layer 11 relative to the substrate holder 60 can then be determined in a first measurement by using the substrate holder 60 as a reference and from a distance A between the first sensor 41 and the substrate holder 60 and a distance A between - between the first sensor 41 and the first side 31 of the ceramic layer 11 forms a difference which corresponds to a primary distance A1 between the first side 31 and the substrate holder 60.
Durch die Bestimmung des Abstands A zwischen der Metallschicht 12 an der ers- ten Seite 31 der Keramikschicht 11 und dem ersten Sensor 41 ist es zudem mög- lich, in analoger Weise die Information über einen sekundären Abstand A2 zwi- schen der als Referenz bzw. Nulllage dienenden Substrataufnahme 60 und einer der Keramikschicht 11 abgewandten Seite der Metallschicht 12, die auf der ersten Seite 31 der Keramikschicht 11 angeordnet ist, zu erhalten. So ist es möglich, ne- ben der Information über die Lage der Keramikschicht 11 auch Informationen über eine Schichtdicke derjenigen Metallschicht 12 zu ermitteln, die an der ersten Seite 31 der Keramikschicht 11 angebunden ist sowie über eine gesamte Substratdicke des Metall-Keramik-Substrats 1. By determining the distance A between the metal layer 12 on the first side 31 of the ceramic layer 11 and the first sensor 41, it is also possible, in an analogous manner, to provide information about a secondary distance A2 between the reference or To obtain zero position serving substrate holder 60 and a side of the metal layer 12 facing away from the ceramic layer 11, which is arranged on the first side 31 of the ceramic layer 11. It is thus possible to determine, in addition to the information about the position of the ceramic layer 11, information about a layer thickness of the metal layer 12 which is bonded to the first side 31 of the ceramic layer 11 and about an entire substrate thickness of the metal-ceramic substrate 1 ,
Im zweiten sich an das Bestrahlen anschließenden Vermessungsschritt wird mit- tels einer Ritztiefenmessung eine Tiefe der durch das Bestrahlen entstandenen Struktur bzw. mittels Mittigkeitsbestimmung die Lage der Struktur zwischen zwei nach dem Brechen voneinander getrennten Metall-Keramik-Substratabschnitten 20 bestimmt. Insbesondere handelt es sich somit um eine Vermessung einer in- nerhalb des Isograbenbereichs bzw. Isolationsgrabenbereichs 40 durch das Be- strahlen erzeugten Struktur, die die Sollbruchstelle 5 bildet. Vorzugsweise wird der zweite Sensor 42 hierbei in einer parallel zur Haupterstreckungsebene HSE ver- laufenden Scanrichtung SR über das Metall-Keramik-Substrat 1 geführt und durch kontinuierliches Erfassen der Abstände A des zweiten Sensors 42 zu dem vom zweiten Sensor 42 erfassten Bildbereich oberhalb des Metall-Keramik-Substrats 1 die Oberflächentopographie, vorzugsweise von jedem der Metall-Keramik-Sub- stratabschnitte 20, erfasst. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Metall-Keramik-Substrate 1 vollständig mittels des zweiten Verfahrensschritts ver- messen werden oder die Metall-Keramik-Substratabschnitt 20 nur streifenförmig gescannt werden. Dazu wird von jedem Metall-Keramik-Substratabschnitt 20 der später vereinzelt bereitgestellt werden soll, zumindest ein Messpunkt aufgenom- men. In the second measurement step following the irradiation, a depth of the depth created by the irradiation is determined by means of a scratch depth measurement Structure or by means of determination of the central position determines the position of the structure between two metal-ceramic substrate sections 20 which are separated from one another after breaking. In particular, it is therefore a measurement of a structure generated within the iso-trench region or isolation trench region 40 by the irradiation, which structure forms the predetermined breaking point 5. In this case, the second sensor 42 is preferably guided over the metal-ceramic substrate 1 in a scanning direction SR running parallel to the main extension plane HSE and by continuously recording the distances A of the second sensor 42 from the image area detected by the second sensor 42 above the metal surface. Ceramic substrate 1 detects the surface topography, preferably of each of the metal-ceramic substrate sections 20. Furthermore, it is preferably provided that the metal-ceramic substrates 1 are measured completely by means of the second method step, or the metal-ceramic substrate section 20 is only scanned in strips. For this purpose, at least one measuring point is recorded from each metal-ceramic substrate section 20 which will later be provided individually.
In Figur 4 ist ein Beispiel für einen zweiten Vermessungsschritt dargestellt. Hier- bei ist es vorgesehen, dass die Oberflächentopographie zweier im Metall-Keramik- Substrat 1 nebeneinander angeordneten Metall-Keramik-Substratabschnitte 20 er- fasst wird, wobei insbesondere der Isograbenbereich bzw. Isolationsgrabenbe- reich 40 und in Scanrichtung SR einander gegenüberliegende Ätzflanken 57 im zweiten Vermessungsschritt erfasst werden, vorzugsweise vollständig erfasst wer- den. Dadurch kann dann anhand des Verlaufs der Ätzflanken 57 bzw. der Kera- mikschicht 11 im Isograbenbereich bzw. Isolationsgrabenbereich 40 auf eine Dis- tanz zwischen den einander gegenüberliegenden Metallschichten 12 der benach- barten Metall-Keramik-Substratabschnitte 20 geschlossen werden. Infolgedessen lässt sich durch diese Distanz eine Breite 43 des Isograbenbereichs bzw. Isolati- onsgrabenbereichs 40 erfassen. Zudem ist es möglich, neben einer Ritztiefe auch die Lage der durch das Bestrahlen erzeugten Struktur zu ermitteln. Letzteres kann dann herangezogen werden, um zu prüfen, ob die erzeugte Struktur in Scanrich- tung SR gesehen mittig zwischen den benachbarten Metall-Keramik-Substratab- schnitten 20 liegt. An example of a second measurement step is shown in FIG. It is provided that the surface topography of two metal-ceramic substrate sections 20 arranged side by side in the metal-ceramic substrate 1 is recorded, in particular the iso-trench region or isolation trench region 40 and etching edges 57 in the scanning direction SR that are opposite one another second measurement step are recorded, preferably completely recorded. As a result, the distance between the mutually opposite metal layers 12 of the adjacent metal-ceramic substrate sections 20 can then be inferred from the course of the etching flanks 57 or the ceramic layer 11 in the isograve region or isolation trench region 40. As a result, a width 43 of the isograve region or isolation trench region 40 can be determined by this distance. In addition to a scratch depth, it is also possible to determine the position of the structure produced by the irradiation. The latter can can then be used to check whether the structure produced, as seen in the scanning direction SR, lies centrally between the adjacent metal-ceramic substrate sections 20.
In Figur 5 ist ein genereller Aufbau zur Messung des Abstands A zwischen einem Sensor 41 , 42 und einer Oberfläche 74 dargestellt. Mit einem solchen Aufbau lässt sich beispielsweise der erste und/oder zweite Vermessungsschritt durchführen. Dabei wird der erste Sensor 41 und/oder zweite Sensor 42 über die zu untersu- chende Oberfläche 74 angeordnet. Im Bereich zwischen der Oberfläche 74 und dem ersten Sensor 41 bzw. zweiten Sensor 42 wird zur Stahlführung eines Strah- lengangs 76, insbesondere zur Fokussierung, zwischen der Oberfläche 74 und dem ersten Sensor 41 und/oder zweiten Sensor 42 eine Linse 73, insbesondere ein Mikroskop-Objektiv, angeordnet. Mittels jeweils eines dichrotischen Spiegels 72 wird ein Messlaserstrahl 75 in den Strahlengang 76 eingekoppelt bzw. Licht zu einer Kamera 71 , die vorzugsweise auch zur Beleuchtung der Oberfläche 74 die- nen kann, ausgekoppelt. FIG. 5 shows a general structure for measuring the distance A between a sensor 41, 42 and a surface 74. With such a construction, the first and / or second measurement step can be carried out, for example. The first sensor 41 and / or second sensor 42 is arranged over the surface 74 to be examined. In the area between the surface 74 and the first sensor 41 or second sensor 42, a lens 73, in particular a lens 73, is used to guide a beam 76, in particular for focusing, between the surface 74 and the first sensor 41 and / or second sensor 42 Microscope lens, arranged. A measuring laser beam 75 is coupled into the beam path 76 or a light is coupled out to a camera 71, which can preferably also serve to illuminate the surface 74, by means of a dichroic mirror 72 in each case.
Bezuqszeichenliste: LIST OF REFERENCES:
I Metall-Keramik-Substrat I metal-ceramic substrate
3 Nutzer  3 users
4 Anzeigevorrichtung  4 display device
5 Sollbruchstelle  5 predetermined breaking point
I I Keramikschicht  I I ceramic layer
12 Metallschicht  12 metal layer
13 metallfreier Keramikschichtabschnitt  13 metal-free ceramic layer section
20 Metall-Keramik-Substratabschnitt  20 metal-ceramic substrate section
25 Gehäuse  25 housing
31 erste Seite  31 first page
32 zweite Seite  32 second page
40 Isolationsgrabenbereich bzw. Isograbenbereich 41 erster Sensor 40 Isolation trench area or iso trench area 41 first sensor
42 zweiter Sensor  42 second sensor
43 Breite des Isograbenbereichs bzw. Isolationsgrabenbereichs 43 Width of the isograve area or isolation trench area
55 Träger 55 carriers
57 Ätzflanken  57 etching edges
60 Substrataufnahme  60 substrate pick-up
61 erste Bearbeitungsbereich  61 first machining area
62 zweiter Bearbeitungsbereich  62 second processing area
63 dritter Bearbeitungsbereich  63 third processing area
65 Ent- und. Beladebereich  65 Ent- and. loading area
71 Kamera  71 camera
72 Dichroitischer Spiegel  72 dichroic mirror
73 Linse  73 lens
74 Oberfläche  74 surface
75 Messlaserstrahl  75 measuring laser beam
76 Strahlengang  76 beam path
A Abstand  A distance
F Förderweg  F funding route
A1 primärer Abstand  A1 primary distance
A2 sekundärer Abstand  A2 secondary distance
SR Scanrichtung  SR scan direction
HSE Haupterstreckungsebene  HSE main extension level
EB Einführbereich  EB insertion area
ZB Zentralbereich Eg central area
AB Abführbereich AB laxation area

Claims

Ansprüche Expectations
Verfahren zum Bearbeiten eines Metall-Keramik-Substrats (1 ), umfassend: Bearbeiten des Metall-Keramik-Substrats (1 ) durch Bestrahlen des Metall- Keramik-Substrats (1 ) mit Laserlicht, insbesondere zur Bildung einer Soll bruchstelle (5); A method for processing a metal-ceramic substrate (1), comprising: processing the metal-ceramic substrate (1) by irradiating the metal-ceramic substrate (1) with laser light, in particular to form a predetermined breaking point (5);
wobei in einem dem Bestrahlen vorgelagerten ersten Vermessungsschritt und/oder in einem dem Bestrahlen nachgelagerten zweiten Vermessungs- schritt eine Oberflächentopographie des Metall-Keramik-Substrats (1 ) zumin- dest bereichsweise gemessen wird. wherein in a first measurement step upstream of the irradiation and / or in a second measurement step downstream of the irradiation, a surface topography of the metal-ceramic substrate (1) is measured at least in some areas.
Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei der erste Vermessungsschritt und/oder der zweite Vermessungsschritt mittels einer zerstörungsfreien, optischen Messmethode durchgeführt wird. A method according to claim 1, wherein the first measurement step and / or the second measurement step is carried out by means of a non-destructive, optical measurement method.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metall- Keramik-Substrat (1 ) für den Transfer zum ersten Verfahrensschritt, dem Be- strahlen und/oder dem zweiten Verfahrensschritt entlang eines Förderwegs (F) befördert wird, wobei das Metall-Keramik-Substrat (1 ) während des Beför- derns entlang des Förderwegs (F) auf einem rotierenden Träger (55), insbe- sondere einem Rundtisch, positioniert ist. Method according to one of the preceding claims, wherein the metal-ceramic substrate (1) for the transfer to the first method step, the irradiation and / or the second method step is conveyed along a conveying path (F), the metal-ceramic substrate (1) is positioned on a rotating carrier (55), in particular a rotary table, during conveying along the conveying path (F).
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Bestahlens des Metall-Keramik-Substrats (1 ) der erste Vermessungs- schritt und/oder der zweite Vermessungsschritt an einem oder mehreren wei- teren Metall-Keramik-Substraten (1 ) durchgeführt wird. Method according to one of the preceding claims, wherein during the irradiation of the metal-ceramic substrate (1) the first measurement step and / or the second measurement step is carried out on one or more further metal-ceramic substrates (1).
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Vermessungsschritt Method according to one of the preceding claims, wherein the first measurement step
- eine Bildverarbeitungs-Erkennung und/oder  - Image processing detection and / or
- eine Fokuslagenmessung und/oder  - a focus position measurement and / or
- eine Substratdickenbestimmung  - a substrate thickness determination
umfasst. includes.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfah- ren 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the method
- eine Ritztiefenmessung und/oder  - a scratch depth measurement and / or
- eine Mittigkeitsbestimmung einer durch das Bestrahlen entstandenen Struktur umfasst.  - Includes a determination of the center of a structure created by the irradiation.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Be- strahlen eine Ultrakurzpulslaserquelle verwendet wird. 8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine ver- jüngende, insbesondere v-förmige oder keilförmige, Sollbruchstelle (5) er- zeugt wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein an ultrashort pulse laser source is used in the irradiation. 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein a tapering, in particular v-shaped or wedge-shaped, predetermined breaking point (5) is generated.
9. Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend 9. Plant for performing the method according to one of the preceding claims, comprising
- ein Transportmittel zum Befördern des Metall-Keramik-Substrats (1 ) ent- lang des Förderwegs (F);  - a means of transport for conveying the metal-ceramic substrate (1) along the conveying path (F);
- eine Lichtquelle zum Bestahlen des Metall-Keramik-Substrats mittels La- serlichts und  - A light source for irradiating the metal-ceramic substrate using laser light and
- ein erster Sensor (41 ) zur Durchführung des ersten Vermessungsschritts und/oder ein zweiter Sensor (42) zur Durchführung des zweiten Vermes- sungsschritts, wobei der erste Sensor (41 ) entlang des Förderwegs (F) gese- hen vor der Lichtquelle und/oder der zweite Sensor (42) entlang des Förder- wegs gesehen hinter der Lichtquelle angeordnet ist.  - A first sensor (41) for performing the first measurement step and / or a second sensor (42) for performing the second measurement step, the first sensor (41) being seen along the conveying path (F) in front of the light source and / or the second sensor (42) is arranged behind the light source as seen along the conveying path.
10. Metall-Keramik-Substrat (1 ) hergestellt mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8. 10. Metal-ceramic substrate (1) produced by a method according to one of claims 1 to 8.
EP19746082.7A 2018-08-08 2019-07-26 Method for machining a metal-ceramic substrate, system for carrying out said method, and metal-ceramic substrate manufactured using said method Pending EP3833504A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018119313.0A DE102018119313B4 (en) 2018-08-08 2018-08-08 Process for processing a metal-ceramic substrate and installation for carrying out the process
PCT/EP2019/070257 WO2020030450A1 (en) 2018-08-08 2019-07-26 Method for machining a metal-ceramic substrate, system for carrying out said method, and metal-ceramic substrate manufactured using said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3833504A1 true EP3833504A1 (en) 2021-06-16

Family

ID=67480223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19746082.7A Pending EP3833504A1 (en) 2018-08-08 2019-07-26 Method for machining a metal-ceramic substrate, system for carrying out said method, and metal-ceramic substrate manufactured using said method

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210379700A1 (en)
EP (1) EP3833504A1 (en)
JP (1) JP7073578B2 (en)
KR (1) KR102494448B1 (en)
CN (1) CN112584961B (en)
DE (1) DE102018119313B4 (en)
WO (1) WO2020030450A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022119688B3 (en) 2022-08-05 2024-02-08 Rogers Germany Gmbh Method for producing a metal-ceramic substrate and system for such a method

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0366220B1 (en) * 1988-10-27 1994-10-12 Precision Monolithics Inc. Positive retention chip carrier
DE3942299C2 (en) * 1989-12-21 1995-04-27 Bosch Gmbh Robert Method and apparatus for continuously measuring the size of through holes
JP2799080B2 (en) * 1991-03-18 1998-09-17 株式会社日立製作所 Laser processing method and apparatus, transmission type liquid crystal element, wiring pattern defect correcting method and apparatus
US6795274B1 (en) * 1999-09-07 2004-09-21 Asahi Glass Company, Ltd. Method for manufacturing a substantially circular substrate by utilizing scribing
JP4288988B2 (en) 2003-04-01 2009-07-01 株式会社ニコン Camera system and in-vehicle computer system
JP4854061B2 (en) * 2005-01-14 2012-01-11 日東電工株式会社 Manufacturing method of laser processed product and protective sheet for laser processing
US7705267B2 (en) * 2005-06-30 2010-04-27 Jon Heyl Semiconductor failure analysis tool
US7834293B2 (en) * 2006-05-02 2010-11-16 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for laser processing
JP4852098B2 (en) * 2006-06-30 2012-01-11 オー・エム・シー株式会社 Laser processing equipment
EP2112967A4 (en) * 2007-02-22 2012-03-28 Hana Silicon Inc Method for manufacturing silicon matter for plasma processing apparatus
CN105583526B (en) * 2008-03-21 2018-08-17 Imra美国公司 Material processing method based on laser and system
WO2009154295A1 (en) 2008-06-20 2009-12-23 日立金属株式会社 Collective ceramic substrate, manufacturing method for the substrate, ceramic substrate, and ceramic circuit substrate
US8004688B2 (en) * 2008-11-26 2011-08-23 Zygo Corporation Scan error correction in low coherence scanning interferometry
CN102905839B (en) * 2010-03-30 2016-03-09 Imra美国公司 Based on the materials processing apparatus and method of laser
CN102259234A (en) * 2010-05-26 2011-11-30 Ntn株式会社 Laser Patterning Device And Laser Patterning Method
US8263899B2 (en) * 2010-07-01 2012-09-11 Sunpower Corporation High throughput solar cell ablation system
DE102013104055B4 (en) * 2013-04-22 2023-08-31 Rogers Germany Gmbh Base substrate, metal-ceramic substrate produced from a base substrate and method for producing a base substrate
KR101490322B1 (en) * 2013-05-23 2015-02-04 이노6 주식회사 Laser Champering Apparatus for Substrate
JP6250329B2 (en) * 2013-08-19 2017-12-20 株式会社ディスコ Processing equipment
KR20150060086A (en) * 2013-11-25 2015-06-03 주식회사 테라세미콘 Cluster-batch type system for processing substrate
WO2016190440A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 Ｎｇｋエレクトロデバイス株式会社 Substrate for power modules, substrate assembly for power modules, and method for producing substrate for power modules
US9931714B2 (en) 2015-09-11 2018-04-03 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Methods and systems for removing interstitial material from superabrasive materials of cutting elements using energy beams
EP3184500B1 (en) * 2015-12-22 2024-02-07 Heraeus Electronics GmbH & Co. KG Method of manufacturing a metal-ceramic substrate with improved surface use
JP6858780B2 (en) * 2015-12-22 2021-04-14 ヘレウス ドイチュラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー Method for manufacturing metal-ceramic base material using pico laser
DE102016000051A1 (en) * 2016-01-05 2017-07-06 Siltectra Gmbh Method and apparatus for planar generation of modifications in solids
TW201733728A (en) * 2016-03-17 2017-10-01 伊雷克托科學工業股份有限公司 Location of image plane in a laser processing system
CN107543481A (en) * 2016-06-28 2018-01-05 五冶集团上海有限公司 A kind of concentricity detecting method of box beam partition board hole
DE102016008509A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Siltectra Gmbh Laser conditioning of solids with prior knowledge from previous processing steps
CN206153761U (en) * 2016-09-26 2017-05-10 华中科技大学 Multifocus laser separation laminated glass device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102494448B1 (en) 2023-01-31
KR20210024612A (en) 2021-03-05
WO2020030450A1 (en) 2020-02-13
JP2021533564A (en) 2021-12-02
DE102018119313A1 (en) 2020-02-13
DE102018119313B4 (en) 2023-03-30
CN112584961B (en) 2023-02-10
US20210379700A1 (en) 2021-12-09
JP7073578B2 (en) 2022-05-23
CN112584961A (en) 2021-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1166358B1 (en) Method for removing thin layers on a support material
DE102016224214A1 (en) Processing method for a wafer
DE102013211024A1 (en) Laser processing device
DE202014011497U1 (en) Laser processing device
DE102014215392A1 (en) Optical device wafer processing method
DE102005012144A1 (en) Chuck table for use in a laser beam processing machine
DE102016217758B3 (en) Method and device for process monitoring in a welded seam formed by means of collision welding
EP0536431A1 (en) Method for working a thin film device by laser
DE112007001065T5 (en) Method and device for laser processing
DE102013202546A1 (en) Laser processing method and laser processing apparatus
DE102012214908A1 (en) Hole forming method and laser processing apparatus
DE102013202094A1 (en) Laser processing apparatus suitable for forming laser processed openings
DE102017207693A1 (en) Processing device for a wafer
DE102013201123A1 (en) Laser processing device
DE102016219928A1 (en) Method and device for determining and controlling a focus position of a machining beam
DE102004059154A1 (en) Method of checking a laser processed deteriorated layer
WO2020030450A1 (en) Method for machining a metal-ceramic substrate, system for carrying out said method, and metal-ceramic substrate manufactured using said method
DE102014209555A1 (en) LASER PROCESSING DEVICE
DE102013112666A1 (en) Method for detaching semiconductor chip from foil, involves assigning process step to last frame assigned time/derived time period while showing that no edge region in image of chip is darker than predetermined brightness value
WO2012163351A1 (en) Selective removal of thin films by means of pulsed laser radiation in order to structure the thin films
WO2017055242A1 (en) Laser machining machine and method for lap welding dcb structures
DE102022200023A1 (en) LASER PROCESSING MACHINE
DE102013010200A1 (en) Method for finding the optimal focus position for laser ablation and cutting with minimal cutting width and good edge quality
DE102004047312A1 (en) Laser beam machine or device
DE102015203961A1 (en) Plate shape object processing method

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20201216

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20230704