AT414077B

AT414077B - Verfahren und einrichtung zur positionsveränderung von elektronischen bauteilen

Info

Publication number: AT414077B
Application number: AT12772001A
Authority: AT
Inventors: Hugo Dipl Ing Dr Pristauz
Original assignee: Datacon Semiconductor Equip
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2006-08-15
Also published as: WO2003017743A1; EP1417874A1; ATA12772001A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsveränderung von elektronischen Bauteilen, beispielsweise Chips, wobei an einer Aufnahmeposition die, beispielsweise auf einer Folie oder in matrixartigen Behältern oder in bzw. an einem Werkzeug bereitgestellten Bauteile durch ein Aufnahmewerkzeug gleichzeitig aufgenommen, gehalten, transportiert und an einer Ablageposi-5 tion, beispielsweise an einer Zwischenposition oder einer Verarbeitungsposition, gleichzeitig abgelegt werden oder in einer weiteren Aufnahmeposition für eine weitere Positionsveränderung bereitgehalten werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. io Es ist bekannt, daß bei einer Bestückung mit elektronischen Bauteilen, wie beispielsweise Chips, diese mit einem Aufnahmewerkzeug an einer Bauteilaufnahmeposition einzeln aufgenommen, mittels einer Positioniereinrichtung zur Bondstelle und dort in Kontakt mit dem Substrat gebracht werden. Die Bereitstellung der Bauteile an der Aufnahmeposition kann beispielsweise in eigens dafür vorgesehenen Behältern, in sogenannten Wafflepacks oder ähnlichem, 15 erfolgen, wobei die Bauteile regelmäßig angeordnet sind. Es ist aber auch bekannt, dass die Bauteile auflaminiert auf eine Trägerfolie vorgesehen sind.

Weiters ist aus der US 5 040 291 A eine Bestückungseinrichtung für SMD-Bauteile bekannt. Dabei werden mehrere SMD-Bauteile gleichzeitig aufgenommen und zu einem Prüfplatz 20 (SCOT-Station) transportiert. In dieser „SCOT“-Station wird eine Ausrichtung der SMD-Bauteile und gegebenenfalls ein Test durchgeführt.

Aus der JP 03-211117 A ist eine Einrichtung bekannt, die zwei Bauteile gleichzeitig aufnimmt und auch ablegt. Diese Einrichtung eignet sich für Sortiermaschinen. 25

Weiters ist aus der US 5 491 888 A ein weiterer SMD-Bestücker bekannt. Bei dieser Einrichtung kann über zwei normal zueinander stehenden Spindeln der Kopf in der x-y-Ebene bewegt werden. 30 Ein weiterer SMD-Bestücker ist aus der US 5 911 456 A bekannt. Bei dieser Einrichtung ist der Kopf mit den Saugnadeln fix.

Aus der JP 11-135989 A ist ein SMD-Bestücker für eine Mehrfachaufnahme bekannt. 35 Zur Erhöhung der Bestückungsleistung sind beispielsweise aus der US 4 875 285 A Methoden bekannt, nach denen die Bauteilaufnahme mit Hilfe eines speziellen Bestückungskopfes, einem sogenannten Revolverkopf, erfolgt, der an der Bauteilaufnahmeposition mehrere Bauteile nacheinander, also sequentiell, aufnehmen kann. Anschließend wird mit allen aufgenommenen Bauteilen gleichzeitig der zeitraubende Verfahrweg zur Verarbeitungsposition, insbesondere zur 40 Bondposition, durchgeführt. An dieser Position erfolgt die Ablage der Bauteile wieder einzeln bzw. sequentiell. Dadurch wird der Verfahrweg von Bauteilaufnahmeposition zur Verarbeitungs-bzw. Bondposition für mehrere Chips nur einmal durchlaufen. Nachteilig an dieser Methode ist allerdings, daß sowohl der Bauteilaufnahmeprozess, als auch die Bauteilablage sequentiell und daher langsam ist. Zudem ist ein derartiger Revolverkopf so ausgeführt, daß bei Rotation des 45 Revolvers die Aufnahmewerkzeuge immer an der gleichen x-y-Position zur Bauteilaufnahme bereit sind. Zur Aufnahme von Bauteilen, die in der x-y-Ebene verteilt sind, ist für jedes Bauteil ein Verfahren der Positioniereinrichtung notwendig. Gleiches gilt sinngemäß auch bei der Bauteilablage. Dieser Verfahrweg führt daher zusätzlich zu erheblichen Zeitverlusten. so Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs zitierten Art zu schaffen, das einerseits die obigen Nachteile vermeidet und das anderseits eine rationellere Fertigung, bei mindestens gleichwertigem Qualitätsstandard, erlaubt.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. 55 3

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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Aufnahmeposition und der Ablageposition die relative Anordnung der Bauteile zueinander verändert wird, wobei die relative Anordnung der Bauteile bei der Aufnahme durch eine Veränderung der relativen Position im Aufnahmewerkzeug gegebenenfalls während des Transportes, verändert wird 5 bzw. dass im Fall einer Zwischenpositionierung der Bauteile, diese Zwischenposition sowohl Ablage- als auch Aufnahmeposition ist und die an der Aufnahmeposition aufgenommenen Bauteile an der Zwischenposition abgelegt oder bereitgehalten werden und mit veränderter relativer Position zueinander gemeinsam, in Gruppen oder einzeln wieder aufgenommen werden, wobei die relative Anordnung der Bauteile bei der Aufnahme durch eine Veränderung der io relativen Position in der Zwischenposition verändert wird. Mit dieser Erfindung ist es erstmals möglich, eine Parallelisierung der Bauteilzuführung, beispielsweise zu einem Diebonder, zu erreichen. Damit ist eine schnelle und rationelle und dadurch wirtschaftlichere Fertigung möglich. 15 Die Bauteilzuführung kann gemäß der Erfindung in einem Schritt erfolgen, jedoch ist auch eine Zuführung unter Zwischenschaltung mindestens einer Zwischenposition möglich. Dabei kann mit ein und demselben Werkzeug die Zuführung zur Verarbeitungsposition erfolgen oder es erfolgt in der Zwischenposition ein Umstieg auf ein anderes Aufnahmewerkzeug. 20 Durch die Veränderung der relativen Anordnung der Bauteile zueinander zwischen der Aufnahmeposition und der Ablageposition kann vorteilhafterweise die Bauteil- bzw. Chipablage an der Verarbeitungs- bzw. Bondposition in einem Teilungsmaß erfolgen, das unabhängig von der Rastereinteilung der Bauteile bzw. Chips an der Bauteilaufnahmeposition ist. Das angesprochene Teilungsmaß ist der relative Abstand der einzelnen Chips zueinander. Natürlich beinhal-25 tet der Begriff der Veränderung der relativen Anordnung der Bauteile zueinander auch ein Verdrehen der Bauteile. Damit kann flexibel auf fertigungsbedingt vorgegebene Raster eingegangen werden.

Es können die an der Aufnahmeposition aufgenommenen Bauteile an einer Zwischenposition 30 gleichzeitig abgelegt oder bereitgehalten und mit veränderter relativer Position zueinander gemeinsam, in Gruppen oder einzeln wieder aufgenommen werden. Die Veränderung der relativen Position der Bauteile zueinander kann in der Zwischenposition erfolgen. Bei beispielsweise einer Bereithaltung der Bauteile in der Zwischenposition mit einem Aufnahmewerkzeug kann die Überführung eines Rasters an der Bauteilaufnahme in ein anderes Raster an der 35 Bauteilablage durch einen Wechsel der Bauteile zu einem anderen Aufnahmewerkzeug erfolgen. Jedes Aufnahmewerkzeug hat einen eigenen, insbesondere fix vorgegebenen, Raster, wobei durch entsprechende gruppenmäßige Aufnahme der Bauteile der Raster geändert wird. Der Vorteil dieser Vorgangsweise liegt im Umstand, dass die Chipaufnahme von einer Zwischenposition wesentlich rascher erfolgen kann, als beispielsweise die Chipaufnahme von einer 40 Trägerfolie. Damit ergibt sich ein erheblicher Zeitgewinn bei der parallelen Chipabnahme von der Folie mit nachfolgender sequentieller Übergabe im Vergleich zur sequentiellen Abnahme von der Folie.

Es können aber auch die an der Aufnahmeposition gemeinsam, in Gruppen oder einzeln aufge-45 nommenen Bauteile an der Ablageposition gemeinsam oder in Gruppen abgelegt oder bereitgehalten werden. Es ist also auch durchaus möglich, dass eine Rasterüberführung dadurch erreicht wird, in dem Gruppen von Bauteilen sequentiell an der Verarbeitungsposition abgelegt werden. Es könnte also in einem Ablegevorgang zur Bondposition nur jedes zweite am Aufnahmewerkzeug vorgesehene Bauteil gleichzeitig abgelegt werden. Im zweiten Schritt werden so die restlichen Bauteile gleichzeitig positioniert.

Natürlich kann auch bei der Aufnahme der Bauteile auf die Rasterauslegung entsprechend Rücksicht genommen werden, in dem beispielsweise nicht benachbarte, auf der Folie angeordnete, Bauteile gemäß der Rasterauslegung an der Verarbeitungsposition aufgenommen werden. 55 4

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Es kann aber auch die relative Anordnung der Bauteile bei der Aufnahme durch eine Veränderung der relativen Position im Aufnahmewerkzeug, gegebenenfalls während des Transportes, verändert werden. Diese vorteilhafte Ausgestaltung nützt den Transportweg bzw. die Transportzeit für die Veränderung der relativen Position der Bauteile zueinander. Eine weitere Erhöhung 5 der Taktzahl kann damit erreicht werden.

Die relative Anordnung der Bauteile kann auch bei der Aufnahme durch eine Veränderung der relativen Position in der Zwischenposition verändert werden. Dies kann beispielsweise über an der Zwischenposition vorgesehene bewegbare Ablageflächen für die einzelnen Bauteile, soge-io nannte Mikroaktoren, durchgeführt werden.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung werden die Bauteile und/oder die relative Anordnung der Bauteile zueinander am Aufnahmewerkzeug und/oder in der Zwischenposition, insbesondere optisch, vermessen. Befinden sich mehrere Bauteile auf einem Aufnahmewerk-15 zeug, so können alle gleichzeitig mit einer Kamera vermessen werden. Dabei können die Bauteile von oben mit der Substratkamera auf einmal, oder durch Verfahren der Kamera vermessen werden. Es ist aber auch durchaus denkbar, daß mit Hilfe eines besonderen Aufnahmewerkzeuges, einem sogenannten durchsichtigen Fliptool, die Bauteile auch mit der Rückseitenkamera von unten inspiziert werden können. Durch die Bildverarbeitungs-Software kann die Lage 20 und/oder der Winkel der Bauteile zueinander und/oder der Bauteile zu einem anderen Koordinatensystem ermittelt werden. Eine Veränderung der relativen Position der Bauteile zueinander kann damit automatisiert werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die Bauteile bei einer Bereitstellung auf einer 25 Folie beim Abheben mit dem Aufnahmewerkzeug von der Rückseite her mit Nadeln gleichzeitig ausgestochen bzw. angehoben. Dadurch kann eine einwandfreie Ablösung der durch die Aufnahmewerkzeuge gehaltenen Chips von der Trägerfolie erreicht werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird jedes Bauteil mit einer eigenen Anordnung 30 aus Nadel und einer im Aufnahmewerkzeug vorgesehenen Saugnadel oder Greifer abgenommen. Dadurch ist eine Parallelisierung auch beim Aufnahmeprozeß durch individuelle, parallele Unterstützung gegeben.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird jedes Aufnahmewerkzeug bzw. jede Saugna-35 del bzw. jeder Greifer der individuellen Höhe des Bauteils angepaßt. Damit kann sichergestellt werden, daß fertigungsbedingte Höhentoleranzen, wie beispielsweise von Aufnahmewerkzeugen oder Chips, ausgeglichen werden und eine einwandfreie Aufnahme und Ablage der gesamten Anordnung von Bauteilen erfolgt. 40 Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Aufnahmewerkzeug vorgesehen ist, das aus mindestens zwei Saug-45 nadeln oder Greifern besteht. Mit dieser erfindungsgemäßen Einrichtung ist es erstmals möglich, an mindestens einer Aufnahmeposition mindestens zwei Bauteile gleichzeitig aufzunehmen und/oder an mindestens einer Ablageposition gleichzeitig abzulegen. Es ist also erstmals möglich, eine Parallelisierung der Bauteilzuführung, beispielsweise zu einem Diebonder, zu erreichen. Mit dieser wirtschaftlich herzustellenden Einrichtung ist eine schnelle und rationelle Ferti-50 gung möglich.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ist die Lage und/oder der Winkel von den in einem Aufnahmewerkzeug vorgesehenen Saugnadeln oder Greifern zueinander veränderbar. Dadurch kann die relative Anordnung der Bauteile zueinander zwischen der Aufnahmeposition 55 und der Ablageposition verändert werden. Dies kann beispielsweise mit einer regenschirmarti- 5

AT 414 077 B gen Mechanik erreicht werden. Dazu werden die Saugnadeln bzw. die Greifer über bewegliche Verbindungen mit einem zentralen Führungsgestänge verbunden. Bei einem Öffnen dieser Mechanik, gegebenenfalls während des Verfahrweges, ändert sich der Radialabstand und somit die bei der Aufnahme vorgegebene Rasterteilung der Bauteile.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine Saugnadel bzw. ein Greifer im Aufnahmewerkzeug bewegbar und/oder drehbar gelagert. Die einzelnen Saugnadeln bzw. Greifer können natürlich auch durch Verschieben in einer Ebene ihren Abstand zueinander ändern. Ebenso kann ein Verdrehen der Saugnadeln bzw. der Greifer möglich sein.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ist das Aufnahmewerkzeug in einer Positioniereinrichtung angeordnet. Positioniereinrichtungen an sich sind bekannt, so daß sich ein näheres Eingehen auf sie erübrigt. Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung mit einem Aufnahmewerkzeug gemäß dieser Erfindung bringt vorteilhafterweise keinen großen Entwicklungsaufwand mit sich. Ein derartiges Werkzeug kann rasch adaptiert und eingesetzt werden.

Nach einem anderen besonderen Merkmal der Erfindung ist das Aufnahmewerkzeug in einem um 180° schwenkbaren Arm angeordnet. Werkzeuge die in einem um 180® schwenkbaren Arm angeordnet sind, werden auch Fliptool genannt. Die gleichzeitige Abnahme mehrerer Bauteile kann also auch mit einem Fliptool realisiert werden. Dieses Fliptool kann auch in mindestens eine Dimension skalierbar sein. Vom Fliptool aus können die Bauteile weiterverarbeitet werden, also mit einem festen oder ebenfalls skalierbaren Aufnahmewerkzeug einzeln oder gleichzeitig vom Flipper abgenommen und mit oder ohne Zwischenschritte zur Verarbeitungs- bzw. Bondposition gebracht werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung legt das Aufnahmewerkzeug die Bauteile an einer Zwischenposition ab, wobei die Lage und/oder die Winkel zueinander veränderbar ist bzw. sind. Die Bauteile können in der Zwischenposition auf eine Zwischenablage gelegt werden, die die Bauteile ausrichten kann. Es können z.B. sogenannte Mikroaktoren, also bewegbare Ablageflächen, die Bauteile in Lage und Winkel zueinander und/oder im Gesamten zu einem anderen Koordinaten ausrichten.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist jede Saugnadel bzw. jeder Greifer bzw. jede Nadel auf die Höhe des aufzunehmenden Bauteiles einstellbar. Um beispielsweise kleinere Unebenheiten des Wafers, hervorgerufen durch eine ungleiche Höhe der einzelnen Bauteile, auszugleichen, können die Ausstechnadeln auf Federn gelagert werden und/oder die Abnahmewerkzeuge gefedert werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Aufnahmewerkzeug und/oder der Folienbereich, auf dem die abzunehmenden Bauteile angeordnet sind, beheizbar. Dadurch kann für spezielle Folientypen die Adhäsion der Bauteile an der Folie lokal verringert und damit die Qualität der Bauteilabnahme gesteigert werden.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Aufnahmewerkzeug einer Einrichtung zur Positionsveränderung von elektronischen Bauteilen an einer Aufnahmeposition und dem Transport,

Fig. 2 das Aufnahmewerkzeug während des Transportes,

Fig. 3 ein Aufnahmewerkzeug in der Aufnahmeposition,

Fig. 4 das Aufnahmewerkzeug in einer Zwischenposition,

Fig. 5 ein Aufnahmewerkzeug in der Aufnahmeposition einer Zwischenposition,

Fig. 6 eine Variante eines Aufnahmewerkzeug in der Aufnahmeposition, 6

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Fig. 7 eine Übergabe der Bauteile von einem Aufnahmewerkzeug an ein weiteres Aufnahmewerkzeug und

Fig. 8 und 9 ein Vermessen der Bauteile. 5 Einführend sei festgehalten, daß in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen sind, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmit-io telbar beschriebenen so wie dargestellten Figuren bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Gemäß der Fig. 1 ist ein Aufnahmewerkzeug 1 einer Einrichtung zur Positionsveränderung von elektronischen Bauteilen 2 an einer Aufnahmeposition dargestellt. Derartige Positionsverände-15 rungen von elektronischen Bauteilen 2 sind beispielsweise bei einer Bestückung von Leiterplatten, insbesondere von Keramiksubstraten, notwendig. Vor allem zum Vorgang des Verklebens, dem sogenannten Bonden, werden diese, vorzugsweise auf einer Folie 3 angeordneten, Bauteile 2 mit einem Aufnahmewerkzeug 1 an einer Aufnahmeposition aufgenommen, gehalten und zu einer Verarbeitungsposition transportiert. 20

Um eine rationelle und insbesondere wirtschaftliche Fertigung zu erreichen, weist das Aufnahmewerkzeug 1 mindestens zwei Saugnadeln oder Greifer 4 auf. Mit diesen Saugnadeln bzw. Greifern 4 werden an mindestens der Aufnahmeposition mindestens zwei Bauteile 2 aufgenommen oder an der Ablageposition mindestens zwei Bauteile 2 gleichzeitig abgelegt. Die 25 Ablage bzw. die Aufnahme der Bauteile 2 könnte sinngemäß in diesem Fall sequentiell erfolgen. Natürlich können auch mehrere Bauteile 2, beispielsweise in Gruppen, gleichzeitig aufgenommen und gleichzeitig abgelegt werden.

In der Aufnahmeposition ist, bei einer Abnahme der Bauteile 2 von einer Folie 3, auf der der 30 Bauteilseite abgewandten Seite eine Vorrichtung 5 mit Nadeln 6 vorgesehen, wobei die Nadeln 6 das Abheben des Bauteiles 2 von der Folie 3 unterstützen. Die Nadeln 6 können durch die Folie 3 durchstechen und heben synchron zum Aufnahmeprozeß den Bauteil 2 in Richtung Saugnadel bzw. Greifer 4 an. 35 Da die zu verarbeitenden Bauteile 2 unter anderem verschiedene Höhenabmessungen aufweisen, sind die Nadeln 6, aber natürlich gegebenenfalls auch die Saugnadeln bzw. Greifer 4 über beispielsweise Federn 7 höhenregulierbar. Dabei kann für jeden Bauteil 2, der aufgenommen wird, eine eigene Anordnung aus Nadel 6 und einer im Aufnahmewerkzeug 1 vorgesehenen Saugnadel bzw. Greifer 4 vorgesehen werden. 40

Die Qualität der Bauteilabnahme kann auch dadurch erhöht werden, in dem das Aufnahmewerkzeug 1 und/oder der Folienbereich auf dem die abzunehmenden Bauteile 2 angeordnet sind, beheizt wird. Durch die Erwärmung kann für spezielle Folientypen die Adhäsion der Bauteile 2 an der Folie 3 lokal verringert werden. 45

Die an der Aufnahmeposition mit dem Aufnahmewerkzeug 1 aufgenommenen Bauteile 2 werden anschließend zur Verarbeitungsposition transportiert. Dieser Transport ist mit dem Pfeil 8 angedeutet. 50 Da die bevorratenden Bauteile 2, die auf der Folie 3 oder gegebenenfalls in einem matrixartigen Behältnis vorgesehen sind, dicht aneinander liegen und in der Verarbeitungsposition am Substrat weit voneinander entfernt aufgebracht werden, wird die relative Anordnung der Bauteile 2 zwischen der Aufnahmeposition und der Ablageposition verändert. 55 Für diese Veränderung der relativen Position im Aufnahmewerkzeug 1, die vorzugsweise 7

AT 414 077 B gemäß der Fig. 2 während des Transportes erfolgt, ist mindestens eine Saugnadel bzw. Greifer 4 im Aufnahmewerkzeug 1 bewegbar und/oder drehbar gelagert. Die linerare Bewegbarkeit der Saugnadel bzw. des Greifers 4 ist über einen angedeutete Führungsschlitz 9 erreichbar. Die Drehbarkeit der Saugnadeln bzw. der Greifer 4 ist durch den Pfeil 10 angedeutet. An der Abla-5 geposition werden die Bauteile 2 mit einem größeren Abstand zueinander abgelegt. Diese Abstandsveränderung der Bauteile 2 zueinander wird Skalierung genannt. Der Weg der bei der Veränderung zurück gelegt wird, ist der Skalierweg.

Das Aufnahmewerkzeug 1 kann in einer Positioniereinrichtung, die auf dem Gebiet des Chip-io Handling zum Stand der Technik zählt, angeordnet sein. Die Positioniereinrichtung an sich kann mindestens drei Bewegungsfreiheiten, in x-, y- und z-Richtung, aufweisen. Damit kann normalerweise das Chip von der Aufnahmeposition, also beispielsweise von seiner Lagerung auf einer Folie, zur Verarbeitungsposition, vorzugsweise zur Bondstelle, gebracht werden. Es ist aber durchaus denkbar, daß die Positioniereinrichtung vier Bewegungsfreiheiten, nämlich die oben 15 aufgezeigten drei Richtungen und außerdem Drehen, aufweist. Es ist aber durchaus denkbar, daß die Positioniereinrichtung nur drei Bewegungsfreiheiten, nämlich in y-, z-Richtung und Drehen, aufweist. Die Korrekturbewegung in x-Richtung führt das Substrat.

Gemäß der Fig. 3 nimmt das Aufnahmewerkzeug 1 an der Aufnahmeposition mit den Saugna-20 dein bzw. Greifern 4 mindestens zwei Bauteile 2 gleichzeitig auf. Der Aufnahmeprozeß wird durch die Vorrichtung 5 mit den Nadeln 6 unterstützt. Da bei diesem Aufnahmewerkzeug 1 die Saugnadeln bzw. Greifer 4 fix angeordnet sind, ist eine Veränderung der relativen Anordnung der Bauteile 2 zueinander während des Transportes nicht möglich. 25 In dieser Ausführungsvariante legt das Aufnahmewerkzeug 1 die Bauteile 2 an einer Zwischenposition gemäß Fig. 4 ab. Die Zwischenposition besteht aus bewegbaren Auflageflächen 11, sogenannten Mikroaktoren. Nach der Ablage der Bauteile 2 auf diesen Auflageflächen 11, fährt das Aufnahmewerkzeug 1 wieder in seine Ausgangsposition, an die Aufnahmeposition zurück. 30 Zur Veränderung der relativen Anordnung der Bauteile 2 zueinander, werden diese bewegbaren Auflageflächen 11 in der x-y-Ebene auseinder bewegt, entsprechend dem gewünschten bzw. vorgegebenen Verarbeitungsraster an der Verarbeitungsposition.

Ein weiteres Aufnahmewerkzeug 12, dessen Saugnadeln bzw. Greifer 4 auf den Verarbeitungs-35 raster fix eingestellt sind, nimmt gemäß der Fig. 5 die Bauteile 2 auf und transportiert sie an die Verarbeitungsposition.

Natürlich liegt es auch im Bereich der Erfindung, wenn die in der Aufnahmeposition gleichzeitig aufgenommenen und/oder in der Zwischenposition gleichzeitig abgelegten Bauteile 2, in der 40 Zwischenposition von einem Aufnahmewerkzeug 12 mit veränderter relativer Anordnung zueinander nacheinander oder in Gruppen wieder aufgenommen werden.

Gemäß der Fig. 6 ist ein Aufnahmewerkzeug 13 vorgesehen, das in einem um 180° schwenkbaren Arm 14 gelagert ist. Ein derartiges Werkzeug wird Fliptool genannt. Die in diesem Auf-45 nahmewerkzeug 13 angeordneten Saugnadeln bzw. Greifer 4 sind bewegbar gelagert und nehmen in der Aufnahmeposition die Bauteile 2 auf. Während des Schwenken des Armes 14 um 180° wird die relative Anordnung der Bauteile 2 durch beispielsweise eine auseinander Bewegung der Saugnadeln bzw. Greifer 4 verändert. so Das Aufnahmewerkzeug 13 hält die Bauteile 2 gemäß der Fig. 7 in einer Zwischenposition in einem zur Aufnahme geänderten Raster bereit. Ein weiteres Aufnahmewerkzeug 15 nimmt die Bauteile 2 direkt vom Aufnahmewerkzeug 13 auf. Dieses Aufnahmewerkzeug 15 weist verdrehbare Saugnadeln bzw. Greifer 4 auf, so daß beim Transport zur Verarbeitungsposition die Winkel der Bauteile 2 zueinander durch eine Verdrehung verändert werden. 55

Claims

8 AT 414 077 B Es liegt natürlich im Sinne der Erfindung, daß die vom Aufnahmewerkzeug 15 gleichzeitig aufgenommenen Bauteile 2 an der Verarbeitungsposition in Gruppen oder auch einzeln abgelegt werden. Ebenso kann sinngemäß eine sequentielle Aufnahme mit entsprechend kurzen Verfahrwegen und eine gleichzeitige Ablage erfolgen. 5 Eine weitere - nicht dargestellte - Möglichkeit zur Veränderung der relativen Position der Bauteile 2 zueinander wäre, das Aufnahmewerkzeug 1, das in einer Positioniereinrichtung angeordnet ist, oder auch das Aufnahmewerkzeug 13, das am schwenkbaren Arm 14 befestigt ist, mit einer regenschirmartigen Mechanik zu versehen, an der die Saugnadeln bzw. Greifer 4 angeordnet io sind. Diese regenschirmartige Mechanik könnte aus beweglichen Verbindungen zu den Saugnadeln 4 bestehen, die mit einem Ring verbunden sind. Dieser Ring könnte an einem zentralen Führungsgestänge verschiebbar gelagert sein. Werden nun die Saugnadeln 4 an einem Ende im Bereich des Führungsgestänges zentral gelagert, der Ring bewegt, so könnte das freie Saugnadelende radial Abstands- oder Winkeländerungen durchführen. Mit diesen speziellen 15 Konstruktionen sind die Bauteile in jeder Dimension unabhängig voneinander skalierbar. Im Bereich der Erfindung liegt es aber auch zwei Aufnahmewerkzeuge 13 in Form von Fliptools vorzusehen. Dabei kann mindestens ein derartiges Aufnahmewerkzeug 13 eine regenschirmartige Mechanik aufweisen. In einem derartigen Fall werden in der Zwischenposition die Bauteile 20 von einem Aufnahmewerkzeug 13 bereitgestellt und von einem zweiten Aufnahmewerkzeug 13 direkt übernommen. Eine Veränderung der relativen Anordnung der Bauteile 2 zueinander kann im ersten Aufnahmewerkzeug 13 oder im zweiten Aufnahmewerkzeug 13 erfolgen. Es kann aber auch in beiden Aufnahmewerkzeugen 13 die relative Anordnung der Bauteile 2 zueinander verändert werden. 25 Natürlich könnte auch mit einer speziellen Konstruktion von Aufnahmeposition und/oder Verarbeitungsposition nur ein Aufnahmewerkzeug 13 in Form eines Fliptools Verwendung finden. Gemäß der Fig. 8 wird ein Vermessen der Bauteile 2 mit einer Kamera 16 durchgeführt. Befin-30 den sich mehrere Bauteile 2 auf einem Aufnahmewerkzeug 1, so können alle gleichzeitig mit der Kamera 16 vermessen werden. Durch eine Bildverarbeitungs-Software kann die Lage und/oder der Winkel der Bauteile 2 zueinander ermittelt werden. Durch Vorgabe des Verarbeitungsrasters an die Software kann mit einer entsprechenden Steuerung oder Regelung auch die relative Anordnung der Bauteile 2 automatisch im Aufnahmewerkzeug 1 verändert werden. 35 Es ist aber auch möglich, insbesondere bei Verwendung eines Aufnahmewerkzeuges 13 in Form eines Fliptools, die Bauteile 2 mit der Substratkamera von oben zu vermessen. Gemäß der Fig. 9 können die Bauteile 2 auch in der Zwischenposition, wenn sie auf einer Zwi-40 schenablage 17 angeordnet sind, mit einer Kamera 16 vermessen werden. Bei einer durchsichtigen Zwischenablage 17 ist auch ein Vermessen von unten möglich. Analog den obigen Ausführungen kann die Veränderung der relativen Anordnung der Bauteile 2 zueinander auf Grund der Vermessung und einer entsprechenden Software automatisiert wer-45 den. Abschließend sei darauf hingewiesen, daß in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel einzelne Teile unproportional vergrößert bzw. schematisch dargestellt sind, um das Verständnis der erfindungsgemäßen Lösung zu verbessern. 50 Patentansprüche: 1. Verfahren zur Positionsveränderung von elektronischen Bauteilen, beispielsweise Chips, 55 wobei an einer Aufnahmeposition die, beispielsweise auf einer Folie oder in matrixartigen 9 AT 414 077 B Behältern oder in bzw. an einem Werkzeug bereitgestellten Bauteile durch ein Aufnahmewerkzeug gleichzeitig aufgenommen, gehalten, transportiert und an einer Ablageposition, beispielsweise an einer Zwischenposition oder einer Verarbeitungsposition, gleichzeitig abgelegt werden oder in einer weiteren Aufnahmeposition für eine weitere Positionsveränderung bereitgehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufnahmeposition und der Ablageposition die relative Anordnung der Bauteile (2) zueinander verändert wird, wobei die relative Anordnung der Bauteile (2) bei der Aufnahme durch eine Veränderung der relativen Position im Aufnahmewerkzeug (1, 12, 13, 15) gegebenenfalls während des Transportes, verändert wird bzw. dass im Fall einer Zwischenpositionierung der Bauteile (2) diese Zwischenposition sowohl Ablage- als auch Aufnahmeposition ist und die an der Aufnahmeposition aufgenommenen Bauteile (2) an der Zwischenposition abgelegt oder bereitgehalten werden und mit veränderter relativer Position zueinander gemeinsam, in Gruppen oder einzeln wieder aufgenommen werden, wobei die relative Anordnung der Bauteile (2) bei der Aufnahme durch eine Veränderung der relativen Position in der Zwischenposition verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (2) und/oder die relative Anordnung der Bauteile (2) zueinander am Aufnahmewerkzeug (1, 12, 13, 15) und/oder in der Zwischenposition, insbesondere optisch, vermessen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (2) bei einer Bereitstellung auf einer Folie (3) beim Abheben mit dem Aufnahmewerkzeug (1, 12, 13, 15) von der Rückseite her mit Nadeln (6) gleichzeitig ausgestochen bzw. angehoben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bauteil (2) mit einer eigenen Anordnung aus Nadel (6) und einer im Aufnahmewerkzeug (1, 12, 13, 15) vorgesehenen Saugnadel oder Greifer (4) abgenommen wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Aufnahmewerkzeug (1, 12, 13, 15) bzw. jede Saugnadel bzw. jeder Greifer (4) der individuellen Höhe des Bauteiles (2) angepaßt wird.
6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Aufnahmewerkzeug (1, 12, 13, 15) vorgesehen ist, das aus mindestens zwei Saugnadeln oder Greifern (4) besteht.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage und/oder der Winkel von den in einem Aufnahmewerkzeug (1, 12, 13,15) vorgesehenen Saugnadeln oder Greifern (4) zueinander veränderbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Saugnadel bzw. ein Greifer (4) im Aufnahmewerkzeug (1, 12, 13, 15) bewegbar und/oder drehbar gelagert ist.
9. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmewerkzeug (1,12,15) in einer Positioniereinrichtung angeordnet ist.
10. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmewerkzeug (13) in einem um 180° schwenkbaren Arm (14) angeordnet ist.
11. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmewerkzeug (1, 12, 13, 15) die Bauteile (2) an einer Zwischenposition ablegt, wobei die Lage und/oder die Winkel zueinander veränderbar ist bzw. sind.
12. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß 1 0 AT 414 077 B jede Saugnadel bzw. jeder Greifer (4) bzw. jede Nadel (6) auf die Höhe des aufzunehmenden Bauteiles (2) einstellbar ist.
13. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß 5 das Aufnahmewerkzeug (1, 12, 13, 15) und/oder der Folienbereich, auf dem die abzuneh menden Bauteile (2) angeordnet sind, beheizbar ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55