CN110191567A - 使用物理对准标记和虚拟对准标记进行对准 - Google Patents

Abstract

一种针对加工电气器件(100)进行对准的方法，其中该方法包括：在电气器件(100)上限定多个物理对准标记(102)，基于物理对准标记(102)确定多个虚拟对准标记(104)，并且使用物理对准标记(102)中的至少一部分和/或虚拟对准标记(104)中的至少一部分进行对准，来加工电气器件(100)。

Description

使用物理对准标记和虚拟对准标记进行对准

技术领域

本发明涉及一种针对加工电气器件进行对准的方法、一种计算机可读介质以及一种程序单元。

背景技术

在配备有一个或多个电子部件的部件承载件的产品功能不断增多和这种电子部件日益微型化以及待安装在部件承载件诸如印刷电路板上的电子部件的数量不断增加的情况下，采用具有若干电子部件的日益更强大的阵列状部件或封装件，该阵列状部件或封装件具有多个接触件或连接件，在这些接触件之间的间隔不断减小。移除运行期间由这种电子部件和部件承载件本身生成的热成为日益凸显的问题。同时，部件承载件应该是机械稳固的且电气可靠的，以便在即便恶劣的条件下也能够运行。

另外，部件承载件的组件的恰当对准在制造期间是一问题。例如，就制造期间使部件承载件的层结构图案化而言，恰当的对准精度在暴露干膜时是重要的。其它电气器件会出现类似的对准问题。

发明内容

本发明的目的在于使能够以高空间精度加工电气器件。

为了实现上述目的，提供了一种在加工电气器件期间进行对准的方法、一种计算机可读介质以及一种程序单元。

根据本发明的一种示例性实施方案，提供了一种针对加工电气器件(或加工电气器件期间)进行对准的方法，其中该方法包括：在电气器件上限定多个物理标记，基于物理对准标记确定多个虚拟对准标记(特别地通过应用数学算法，根据物理对准标记计算多个虚拟对准标记)，以及使用物理对准标记中的至少一部分(特别是多个物理对准标记)和/或虚拟对准标记中的至少一部分(特别是多个虚拟对准标记)来进行对准，以加工电气器件。

根据本发明的又一示例性实施方案，提供了一种程序单元(例如源代码形式或可执行代码形式的软件例程)，该程序单元在由加工器(诸如微加工器或CPU(中央加工器))执行时适于控制或实施具有上述特征的方法。

根据本发明的再一示例性实施方案，提供了一种计算机可读介质(例如CD、DVD、闪存盘、软盘或硬盘)，其中存储有计算机程序，该计算机程序在由加工器(诸如微加工器或CPU)执行时适于控制或实施具有上述特征的方法。

可以根据本发明的实施方案进行的数据加工可以通过计算机程序即通过软件实现，或者通过使用一个或多个专用电子优化电路即硬件中实现，或者以混合的形式即借助于软件部件和硬件部件实现。

在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地表示能够在其上和/或其中容纳一个或多个部件以用于提供机械支撑和/或电气连接的任何支撑结构。换言之，部件承载件可以被配置为用于部件的机械和/或电子承载件。特别地，部件承载件可以为印刷电路板、有机内插物和IC(集成电路)基板中的一种。部件承载件也可以是将上述类型的部件承载件中的不同部件承载件组合的混合板。

在本申请的上下文中，术语“物理对准标记”可以特别地表示电气器件的结构或物理特征，该结构或物理特征可以在电气器件(特别是部件承载件诸如印刷电路板的预成型件)的表面上或表面区域中被检测到、光学地检查到或视觉地看到。物理对准标记可以用作在特别是通过加工机器加工电气器件方面用于待实施的对准的基础，该加工机器可以使用物理对准标记进行空间定向。例如，这种物理对准标记可以是电气器件中的通孔或盲孔，可以光学地检查到该通孔或盲孔，以便确定电气器件诸如部件承载件的预成型件(例如板件(panel，面板))的位置和/或定向。例如，可以在矩形电气器件诸如载板的边缘区域中设置多个这种孔，作为对准标记。而且，电气器件的两个相反主表面都可以设置有物理对准标记(特别是在每个主表面的四个边缘中的四个对准标记)。

在本申请的上下文中，术语“虚拟对准标记”可以特别地表示电气器件的物理上实际不存在的特征，该特征无法在电气器件(特别是部件承载件诸如印刷电路板的预成型件)的表面上或表面区域中被检测到、光学底检查到或视觉地看到。与此相反，虚拟对准标记可以是电气器件上计算得出的位置，该位置由某一算法确定并且在加工电气器件时为了对准的目的与物理对准标记组合使用。

根据本发明的一种示例性实施方案，通过物理对准标记和多个虚拟对准标记的组合在加工期间完成对电气器件的对准，当将系那个物理对准标记应用某一算法时可以确定该多个虚拟对准标记，物理对准标记因此可以用作计算虚拟对准标记的起点。该过程具有显著的优点：虚拟对准标记可以虚拟地而非物理地位于电气器件的任何期望区域中，甚至位于不能用于形成物理对准标记的功能作用区域中，因为处于该位置的物理对准标记可能会使功能退化或者甚至可能会损坏电气器件。这显著增加了基于对准标记的对准自由度，至少一部分的对准标记位于电气器件的任何期望位置处(例如部件承载件诸如PCB所位于的载板的区域中)。另外，根据作为真实世界中的起始点的物理对准标记推导出虚拟对准标记允许在针对恰当地加工电气器件进行的对准功能方面在有意义的位置处确定多个虚拟对准标记。

所描述的对准架构具有显著优点。首先，物理对准标记和虚拟对准标记的组合可以允许以高度有利且非常均衡的方式遵照电气器件(特别是载板)的外部形状。另外，特别地，多个虚拟对准标记可以设置在电气器件内部(例如在载板的PCB区域中)的任何地方，而不会对利用率产生任何影响，因为虚拟对准标记实际上不作为电气器件上的结构特征存在。除此之外，所描述的对准架构可以用于使用矩形定标(例如就装配过程而言)进行阵列对准。所描述的概念甚至也可以以高效且精确的方式在用于控制加工(诸如激光加工、光学加工和机械加工)的现有软件中容易地实施。通过使用除了一个或多个物理对准标记之外的虚拟对准标记，可以仅通过一个单个步骤以快速且简单的方式完成对准(特别地，比使用一步骤且重复的概念快)。此外，所描述的物理和虚拟对准标记的阵列允许补偿电气器件的高度变形(特别是高度板变形或具有高翘曲的板或其它电气器件)。而且，可以实现优化的载板利用率，而不是插入真实的对准试样。该程序非常快，因为它可以只用一个步骤并通过检测较少数量的物理对准点来实施。考虑到所描述的多个虚拟对准标记，可以确保高精度的对准过程。可以为其它进程(诸如X射线、激光和光学进程)节省容量。因此，高精度可以与高载板利用率组合。与真实靶或物理对准标记相比，额外使用的虚拟对准标记不涉及电气器件(诸如用于作为电气器件的载板的示例的印刷电路板)的用于形成作用区域的任何表面损失。

在下文中，将解释方法、计算机可读介质和程序单元的进一步的示例性实施方案。

在一种优选实施方案中，使用形状函数来实施基于物理对准标记确定虚拟对准标记。特别地，物理对准标记可以沿特别是矩形电气器件的外部框架布置。形状函数可以用于在框架的内部找到或推导出虚拟对准标记。在这种情况下，形状函数可以是数学公式，其有助于在没有点的任何地方插值以限定对准标记的网格。通过使用形状函数，基于装置的外部物理对准标记来计算装置的内部虚拟对准标记的概念已经被证明是一种用来完成针对加工电气器件而进行的对准的强大、快速且准确的工具。

例如，可以基于下述等式来实施外周界的内部中的虚拟对准标记的计算，该外周界由多个物理对准标记使用形状函数限定：

U(x,y)＝Σ_iNⁱ(x,y)U_i

V(x,y)＝Σ_iNⁱ(x,y)Vⁱ

在上面的等式中，U和V是电气器件上和内部任一点(x，y)的坐标。此外，U_i和V_i是变形后的物理对准标记的坐标。形状函数表示为N_i(x，y)。

在一种实施方案中，至少一部分特别是全部的物理对准标记位于电气器件的非作用区域(并且远离作用区域)。“非作用区域”可以是电气器件中未容纳电气器件的功能元件的范围。对应地，“作用区域”可以是电气器件中容纳有电气器件的功能元件的范围。对于用于制造一批部件承载件的载板的示例，部件承载件所位于的载板区域是作用区域，而非作用区域可以是没有部件承载件的那些区域。因此，物理对准标记可以位于电气器件(例如载板)的作用区域(例如PCB)的外部。这避免了物理对准标记的存在对电气器件的功能或容量的不期望的影响。

在一种实施方案中，至少一部分特别是全部的物理对准标记沿着电气器件的边缘(特别是周向边缘)定位，并且远离中心部分定位。换言之，沿着电气器件的边缘延伸的框架区域或外部区域可以设置有多个物理对准标记。鉴于在许多情况下，在这种边缘或框架区段中不存在作用区域的事实，物理对准标记不会扰乱该边缘或框架区段。

在一种实施方案中，至少一部分特别是全部的虚拟对准标记位于电气器件的作用区域(并且远离非作用区域)。由于虚拟对准标记物理上不存在，而仅被用作用于对准电气器件和对应地控制器件加工机器时考虑到的虚拟或数学数据单元，因此，它们基本上可以位于电气器件上的任何位置。物理对准标记优选地位于电气器件的功能上非作用的区域中，以便不干扰电气器件的功能，与此相反，就虚拟对准标记而言，无需考虑这种限制。

在一种实施方案中，至少一部分特别是全部的虚拟对准标记位于电气器件的中心区域中并且远离周向边缘。因此，虚拟对准标记可以恰当地出现于特别是电气器件的中心区域中，该中心区域在许多情况下是用于功能上作用的结构的区域，诸如载板型的电气器件情况下的印刷电路板(PCB)。因此，可以在无需失去用于功能上作用的结构的面积或者用于通过在这种中心区域中提供物理对准标记来干扰功能作用结构的情况下，完成这种作用区域的高精确对准。

在一种实施方案中，虚拟对准标记以矩阵状图案布置在电气器件上，特别地用于限定矩形，每个矩形都包围电气器件的相应的作用区域。至少一部分矩形可以由位于相应矩形的四个角上的虚拟对准标记中的四个限定。换言之，可以完成将电气器件划分成多个分区，使得每个分区都包含电气器件的一个作用区域(特别是部件承载件的一个阵列，诸如载板的PCB)。高度优选地，多个虚拟对准标记由此可以围绕相应作用区域的周边布置，例如位于矩形形状的作用区域的四个角处。对应的阵列对准具有高容量的优点，因为可以通过仅在作用区域内的、可选地与围绕电气器件的外部周边布置的一个或多个物理对准标记组合的虚拟对准标记来对准作用区域。

在一种实施方案中，方法包括将电气器件划分成多个分区。通过确定至少一个划分线，特别地是至少两个正交划分线来完成划分，其中确定至少一个划分线，以便在电气器件的作用区域的外部伸长。通过防止划分线伸过电气器件的功能作用区域(诸如载板上的PCB阵列)，电气器件的功能作用区域的功能保持为不受对准进程的干扰。

在一种实施方案中，使用与相应的分区有关的(特别地在空间上相关于或者甚至空间上位于其中)至少一个物理对准标记和/或至少一个虚拟对准标记来实施加工相应分区。例如，可以基于多个物理对准标记和至少一个虚拟对准标记来对准电气器件的外边缘处的分区。

在一种实施方案中，在加工期间仅基于相应的虚拟对准标记来对准分区中的至少一个。因此，可以基于比物理对准标记多的虚拟对准标记，特别地仅基于虚拟对准标记，来对准电气器件内部中的分区。

在一种实施方案中，通过使用比物理对准标记数量多的虚拟对准标记进行对准，特别地仅使用虚拟对准标记进行对准，来实施加工对电气器件。通过采取这种措施，所需的物理对准标记的数量可以保持得非常低，使得物理对准标记对电气器件的容量的潜在干扰影响，例如就其制造最大数量的部件承载件而言，不会受到过分的限制。

在一种实施方案中，实施基于物理对准标记进行的虚拟对准标记的确定，使得物理对准标记之间的间隙或距离通过插入而填充有虚拟对准标记，例如用以形成等距地间隔开的虚拟对准标记(或者甚至等距地间隔开的物理和虚拟对准标记)，虚拟对准标记的组形成规则形状诸如矩形或者满足任何其它对称标准。

在一种实施方案中，电气器件选自由下述构成的组：用于制造部件承载件的载板、晶片和用于由拾放装置进行加工的部件。在一种最优选的实施方案中，可以用所描述的与一个或多个虚拟对准标记相组合的物理对准标记的概念，来处理PCB载板。然后可以通过物理和虚拟对准标记的恰当组合来解决载板的高频率翘曲和变形趋势。然而，本文描述的对准过程也可以有利地应用于半导体晶片，例如被分离或单片化为单独的电子芯片。同样对于该过程，高精度是有利的，这可以通过虚拟和物理对准标记的组合来获得。在另外的其它实施方案中，表面安装的部件可以被对准作为本发明的另一实施方案中的电气器件。这种部件可以由拾放装置进行加工，使得应该准确地知道这种电气器件的位置和定向。物理和虚拟对准标记的组合对于所提及的任务也是有利的方案，该虚拟对准标记根据物理对准标记推导出。

在一种实施方案中，加工电气器件包括由下述构成的组中的至少一个：成像(特别是光学成像)；焊接掩膜处理；丝网印刷；以及机械处理电气器件(特别地在装配进程中)。这些和其它过程要求准确对准待加工的电气器件。

在一种实施方案中，物理对准标记可以是孔(诸如盲孔或通孔)、焊垫(由另一材料例如介电材料环绕的导电材料构成)、刮削标记(skiving marks)、角(例如矩形电气器件的)和激光靶。通常，物理对准标记可以是任何基准点，即放置在成像系统的视野中的任何物体，该物体出现在所产生的图像中用作参考点或测量。它可以是放置在成像对象中或其上的任何物体。这种物理对准标记可以用于相对于待加工的电气器件调整加工器件。

可以将一个或多个部件表面地安装到和/或嵌入到部件承载件或其预成型件上和/或其中。至少一个部件可以选自由下述项构成的组：不导电嵌体、导电嵌体(诸如金属嵌体，优选地包括铜或铝)、热传递单元(例如热管)、电子部件或其组合。例如，部件可以是有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储装置(例如DRAM或另一数据存储器)、滤波器、集成电路、信号加工部件、功率管理部件、光电接口元件、电压转换器(例如DC/DC转换器或AC/DC转换器)、加密部件、发射器和/或接收器、机电换能器、传感器、致动器、微机电系统(MEMS)、微加工器、电容器、电阻器、电感、电池、开关、相机、天线、逻辑芯片和能量收集单元。然而，其它部件也可以嵌入部件承载件中。例如，可以使用磁性元件作为部件。这种磁性元件可以是永磁性元件(诸如铁磁元件、反铁磁元件或亚铁磁元件，例如铁氧体基部结构)，或者可以是顺磁性元件。然而，部件还可以是另外的部件承载件，例如处于板中板配置。部件可以表面地安装在部件承载件上和/或可以嵌入部件承载件的内部。

在一种实施方案中，部件承载件或其预成型件包括至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构的堆叠体。例如，部件承载件可以是所述电绝缘层结构和导电层结构的层压体，特别是通过施加机械压力形成的，若需要所述形成的过程受热能支持。所述堆叠体可以提供能够为另外的部件提供大安装表面但仍然非常薄且紧凑的板形部件承载件。术语“层结构”可以特别地表示在公共平面内的连续层、图案化层或多个非连续岛。

在一种实施方案中，部件承载件或其预成型件成型为板件。这有助于紧凑设计，其中部件承载件仍然为在其上安装部件提供大的基底。此外，由于裸晶片的厚度小，可以方便地将特别是作为嵌入的电子部件的示例的裸晶片嵌入薄板件诸如印刷电路板中。

在一种实施方案中，制造中的部件承载件被配置为由印刷电路板(PCB)和基板(特别是IC基板)构成的组中之一。

在本申请的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以特别地表示通过将若干导电层结构与若干电绝缘层结构层压形成的部件承载件(其可以是板件状的(即平面的)、三维曲面的(例如当使用3D打印制造时)或者其可以具有任何其它形状)，上述形成过程例如通过施加压力形成，若需要伴随有热能的供应。作为用于PCB技术的优选材料，导电层结构由铜制成，而电绝缘层结构可以包括树脂和/或玻璃纤维、所谓的预浸料或FR4材料。通过形成穿过层压体的通孔(例如通过激光钻孔或机械钻孔)，并且通过用导电材料(尤其是铜)填充这些通孔，由此形成作为通孔连接件的过孔，各个导电层结构可以以期望的方式彼此连接。除了可以嵌入在印刷电路板中的一个或多个部件之外，印刷电路板通常被配置用于在板件形印刷电路板的一个表面或两个相反表面上容纳一个或多个部件。它们可以通过焊接连接到相应的主表面。PCB的介电部分可以由具有增强纤维(诸如玻璃纤维)的树脂构成。

在本申请的上下文中，术语“基板”可以特别地表示与待安装在其上的部件(特别是电子部件)具有基本上相同的尺寸的小部件承载件。更具体地，基板可以被理解为用于电气连接件或电气网络的承载件以及与印刷电路板(PCB)相当的部件承载件，然而具有相当高密度的横向和/或竖向布置的连接件。横向连接件例如为传导路径，而竖向连接件可以为例如钻孔。这些横向和/或竖向连接件布置在基板内，并且可以用于提供特别是IC芯片的所容置的部件或未容置的部件(诸如裸晶片)与印刷电路板或中间印刷电路板的电气连接和/或机械连接。因而，术语“基板”也包括“IC基板”。基板的介电部分可以由具有增强球体(诸如玻璃球)的树脂构成。

在一种实施方案中，至少一个电绝缘层结构包括由下述组成的组中的至少一种：树脂(诸如增强或非增强树脂，例如环氧树脂或双马来酰亚胺-三嗪树脂，更具体地为FR-4或FR-5)；氰酸酯；聚亚苯基衍生物(polyphenylene derivate)；玻璃(特别是玻璃纤维、多层玻璃、玻璃状材料)；预浸料材料；聚酰亚胺；聚酰胺；液晶聚合物(LCP)；环氧树脂基的积层膜(epoxy-based Build-Up Film)；聚四氟乙烯(特氟隆)；陶瓷以及金属氧化物。也可以使用增强材料，诸如例如由玻璃(多层玻璃)制成的网、纤维或球体。尽管预浸料或FR4通常是优选的，但是也可以使用其它材料。对于高频率应用，高频率材料诸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂可以在部件承载件中实施为电绝缘层结构。

在一种实施方案中，至少一个导电层结构包括由铜、铝、镍、银、金、钯和钨构成的组中的至少一种。尽管铜通常是优选的，但是其它材料或它们的涂覆形式也是可能的，特别是涂覆有超导材料诸如石墨烯的上述材料。

在一种实施方案中，制造中的部件承载件是层压型的部件承载件。在这种实施方案中，部件承载件是多个层结构的复合物，通过施加压紧力将这些层结构堆叠且连接在一起，若需要伴随有热。

附图说明

本发明的上述方面和其它方面从下面将描述的实施方案的实施例中变得明显，并且参考这些实施方案的实施例解释本发明的上述方面和其它方面。

图1示出了根据本发明的一种示例性实施方案的被配置为载板的电气器件的俯视图，该载板用于制造部件承载件，并且该俯视图示出了在实施在加工期间对准电气器件的方法期间获得的物理对准标记和虚拟环境标记。

图2显示了在加工期间经受用于对准的方法的电气器件的俯视图。

图3至图5示出了根据本发明的示例性实施方案实施的、用于基于物理对准标记推导出至少一个虚拟对准标记的形状函数的概念。

具体实施方式

附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元件设置有相同的附图标记。

在参考附图更详细地描述示例性实施方案之前，将概述开发本发明的示例性实施方案所基于的一些基本考虑。

根据本发明的一种示例性实施方案，可以使用一个或多个物理对准标记和/或可以从物理对准标记推导出的一个或多个虚拟对准标记来实施电气器件在加工期间的对准。在一种优选实施方案中，也可以将电气器件(诸如用于制造印刷电路板的载板)划分成多个分区，并且优选地使用形状函数和虚拟对准点在分区层面上实施对准。

另外，本发明的示例性实施方案可以克服现有对准方法的限制。实际上，根据一种示例性实施方案的方法通过使用多个分区，允许比整体(global)对准方法高的精度，并且通过使用根据示例性实施方案的虚拟内点，允许比局部对准和纯粹真实分区方法快的速度和更好的载板利用率。

更具体地说，根据本发明的一种示例性实施方案的对准方法使用多个点作为电气器件的周向框架(特别是载板框架)中的物理对准标记，该物理对准标记可以由机器相机捕获。根据这些物理对准标记，可以计算出多个虚拟内点作为待用于分区对准的虚拟对准标记。例如，可以通过形状函数进行计算，形状函数即使在点数较少的情况下仍允许高的精度。在四个分区的情况下，可以例如使用其它几何方法计算中心点。

因此，电气器件上的真实标记可以用作可以由机器相机捕获的物理对准标记。与此相反，虚拟对准标记不会作为电气器件上的结构特征真实地存在，而是可以通过软件或其它计算资源计算出来。然后，例如每四个点可以用于定标分区或它们形成的阵列。

对于该方法可以高度有利地使用的函数是形状函数N_i。这些形状函数允许电气器件(例如载板)中间的每个点都遵循与框架相同的形状(特别是线性或非线性的)，同时包括定标和旋转。

根据本发明的一种示例性实施方案的方法可以提供电气器件的精确对准，而不需要真实的内部点，即在电气器件的作用区域中不需要物理对准标记。利用这种方法，可以获得非常高的精度，特别是比整体对准高的精度。另外，这种方法可能非常快，特别是比局部对准快。除此之外，可以获得电气器件的高效使用，特别是与仅基于真实点的分区相比可以获得更好的PCB型载板利用率。另外，本发明的示例性实施方案可以容易地在用于每台机器的全部对准软件中实施。高度有利的是，本发明的示例性实施方案可以减少错误配准废料并改善对准能力。

图1示出了根据本发明的一种示例性实施方案的被配置为载板(例如具有24×18平方英寸的尺寸)的电气器件100的俯视图，该载板用于制造部件承载件诸如印刷电路板(PCB)。在该实施例中，电气器件100具有22个物理对准标记102和20个虚拟对准标记104，在实施在加工期间对准电气器件100的方法的期间获得这些物理对准标记和虚拟对准标记。

例如，可能发生的是，形成电气器件100的PCB载板应该经受焊接掩膜处理。为此目的，可能非常重要的是，实施焊接掩膜任务的机器精确地知道电气器件100现在所处的位置以及定向，从而使得加工可以高度精确。为了实现这种准确的对准，本发明的一种示例性实施方案使用多个物理对准标记102(其是电气器件100的表面上的、可以由相机等检测到的结构特征)。例如，沿着基本上矩形的电气器件100的外周界布置的物理对准标记102可以是铜焊垫或者可以是激光孔。因此，可以通过光学测量诸如上述相机等检测真实或物理对准标记102。

因此，在所描述的针对加工电气器件100(或在此期间)进行对准的方法的第一过程中，在电气器件100上光学地检测到多个(在此是22个，其中也可以是其它的数量)物理对准标记102。对应的图像可以经受图像加工，在该图像加工期间，物理对准标记102的位置(特别是坐标)由加工器(未示出)确定并存储在大容量存储装置(诸如硬盘)上。从图1可以看出，所有的物理对准标记102都可以远离中心区域112定位。中心区域112容纳电气器件100的多个作用区域(参见图2中的附图标记110)。电气器件100的这些作用区域110对应于其中形成有印刷电路板的载板的区域。换言之，作用区域110中的每一个都可以例如是印刷电路板或印刷电路板阵列。将物理对准标记102定位为远离作用区域110，并且因此定位在印刷电路板的外部允许实施对准过程，而不会对印刷电路板的容量产生不期望的影响。

从图1可以看出，在加工期间通过仅仅使用在该情况下的22个物理对准标记102来对准电气器件100不会考虑电气器件100的内部或中心区域112，因为由于上述原因，物理对准标记102全部都沿着电气器件100的外周界或边缘108对准。

为了克服该限制，本发明的一种示例性实施方案确定除了(或者甚至替代)上述物理对准标记102以外待用于在加工期间对准电气器件100的多个虚拟对准标记104。高度有利的是，基于所限定的物理对准标记102来计算虚拟对准标记104。换言之，物理对准标记102被用作用于计算虚拟对准标记104的位置的基础，该虚拟对其标记是在加工期间除了(或者甚至替代)物理对准标记102以外的用于对准电气器件100的。可以应用基于物理对准标记102来确定虚拟对准标记104的各种替代方案。有利地，可以使用形状函数确定虚拟对准标记104：

U(x,y)＝Σ_iNⁱ(x,y)Uⁱ

V(x,y)＝Σ_iN_i(x,y)V_i

U和V是电气器件100内部的任一点(x，y)的坐标。此外，U_i和V_i是物理对准标记102的坐标。形状函数表示为N_i(x，y)。

因此，基于先前检测和限定的物理对准标记102确定虚拟对准标记104的数学进程是使用形状函数来实施的。

所有物理对准标记102都沿着边缘108定位并因此位于电气器件100的非作用区域(参见图2中的附图标记106)中，而所有的虚拟对准标记104都位于电气器件100的中心区域112中(对应于图2中所显示的作用区域)。

物理对准标记102是以环形配置布置，而虚拟对准标记104以矩阵状图案布置在电气器件100上并且全部布置在物理对准标记102的环内。

然后，所获得的物理对准标记102和虚拟对准标记104的阵列可以用作在通过焊接掩膜处理来加工电气器件100方面用于对准的来源。为此目的，例如可以使用比物理对准标记102数量多的虚拟对准标记104。甚至可以仅使用虚拟对准标记104进行对准。优选地，在已经确定虚拟对准标记104之后，可以部分地使用物理对准标记102且部分地使用虚拟对准标记104进行对准，通过焊接掩膜处理来加工电气器件100。

图1还显示了电气器件100可以被划分成多个分区114。为了加工相应的分区114，可以选择单独的一组适当的对准标记102、104。例如，对于图1的左上侧的分区114而言，三个最接近的物理对准标记102加上一个最接近的虚拟对准标记104可以用于对准。对于水平地直接紧邻先前提及的分区114的分区114，两个最接近的物理对准标记102以及两个最接近的虚拟对准标记104可以用于对准。对于内部分区114中的每一个，相应的四个最接近的虚拟对准标记104可以用于对准。

在图1中，所有对准标记102、104都与它们各自的水平和竖直相邻标记等距地间隔开。因此，对准标记102、104形成具有行和列的矩阵状阵列。矩阵状阵列由虚拟对准标记104的较小的中心矩阵状阵列构成，该中心矩阵阵列由物理对准标记102的环形阵列围绕。

图2显示了在加工期间经常用于对准的方法的电气器件100的俯视图。

根据图2的实施方案，形成矩形的矩阵状布置，每个矩形都包围电气器件100的相应的作用区域110。再次，电气器件100已经被划分成以行和列布置的多个分区114。矩形中的每一个对应于分区114中的一个，并且由位于相应矩形或分区114的四个角上的四个虚拟对准标记104限定。非作用区域106位于周向边缘108中，并且位于由相邻矩形或分区114之间的区域限定的相交的水平和竖直通道中。使用与相应分区114有关的仅四个最接近的虚拟对准标记104来实施相应分区114的加工。换言之，根据图2的所有分区114在加工期间仅基于各自的虚拟对准标记104对准。在图2中，并非所有对准标记102、104都与它们各自的水平和竖直相邻标记等距地间隔开。

图3至图5示出了根据本发明的示例性实施方案实施的、用于基于物理对准标记102推导出至少一个虚拟对准标记104的形状函数的概念。

图3显示了在矩形的角和边缘上的八个点1、2、3......8的实施例。在该实施例中应用形状函数的概念给出了如下结果：

N₁＝-0.25(1-ξ)(1-η)(1+ξ+η)

N₂＝0.5(1-ξ²)(1-η)

N₃＝-0.25(1+ξ)(1-η)(1-ξ+η)

N₄＝0.5(1+ξ)(1-η²)

N₅＝-0.25(1+ξ)(1+η)(1-ξ-η)

N₆＝0.5(1-ξ²)(1+η)

N₇＝-0.25(1-ξ)(1+η)(1+ξ-η)

N₈＝0.5(1-ξ)(1-η²)

描述性地说，形状函数的概念将真实空间中的单元的转换应用于将单元标准化的空间。

后者显示在图4和图5中，其中来自真实空间的单元(参见图4)被转换用于标准化(参见图5)。

应该注意，术语“包括”不排除其它元件或步骤，并且“一”或“一种”不排除多个。也可以将结合不同实施方案描述的元件进行组合。

还应该注意，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

本发明的实施不限于附图中所示和上文描述的优选实施方案。相反，即使在根本上不同的实施方案的情况下，也可以使用所示的方案并根据本发明的原理进行多种变型。

Claims (16)

1.一种针对加工电气器件(100)进行对准的方法，其中，所述方法包括：

在所述电气器件(100)上限定多个物理对准标记(102)；

基于所述物理对准标记(102)确定多个虚拟对准标记(104)；

使用所述物理对准标记(102)中的至少一部分和/或所述虚拟对准标记(104)中的至少一部分进行对准，以加工所述电气器件(100)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用形状函数来实施基于所述物理对准标记(102)确定所述虚拟对准标记(104)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，形状函数用于根据下述等式、基于所述物理对准标记(102)来确定所述虚拟对准标记(104)：

U(x,y)＝Σ_iN_i(x,y)U_i

V(x,y)＝Σ_iN_i(x,y)V_i

其中，U和V是所述电气器件(100)上的点(x，y)的坐标，U_i和V_i是所述物理对准标记(102)的坐标，并且N_i(x，y)是形状函数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，至少一部分特别是全部的物理对准标记(102)位于所述电气器件(100)的非作用区域(106)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，至少一部分特别是全部的物理对准标记(102)沿着所述电气器件(100)的边缘(108)特别是周向边缘(108)定位。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，至少一部分特别是全部的虚拟对准标记(104)位于所述电气器件(100)的作用区域(110)中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，至少一部分特别是全部的虚拟对准标记(104)位于所述电气器件(100)的中心区域(112)中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述虚拟对准标记(104)以矩阵状图案布置在所述电气器件(100)上，特别地用于限定矩形，每个所述矩形都包围所述电气器件(100)的相应的作用区域(110)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将所述电气器件(100)划分成多个分区(114)，其中，使用与相应的分区(114)有关的至少一个物理对准标记(102)和/或至少一个虚拟对准标记(104)实施加工所述相应的分区(114)。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，仅基于相应的虚拟对准标记(104)来对准所述分区(114)中的至少一个，以进行加工。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，通过使用比物理对准标记(102)数量多的虚拟对准标记(104)进行对准，特别地仅使用虚拟对准标记(104)进行对准，来实施加工所述电气器件(100)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述电气器件(100)选自由下述构成的组：用于制造部件承载件的板件、晶片和用于由拾放装置进行加工的部件。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，加工所述电气器件(100)包括由下述构成的组中的至少一个：成像，特别是光学成像；焊接掩膜处理；丝网印刷；以及机械处理所述电气器件(100)，特别地在装配过程中机械加工所述电气器件。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述物理对准标记(102)选自由孔、焊垫、刮削标记、角和激光靶构成的组。

15.一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质中存储有针对加工电气器件(100)进行对准的计算机程序，所述计算机程序在由一个或多个加工器执行时适于实施或控制根据权利要求1至14中任一项所述的方法。

16.一种针对加工电气器件(100)进行对准的程序单元，所述程序单元在由一个或多个加工器执行时适于实施或控制根据权利要求1至14中任一项所述的方法。