DE102009006871A1

DE102009006871A1 - Positionierungshilfe

Info

Publication number: DE102009006871A1
Application number: DE200910006871
Authority: DE
Inventors: Jörg BAUER; Karl-Friedrich Becker; Günter Mollath; Gerhard Schreck
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2010-08-12

Abstract

Ein Bauteilträger (120) mit einer Positionierungshilfe zur Unterstützung einer Platzierung eines Bauelements (102) in einem Zielgebiet (104) auf einer Oberfläche (106) des Bauteilträgers mittels eines externen quer zur Oberfläche gerichteten Magnetfeldes (108) weist einen Polschuh (110) auf. Der Polschuh (110) ist in oder an dem Bauteilträger in einem Abstand (D) von der Oberfläche (106) so angeordnet, dass das Magnetfeld (108) einen magnetischen Fluss aufweist, der in Richtung zu dem Zielgebiet (104) ansteigt.

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Positionierungshilfe für ein Bauelement auf einer Oberfläche eines Bauteilträgers und auf ein Verfahren zum Positionieren des Bauelementes auf der Oberfläche.
Bei der Gestaltung künftiger Montagesysteme ist die divergente Entwicklung beim Packaging zu berücksichtigen. Die idealen Anforderungsprofile unterscheiden sich erheblich voneinander und somit auch die anzuwendenden Methoden und die zu entwickelnden Verfahren. Drei wesentliche Entwicklungsrichtungen beziehen sich auf:

– hochminiaturisierte Pakete,
– hochintegrierte Single-Chip-Packages und
– Multi-Technologie-integrierte Pakete.

Für diese drei wesentlichen Entwicklungsrichtungen sind entsprechende Montagetechnologien bereitzustellen.
Bei hochminiaturisierten Paketen (Packages) handelt es sich um mehrere Bauteile mit kleinsten Abmessungen von wenigen Millimetern bis hinunter zu einigen Mikrometern, wie beispielsweise kleinste Chips oder passive Bauelemente mit typischerweise wenigen Anschlüssen. Oft werden eine Vielzahl dieser hochminiaturisierten Packages montiert. Die Anforderungen bei der Montage liegen daher vor allem in der Realisierung hoher Durchsätze. Ansätze gibt es in der parallelisierten Montage und der Hochgeschwindigkeitsmontage. Für diese Bauteile mit kleinsten Außenabmessungen sind Transport- und Zuführungssysteme zu entwickeln bzw. vorhandene Ansätze auf diese speziellen Anwendungen anzupassen. Die Hochgeschwindigkeitsmontage stößt beim heute üblichen sequenziellen Vereinzeln der Chips vom Wafer-Frame an ihre Grenzen. Für die Handhabung dieser kleinsten Bauteile besteht Handlungsbedarf bei der Entwicklung geeigneter Effektoren. Besondere Aufmerksamkeit ist auf ein definiertes Ablösen des Bauteils vom Transporteur (z. B. vom Bestückkopf) zu richten, das bei kleinsten Objekten durch sogenannte „Sticking Effects” außer Kontrolle gerät. Bei der Parallelisierung von Transport- bzw. Positionierungsvorgängen birgt die berührungslose Handhabung z. B. durch Leistungsschall ein großes Potenzial. Einen „Quantensprung” würde sicherlich der Einsatz von Self-Assembly-Systemen (sich selbst zusammenbauende Systeme) bringen. Hochminiaturisierte Packages eignen sich in besonderem Maße für diese Technik. Eine Kombination von berührungslosen Transportsystemen zum Vorpositionieren der Bauteile und anschließendem Self-Assembly-Prozess scheint Erfolg versprechend.
Bei hochintegrierten Single-Chip-Packages, deren Außenabmessungen knapp einen bis wenige Zentimeter erreichen kann, wird beispielsweise das WLP (wafer level processing) seine Stärken ausspielen. Es werden höchste Anschlussdichten mit kleinsten Pitch-Abständen (vollflächige Matrix) bis 20 μm zu montieren sein. Die Anforderung bei der Montage liegen daher vor allem bei der Realisierung höchster Bestückgenauigkeiten. Hier sind neue Justagekonzepte, wie beispielsweise das geregelte Platzieren unter Anwendung von Messmarken oder Self-Alignment-Systemen (sich selbst justierende Systeme) einzusetzen. Die in-situ-Vermessung der Maßhaltigkeit, wie Verwindung, Verwölbung und Koplanarität nimmt an Bedeutung zu, wobei jedoch noch keine geeigneten Messverfahren zur Verfügung stehen. Die mittelfristig geforderte Bestückgenauigkeit bis zu 5 μm können mit heute erhältlichen Präzisions-Platzierern und Die-Bondern (z. B. Bestückautomaten) erreicht werden, wobei weiterer Entwicklungsbedarf im Bereich neuer Bestückkonzepte zur Flexibilisierung und Steigerung der Bestückleistung besteht. Langfristig kann den steigenden Anforderungen an Bestücksystemen mit sehr hohen Bestückgenauigkeiten bei gleichzeitig hoher Bestückleistung und Flexibilitäten nur begegnet werden, indem das Package selbst geeignete Justagehilfen oder Justagevorrichtungen (Positionierungshilfen) besitzt.
Bei Multi-Technologie-integrierten Packages wird die Systemintegration mittels der AVT (AVT = Aufbau- und Verbindungstechnik) realisiert und es handelt sich bei diesen Packages meist um größere Aufbauten (MCM = multi chip module, 3D-Stacks, ...) bis ca. 50 mm Kantenlänge mit einer mittleren Anschlussdichte. Eine weitere Entwicklungsrichtung dieses Bauteiltyps besteht im schichtweisen Aufbau aus beispielsweise abgedünnten Halbleitern und/oder „polytronischer” Funktionsschichten (Hetero-Integration), so dass die Bauteile dann meist flach und relativ flexibel sind. Die Anforderungen liegen mittelfristig im Grenzbereich heutiger Leiterplatten bis in den HDI-Bereich (HDI = high density interconnection). Diese Bauteile sind mit heutiger Technik montierbar, so dass nicht die Montage des fertigen Packages auf dem Bauteilträger interessant ist, sondern die Herstellung des Packages selbst. Es handelt sich quasi um eine hochmoderne Leiterplatte, auf die hochminiaturisierte und hochintegrierte Single-Chip-Packages montiert werden.
Zusätzlich zu den genannten Package-Varianten stellt sich ebenfalls die Aufgabe der Komponenten-Handling/Platzierung bei Sensorbauteilen, die berührungsempfindliche Sensorstrukturen wie Biegebalken, Membran und Ähnliches aufweisen und sehr empfindlich auf mechanische Belastung reagieren. Aktuell werden solche Komponenten mittels Automaten (adaptierter Pick & Place) bestückt – allerdings ist die Bestückung durch die kontaktbehaftete Handhabung, insbesondere zum Zeitpunkt der Platzierung, eingeschränkt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Präzisionspositionierung durch Positionierungshilfen für mikroelektronische Komponenten bei gleichzeitig sehr schonender Bauteilehandhabung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch einen Bauteilträger nach Anspruch 1, ein Bauelement nach Anspruch 9, ein System nach Anspruch 11 und ein Verfahren zur Bestückung nach Anspruch 14 gelöst.
Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Bauelement in einem Zielgebiet auf einer Oberfläche eines Bauteilträgers mit Hilfe eines Magnetfeldes positioniert wird, indem Polschuhe das Magnetfeld derart ändern, dass in Richtung zum Zielgebiet der magnetische Fluss des Magnetfeldes ansteigt oder der magnetische Fluss innerhalb des Zielgebietes ein lokales Maximum aufweist. In dem auf dem Bauelement Streifen aus einem magnetisierbaren Material ausgebildet werden, kann dieses Maximum genutzt werden, um das Bauelement in das Zielgebiet hineinzulenken. Da die magnetisierbaren Streifen versuchen sich parallel zu den Feldlinien auszurichten, kann ferner ein Ausrichtung (Drehung) des Bauteils erreicht werden.
Ausführungsbeispiele beschreiben somit einen Bauteilträger mit einer Positionierungshilfe zur Unterstützung einer Platzierung eines Bauelements in einem Zielgebiet auf einer Oberfläche des Bauteilträgers mittels eines externen quer, wie z. B. senkrecht, zur Oberfläche gerichteten Magnetfeldes mit einem Polschuh. Der Polschuh ist in oder an dem Bauteilträger in einem Abstand D von der Oberfläche so angeordnet, dass das Magnetfeld einen magnetischen Fluss aufweist, der in Richtung zu dem Zielgebiet ansteigt.
Ausführungsbeispiele beschreiben auch eine Positionierungshilfe, um ein Bauelement mittels eines Magnetfeldes in einem Zielgebiet auf einer Oberfläche zu platzieren. Die Positionierungshilfe weist einen Polschuh auf, der in einem Abstand von der Oberfläche so angeordnet ist, dass das Magnetfeld einen magnetischen Fluss aufweist, der in Richtung zu dem Zielgebiet ansteigt. Weitere Ausführungsbeispiele umfassen somit ebenfalls ein Bauelement mit einer magnetisierbaren Streifenstruktur (die zumindest einen Streifen umfasst) an einer Oberfläche des Bauelements. Die Streifenstruktur ist elektrisch floatend oder elektrisch isoliert und ausgebildet, um das Bauelement in einem Magnetfeldes in ein Zielgebiet auf einer Oberfläche zu bewegen oder zu drehen.
Der damit verfolgte technologische Ansatz kann auch wie folgt beschrieben werden. Bauteile werden in einer Weise markiert, die ihnen eine Wechselwirkung mit Magnetfeldern ermöglicht, so dass eine gezielte berührungslose Positionierung erreicht werden kann. Das Grundprinzip der magnetischen Positionierung basiert auf der Einwirkung von Magnetfeldern auf magnetisch reaktive Wirkstoffe. Die hierdurch erzielbaren Kräfte und Momente zur definierten Bewegung von Bauteilen werden durch das Zusammenspiel der Magnetfeldcharakteristik und der (geometrisch-)magnetischen Bauteileigenschaften festgelegt.
Das zur magnetisch geführten Positionierung eingesetzte Verfahren beruht auf dem Reluktanz-Effekt. Danach wird von einem magnetischen System auf einen beweglichen magnetischen leitenden Körper so lange eine Kraft ausgeübt, bis die im System enthaltene magnetische Energie ein Maximum gefunden hat. Das Konzept zur Selbstpositionierung besteht darin, den räumlichen Verlauf eines von einem Magneten erzeugten Feldes durch magnetische Leiter in einem Fangbereich so zu gestalten, dass in einem möglichst weit ausgedehnten Bereich (Fangbereich) eine stabile Selbstpositionierung eines magnetisch wechselwirkenden Bauteils (= ein mit einem magnetisch reaktiven Werkstoff markiertes Bauteil) erfolgt.
Hierzu wird der Verlauf der magnetischen Flusslinien, die von einem äußeren Magnetfeld ausgehen, durch Polschuhe moduliert, wobei die Polschuhe das Ziel markieren. Die Polschuhe können beispielsweise Bestandteil einer Leiterplatte (Target) sein. Die Polschuhe sollten ferner so angeordnet sein, dass sich die Position und Orientierung eines magne tisch markierten Bauteils selbstständig beim Absenken auf den Verlauf der magnetischen Flusslinien, der durch die Anordnung der Polschuhe geformt wird, ausrichtet. Der vertikale Abstand der Polschuhe zur Auflagefläche, auf der das Bauelement positioniert werden soll sowie der Abstand der Polschuhe bestimmen den Fangbereich, in dem eine Selbstpositionierung sicher erfolgt und der das Zielgebiet aufweist.
Die erforderliche magnetisch wechselwirkende Markierung der Bauteile kann beispielsweise durch das Ausbilden (oder Einführen) von magnetisierbarer, streifenförmig ausgebildeter Markierungen erreicht werden. Diese haben außerdem den Vorteil, einer richtungsabhängigen Veränderung der magnetischen Widerstände in den beiden Richtungen parallel zur Oberfläche, auf die die Streifen ausgebildet sind. Je größer die Werte der relativen Permeabilität (μ_r) sind, um so mehr unterscheiden sich die magnetischen Widerstände und um so besser kann eine Positionierung (einschließlich einer eventuell erforderlichen Drehbewegung) im Magnetfeld erfolgen. Vorteilhafterweise sind also Materialien zu nutzen, die eine hohe magnetische Leitfähigkeit aufweisen. Materialien mit diamagnetischen oder ferromagnetischen Eigenschaften sind weniger bevorzugt als solche, die keine Magnetisierbarkeit aufweisen.
Bemerkenswert ist es jedoch, dass für eine Selbstpositionierung magnetische Markierungen mit einer geringen Permeabilität ausreichen, wenn die magnetischen Feldstärken im Fangbereich ausreichend hoch sind. Derartige Feldstärken lassen sich mit handelsüblichen Permanentmagneten erzeugen.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen für die Positionierungshilfe ist der Polschuh flächenförmig parallel zur Oberfläche ausgebildet ist und umschließt ferner das Zielgebiet flächenmäßig. Zum Beispiel kann der Polschuh als Ring ausgebildet sein, wobei der Ringe kreisförmig oder rechteckige Form aufweisen kann. Alternativ könnte der Polschuh auch als ein „U” geformt sein, wobei das Zielgebiet sich im Innern befindet.
Ein Hauptvorteil von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass damit eine kontakt- und berührungslose Präzisionsplatzierung von empfindlichen Bauteilen ermöglicht wird. Somit ist es möglich, eine kostengünstige Aufrüstung von handelsüblichen Bestückautomaten durchzuführen. Die handelsüblichen Bestückautomaten können beispielsweise eine nur grobe Platzierungsgenauigkeit aufweisen, so dass die Präzisionsplatzierung mit Hilfe der Positionierungshilfen gemäß Ausführungsbeispielen erreicht wird. Somit sind Ausführungsbeispiele insbesondere für die Bestückung von empfindlichen mikroelektronischen Komponenten anwendbar, bei denen eine Verbesserung der Bestückgenauigkeit von bestehenden Bestückautomaten, d. h. bei denen eine allgemeine Präzisionsbestückung von Bauteilen erwünscht ist.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Schnittdarstellung für eine Positionierungshilfe gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
2 eine weitere Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine Positionierungshilfe mit zwei Polschuhen;
3 eine Schnittdarstellung durch eine Leiterplatte mit Positionierungshilfen und dargestelltem Verlauf der magnetischen Flussdichte;
4 eine Draufsicht auf die Leiterplatte mit einem Zielgebiet zur Positionierung des Bauteils;
5A, B eine Darstellung für ein Bauelement mit magnetisierbaren Streifen und ein positioniertes Bauelement innerhalb des Zielgebietes; und
6 eine Darstellung für eine magnetische Ausrichtung des Bauteils infolge der Polschuhe.
Bezüglich der nachfolgenden Beschreibung sollte beachtet werden, dass bei den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen gleiche oder gleichwirkende Funktionselemente gleiche Bezugszeichen aufweisen und die Beschreibung dieser Funktionselemente in den verschiedenen, nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen untereinander austauschbar sind.
1 zeigt einen Querschnitt durch einen Bauteilträger 120 (Substrat) mit einer Oberfläche 106, die ein Zielgebiet 104 aufweist, in dem ein Bauelement 102 platziert werden soll. Der Bauteilträger weist dazu einen Polschuh 110 auf, der in einem Abstand D von der Oberfläche 106 so angeordnet ist, dass ein externes Magnetfeld 108 einen magnetischen Fluss aufweist, der in Richtung zu dem Zielgebiet 104 ansteigt. Die Formung des Magnetfeldes 108 erfolgt durch den Polschuh, der dazu ein magnetischen Material aufweist (z. B. Eisen). Der Polschuh 110 kann außerdem beispielsweise flächenmäßig parallel zu der Oberfläche 106 ausgebildet sein.
Das Magnetfeld 108 kann beispielsweise extern angelegt werden und weist eine Vorzugsrichtung auf, die in der 1 in vertikaler Richtung (von unten nach oben) angenommen wurde, wobei die Polschuhe eine Ablenkung der Magnetfeldlinien bewirken und somit den magnetischen Fluss entlang der Schnittrichtung der Querschnittsansicht in 1 inhomogen gestalten.
2 zeigt eine weitere Schnittdarstellung durch den Bauteilträger 120 mit der Oberfläche 106, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel ein erster Polschuh 110a und ein zweiter Polschuh 110b in einem Abstand D von der Oberfläche 106 in dem Bauteilträger 120 angeordnet sind. In einem Bereich der Oberfläche zwischen den beiden Polschuhen 110a und 110b befindet sich das Zielgebiet 104, wobei innerhalb des Zielgebietes 104 der magnetische Fluss ein Maximum aufweist und der Anstieg des magnetischen Flusses innerhalb des Zielgebietes 104 wiederum eine Folge der Ablenkung der magnetischen Feldlinien durch die beiden Polschuhe 110a, b ist. Der Vorteil des Ausführungsbeispiels, wie es in der 2 gezeigt ist, besteht darin, dass das Maximum des magnetischen Flusses innerhalb des Zielgebietes 104 stärker ausgebildet und ferner bezüglich der Schnittrichtung (horizontale Richtung in der 2) stärker lokalisiert ist. Das hat zur Folge, dass die entsprechende Kraftwirkung, die zur Positionierung genutzt wird, bei dem Ausführungsbeispiel in der 2 größer als bei dem Ausführungsbeispiel aus der 1 ist.
Der erste Polschuh 110a und der zweite Polschuh 110b können sowohl innerhalb des Bauteilträgers 120 als auch an der Unterseite des Bauteilträgers 120 angeordnet werden (siehe 3), wobei der Abstand D derart gewählt werden kann, dass die gewünschte Kraftwirkung, die zur Positionierung des Bauteils genutzt wird, maximal wird. Wenn der Abstand D zu groß ist, haben sich die durch die Polschuhe 110 bewirkten Magnetflussänderungen bereits wieder abgebaut, so dass das resultierende Magnetfeld an der Oberfläche 106 wiederum dem von außen aufgeprägten Magnetfeld 108 entsprechen wird. Wenn andererseits der Abstand D zu klein gewählt wird, so kann es dazu kommen, dass das Maximum in dem magnetischen Fluss nicht auf der Oberfläche 106 ausgebildet wird, sondern in einem Abstand oberhalb der Oberfläche 106. Auch dies wäre für eine Positionierung weniger geeignet. Die vertikale Anordnung der Polschuhe in dem Bauteilträger 120 sollte also derart erfolgen, dass sich in der Mitte ein signifikantes Maximum des magnetischen Flusses einstellt.
Oft ist es jedoch ausreichend, wenn die Polschuhe 110 auf der der Oberfläche 106 gegenüberliegenden Oberfläche des Bauteilträgers 120 angeordnet werden. Wenn der Bauteilträger 120 beispielsweise eine Leiterplatte aufweist, braucht die Dicke der Leiterplatte, in der die Polschuhe 110 zur Selbstpositionierung ausgebildet sind, nur einen Bruchteil der Kantenlänge des zu positionierenden Bauteils 102 betragen.
In einem Magnetfeld zwischen zwei Polschuhen ist ein Bereich in der Nähe der Verbindungslinie zwischen den Polschuhen 110 ausgebildet, in denen die Feldlinien zwar zwischen den Polschuhen 110 (von Polschuh zu Polschuh) verlaufen, aber in einer an den jeweiligen Polschuhseiten gekrümmten Art und Weise. Der Ort, an dem die Feldlinien eine maximale Krümmung aufweisen kann zur Positionierung gut genutzt werden, indem ein länglicher magnetischer Leiter (ein Material mit großer Permeabilität μ) verwendet wird, so dass das Gesamtsystem versucht den magnetischen Leiter entlang der magnetischen Feldlinien auszurichten. Ein magnetisches System befindet sich nämlich in einem bevorzugten Zustand, wenn die Wegintegrale des magnetischen Widerstands entlang der magnetischen Feldlinien so klein wie möglich sind. Durch die Polschuhe 110 entsteht ein lokales Minimum für den magnetischen Widerstand in eine Richtung parallel zu einer Verbindungslinie der beiden Polschuhe, so dass das magnetische Material zu diesem Minimum hingezogen wird.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Bauteilträger 120 eine Leiterplatte ist und bei dem der erste Polschuh 110a und der zweite Polschuh 110b an der der Oberfläche 106 gegenüberliegenden Oberfläche 107 der beispielhaften Leiterplatte 120 ausgebildet sind. Die Leiterplatte 120 weist eine Dicke D0 senkrecht zur Oberfläche 106 auf und der minimale Abstand von der Oberfläche 106 zu den Polschuhen 110 ist durch die Dicke D gegeben. Ferner ist in der 3 der Verlauf 310 des magnetischen Flusses Φ gezeigt, wobei der magnetische Fluss Φ als Funktion der Schnittrichtung, die hier als x-Richtung genommen wurde, gezeigt ist.
Aus der Darstellung 310 des magnetischen Flusses 310 ist ersichtlich, dass der magnetische Fluss Φ ein Maximum entlang der Mittelpunktslinie x0 (die durch x = 0 definiert sein kann) aufweist und in Richtung zu dem ersten Polschuh 110a und in Richtung zu dem zweiten Polschuh 110b stark abfällt. Der Verlauf des Graphen 310 in der Nähe der Mittelpunktslinie x0 zwischen dem ersten Polschuh 110a und dem zweiten Polschuh 110b ist außerdem in einer vergrößerten Darstellung gezeigt, aus der klar hervorgeht, dass der magnetische Fluss Φ ein hohes Maß an Lokalisierung aufweist.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel besteht somit darin, eine Leiterplatte an der Rückseite mit Polschuhen 110 zu versehen, die das externe Magnetfeld derart ablenken, dass ein sogenannter „Katzenbuckel” (Maximum des magnetischen Flusses) an der Bestückungsseite entsteht. Dieser „Katzenbuckel” markiert das Zielgebiet 104.
4 zeigt eine Draufsicht auf die Oberfläche 106 des Bauteilträgers 120, wobei die in den 1 bis 3 dargestellten Schnittansichten entlang der Schnittlinie x-x' genommen wurden. In der in der 4 gezeigten Draufsicht ist ersichtlich, dass der erste Polschuh 110a und der zweite Polschuh 110b entlang der Oberfläche 106 (x- und y-Richtung) beispielsweise eine Trapezform aufweisen, wobei die jeweils kürzere der parallel verlaufenden Trapezseiten zueinander zugewandt sind und das Zielgebiet 104 zwischen den beiden kürzeren Trapezseiten ist. Die Trapezform für die Polschuhe 110 ist eine mögliche vorteilhafte Form, die eine Konzentration des magnetischen Flusses Φ in dem Zielgebiet 104 bewirkt. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann jedoch die Trapezform ersetzt werden durch eine andere flächenmäßige Gestaltung, wobei es stets vorteilhaft ist, dass der magnetische Fluss in dem gewünschten Zielgebiet 104 ein Maximum aufweist und ferner, dass die Magnetflusslinien eine Komponente aufweisen, die entlang der Verbindungslinie zwischen dem ersten Polschuh 110a und dem zweiten Polschuh 110b verläuft. Damit kann erreicht werden, dass das Bauele ment nicht nur in dem Zielgebiet 104 platziert wird, sondern dass gleichzeitig auch eine Orientierung des Bauelementes ermöglicht wird, indem beispielsweise das Bauelement 102 sich entlang der Komponenten des Magnetflusses, die parallel zu der Verbindungslinie zwischen den Polschuhen 110 verlaufen, ausrichtet. Beispielsweise haben die Polschuhe 110 allgemein eine sich verjüngende Form mit einem breiteren und einem schmäleren Ende, wobei die schmäleren Enden einander zugewandt und die bereiteren Enden einander abgewandt sind, wodurch sich ebenfalls die in Verbindung mit der Trapezform beschriebenen Vorteile ergeben. Letztere Verallgemeinerung in Bezug auf die Trapezform gilt natürlich auch für die weiteren Figuren, auch wenn nicht explizit darauf hingewiesen wird. Ferner können, wie es in 4 der Fall ist, die Polschuhe so positioniert und geformt sein, das zwischen ihnen eine Symmetrieachse 111 existiert, die durch das Zielgebiet 104 verläuft, aber von den Polschuhen lateral beabstandet ist. Aber auch diese Symmetrie ist nicht unbedingt erforderlich.
Die Trapezform der Polschuhe 110, wie sie in der 4 gezeigt ist, kann beispielsweise ein hohes Aspektverhältnis (Höhe zu Breite oder x-Richtung zu z-Richtung) aufweisen und die Polschuhe 110 können ferner ein gleichschenkliges Trapez mit einem spitzen Winkel α bilden, wobei der Winkel α beispielsweise in einem Bereich zwischen 40 und 90° liegen kann. Das Zielgebiet 104 umfasst nicht notwendigerweise die gesamte kürzere, dem Ziegelgebiet zugewandte Seitenlänge des Trapezes bzw. die gesamte Breite des schmäleren Endes des sich verjüngenden Bereiches, sondern kann ebenfalls um die Schnittlinie x-x' zentriert sein. Da die Magnetflusslinien nicht nur bezüglich der x-Richtung ein Maximum an der Stelle x0 (z. B. definiert durch x = y = 0) aufweisen, sondern ebenfalls ein Maximum bezüglich der y-Richtung an der Stelle x0 aufweisen, wird das Bauelement in dem Zielgebiet 104 zentral positioniert und ausgerichtet werden.
In der 5A, B ist die Positionierung des Bauelementes innerhalb des Zielgebietes 104 gezeigt.
Die 5A zeigt zunächst das Bauelement 102 in einer Draufsicht, wobei auf einer Seitenfläche des Bauelementes eine Streifenstruktur 202 mit beispielsweise drei magnetisierbare Streifen ausgebildet sind, wobei sich ein erster magnetisierbarer Streifen 202a mittig zwischen einem zweiten magnetisierbaren Streifen 202b und einem dritten magnetisierbaren Streifen 202c befindet. Die magnetisierbaren Streifen 202 sind flächenmäßig derart ausgestaltet, dass der magnetische Widerstand in x-Richtung (parallel zu den streifenförmig gebildeten, magnetisierbaren Streifen 202) deutlich kleiner ist als der magnetische Widerstand in y-Richtung (senkrecht zur Streifenrichtung) ist. Damit lässt sich die oben beschriebene Orientierung bewirken.
Für die Beschaffenheit und Anordnung der magnetischen Markierungen des Bauteils 102 hat sich herausgestellt, dass magnetische Markierungen beispielsweise mit drei Streifen bereits eine sehr gute Selbstpositionierung als auch eine Orientierung (Drehbewegung) ermöglichen. Der magnetische Widerstandswert in Längs- und Querrichtung (zu den Streifen) weist ausreichend deutliche Unterschiede auf.
Die beispielhaften drei Streifen stehen exemplarisch für einen länglichen magnetischen Leiter, der entlang seiner Länge eine bessere magnetische Leitfähigkeit aufweist als transversal dazu. Diese Inhomogenität ist wichtig, um das Bauelement zu orientieren. In einer Verallgemeinerung können mehr als drei Streifen oder eine ganze Streifen- bzw. eine Zebrastruktur an dem Bauelement ausgebildet sein. Im Idealfall bildet die Streifenstruktur die magnetischen Feldlinien am Ort des maximalen magnetischen Flusses bzw. am Ort der Bestückungsseite nach. Dies ist im Allgemeinen jedoch sehr aufwendig und eine vernünftige Alternative sind die genannten drei Streife, mit deren Hilfe bereits eine sehr gute Positionierung ermöglicht wird.
Die magnetische Markierung des Bauelementes 102 kann beispielsweise wie folgt geschehen. Es werden strukturierte Schichten aufgebracht, wie beispielsweise ein Linienmuster aus magnetisch wechselwirkenden Materialien (z. B. Eisen, Nickel, Magnetit) bilden. Diese Schichten können galvanisch oder als Polymer-gebundene Pasten aufgebracht und beispielsweise mit einem feinen Pulver in einem reaktivem Bindemittel (Reaktivharz) kombiniert werden. Das Aufbringen kann beispielsweise durch Drucken, Rakeln, Schleudern geschehen. Alternativ lässt sich die Schichtstruktur auch direkt als Muster aufbringen (z. B. durch Jetten, Dispensen). Die Bindemittel der Pasten können lösungsmittelfrei oder lösungsmittelhaltig sein. Reine thermische Härtung der Bindemittel ist möglich, wenn die Strukturierung bereits beim Aufbringen erfolgt (z. B. mittels Schablonendruck oder Jetten). Ansonsten kann die Schicht ganzflächig aufgetragen werden (z. B. durch Rakeln) und die Schichtstrukturierung erfolgt durch UV-Belichtung beispielsweise unter Nutzung einer Maske oder einer Laser-Direktbelichtung und einer anschließenden Nassentwicklung. Beispielhafte Materialien umfassen Reaktivharze Epoxy, Acrylat, Polyurethan und als Füllstoffe können beispielsweise Eisen-Pulver, Magnetipulver, Ni-Pulver verwendet werden.
5B zeigt eine Draufsicht auf die Oberfläche 106, wobei das Bauelement 102 entsprechend dem Zielgebiet 104 platziert ist. Das Bauelement 102 befindet sich nach der Platzierung zwischen dem ersten Polschuh 110a und dem zweiten Polschuh 110b, wobei das Bauelement 102 teilweise über das Zielgebiet 104 hinausragt, wobei jedoch die Positionierung derart erfolgt, dass der mittlere magnetisierbare Streifen 202a bezüglich der y-Richtung zentriert angeordnet ist. Ferner könnte sich das Bauelement 102 beim Positionieren derart gedreht werden, dass die magnetisierbaren Streifen 202 parallel zu den kürzesten Verbindungslinien zwischen dem ersten Polschuh 110a und dem zweiten Polschuh 110b angeordnet sind. Diese parallele Anordnung der magnetisierba ren Streifen 202 erfolgt in Übereinstimmung mit der wirkenden Kraft, die aus dem Bestreben des Systems resultiert den magnetischen Widerstand zu minimieren (der magnetische Widerstand der magnetisierbaren Streifen 202 ist am geringsten in Richtung der magnetisierbaren Streifen 202).
Wie aus dem Ausführungsbeispiel der 5 ersichtlich ist, kann das Bauelement 202 in y-Richtung sowohl nach oben als auch nach unten weiter ausgedehnt sein und die Platzierung des Bauelementes kann beispielsweise lediglich hinsichtlich der magnetisierbaren Streifen 202, die nur in einem Teil des Bauelementes ausgebildet sind, erfolgen. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die magnetisierbaren Streifen 202 eine andere Form aufweisen, so dass sie sich möglichst parallel zu den zwischen den Polschuhen 110 ausbildenden Magnetflusslinien anordnen können. Wie oben beschrieben wird der beste Effekt erzielt, wenn die magnetisierbaren Streifen 202 die Magnetflusslinien nachbilden (stets tangential an die Magnetflusslinien liegen). Die Positionierung entlang der x-Richtung wird dadurch bewirkt, dass das Wegintegral über dem magnetischen Fluss Φ entlang der Streifen 202 maximal wird (Reluktanz-Effekt) oder der magnetische Widerstand minimal wird. Wie aus der 3 ersichtlich ist, wird der magnetische Fluss Φ dann maximal, wenn der magnetisierbare Streifen 202 symmetrisch um die Linie x0 angeordnet sind, d. h. um das Maximum bei x0 herum symmetrisch angeordnet sind. Das hat zur Folge, dass das Bauelement 102 sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung um den Punkt x0 herum angeordnet ist.
Die Justagehilfen (der erste Polschuh 110a und der zweite Polschuh 110b) können in dem Bauteilträger 120 wie folgt angebracht werden. Wenn der Bauteilträger 120 beispielsweise eine Leiterplatte umfasst, können die Polschuhe 110 durch einen Leiterplattenprozess ausgebildet werden, der beispielsweise ein Laminieren strukturierter Lagen oder ein Strukturieren der Polschuhgeometrie beispielsweise durch Ätzen, Drucken, Dispensen vor oder nach dem Laminieren um fassen kann. Die Lage der Polschuhstruktur 110 kann optional auch als Zwischenlage im erforderlichen Abstand D zur Oberseite 106 der beispielhaften Leiterplatte 120 gegeben sein. Alternativ ist es ebenfalls möglich, die Polschuhe 110 aus Materialien mit angepassten magnetischen Eigenschaften mittels Klebfixierung einzubetten oder auch mittels eines nachfolgenden Einbettens durch Laminieren (CIP; cast in place) zu fixieren. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Polschuhe 110 unter dem Schaltungsträger (Bauteilträger 120) positioniert, wobei die Positionierung relativ zu vorhandenen Passmarken/Justagestrukturen erfolgen kann.
6 zeigt einen möglichen Positionierungsvorgang des Bauteils 102 auf der Oberfläche 106 des Bauteilträgers 120. 6 zeigt eine Raumansicht, wobei die Polschuhe 110a, b das Zielgebiet 104 seitlich begrenzen. Der erste Polschuh 110a und der zweite Polschuh 110b sind wiederum trapezförmig ausgebildet und derart bezüglich des Zielgebietes 104 angeordnet, dass die kürzeren der beiden parallel verlaufenden Seitenkanten der trapezförmigen Polschuhe 110 dem Zielgebiet 104 zugewandt sind. Ferner zeigt die 6 Leiterbahnen 122, die der Kontaktierung des Bauelementes 102 nach dessen Platzierung auf der Oberfläche 106 dienen. Zur Kontaktierung sind an Endpunkten der Leiterbahnen oder an sonst wo mit denselben verbundenen Stellen in dem Zielgebiet 104 Kontaktelektroden bzw. eine Kontaktelektrode 122a ausgebildet. Das Bauelement 102 wird beim Prozess des Positionierens durch einen Bestückautomaten erfasst und entlang der Richtung 302 hin zum Zielgebiet befördert. Zum Beispiel legt der Bestückautomat das Bauelement 102 zunächst auf der Oberfläche 106 des Bauteilträgers 120 ab und die anschließende Präzisionspositionierung erfolgt mittels der magnetischen Ausrichtung des Bauelementes 102 gemäß den zuvor beschrieben Ausführungsbeispielen. Die anschließende Fixierung des Bauelementes auf der Oberfläche 106 kann beispielsweise durch einen Lötprozess geschehen, indem das Bauelement 102 zusammen mit dem Bauteilträger 120 in einen Lötofen gebracht wird, der eine Verbindung zwischen den Leiterbahnen 122 und dem Bauelement 102 herstellt.
Mit Hilfe der Justagehilfen (Positionierungshilfen) kann somit eine Platzierung der markierten Bauteile 102, die auch Komponenten eines Systems umfassen können, auf dem Bauteilträger 120 erreicht werden. Die Platzierung kann alternativ auch wie folgt beschrieben werden. Ein Bestückkopf (Transporteur) fasst die magnetisch wechselwirkend markierte Komponente 102 und befördert diese zum Zielgebiet 104. Durch einen, unter dem Bauteilträger 120 angebrachten Magneten wird ein statisches Magnetfeld erzeugt, so dass das Zielgebiet durch die modulierende Wirkung der Polschuhe 110 magnetisch eindeutig markiert ist. Beim Absenken des Bauteils im magnetisch markierten Fangbereich bewirken die magnetischen Kräfte bei der vertikalen Annäherung an die Zielposition eine Selbstpositionierung. Somit wird eine Präzisionspositionierung durch Ausnutzung dieses Selbstpositionierungseffektes erreicht. Der Transporteur oder der Bestückautomat braucht hingegen eine Positionierung nur hinsichtlich des Fangbereiches vorzunehmen, was beispielsweise eine deutlich geringere Präzision erfordert. Somit können bereits vorhandene Bestückautomaten genutzt werden, um eine deutlich erhöhte Präzision bei der Positionierung zu erreichen.
Ausführungsbeispiele beschreiben somit ein Verfahren zur berührungslosen Präzisionspositionierung von mikroelektronischen Bauteilen 102 mittels statisch magnetischer Felder. Die Polschuhe 110 sind Bestandteil der beispielhaften Leiterplatte 120 und bewirken die Ausrichtung des markierten Bauteils, wie es in der 6 gezeigt ist. Die Positionierung wird durch den Verlauf in x-Richtung der magnetischen Flussdichte Φ bei einem größeren Abstand der Polschuhe zur Oberkante der Leiterplatte erreicht (siehe 3). Dieser Verlauf der magnetischen Flussdichte zeigt eine eindeutige Konzentration.
Die magnetisierbaren Streifen sollten ein magnetisch gut leitendes Material aufweisen. Es reicht aber auch ein Material mit ausreichend hoher relativer Permeabilität. Ferner können bei weiteren Ausführungsbeispielen mehr oder weniger als drei Streifen angeordnet sein. Die Geometrie der Streifen 202 oder ihre relative Anordnung zueinander kann ebenfalls anders gewählt sein, wobei bei einer idealen Streifenanordnung die magnetisierbaren Streifen 202 parallel zu dem gewünschten magnetischen Flusslinienverlauf verlaufen. Das Bauelement 102 kann beispielsweise einen Chip oder ein anderes leichtes Bauelement umfassen und die Präzision des Bestückers braucht lediglich ausreichend zu sein, um das Bauelement 102 in das Einflussgebiet (Fangbereich) zu bringen, der dadurch definiert ist, dass innerhalb des Fangbereiches die durch das Magnetfeld verursachten Kräfte eine Selbstjustierung oder Selbstpositionierung des Bauteils 102 im Zielgebiet 104 bewirken. Beispielsweise kann der Bestücker eine Genauigkeit von lediglich ±50 μm oder ±100 μm aufweisen.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen stehen die Polschuhe 110 in keinem elektrischen Kontakt zu dem Bauelement 102 selbst oder zu anderen Bauteile, die auf oder in dem Bauteilträger angeordnet sein mögen. Zum Beispiel sind die Polschuhe 110 von den Leiterbahnen 122 elektrisch isoliert. Die Polschuhe können beispielsweise von ihrer Umgebung elektrisch isoliert in den Bauteilträger 120 eingebettet sein bzw. auf dem Bauteilträger 120 aufgebracht sein.
Weiteren Ausführungsbeispiele beschreiben ein Bauelement 102 mit einer Streifenstruktur 202 aus einem magnetischen Leiter an einer Oberfläche des Bauelements 102, wobei die Streifenstruktur aus zueinander elektrisch isolierten und auch ansonsten unkontaktierten Streifen aus dem magnetischen Leiter besteht. Die ansonsten unkontaktierten Streifen können ebenfalls elektrisch floatend ausgebildet sein. Die Streifenstruktur 202 weist beispielsweise eine Vielzahl von parallelen Streifen auf und ist ausgebildet, so dass der magnetische Widerstand des Bauelements 102 parallel zu der Vielzahl von Streifen 202 höchstens halb so groß ist wie der magnetische Widerstand senkrecht zu der Vielzahl von Streifen 202. Alternativ kann der magnetische Widerstand senkrecht zu den Streifen auch nur 1/3 oder 1/10 des magnetischen Widerstandes parallel zu den Streifen betragen.
Weitere Ausführungsbeispiele beschreiben ebenfalls ein System mit einem Bauelement 102 mit einem magnetischen Leiter und einem Bauelementkontakt und einem Bauteilträger 120 mit einer Oberfläche, die in einem Zielgebiet 104 eine Kontaktelektrode zur Kontaktierung des Bauelementkontakts des Bauelements 102 aufweist. Das System weist ferner einen oder mehrere Polschuhe 110 auf, der bzw. die in oder an dem Bauteilträger 120 in einem Abstand D von der Oberfläche 106 so angeordnet ist/sind, dass bei Anlegen eines externen quer zur Oberfläche gerichteten Magnetfeldes 108 das Bauelement 102 aus einer Lage auf der Oberfläche 106 nahe des Zielgebietes 104 (d. h. Fanggebiet) lateral in eine stabile Lage auf der Oberfläche 106 im Zielgebiet 104 gezogen wird, in der der Bauelementkontakt und die Kontaktelektrode lateral zueinander ausgerichtet sind. Diesem Vorgang entsprechend umfassen Ausführungsbeispiele ebenfalls ein Verfahren zum Bestücken eines Bauteilträgers 120 mit einem Bauelement 102.
Weitere Ausführungsbeispiele beschreiben ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer Positionierungshilfe, um ein Bauelement 102 mittels eines Magnetfeldes 108 in einem Zielgebiet 104 auf einer Oberfläche 106 zu platzieren. Das Verfahren umfasst ein Ausbilden eines Polschuh 110 in einem Abstand D von der Oberfläche 106 derart, dass das Magnetfeld 108 einen magnetischen Fluss, der in Richtung zu dem Zielgebiet 104 ansteigt, aufweist.
Schließlich sei darauf hingewiesen, dass, obwohl in den Figuren der Bauteilträger stets als Substrat gezeigt war, an dessen Vorderseite das Zielgebiet mit eventueller Kontaktfläche und an dessen Rückseite die Polschuhe angeordnet waren, diese Anordnung nicht notwendiger Weise so sein muss. Vielmehr kann beispielsweise der Bauteilträger als Mehrschichtsubstrat ausgebildet sein, wobei die Polschuhe beispielsweise in einer Metalllage im Inneren des Mehrschichtsubstrates gebildet sind und das Substrat neben dieser inneren Metalllage auch Durchkontaktierungen zur Interlagenverbindung und Isolationslagen aufweist und an der Vorderseite das Zielgebiet mit eventueller Kontaktelektrode.
Es sei noch auf die Möglichkeit hingewiesen, dass das zu positionierende Bauteil mehr als nur eine Markierung 22 – mit beispielsweise einem oder mehreren Streifen – aufweisen kann, d. h. magnetisch leitende Markierungen an mehr als nur einer Stelle, nämlich an lateral über die Auflagefläche des zu positionierenden Bauteils hinweg verteilten Stellen, die beispielsweise um Abstände von mehr als eine maximale Ausdehnung der Markierungen voneinander beabstandet sind, und dass für jede dieser Stellen ein eigenes Zielgebiet mit Polschuh(en) an der beispielsweise durchgehenden Positionierungsoberfläche 106 vorgesehen sein kann. Zielgebiete und Markierungen wären lateral so verteilt entlang Auflagefläche bzw. Positionierungsoberfläche angeordnet, dass sie in Deckung bringbar sind. Auf diese Weise ließen sich auch größere Bauteile justieren bzw. positionieren. Ferner wäre es in diesem Fall nicht notwendig, die Markierungen bzw. die Polschuhanordnung in den Zielgebieten so wie im vorhergehenden bezugnehmend auf manche Ausführungsbeispiele beschrieben auszuformen, nämlich so, dass die Markierungen sogar ein Drehmoment um die Flächenormalen erfahren, um in eine Vorzugsrichtung ausgerichtet zu werden, da ja aufgrund der lateralen Verteilung der Stellen selbst die Drehausrichtung auf der Oberfläche des Trägers sichergestellt wäre. Bei der Grobpositionierung des Bauteils auf der Oberfläche müssten lediglich die Markierungen genügend nahe an die Zielgebiete gebracht werden, d. h. die Grobpositionie rung beinhaltete auch bereits eine mehr oder wenig ausgeprägte Grobdrehausrichtung.
Schließlich sei noch auf folgende Details hingewiesen. Die relative Permeabilität μ_r für die Markierungen kann größer 60 oder bevorzugter größer 80 sein, wie z. B. im Bereich von 80 bis 100 liegen. Dieser Wert ist ausreichend für die erläuterte Selbstpositionierung. Eventuell könnte die magnetische Markierung des zu positionierenden Bauteils auch teilweise aus einem Material mit einer relativen Permeabilität kleiner 1 gebildet sein. Beispielsweise wäre letzteres so angeordnet, dass es eine Fokussierung des magnetischen Flusses durch die Polschuhe erzielt.
Wie oben erwähnt besitzen die Polschuhe magnetische Leitfähigkeit. Eine gute Leitfähigkeit kann entweder durch die Materialstärke der Polschuhe oder deren Leiteigenschaften bzw. ihre relative Permeabilität erreicht werden. Die relative Permeabilität der Polschuhe ist beispielsweise größer 100 oder sogar größer 500, beispielsweise zwischen 100 und 500. Die gleichen Angaben können beispielsweise auch für die Markierung verwendet werden.
Obige Erläuterungen zeigten, dass sich durch Polschuhe ein Fangbereich bzw. Zielbereich erzeugen lässt, wobei der Fangbereich beispielsweise definiert werden könnte als der Bereich mit monotonem Anstieg der örtlichen Verteilung der magnetischen Flussdichte. Dieser Bereich ist beispielsweise einfach zusammenhängend und kann einen Radius bzw. einen maximale Ausdehnung besitzen, die beispielsweise in der Größenordnung des zwei- bis dreifachen der lateralen Bauteilabmessungen liegt. In letzterem Bereich kann somit auch der Abstand zwischen den Polschuhen liegen. Dabei ist zu beachten, dass durch eine Verschiebung der Polschuhe innerhalb des Fangbereichs gegenüber der magnetischen Quelle eines z. B. stationären Magneten Streufelder des stätionären Magneten zur Wirkung kommen können, die an den Polschuhen vorbeigeleitet den Fangbereich begrenzen. Zur Vergrößerung des Fangebereichs können die Polschuh-Flächen vergrößert werden, so dass eine Abschirmung der Streufelder erfolgt. Alternativ können die Polschuhe selber als Permanentmagnet ausgeführt sein. Des weiteren besitzt die Fangbereich-Ausdehnung bzw. der Inter-Polschuh-Abstand Einfluss auf die örtliche Verteilung des durch die Polschuhe gebildeten Flusslinien-Verlaufs. Die erzielbare Genauigkeit der Positionierung bei einer Verschiebung der Polschuhe gegenüber dem stationären Magneten hängt in einem geringen Maß vom Grad der Verschiebung ab. Zudem sind die in der Zielposition auf das Bauteil wirkenden Kräfte und Momente gleich Null, so dass die erzielbare Genauigkeit eine Funktion des Gradienten der magnetischen Flussdichte ist. Die magnetische Flussdichte im Zielgebiet ist also abhängig von der Feldstärke der bzw. des externen Magneten. Es besteht daher eine deutliche Abhängigkeit der Positioniergenauigkeit und der Feldstärke. Zieht man die soeben erwähnten Effekte in Betracht so sind Positionierungsgenauigkeiten realisierbar, die in einem Bereich von 0,01 bis 0,05 der Abmessungen der magnetischen Markierungen liegen. Hierbei spielt die Veränderung des Feldes durch die magnetische Leitfähigkeit der Bauteilmarkierung eine Rolle. Vorteilhaft ist ein starkes magnetisches Feld, das durch die Anwesenheit des Bauteils nicht oder nur wenig verändert wird. Die erreichbare Positioniergenauigkeit kann also beispielsweise bei fünf bis zehn Prozent der Abmessungen der magnetischen Markierung liegen, wobei, wenn zur Positionierung ein Zusammenwirken mehrerer, lokal verteilter Markierungen mit entsprechenden mehreren Zielgebieten verwendet wird, wie es zuvor kurz erwähnt wurde, die erreichbare Positionierungsgenauigkeit auch noch gesteigert werden kann.

Claims

Bauteilträger (120) mit einer Positionierungshilfe zur Unterstützung einer Platzierung eines Bauelements (102) in einem Zielgebiet (104) auf einer Oberfläche (106) des Bauteilträgers mittels eines externen quer zur Oberfläche gerichteten Magnetfeldes (108), mit: einem Polschuh (110), der in oder an dem Bauteilträger in einem Abstand (D) von der Oberfläche (106) so angeordnet ist, dass das Magnetfeld (108) einen magnetischen Fluss aufweist, der in Richtung zu dem Zielgebiet (104) ansteigt.
Bauteilträger (120) nach Anspruch 1, bei dem der Abstand (D) des Polschuhs (110) derart gewählt ist, dass der magnetische Fluss ein lokales Maximum in dem Zielgebiet (104) aufweist.
Bauteilträger (120) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Polschuh (110) ein erster Polschuh (110a) ist und der ferner einen zweiten Polschuh (110b) aufweist, und bei dem der erste und zweite Polschuh (110a, 110b) derart angeordnet sind, dass sich das Zielgebiet (104) zwischen dem ersten Polschuh (110a) und dem zweiten Polschuh (110b) befindet.
Bauteilträger (120) nach Anspruch 3, bei dem der erste und zweite Polschuh (110a, 110b) flächenförmig parallel zur Oberfläche (106) ausgebildet sind.
Bauteilträger (120) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei dem der erste Polschuh (110a) und der zweite Polschuh (110b) flächenförmig und in etwa parallel zur Oberfläche ausgebildet sind und eine sich verjüngende Form mit einem breiteren und einem schmäleren Ende aufweisen, wobei die schmäleren Enden einander zuge wandt und die bereiteren Enden einander abgewandt sind.
Bauteilträger (120) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der Bauteilträger (120) ein Substrat mit zwei voneinander abgewandten Hauptseiten ist, von denen eine die Oberfläche (106) bildet und an der anderen der erste und der zweite Polschuh (110a, 110b) angeordnet sind.
Bauteilträger (120) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Polschuh (110) ein magnetisch leitendes Material aufweist.
Bauteilträger (120) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Polschuh (110) flächenförmig parallel zur Oberfläche (106) ausgebildet ist und ferner das Zielgebiet (104) flächenmäßig umschließt.
Bauteilträger (120) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Polschuh (110) elektrisch floatend ist.
Bauteilträger (120) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem an der Oberfläche (106) in dem Zielgebiet (104) eine Kontaktelektrode zur Kontaktierung des Bauelements (102) angeordnet ist.
Bauelement (102) mit einer Streifenstruktur (202) aus einem magnetischen Leiter an einer Oberfläche des Bauelements (102), wobei die Streifenstruktur aus zueinander elektrisch isolierten und auch ansonsten unkontaktierten Streifen aus dem magnetischen Leiter besteht.
Bauelement (102) gemäß Anspruch 11, bei dem die Streifen parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass der magnetische Widerstand des Bauelements (102) parallel zu den Streifen (202) höchstens halb so groß ist wie der magnetische Widerstand senkrecht zu den Streifen (202).
System mit einem Bauelement (102) mit einem magnetischen Leiter und einem Bauelementkontakt; einem Bauteilträger (120) mit einer Oberfläche, die in einem Zielgebiet (104) eine Kontaktelektrode zur Kontaktierung des Bauelementkontakts des Bauelements (102) aufweist; einem oder mehreren Polschuhen (110), der bzw. die in oder an dem Bauteilträger (120) in einem Abstand (D) von der Oberfläche (106) so angeordnet ist/sind, dass bei Anlegen eines externen quer zur Oberfläche gerichteten Magnetfeldes (108) das Bauelement (102) aus einer Lage auf der Oberfläche (106) nahe des Zielgebietes (104) lateral in eine stabile Lage auf der Oberfläche (106) im Zielgebiet (104) gezogen wird, in der der Bauelementkontakt und die Kontaktelektrode lateral zueinander ausgerichtet sind.
Verfahren zum Bestücken eines Bauteilträgers (120) mit einem Bauelement (102) in einem Zielgebiet (104) auf einer Oberfläche (106) des Bauteilträgers (120), mit folgenden Schritten: Anordnen eines Bauelements (102) mit einem magnetischen Leiter auf der Oberfläche (106) des Bauteilträgers (120) nahe des Zielgebietes (104), wobei in einem Abstand (D) von der Oberfläche (106) ein oder mehrere Polschuhe (110) so angeordnet ist/sind, dass bei Anlegen eines externen quer zur Oberfläche (106) gerichteten Magnetfeldes (108) das Bauelement (102) lateral in eine stabile Lage auf der Oberfläche (106) im Zielgebiet (104) gezogen wird; und Befestigen des Bauelements (102) in der stabilen Lage in dem Zielgebiet (104) an der Oberfläche (106).
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Bauteilträger (120) an der Oberfläche (106) in dem Zielgebiet (104) eine Kontaktelektrode aufweist und das Verfahren ferner ein elektrisches Kontaktieren des Bauelements (102) mit den Kontaktelektroden des Bauteilträgers (120) umfasst.