DE102015112518B3 - Bestückmaschine und Verfahren zum Bestücken eines Trägers mit ungehäusten Chips - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Bestückmaschine (100) zum Bestücken eines Trägers (190) mit ungehäusten Chips (282) beschrieben. Die Bestückmaschine (100) weist auf (a) ein Chassis (112); (b) eine Zuführeinrichtung (140) zum Bereitstellen eines Wafers (180), der eine Vielzahl von Chips (282) aufweist, wobei die Zuführeinrichtung (140) an dem Chassis (112) angebracht ist; (c) eine Hubeinrichtung (513), welche an dem Chassis (112) angebracht ist; (d) eine Träger-Aufnahmevorrichtung (130) zum Aufnehmen des zu bestückenden Trägers (190), wobei die Träger-Aufnahmevorrichtung (130) an der Hubeinrichtung (513) angebracht und mittels der Hubeinrichtung (513) relativ zu dem Chassis (112) entlang einer z-Richtung verfahrbar ist; und (e) einen Bestückkopf (120) zum Abholen von Chips (282) von dem bereitgestellten Wafer (180) und zum Platzieren der abgeholten Chips (282) an vordefinierten Bestückpositionen auf dem aufgenommenen Träger (190). Die Träger-Aufnahmevorrichtung (130) weist auf (d1) ein einstückiges Auflageelement (132), welches zumindest einen oberen Teil der Träger-Aufnahmevorrichtung (130) darstellt, wobei der zu bestückende Träger (190) auf dem einstückigen Auflageelement (132) auflegbar ist; und (d2) eine Transportvorrichtung (160) zum Transportieren des Trägers (190) an einer Oberseite des einstückigen Auflageelements (132) entlang einer Transportrichtung (T). Die Transportvorrichtung (160) ist an der Oberseite des einstückigen Auflageelements (132) in das einstückige Auflageelement (132) räumlich integriert. Es wird ferner ein Verfahren zum Bestücken eines Trägers mit ungehäusten Chips mit einer derartigen Bestückmaschine beschrieben.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet der Herstellung von elektronischen Bauelementen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Bestückmaschine sowie ein Verfahren zum Handhaben von ungehäusten Chips im Rahmen der Fertigung von elektronischen Bauelementen, welche jeweils zumindest einen Chip verpackt in einem Gehäuse und geeignete elektrische Anschlusskontakte aufweisen, mittels welchen der verpackte Chip elektrisch kontaktiert werden kann.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Bei der Fertigung von gehäusten elektronischen Bauelementen werden ungehäuste (Halbleiter-)Chips, so genannte ”Bare Dies”, auf einen Träger bestückt. Im Rahmen des sogenannten ”embedded Wafer Level Package” (eWLP) Prozesses werden dazu ein oder mehrere Chips pro Verpackung (Package) mit der aktiven Seite nach unten auf eine an dem Träger befindliche Klebefolie aufgesetzt. Anschließend wird eine Vielzahl von aufgesetzten Chips mit einer Masse aus Kunststoff vergossen, welche später das Gehäuse darstellt. Das gesamte Vergussprodukt wird dann unter hohem Druck gebacken und anschließend von dem Träger bzw. der Klebefolie gelöst. In nachfolgenden Prozess-Schritten werden die Chips dann kontaktiert, ggf. elektrisch verbunden und als elektrische Anschlusskontakte dienende Lotkugeln aufgebracht. Am Ende wird das gesamte weiterverarbeitete Vergussprodukt zu einzelnen Bauelementen zersägt oder anderweitig vereinzelt.
  • Anschaulich ausgedrückt ist eWLP eine Gehäusebauform für integrierte Schaltungen, bei der die elektrischen Anschlusskontakte auf einem aus Chips und Vergussmasse künstlich hergestellten Wafer erzeugt werden. Somit werden alle notwendigen Bearbeitungsschritte für das Ausbilden eines Gehäuses auf dem künstlichen Wafer durchgeführt. Dies erlaubt gegenüber klassischen Gehäusetechnologien, bei denen das sog. ”Wire Bonding” zum Einsatz kommt, die Herstellung extrem kleiner und flacher Gehäuse mit exzellenten elektrischen und thermischen Eigenschaften bei besonders niedrigen Herstellungskosten. Mit dieser Technologie können Bauelemente beispielsweise als Ball Grid Array (BGA) hergestellt werden.
  • Ein weiterer in der Mikroelektronik bekannter Integrationsansatz ist die Herstellung von sog. System-in-Package (SiP) Modulen. Bei einem SIP Prozess werden passive und aktive Bauelemente sowie weitere Komponenten aus mehreren (Halbleiter-)Chips hergestellt und diese Chips dann mittels eines Bestückprozesses auf einem Träger aufgesetzt, wobei der Träger beispielsweise ein Epoxy-Leiterplattenmaterial, eine Klebefolie oder eine Metallfolie sein kann. Die aufgesetzten Chips werden dann mittels bekannter Aufbau- und Verbindungstechnik in einem Gehäuse, häufig als IC-Package bezeichnet, vereinigt. Erforderliche elektrische Verbindungen zwischen den einzelnen Chips können beispielsweise mittels Bonddrähten realisiert werden, wobei auch andere Verbindungsprinzipien wie beispielsweise leitfähige Dünnschichten an Seitenkanten der Chips oder Durchkontaktierungen möglich sind.
  • Die Handhabung von noch ungehäusten Chips im Rahmen eines eWLP Prozesses oder bei der Fertigung von SIP Modulen erfolgt typischerweise mit einer im Vergleich zu der bekannten Surface Mount Technologie (modifizierten) Bestückmaschine. Eine solche Bestückmaschine weist einen Bestückkopf auf, mit dem die Chips an vordefinierten Bestückpositionen auf dem jeweiligen Träger platziert werden. Dabei sind die Anforderungen an die Positionsgenauigkeit der Bestückung besonders hoch. Derzeit wird sowohl für einen eWLP Prozess als auch für die Herstellung von SIP Modulen eine Positionsgenauigkeit bzw. Bestückgenauigkeit von 15 μm/3σ oder genauer gefordert, wobei σ (sigma) die Standardabweichung für die Bestückposition ist. Aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung von elektronischen Bauelementen ist zu erwarten, dass zukünftig an die Bestückgenauigkeit noch höhere Anforderungen gestellt werden.
  • Bei der Fertigung sowohl von eWLP als auch von SIP Modulen wird aus Effizienzgründen eine extrem große Anzahl von Chips auf einem vergleichsweise großflächigen Träger bestückt. Dabei können Träger auch so groß bzw. lang sein, dass sie im Verlauf eines zeitlich sehr langen Bestückprozesses entlang einer Transportrichtung verfahren werden müssen. Ggf. ist bei einem besonders langen Träger auch ein getaktetes Bestücken in einem Bestückungsbereich der betreffenden Bestückmaschine erforderlich. Dabei werden nacheinander unterschiedliche Teile des zu bestückenden Trägers (ggf. mit einem gewissen räumlichen Überlapp) in den Bestückungsbereich eingebacht und dort mit Chips bestückt. In diesem Zusammenhang ist es leicht einsehbar, dass große bzw. lange Träger das Einhalten einer hohen Bestückgenauigkeit zusätzlich erschweren.
  • DE 101 28 111 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Montage von Bauelementen auf einem Substrat. Die Vorrichtung weist einen Werkstückträger auf, auf welchem ein zu bestückendes Substrat mittels eines Transportbandes platziert und nach einer Bestückung wieder entfernt werden kann. Ein entlang dreier Raumrichtungen verfahrbarer Bestückkopf montiert die Bauelemente auf dem Substrat. Ein Indexer kann eine Höhenlage des Werkstückträger variieren und damit eine Bestückebene bzw. die Oberseite des Substrats in eine gewünschte z-Position bringen WO 97/11 486 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Bestücken eines Trägers, welcher einen Rahmen und eine in dem Rahmen aufgespannte flexible Folie aufweist. Chips werden von einer Zuführstation bereitgestellt, von einem in drei Dimensionen verfahrbaren Montagekopf abgeholt und auf die Folie platziert. Während der Bestückung befindet sich der Träger auf einer Basisplatte.
  • DE 10 2004 033 645 A1 offenbart ein Greif- und Ablagesystem für Chips. Eine Chip-Auswurfeinheit löst Chips von einem zu verarbeitenden Wafer ab. Von einem Werkzeug wird ein von dem (restlichen) Wafer abgelöster Chip aufgenommen und zu einem Träger platziert, welcher eine Basis und ein darauf befindliches elastisches Material aufweist. Am Ende eines Greif- und Ablageprozesses befindet sich der betreffende Chip auf dem elastischen Material
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bestückmaschine sowie ein Verfahren zum Bestücken eines Trägers mit ungehäusten Halbleiter-Chips anzugeben, welche auch bei der Verwendung von großen Trägern eine besonders hohe Bestückgenauigkeit ermöglichen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Bestückmaschine zum Bestücken eines Trägers mit ungehäusten Chips beschrieben, welche insbesondere zum Zwecke des Herstellens von elektronischen Bauelementen einsetzbar ist, welche jeweils zumindest einen Chip aufweisen, der sich in einem Gehäuse befindet, welches insbesondere eine ausgehärtete Vergussmasse aufweist. Die beschriebene Bestückmaschine weist auf (a) ein Chassis; (b) eine Zuführeinrichtung zum Bereitstellen eines Wafers, der eine Vielzahl von Chips aufweist, wobei die Zuführeinrichtung an dem Chassis angebracht ist; (c) eine Hubeinrichtung, welche an dem Chassis angebracht ist; (d) eine Träger-Aufnahmevorrichtung zum Aufnehmen des zu bestückenden Trägers, wobei die Träger-Aufnahmevorrichtung an der Hubeinrichtung angebracht und mittels der Hubeinrichtung relativ zu dem Chassis entlang einer z-Richtung verfahrbar ist; und (e) einen Bestückkopf zum Abholen von Chips von dem bereitgestellten Wafer und zum Platzieren der abgeholten Chips an vordefinierten Bestückpositionen auf dem aufgenommenen Träger. Erfindungsgemäß weist die Träger-Aufnahmevorrichtung auf (d1) ein einstückiges Auflageelement, welches zumindest einen oberen Teil der Träger-Aufnahmevorrichtung darstellt, wobei der zu bestückende Träger auf dem einstückigen Auflageelement auflegbar ist; und (d2) eine Transportvorrichtung zum Transportieren des Trägers an einer Oberseite des einstückigen Auflageelements entlang einer Transportrichtung. Die Transportvorrichtung ist an der Oberseite des einstückigen Auflageelements in das einstückige Auflageelement räumlich integriert.
  • Der beschriebenen Bestückmaschine liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Integration einer Transportfunktionalität (realisiert durch die beschriebene Transportvorrichtung) in das einstückige Auflageelement der Träger-Aufnahmevorrichtung die Träger-Aufnahmevorrichtung und insbesondere deren einstückiges Auflageelement senkrecht zu der Transportrichtung eine räumliche Dimension, im Folgenden als Breite bezeichnet, aufweisen kann, welche größer ist als die Breite der Transportvorrichtung. Für den Fall, dass der zu bestückende Träger eine Breite aufweist, welche kleiner ist als die Breite des einstückigen Auflageelements, dann steht an zumindest einem Randbereich des einstückigen Auflageelements noch Platz bzw. Raum zur Verfügung, in welchem an der Oberfläche des einstückigen Auflageelements Markierungen angebracht sein können. Bei einer bevorzugt symmetrischen Anordnung ergeben sich für den genannten Fall (der zu bestückende Träger ist schmaler als das einstückige Auflageelement) links und rechts von der Transportvorrichtung an zwei senkrecht zur Transportrichtung voneinander beabstandeten Randbereichen des einstückigen Auflageelements noch Möglichkeiten, an dem Auflageelement gut sichtbare Markierungen anzubringen. Solche Markierungen, bevorzugt aus Glas gefertigt, können in bekannter Weise als Referenzmarken, für eine genaue optische Positionsbestimmung von bestückten Chips oder, bei einer Kalibrierung der Bestückmaschine, von speziellen ebenfalls bestückten Kalibrierungsbausteinen verwendet werden. Solche Kalibrierungsbausteine können beispielsweise Keramikelemente oder Glasbausteine sein, welche in Form und/Größe den zu bestückenden Chips ähneln.
  • Anschaulich ausgedrückt entfällt durch die beschriebene Integration der Transportvorrichtung die Notwendigkeit, eine Transportvorrichtung vorzusehen, welche zwei Transportschienen aufweist, welche in Bezug auf die Transportrichtung links bzw. rechts von der Träger Aufnahmevorrichtung und insbesondere von dem einstückigen Auflageelement angeordnet sind. Falls für eine Sicherstellung einer hohen Bestückgenauigkeit eine optische Vermessung von Markierungen erforderlich ist, können diese Markierungen nun links und/oder rechts von dem zu bestückenden Träger an dem einstückigen Auflageelement angebracht werden. In Bezug auf die Transportrichtung ist es also nicht erforderlich, Markierungen vor und/oder hinter dem zu bestückenden Träger zu verwenden. Damit können mit der beschriebenen Bestückmaschine auf vorteilhafte Weise im Prinzip unendlich lange Träger bestückt werden, ohne auf eine genaue optische Überprüfung der Position von bestückten Chips in Bezug zu an dem einstückigen Auflageelement angebrachten Markierungen verzichten zu müssen.
  • Bevorzugt ist das einstückige Auflageelement derart ausgebildet, dass der zu bestückende Träger flächig auflegbar ist. Dies bedeutet nicht, dass die gesamte Unterseite des Trägers flächig aufliegen muss. Vielmehr können insbesondere für die integrierte Transportvorrichtung bevorzugt kleine Teilbereiche der Oberseite des einstückigen Auflageelements nicht an der Unterseite des zu bestückenden Trägers anliegen. Trotzdem kann durch ein entsprechend großflächiges Aufliegen des zu bestückenden Trägers auf dem einstückigen Auflageelement vermieden werden, dass sich der zu bestückende Träger während eines Bestückungsvorgangs mit einer Vielzahl von Chips relativ zu dem einstückigen Auflageelement verzieht. Dies gilt jedenfalls dann, sofern eine ausreichende flächige Fixierung des zu bestückenden Trägers auf dem einstückigen Auflageelement gewährleistet ist. Durch eine Eliminierung oder durch zumindest eine weitgehende Reduzierung von räumlichen Verzügen des zu bestückenden Trägers kann eine besonders hohe Bestückgenauigkeit gewährleistet werden.
  • Mittels der beschriebenen Hubeinrichtung kann auch für verschieden dicke zu bestückende Träger eine einheitliche Höhenlage der jeweiligen Bestückebene gewährleistet werden, was ebenfalls zu einer hohen Bestückgenauigkeit fährt. Dies gilt auch bei einer von Zeit zu Zeit erforderlichen Kalibrierung der Bestückmaschine in Bezug auf die Oberfläche einer speziellen Kalibrierungsplatte, welche an ihrer Oberseite eine Vielzahl von hochgenau aufgebrachten Markierungen aufweist und auf welcher in bekannter Weise spezielle Kalibrierungsbausteine bestückt bzw. aufgesetzt werden. Anschaulich ausgedrückt kann eine solche Kalibrierungsplatte, oft auch als ”Mapping Platte” bezeichnet, mit ihrer Oberfläche genau auf die vorgesehene bestückte Ebene angehoben bzw. abgesenkt werden. Eine Kalibrierung der Bestückmaschine kann somit mit einer besonders hohen Genauigkeit durchgeführt werden, was wiederum bei einer späteren Bestückung eines Trägers mit Chips zu einer besonders hohen Bestückgenauigkeit führt.
  • Der Bestückkopf kann gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Haltevorrichtungen zum temporären Aufnehmen von jeweils einem Chip aufweisen. Die Verwendung eines sogenannten Mehrfach-Bestückkopfes hat den Vorteil, dass von dem Bestückkopf aus der Zuführeinrichtung innerhalb einer sehr kurzen Zeit eine Mehrzahl von Chips aufgenommen, diese Mehrzahl von Chips dann gemeinsam hin zu dem Bestückbereich transportiert und dort an vorgegebenen Bestückpositionen auf dem Träger platziert werden kann. Auf diese Weise wird die Bestückleistung der beschriebenen Bestückmaschine im Vergleich zu einer Bestückmaschine mit lediglich einem Einfach-Bestückkopf erheblich gesteigert.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in diesem Dokument unter dem Begriff ”angebracht” zu verstehen ist, dass eine erste Komponente der Bestückmaschine direkt oder indirekt an einer zweiten Komponente der Bestückmaschine angebracht sein kann. Ein direktes ”angebracht sein” kann eine lösbare Befestigung oder eine unlösbare Befestigung umfassen, wobei eine unlösbare Befestigung auch bedeuten kann, dass die beiden betreffenden Komponenten nur nach einem Lösen von typischerweise zumindest einem permanenten Befestigungsmittel wie z.B. einer Schraube oder Niete voneinander getrennt werden können. ”Angebracht” kann ferner bedeuten, dass die betreffenden Komponenten relativ zueinander stationär oder alternativ auch verschiebbar angeordnet sind.
  • Es wird ferner darauf hingewiesen, dass in diesem Dokument unter dem Begriff ”elektronisches Bauelement” insbesondere ein gehäustes elektronisches Bauelement zu verstehen ist, welches (a) einen Chip, (b) ein den Chip umgebendes Gehäuse sowie (c) geeignete elektrische Anschlusskontakte für den Chip aufweist. Ein ”elektronisches Bauelement” kann beispielsweise ein für eine Oberflächenmontage vorgesehenes Bauelement sein, welches typischerweise als Surface Mount Device (SMD) Bauelement bezeichnet wird. Im Gegensatz dazu werden in diesem Dokument unter dem Begriff ”Chips” insbesondere ungehäuste Halbleiterplättchen (bare dies) verstanden, welche in bekannter Weise durch ein Vereinzeln von einem prozessierten Halbleiterwafer entstehen.
  • Die Bestückmaschine kann gemäß einem Ausführungsbeispiel ferner ein ebenfalls an dem Chassis angebrachtes (Flächen-)Positioniersystem aufweisen. Das Positioniersystem wiederum weist auf (a) eine erste Komponente, die in Bezug zu dem Chassis stationär angeordnet ist, (b) eine zweite Komponente, die in Bezug zu der ersten Komponente entlang einer vorgegebenen ersten Richtung verfahrbar ist, und (c) eine dritte Komponente, die in Bezug zu der zweiten Komponente entlang einer vorgegebenen zweiten Richtung verfahrbar ist. Der Bestückkopf ist an der dritten Komponente befestigt. Die erste Richtung ist winklig zu der zweiten Richtung. Dabei ist unter dem Begriff ”winklig” jede nicht parallele Ausrichtung der beiden Richtungen zu verstehen.
  • Durch eine geeignete Ansteuerung von einem ersten Linearantrieb, welcher der ersten Komponente und der zweiten Komponente zugeordnet ist, und einem zweiten Linearantrieb, welcher der zweiten Komponente und der dritten Komponente zugeordnet ist, kann die dritte Komponente und damit der an ihr befestigte Bestückkopf innerhalb eines bestimmen zweidimensionalen Bewegungsbereichs frei verfahren werden. Bei der beschriebenen Bestückmaschine erstreckt sich dieser Bewegungsbereich von einem räumlichen Bereich der Zuführeinrichtung, in welchem die zu bestückenden Chips aufgenommen werden, bis hin zu einem Bestückbereich, in welchem sich der zu bestückende Träger befindet und in welchem die Chips aufgesetzt werden.
  • Die beiden genannten Richtungen, welche bevorzugt senkrecht zueinander orientiert sind, können durch zwei Achsen, beispielsweise eine x-Achse (parallel zu der Transportrichtung) und eine y-Achse (senkrecht zu der Transportrichtung) definiert sein. Diese beiden Achsen können ein Koordinatensystem der beschriebenen Bestückmaschine aufspannen.
  • Die erste Komponente des Positioniersystems kann eine stationäre Führungsschiene aufweisen, welche sich entlang der x-Achse erstreckt. Die bewegliche zweite Komponente kann ein querstehender Trägerarm sein, welcher an der ersten Komponente entlang der x-Achse verschiebbar angeordnet ist und sich entlang der y-Achse erstreckt. Die dritte Komponente des Positioniersystems kann an dem querstehenden Trägerarm angeordnet und entlang einer Schiene verfahrbar sein, welche sich entlang der Längsrichtung des querstehenden Trägers bzw. entlang der y-Achse erstreckt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Transportvorrichtung zwei Transportelemente auf, welche sich entlang der Transportrichtung erstrecken und senkrecht zu der Transportrichtung voneinander beabstandet sind und welche derart ausgebildet sind, dass der zu bestückende Träger mit seiner Unterseite auf die beiden Transportelemente aufgelegt werden kann.
  • Der Abstand zwischen den beiden Transportelemente kann fest oder variabel sein. Beispielsweise kann zumindest eines der beiden Transportelemente in verschiedenen länglichen Aussparungen in dem einstückigen Auflageelement integriert sein. Dies bedeutet, dass für zumindest ein Transportelement verschiedene Aussparungen vorgesehen sein können, wobei beispielsweise abhängig von der Breite des zu bestückenden Trägers eine bestimmte der verschiedenen Aussparungen ausgewählt werden kann.
  • Bevorzugt sind die beiden Transportelemente in Bezug auf eine Mittellinie des zu bestückenden Trägers symmetrisch angeordnet. In diesem Fall kann der Abstand zwischen den beiden Transportelementen beispielsweise größer als ungefähr 6/10, bevorzugt größer als ungefähr 8/10 und weiter bevorzugt größer als ungefähr 9/10 von der Breite des zu bestückenden Trägers sein. Selbstverständlich muss der Abstand zwischen den beiden Transportelementen kleiner sein als die Breite des zu bestückenden Trägers, weil andernfalls dieser Träger dann nicht auf den beiden Transportelementen aufliegen kann.
  • Die Transportelemente können in bekannter Weise jeweils einen Transportriemen aufweisen, welcher zwischen zumindest zwei Rollen gespannt und von zumindest einer der beiden Rollen angetrieben wird. Das Material der beiden Transportriemen sollte an das Material und/oder an die Oberflächenbeschaffenheit der Unterseite des zu bestückenden Trägers angepasst sein, so dass ein ausreichend hoher Reibungskoeffizient zwischen Transportriemen und Träger besteht und damit ein zuverlässiger Transport des zu bestückenden Trägers gewährleistet ist.
  • Selbstverständlich können anstelle einer Transportvorrichtung mit zwei Transportriemen auch andere Transportvorrichtungen verwendet werden. Abhängig von dem speziellem Anwendungsfall können beispielsweise Transportvorrichtungen verwendet werden, welche auf dem Prinzip einer Vibrationsförderung beruhen, welche sog. Indexstifte aufweisen und/oder welche das Transportgut, hier den Träger, auf einem Luftkissen transportieren.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die beiden Transportelemente jeweils einen Transportriemen auf. Ferner sind in dem einstückigen Auflageelement zwei Transportnuten ausgebildet, welche entlang der Transportrichtung verlaufen und derart ausgestaltet sind, dass in jeder Transportnut jeweils ein Transportriemen verläuft. Dies hat den Vorteil, dass die für ein Integrieren der Transportvorrichtung erforderlichen strukturellen Merkmale der Träger Aufnahmevorrichtung und insbesondere des einstückigen Auflageelements auf besonders einfache Weise realisiert werden können.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Transportvorrichtung zwei Betriebszustände, wobei (i) in einem ersten Betriebszustand die Transportvorrichtung vollständig in das einstückige Auflageelement integriert ist, so dass sich die gesamte Transportvorrichtung unterhalb einer durch die Oberseite des einstückigen Auflageelements bestimmten Auflageebene befindet, und wobei (ii) in einem zweiten Betriebszustand zumindest ein Teil der Transportvorrichtung sich oberhalb der Auflageebene befindet.
  • Anschaulich ausgedrückt kann der zweite Betriebszustand als aktivierter Betriebszustand bezeichnet werden, weil nur in diesem Betriebszustand der zu bestückende Träger auch tatsächlich auf der Transportvorrichtung aufliegt und nur dann ein Transport entlang der Transportrichtung möglich ist. In entsprechender Weise kann der erste Betriebszustand als deaktivierter Betriebszustand der Transportvorrichtung bezeichnet werden, weil in diesem Fall keine Wechselwirkung zwischen der Transportvorrichtung und dem zu bestückenden Träger gegeben ist. In dem ersten Betriebszustand erfolgt die Bestückung des zu bestückenden Trägers mit Chips. In dem zweiten Betriebszustand wird der zu bestückende Träger entlang der Transportrichtung hin zu seiner Bearbeitungsposition transportiert, welche sich bevorzugt nicht nur in Bezug auf die Breite des einstückigen Auflageelements sondern auch in Bezug auf die Länge (in Transportrichtung) des einstückigen Auflageelement zumindest annähernd in der geometrischen Mitte des Auflageelement befindet.
  • Die Auflageebene kann mit der Oberseite des einstückigen Auflageelements zusammenfallen. Dadurch kann in dem ersten Betriebszustand eine besonders gute mechanische Kopplung bzw. flächige und lösbare Verbindung zwischen dem einstückigen Auflageelement und dem zu bestückenden Träger erreicht werden. Wie bereits vorstehend erläutert, können dadurch mechanische Verzüge des zu bestückenden Trägers verhindert oder zumindest reduziert und damit die Bestückgenauigkeit der Bestückmaschine erhöht werden.
  • Es wird darauf hingewiesen dass unter Umständen an der Oberseite des einstückigen Auflageelements auch eine Mehrzahl von Abstandselementen vorgesehen sein kann, welche bevorzugt alle die gleiche Höhe haben. Dadurch liegt dann der zu bestückende Träger nicht unmittelbar auf der Oberfläche des einstückigen Auflageelements sondern lediglich mittelbar (über bzw. vermittelt durch die Abstandselemente) auf dem einstückigen Auflageelement. Auch wenn dadurch die räumliche Lage des zu bestückenden Trägers in Bezug zu dem einstückigen Auflageelement nicht mehr so genau definiert ist und dies gewisse Nachteile in Bezug auf die erreichbare Bestückgenauigkeit hat, kann eine solche Ausführungsform insbesondere dann von Vorteil sein, wenn die Unterseite des zu bestückenden Trägers mechanisch empfindlich ist. In diesem Fall kann eine Beschädigung der Unterseite des zu bestückenden Trägers durch eine geeignete Wahl des Materials zumindest von den Oberseiten der genannten Abstandselemente zuverlässig verhindert werden.
  • Ein erster Übergang von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand (Anheben des jeweiligen Transportelements) und/oder ein zweiter Übergang von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand (Absenken des jeweiligen Transportelements) kann auf verschiedene Arten und Weisen erfolgen. So können (die Drehachsen) von zumindest einigen Rollen für Transportriemen vertikal verschiebbar sein und beispielsweise auf einem Verstellelement mit einer sägezahnförmigen Oberkante aufliegen. In diesem Fall kann die Höhenlage der betreffenden Rollen durch eine Verschiebung eines derartigen Verstellelements verändert werden. Die betreffenden Rollen bzw. die Drehachsen der betreffenden Rollen können beispielsweise federnd gelagert sein, um nach einer Auslenkung insbesondere nach oben selbstständig wieder in ihren unteren Ausgangszustand zurückzukehren. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass ein Verstellen der Höhe der Transportriemen bzw. der Transportvorrichtung auf verschiedenste Arten und Weisen erfolgen kann, welche dem Fachmann, einem Konstrukteur auf dem Gebiet des Maschinenbaus, bekannt sind und deshalb an dieser Stelle nicht weiter erläutert werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das einstückige Auflageelement eine pneumatische Schnittstelle auf, mittels welcher ein Unterdruck an eine untere Oberfläche des Trägers anlegbar ist. Durch eine Fixierung mittels Unterdruck kann der Träger mit extrem hoher Genauigkeit und ohne einen inneren Verzug an einer vorgegebenen Position auf dem einstückigen Auflageelement und damit auch an einer vorgegebenen Position innerhalb der Bestückmaschine gehalten werden.
  • Anschaulich ausgedrückt wird der zu bestückende Träger über die pneumatische Schnittstelle an der Träger-Aufnahmevorrichtung bzw. an dem einstückigen Auflageelement angesaugt. Solange die Oberfläche des Trägers, welche an der pneumatischen Schnittstelle anliegt, mit einem ausreichenden Unterdruck beaufschlagt ist, wird auf zuverlässige Weise ein versehentliches Verrutschen des Trägers verhindert. Im Vergleich zu einer lösbaren Fixierung des Trägers mittels bekannter Klemmmechanismen für mit gehäusten elektronischen Bauelementen zu bestückenden Leiterplatten hat die beschriebene pneumatische Fixierung des mit ungehäusten Chips zu bestückenden Trägers den großen Vorteil, dass sie wesentlich temperaturstabiler ist. Dies liegt daran, dass die verschiedenen Komponenten von bekannten Klemmmechanismen unterschiedliche Geometrien haben und damit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen unterworfen sind, so dass sich bei einer Temperaturänderung gleichzeitig auch die Art und Weise der Klemmung verändert. Dadurch verschiebt sich bei bekannten Klemmungen typischerweise die Position von zumindest einem Teil des mit Chips zu bestückenden Trägers innerhalb einer Bestückmaschine.
  • Abgesehen von der bereits genannten Temperaturstabilität hat die beschriebene pneumatische Fixierung im Vergleich zu einer herkömmlichen Klemmung den Vorteil, dass bei einer geeigneten Ausgestaltung der Träger-Aufnahmevorrichtung der Träger auf einfache Weise flächig an einer Oberseite der Träger-Aufnahmevorrichtung bzw. an dem einstückigen Auflageelement fixiert werden kann. Dadurch können sogar unerwünschte Wölbungen von Teilbereichen des Trägers nach oben bzw. von dem einstückigen Auflageelement weg zuverlässig verhindert werden. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass es bei einer typischerweise für zu bestückende Leiterplatten verwendeten seitlichen Klemmung zu einer Durchbiegung der jeweiligen Leiterplatte kommen kann. Ein Durchbiegen des Trägers nach unten könnte somit zwar in bekannter Weise durch geeignete Unterstützungsstifte verhindert werden, ein unerwünschtes Durchbiegen nach oben kann jedoch auf einfache Weise nur durch die hier beschriebene pneumatische Fixierung des mit ungehäusten Chips zu bestückenden Trägers verhindert werden, weil die Oberseite des Träger für die Bestückung frei zugänglich sein muss.
  • Anschaulich ausgedrückt stellt die beschriebene Träger-Aufnahmevorrichtung mit ihrer pneumatischen Schnittstelle ein Vakuum-Fixierwerkzeug dar, mit dem der zu bestückende Träger innerhalb der Bestückmaschine so fixiert werden kann, dass die Oberfläche des Trägers exakt in der Höhe einer Ebene der Bestückmaschine liegt, in welcher Ebene die Chips am besten und insbesondere mit der größten Bestückgenauigkeit platziert werden können.
  • Um innerhalb der beschriebenen Bestückmaschine eine positionsgenaue Fixierung des Trägers auch unter schwankenden Umgebungstemperaturen zu gewährleisten ist es lediglich erforderlich das einstückige Auflageelement derart auszugestalten, dass deren Geometrie nur eine sehr geringe Temperaturabhängigkeit aufweist. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung von geeigneten Materialien wie beispielsweise einer Invar-Legierung geschehen, welche aus ca. 64% Eisen und 36% Nickel besteht und welche in bekannter Weise einen sehr geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist.
  • Die pneumatische Schnittstelle kann gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Nut aufweisen, welche mit dem Unterdruck beaufschlagt werden kann, der von einer Unterdruck-Erzeugungseinheit erzeugt wird. Dabei kann die Unterdruck-Erzeugungseinheit eine Einheit sein, welche in Bezug auf die beschriebene Bestückmaschine eine externe Einheit ist und mit der Träger-Aufnahmevorrichtung lediglich pneumatisch koppelbar ist. Die Unterdruck-Erzeugungseinheit kann jedoch auch der beschriebenen Bestückmaschine zugeordnet sein. Insbesondere in letzterem Fall kann die beschriebene Unterdruck-Erzeugungseinheit beispielsweise aus Synergiegründen auch für die Erzeugung eines Unterdrucks verwendet werden, welcher in bekannter Weise für eine temporäre Aufnahme von Chips an so genannten Saugpipetten des Bestückkopfes verwendet wird.
  • Die Verwendung einer Nut zur Übertragung des Unterdrucks an die Oberfläche des Trägers hat den Vorteil, dass dieser Unterdruck nicht lediglich punktuell sondern entlang einer Linie angelegt werden kann. Dabei kann die Form und/oder die Länge der Nut an die Größe und/oder an die mechanische Beschaffenheit des mit Chips zu bestückenden Trägers angepasst werden.
  • Die beschriebene Nut kann auch mehrere Nutabschnitte aufweisen, welche an einem Verzweigungspunkt oder an mehreren Verzweigungspunkten miteinander verbunden sind. Ferner kann zumindest ein Abschnitt der beschriebenen Nut eine umlaufende Nut sein, welche bevorzugt um einen Mittelpunkt der Oberfläche der Träger-Aufnahmevorrichtung bzw. um einen Mittelpunkt des an der Träger-Aufnahmevorrichtung fixierten Trägers umläuft. Somit kann der Unterdruck in weitgehend symmetrischer Weise auf die untere Oberfläche des zu bestückenden Trägers angelegt werden. Dies wiederum führt dazu, dass der zu bestückende Träger infolge des Unterdrucks nicht oder nur in zu vernachlässigender Weise mechanisch verspannt wird. Auch dies trägt in erheblichem Maße zu einer hohen Bestückgenauigkeit bei.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Bestückmaschine ferner eine Temperiervorrichtung auf, welche thermisch mit dem einstückigen Auflageelement gekoppelt ist und welche eingerichtet ist das einstückige Auflageelement zumindest annähernd auf einer konstanten Temperatur zu halten.
  • Die Temperiervorrichtung kann das einstückige Auflageelement und damit auch einen an dem einstückigen Auflageelement pneumatisch fixierten Träger aktiv oder passiv temperaturstabilisieren. Eine passive Temperaturstabilisierung kann auf einfache Weise dadurch realisiert werden, dass ein gasförmiges oder flüssiges Wärmeaustauschmedium, welches eine vorbestimmte Temperatur aufweist, durch einen Kanal strömt, welcher in dem einstückigen Auflageelement, zumindest jedoch in der Träger-Aufnahmevorrichtung ausgebildet ist. Eine aktive Temperaturstabilisierung weist zusätzlich noch eine Temperatur-Rückkopplung von einem Temperatursensor zu einer Steuereinheit der Temperiervorrichtung auf, so dass die Temperatur und/oder der Volumenstrom des Wärmeaustauschmediums stets so eingestellt ist, dass sich zumindest derjenige Teil des einstückigen Auflageelements auf einer konstanten und bevorzugt vorgegebenen Temperatur befindet, welcher Teil thermisch mit dem zu bestückenden Träger gekoppelt ist.
  • Eine Temperaturstabilisierung des zu bestückenden Trägers in Hinblick auf eine präzise Beibehaltung der Position des Trägers innerhalb der Bestückmaschine ist insbesondere für den einleitend beschriebenen ”embedded Wafer Level Prozess” (eWLP) und den System-in-Package (SiP) Module Herstellungsprozess von großer Bedeutung, weil im Gegensatz zu einer Leiterplattenbestückung mit SMD Bauelementen, welche oft weniger als eine Minute dauert, bei einer Bestückung des Trägers mit Chips aus einem Wafer die Bestückdauern in Anbetracht der typischerweise viel größeren Anzahl an zu verarbeitenden Chips deutlich länger sind. Übliche Bestückdauern des Trägers mit ungehäusten Chips können zwischen einer und mehreren Stunden liegen. Dies hat zur Folge, dass sämtliche (noch so kleine) zeitliche Veränderungen der Bestückmaschine und/oder des zu bestückenden Trägers unmittelbar die Bestückgenauigkeit beeinflussen.
  • Die Temperiervorrichtung kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eingerichtet sein, die Träger-Aufnahmevorrichtung und insbesondere das einstückige Auflageelement so zu kühlen, so dass diese bzw. dieses eine Temperatur annehmen kann, die um zumindest 2 Kelvin, insbesondere um zumindest 4 Kelvin und weiter insbesondere um zumindest 7 Kelvin niedriger ist als eine unmittelbare Umgebungstemperatur der Träger-Aufnahmevorrichtung. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine Abwärme von Komponenten der Bestückmaschine, welche zu einer unerwünschten und kaum vermeidbaren Temperaturerhöhung in einem räumlichen Bereich unter einer Schutzhaube der Bestückmaschine führt, nicht automatisch zur Folge hat, dass sich auch die Temperatur des Trägers erhöht. Insbesondere kann durch eine geeignete Einstellung der Temperiervorrichtung erreicht werden, dass der Träger während des Bestückens eine Temperatur annimmt, die zumindest annähernd gleich ist wie eine Umgebungstemperatur der Bestückmaschine. Dies bedeutet in der Praxis, dass der Träger beim Einführen in die Bestückmaschine und beim Herausführen aus der Bestückmaschine keinen oder nur zu vernachlässigenden Temperaturänderungen unterworfen ist. Eine solche Temperaturerhöhung hätte nämlich zur Folge, dass sich die räumlichen Abmessungen des Trägers im Verlauf einer Bestückung als Folge einer thermischen Ausdehnung ändern würde und die Bestückgenauigkeit entsprechend reduziert wäre.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das einstückige Auflageelement zumindest zwei Markierungen auf, welche optisch erkennbar sind und welche insbesondere außerhalb eines räumlichen Bereiches an der Oberseite des einstückigen Auflageelements angebracht sind, welcher räumliche Bereich für die Aufnahme des zu bestückenden Trägers vorgesehen ist.
  • Bevorzugt befindet sich in einer achsensymmetrischen Anordnung eine der beiden Markierungen in Bezug auf die Transportrichtung links von dem Aufnahmebereich und die andere der beiden Markierungen befindet sich rechts von dem Aufnahmebereich für den zu bestückenden Träger. Anhand von zumindest einer solchen Markierung kann durch eine geeignete optische Vermessung die Position eines bestückten Chips relativ zu dieser Markierung mit großer Genauigkeit bestimmt werden. Sofern die Position der betreffenden Markierung innerhalb der beschriebenen Bestückmaschine genau bekannt ist, kann die tatsächliche Position eines bestückten Chips innerhalb eines Koordinatensystems der Bestückmaschine genau ermittelt werden. Sofern außerdem die Position des inzwischen zumindest teilweise bestückten Trägers innerhalb des Koordinatensystems der Bestückmaschine genau bekannt ist, dann kann auch die tatsächliche Position eines bestückten Chips innerhalb eines Koordinatensystems des Trägers mit großer Genauigkeit ermittelt werden. Falls bei einer derartigen Positionsvermessung ein gewisser räumlicher Versatz zwischen der tatsächlichen Bestückposition und einer vorgegebenen Bestückpositionen ermittelt wird, dann kann ein solcher Versatz bei nachfolgenden Bestückvorgängen durch eine geeignete Ansteuerung der Bewegung des Bestückkopfes zumindest annähernd kompensiert werden.
  • Die genauen Positionen der optisch erkennbaren Markierungen können vor dem Einbau der Träger-Aufnahmevorrichtung bzw. einer entsprechenden Komponente der Träger-Aufnahmevorrichtung, an welcher Komponente sich die Markierungen befinden, mit einer hochgenauen optischen Messmaschine vermessen werden. Auf diese Weise kann die vorstehend beschriebene optische Vermessung von Bestückpositionen mit besonders hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
  • Die räumliche Anordnung der beiden Markierungen außerhalb des Bereiches, welcher im Betrieb der Bestückmaschine für die Aufnahme des Trägers vorgesehen ist, hat den Vorteil, dass die (Positionen der) Markierungen auch während der Bestückung eines Trägers vermessen werden können. Somit ist es auch während eines Bestückvorgangs möglich, welcher, wie vorstehend beschrieben, beispielsweise 1 bis 2 Stunden dauern kann, die Bestückpositionen optisch genau zu identifizieren und so eine andauernd hohe Bestückgenauigkeit zu gewährleisten.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das einstückige Auflageelement zumindest zwei weitere Markierungen auf, welche optisch erkennbar sind und welche insbesondere außerhalb eines räumlichen Bereiches an der Oberseite des einstückigen Auflageelements angebracht sind, welcher räumliche Bereich für die Aufnahme des zu bestückenden Trägers vorgesehen ist.
  • Bevorzugt befindet sich eine der beiden weiteren Markierungen in Bezug auf die Transportrichtung links von dem Aufnahmebereich und die andere der beiden weiteren Markierungen rechts von dem Aufnahmebereich für den zu bestückenden Träger.
  • Insgesamt sind bei diesem Ausführungsbeispiel also insgesamt zumindest vier optisch erkennbare Markierungen an dem einstückigen Auflageelement vorhanden. Diese vier Markierungen können zur Verbesserung der Bestückgenauigkeit für einen ersten Messzweck (A) und/oder für einen zweiten Messzweck (B) verwendet werden, wobei jeweils davon ausgegangen wird, dass die vier Markierungen in räumlich fester Weise in dem Koordinatensystem der Bestückmaschine angeordnet sind, bzw. das Koordinatensystem der Bestückmaschine sogar definieren.
    • (A) Messzweck 1: Durch ein Vermessen von tatsächlichen Bestückpositionen von auf den Träger aufgesetzten Chips relativ zu den vier Markierungen ist es möglich für eine Kompensation von Bestückpositionen durch ein geeignetes Ansteuern der Bewegung des Bestückkopfes ein erweitertes kinematisches Modell zu verwenden, bei dem mit einer bi-lineareren Koordinaten-Transformation nicht nur eindimensionale Verzeichnungen und Winkelverzeichnungen sondern z. B. auch Trapezverzeichnungen abgebildet werden können. Dies bedeutet, dass auch ein nichtlineares Positionierverhalten von einem Positioniersystem, welches den Bestückkopf trägt, anhand der vier Markierungen approximiert werden und einem Mapping-Feld überlagert werden kann, welches in bekannter Weise dazu verwendet wird, eine Bewegung des Bestückkopfes individuell für eine Vielzahl an möglichen Bestückpositionen positionsgenau zu steuern.
    • (B) Messzweck 2: Auf oder in unmittelbarer Nähe zu den vier Markierungen kann in einem Kalibrierbetrieb der Bestückmaschine von dem Bestückkopf jeweils ein spezieller Kalibrierbaustein oder ein Bauelement aufgesetzt werden, wobei als Bauelement bevorzugt ein Typ von Bauelement verwendet wird, welcher Typ dem Typ der bestückten Bauelemente entspricht. Durch eine geeignete optische Positionsvermessung kann ein möglicher Versatz der Bestückpositionen im Bereich der vier Markierungen hochgenau ermittelt werden. Die dadurch gewonnenen Informationen können einem Mapping-Feld überlagert werden. Ein solches Mapping-Feld kann dann in bekannter Weise dazu verwendet werden, die Positionierung des Bestückkopfes mittels des vorstehend genannten Positioniersystems so vorzunehmen, dass ein gegebenenfalls vorhandener Verzug des Positioniersystems ortsabhängig, d. h. für jede Bestückposition individuell, kompensiert werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung haben die beiden Markierungen relativ zueinander einen räumlichen Versatz senkrecht zu der Transportrichtung. Ferner haben auch die beiden weiteren Markierungen relativ zueinander einen räumlichen Versatz senkrecht zu der Transportrichtung. Außerdem hat jede der beiden Markierungen relativ zu jeder der beiden weiteren Markierungen einen räumlichen Versatz entlang der Transportrichtung.
  • In einer besonders einfachen Realisierung dieser Ausführungsform haben die beiden Markierungen relativ zueinander ausschließlich einen räumlichen Versatz senkrecht zu der Transportrichtung (und keinen Versatz entlang der Transportrichtung). Gleiches gilt für die beiden weiteren Markierungen. Ferner gibt es dabei zwei Markierungspaare, die jeweils eine Markierung und eine weitere Markierung umfassen, wobei die Markierungen eines Paares ausschließlich einen räumlichen Versatz entlang der Transportrichtung (und keinen Versatz senkrecht zu der Transportrichtung) haben. Anschaulich ausgedrückt sind bei dieser Realisierung alle Markierungen auf einem rechtwinkligen zweidimensionalen Raster an dem einstückigen Auflageelement platziert.
  • Sofern, wie vorstehend beschrieben, die Bestückmaschine ein an dem Chassis angebrachtes (Flächen-)Positioniersystem aufweist und mit diesem Positioniersystem nicht nur der Bestückkopf sondern auch eine Kamera positioniert werden kann, dann kann durch eine optische Vermessung von jeweils einem Paar von Markierungen ein ggf. vorhandener oder im Verlauf einer Bestückung entstandener räumlicher Verzug von verschiedenen Komponenten des Positioniersystems erkannt werden. Ein solcher räumlicher Verzug kann insbesondere durch Temperaturschwankungen der einzelnen Komponenten des Positioniersystems entstehen.
  • Anschaulich ausgedrückt verzerrt sich bei einem Verzug von zumindest einzelnen Komponenten des Positioniersystems dessen Koordinatensystem. Durch eine optische Positionsvermessung der entsprechenden als stationär angenommenen Markierungen kann dieser Verzug bestimmt werden und bei der weiteren Bestückung des Trägers durch eine geeignete Ansteuerung des Positioniersystems kompensiert werden. Insbesondere bei der Verwendung eines bilinearen Modells zur Bestimmung der Verzerrung kann dadurch eine extrem hohe und zeitlich stabile Bestückgenauigkeit erzielt werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an dem einstückigen Auflageelement zumindest eine Zusatzmarkierung angebracht, welche sich entlang der Transportrichtung zwischen einer Markierung und einer weiteren Markierung befindet. Alternativ oder in Kombination ist an dem einstückigen Auflageelement ferner zumindest eine weitere Zusatzmarkierung angebracht, welche sich entlang der Transportrichtung zwischen einer Markierung und einer weiteren Markierung befindet. Dies hat den Vorteil, dass die Genauigkeit der Bestimmung der Verzerrung des Koordinatensystems des Positioniersystems weiter verbessert werden kann. Diese Verbesserung ist umso größer, je höher die Anzahl der Zusatzmarkierungen bzw. der weiteren Zusatzmarkierungen ist.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zumindest eine Marke von (a) der zumindest einen Markierung, (b) der zumindest einen weiteren Markierung, (c) der zumindest einen Zusatzmarkierung und/oder (d) der zumindest einen weiteren Zusatzmarkierung außerhalb der Transportvorrichtung angeordnet.
  • In diesem Zusammenhang kann ”außerhalb angeordnet” insbesondere bedeuten, dass die betreffende Marke entlang der Transportrichtung gesehen links oder rechts von der Transportvorrichtung angeordnet ist. Falls die Transportvorrichtung, wie vorstehend beschrieben, mittels zweier voneinander beabstandet angeordneter Transportelemente realisiert ist, dann bedeutet ”außerhalb angeordnet”, dass die betreffende Marke entweder links von dem linken Transportelement oder rechts von dem rechten Transportelement an dem einstückigen Auflageelement angeordnet bzw. angebracht ist.
  • Die beschriebene räumliche Anordnung außerhalb der Transportvorrichtung hat den Vorteil, dass bei einem Träger mit einer Breite, die kleiner ist als der Abstand zwischen zwei senkrecht zu der Transportrichtung voneinander beabstandeten Marken, die betreffende Marke weder während eines Transports des Trägers noch während einer Bestückung des aufgenommenen Trägers von diesem verdeckt wird. Dies ermöglicht auf vorteilhafte Weise eine Bestückung von entsprechend langen Trägern, wobei ein solcher Träger sogar so lang sein kann, dass er nur durch einen getakteten Transport in bzw. von der Bestückmaschine bestückt werden kann. Bei einem solchen getakteten Transport befindet sich der Träger an verschiedenen entlang der Transportrichtung voneinander beabstandeten Positionen vorübergehend in Ruhe, so dass ein Teil der insgesamt zu verarbeitenden Chips mit großer Genauigkeit auf den zu bestückenden Träger aufgesetzt werden kann. Die ungehinderte optische Erkennbarkeit der betreffenden Marke (von oben durch eine Kamera) während eines Bestückungsvorgangs schafft die Möglichkeit, die Bestückgenauigkeit quasi online zu überwachen. Auf diese Weise wird eine hohe Zuverlässigkeit bei der Bestückung von Trägern mit Chips gewährleistet.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Bestückmaschine ferner ein Referenzelement auf, welches an dem einstückigen Auflageelement befestigt ist, wobei die zumindest eine Marke an dem Referenzelement angebracht ist.
  • Das Referenzelement kann ein sog. Maßstab sein, welcher aus einem Material mit einer sehr geringen thermischen Ausdehnung gefertigt ist. Die zumindest eine Marke kann mit einer extrem hohen Positionsgenauigkeit an dem Referenzelement angebracht sein oder die Position der Marke kann durch eine hochgenaue Vermessung bekannt sein. Dadurch wird die Genauigkeit der Vermessung einer Verzerrung des Positioniersystems weiter verbessert. Das Referenzelement kann beispielsweise ein sog. Glasmaßstab sein.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Bestückmaschine ferner eine Kamera auf, welche derart positioniert oder positionierbar ist, dass die zumindest eine Marke und auf den Träger bestückte Chips gemeinsam in einem Bild von der Kamera aufgenommen werden können.
  • Durch das Bereitstellen einer Kamera, die zumindest zeitweise an einer geeigneten Position zur Verfügung steht, um die verschiedenen Markierungen bzw. die zumindest eine Marke und auf den Träger bestückte Chips zu erfassen, kann die Genauigkeit der beschriebenen Bestückmaschine während des Betriebs der Bestückmaschine ständig oder zumindest in regelmäßigen Abständen überprüft werden. Falls eine solche Überprüfung ergibt, dass es bei der Bestückung von Chips zu einem unerwünschten und die Bestückgenauigkeit verschlechternden räumlichen Versatz kommt, dann können diese durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen, das heißt insbesondere durch eine geeignete Ansteuerung der Antriebe des oben genannten Positioniersystems, kompensiert werden.
  • Die Kamera kann gemäß einem Ausführungsbeispiel relativ zu dem Bestückkopf in einer räumlich festen Position angeordnet sein. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die Kamera unmittelbar oder mittelbar an dem Bestückkopf angebracht ist. Dadurch kann auf apparativ besonders einfache Weise die Kamera als eine innerhalb der Bestückmaschine bewegliche Kamera realisiert werden.
  • Eine innerhalb der Bestückmaschine bewegliche Kamera kann nicht nur die vorstehend genannten Markierungen sondern auch Strukturen an dem mit Chips zu bestückenden Träger erkennen, so dass die Position des zu bestückenden Trägers innerhalb des Koordinatensystems der Bestückmaschine zumindest grob bekannt ist. Eine solche Vermessung der Position des Trägers kann deshalb erforderlich sein, weil der zu bestückende Träger mittels der Transportvorrichtung in den Bestückbereich der Bestückmaschine eingebracht bzw. zu dem einstückigen Auflageelement transferiert wird. Durch eine Positionsvermessung der an dem Träger angebrachten bzw. ausgebildeten optischen Strukturen kann die Transportvorrichtung dann auf eine geeignete Weise angesteuert werden, so dass der zu bestückende Träger möglichst genau in seine für die Bestückung erforderliche bzw. geeignete Lage transferiert wird.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Bestückmaschine ferner auf (a) eine weitere Zuführeinrichtung zum Bereitstellen eines weiteren Wafers, der ebenfalls eine Vielzahl von Chips aufweist; und (b) einen weiteren Bestückkopf zum Abholen von Chips von dem bereitgestellten weiteren Wafer und zum Platzieren der abgeholten Chips an vordefinierten Bestückpositionen auf dem Träger. Dies hat den Vorteil, dass die Bestückmaschine in einem Betriebsmodus betrieben werden kann, in dem die beiden Bestückköpfe jeweils abwechselnd Chips von ihrer jeweils zugeordneten Zuführeinrichtung aufnehmen und auf den zu bestückenden Träger aufsetzen.
  • Anschaulich ausgedrückt: Innerhalb eines ersten Zeitfensters werden von dem (ersten) Bestückkopf Chips von der (ersten) Zuführeinrichtung abgeholt und von dem (zweiten) weiteren Bestückkopf werden bereits aufgenommene Chips auf den Träger aufgesetzt. Innerhalb eines nachfolgenden zweiten Zeitfensters werden von dem (zweiten) weiteren Bestückkopf Chips von der (zweiten) Zuführeinrichtung abgeholt und von dem (ersten) Bestückkopf zuvor von der (ersten) Zuführeinrichtung aufgenommene Chips auf den Träger aufgesetzt. Durch einen solchen wechselseitigen Betrieb der beiden Bestückköpfe kann die Bestückleistung um zumindest annähernd einen Faktor zwei erhöht werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestücken eines Trägers mit ungehäusten Chips mit einer Bestückmaschine und insbesondere mit einer Bestückmaschine des vorstehend genannten Typs beschrieben. Das beschriebene Verfahren weist auf (a) Bereitstellen eines Wafers, der eine Vielzahl von Chips aufweist, mittels einer Zuführeinrichtung; (b) Transportieren des zu bestückenden Trägers entlang einer Transportrichtung mittels einer Transportvorrichtung an eine Oberseite eines einstückigen Auflageelements einer Träger-Aufnahmevorrichtung, so dass sich der Träger zumindest annähernd in einer vorbestimmten Bearbeitungsposition befindet, wobei die Transportvorrichtung an der Oberseite des einstückigen Auflageelements in das einstückige Auflageelement räumlich integriert ist; (c) Auflegen und Fixieren des Trägers an der Oberseite des einstückigen Auflageelements; und (d) Bestücken des Trägers mit Chips mittels eines Bestückkopfes, welcher die Chips von dem bereitgestellten Wafer abholt und die abgeholten Chips an vordefinierten Bestückpositionen auf dem aufgenommenen Träger platziert. Erfindungsgemäß sind das einstückige Auflageelement und die Transportvorrichtung Komponenten einer Träger-Aufnahmevorrichtung, welche mittels einer Hubeinrichtung relativ zu einem Chassis der Bestückmaschine entlang einer vertikalen z-Richtung verfahrbar ist, so dass die Oberseite des zu bestückenden Trägers in einer vordefinierten Bestückebene liegt.
  • Auch dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Integration einer Transportfunktionalität (realisiert durch die beschriebene Transportvorrichtung) in das einstückige Auflageelement der Träger-Aufnahmevorrichtung die Träger-Aufnahmevorrichtung und insbesondere deren einstückiges Auflageelement senkrecht zu der Transportrichtung eine räumliche Dimension, im Folgenden als Breite bezeichnet, aufweisen kann, welche größer ist als die Breite der Transportvorrichtung. Dadurch können seitlich, d. h. in Bezug zu der Transportrichtung links und rechts, von der Transportvorrichtung an dem einstückigen Auflageelement optisch erfassbare Markierungen angebracht werden, welche bei einer entsprechenden Breite (= Richtung senkrecht zu der Transportrichtung) des zu bestückenden Trägers von dem Träger nicht überdeckt werden. Somit können diese Markierungen während eines Bestückens des Trägers mit Chips (ggf. zusammen mit bereits bestückten Chips) von einer Kamera erfasst werden. Auf diese Weise kann die Bestückgenauigkeit der Bestückmaschine auch während ihres gewöhnlichen Betriebs überwacht werden.
  • Die vorbestimmte Bearbeitungsposition ist erfindungsgemäß diejenige Position des Trägers innerhalb der Bestückmaschine, in welcher Position der Träger mit den Chips bestückt wird.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Träger eine Platte und Klebefolie auf, welche an einer flächigen Oberseite auf der Platte aufgebracht ist.
  • Die beschriebene Klebefolie kann insbesondere eine beidseitige Klebefolie sein, so dass nicht nur die Klebefolie an der Trägerplatte sondern auch die aufgesetzten Chips auf der Klebefolie anhaften. Ein gleichmäßiges Aufbringen der Klebefolie auf die Trägerplatte kann insbesondere mittels Laminieren realisiert werden.
  • Bevorzugt ist die Klebefolie eine so genannte Thermo-Ablöseschicht, welche sich dadurch auszeichnet, dass die Klebrigkeit der Klebefolie bei einer Wärmebehandlung nachlässt oder sogar ganz verschwindet. Somit können bei der Herstellung von gehäusten Bauelementen in einem späteren Schritt, d. h. nach einem gemeinsamen Vergießen der bestückten Chips mit einer aushärtbaren Vergussmasse, die vergossenen Bauelemente auf einfache Weise von der Klebefolie entfernt werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner auf (a) ein Erfassen der Positionen von zwei optischen Strukturen, welche sich an dem zugeführten Träger befinden, wenn sich der Träger in der Bearbeitungsposition befindet; (b) ein Bestimmen der exakten räumlichen Lage des zugeführten Trägers relativ zu dem Chassis basierend auf den erfassten Positionen; und (c) ein Ermitteln der Koordinaten der vorbestimmten Bestückpositionen in einem Koordinatensystem der Bestückmaschine basierend auf der bestimmten exakten räumlichen Lage des Trägers. Dabei hängen die vorbestimmten Bestückpositionen auf dem Träger von den ermittelten Koordinaten ab.
  • In einem einfachen Ausführungsbeispiel können die beiden optischen Strukturen einfach zwei Löcher sein, die an einem Rand, insbesondere an einander gegenüberliegenden Positionen, an dem Träger angebracht bzw. ausgebildet sind. Das Verwenden von einfachen Löchern als optische Strukturen hat den Vorteil, dass diese Löcher auch für eine mechanische Handhabung des Trägers beispielsweise mittels Zentrierstiften verwendet werden können.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass der zu bestückende Träger selbstverständlich auch mehr als zwei optisch erkennbare Strukturen aufweisen kann. Dadurch kann die Genauigkeit der Positionierungsbestimmung des Trägers in dem Koordinatensystem der Bestückmaschine weiter verbessert werden.
  • Die beiden optischen Strukturen des Trägers können ferner dazu verwendet werden, nach einem beispielsweise pneumatischen Fixieren des Trägers an dem einstückigen Auflageelement den Träger als einen steifen Festkörper (d. h. ohne einen Verzug) zu modellieren, so dass jede mögliche Bestückposition auf dem Träger in Bezug zu den beiden optischen Strukturen genau definiert ist.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner ein Erfassen der Positionen von zumindest zwei Markierungen auf, welche sich an dem einstückigen Auflageelement befinden. Dabei hängen die vorbestimmten Bestückpositionen auf dem Träger ferner von den Positionen der zumindest zwei Markierungen ab.
  • Die beiden Markierungen können für eine hochgenaue relative Positionsmessung von bestückten Chips verwendet werden. Dadurch kann die Bestückgenauigkeit der Bestückmaschine während ihres Betriebs auf einfache Weise überwacht und ein gegebenenfalls auftretender räumlicher Versatz bei den Bestückpositionen durch eine geeignete Ansteuerung eines den Bestückkopf tragenden Positioniersystems kompensiert werden.
  • Das Erfassen der beiden Markierungen erfolgt bevorzugt mittels einer Kamera und einer der Kamera nachgeschalteten Datenverarbeitungseinheit, welche eine Bildverarbeitung bzw. Bildauswertung ausfährt. Um die Genauigkeit des hier beschriebenen Verfahrens zu verbessern, können auch noch weitere Markierungen berücksichtigt werden, welche sich ebenfalls an dem einstückigen Auflageelement befinden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Positionen der zumindest zwei Markierungen während des Bestückens des Trägers in vorgegebenen zeitlichen Abständen wiederholt erfasst und die Koordinaten der vorbestimmten Bestückpositionen werden basierend auf den erfassten Positionen korrigiert.
  • Anschaulich ausgedrückt werden die zumindest zwei Markierungen während des Betriebs der Bestückmaschine zyklisch vermessen. Damit können über die Kompensation von thermischen Effekten und eine geeignete Approximation eines nichtlinearen Verhaltens eines den Bestückkopf tragenden Positioniersystems hinaus auch räumliche Veränderungen erkannt und gegebenenfalls bei der Bestückung kompensiert werden, welche räumlichen Veränderungen über längere Zeiträume auftreten und deren Ursachen gegebenenfalls nicht bekannt sind.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner auf (a) ein Vermessen der Position von einem auf den Träger bestückten Baustein; (b) ein erneutes Vermessen der Position des Bausteins zu einem späteren Zeitpunkt während des Bestückens des Trägers mit ungehäusten Chips; und (c) ein Bestimmen einer relativen Positionsverschiebung des Bausteins zwischen dem Vermessen und dem erneuten Vermessen. Dabei hängen die vorbestimmten Bestückpositionen auf dem Träger ferner von der Positionsverschiebung des Bausteins ab.
  • Anschaulich ausgedrückt wird eine sich mit der Zeit einstellende zeitabhängige Positionsveränderung bzw. Positionsverschiebung des bestückten Bausteins beobachtet und es werden daraus Rückschlüsse auf eine zeitabhängige Verzerrung des Positioniersystems gezogen, welche insbesondere durch die vorstehend beschriebenen Auswirkungen von Temperaturänderungen auf Komponenten des Positioniersystems verursacht werden. Dadurch kann eine zeitabhängige Verzerrung des Positioniersystems alternativ zu oder in Kombination mit der Verwendung der vorstehend genannten Markierungen, weiteren Markierungen, Zusatzmarkierungen und/oder weiteren Zusatzmarkierungen auch basierend auf Stützstellen ermittelt werden, welche sich innerhalb des Bestückungsfeldes der Bestückmaschine befinden. Auch hier gilt, dass die Genauigkeit der Verzerrungsbestimmung mit der Anzahl der Bausteine zunimmt, welche für die Bestimmung berücksichtigt werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Baustein ein Kalibrierungsbaustein und weist eine optisch erkennbare Struktur auf.
  • Die Verwendung von speziellen Kalibrierbausteinen hat den Vorteil, dass die optische erkennbare Struktur einfach und zuverlässig erkannt werden kann. Ferner kann die optisch erkennbare Struktur mit einer extrem hohen räumlichen Genauigkeit an dem Kalibrierbaustein angebracht sein.
  • Die Kalibrierbausteine können beispielsweise Glasbausteine sein, welche mit einer extrem hohen Genauigkeit hergestellt werden können. Außerdem können die Glasbausteine aus einem speziellen Glas bestehen, welches eine sehr geringe thermische Ausdehnung aufweist, so dass die Genauigkeit der vorstehend beschriebenen Vermessung einer Verzerrung des Positioniersystems besonders hoch sein kann.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Baustein ein bestückter ungehäuster Chip. Auch hier kann für eine optische Vermessung eine ggf. an dem Chip vorhandene optisch erkennbare Struktur für eine hochgenaue Positionsbestimmung des Bausteins herangezogen werden. Eine geeignete optisch erkennbare Struktur kann beispielsweise eine Kante des ungehäusten Chips sein.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieses Dokuments sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 zeigt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Bestückmaschine, welche zwei Wafer-Zuführvorrichtungen und zwei Bestückköpfe aufweist.
  • 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung von einem Teil der Bestückmaschine gemäß 1.
  • 3 zeigt eine Bestückmaschine gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei mehrere Markierungen auf insgesamt zwei als Glasmaßstab ausgebildeten Referenzelementen angebracht sind.
  • 4 zeigt die Bestückmaschine aus 3, wobei zum Zwecke einer Kalibrierung eine Mapping-Platte auf das einstückige Auflageelement gelegt ist.
  • 5a und 5b illustrieren eine Bestückmaschine, welche ein modifiziertes Auflageelement 532 aufweist, in dem eine pneumatische Mehrfach-Schnittstelle 533 ausgebildet ist.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in der folgenden detaillierten Beschreibung Merkmale bzw. Komponenten von unterschiedlichen Ausführungsformen, die mit den entsprechenden Merkmalen bzw. Komponenten von einer anderen Ausführungsform nach gleich oder zumindest funktionsgleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen oder mit einem Bezugszeichen versehen sind, welches sich von dem Bezugszeichen der gleichen oder zumindest funktionsgleichen Merkmale bzw. Komponenten lediglich in der ersten Ziffer unterscheidet. Zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen werden bereits anhand einer vorher beschriebenen Ausführungsform erläuterte Merkmale bzw. Komponenten an späterer Stelle nicht mehr im Detail erläutert.
  • Ferner wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. Insbesondere ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier explizit dargestellten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.
  • Außerdem wird darauf hingewiesen, dass raumbezogene Begriffe, wie beispielsweise ”vorne” und ”hinten”, ”oben” und ”unten”, ”links” und ”rechts”, etc. verwendet werden, um die Beziehung eines Elements zu einem anderen Element oder zu anderen Elementen zu beschreiben, wie in den Figuren veranschaulicht. Demnach können die raumbezogenen Begriffe für Ausrichtungen gelten, welche sich von den Ausrichtungen unterscheiden, die in den Figuren dargestellt sind. Es versteht sich jedoch von selbst, dass sich alle solche raumbezogenen Begriffe der Einfachheit der Beschreibung halber auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausrichtungen beziehen und nicht unbedingt einschränkend sind, da die jeweils dargestellte Vorrichtung, Komponente etc., wenn sie in Verwendung ist, Ausrichtungen annehmen kann, die von den in der Zeichnung dargestellten Ausrichtungen verschieden sein können. Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, werden im Weiteren einige Überlegungen im Zusammenhang mit exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung dargestellt.
  • 1 zeigt eine Bestückmaschine 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Bestückmaschine 100 weist ein Chassis 112 auf, an welchem zwei Flächen-Positioniersystems zum Bewegen jeweils eines Bestückkopfes 120 und 121 angebracht ist, so dass diese in einer zu der Zeichenebene parallelen Ebene verfahren werden können. Die beiden Flächen-Positioniersystemen weisen als erste und gemeinsam genutzte Komponente eine in Bezug zu dem Chassis stationäre Trägerschiene 114 auf. An der Trägerschiene 114 sind als zweite (nicht gemeinsame) Komponenten zwei querstehende Trägerarme 116 angebracht, welche entlang einer y-Richtung verfahren werden können. Ein Trägerarm 116 ist dabei dem einen Positioniersystem und ein Trägerarm 116 ist dem anderen Positioniersystem zugeordnet. Beide Positioniersysteme weisen ferner jeweils eine verfahrbare Trägerplatte 118 auf, welche an dem jeweiligen Trägerarm 116 angebracht ist und entlang der x-Richtung verfahren werden kann. An den beiden Trägerplatten 118 sind die Bestückköpfe 120 bzw. 121 mittels einer festen Schraubverbindung angebracht.
  • Die Bestückmaschine 100 weist ferner zwei Wafer-Zuführvorrichtungen auf, eine Wafer-Zuführvorrichtung 140 und eine weitere Wafer-Zuführvorrichtung 141. Bei anderen nicht dargestellten Ausführungsformen können anstelle von zumindest einer Wafer-Zuführvorrichtung auch eine andere Art von Zuführvorrichtungen (z.B. Gurt- oder Magazin-Zuführvorrichtungen) verwendet werden. Mit jeder der beiden Wafer-Zuführvorrichtungen 140, 141 kann aus einem in 1 nicht dargestellten Wafer-Speicher ein Wafer 180 in einen Bereitstellungsbereich gebracht werden, von dem einzelne Chips unter Verwendung des jeweiligen Bestückkopfes 120, 121 abgeholt werden können. Bevorzugt sind die Bestückköpfe 120, 121 sogenannte Mehrfach-Bestückköpfe, welche jeweils mehrere in 1 als kleine Kreise dargestellte Saugpipetten aufweisen. Von einer Saugpipette kann jeweils ein Chip temporär aufgenommen werden. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel können die Saugpipetten individuell entlang einer z-Richtung verfahren werden, welche senkrecht zu der Zeichenebene und damit sowohl senkrecht zu der y-Richtung als auch senkrecht zu der x-Richtung orientiert ist. Alternativ sind auch andere Kopftopologien wie z.B. Collect & Place Revolverköpfe einsetzbar.
  • Die von dem jeweiligen Bestückkopf 120, 121 aufgenommenen Chips werden dann durch eine geeignete Ansteuerung des betreffenden Flächen-Positioniersystems in einen Bestückbereich transferiert, in welchem sie auf einen zu bestückenden Träger 190 an vordefinierten Bestückpositionen aufgesetzt werden.
  • Die mit den beiden Bestückköpfen 120, 121 und den beiden Zuführvorrichtungen 140, 141 versehene Bestückmaschine 100 kann auf vorteilhafte Weise in einem Betriebsmodus betrieben werden, in dem die beiden Bestückköpfe 120, 121 jeweils abwechselnd Chips von ihrer jeweils zugeordneten Zuführeinrichtung 140, 141 aufnehmen und auf den zu bestückenden Träger 190 aufsetzen. Dadurch kann die Bestückleistung erheblich erhöht werden. In diesem Zusammenhang ist unter dem Begriff der ”Bestückleistung” die Anzahl an Chips zu verstehen, die innerhalb einer vorgegebene Zeiteinheit, beispielsweise 1 Stunde, von den beiden Bestückköpfen 120, 121 abgeholt und auf den Träger 190 aufgesetzt werden können.
  • Die Bestückmaschine 100 weist ferner eine Träger-Aufnahmevorrichtung 130 auf, welche gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein einstückiges Auflageelement 132 sowie eine in das einstückige Auflageelement 132 integrierte Transportvorrichtung 160 aufweist. Die Transportvorrichtung 160 umfasst (a) ein erstes Transportelement 161, welches mittels eines ersten Transportriemens realisiert ist, und (b) ein zweites Transportelement 162, welche mittels eines zweiten Transportriemens realisiert ist.
  • Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Transportvorrichtung 160 zwei Betriebszustände annehmen. In einem ersten Betriebszustand sind die Transportriemen 161, 162 vollständig in dem einstückigen Auflageelement versenkt, so dass sich die gesamte Transportvorrichtung 160 unterhalb einer durch die Oberseite des einstückigen Auflageelements 132 bestimmten Auflageebene befindet. In einem zweiten Betriebszustand befindet sich zumindest ein Teil der Transportriemen 161, 162 oberhalb dieser Auflageebene.
  • In dem ersten Betriebszustand kann, wie nachstehend erläutert wird, der zu bestückende Träger 190 an der Oberfläche des Auflageelements 132 flächig fixiert und dann mit Chips bestückt werden. In dem zweiten Betriebszustand ist der Träger 190 zumindest geringfügig von der Oberfläche des Auflageelements 132 beabstandet und kann entlang der x-Richtung relativ zu der Träger-Aufnahmevorrichtung 130 verfahren bzw. transportiert werden. Durch einen solchen Transport wird der Träger vor seiner Bestückung in einen Bestückbereich (auf dem einstückigen Auflageelement 132) gebracht und nach einer zumindest teilweisen Bestückung von diesem Bestückbereich weg transportiert. Die x-Richtung ist demzufolge die Transportrichtung der Transportvorrichtung 160.
  • Wie weiterhin nachstehend erläutert, wird der zu bestückende Träger 190 während des Bestückvorgangs in einer festen räumlichen Position in einem Koordinatensystem der Bestückmaschine 100 gehalten bzw. fixiert. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass im Gegensatz zu einer Bestückung von Leiterplatten mit gehäusten elektronischen Bauelementen eine Bestückung des Trägers 190 mit ungehäusten Chips deutlich länger dauert, da der Träger 190 im Vergleich zu der Anzahl von auf einer Leiterplatte zu bestückenden gehäusten elektronischen Bauelementen typischerweise mit einer wesentlich höheren Anzahl an Chips bestückt wird. Aus diesem Grund werden an die Genauigkeit der Positionierung und Fixierung des zu bestückenden Trägers 190 auf dem einstückigen Auflageelement 132 extrem hohe Anforderungen gestellt. In diesem Zusammenhang muss nämlich gewährleistet werden, dass sich weder die Position des gesamten Trägers 190 noch die Positionen einzelner Teilbereiche des Trägers 190 während der gesamten Bestückdauer von beispielsweise zwei Stunden ändern. Gleiches gilt für die Verfahrwege des betreffenden Flächen-Positioniersystems. In Anbetracht von nie zu vermeidenden Wärmeeinträgen, die beispielsweise von Motoren des jeweiligen Flächen-Positioniersystems 114, 116, 118 verursacht werden, muss daher eine extrem hohe Temperaturstabilität insbesondere des einstückigen Auflageelements 132 gewährleistet werden.
  • Im Folgenden wird anhand von 2 der Aufbau des einstückigen Auflageelements 132 sowie die Funktionsweise der Bestückmaschine 100 näher erläutert. Die Transportvorrichtung 160 der hier dargestellten Bestückmaschine 100 ist derart ausgebildet, dass ihre beiden Transportelemente 161, 162 zueinander einen Abstand haben, welcher kleiner ist als die Breite des Trägers 190. Die beiden Transportelemente 161, 162 greifen demzufolge nicht an den Rändern des Trägers 190 an. Vielmehr liegt für einen Transport des Trägers 190 entlang einer Transportrichtung T der Träger auf den beiden als Transportriemen ausgebildeten Transportelementen 161, 162 auf.
  • Wie aus 2 ersichtlich, ist der Wafer-Zuführvorrichtung 140 ein Wafer-Speicher 245 zugeordnet, in welchem in nicht dargestellter Weise eine Mehrzahl von Wafern mit jeweils einer Vielzahl von ungehäusten Chips übereinander gestapelt angeordnet sind. Mittels der Wafer-Zufuhrvorrichtung 140 kann aus dem Wafer-Speicher 245 jeweils ein Wafer 180 entnommen und nach einem Bestücken der entsprechenden Chips der zumindest teilweise von Chips entleerte Wafer 180 wieder in den Wafer-Speicher 245 zurück gebracht werden.
  • Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Bestückmaschine 100 eine Temperiervorrichtung 238 auf, welche dafür vorgesehen ist, zumindest den oberen Bereich der Träger-Aufnahmevorrichtung 130 und damit das einstückige Auflageelement 132 auf einer zumindest annähernd konstanten Temperatur zu halten. Auf diese Weise können ungewollte thermische Verspannungen vermieden und eine hohe Positionsgenauigkeit des gesamten Trägers 190 gewährleistet werden.
  • Zum Fixieren des Trägers 190 weist die Träger-Aufnahmevorrichtung 130 an ihrer Oberfläche eine pneumatische Schnittstelle 233 auf, welche gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als eine um ein Zentrum des einstückigen Auflageelements 132 umlaufende Nut ausgebildet ist. In der Nut 233 kann mit einer nicht dargestellten Vakuum-Erzeugungseinheit ein Unterdruck erzeugt werden, so dass die flächige Unterseite des Trägers 190 an dem einstückigen Auflageelement 132 angesaugt wird.
  • Für eine grobe Positionierung bzw. Zentrierung des Trägers 190 auf dem einstückigen Auflageelement 132 mittels der Transportvorrichtung 260 sind im Außenbereich des Trägers 190 zwei einander gegenüberliegende optische Strukturen 296 ausgebildet. Gemäß dem hier dargestellten Ausföhrungsbeispiel ist jede der beiden optischen Strukturen mittels eines einfachen Loches 296 ausgebildet.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass der verwendete Träger ein herkömmlicher Träger 190 ist, welcher in bekannter Weise eine bevorzugt metallische Trägerplatte 292 sowie eine auf der Trägerplatte 292 aufgebrachte doppelseitige Klebefolie 294 aufweist. Auf diese Klebefolie 294 werden die Chips platziert, welche in 2 mit dem Bezugszeichen 282 gekennzeichnet sind. Das Bestücken der Chips 282 erfolgt in bekannter Weise durch eine geeignete Positionierung des Bestückkopfes 120 sowie durch ein Absenken einer als Saugpipette ausgebildeten Chip-Halteeinrichtung 222 entlang der z-Richtung, welche senkrecht zu der Zeichenebene ist.
  • Die vorstehend beschriebene Zentrierung des Trägers 190 auf dem einstückigen Auflageelement 132 basiert auf einer optischen Vermessung der Positionen der Strukturen 296. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird dazu eine Kamera 250 verwendet, welche auf vorteilhafte Weise an dem verfahrbaren Bestückkopf 120 angebracht ist und somit durch eine geeignete Ansteuerung des in 2 nicht dargestellten Flächen-Positioniersystems in geeigneter Weise oberhalb der zu vermessenden Struktur 296 platziert werden kann. Sofern bei dieser Vermessung die Position der Kamera 250 innerhalb des Koordinatensystems der Bestückmaschine 100 bzw. des Flächen-Positioniersystems genau bekannt ist, können durch eine geeignete Bildauswertung eines von der Kamera 250 erfassten Bildes die Koordinaten des Trägers 190 in dem Koordinatensystem der Bestückmaschine 100 bestimmt werden.
  • Alternativ oder in Kombination können auch verschiedene Markierungen 234, 235, 236, 237 verwendet werden, um die relative Position des Trägers 190 in Bezug zu diesen Markierungen 234, 235, 236, 237 optisch zu bestimmen. Dazu ist es lediglich erforderlich, mit der Kamera 250 sowohl die optisch erkennbaren Strukturen 296 als auch zumindest zwei der Markierungen 234, 235, 236, 237 zu erfassen.
  • Wie aus 2 ersichtlich, befindet sich jede der genannten Markierungen, zwei Markierungen 234, zwei weitere Markierungen 235, zwei Zusatzmarkierungen 236 und zwei weitere Zusatzmarkierungen 237, entweder links oder rechts von der Transportvorrichtung 160. Genauer ausgedrückt befinden sich all diese Markierungen 234, 235, 236, 237 so nahe an dem linken oder rechten Rand des einstückigen Auflageelementes 132, dass sie von dem Träger 190 (zu keinem Zeitpunkt während eines Transport des Trägers 190) verdeckt werden.
  • Anhand einer Positionsvermessung von zumindest einigen der Markierungen 234, 235, 236, 237 kann auch während eines üblichen Betriebs der Bestückmaschine 100 eine ggf. vorhandene Verzerrung des Flächen-Positioniersystems ermittelt und bei der Bestückung von Chips 282 in kompensierender Weise berücksichtigt werden. Wie bereits vorstehend im Detail erläutert, kann eine solche Verzerrung insbesondere durch thermisch bedingte Verzüge von zumindest einer Komponente des Flächen-Positioniersystems verursacht werden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl der verwendeten Markierungen in keiner Weise auf die in 2 dargestellten insgesamt acht Markierungen 234, 235, 236, 237 beschränkt ist. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Anzahl der Markierungen desto genauer kann die jeweilige optische Vermessung sein.
  • Zumindest eine der Markierungen 234, 235, 236, 237 kann auch gemeinsam mit einem bereits bestückten Chip 282 vermessen werden. Auf diese Weise kann wie bei einer bekannten Automatischen Optischen Inspektion (AOI) von Bestückinhalten die genaue Ist-Lage des betreffenden Chips 282 vermessen werden. Eine ggf. vorhandene Abweichung zu seiner Soll-Lage kann dann bei der zukünftigen Bestückung von weiteren Chips berücksichtigt und durch eine geeignete Ansteuerung des Flächen-Positioniersystems kompensiert werden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Markierungen 234, 235, 236, 237 hochgenaue innere Strukturen aufweisen, deren Positionen auf dem einstückigen Auflageelement 132 mit extrem hoher Genauigkeit bekannt sind. Dazu wird bevorzugt das einstückige Auflageelement 132 zusammen mit seinen Markierungen 234, 235, 236, 237 vor dem Einbau in die Bestückmaschine 100 mit einer hochgenauen optischen Messmaschine vermessen. Dadurch sind die Positionsdaten der Koordinaten der Markierungen 234, 235, 236, 237 genau bekannt, so dass diese für eine hochgenaue Vermessung der Positionen der bestückten Chips 282 verwendet werden können.
  • Durch eine regelmäßige Vermessung der exakten Bestückpositionen können auftretende und gegebenenfalls mit der Zeit variierende Offsets in Bezug auf die Bestückposition erkannt und durch eine geeignete Ansteuerung des entsprechenden Flächen-Positioniersystems kompensiert werden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass der mit Chips 282 bestückte Träger 190 auch später außerhalb der Bestückmaschine 110 mit einer hochgenauen optischen Messmaschine (nicht dargestellt) vermessen werden kann. Auch aus den dadurch gewonnenen tatsächlichen Bestückpositionen kann für eine nachfolgende Bestückung von weiteren Trägern 190 das Flächen-Positioniersystemen in geeigneter Weise angesteuert werden, so dass zukünftig zu verarbeitende Chips mit extrem hoher Genauigkeit auf den Träger 190 platziert werden können. Dies kann insbesondere auch im Rahmen einer Qualitätsüberprüfung der Bestückmaschine 100 vor einer Auslieferung an einen Kunden durchgeführt werden.
  • Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Träger-Aufnahmevorrichtung und damit auch das einstückige Auflageelement 132 in mehreren unterschiedlichen Formaten bzw. Größen vorgehalten werden kann. Dadurch kann die Bestückmaschine 100 auf einfache Weise auf den Betrieb mit unterschiedlichen Träger-Formaten angepasst werden.
  • 3 zeigt eine Bestückmaschine 300 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei der Bestückmaschine 300 sind die Markierungen nicht unmittelbar an dem einstückigen Auflageelement 332 angebracht. Vielmehr sind zwei als Glasmaßstäbe ausgebildete Referenzelemente 370 vorgesehen, auf welchem entsprechende Markierungen 334, 335, 336, 337 mit hoher räumlicher Genauigkeit angebracht sind.
  • Wie aus 3 ersichtlich, sind in dem einstückigen Auflageelement 332 zwei längliche Transportnuten 361a, 361b ausgebildet, in welchen die beiden Transportriemen 161, 162 eingebettet sind. Wie bereits vorstehend erläutert, haben während eines Transports des Trägers 190 zumindest die Abschnitte der beiden Transportriemen 161, 162, auf welchen der Träger 190 aufliegt, senkrecht zur Zeichenebene eine Höhenlage, die oberhalb der Oberfläche des einstückigen Auflageelementes 332 ist. Zum pneumatischen Fixieren des Trägers 190 werden die beiden Transportriemen 161, 162 abgesenkt oder von dem Träger heruntergedrückt, so dass sie sich vollständig innerhalb der beiden Transportnuten 361a, 361b befinden. Ein aktives Absenken und/oder ein passives Herunterdrücken der beiden Transportriemen 362 kann auf verschiedenste Arten und Weisen erfolgen, welche dem Fachmann, einem Konstrukteur auf dem Gebiet des Maschinenbaus, bekannt sind und deshalb an dieser Stelle nicht weiter erläutert werden.
  • In 3 sind noch Transportwangen dargestellt, welche gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei eingangsseitige Transportwangen 366 und zwei ausgangsseitige Transportwangen 367 umfassen. Von den eingangsseitigen Transportwangen 366 wird ein zu bestückender Träger 190 zu dem Transportsystem 160 übergeben. Ein zumindest teilweise bestückter Träger 190 wird von dem Transportsystem 160 auf die ausgangsseitigen Transportwangen 367 übergeben. Dies bedeutet, dass das Transportsystem 160 ein Teil eines nicht weiter dargestellten übergeordneten Transportsystems ist, welches die Bestückmaschine 300 mit weiteren Bearbeitungsmaschinen für die Herstellung von elektronischen Bauelementen und insbesondere von eWLP oder SIP Modulen verbindet.
  • Wie bereits vorstehend beschrieben, kann mit der Bestückmaschine 300 eine Veränderung eines beispielsweise thermisch bedingten Verzuges des den Bestückkopf tragenden Flächen-Positioniersystems erkannt werden. Eine solche Veränderung des Verzugs bzw. der Verzerrung des Flächen-Positioniersystems kann sich während der Bestückung des Trägers 190 mit ungehäusten Chips 282, welche Bestückung beispielsweise ein bis zwei Stunden dauern kann, auftreten. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Überwachung eines solchen Verzuges bzw. einer solchen Verzerrung anhand einer Bestückung von sogenannten Kalibrierbausteinen 372, deren Position in dem Koordinatensystem des Flächen-Positioniersystems mittels der Kamera 222 zyklisch vermessen wird. Dadurch kann eine gegebenenfalls auftretende Positionsveränderung der Kalibrierbausteine 372 (in dem Koordinatensystem des Flächen-Positioniersystems) erkannt und daraus ggf. eine geänderte Verzerrung (des Koordinatensystems des Flächen-Positioniersystems) bestimmt und bei der Bestückung von weiteren Chips 282 in kompensierender Weise berücksichtigt werden.
  • Die Kalibrierbausteine 372 können insbesondere aus einem Glasmaterial mit einer extrem geringen thermischen Ausdehnung bestehen und demzufolge als Glasbausteine bezeichnet werden. An den Kalibrierbausteinen 372 können ferner optisch gut erkennbare und feine Strukturen hinsichtlich ihrer Position und Form hochpräzise angebracht bzw. ausgebildet sein, welche für die beschriebene optische Vermessung verwendet werden und infolge ihrer Präzision eine extrem genaue Bestimmung der Verzerrung des Koordinatensystems des Flächen-Positioniersystems ermöglichen.
  • 4 zeigt die Bestückmaschine aus 3, wobei zum Zwecke einer Kalibrierung des Flächen-Positioniersystems eine sog. Mapping-Platte 475 auf das einstückige Auflageelement 332 gelegt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass durch die Mapping-Platte 475, sofern es sich nicht um eine im Wesentlichen durchsichtige Mapping-Platte handelt, die Strukturen unterhalb der Mapping-Platte 475 nicht sichtbar sind. Um die Zuordnung zwischen den 3 und 4 besser erkennen zu können, sind in 4 zumindest einige dieser eigentlich verdeckten Strukturen trotzdem dargestellt.
  • Die Mapping-Platte 475 weist in bekannter Weise eine Vielzahl von Marken 476 auf, welche in einem räumlich exakten Raster an vorbestimmten Positionen ausgebildet sind. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Kamera 250 sowohl die Markierungen 334, 335, 336, 337 als auch die Marken 476 erkennen. Basierend auf den erfassten Positionen sowohl von einigen der Markierungen 334, 335, 336, 337 als auch von einigen der Marken 476 kann der räumliche Verzug des Flächen-Positioniersystems besonders genau bestimmt werden.
  • 5a und 5b illustrieren eine Bestückmaschine 500, welche ein einstückiges Auflageelement 532 aufweist, in dem eine pneumatische Mehrfach-Schnittstelle 533 ausgebildet ist. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Mehrfach-Schnittstelle insgesamt drei umlaufende Nuten 533 auf, die konzentrisch in Bezug zu einem Mittelpunkt des einstückigen Auflageelementes 532 angeordnet sind bzw. verlaufen.
  • Die oberen Abbildungen von diesen beiden Figuren zeigen jeweils eine Draufsicht (eines Ausschnitts) der Bestückmaschine. Die unteren Abbildungen zeigen jeweils eine Querschnittsansicht von einem Teil der Bestückmaschine.
  • In 5a ist die Bestückmaschine 500 in einem Zustand dargestellt, in welchem eine Bestückung des (nicht dargestellten) Trägers stattfinden kann. In 5b ist die Bestückmaschine 500 zusammen mit einer Mapping-Platte 475 in einem Zustand dargestellt, in welchem eine Kalibrierung der Bestückmaschine 500 durchgeführt werden kann. Um eine für eine hochgenaue Bestückung möglichst gute Kalibrierung der Bestückmaschine 500 zu erreichen, ist eine Hubeinrichtung 513 vorgesehen, mittels welcher die Träger-Aufnahmevorrichtung 130 und damit auch das einstückige Auflageelement 532 relativ zu dem nicht dargestellten Chassis der Bestückmaschine derart entlang der vertikalen z-Richtung verfahren werden kann, dass in dem zweiten Zustand (Kalibrierung) die Oberseite der Mapping-Platte 475 (siehe 5b) und in dem ersten Zustand (Bestückung) die Oberseiten der Markierungen 334, 335, 336, 337 (siehe 5a) genau in einer Mess- und Bestückebene 595 liegen.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Bestückmaschine
    112
    Chassis
    114
    erste Komponente/stationäre Trägerschiene
    116
    zweite Komponente/verfahrbarer querstehender Trägerarm
    118
    dritte Komponente/verfahrbare Trägerplatte
    120
    Bestückkopf
    121
    weiterer Bestückkopf
    130
    Träger-Aufnahmevorrichtung
    132
    einstückiges Auflageelement
    140
    Wafer-Zuführvorrichtung
    141
    weitere Wafer-Zuführvorrichtung
    160
    Transportvorrichtung
    161
    erstes Transportelement/erster Transportriemen
    162
    zweites Transportelement/zweiter Transportriemen
    180
    Wafer
    190
    Träger
    222
    Chip-Halteeinrichtungen/Saugpipetten
    233
    pneumatische Schnittstelle/umlaufende Nut
    234
    Markierungen
    235
    weitere Markierungen
    236
    Zusatzmarkierungen
    237
    weitere Zusatzmarkierungen
    238
    Temperiervorrichtung
    245
    Wafer-Speicher
    250
    Kamera
    282
    Chips (bestückt)
    292
    Trägerplatte
    294
    Klebefolie
    296
    optisch erkennbare Struktur/Loch
    T
    Transportrichtung
    300
    Bestückmaschine
    332
    einstückiges Auflageelement
    334
    Markierungen
    335
    weitere Markierungen
    336
    Zusatzmarkierungen
    337
    weitere Zusatzmarkierungen
    361a
    Transportnut
    361b
    Transportnut
    366
    eingangsseitige Transportwangen
    367
    ausgangsseitige Transportwangen
    370
    Referenzelement/Glasmaßstab
    372
    Kalibrierbausteine
    475
    Mapping-Platte
    476
    Marken
    500
    Bestückmaschine
    513
    Hubeinrichtung in erstem Zustand
    532
    einstückiges Auflageelement
    533
    pneumatische Mehrfach-Schnittstelle/umlaufende Nuten
    595
    Mess- und Bestückebene

Claims (22)

  1. Bestückmaschine zum Bestücken eines Trägers (190) mit ungehäusten Chips (282), insbesondere zum Zwecke des Herstellens von elektronischen Bauelementen, welche jeweils zumindest einen Chip (282) aufweisen, der sich in einem Gehäuse befindet, welches insbesondere eine ausgehärtete Vergussmasse aufweist, die Bestückmaschine (100, 300, 500) aufweisend ein Chassis (112); eine Zuführeinrichtung (140) zum Bereitstellen eines Wafers (180), der eine Vielzahl von Chips (282) aufweist, wobei die Zuführeinrichtung (140) an dem Chassis (112) angebracht ist; eine Hubeinrichtung (513), welche an dem Chassis (112) angebracht ist; eine Träger-Aufnahmevorrichtung (130) zum Aufnehmen des zu bestückenden Trägers (190), wobei die Träger-Aufnahmevorrichtung (130) an der Hubeinrichtung (513) angebracht und mittels der Hubeinrichtung (513) relativ zu dem Chassis (112) entlang einer z-Richtung verfahrbar ist; und einen Bestückkopf (120) zum Abholen von Chips (282) von dem bereitgestellten Wafer (180) und zum Platzieren der abgeholten Chips (282) an vordefinierten Bestückpositionen auf dem aufgenommenen Träger (190); wobei die Träger-Aufnahmevorrichtung (130) aufweist ein einstückiges Auflageelement (132, 332, 532), welches zumindest einen oberen Teil der Träger-Aufnahmevorrichtung (130) darstellt, wobei der zu bestückende Träger (190) auf dem einstückigen Auflageelement (132, 332, 532) auflegbar ist; und eine Transportvorrichtung (160) zum Transportieren des Trägers (190) an einer Oberseite des einstückigen Auflageelements (132, 332, 532) entlang einer Transportrichtung (T); wobei die Transportvorrichtung (160) an der Oberseite des einstückigen Auflageelements (132, 332, 532) in das einstückige Auflageelement (132, 332, 532) räumlich integriert ist.
  2. Bestückmaschine gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die Transportvorrichtung (160) zwei Transportelemente (161, 162) aufweist, welche sich entlang der Transportrichtung (T) erstrecken und senkrecht zu der Transportrichtung (T) voneinander beabstandet sind und welche derart ausgebildet sind, dass der zu bestückende Träger (190) mit seiner Unterseite auf die beiden Transportelemente (161, 162) aufgelegt werden kann.
  3. Bestückmaschine gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die beiden Transportelemente jeweils einen Transportriemen (161, 162) aufweisen und wobei in dem einstückigen Auflageelement (132, 332, 532) zwei Transportnuten (361a, 361b) ausgebildet sind, welche entlang der Transportrichtung (T) verlaufen und derart ausgestaltet sind, dass in jeder Transportnut (361a, 361b) jeweils ein Transportriemen (161, 162) verläuft.
  4. Bestückmaschine gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Transportvorrichtung (160) zwei Betriebszustände hat, wobei in einem ersten Betriebszustand die Transportvorrichtung (160) vollständig in das einstückige Auflageelement (132, 332, 532) integriert ist, so dass sich die gesamte Transportvorrichtung (160, 161, 162) unterhalb einer durch die Oberseite des einstückigen Auflageelements (132, 332, 532) bestimmten Auflageebene befindet, und in einem zweiten Betriebszustand zumindest ein Teil der Transportvorrichtung (160, 161, 162) sich oberhalb der Auflageebene befindet.
  5. Bestückmaschine gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das einstückige Auflageelement (132, 332, 532) eine pneumatische Schnittstelle (233, 533) aufweist, mittels welcher ein Unterdruck an eine untere Oberfläche des Trägers (190) anlegbar ist.
  6. Bestückmaschine gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Temperiervorrichtung (238), welche thermisch mit dem einstückigen Auflageelement (132, 332, 532) gekoppelt ist und welche eingerichtet ist, das einstückige Auflageelement (132, 332, 532) zumindest annähernd auf einer konstanten Temperatur zu halten.
  7. Bestückmaschine gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das einstückige Auflageelement (132, 332, 532) zumindest zwei Markierungen (234) aufweist, welche optisch erkennbar sind und welche insbesondere außerhalb eines räumlichen Bereiches an der Oberseite des einstückigen Auflageelements (132, 332, 532) angebracht sind, welcher räumliche Bereich für die Aufnahme des zu bestückenden Trägers (190) vorgesehen ist.
  8. Bestückmaschine gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei das einstückige Auflageelement (132, 332, 532) zumindest zwei weitere Markierungen (235) aufweist, welche optisch erkennbar sind und welche insbesondere außerhalb eines räumlichen Bereiches an der Oberseite des einstückigen Auflageelements (132, 332, 532) angebracht sind, welcher räumliche Bereich für die Aufnahme des zu bestückenden Trägers (190) vorgesehen ist.
  9. Bestückmaschine gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die beiden Markierungen (234) relativ zueinander einen räumlichen Versatz senkrecht zu der Transportrichtung (T) haben, wobei die beiden weiteren Markierungen (235) relativ zueinander ebenfalls einen räumlichen Versatz senkrecht zu der Transportrichtung (T) haben, und wobei jede der beiden Markierungen (234) relativ zu jeder der beiden weiteren Markierungen (235) einen räumlichen Versatz entlang der Transportrichtung (T) hat.
  10. Bestückmaschine gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 9, wobei an dem einstückigen Auflageelement (132, 332, 532) zumindest eine Zusatzmarkierung (236) angebracht ist, welche sich entlang der Transportrichtung (T) zwischen einer Markierung (234) und einer weiteren Markierung (235) befindet, und/oder wobei an dem einstückigen Auflageelement (132, 332, 532) ferner zumindest eine weitere Zusatzmarkierung (237) angebracht ist, welche sich entlang der Transportrichtung (T) zwischen einer Markierung (234) und einer weiteren Markierung (235) befindet.
  11. Bestückmaschine gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 10, wobei zumindest eine Marke von (a) der zumindest einen Markierung (234), (b) der zumindest einen weiteren Markierung (235), (c) der zumindest einen Zusatzmarkierung (236) und/oder (d) der zumindest einen weiteren Zusatzmarkierung (237) außerhalb der Transportvorrichtung (160) angeordnet ist.
  12. Bestückmaschine gemäß dem vorangehenden Anspruch, ferner aufweisend ein Referenzelement (370), welches an dem einstückigen Auflageelement (132, 332, 532) befestigt ist, wobei die zumindest eine Marke (334, 335, 336, 337) an dem Referenzelement (370) angebracht ist.
  13. Bestückmaschine gemäß einem der beiden vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Kamera (250), welche derart positioniert oder positionierbar ist, dass die zumindest eine Marke und auf den Träger (190) bestückte Chips (282) gemeinsam in einem Bild von der Kamera (250) aufgenommen werden können.
  14. Bestückmaschine gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine weitere Zuführeinrichtung (141) zum Bereitstellen eines weiteren Wafers (180), der ebenfalls eine Vielzahl von Chips (282) aufweist; und einen weiteren Bestückkopf (121) zum Abholen von Chips (282) von dem bereitgestellten weiteren Wafer (180) und zum Platzieren der abgeholten Chips (282) an vordefinierten Bestückpositionen auf dem Träger (190).
  15. Verfahren zum Bestücken eines Trägers (190) mit ungehäusten Chips (282) mit einer Bestückmaschine (100, 300, 500), insbesondere mit einer Bestückmaschine gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, das Verfahren aufweisend Bereitstellen eines Wafers (180), der eine Vielzahl von Chips (282) aufweist, mittels einer Zuführeinrichtung (140); Transportieren des zu bestückenden Trägers (190) entlang einer Transportrichtung (T) mittels einer Transportvorrichtung (160) an eine Oberseite eines einstückigen Auflageelements (132, 332, 532) einer Träger-Aufnahmevorrichtung (130), so dass sich der Träger (190) zumindest annähernd in einer vorbestimmten Bearbeitungsposition befindet, wobei die Transportvorrichtung (160) an der Oberseite des einstückigen Auflageelements (132, 332, 532) in das einstückige Auflageelement räumlich integriert ist; Auflegen und Fixieren des Trägers (190) an der Oberseite des einstückigen Auflageelements (132, 332, 532); und Bestücken des Trägers (190) mit Chips (282) mittels eines Bestückkopfes (120), welcher die Chips (282) von dem bereitgestellten Wafer (180) abholt und die abgeholten Chips (282) an vordefinierten Bestückpositionen auf dem aufgenommenen Träger (190) platziert; wobei das einstückige Auflageelement (132, 332, 532) und die Transportvorrichtung (160) Komponenten einer Träger-Aufnahmevorrichtung (130) sind, welche mittels einer Hubeinrichtung (513) relativ zu einem Chassis (112) der Bestückmaschine (100, 300, 500) entlang einer z-Richtung verfahrbar ist, so dass die Oberseite des zu bestückenden Trägers (190) in einer vordefinierten Bestückebene (595) liegt.
  16. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei der Träger (190) eine Platte (292) und Klebefolie (294) aufweist, welche an einer flächigen Oberseite auf der Platte (292) aufgebracht ist.
  17. Verfahren gemäß einem der beiden vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend Erfassen der Positionen von zwei optischen Strukturen (296), welche sich an dem zugeführten Träger (190) befinden, wenn sich der Träger (190) in der Bearbeitungsposition befindet; Bestimmen der exakten räumlichen Lage des zugeführten Trägers (190) relativ zu dem Chassis (112) basierend auf den erfassten Positionen; und Ermitteln der Koordinaten der vorbestimmten Bestückpositionen in einem Koordinatensystem der Bestückmaschine (100, 300, 500) basierend auf der bestimmten exakten räumlichen Lage des Trägers (190); wobei die vorbestimmten Bestückpositionen auf dem Träger (190) von den ermittelten Koordinaten abhängen.
  18. Verfahren gemäß einem der drei vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend Erfassen der Positionen von zumindest zwei Markierungen (234), welche sich an dem einstückigen Auflageelement (132, 332, 532) befinden; wobei die vorbestimmten Bestückpositionen auf dem Träger (190) ferner von den Positionen der zumindest zwei Markierungen (234) abhängen.
  19. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die Positionen der zumindest zwei Markierungen (234) während des Bestückens des Trägers (190) in vorgegebenen zeitlichen Abständen wiederholt erfasst werden und die Koordinaten der vorbestimmten Bestückpositionen basierend auf den erfassten Positionen korrigiert werden.
  20. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 19, ferner aufweisend Vermessen der Position von einem auf den Träger (190) bestückten Baustein (282, 372); erneutes Vermessen der Position des Bausteins (282, 372) zu einem späteren Zeitpunkt während des Bestückens des Trägers (190) mit ungehäusten Chips (282); und Bestimmen einer relativen Positionsverschiebung des Bausteins (282, 372) zwischen dem Vermessen und dem erneuten Vermessen; wobei die vorbestimmten Bestückpositionen auf dem Träger (190) ferner von der Positionsverschiebung des Bausteins (282, 372) abhängen.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei der Baustein ein Kalibrierungsbaustein (372) ist und eine optisch erkennbare Struktur aufweist.
  22. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei der Baustein ein bestückter ungehäusten Chip (282) ist.
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