DE102019104015B4 - Ausrichten unter Verwendung von physischen und virtuellen Ausrichtungsmarkierungen - Google Patents

Ausrichten unter Verwendung von physischen und virtuellen Ausrichtungsmarkierungen Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum maschinellen Ausrichten zum maschinellen Verarbeiten einer elektrischen Vorrichtung (100), wobei das Verfahren Folgendes umfasst:Erfassen von mindestens drei physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) auf der elektrischen Vorrichtung (100);Berechnen von mindestens einer virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) basierend auf den mindestens drei erfassten physischen Ausrichtungsmarkierungen (102);Verarbeiten der elektrischen Vorrichtung (100) unter Verwendung von mindestens drei der physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) und mindestens einer der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) zum Ausrichten,wobei das Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) Folgendes umfasst:Gruppieren der physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) in Untergruppen (114), die jeweils einem entsprechenden Bereich, insbesondere einer Partition (108), der elektrischen Vorrichtung (100) entsprechen;für jede der Untergruppen (114) Bestimmen einer Hilfsmarkierung (110) als Eckpunkt eines Polygons (112), das durch die jeweilige Untergruppe (114) von physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) als weitere Eckpunkte des Polygons (112) und die jeweilige Hilfsmarkierung (110) definiert ist, so dass das Polygon (112) mit der jeweiligen Hilfsmarkierung (110) mindestens ein vorgegebenes Symmetriekriterium erfüllt;Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) basierend auf den Hilfsmarkierungen (110),wobei das Polygon (112) ein symmetrisches Viereck ist und/oderwobei das mindestens eine Symmetriekriterium das Kriterium umfasst, dass die jeweilige Untergruppe (114) von physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) und die jeweilige Hilfsmarkierung (110) so angeordnet sein sollen, dass sie eine symmetrische Figur bilden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Ausrichten zum maschinellen Verarbeiten einer elektrischen Vorrichtung, ein computerlesbares Medium und ein Programmelement.
  • Im Zusammenhang mit wachsenden Produktfunktionalitäten von mit einem oder mehreren elektronischen Komponenten (Bauelementen) ausgestatteten Komponententrägern und einer zunehmenden Miniaturisierung solcher elektronischer Komponenten sowie einer steigenden Anzahl von auf den Komponententrägern, wie zum Beispiel Leiterplatten (printed circuit boards, PCBs), zu montierenden elektronischen Komponenten werden immer leistungsfähigere arrayartige Komponenten oder Packages (Packungen, Baugruppen, Gehäuse) mit mehreren elektronischen Komponenten, die eine Mehrzahl von Kontakten oder Verbindungen aufweisen, mit immer kleinerem Abstand zwischen diesen Kontakten eingesetzt. Die Abfuhr von Wärme, die von solchen elektronischen Komponenten und dem Komponententräger selbst während des Betriebs erzeugt werden, wird immer schwieriger. Gleichzeitig sollen die Komponententräger mechanisch robust und elektrisch zuverlässig sein, um auch unter rauen Bedingungen funktionsfähig zu sein.
  • Darüber hinaus ist eine korrekte Ausrichtung der Bestandteile eines Komponententrägers ein Problem bei der Herstellung. So ist beispielsweise die korrekte Ausrichtgenauigkeit wichtig bei der Freilegung bzw. Belichtung eines Trockenfilms (dry film) im Hinblick auf die Strukturierung einer Schichtstruktur eines zu fertigenden Komponententrägers. Ähnliche Ausrichtungsprobleme treten bei anderen elektrischen Vorrichtungen auf.
  • Verfahren zum maschinellen Ausrichten zum Verarbeiten von elektronischen Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, zum Beispiel aus den Druckschriften JP 2014 - 38 176 A , JP H01- 206 000 A, KR 10 2013 0 017 662 A ,
    US 2013/ 0 075 135 A1 und JP H02- 54 996 A.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Verarbeitung einer elektrischen Vorrichtung mit hoher räumlicher Genauigkeit zu ermöglichen.
  • Um die oben definierte Aufgabe zu erreichen, werden ein Verfahren zum maschinellen Ausrichten zum maschinellen Verarbeiten einer elektrischen Vorrichtung, ein computerlesbares Medium und ein Programmelement gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereitgestellt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum maschinellen Ausrichten zum (insbesondere beim) maschinellen Verarbeiten einer elektrischen Vorrichtung (wie zum Beispiel ein Komponententräger oder eine Vorform davon, zum Beispiel eine Platte bzw. ein Panel, oder eine Komponente, die mittels Oberflächenmontage oder mittels Einbetten in eine Kavität montiert werden soll, oder ein Halbleiterwafer) bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Erfassen (Definieren, insbesondere ein Detektieren, ganz besonders ein optisches Detektieren) von mindestens drei physischen Ausrichtungsmarkierungen auf der elektrischen Vorrichtung, ein Berechnen (Bestimmen) von mindestens einer virtuellen Ausrichtungsmarkierung basierend auf den mindestens drei definierten physischen Ausrichtungsmarkierungen (d.h. ein Algorithmus kann zum Ableiten bzw. Herleiten einer virtuellen Ausrichtungsmarkierung unter Verwendung physischer Ausrichtungsmarkierungen als Berechnungsgrundlage angewendet werden) und ein Verarbeiten (zum Beispiel ein Mustern bzw. Strukturieren, Handhaben, Montieren bzw. Zusammenbauen, Bestrahlen etc.) der elektrischen Vorrichtung unter Verwendung von mindestens drei der physischen Ausrichtungsmarkierungen und mindestens einer der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung zum Ausrichten umfasst, wobei das Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung ein Gruppieren der physischen Ausrichtungsmarkierungen in Untergruppen, die jeweils einem entsprechenden Bereich, insbesondere einer Partition, der elektrischen Vorrichtung entsprechen, für jede der Untergruppen ein Bestimmen einer Hilfsmarkierung als Eckpunkt eines Polygons, das durch die jeweilige Untergruppe von physischen Ausrichtungsmarkierungen als weitere Eckpunkte des Polygons und die jeweilige Hilfsmarkierung definiert ist, so dass das Polygon mit der jeweiligen Hilfsmarkierung mindestens ein vorgegebenes Symmetriekriterium erfüllt, und ein Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung basierend auf den Hilfsmarkierungen umfasst, wobei das Polygon ein symmetrisches Viereck ist und/oder wobei das mindestens eine Symmetriekriterium das Kriterium umfasst, dass die jeweilige Untergruppe von physischen Ausrichtungsmarkierungen und die jeweilige Hilfsmarkierung so angeordnet sein sollen, dass sie eine symmetrische Figur bilden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Programmelement (zum Beispiel eine Softwareroutine, im Quellcode oder im ausführbaren Code) bereitgestellt, das, wenn es von einem oder mehreren Prozessoren (wie zum Beispiel ein Mikroprozessor oder eine CPU) ausgeführt wird, geeignet ist, ein Verfahren mit den oben genannten Merkmalen zu steuern oder auszuführen.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein computerlesbares Medium (zum Beispiel eine CD, eine DVD, ein USB-Stick, eine Diskette oder eine Festplatte) bereitgestellt, in dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das, wenn es von einem Prozessor (wie zum Beispiel ein Mikroprozessor oder eine CPU) ausgeführt wird, geeignet ist, ein Verfahren mit den oben genannten Merkmalen auszuführen oder zu steuern.
  • Die Datenverarbeitung, die gemäß Ausführungsformen der Erfindung durchgeführt werden kann, kann durch ein Computerprogramm, d.h. durch Software, oder durch die Verwendung einer oder mehrerer spezieller elektronischer Optimierungsschaltungen, d.h. in Hardware, oder in Hybridform, d.h. mittels Software- und Hardwarekomponenten, erfolgen.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Komponententräger“ insbesondere jede beliebige Trägerstruktur bedeuten, die in der Lage ist, eine oder mehrere Komponenten darauf und/oder darin unterzubringen zum Bereitstellen von sowohl mechanischem Halt und/oder elektrischer Anschlussfähigkeit. Mit anderen Worten kann ein Komponententräger als ein mechanischer und/oder elektronischer Träger für Komponenten konfiguriert sein. Insbesondere kann ein Komponententräger eine (gedruckte) Leiterplatte (PCB), ein organischer Zwischenträger (Interposer) oder ein IC-Substrat (integrierte Schaltung Substrat) sein. Ein Komponententräger kann auch eine Hybridplatte bzw. -platine sein, die verschiedene der oben genannten Komponententrägertypen kombiniert.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „physische Ausrichtungsmarkierung“ insbesondere ein strukturelles oder physisches Merkmal einer elektrischen Vorrichtung bedeuten, das auf einer Oberfläche oder in einem Oberflächenbereich der elektrischen Vorrichtung (insbesondere einer Vorform eines Komponententrägers, wie zum Beispiel einer Leiterplatte) detektiert bzw. erfasst, optisch geprüft oder visuell gesehen werden kann. Physische Ausrichtungsmarkierungen können als Grundlage für eine auszuführende Ausrichtung im Hinblick auf die Verarbeitung der elektrischen Vorrichtung verwendet werden, insbesondere durch eine Verarbeitungsmaschine, die physische Ausrichtungsmarkierungen zur räumlichen Orientierung verwenden kann. So kann beispielsweise eine solche physische Ausrichtungsmarkierung ein Durchgangsloch oder ein Blindloch in der elektrischen Vorrichtung sein, das optisch überprüft werden kann, um dadurch die Position und/oder Orientierung der elektrischen Vorrichtung, wie zum Beispiel einer Vorform des Komponententrägers (zum Beispiel eine Platte), zu bestimmen. So können beispielsweise mehrere solcher Löcher als Ausrichtungsmarkierungen in Randbereichen einer rechteckigen elektrischen Vorrichtung, wie beispielsweise einer Platte, bereitgestellt sein. Auch die beiden gegenüberliegenden Hauptflächen der elektrischen Vorrichtung können mit physischen Ausrichtungsmarkierungen versehen sein (insbesondere vier Ausrichtungsmarkierungen an vier Kanten auf jeder Hauptfläche).
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „virtuelle Ausrichtungsmarkierung“ insbesondere ein physisch tatsächlich nicht vorhandenes Merkmal einer elektrischen Vorrichtung bedeuten, das nicht auf einer Oberfläche oder in einem Oberflächenbereich der elektrischen Vorrichtung (insbesondere einer Vorform eines Komponententrägers, wie zum Beispiel einer Leiterplatte) detektiert bzw. erfasst, optisch geprüft oder visuell gesehen werden kann. Im Gegensatz dazu kann eine virtueller Ausrichtungsmarkierung eine errechnete bzw. berechnete Position auf der elektrischen Vorrichtung sein, die durch einen bestimmten Algorithmus bestimmt wird und in Kombination mit physischen Ausrichtungsmarkierungen für Ausrichtungszwecke bei der Verarbeitung der elektrischen Vorrichtung verwendet wird.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Ausrichtung einer elektrischen Vorrichtung während der Verarbeitung durch eine Kombination aus mehreren physischen Ausrichtungsmarkierungen und mindestens einer virtuellen Ausrichtungsmarkierung, die durch Anwendung eines bestimmten Algorithmus auf die physischen Ausrichtungsmarkierungen bestimmt werden kann, die somit als Ausgangspunkt für die Berechnung der virtuellen Ausrichtungsmarkierung verwendet werden können. Dieses Verfahren hat den wesentlichen Vorteil, dass eine virtuelle Ausrichtungsmarkierung virtuell anstatt physisch in jedem gewünschten Bereich der elektrischen Vorrichtung gelegen sein kann, auch in funktionell aktiven Bereichen, die nicht zur Bildung einer physischen Ausrichtungsmarkierung verwendet werden können, da eine physische Ausrichtungsmarkierung an dieser Position die Funktion beeinträchtigen oder sogar die elektrische Vorrichtung beschädigen könnte. Dies erhöht signifikant die Freiheit bei der Ausrichtung auf Basis von Ausrichtungsmarkierungen, von denen sich zumindest ein Teil an jeder gewünschten Position der elektrischen Vorrichtung befinden kann (z. B. in einem Bereich einer Platte, in dem sich ein Komponententräger, wie zum Beispiel eine PCB, befindet). Darüber hinaus ermöglicht die Ableitung bzw. Herleitung einer oder mehrerer virtueller Ausrichtungsmarkierungen aus mehreren physischen Ausrichtungsmarkierungen als Ausgangspunkt in der realen Welt das Bestimmen mindestens einer virtuellen Ausrichtungsmarkierung an einer sinnvollen Position im Hinblick auf die Ausrichtfunktion zur ordnungsgemäßen Verarbeitung der elektrischen Vorrichtung.
  • Die beschriebene Ausrichtungsarchitektur hat erhebliche Vorteile. Insbesondere wenn es sich bei der elektrischen Vorrichtung um eine Platte (Panel) für die Herstellung von Komponententrägern handelt (wobei eine solche Platte eine typische Abmessung von 18 × 24 Inch2 aufweisen kann), kann die Handhabung oder Verarbeitung einer solchen elektrischen Vorrichtung, die einen starken Verzug und andere Plattendeformationen (z.B. in der Größenordnung von 100 µm und größer) aufweisen kann, dennoch mit hoher Präzision durch die kombinierte Verwendung von physischen und virtuellen Ausrichtungsmarkierungen für Ausrichtungszwecke möglich sein. Darüber hinaus kann mit der beschriebenen Ausrichtarchitektur anstelle von integrierten realen Ausrichtungsabschnitten eine optimale Plattenausnutzung ermöglicht werden, da sich die virtuelle(n) Ausrichtungsmarkierung(en) an jeder beliebigen Position der elektrischen Vorrichtung befinden kann/können, während physische Ausrichtungsmarkierungen Probleme verursachen, wenn sie sich in funktional aktiven Bereichen einer elektrischen Vorrichtung befinden. Die Ausrichtung einer elektrischen Vorrichtung durch eine Kombination aus physischen und virtuellen Ausrichtungsmarkierungen ist ebenfalls schneller als bei herkömmlichen Ansätzen, da nur ein Schritt ausreichend sein kann und eine geringe Anzahl von Ausrichtpunkten ausreichend sein kann, um die erforderlichen Informationen zu erhalten. Somit kann eine höhere Genauigkeit für die elektrische Vorrichtung erreicht werden durch die Kombination von virtuellen und physischen Ausrichtungsmarkierungen als mit bestehenden Ausrichtmethoden. Auch kann eine hohe Kapazität gespart werden für Prozesse, wie zum Beispiel Röntgen-, Laser- und Fotoprozesse. Insbesondere kann eine hohe Genauigkeit mit einer hohen Ausnutzung der elektrischen Vorrichtungen (insbesondere der Platten) kombiniert werden. Darüber hinaus ist mit dem Konzept der virtuellen Ausrichtungsmarkierungen im Vergleich zu realen Zielen als physische Ausrichtungsmarkierungen kein oder nur ein geringer Kapazitätsverlust verbunden.
  • Im Folgenden werden weitere beispielhafte Ausführungsformen des Verfahren, des computerlesbaren Mediums und des Programmelements erklärt.
  • In einer Ausführungsform ist es möglich, unter Verwendung von drei physischen Ausrichtungsmarkierungen oder -punkten und einer virtuellen Ausrichtungsmarkierung oder -punkt für die gesamte elektrische Vorrichtung, d.h. nur mit einer Partition auszurichten, (was als globale Ausrichtung bezeichnet werden kann). In einer weiteren Ausführungsform ist es jedoch möglich, unter Verwendung von drei physischen Punkten und einem virtuellen Punkt für das Szenario der Partitionsausrichtung auszurichten, wobei die elektrische Vorrichtung als aus mindestens zwei Partitionen (Teilbereiche) aufgebaut betrachtet werden kann.
  • In einer Ausführungsform wird das Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung unter Berücksichtigung eines Umrisses bzw. einer Kontur (insbesondere der Form entlang eines Umrisses bzw. einer Kontur) der physischen Ausrichtungsmarkierungen oder eines Teils davon durchgeführt. Wenn somit eine oder mehrere virtuelle Ausrichtungsmarkierungen auf der Grundlage von mehreren physischen Ausrichtungsmarkierungen oder einer Untergruppe (Teilmenge, subset) davon bestimmt werden, können die erhaltenen eine oder mehreren virtuellen Ausrichtungsmarkierungen besonders leistungsfähig für Ausrichtungszwecke sein, wenn der (vorzugsweise gesamte) Umriss (outline) der physischen Ausrichtungsmarkierungen, d.h. ein Polygon, das beim Verbinden von umfänglich verteilten physischen Ausrichtungsmarkierungen einer elektrischen Vorrichtung erhalten wird, für das Verfahren zur Berechnung der virtuellen Ausrichtungsmarkierung berücksichtigt wird. Am meisten bevorzugt kann es möglich sein, die mindestens eine virtuelle Ausrichtungsmarkierung unter Berücksichtigung einer geschlossenen Verbindungstrajektorie zu bestimmen, die die physischen Ausrichtungsmarkierungen oder einen Teil davon verbindet.
  • In Ausführungsformen kann das Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung auf Basis der physischen Ausrichtungsmarkierungen zum Beispiel durch ein Mitteln der physischen Ausrichtungsmarkierungen (zum Beispiel ein Mitteln ihrer geometrischen Koordinaten), ein Berechnen eines (insbesondere geometrischen) Schwerpunkts der physischen Ausrichtungsmarkierungen, ein Durchführen einer statistischen Berechnung unter Verwendung der physischen Ausrichtungsmarkierungen und ein Bestimmen eines Punkts mit einer Mindestsumme von Abständen oder Quadratabständen von den physischen Ausrichtungsmarkierungen durchgeführt werden. Das letztgenannte Verfahren kann durch eine kleinste mittlere quadratische Anpassung (least mean squares fit) durchgeführt werden.
  • Das Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung umfasst ein Gruppieren der physischen Ausrichtungsmarkierungen in Untergruppen (Teilmengen, subsets), die jeweils einem entsprechenden Bereich (insbesondere einer Partition bzw. einem Teilbereich) der elektrischen Vorrichtung entsprechen. Für jede der Untergruppen kann es dann möglich sein, eine Hilfsmarkierung als (zuvor fehlender) Eckpunkt eines Polygons, das durch die jeweilige Untergruppe von physischen Ausrichtungsmarkierungen als weitere Eckpunkte des Polygons definiert ist, zu bestimmen. Insbesondere kann die jeweilige Hilfsmarkierung so bestimmt werden, dass das Polygon mit der jeweiligen Hilfsmarkierung mindestens ein vorgegebenes Symmetriekriterium erfüllt (insbesondere dass es gelingt, ein reguläres bzw. regelmäßiges Polygon zusammen mit den physischen Ausrichtungsmarkierungen einer Untergruppe zu vervollständigen). Dann ist es möglich, die mindestens eine virtuelle Ausrichtungsmarkierung auf Basis der Hilfsmarkierungen zu berechnen. Eine solche Berechnungsmethode von Hilfsmarkierungen oder zentralen Punkten ermöglicht eine sehr genaue Ausrichtung. Eine solche bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in 3 dargestellt. In einer ersten Prozedur können verschiedene Gruppen von physischen Ausrichtungsmarkierungen basierend auf dem Kriterium einer speziellen Nachbarschaft definiert werden. Zum Beispiel können alle Ausrichtungsmarkierungen, die sich physisch innerhalb einer entsprechenden Partition befinden (z.B. ein Viertel bzw. ein Viereck oder ein anderer rechteckiger Bereich der elektrischen Vorrichtung in einer Draufsicht), zu einer solchen Untergruppe zusammengefasst werden. Die physischen Ausrichtungsmarkierungen einer Untergruppe bilden Eckpunkte eines Polygons, das anschließend durch die zugeordnete Hilfsmarkierung vervollständigt wird. Zum Vervollständigen des Polygons, d.h. zum Erfassen eines weiteren Eckpunkts des Polygons, kann der fehlende Eckpunkt so bestimmt werden, dass das Polygon das genannte Symmetriekriterium erfüllt, zum Beispiel ein Parallelogramm betrifft. In diesem Beispiel können drei Ecken des Polygons durch drei physische Ausrichtungsmarkierungen einer Untergruppe gebildet werden, und die vierte Ecke des Parallelogramms kann so bestimmt werden, dass die vier Eckpunkte zusammen ein Parallelogramm bilden. Dieser vervollständigte Eckpunkt kann dann als Hilfsmarkierung der entsprechenden Partition bezeichnet werden. Auf diese Weise können mehrere Hilfsmarkierungen bestimmt werden, zum Beispiel einer pro Partition. Es sei darauf hingewiesen, dass auch die Hilfsmarkierungen keine physischen Markierungen oder strukturelle Merkmale sind, die auf der elektrischen Vorrichtung detektiert werden könnten, sondern einen virtuellen Charakter haben, indem sie durch Anwendung des Symmetriekriteriums definiert werden. In Anbetracht dieser Konstruktion werden mehrere Hilfsmarkierungen erhalten, die sich bereits in der Nähe einer sinnvollen virtuellen Ausrichtungsmarkierung befinden. Im Gegensatz zu der bzw. den virtuellen Ausrichtungsmarkierung(en) werden die Hilfsmarkierungen nicht zum Ausrichten der elektrischen Vorrichtung für oder während der Verarbeitung verwendet, sondern werden nur zum Bestimmen einer oder mehrerer virtueller Ausrichtungsmarkierungen verwendet. Ein Algorithmus kann auf die Hilfsmarkierungen angewendet werden, um einen oder mehrere virtuelle Ausrichtungsmarkierungen auf ihrer Grundlage zu bestimmen.
  • In einer Ausführungsform umfasst das mindestens eine Symmetriekriterium das Kriterium, dass die jeweilige Untergruppe von physischen Ausrichtungsmarkierungen und die jeweilige Hilfsmarkierung so angeordnet sein sollen, dass sie eine symmetrische Figur bilden. In verschiedenen Ausführungsformen kann das genannte Polygon, das eine symmetrische Figur bildet, unterschiedliche Formen annehmen, zum Beispiel kann es ein symmetrisches Viereck sein. Geeignete Auswahlmöglichkeiten für das genannte Polygon sind ein Rechteck, ein Quadrat, ein Trapez oder ein Parallelogramm. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das mindestens eine Symmetriekriterium das Kriterium, dass die jeweilige Untergruppe von physischen Ausrichtungsmarkierungen und die jeweilige Hilfsmarkierung vier Ecken eines Parallelogramms oder eines Rechtecks als symmetrische Figur bilden.
  • In einer Ausführungsform wird das Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung mittels mindestens einem aus der Gruppe, bestehend aus einem Mitteln der Hilfsmarkierungen (zum Beispiel ein Mitteln ihrer geometrischen Koordinaten), einem Berechnen eines (insbesondere geometrischen) Schwerpunkts der Hilfsmarkierungen, einem Durchführen einer statistischen Berechnung unter Verwendung der Hilfsmarkierungen und einem Bestimmen eines Punkts mit einer Mindestsumme von Abständen oder Quadratabständen von den Hilfsmarkierungen durchgeführt. Das letztgenannte Verfahren kann durch eine kleinste mittlere quadratische Anpassung (least mean squares fit) durchgeführt werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Unterteilen (Partitionieren) der elektrischen Vorrichtung in eine Mehrzahl von Partitionen (zum Beispiel in vier Partitionen) und ein Verarbeiten jeder Partition durch Ausrichten basierend auf einer jeweiligen Untergruppe der physischen Ausrichtungsmarkierungen, die sich (insbesondere räumlich) auf die jeweilige Partition beziehen, und basierend auf mindestens einer der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung. Somit kann das Ausrichten auf Basis einer Kombination aus physischen und virtuellen Ausrichtungsmarkierungen einzeln oder separat für verschiedene Partitionen der elektrischen Vorrichtung durchgeführt werden. Dadurch wird die Ausrichtung besonders genau.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Unterteilen der elektrischen Vorrichtung in eine Mehrzahl von Partitionen (zum Beispiel in vier Partitionen) durch Bestimmen mindestens einer Trennlinie (Partitionslinie), insbesondere mindestens zweier orthogonaler Trennlinien, wobei die mindestens eine Trennlinie so bestimmt wird, dass sie außerhalb der aktiven Bereiche der elektrischen Vorrichtung verläuft. Durch die Vermeidung, dass Trennlinien durch funktionell aktive Bereiche der elektrischen Vorrichtung (wie zum Beispiel ein PCB-Array auf einem Panel) verlaufen, bleibt die Funktionalität funktionell aktiver Bereiche der elektrischen Vorrichtung durch den Ausrichtvorgang ungestört.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Erfassen der mindestens drei (insbesondere mindestens acht, insbesondere genau acht) physischen Ausrichtungsmarkierungen entlang eines Außenumfangs der elektrischen Vorrichtung und ein Berechnen der mindestens einen (insbesondere genau einen) virtuellen Ausrichtungsmarkierung in einem zentralen Bereich der elektrischen Vorrichtung. Solche eine Ausführungsform, wie beispielsweise in 1 dargestellt, bietet eine Kombination aus einem numerisch extrem einfachen Verfahren zur Verwaltung von Ausrichtungsmarkierungen und erreicht gleichzeitig eine sehr hohe Genauigkeit in Bezug auf die Ausrichtung bei der Bearbeitung einer elektrischen Vorrichtung.
  • In einer Ausführungsform befindet sich die berechnete mindestens eine virtuelle Ausrichtungsmarkierung in einem aktiven Bereich der elektrischen Vorrichtung. Da die virtuelle Ausrichtungsmarkierung nicht physisch vorhanden ist, sondern nur als virtuelles oder mathematisches Datenelement verwendet wird, das für die Ausrichtung der elektrischen Vorrichtung und für eine entsprechende Steuerung einer Vorrichtungsbearbeitungsmaschine berücksichtigt wird, kann sie sich grundsätzlich überall auf der elektrischen Vorrichtung befinden. Im Gegensatz zu physischen Ausrichtungsmarkierungen, die sich vorzugsweise in funktionell inaktiven Bereichen der elektrischen Vorrichtung befinden, um die Funktionalität der elektrischen Vorrichtung nicht zu beeinträchtigen, müssen solche Einschränkungen bei virtuellen Ausrichtungsmarkierungen nicht berücksichtigt werden.
  • In einer Ausführungsform befinden sich die physischen Ausrichtungsmarkierungen außerhalb eines aktiven Bereichs (zum Beispiel PCBs) der elektrischen Vorrichtung (zum Beispiel einer Platte bzw. Panel). Dadurch werden unerwünschte Einflüsse des Vorhandenseins von physischen Ausrichtungsmarkierungen auf die Funktionalität der elektrischen Vorrichtung vermieden.
  • In einer Ausführungsform ist die elektrische Vorrichtung ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einer Platte (Panel) zur Herstellung von Komponententrägern, einem Wafer und einer Komponente zur Handhabung durch eine Bestückvorrichtung (Pick-and-Place-Vorrichtung). In einer am meisten bevorzugten Ausführungsform kann eine PCB-Platte mit dem beschriebenen Konzept der physischen Ausrichtungsmarkierungen in Kombination mit einem oder mehreren virtuellen Ausrichtungsmarkierungen behandelt werden. Die häufig hohe Neigung zum Verzug und zur Verformung der Platte kann dann durch eine geeignete Kombination von physischen und virtuellen Ausrichtungsmarkierungen in Angriff genommen werden. Das hierin beschriebene Ausrichtungsverfahren kann jedoch auch in vorteilhafter Weise auf Halbleiterwafer angewendet werden, zum Beispiel um sie zu trennen oder in separate elektronische Chips zu vereinzeln. Auch für diesen Vorgang ist eine hohe Genauigkeit von Vorteil, die durch die Kombination von virtuellen und physischen Ausrichtungsmarkierungen erreicht werden kann. In noch weiteren Ausführungsformen kann eine oberflächenmontierte Komponente als elektrische Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ausgerichtet werden. Solch eine Komponente kann mittels einer Bestückvorrichtung gehandhabt werden, so dass die Position und Orientierung solcher elektrischer Vorrichtungen genau bekannt sein sollten. Die Kombination von physischen und virtuellen Ausrichtungsmarkierungen, wobei letztere sich aus den physischen Ausrichtungsmarkierungen ableiten, ist eine vorteilhafte Lösung auch für die genannte Aufgabe.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verarbeiten der elektrischen Vorrichtung mindestens eines aus der Gruppe, bestehend aus einer Bildgebung (imaging), insbesondere einer Fotobildgebung (photoimaging), einer Lötmaskenbehandlung bzw. Lötstoppmaskenbehandlung (solder mask treatment), einem Siebdruck und einer mechanischen Behandlung (insbesondere in einem Zusammenbauprozess) der elektrischen Vorrichtung. Diese und andere Verfahren erfordern eine genaue Ausrichtung der zu verarbeitenden elektrischen Vorrichtung.
  • In einer Ausführungsform können die physischen Ausrichtungsmarkierungen Löcher (wie zum Beispiel Blindlöcher oder Durchgangslöcher), Pads (aus elektrisch leitfähigem Material, das von einem anderen, beispielsweise dielektrischen, Material umgeben ist), Schälmarkierungen (skiving marks), Ecken (zum Beispiel einer rechteckigen elektrischen Vorrichtung) und Laserziele (Lasertargets) sein. Im Allgemeinen können physische Ausrichtungsmarkierungen beliebige Referenzpunkte bzw. Bezugspunkte sein, d.h. alle Objekte, die im Sichtfeld eines Bildgebungssystems platziert sind und im erzeugten Bild erscheinen, zur Verwendung als Bezugspunkt oder Maß. Es kann sich um etwas handeln, das sich in oder auf dem Bildobjekt befindet. Solche physischen Ausrichtungsmarkierungen können zum Einstellen einer Verarbeitungsvorrichtung in Bezug auf die zu verarbeitende elektrische Vorrichtung verwendet werden.
  • Es ist möglich, ein oder mehrere Komponenten an einer Oberfläche zu montieren und/oder einzubetten auf und/oder in den Komponententräger oder dessen Vorform. Die mindestens eine Komponente kann ausgewählt werden aus einer Gruppe, bestehend aus einem elektrisch nichtleitenden Inlay, einem elektrisch leitenden Inlay (wie zum Beispiel einem Inlay aus Metall, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium), einer Wärmeübertragungseinheit (wie zum Beispiel einem Wärmerohr (heat pipe)), einer elektronischen Komponente oder Kombinationen davon. Zum Beispiel kann die Komponente eine aktive elektronische Komponente, eine passive elektronische Komponente, ein elektronischer Chip, eine Speichervorrichtung (zum Beispiel ein DRAM oder ein anderer Datenspeicher), ein Filter, eine integrierte Schaltung, eine Signalverarbeitungskomponente, eine Leistungsmanagementkomponente, ein optoelektronisches Schnittstellenelement, ein Spannungswandler (zum Beispiel einen DC/DC-Wandler oder einen AC/DC-Wandler), eine kryptographische Komponente, ein Sender und/oder Empfänger, ein elektromechanischen Wandler, ein Sensor, ein Aktuator, ein mikroelektromechanisches System (MEMS), ein Mikroprozessor, ein Kondensator, ein Widerstand, eine Induktivität, eine Batterie, ein Schalter, eine Kamera, eine Antenne, ein Logikchip und eine Energieernteeinheit sein. Es können jedoch auch andere Komponenten in dem Komponententräger eingebettet sein. Zum Beispiel kann ein magnetisches Element als eine Komponente verwendet werden. Solch ein magnetisches Element kann ein permanentmagnetisches Element (wie zum Beispiel ein ferromagnetisches Element, ein antiferromagnetisches Element oder ein ferrimagnetisches Element, wie beispielsweise eine Ferritbasisstruktur) oder ein paramagnetisches Element sein. Die Komponente kann aber auch ein weiterer Komponententräger sein, zum Beispiel in einer Board-in-Board-Konfiguration. Die Komponente kann oberflächenmontiert auf dem Komponententräger und/oder in einem Innenraum davon eingebettet sein.
  • In einer Ausführungsform umfasst der Komponententräger oder dessen Vorform einen Stapel aus mindestens einer elektrisch isolierenden Schichtstruktur und mindestens einer elektrisch leitfähigen Schichtstruktur. Zum Beispiel kann der Komponententräger ein Laminat aus der/den genannten elektrisch isolierenden Schichtstruktur(en) und der/den elektrisch leitfähigen Schichtstruktur(en) sein, insbesondere gebildet durch Ausübung von mechanischem Druck, gegebenenfalls unterstützt durch Wärmeenergie. Der genannte Stapel kann einen plattenförmigen Komponententräger bilden, der eine große Montagefläche für weitere Komponenten bietet und dennoch sehr dünn und kompakt ist. Der Begriff „Schichtstruktur“ kann insbesondere eine kontinuierliche Schicht, eine gemusterte bzw. strukturierte Schicht oder eine Mehrzahl von nicht aufeinanderfolgenden Inseln innerhalb einer gemeinsamen Ebene bezeichnen.
  • In einer Ausführungsform ist der Komponententräger oder dessen Vorform als Platte ausgebildet. Dies trägt zur kompakten Bauweise bei, wobei der Komponententräger dennoch eine große Grundlage für die Montage von Komponenten darauf bietet. Darüber hinaus kann insbesondere ein nackter Die als Beispiel für eine eingebettete elektronische Komponente aufgrund dessen geringen Dicke bequem in eine dünne Platte, wie zum Beispiel eine Leiterplatte, eingebettet werden.
  • In einer Ausführungsform ist der hergestellte Komponententräger als einer aus der Gruppe, bestehend aus einer (gedruckten) Leiterplatte und einem Substrat (insbesondere einem IC-Substrat), konfiguriert.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „(gedruckte) Leiterplatte“ (printed circuit board, PCB) insbesondere einen Komponententräger bedeuten (der plattenförmig (d.h. planar), dreidimensional gekrümmt (zum Beispiel wenn er mittels 3D-Druck hergestellt wird) oder in einer anderen Form ausgebildet sein kann), der durch Laminieren von mehreren elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen mit mehreren elektrisch isolierenden Schichtstrukturen gebildet wird, zum Beispiel durch Ausüben von Druck, falls gewünscht begleitet von der Zufuhr von thermischer Energie. Als bevorzugte Materialien für die PCB-Technologie können die elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen aus Kupfer gemacht sein, wohingegen die elektrisch isolierenden Schichtstrukturen Harz und/oder Glasfasern, sogenanntes Prepreg oder FR4 Material, umfassen können. Die verschiedenen elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen können miteinander in einer gewünschten Weise verbunden sein, indem Durchgangslöcher durch das Laminat gebildet werden, zum Beispiel mittels Laserbohren oder mechanisches Bohren, und indem sie mit elektrisch leitfähigem Material (insbesondere Kupfer) gefüllt werden, wodurch Bohrungen bzw. Vias als Durchkontaktierungen gebildet werden. Abgesehen von einer oder mehreren Komponenten, die in einer gedruckten Leiterplatte eingebettet sein können, ist eine gedruckte Leiterplatte üblicherweise konfiguriert zum Aufnehmen von einer oder mehreren Komponenten auf einer oder beiden gegenüberliegenden Oberflächen der plattenförmigen gedruckten Leiterplatte. Sie können mit der jeweiligen Hauptoberfläche mittels Löten verbunden sein. Ein dielektrischer Teil einer PCB kann aus Harz mit Verstärkungsfasern (wie zum Beispiel Glasfasern) aufgebaut sein.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Substrat“ insbesondere einen kleinen Komponententräger bedeuten, der im Wesentlichen die gleiche Größe wie eine darauf zu montierende Komponente (insbesondere eine elektronische Komponente) hat. Insbesondere kann ein Substrat als ein Träger für elektrische Verbindungen oder elektrische Netzwerke sowie als Komponententräger vergleichbar mit einer Leiterplatte (PCB), jedoch mit einer wesentlich höheren Dichte an lateral und/oder vertikal angeordneten Verbindungen, verstanden werden. Seitliche (laterale) Verbindungen sind zum Beispiel leitfähige Pfade (Leiterbahnen), während vertikale Verbindungen zum Beispiel Bohrungen sein können. Diese lateralen und/oder vertikalen Verbindungen sind innerhalb des Substrats angeordnet und können verwendet werden, um elektrische und/oder mechanische Verbindungen von gehäusten Komponenten oder ungehäusten Komponenten (wie blanke Dies), insbesondere von IC-Chips, mit einer Leiterplatte oder einer Zwischenplatine (intermediate printed circuit board) herzustellen. Somit umfasst der Begriff „Substrat“ auch „IC-Substrate“. Ein dielektrischer Teil eines Substrats kann aus Harz mit Verstärkungssphären (z.B. Glassphären bzw. Glaskugeln) aufgebaut sein.
  • In einer Ausführungsform umfasst die mindestens eine elektrisch isolierende Struktur mindestens eines aus der Gruppe, bestehend aus einem Harz (wie zum Beispiel verstärkte oder nicht-verstärkte Harze, zum Beispiel Epoxid-Harz oder Bismaleimid-Triazin Harz, insbesondere FR-4 oder FR-5), einem Cyanatester, einem Polyphenylenderivat, einem Glas (insbesondere Glasfasern, Mehrschichtglas, glasartige Materialien), einem Prepregmaterial, einem Polyimid, einem Polyamid, einem Flüssigkristallpolymer (liquid crystal polymer, LCP), eine Aufbaufolie (Build-Up Film) auf Epoxidbasis, Polytetrafluorethylen (Teflon), einer Keramik und einem Metalloxid. Verstärkungsmaterialien, wie zum Beispiel Bahnen, Fasern oder Sphären, zum Beispiel aus Glas (Mehrschichtglas), können ebenfalls verwendet werden. Obwohl Prepreg oder FR4 üblicherweise bevorzugt werden, können auch andere Materialien verwendet werden. Für Hochfrequenzanwendungen können Hochfrequenzmaterialien wie Polytetrafluorethylen, Flüssigkristallpolymer und/oder Cyanatesterharze im Komponententräger als elektrisch isolierende Schichtstruktur eingesetzt werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst die mindestens eine elektrisch leitfähige Schichtstruktur mindestens eines aus der Gruppe, bestehend aus Kupfer, Aluminium, Nickel, Silber, Gold, Palladium und Wolfram. Auch wenn Kupfer üblicherweise bevorzugt ist, sind auch andere Materialien oder beschichtete Versionen davon möglich, insbesondere beschichtet mit supraleitendem Material, wie zum Beispiel Graphen.
  • In einer Ausführungsform ist der hergestellte Komponententräger ein Komponententräger vom Typ Laminat. In solch einer Ausführungsform ist der Komponententräger eine Verbindung von mehreren Schichtenstrukturen, die gestapelt und miteinander verbunden sind durch Anlegen von Presskraft, falls gewünscht begleitet von Hitze.
  • Die oben definierten Aspekte und weitere Aspekte der Erfindung sind ersichtlich aus den Ausführungsformbeispielen, die nachstehend beschrieben sind, und werden unter Bezugnahme auf diese Ausführungsformbeispiele erklärt.
    • 1 veranschaulicht eine Draufsicht einer elektrischen Vorrichtung, die als Platte zur Herstellung von PCB-artigen Komponententrägern gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung konfiguriert ist, und veranschaulicht physische Ausrichtungsmarkierungen und virtuelle Ausrichtungsmarkierungen, die während der Durchführung eines Verfahrens zum Ausrichten der elektrischen Vorrichtung während der Verarbeitung erhalten wurden.
    • 2 zeigt eine Draufsicht einer elektrischen Vorrichtung, die Gegenstand eines Verfahrens zum Ausrichten während der Verarbeitung ist.
    • 3 zeigt eine Draufsicht einer elektrischen Vorrichtung, die Gegenstand eines Verfahrens zum Ausrichten während der Verarbeitung ist, die Hilfsmarkierungen und eine auf dieser Grundlage berechnete virtuelle Ausrichtungsmarkierung zeigt.
  • Die Darstellungen in den Zeichnungen sind schematisch. In verschiedenen Zeichnungen sind ähnliche oder identische Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Bevor unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen näher im Detail beschrieben werden, werden einige allgemeine Überlegungen zusammengefasst, auf deren Grundlage beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung entwickelt worden sind.
  • Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung wird eine Ausrichtungsarchitektur mit vier Partitionen bereitgestellt, die einen virtuellen zentralen Punkt als virtuelle Ausrichtungsmarkierung zum Ausrichten einer elektrischen Vorrichtung zur Verarbeitung derselben verwendet.
  • Bei PCB-Platten oder -Panels kann die Verformung 100 µm überschreiten, was eine große Herausforderung für bestehende Ausrichtungssysteme darstellt. Tatsächlich kann eine solche Verformung nicht durch eine globale Ausrichtung abgedeckt werden. Eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung sieht daher vor, eine höhere Anzahl von Partitionen in beide Richtungen zu verwenden. Darüber hinaus wäre insbesondere bei der Verwendung von mehr als zwei Partitionen (vorzugsweise vier) ein zusätzlicher Punkt im Zentrum der Platte von Vorteil. Das Hinzufügen eines solchen tatsächlichen Punktes, zum Beispiel durch Platzieren einer physischen Ausrichtungsmarkierung (zum Beispiel durch ein Muster oder Loch), würde die Panelausnutzung erheblich beeinflussen, da es unerwünscht ist, eine solche physische Ausrichtungsmarkierung innerhalb eines Arrays oder Kartendesigns zu platzieren. Ähnliche Überlegungen gelten auch für die Ausrichtung anderer elektrischer Vorrichtungen, wie zum Beispiel Halbleiterwafer oder Komponenten, die von einer Bestückvorrichtung gehandhabt werden.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Lage, die Grenzen bestehender Ausrichtungsmethoden zu überwinden. In der Tat ermöglicht die Verwendung eines gut berechneten virtuellen Zentrums als virtuelle Ausrichtungsmarkierung eine höhere Genauigkeit als globale Ausrichtungsmethoden bei höherer Geschwindigkeit (was zu einer höheren Kapazität führt) und einer besseren Panelausnutzung als bei einer realen zentralen Partition.
  • Um zu vermeiden, dass das virtuelle Zentrum Arrays von PCDs oder anderen aktiven Bereichen der elektrischen Vorrichtung in der Mitte schneidet, kann außerdem ein Schnittpunkt im Rahmen der Arrays hinzugefügt werden. Die Verschiebung dieses Schnittpunkts kann auf Basis der Plattenform berechnet werden. Ein Verfahren gemäß einer solchen Ausführungsform kann acht Punkte als physische Ausrichtungsmarkierungen im Panelrahmen verwenden, die von einer Kamera der Verarbeitungsmaschine erfasst werden können. Aus diesen Punkten kann ein virtueller zentraler Punkt als virtuelle Ausrichtungsmarkierung berechnet werden, die insbesondere zur Ausrichtung der Partition verwendet werden kann. Die Berechnung kann durchgeführt werden, indem der Rahmenform der Platte oder ganz allgemein einer Außenkontur bzw. einem äußeren Umriss der elektrischen Vorrichtung oder eines Polygons gefolgt wird, die, der bzw. das durch Verbinden aller physischen Ausrichtungsmarkierungen entlang eines Außenumfangs der elektrischen Vorrichtung erhalten wird.
  • In einem Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können die physischen Ausrichtungsmarkierungen von der Kamera der Maschinen erfasst werden. Im Gegensatz dazu existiert eine virtuelle Ausrichtungsmarkierung nicht physisch, sondern wird stattdessen von der Software berechnet. Dann können alle vier Punkte für die Skalierung der Partition oder des Arrays, das sie bilden, verwendet werden. Die Skalierung kann ein Trapez, ein Parallelogramm, ein Rechteck oder ein anderes symmetrisches Rechteck verwenden.
  • Mit dem Ausrichtungskonzept gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, das physische Ausrichtungsmarkierungen mit virtuellen Ausrichtungsmarkierungen kombiniert, können verschiedene Prozesse zur Verarbeitung einer entsprechenden elektrischen Vorrichtung ausgerichtet werden. Beispiele für solche Prozesse sind alle bildgebenden Verfahren (zum Beispiel Belichtung auf Trockenfilm oder Lötmaske, Siebdruck usw.) und mechanische Verfahren (z.B. Laserbohren, mechanisches Bohren, Fräsen etc.).
  • Beispiele für physische Ausrichtungsmarkierungen oder reale Ausrichtungspunkte sind:
    • - Löcher in der elektrischen Vorrichtung: solche Löcher können beispielsweise durch Röntgenverarbeitung oder andere mechanische Verfahren hergestellt werden.
    • - Pads auf der elektrischen Vorrichtung: solche Pads können beispielsweise durch bildgebende Verfahren hergestellt werden.
    • - Schälmarkierungen (d.h. ein Bereich, der von einem Laser (ab)geschält wird (zum Beispiel ein UV-Laser, ein CO2-Laser, etc.)).
    • - Laserziele (d.h. mit einem Laser gebohrte Ziele oder Targets)
  • Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen eine genaue Ausrichtung ohne die Notwendigkeit realer interner Punkte als unerwünschte zentrale physische Ausrichtungsmarkierungen, die die Panelausnutzung oder allgemeiner die Nutzung des Bereichs der elektrischen Vorrichtung beeinträchtigen können. Ein Verfahren gemäß einer solchen Ausführungsform ermöglicht es, größere Verformungen als mit der Stromfähigkeit (current capability) abzudecken, ohne Auswirkungen auf die Kapazität oder die Panelausnutzung zu haben.
  • Insbesondere ermöglichen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, eine Verformung der Platten von mehr als 100 µm abzudecken, während die Stromfähigkeit maximal 60 µm erreicht.
  • Eine höhere Genauigkeit kann durch beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zur herkömmlichen Ausrichtung erreicht werden.
  • Artefakte wie eine Fehlregistrierung zur Innenschicht und eine Musterverschiebung zwischen Laser und Foto können unterdrückt werden. So kann beispielsweise der Ausschuss von 40% bis 60% auf weniger als 2% reduziert werden.
  • Das beschriebene Verfahren, das physische Ausrichtungsmarkierungen mit virtuellen Ausrichtungsmarkierungen kombiniert, ist ebenfalls schneller als eine lokale Ausrichtung mit neun realen Punkten bei weniger Röntgenkapazitätsverlust. Darüber hinaus kann eine bessere Ausnutzung des Panels im Vergleich zu Partitionen auf Basis realer Punkte erreicht werden. Darüber hinaus kann das beschriebene Verfahren ohne weiteres in einer Ausrichtungssoftware für verschiedene Maschinen implementiert werden. Abschließend kann das beschriebene Verfahren insbesondere den Ausschuss für Fehlregistrierungen reduzieren und die Ausrichtfähigkeit bei stark verformten Platten verbessern.
    • 1 veranschaulicht eine Draufsicht einer elektrischen Vorrichtung 100, die als Panel (zum Beispiel mit einer Größe von 18 × 24 Inch2) zur Herstellung von Komponententrägern, wie zum Beispiel eine Leiterplatte (PCB), gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung konfiguriert ist. Die elektrische Vorrichtung 100 weist in diesem Beispiel acht physische Ausrichtungsmarkierungen 102 und eine virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 auf, die während der Durchführung eines Verfahrens zum Ausrichten der elektrischen Vorrichtung 100 während der Verarbeitung erhalten wurden. 2 zeigt eine Draufsicht der elektrischen Vorrichtung 100, die Gegenstand des genannten Verfahrens zum Ausrichten während der Verarbeitung ist.
  • Zum Beispiel kann es vorkommen, dass das PCB-Panel, das die elektrische Vorrichtung 100 bildet, einer Lötstoppmaskenbehandlung unterzogen werden soll. Zu diesem Zweck kann es sehr wichtig sein, dass eine Maschine, die die Lötstoppmaskenaufgabe ausführt, genau weiß, an welcher Position und in welcher Orientierung die elektrische Vorrichtung 100 vorhanden ist, damit die Verarbeitung sehr genau durchgeführt werden kann. Um eine solche präzise Ausrichtung zu ermöglichen, verwendet eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung eine Mehrzahl von physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 (die strukturelle Merkmale auf einer Oberfläche der elektrischen Vorrichtung 100 sind, die von einer Kamera etc. erfasst werden können). Zum Beispiel können die physischen Ausrichtungsmarkierungen 102, die entlang eines Außenumfangs der im Wesentlichen rechteckigen elektrischen Vorrichtung 100 angeordnet sind, Kupferpads oder Laserlöcher sein. Die realen oder physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 können somit durch eine optische Messung, wie zum Beispiel die oben genannte Kamera etc., detektiert bzw. erfasst werden.
  • Somit wird in einem ersten Vorgang des beschriebenen Verfahrens zum Ausrichten zur (oder während der) Verarbeitung der elektrischen Vorrichtung 100 die Mehrzahl an (hier acht, wobei auch andere Zahlen möglich sind) physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 optisch auf der elektrischen Vorrichtung 100 erfasst. Ein entsprechendes Bild kann einer Bildverarbeitung unterzogen werden, bei der die Positionen (insbesondere Koordinaten) der physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 von einem Prozessor (nicht dargestellt) bestimmt und auf einer Massenspeichervorrichtung (wie zum Beispiel einer Festplatte) gespeichert werden. Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, können sich alle physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 außerhalb jedes der mehreren aktiven Bereiche 118 der elektrischen Vorrichtung 100 befinden. Die aktiven Bereiche 118 der elektrischen Vorrichtung 100 entsprechen den Bereichen des Panels, in denen Leiterplatten gebildet werden. Mit anderen Worten kann jeder der aktiven Bereiche 118 beispielsweise eine Leiterplatte oder ein Array von Leiterplatten sein. Durch die Positionierung der physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 abseits der aktiven Bereiche 118 und damit außerhalb der Leiterplatten kann der Ausrichtvorgang ohne unerwünschte Beeinträchtigung der Kapazität von Leiterplatten durchgeführt werden.
  • Darüber hinaus zeigen 1 und 2, dass die elektrische Vorrichtung 100 in vier verschiedene Partitionen 108 unterteilt ist (siehe auch P1, P2, P3, P4). Die Aufteilung der elektrischen Vorrichtung 100 in die vier Partitionen 108 erfolgt durch ein Bestimmen einer vertikalen Trennlinie 116 und einer horizontalen Trennlinie 116, d.h. zwei Trennlinien 116, die orthogonal sind. Die Trennlinien 116 sind so bestimmt, dass sie außerhalb der aktiven Bereiche 118 der elektrischen Vorrichtung 100 verlaufen. Als Ergebnis der genannten Aufteilung in 1 werden zwei Partitionen 108 mit jeweils vier aktiven Bereichen 118 erhalten und zwei Partitionen 108 mit jeweils sechs aktiven Bereichen 118 werden ebenfalls erhalten. Ein Schnittpunkt 134 ist definiert als der Schnittpunkt zwischen der horizontalen und der vertikalen Trennlinie 116, 116. Vorzugsweise wird die Ausrichtung für jede der Partitionen 108 separat durchgeführt. Durch diese Maßnahme können lokale Besonderheiten, wie zum Beispiel lokaler Verzug oder Verformung der elektrischen Vorrichtung 100, präzise und individuell pro Partition 108 berücksichtigt werden. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Ausrichtung für die gesamte elektrische Vorrichtung 100 als Ganzes durchgeführt wird.
  • Wie aus 1 ersichtlich, würde das Ausrichten der elektrischen Vorrichtung 100 während der Verarbeitung unter Verwendung der in diesem Fall acht physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 nur den Innenbereich der elektrischen Vorrichtung 100 unberücksichtigt lassen, da die physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 - aus dem oben genannten Grund - entlang des Außenumfangs 120 der elektrischen Vorrichtung 100 ausgerichtet sind.
  • Um diese Einschränkung zu überwinden, bestimmt eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung eine (oder mehrere) virtuelle Ausrichtungsmarkierungen 104, die zusätzlich zu den oben beschriebenen physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 zum Ausrichten der elektrischen Vorrichtung 100 während der Verarbeitung verwendet werden sollen. Sehr vorteilhaft ist es, wenn die virtuelle(n) Ausrichtungsmarkierung(en) 104 basierend auf den definierten physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 berechnet werden. Mit anderen Worten, die physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 werden als eine Basis für die Berechnung einer Position einer virtuellen Ausrichtungsmarkierung 104 verwendet, die zusätzlich zu den physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 zum Ausrichten der elektrischen Vorrichtung 100 während der Verarbeitung verwendet wird. Verschiedene Alternativen zum Berechnen der virtuellen Ausrichtungsmarkierung(en) 104 basierend auf den physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 können angewendet werden. Vorteilhafterweise kann die virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 unter Berücksichtigung eines Umrisses bzw. einer Kontur 106 der physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 bestimmt werden. Insbesondere kann die virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 unter Berücksichtigung einer geschlossenen Verbindungstrajektorie bestimmt werden, die die physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 verbindet, wie in 1 mit der Referenznummer 106 dargestellt. Unter Berücksichtigung der gesamten geometrischen Form der Verbindungslinie, die alle physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 miteinander verbindet, kann eine aussagekräftige virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 bestimmt werden, die geometrische Inhomogenitätsinformationen oder asymmetrische Bereiche entlang der Kontur 106 berücksichtigt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich die virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 (die auch als zentraler virtueller Punkt bezeichnet werden kann), die auf Basis der dargestellten acht physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 bestimmt werden kann, in der Partition 108 auf der linken unteren Seite von 1 und ist etwas von dem Schnittpunkt 134 beabstandet. Anschaulich gesprochen können im Idealfall der Schnittpunkt 134 und die virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 identisch sein. Bei einer asymmetrischen Verteilung der physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 oder anderen störenden Effekten, wie zum Beispiel Verformungen, kann es jedoch zu einer Abweichung zwischen der Position des Schnittpunkts 134 und der virtuellen Ausrichtungsmarkierung 104 kommen.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, befindet sich die bestimmte virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 in einem aktiven Bereich 118 der elektrischen Vorrichtung 100. Dies ist jedoch nicht störend, da sich die virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 nicht auf ein physisch vorhandenes Strukturmerkmal der elektrischen Vorrichtung 100 bezieht. Im Gegensatz dazu handelt es sich um eine rein mathematisch berechnete Position, die im Hinblick auf die vorhandenen physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 in vorteilhafter Weise für Ausrichtungszwecke genutzt werden kann. Somit basiert die Ausrichtung auch auf einer Markierung, die sich im zentralen Teilbereich der elektrischen Vorrichtung 100 befindet, und gleichzeitig hat diese virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 keinen störenden Einfluss auf die aktiven Bereiche 118 im zentralen Teilbereich. Somit kann eine extrem hohe Genauigkeit, ein sehr einfaches Verfahren und ein hohes Maß an Flexibilität durch die elektrische Vorrichtung 100 kombiniert werden, die gleichzeitig sicher vor Beschädigungen geschützt ist.
  • Nach dem Berechnen der (in diesem Beispiel einen, während andere Zahlen auch möglich sind) virtuellen Ausrichtungsmarkierung 104 kann die elektrische Vorrichtung 100 durch eine Lötstoppmaskenbehandlung verarbeitet werden, wobei für jede Partition 108 die drei der physischen Ausrichtungsmarkierungen 102, die sich innerhalb dieser Partition 108 befinden, und zusätzlich die virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 zum Ausrichten verwendet werden. Generell kann das Verfahren daher das Aufteilen bzw. Unterteilen der elektrischen Vorrichtung 100 in die dargestellten vier Partitionen 108 umfassen, und jede Partition 108 kann individuell basierend auf einer jeweiligen Untergruppe bzw. Teilmenge 114 (dargestellt in 1 nur für die linke untere Partition 108) der physischen Ausrichtungsmarkierungen 102, die sich räumlich auf die jeweilige Partition 108 beziehen, und basierend auf der virtuellen Ausrichtungsmarkierung 104 verarbeitet werden.
  • Abschließend verwendet das Verfahren acht Punkte im Panelrahmen als physische Ausrichtungsmarkierungen 102, die von einer Maschinenkamera erfasst werden können. Aus diesen physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 wird eine virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 für eine sinnvolle Partitionsausrichtung berechnet. Zum Beispiel (viele andere Beispiele sind jedoch möglich) kann die Berechnung durch die folgende Panelrahmenform unter Verwendung der folgenden Formel erfolgen: C P { U ( 0,0 ) = U 2 + U 4 + U 6 + U 8 2 U 1 + U 3 + U 5 + U 7 4 V ( 0,0 ) = V 2 + V 4 + V 6 + V 8 2 V 1 + V 3 + V 5 + V 7 4
    Figure DE102019104015B4_0001
    wobei U und V die Verschiebung der Punkte mit bestimmten Koordinaten (x,y) sind. Genauer gesagt, sind Ui und Vi die Koordinaten der realen Punkte oder physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 (i=1,2,...,8).
  • Unter Bezugnahme auf 1 und 2 können die physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 von der Maschinenkamera erfasst werden und die virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 existiert nicht physisch, sondern wird stattdessen von der Software berechnet. Dann werden alle vier Punkte für die Skalierung der Partition 108 oder des Arrays (oder des aktiven Bereichs 118), das sie bilden, verwendet. Die Skalierung kann Trapez-, Parallelogramm- und Rechteckinformationen verwenden.
  • 3 zeigt eine Draufsicht einer elektrischen Vorrichtung 100, die Gegenstand eines Verfahrens zum Ausrichten während der Verarbeitung ist, und die Hilfsmarkierungen 110 und eine auf dieser Grundlage berechnete virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 zeigt. Wie in 1 und 2 kann die elektrische Vorrichtung 100 ein Panel bzw. eine Platte für die PCB-Produktion sein, kann aber alternativ auch ein Wafer aus elektronischen Chips, der vereinzelt werden soll, eine Bestückkomponente, die von einer Bestückvorrichtung zu handhaben ist, etc. sein.
  • 3 veranschaulicht ein verfeinertes Verfahren zum Berechnen einer virtuellen Ausrichtungsmarkierung 104 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Wie oben erwähnt, ist es zunächst notwendig, eine Anzahl an physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 zu definieren oder zu detektieren, im gezeigten Beispiel acht physische Ausrichtungsmarkierungen 102, die die Ecken eines Polygons bilden. Eine virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 kann dann mathematisch berechnet oder aus den physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 abgeleitet bzw. hergeleitet werden, beispielsweise durch Anwendung des im Folgenden beschriebenen Algorithmus:
  • Erstens können die physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 in (hier vier) Untergruppen 114 der physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 gruppiert werden, wobei jede Gruppe einem jeweiligen Bereich (insbesondere einer Partition 108 (siehe 1 und 2)) der elektrischen Vorrichtung 100 entsprechen kann. In der dargestellten Ausführungsform werden drei direkt verbundene physische Ausrichtungsmarkierungen 102 gruppiert, um zur gleichen Gruppe von physischen Ausrichtungsmarkierungen zu gehören, so dass vier Gruppen oder Untergruppen 114 mit jeweils drei physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 erhalten werden.
  • Zweitens wird für jede der Untergruppen 114 jeweils eine entsprechende Hilfsmarkierung 110 bestimmt. Jede Hilfsmarkierung 110 ist definiert als vierter Eckpunkt eines parallelogrammartigen Polygons 112, das als drei weitere Eckpunkte die jeweilige Untergruppe 114 von jeweils drei direkt verbundenen physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 aufweist, wie oben beschrieben. Mit anderen Worten wird eine jeweilige Hilfsmarkierung 110 so bestimmt, dass sie und drei physische Ausrichtungsmarkierungen 102 einer Untergruppe 114, wie oben definiert, sich an den vier Ecken des parallelogrammartigen Polygons 112 befinden. Mit anderen Worten wird die jeweilige Hilfsmarkierung 110 an einer Stelle bestimmt, die sicherstellt, dass das Symmetriekriterium erfüllt ist, dass sich diese Hilfsmarkierung 110 und die drei physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 der jeweiligen Untergruppe 114 an Ecken eines Parallelogramms befinden.
  • Durch Wiederholung dieses Verfahrens für vier Untergruppen 114 an physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 (wobei einige der physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 nur zu einer Gruppe oder Untergruppe 114 gehören und andere der physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 zu zwei Gruppen oder Untergruppen 114 gehören), werden in der dargestellten Ausführungsform vier Hilfsmarkierungen 110 erhalten. Die nach dem beschriebenen Verfahren erhaltenen Hilfsmarkierungen 110 werden nicht direkt als virtuelle Ausrichtungsmarkierungen 104 verwendet, aber jede der Hilfsmarkierungen 110 gibt einen Hinweis oder liefert einen Beitrag zur Entscheidung, an welcher Position sich eine sinnvolle virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 befinden soll.
  • Wie in 3 dargestellt, kann dann die virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 basierend auf den hier vier Hilfsmarkierungen 110 bestimmt werden. Um die virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 basierend auf den Hilfsmarkierungen 110 zu bestimmen, können verschiedene Algorithmen angewendet werden. Zum Beispiel können die Positionen der vier Hilfsmarkierungen 110 gemittelt werden zur Berechnung der virtuellen Ausrichtungsmarkierung 104, ein Schwerpunkt der Hilfsmarkierungen 110 kann berechnet und als virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 verwendet werden, ein Fitting-Algorithmus kann ausgeführt werden (zum Beispiel basierend auf einer kleinsten mittleren quadratischen Anpassung (least mean squares fit)), um die virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104 zu bestimmen, etc.
  • Nach Durchführung dieser Berechnung können drei oder mehr der physischen Ausrichtungsmarkierungen 102 plus der (in diesem Fall) einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung 104 zum Ausrichten der elektrischen Vorrichtung 100 während der Verarbeitung verwendet werden. Alternativ können einzelne Partitionen der elektrischen Vorrichtung 100 mit verschiedenen Sätzen von Ausrichtungsmarkierungen, zum Beispiel drei physische Ausrichtungsmarkierungen 102, die individuell für eine jeweilige Partition 108 ausgewählt werden, und die bestimmte virtuelle Ausrichtungsmarkierung 104, die als vierte Ausrichtungsmarkierung für jede Partition 108 hinzugefügt werden kann, ausgerichtet werden.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Begriffe „aufweisen“ bzw. „umfassen“ andere Elemente oder Schritte nicht ausschließen und dass „ein“, „eine“, „einer“, „eines“, etc. eine Mehrzahl nicht ausschließen. Es können auch Elemente, die im Zusammenhang mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben sind, miteinander kombiniert werden.
  • Es sei auch darauf hingewiesen, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als einschränkend für den Schutzbereich der Ansprüche auszulegen sind.
  • Die Umsetzung der Erfindung ist nicht auf die in den Figuren gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl an Varianten möglich, welche die gezeigten Lösungen und das Prinzip gemäß der Erfindung verwenden, selbst im Fall von grundsätzlich verschiedenen Ausführungsformen.

Claims (15)

  1. Ein Verfahren zum maschinellen Ausrichten zum maschinellen Verarbeiten einer elektrischen Vorrichtung (100), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erfassen von mindestens drei physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) auf der elektrischen Vorrichtung (100); Berechnen von mindestens einer virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) basierend auf den mindestens drei erfassten physischen Ausrichtungsmarkierungen (102); Verarbeiten der elektrischen Vorrichtung (100) unter Verwendung von mindestens drei der physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) und mindestens einer der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) zum Ausrichten, wobei das Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) Folgendes umfasst: Gruppieren der physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) in Untergruppen (114), die jeweils einem entsprechenden Bereich, insbesondere einer Partition (108), der elektrischen Vorrichtung (100) entsprechen; für jede der Untergruppen (114) Bestimmen einer Hilfsmarkierung (110) als Eckpunkt eines Polygons (112), das durch die jeweilige Untergruppe (114) von physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) als weitere Eckpunkte des Polygons (112) und die jeweilige Hilfsmarkierung (110) definiert ist, so dass das Polygon (112) mit der jeweiligen Hilfsmarkierung (110) mindestens ein vorgegebenes Symmetriekriterium erfüllt; Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) basierend auf den Hilfsmarkierungen (110), wobei das Polygon (112) ein symmetrisches Viereck ist und/oder wobei das mindestens eine Symmetriekriterium das Kriterium umfasst, dass die jeweilige Untergruppe (114) von physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) und die jeweilige Hilfsmarkierung (110) so angeordnet sein sollen, dass sie eine symmetrische Figur bilden.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) unter Berücksichtigung eines Umrisses (106) der physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) oder eines Teils davon durchgeführt wird.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) unter Berücksichtigung einer geschlossenen Verbindungstrajektorie durchgeführt wird, die die physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) oder eines Teils davon verbindet.
  4. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Polygon (112) eines aus der Gruppe, bestehend aus einem Rechteck, einem Quadrat, einem Trapez und einem Parallelogramm, ist.
  5. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Berechnen der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) mittels mindestens einem aus der Gruppe, bestehend aus einem Mitteln der Hilfsmarkierungen (110), einem Berechnen eines Schwerpunkts der Hilfsmarkierungen (110), einem Durchführen einer statistischen Berechnung unter Verwendung der Hilfsmarkierungen (110) und einem Bestimmen eines Punkts mit einer Mindestsumme von Abständen oder Quadratabständen von den Hilfsmarkierungen (110), durchgeführt wird.
  6. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren ein Unterteilen der elektrischen Vorrichtung (100) in eine Mehrzahl von Partitionen (108), insbesondere in vier Partitionen (108), und ein Verarbeiten jeder Partition (108) durch Ausrichten basierend auf einer jeweiligen Untergruppe (114) der physischen Ausrichtungsmarkierungen (102), die sich - insbesondere räumlich - auf die jeweilige Partition (108) beziehen, und basierend auf mindestens einer der mindestens einen virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104), umfasst.
  7. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren ein Unterteilen der elektrischen Vorrichtung (100) in eine Mehrzahl von Partitionen (108), insbesondere in vier Partitionen (108), durch Bestimmen mindestens einer Trennlinie (116), insbesondere mindestens zweier orthogonaler Trennlinien (116, 116), umfasst, wobei die mindestens eine Trennlinie (116) so bestimmt wird, dass sie außerhalb von aktiven Bereichen (118) der elektrischen Vorrichtung (100) verläuft.
  8. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erfassen der mindestens drei, insbesondere acht, insbesondere genau acht, physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) entlang eines Außenumfangs (120) der elektrischen Vorrichtung (100); und Berechnen der mindestens einen, insbesondere genau einen, virtuellen Ausrichtungsmarkierung (104) in einem zentralen Bereich (122) der elektrischen Vorrichtung (100).
  9. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die berechnete mindestens eine virtuelle Ausrichtungsmarkierung (104) in einem aktiven Bereich (118) der elektrischen Vorrichtung (100) liegt.
  10. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) außerhalb eines aktiven Bereichs (118) der elektrischen Vorrichtung (100) liegen.
  11. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die elektrische Vorrichtung (100) ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einer Platte zur Herstellung von Komponententrägern, einem Wafer und einer Komponente zur Handhabung durch eine Bestückvorrichtung.
  12. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verarbeiten der elektrischen Vorrichtung (100) mindestens eines aus der Gruppe, bestehend aus einer Bildgebung, insbesondere einer Fotobildgebung, einer Lötmaskenbehandlung, einem Siebdruck und einer mechanischen Behandlung, insbesondere in einem Zusammenbauprozess, der elektrischen Vorrichtung (100), umfasst.
  13. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die physischen Ausrichtungsmarkierungen (102) ausgewählt sind aus einer Gruppe, bestehend aus Löchern, Pads, Schälmarkierungen, Ecken und Laserzielen der elektrischen Vorrichtung (100).
  14. Ein computerlesbares Medium, in dem ein Computerprogramm zum Ausrichten zum Verarbeiten einer elektrischen Vorrichtung (100) gespeichert ist, wobei das Computerprogramm, wenn es von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird, geeignet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen oder zu steuern.
  15. Ein Programmelement zum Ausrichten zum Verarbeiten einer elektrischen Vorrichtung (100), wobei das Programmelement, wenn es von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird, geeignet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen oder zu steuern.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111757663B (zh) * 2020-06-29 2022-03-08 西安微电子技术研究所 一种贴片机减振散料贴装工具及其应用
DE102021106769A1 (de) 2021-03-19 2022-09-22 Pulsar Photonics Gmbh Verfahren und Fertigungssystem zur Fertigung eines Flachprodukts mit einer perforierten Struktur, Flachprodukt sowie Verwendung des Flachprodukts in einem Mikrofilter
TWI777806B (zh) * 2021-10-07 2022-09-11 易華電子股份有限公司 具有檢測標記之電路板

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01206000A (ja) 1988-02-10 1989-08-18 Nec Corp 積層ガイド孔の加工方法
JPH0254996A (ja) 1988-08-19 1990-02-23 Fujitsu Ltd 位置決め積層方法
KR20130017662A (ko) 2011-08-11 2013-02-20 삼성테크윈 주식회사 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법 및 장치
US20130075135A1 (en) 2011-09-26 2013-03-28 Jee-Soo Mok Printed circuit board and manufacturing method thereof
JP2014038176A (ja) 2012-08-14 2014-02-27 Fujifilm Corp 描画装置、露光描画装置、プログラム及び描画方法
EP3244446A1 (de) 2016-05-11 2017-11-15 Semiconductor Manufacturing International Corporation (Shanghai) Ausrichtungsverfahren und ausrichtungssystem dafür

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6269322B1 (en) * 1999-03-11 2001-07-31 Advanced Micro Devices, Inc. System and method for wafer alignment which mitigates effects of reticle rotation and magnification on overlay
US7001830B2 (en) * 2003-09-02 2006-02-21 Advanced Micro Devices, Inc System and method of pattern recognition and metrology structure for an X-initiative layout design
KR101104608B1 (ko) * 2005-11-01 2012-01-12 사천홍시현시기건유한공사 얼라인먼트 방법
CN100449459C (zh) * 2006-12-27 2009-01-07 北京航空航天大学 一种单摄像机虚拟鼠标系统的校准方法
JP2010027798A (ja) * 2008-07-17 2010-02-04 Toshiba Corp プリント配線板
TWI385579B (zh) * 2008-12-04 2013-02-11 Elan Microelectronics Corp The code pattern and the dot code group pattern and the image processing apparatus of the radius coding type which can provide information
JP5798026B2 (ja) * 2011-12-15 2015-10-21 ビアメカニクス株式会社 アライメントマークの検出方法およびレーザ加工装置
CN204100990U (zh) * 2014-07-03 2015-01-14 冯晓锋 一种基于平面镜成像的单摄像机立体视觉传感器装置
TW201732269A (zh) * 2016-03-01 2017-09-16 健康新體驗股份有限公司 檢測試片、使用其之檢測系統、及其製備方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01206000A (ja) 1988-02-10 1989-08-18 Nec Corp 積層ガイド孔の加工方法
JPH0254996A (ja) 1988-08-19 1990-02-23 Fujitsu Ltd 位置決め積層方法
KR20130017662A (ko) 2011-08-11 2013-02-20 삼성테크윈 주식회사 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법 및 장치
US20130075135A1 (en) 2011-09-26 2013-03-28 Jee-Soo Mok Printed circuit board and manufacturing method thereof
JP2014038176A (ja) 2012-08-14 2014-02-27 Fujifilm Corp 描画装置、露光描画装置、プログラム及び描画方法
EP3244446A1 (de) 2016-05-11 2017-11-15 Semiconductor Manufacturing International Corporation (Shanghai) Ausrichtungsverfahren und ausrichtungssystem dafür

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