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Einrichtung zum Herstellen flächenhafter Strukturen auf einem Träger
Die Erfindung betrifft -eine Einrichtung zum Herstellen flächenhafter Strukturen
auf einem Träger, bei der über dem Strukturträger eine Vielzahl gegeneinander justierbarer
Barrels mit gleichmäßigem Abstand zueinander matrixartig angeordnet sind.
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Unter flächenhaften Strukturen sollen im folgenden in der Elektronik-
vorkommende, auf einem Träger befindliche funktionelle Gebiete oder Leitbahnen verstanden
werden.
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Die äußeren Abmessungen dieser Träger sind dabei sehr verschieden.
In der Mikroelektronik arbeitet man z.Z. mit kreisförmigen Trägern eines Durchmessers
von ca. 50 mm.
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Größere Träger sind in Zukunft zu erwarten. In der Gerätetechnik kennt
man mehrlagige Leiterplatten, die als Träger von Leitbahnen dienen. Ihre Größe variiert
von ca. 100x150 mm² bis ca. 400x400 mm². Letztere werden z.B. für die Rückverdrahtung
eingesetzt.
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Obwohl die auftretenden Strukturen von ihrer geometrischen Form her
für alle genannten Trägerarten und für viele hier nicht genannte Arten die gleichen
sind, wurden bisher zum Herstellen der flächenhaften Strukturen entsprechend ihrer
Abmessungen unterschiedlichste Herstellungsverfahren und -einrichtungen mit unterschiedlichster
Produktivität eingesetzt.
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So werden im Bereich der Mikroelektronik in bekannter Weise manuell-
oder rechnergesteuerte Koordinatographen verwendet.
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Zs ist auch bereits vorgeschlagen worden, Kreuztischanordnungen mit
Lichtstrahl zu benutzen. Bei letzterer Einrichtung werden durch eine Mehrbarrel-Anordnung
die beim step- und repeat - Prozeß unvermeidlich auftretenden stochastischen Fehler
reduziert. Dadurch wird gleichzeitig die Produktivitat beim Herstellen flächenhafter
Strukturen erhöht. Es fehlt auch nicht an Versuchen, an sich bekannte Elektronenstrahlgeräte
und Display-Systeme für diese Zwecke nutzbar zu machen.
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Zum Herstellen von Leiterplatten werden ausschließlich manuell- oder
rechnergesteuerte Koordinatographen eingesetzt.
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Bezüglich Auflösungsvermögen und Geschwindigkeit, bezogen auf die
Genauigkeit, ist die bekannte Kreuztischeinrichtung mit Mehrbarrelanordnung den
Koordinatographen weit überlegen, Dennoch gestattet sie nicht, Flächen größer ca.
50x50 mm zu bearbeiten, wenn man von einer geringen Vergrößerung des Aufbaues infolge
eines ähnlich vergrößerten Aufbaus absieht. Eine größere bearbeitete Fläche kann
nur durch Vergrößerung unter Verzicht auf Genauigkeit reziprok zum Vergrößerungsmaßstab
obieger bearbeiteter Fläche erzielt werden oder ebenfalls unter Verlust an Genauigkeit
und zusätzlioh an Produktivität mittels des Koordiantographen.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die es gestattet,
eine wesentlich größere Fläche bei gleicher ursprünglicher Genauigkeit der Kreuztischanordnung
ohne Verlust an Produktivität zu bearbeiten, um eine hohe Produktivität für hochintegrierte
mikroelektronische Systeme und mehrlagige Leiterpiatten zu gewährleisten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei einer Mehrbarrelanordnung
einer Kreuztischanordnung mit Lichtstrahl
unabhängig voneinander
je einen Träger bearbeitenden Barrels in eine solche Abhängigkeit zu bringen, daß
sie einen gemeinsamen, nunmehr größeren Träger stückweise quasi gleichzeitig bearbeiten
können.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils benachbarte
Randbereiche der rechteckigen Bearbeitungsflächen der über dem Strukturträger mit
gleichmäßigem Abstand voneinander matrixartig angeordneten, justierbaren Barrels
nach einem vorgegebenen Maß überlappt sind.
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Dabei wird die den Strukturträger tragende Kreustischanord nung von
einem Rechner in on- oder off line - Betrieb gesteuert, wobei der Rechner die flächenliaften
Strukturen, die der Träger später enthalten soll, so in Teilstrukturen der einzelnen
Bearbeitungsflächen je Barrel zerlegt, daß alle Barrels nahezu gleichzeitig arbeiten.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden.
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Die zugehörige Zeichnung zeigt die schematische Draufsicht eines Strukturträgers
mit einer flächenhaften Struktur und den darüber angeordneten Barrels.
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Auf einem Kreuztisch t, der durch eilen zeichnerisch nicht näher dargestellten
Rechner gesteuert wird, ist ein Strukturträger 2-angeordnet, der der Aufnahme einer
flächenhaften Struktur 3 dient. Letztere besteht im angenommenen Ausführunge beispiel
aus drei Einzelstrukturen 3; 31; 32. Der Strukturträger 2 ist matrixartig in rechteckige
Strukturträgerteile durch die Kanten 10; 1.1; 12 untergliedert, über denen in bekannter
Weise gleichermaßen matrixartig angeordnete, justier bare Barrele 4; 5; 6; 7; 8;
9 so stehen, daß der Arbeitsbereich eines jeden Barrels sowohl den zugeordneten
Strukturträgerteil
beinhaltet als auch die Randbereiche der hierzu
benachbarten Strukturträgerteile. Die Bearbeitungsfläche 13 des Barrels 7 wird begrenzt
von den Kanten 121; 102, die Bearbeitungsfläche 14 des Barrels 4 von den Kanten
122; 102, die Bearbeitungsfläche 15 des Barrels 5 von den Kanten 101; 122; 112,
usw.
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Die Erfindung beruht nun darauf, daß der Rechner die herzustellende
flächenhafte Struktur 3; 31; 32 so in Teilstrukturen der einzelnen Bearbeitungsflächen
13 bis 18 je Barrel 4 bis 9 zerlegt, daß letztere alle nahezu gleichzeitig arbeiten.
Dabei entstehen auf der flächenhaften Struktur 3 Überlappungsgebiete, wobei sich
in den Gebieten 19 bis 24 jeweils zwei und im Gebiet 25 jeweils vier Teilstrukturen
überlappen.
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Mittels der im Ausführungsbeispiel dargestellten 6-Barrel-Anordnung
mit einer Matrix von 2x3 können beispielsweise drei Si-Scheiben oder Schablonen
der Abmessung ca. (1x50) x (2x50) mm2 oder eine Leiterplatte der Abmessung ca. (2x50)
x (3x50) mm2 in nahezu der gleichen Zeit wie mit den bekannten Mitteln sechs Si-Scheiben
oder Schablonen einer Abmessung ca. (1x50) x (1x50) mm2 bearbeitet werden.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, eine andere als die im Ausführungsbeispiel
besprochene Matrixanordnung vorzusehen, ohne vom erfinderischen Prinzip abzuweichen.