WO2014174020A1 - Platziervorrichtung und platzierverfahren zum lagegenauen ausrichten und / oder bestücken eines substrates mit einem bauelement - Google Patents

Platziervorrichtung und platzierverfahren zum lagegenauen ausrichten und / oder bestücken eines substrates mit einem bauelement Download PDF

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WO2014174020A1
WO2014174020A1 PCT/EP2014/058359 EP2014058359W WO2014174020A1 WO 2014174020 A1 WO2014174020 A1 WO 2014174020A1 EP 2014058359 W EP2014058359 W EP 2014058359W WO 2014174020 A1 WO2014174020 A1 WO 2014174020A1
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WO
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substrate
component
camera
placement
camera devices
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PCT/EP2014/058359
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Michael Koch
Matthias Winkler
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Finetech Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • Placement device and placement method for positionally accurate alignment and / or equipping a substrate with a component The invention relates to a placement device for
  • the object is to arrange components automatically on a substrate.
  • the components may e.g. Memory chips or microprocessors that need to be deposited on a substrate.
  • Other examples are the mounting of VCSEL devices, photodiodes, MEMS devices or chip-on-glass devices.
  • a further processing of the substrate takes place together with the component.
  • u.U. a more durable connection of substrate and device, e.g. by thermocompression, ultrasound, soldering or gluing.
  • Placers are known, e.g. from DD 242 320 AI or DE 195 24 475 Cl, in which the deposition of a component takes place on a substrate by means of lever arms.
  • Component It has a first holding device for the at least one component or the substrate at the free end of a pivotable about a pivot axis lever arm and a second holding device for each complementary
  • Two camera devices are used, a first optical axis of a first camera device being aligned with a first holding device having at least one component or a substrate and a second optical axis of a second camera device being aligned with the second holding device with the respective complementary substrate or component.
  • a position evaluation device is used to create an output data record from a processing of the images of the camera devices, wherein the output data set a
  • Overlay if necessary simultaneously recorded images of the first and second camera device for display on an output device and / or the output data has image data of the first and second camera device with difference data relative positions of the device and substrate
  • the placement device allows a number of
  • the captured images in the form of the output data set can be automatically, e.g. be further processed with an automatic pattern recognition.
  • the captured images can be automatically, e.g. be further processed with an automatic pattern recognition.
  • Output device eg a screen directly to the placement device
  • Output device eg a screen directly to the placement device
  • the optical axes of the camera devices are movable parallel to the respective object plane, in particular linearly displaceable.
  • a plurality of positions of a component and / or substrate can be optically detected, which is especially true for larger
  • Components or substrates is useful.
  • Camera devices are formed pivotable from the pivoting range of the lever arm.
  • the angle is equal to 180 ° or equal to 90 °.
  • an advantageous embodiment has a
  • Holding device for the substrate or the component, wherein an adjustment in at least one degree of freedom is possible.
  • the adjustment can accordingly along at least one translational degree of freedom and / or a rotational degree of freedom.
  • the pad is thus part of an adjusting device.
  • a particularly simple structure results when the first and second camera device are of identical construction.
  • the placement device has a number of correction means.
  • a first correction means minimizes optical errors, in particular distortions, in the images of the camera devices by means of calibration data.
  • a second correction means is the
  • Correction means serves to clear the mechanical positions of the camera devices. These correction means may be used singly or in combination with each other.
  • Result of the position evaluation device takes place in real time, so that an operator is able to manually with a calibration device a spatial
  • Output device in particular a screen
  • Placement device has means for further processing of the component and the substrate, in particular means for
  • the object is also achieved by a placement method with the features of claim 14.
  • Fig. 1A is a perspective view of a first
  • Embodiment with two fixed camera devices Embodiment with two fixed camera devices
  • Fig. 1B is a side view of the first embodiment
  • Fig. 2A is an illustration of a second embodiment with two camera devices which are slidable in parallel;
  • Fig. 2B is a perspective view of the second
  • Fig. 3A is a perspective view of a third embodiment
  • FIG. 3B is a side view of the third embodiment
  • Fig. 4 is a perspective view of a first
  • Fig. 5 is a perspective view of a fifth
  • Embodiment as a variant of the third embodiment, in which the lever arm is pivotable at an angle other than 90 °;
  • FIG. 6 is a block diagram of the functionality of a
  • Fig. 7 is a block diagram of an embodiment of a
  • Output data sets as an indication on an output device
  • Fig. 8 is a block diagram of an embodiment of a
  • FIG. 9 is a block diagram of an embodiment of a
  • FIGS. 1A and 1B A first embodiment of a placement device 100 is shown in FIGS. 1A and 1B.
  • Such placing devices 100 are e.g. to
  • the component 2 is here arranged on a lever arm 11 on a first holding device 10, and the substrate 1 on a base 21 of a second
  • the substrate 1 is arranged on the lever arm 11 and the component 2 is located on the base 21.
  • component 2 and substrate 1 are guided by a movement to each other, wherein it
  • the device 2 and the substrate 1 are basically irrelevant whether the device 2 and / or the substrate 1 are moved.
  • the device 2 and the substrate 1 are complementary to each other when they
  • the substrate 1 is arranged on a base 21, which is designed to be movable in all three spatial directions. This corresponds to three translatory degrees of freedom.
  • the possibilities of movement along the spatial directions X, Y, Z are shown in FIG. 1A by Double arrows shown.
  • rotational degrees of freedom ⁇ x , ⁇ y , ⁇ z may also be provided. These too are shown in FIG. 1A.
  • the substrate 1 can be positioned in space, this positioning relative to the first
  • Holding device 10 takes place.
  • Embodiments lack the height adjustability in the Z direction. This may be for certain placement tasks
  • the first holding device 10 has a lever arm 11 which can be pivoted about the axis A (see rotary arrow W in FIG. 1A), at the end of which the component 2 which is complementary to the substrate 1 is arranged, ie. that on this
  • Substrate 1 fits.
  • the distance B between the pivot axis A and the component 2 arranged on the lever arm 11 corresponds to the distance B between the pivot axis A and the substrate 1 arranged on the support 21.
  • the lever arm 11 is shown in the here
  • Embodiment by nominal 90 ° pivotally mounted If it requires the assembly, the lever arm 11 can also be pivoted up to 270 °.
  • the first optical axis 32 of the first camera device 31 is aligned perpendicular to the base 21 (see FIG. 1B) in order to optically detect the substrate 1 on the base 21.
  • Perpendicular to the first optical axis 32 is a second optical axis 34 of the second camera device 33
  • the two optical axes 32, 34 are both in a plane E (see Fig. 1B). This level E cuts that
  • Substrate 1 lies on a square with the side length B (see Fig. 1B).
  • the two camera devices 31, 33 are stationary relative to one another and are arranged outside the pivoting range of the lever arm 11, possibly with connected components 1.
  • the two camera devices 31, 33 are with a
  • Position evaluation device 50 e.g. one
  • Lüaustechnischsvorraum 50 may in particular be integrated into the placement device 100. It can also be a correction device 60 (with various correction means 71, 72, 73) and / or an image recognition system 63
  • the independent determination of the spatial position of device 2 and substrate 1 relative to the placement device 100 using the images of the first and second camera device 31, 33 is possible.
  • the images of the camera devices 31, 33 are obtained simultaneously, so that no movements of the camera devices 31, 33 are required.
  • the attitude evaluation device 50 creates a
  • Output data set 41 (which may also consist of several parts) from the captured images of the camera devices 31, 33. Basically, several ways of data processing of the output data set 41 are possible. So can the
  • Output data set 41 can be directly processed by e.g. an automatic image processing is applied, which automatically detects the position of substrate 1 and
  • Component 2 determined and taken into account in the further control. For this, e.g. predetermined markers
  • the output data set 41 has a superposition of the two images of the camera devices 31, 33, which are then displayed on an output device 40.
  • This embodiment is shown schematically in FIG. 1A. A machine operator can on the output device 40 directly the relative
  • Dispenser 40 to use simultaneously
  • the output data set 41 has, for example, difference data that arising from the position of the device 2 relative to the position of the substrate 1.
  • the differences are determined by an automatic image processing, for example by means of pattern recognition from the images, the camera devices 31, 33
  • the camera devices 31, 33 can be equipped with a zoom device (mechanical and / or software).
  • FIG. 2A and 2B A second embodiment is shown in Figs. 2A and 2B
  • Placement device 100 corresponds to the first
  • the camera devices 31, 33 are in this case displaceable parallel to the respective object planes, in particular parallel to the pivot axis A, and outside the pivot range of the
  • Lever arm 11 is arranged. In the first alignment position, this embodiment corresponds to that in FIGS. 1A, 1B
  • the displaceability allows the detection of partial structures of component 1 and substrate 2 at further positions, which is advantageous in particular for precise alignment of large components 1.
  • the third embodiment according to FIGS. 3A, 3B is a
  • first three embodiments can also be used in conjunction with a lever arm 11, which is designed to be pivotable by more than 90 °.
  • lever arm 11 which is designed to be pivotable by more than 90 °.
  • Fig. 4 is another variant of the first two
  • Fig. 4 it is shown that the lever arm 11 is opened by 180 ° relative to the base 21. This becomes more mechanical
  • Free space created e.g. in an efficient way for an automatic tool change or a
  • Fully automatic component feeder can be used.
  • Embodiment - are fixed relative to each other, but together are parallel to the object plane, in particular to the pivot axis A slidably.
  • the camera devices 31, 33 are outside the pivoting range
  • Fig. 5 is a variant of the embodiments
  • the camera devices 31, 33 are arranged within the pivoting range. So if the lever arm 11 is pivoted, must be before
  • Fig. 6 is shown schematically as a
  • Placement device 100 or a placement method allows superposition of images.
  • the two camera devices 31, 33 occupy a substrate 1 (symbolized by a distorted cross) and a
  • Component 2 symbolized by a distorted rectangle.
  • the image of the substrate 35 and the image of the device 36 are superimposed by the position evaluation device 50 in real time and displayed on the display device as an output device 40.
  • the superimposed image 37 shows that component 1 and substrate 2 are not optimally adjusted relative to each other, so that a manual position correction is possible in a simple manner.
  • the output data set 41 in this embodiment comprises the superimposed image 37 of the two images 35, 36 of substrate 1 and component 2.
  • the overlaid image 37 can be displayed.
  • Embodiment shown in FIG. 6 It is assumed that the camera images of the camera devices 31, 33 are a systematic error of the
  • Placement device 100 are offset.
  • Systematic errors can be caused, for example, by optical errors of the
  • Camera devices 31, 33 such as distortions, and / or caused by mechanical errors of the placement.
  • Fig. 7 it is shown that the image of the substrate 35 and the image of the device 36 are distorted by optical errors. Since they are systematic errors, they may be corrected by the correction device 60, which may be coupled to the position evaluation device 50.
  • correction steps 61, 62 can cause optical errors, in particular Distortions in the images of the camera devices 31, 33 are minimized by means of calibration data.
  • a second correction means 72 see eg FIG. 1A
  • Images of the camera devices 31, 33 are compensated with calibration data.
  • a third correction means 73 see, for example, Fig. 1A
  • the mechanical positions of the camera devices 31, 33 are included.
  • Correction device 60 equalized images 35 ', 36' of
  • Substrate 1 and component 2 are generated. These are then superimposed in real time and merged into an output data set 41 (see, e.g., Fig. 1A). When overlaying, the positions of the
  • the further processing corresponds to that in FIG. 6
  • Output data set 41 in this embodiment comprises the superimposed image 37 of the two images 35, 36 of substrate 1 and component 2.
  • FIG. 8 shows a variant of the embodiment according to FIG. 7, but without overlapping the images for the purpose of display on one Output device 40.
  • an equalized image of the substrate 35 'and an equalized image of the component 36' are also generated here. These equalized images 35 ', 36' are then input to
  • Image recognition using e.g. Markers can be evaluated. Taking into account the recorded
  • Pixel scale and the positions of the camera devices 31, 33 takes place for both images 35 ', 36' is a conversion 66, 67 in machine coordinates of the placement device 100. It is considered that the mechanical
  • Placement device 100 is now a calculation of position correction values 68. These position correction values 68 are
  • Position correction values include feedback, e.g. by a coupled to the position evaluation device 50
  • Adjustment can be done.
  • the adjustment device may e.g. these position correction values directly in
  • test step 80 it is determined by means of the output data record 41 whether the
  • Component 2 is positioned correctly relative to the substrate 1. If not, the component 2 and / or the substrate 1 is realigned by means of the adjusting device in an adjusting step 81 and a new one is created
  • the component 2 is placed on the substrate 1 in the placement step 82. Subsequently, in a

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Platziervorrichtung zum lagegenauen Ausrichten und / oder Bestücken eines Substrates (1) mit mindestens einem dazu komplementären Bauelement (2), mit einer ersten Haltevorrichtung (10) für das mindestens eine Bauelement (2) oder das Substrat (1) am freien Ende eines um eine Schwenkachse (A) schwenkbaren Hebelarms (11), einer zweiten Haltevorrichtung (20) für das jeweils komplementäre Substrat (1) oder Bauelement, wobei • a) eine erste optische Achse (34) einer ersten Kameravorrichtung (33) auf die erste Haltevorrichtung (10) mit mindestens einem Bauelement (2) oder einem Substrat (1) ausgerichtet ist, und • b) eine zweite optische Achse (32) einer zweiten Kameravorrichtung (31) auf die zweite Haltevorrichtung (20) mit dem jeweils komplementären Substrat oder Bauelement (1, 2) ausgerichtet ist, und • c) die Platziervorrichtung eine Lageauswertungsvorrichtung (50) zur Erstellung eines Ausgabedatensatzes (41) aus einer Verarbeitung der Bilder der Kameravorrichtungen (31, 33) aufweist, wobei der Ausgabedatensatz (41) eine Überlagerung der Bilder der ersten und zweiten Kameravorrichtung (31, 33) zur Anzeige auf einer Ausgabevorrichtung (40) aufweist und / oder der Ausgabedatensatz (41) Differenzdaten zu relativen Positionen von Bauelement (2) und Substrat (1), aufgenommen mit der ersten und zweiten Kameravorrichtung (31, 33), aufweist.

Description

Platziervorrichtung und Platzierverfahren zum lagegenauen Ausrichten und /oder Bestücken eines Substrates mit einem Bauelement Die Erfindung betrifft eine Platziervorrichtung zum
lagegenauen Bestücken eines Substrates mit einem Bauelement gemäß Anspruch 1 und ein Platzierverfahren zum lagegenauen Bestücken eines Substrates mit einem Bauelement gemäß
Anspruch 13.
Bei der Herstellung insbesondere von elektronischen, optischen und optoelektronischen Erzeugnissen, sowie von Mikrosystemen besteht die Aufgabe, Bauelemente automatisch auf einem Substrat anzuordnen. Die Bauelemente können z.B. Speicherbausteine oder Mikroprozessoren sein, die auf einem Substrat abgesetzt werden müssen. Andere Beispiele sind die Montage von VCSEL-Bauelementen, Photodioden, MEMS- Bauelementen oder Chip-on-Glass-Bauelementen . Anschließend erfolgt eine Weiterverarbeitung des Substrates zusammen mit dem Bauelement. Insbesondere erfolgt u.U. eine dauerhaftere Verbindung von Substrat und Bauelement, z.B. durch Thermokompression, Ultraschallverfahren, Löten oder Kleben .
Bekannt sind Platziervorrichtungen z.B. aus der DD 242 320 AI oder der DE 195 24 475 Cl, bei denen das Ablegen eines Bauelementes auf einem Substrat mit Hilfe von Hebelarmen erfolgt .
Um immer höhere Platziergenauigkeiten realisieren zu können, werden Platziervorrichtungen und -verfahren
benötigt, die einfach und effizient herstellbar und
einsetzbar sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Platziervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese dient dem
lagegenauen Ausrichten und / oder Bestücken eines
Substrates mit mindestens einem dazu komplementären
Bauelement. Sie weist eine erste Haltevorrichtung für das mindestens eine Bauelement oder das Substrat am freien Ende eines um eine Schwenkachse schwenkbaren Hebelarms und eine zweite Haltevorrichtung für das jeweils komplementäre
Substrat oder Bauelement auf.
Es werden zwei Kameravorrichtungen verwendet, wobei eine erste optische Achse einer ersten Kameravorrichtung auf eine erste Haltevorrichtung mit mindestens einem Bauelement oder einem Substrat und eine zweite optische Achse einer zweiten Kameravorrichtung auf die zweite Haltevorrichtung mit dem jeweils komplementären Substrat oder Bauelement ausgerichtet sind.
Eine Lageauswertungsvorrichtung dient der Erstellung eines Ausgabedatensatzes aus einer Verarbeitung der Bilder der Kameravorrichtungen, wobei der Ausgabedatensatz eine
Überlagerung, ggf. gleichzeitig aufgenommener Bilder der ersten und zweiten Kameravorrichtung zur Anzeige auf einer Ausgabevorrichtung aufweist und / oder der Ausgabedatensatz Bilddaten der ersten und zweiten Kameravorrichtung mit Differenzdaten zu relativen Positionen von Bauelement und Substrat aufweist
Somit ermöglicht die Platziervorrichtung auf Grund der gekoppelten Kameravorrichtungen eine Reihe von
Bildverarbeitungen. Zum einen können die aufgenommenen Bilder in Form des Ausgabedatensatzes automatisch, z.B. mit einer automatischen Mustererkennung weiter verarbeitet werden. Zum anderen können die aufgenommenen Bilder
überlagert werden und für einen Betrachter, z.B. einen Bediener der Platziervorrichtung, auf einer
Ausgabevorrichtung (z.B. einem Bildschirm direkt an der Platziervorrichtung) angezeigt werden. Grundsätzlich ist auch eine Kombination der internen Datenverarbeitung des Ausgabedatensatzes und der Anzeige des überlagerten Bildes möglich .
Ein einfacher und sicherer Aufbau ergibt sich, wenn die optischen Achsen der ersten und zweiten Kameravorrichtung relativ zueinander feststehend angeordnet sind,
insbesondere rechtwinklig zueinander.
Zusätzlich oder alternativ sind die optischen Achsen der Kameravorrichtungen parallel zur jeweiligen Objektebene beweglich, insbesondere linear verschiebbar. Damit können mehrere Positionen eines Bauelements und / oder Substrates optisch erfasst werden, was insbesondere bei größeren
Bauelementen oder Substraten sinnvoll ist.
Aus dem gleichen Grund kann in einer Ausführungsform zusätzlich oder alternativ mindestens eine der
Kameravorrichtungen aus dem Schwenkbereich des Hebelarms verschwenkbar ausgebildet sind.
Wenn der Schwenkwinkel des Hebelarms kleiner gleich 270° ist, kann die Bestückung der Platziervorrichtung in
besonders einfacher Weise erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Winkel gleich 180° oder gleich 90° ist.
Ferner weist eine vorteilhafte Ausführungsform eine
Justiervorrichtung auf, mit der insbesondere eine
automatische räumliche Einstellung des Bauelementes und / oder des Substrats in Abhängigkeit von den korrigierten Bildern der Kameravorrichtungen vornehmbar ist. Für die Einstellung der relativen Position von Substrat und
Bauelementen zueinander weist eine vorteilhafte
Ausführungsform eine Unterlage als Teil der zweiten
Haltevorrichtung für das Substrat oder das Bauelement auf, wobei eine Justierung in mindestens einem Freiheitsgrad möglich ist. Die Justierung kann demnach entlang mindestens eines translatorischen Freiheitsgrades und / oder eines rotatorischen Freiheitsgrades erfolgen. Die Unterlage ist somit Teil einer Justiervorrichtung.
Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die erste und zweite Kameravorrichtung baugleich ausgebildet sind.
Für eine einfache und stabile Ausführung der Bestückung ist es vorteilhaft, wenn der Schnittpunkt der optischen Achsen der Kameravorrichtungen und die Haltevorrichtungen eine Ebene aufspannen, deren Schnittpunkt mit der Schwenkachse zusammen mit dem Schnittpunkt der optischen Achsen der Kameravorrichtungen und den Haltevorrichtungen ein Quadrat bilden . Vorteilhafterweise weist die Platziervorrichtung eine Reihe von Korrekturmitteln auf. Durch ein erstes Korrekturmittel werden optische Fehler, insbesondere Verzeichnungen, in den Bildern der Kameravorrichtungen mittels Kalibrierdaten minimiert. Ein zweites Korrekturmittel dient der
Verrechnung von mechanischen Fehlern der
Platziervorrichtung mit Kalibrierdaten. Ein drittes
Korrekturmittel dient der Verrechnung der mechanischen Positionen der Kameravorrichtungen. Diese Korrekturmittel können einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Darstellung des
Ergebnisses der Lageauswertungsvorrichtung in Echtzeit erfolgt, so dass ein Bediener in die Lage versetzt wird, mit einer Justiervorrichtung manuell eine räumliche
Einstellung des Bauelementes und / oder des Substrats in Abhängigkeit von der überlagerten Darstellung auf der
Ausgabevorrichtung, insbesondere einem Bildschirm,
durchzuführen .
Zusätzlich oder alternativ ist es auch vorteilhaft, wenn mit einer Justiervorrichtung automatisch eine räumliche Einstellung des Bauelementes und / oder des Substrats in Abhängigkeit vom Ergebnis der Lageauswertungsvorrichtung vornehmbar ist. Dies ist z.B. durch ein automatisches Bilderkennungssystem möglich.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer
Platziervorrichtung weist Mittel zur Weiterverarbeitung von Bauelement und Substrat auf, insbesondere Mittel zur
Herstellung einer dauerhafteren Verbindung von Substrat und Bauelement durch Thermokompression,
Ultraschallverfahren, Löten und / oder Kleben.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Bilder der ersten und zweiten Kameravorrichtung gleichzeitig aufgenommen wurden und im Ausgabedatensatz abgespeichert sind.
Die Aufgabe wird auch durch ein Platzierverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt
Fig. 1A eine perspektivische Darstellung einer ersten
Ausführungsform mit zwei feststehenden KameraVorrichtungen ;
Fig. 1B eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform;
Fig. 2A eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform mit zwei Kameravorrichtungen, die parallel verschiebbar sind;
Fig. 2B eine perspektivische Darstellung der zweiten
Ausführungsform; Fig. 3A eine perspektivische Darstellung einer dritten
Ausführungsform, bei der die Kameravorrichtungen im Schwenkbereich eines Hebelarmes angeordnet sind und daher vor Abschwenken des Hebelarmes immer aus dem Schwenkbereich verfahren werden; Fig. 3B eine Seitenansicht der dritten Ausführungsform;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer ersten
Position einer Variante der zweiten
Ausführungsform, bei der der Hebelarm um einen Winkel ungleich 90° verschwenkbar ist;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer fünften
Ausführungsform als Variante der dritten Ausführungsform, bei der der Hebelarm um einen Winkel ungleich 90° verschwenkbar ist;
Fig. 6 ein Blockschaltbild für die Funktionalität einer
Ausführungsform einer Platziervorrichtung und eines Platzierverfahrens mit Überlagerung von Ausgabedatensätzen als Anzeige auf einer
Ausgäbevorrichtung ;
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer
Platziervorrichtung und eines Platzierverfahrens mit Korrekturmitteln für optische und mechanische
Fehler sowie der Berücksichtigung des Einflusses der Kamerapositionen mit Überlagerung von
Ausgabedatensätzen als Anzeige auf einer Ausgäbevorrichtung ;
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer
Platziervorrichtung und eines Platzierverfahrens mit Korrekturmitteln für optische und mechanische Fehler sowie der Berücksichtigung des Einflusses der Kamerapositionen mit einer (ggf.
automatischen) Lagekorrektur ohne Überlagerung von Ausgabedatensätzen als Anzeige auf einer Ausgäbevorrichtung;;
Fig. 9 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer
Platziervorrichtung und eines Platzierverfahrens mit Korrekturmitteln für optische und mechanische
Fehler sowie der Berücksichtigung des Einflusses der Kamerapositionen mit einer Lagekorrektur sowie mit Überlagerung von Ausgabedatensätzen als Anzeige auf einer Ausgabevorrichtung;
Fig. 10 ein Blockschaltbild des Platziervorgangs unter
Verwendung einer Justiervorrichtung.
In Fig. 1A und 1B ist eine erste Ausführungsform einer Platziervorrichtung 100 dargestellt.
Solche Platziervorrichtungen 100 werden z.B. dazu
verwendet, ein Bauelement 2 auf einem Substrat 1
anzuordnen. Das Bauelement 2 ist hier an einem Hebelarm 11 an einer ersten Haltevorrichtung 10 angeordnet, und das Substrat 1 auf einer Unterlage 21 einer zweiten
Haltevorrichtung 20. Diese Darstellungsweise wird im
Folgenden aus Gründen der Einfachheit beibehalten, wobei es grundsätzlich möglich ist, dass das Substrat 1 am Hebelarm 11 angeordnet wird und das Bauelement 2 auf der Unterlage 21 liegt. In jedem Fall werden Bauelement 2 und Substrat 1 durch eine Bewegung zueinander geführt, wobei es
grundsätzlich ohne Bedeutung ist, ob das Bauelement 2 und / oder das Substrat 1 bewegt werden. Das Bauelement 2 und das Substrat 1 sind zueinander komplementär, wenn sie
zueinander passen, d.h. sie können z.B. zusammengebaut werden .
Im vorliegenden Fall ist das Substrat 1 auf einer Unterlage 21 angeordnet, die in allen drei Raumrichtungen beweglich ausgebildet ist. Dies entspricht drei translatorischen Freiheitsgraden. Die Bewegungsmöglichkeiten entlang der Raumrichtungen X, Y, Z sind in der Fig. 1A durch Doppelpfeile dargestellt. Zusätzlich oder alternativ können auch rotatorische Freiheitsgrade ßx, ßy, ßz vorgesehen sein. Auch diese sind in Fig. 1A dargestellt. Damit kann das Substrat 1 im Raum positioniert werden, wobei diese Positionierung relativ zu der ersten
Haltevorrichtung 10 erfolgt. In alternativen
Ausführungsformen fehlt die Hohenverstellbarkeit in Z- Richtung. Dies kann für bestimmte Platzieraufgaben
ausreichend sein.
Die erste Haltevorrichtung 10 weist einen um die Achse A (siehe Drehpfeil W in Fig. 1A) verschwenkbaren Hebelarm 11 auf, an dessen Ende das Bauelement 2 angeordnet ist, das zu dem Substrat 1 komplementär ist, d.h. das auf dieses
Substrat 1 passt.
Für die erforderliche Präzision für die Platzierung bis in den Submikrometerbereich hinein ist es sinnvoll, dass der Aufbau und die Einrichtung der Platziervorrichtung und die Ausrichtung des Bauelements 1 zum Substrat 2 sehr genau erfolgen. Nur so ist bei einer Abfolge von
Platziervorgängen eine hohe Wiederholgenauigkeit
erreichbar .
Wie in Fig. 1B erkennbar, entspricht der Abstand B zwischen der Schwenkachse A und dem am Hebelarm 11 angeordneten Bauelement 2 dabei dem Abstand B zwischen der Schwenkachse A und dem auf der Unterlage 21 angeordneten Substrat 1.
Der Hebelarm 11 ist in der hier dargestellten
Ausführungsform um nominal 90° verschwenkbar angeordnet. Wenn es die Bestückung erfordert, kann der Hebelarm 11 auch bis zu 270° verschwenkt werden.
Für die genaue, relative Ausrichtung der ersten
Haltervorrichtung 10 mit dem Hebelarm 11 auf die zweite Haltevorrichtung 20 mit dem Substrat 1 werden
Kameravorrichtungen 31, 33 eingesetzt.
Die erste optische Achse 32 der ersten Kameravorrichtung 31 ist dabei senkrecht auf die Unterlage 21 (siehe Fig. 1B) ausgerichtet, um das Substrat 1 auf der Unterlage 21 optisch zu erfassen.
Senkrecht zur ersten optischen Achse 32 ist eine zweite optische Achse 34 der zweiten Kameravorrichtung 33
angeordnet, um das Bauelement 2 am Hebelarm 11 zu erfassen.
Die beiden optischen Achsen 32, 34 liegen beide in einer Ebene E (siehe Fig. 1B) . Diese Ebene E schneidet das
Bauelement 2, das Substrat 1 und die Schwenkachse A des Hebelarms 11.
Der Schnittpunkt der optischen Achsen 32, 34, das
Bauelement 2 am Hebelarm 11 in der Ausgangsposition, der Schnittpunkt der Ebene E mit der Schwenkachse A und das
Substrat 1 liegen auf einem Quadrat mit der Seitenlänge B (siehe Fig . 1B) .
In der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1A und 1B sind die beiden Kameravorrichtungen 31, 33 relativ zueinander feststehend und außerhalb des Schwenkbereichs des Hebelarms 11, ggf. mit verbundenen Bauelementen 1, angeordnet.
Die beiden Kameravorrichtungen 31, 33 sind mit einer
Lageauswertungsvorrichtung 50, z.B. einer
Datenverarbeitungsanlage, gekoppelt. Die
Lageauswertungsvorrichtung 50 kann insbesondere auch in die Platziervorrichtung 100 integriert sein. Auch kann sie eine Korrekturvorrichtung 60 (mit verschiedenen Korrekturmitteln 71, 72, 73) und / oder ein Bilderkennungssystem 63
aufweisen, auf die im Zusammenhang mit den Fig. 7 bis 9 eingegangen wird. Damit ist die voneinander unabhängige Bestimmung der räumlichen Position von Bauelement 2 und Substrat 1 relativ zur Platziervorrichtung 100 unter Verwendung der Bilder der ersten und zweiten Kameravorrichtung 31, 33 möglich. Die Bilder der Kameravorrichtungen 31, 33 werden gleichzeitig gewonnen, so dass keine Bewegungen der Kameravorrichtungen 31, 33 erforderlich sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Aufnahmen zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufzunehmen.
Die Lageauswertungsvorrichtung 50 erstellt einen
Ausgabedatensatz 41 (der auch aus mehreren Teilen bestehen kann) aus den erfassten Bildern der Kameravorrichtungen 31, 33. Grundsätzlich sind mehrere Wege der Datenverarbeitung des Ausgabedatensatzes 41 möglich. So kann der
Ausgabedatensatz 41 direkt weiterverarbeitet werden, indem er z.B. einer automatischen Bildverarbeitung zugeführt wird, die automatisch die Position von Substrat 1 und
Bauelement 2 ermittelt und bei der weiteren Steuerung berücksichtigt. Dazu können z.B. vorgegebene Marker
verwendet werden.
Es ist auch möglich, dass der Ausgabedatensatz 41 eine Überlagerung der beiden Bilder der Kameravorrichtungen 31, 33 aufweist, die dann auf einer Ausgabevorrichtung 40 angezeigt werden. Diese Ausführungsform ist in Fig. 1A schematisch dargestellt. Ein Maschinenbediener kann auf der Ausgabevorrichtung 40 unmittelbar die relative
Platzierposition von Substrat 1 und Bauelement 2 im Betrieb erkennen .
Grundsätzlich ist es auch möglich, die automatische
Bildverarbeitung und die Anzeige auf einer
Ausgabevorrichtung 40 gleichzeitig zu verwenden
Der Ausgabedatensatz 41 weist z.B. Differenzdaten auf, die sich aus der Lage des Bauelements 2 relativ zur Lage des Substrats 1 ergeben. Die Differenzen werden durch eine automatische Bildverarbeitung z.B. mittels Mustererkennung aus den Bildern, die die Kameravorrichtungen 31, 33
aufnehmen, errechnet, oder durch das Betrachten der
Echt zeitbildüberlagerung und das subjektive Erkennen von Strukturen und Konturen des Bauelements und des Substrats für den Maschinenbediener kenntlich. Eine translatorische und / oder rotatorische Veränderung der Lage von Bauelement 2 oder Substrat 1 führt zu einer Veränderung dieser
Differenzdaten und somit zu einem neuen Ausgabedatensatz.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in den Fig. 2 bis 5 die Lageauswertungsvorrichtungen 50, die Ausgabedatensätze 41 und die Ausgabevorrichtung 40 jeweils nicht dargestellt.
In den Fig. 6 bis 9 werden Ausführungsformen für die
Erstellung von Ausgabedatensätzen in Platzierverfahren dargestellt .
Für eine flexiblere Darstellung und / oder Auswertung der Bilder können die Kameravorrichtungen 31, 33 mit einer Zoomvorrichtung (mechanisch und / oder Software)
ausgestattet sein.
Mit den beiden Kameravorrichtungen 31, 33 ist damit eine getrennte Aufnahme von Bauelement 2 und Substrat 1 möglich. Durch eine mögliche Überlagerung der Bilder kann die
Position von Bauelement 2 und Substrat 1 aufeinander abgestimmt werden.
Eine zweite Ausführungsform ist in Fig. 2A und 2B
dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau der
Platziervorrichtung 100 entspricht der ersten
Ausführungsform, so dass auf die obigen Ausführungen zurückgegriffen werden kann. Die Art und Weise der
Befestigung der Kameravorrichtungen 31, 33 ist allerdings anders ausgeführt. In Fig. 2A (und auch in den folgenden Darstellungen) sind Kameravorrichtungen 31, 33 im
verschobenen Zustand durch gestrichelte Linien
wiedergegeben .
Die Kameravorrichtungen 31, 33 sind hierbei parallel zu den jeweiligen Objektebenen verschiebbar, speziell parallel zur Schwenkachse A, und außerhalb des Schwenkbereichs des
Hebelarms 11 angeordnet. In der ersten Ausrichteposition entspricht diese Ausführungsform der in Fig. 1A, 1B
dargestellten Variante. Die Verschiebbarkeit erlaubt die Erfassung von Teilstrukturen von Bauelement 1 und Substrat 2 an weiteren Positionen, was insbesondere zur genauen Ausrichtung großer Bauelemente 1 vorteilhaft ist.
Da die Kameravorrichtungen 31, 33 untereinander fest verbunden sind, muss das oben beschriebene Quadrat der Achsen nicht immer wieder neu eingestellt werden. Die dritte Ausführungsform gemäß Fig. 3A, 3B ist eine
Variante der zweiten Ausführungsform, so dass auf die entsprechenden Beschreibungen Bezug genommen werden kann. Hierbei liegen die Kameravorrichtungen 31, 33 im
Schwenkbereich des Hebelarms 11, so dass der Schnittpunkt der optischen Achsen 32, 34 jeweils hinter den Objektiven der Kameravorrichtungen 31, 33 liegt. Dadurch wird ein geringerer Arbeitsabstand zwischen Objektebene und den Objektiven der Kameravorrichtungen 31, 33 erreicht. Damit sind eine höhere optische Auflösung und damit eine genauere Platzierung möglich.
Wie bei der zweiten Ausführungsform sind die fest
miteinander gekoppelten Kameravorrichtungen 31, 33 parallel zur Schwenkachse A verschieblich ausgebildet, um z.B. eine Kollision zu vermeiden.
Grundsätzlich ist es möglich, die beiden Kameravorrichtungen 31, 33 auch getrennt voneinander zu verschieben. Dies gilt für alle Ausführungsformen.
Grundsätzlich können die ersten drei Ausführungsformen auch in Zusammenhang mit einem Hebelarm 11 verwendet werden, der um mehr als 90° verschwenkbar ausgebildet ist. In Fig. 4 ist eine weitere Variante der ersten beiden
Ausführungsformen dargestellt, wobei auch hier die
entsprechenden Beschreibungen einschlägig sind. In Fig. 4 ist dargestellt, dass der Hebelarm 11 um 180° gegenüber der Unterlage 21 aufgeklappt ist. Damit wird mechanischer
Freiraum geschaffen, der z.B. in effizienter Weise für einen automatischen Werkzeugwechsel oder eine
vollautomatische Bauelement Zuführung verwendet werden kann.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Kameravorrichtungen 31, 33 - wie bei der zweiten
Ausführungsform - relativ zueinander fest angeordnet sind, zusammen aber parallel zur Objektebene, insbesondere zur Schwenkachse A verschiebbar sind. Die Kameravorrichtungen 31, 33 sind dabei außerhalb des Schwenkbereiches
angeordnet .
In Fig. 5 ist eine Variante der Ausführungsformen
dargestellt, die in Fig. 4 dargestellt ist, so dass auf die Beschreibung Bezug genommen werden kann. Im Unterschied zu der Ausführungsform der Fig. 4 sind die Kameravorrichtungen 31, 33 innerhalb des Schwenkbereiches angeordnet. Wenn also der Hebelarm 11 verschwenkt wird, muss vorher
sichergestellt sein, dass die Kameravorrichtungen 31, 33 aus dem Schwenkbereich verfahren werden, indem sie
vorzugsweise seitlich parallel zur Schwenkachse A
verschoben werden. In Fig. 6 ist schematisch dargestellt, wie eine
Platziervorrichtung 100 oder ein Platzierverfahren eine Überlagerung von Bildern ermöglicht. Die beiden Kameravorrichtungen 31, 33 nehmen ein Substrat 1 (symbolisiert durch ein verzerrtes Kreuz) und ein
Bauelement 2 (symbolisiert durch ein verzerrtes Rechteck) auf. Als Teil des Ausgabedatensatzes 41 werden das Bild des Substrates 35 und das Bild des Bauelementes 36 von der Lageauswertungsvorrichtung 50 in Echtzeit überlagert und auf der Anzeigevorrichtung als Ausgabevorrichtung 40 angezeigt. Das überlagerte Bild 37 zeigt, dass Bauelement 1 und Substrat 2 relativ zu einander nicht optimal justiert sind, so dass eine manuelle Lagekorrektur in einfacher Weise möglich ist. Der Ausgabedatensatz 41 umfasst in dieser Ausführungsform das überlagerte Bild 37 der beiden Bilder 35, 36 von Substrat 1 und Bauelement 2.
Mit einer Ausgabevorrichtung, wie einem Monitor 40 kann das überlagerte Bild 37 dargestellt werden.
In Fig. 7 ist der Datenfluss einer Variante zur
Ausführungsform gemäß Fig. 6 dargestellt. Es wird davon ausgegangen, dass die Kamerabilder der Kameravorrichtungen 31, 33 um einen systematischen Fehler der
Platziervorrichtung 100 versetzt sind. Systematische Fehler können beispielsweise durch optische Fehler der
Kameravorrichtungen 31, 33, wie Verzeichnungen, und / oder durch mechanische Fehler der Platziervorrichtung verursacht werden .
In Fig. 7 ist dargestellt, dass das Bild des Substrates 35 und das Bild des Bauelementes 36 durch optische Fehler verzerrt sind. Da es sich um systematische Fehler handelt, können diese durch die Korrekturvorrichtung 60, die mit der Lageauswertungsvorrichtung 50 gekoppelt sein kann,
ausgeglichen werden (siehe z.B. Fig. 1A) .
So können durch Korrekturschritte 61, 62 (ausgeführt durch Korrekturmittel 71) optische Fehler, insbesondere Verzeichnungen in den Bildern der Kameravorrichtungen 31, 33 mittels Kalibrierdaten minimiert werden. Mit einem zweiten Korrekturmittel 72 (siehe z.B. Fig. 1A) können mechanische Fehler der Platziervorrichtung 100 in den
Bildern der Kameravorrichtungen 31, 33 mit Kalibrierdaten ausgeglichen werden. Mit einem dritten Korrekturmittel 73 (siehe z.B. Fig. 1A) werden die mechanischen Positionen der Kameravorrichtungen 31, 33 einbezogen. Durch Korrekturschritte 61, 62 können durch die
Korrekturvorrichtung 60 entzerrte Bilder 35', 36' von
Substrat 1 und Bauelement 2 erzeugt werden. Diese werden dann in Echtzeit zur Überlagerung gebracht und zu einem Ausgabedatensatz 41 (siehe z.B. Fig. 1A) zusammengeführt. Bei der Überlagerung gehen die Positionen der
Kameravorrichtungen 31, 33 und deren systematische Fehler ein. Damit wird berücksichtigt, dass die mechanische
Positionierung der Kameravorrichtungen 31, 33 nie
vollständig fehlerfrei ist. Wenn dieser Fehler einmal ermittelt wurde, kann er rechnerisch (z.B. durch
Verschiebung und / oder Drehung um eine Pixelgröße) berücksichtigt werden. Analog werden auch einmal bestimmte systematische Fehler der Platziervorrichtung 100 (z.B. des Schwenkarms 11) bei der Berechnung berücksichtigt. Damit soll erreicht werden, dass die Anzeige des überlagerten Bildes das zu erwartende Platzierergebnis darstellt.
Die weitere Verarbeitung entspricht der in Fig. 6
dargestellten Ausführungsform, so das auf die obige
Beschreibung Bezug genommen werden kann. Der
Ausgabedatensatz 41 umfasst in dieser Ausführungsform das überlagerte Bild 37 der beiden Bilder 35, 36 von Substrat 1 und Bauelement 2. In Fig. 8 ist eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 7 dargestellt, allerdings ohne eine Überlagerung der Bilder zum Zwecke einer Anzeige auf einer Ausgabevorrichtung 40. Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 werden auch hier ein entzerrtes Bild des Substrates 35' und ein entzerrtes Bild des Bauelementes 36' erzeugt. Diese entzerrten Bilder 35' 36' werden dann an ein
Bilderkennungssystem 63 übermittelt, das mit der
Lageauswertungsvorrichtung 50 gekoppelt ist.
Dabei erfolgt für beide Bilder 35', 36' jeweils eine
Bilderkennung, bei der z.B. Marker ausgewertet werden können. Unter Berücksichtigung des aufgenommenen
Pixelmaßstabes und der Positionen der Kameravorrichtungen 31, 33 erfolgt für beide Bilder 35', 36' eine Umrechnung 66, 67 in Maschinenkoordinaten der Platziervorrichtung 100. Dabei wird berücksichtigt, dass die mechanische
Positionierung der Kameravorrichtungen 31, 33 nie
vollständig fehlerfrei ist. Wenn dieser Fehler einmal ermittelt wurde, kann er rechnerisch (z.B. durch
Verschiebung und / oder Drehung um eine Pixelgröße)
berücksichtigt werden und in Maschinenkoordinaten umgesetzt werden .
Zusammen mit anderen systematischen Fehlern der
Platziervorrichtung 100 erfolgt nun eine Berechnung von Lagekorrekturwerten 68. Diese Lagekorrekturwerte 68 sind
Teil des Ausgabedatensatzes 41. Diese Lagekorrekturwerte 68 erlauben dann ggf. die automatische Lagekorrektur in der Platziervorrichtung 100. Somit erfolgt durch die automatische Ermittlung der
Lagekorrekturwerte eine Rückkopplung, die z.B. durch eine mit der Lageauswertungsvorrichtung 50 gekoppelte
Justiervorrichtung erfolgen kann. Die Justiervorrichtung kann z.B. diese Lagekorrekturwerte direkt in
Korrekturbewegungen in den Raumrichtungen X, Y, Z und / oder den Drehrichtungen ßx, ßy und ßz umsetzen. In Fig. 9 wird die Kombination der Ausführungsformen gemäß Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt, so dass auf die obige
Beschreibung Bezug genommen werden kann. Ausgehend von den entzerrten Bildern 35' 36' wird ein überlagertes Bild 37 generiert. Diese entzerrten Bilder 35', 36' werden auch von dem Bilderkennungssystem 63 verwendet, um eine Lagekorrektur (ggf. automatisch) von Substrat 1 und Bauelement 2 zu ermöglichen.
In Fig. 10 wird eine Ausführungsform für eine weitere
Verarbeitung eines Ausgabedatensatzes 41 dargestellt. Wenn eines der in den Fig. 6 bis 9 beschrieben Verfahren
durchgeführt wird, so liegen anschließend Informationen vor, wie Bauelement 2 und Substrat 1 unter Berücksichtigung der Fehler zueinander passen. In einem Prüfschritt 80 wird mittels des Ausgabedatensatzes 41 ermittelt, ob das
Bauelement 2 relativ zum Substrat 1 korrekt positioniert ist. Wenn nicht, so wird mittels der Justiervorrichtung in einem Justierschritt 81 das Bauelement 2 und / oder das Substrat 1 neu ausgerichtet und es wird ein neuer
Ausgabedatensatz 41 erzeugt.
Ist die relative Position von Bauelement 2 und Substrat 1 korrekt, so wird im Platzierschritt 82 das Bauelement 2 auf dem Substrat 1 platziert. Anschließend kann in einem
Weiterverarbeitungsschritt 83 z.B. ein Fügeprozess
durchgeführt werden.
Bezugs zeichenliste
I Substrat
2 Bauelement
10 erste Haltevorrichtung
II Hebelarm 20 zweite Haltevorrichtung
21 Unterlage
31 erste Kameravorrichtung
32 erste optische Achse
33 zweite Kameravorrichtung
34 zweite optische Achse
35 Bild Substrat
35' korrigiertes Bild des Substrates
36 Bild Bauelement
36' korrigiertes Bild des Bauelements
37 überlagertes Bild
40 Ausgabevorrichtung
41 Ausgabedatensatz
50 Lageauswertungsvorrichtung
60 Korrekturvorrichtung
61 Korrekturschritt für Bild des Substrates
62 Korrekturschritt für Bild des Bauelementes
63 Bilderkennungssystem
64 Bilderkennung Substrat
65 Bilderkennung Bauelement
66 Umrechnung des Substratbildes in Maschinenkoordinaten
67 Umrechnung des Bauelementbildes in Maschinenkoordinaten 68 Berechnung Lagekorrektur
71 erstes Korrekturmittel
72 zweites Korrekturmittel
73 drittes Korrekturmittel 80 Prüfschritt
81 Justierschritt
82 Platzierschritt
83 Weiterverarbeitungsschritt
100 Platziervorrichtung A Schwenkachse Hebelarm
B Abstand Schwenkachse - Bauelement, Schwenkachse -
Substrat
E Ebene
W Drehwinkel um Schwenkachse A
X, Y, Z Bewegungsmöglichkeiten in Raumrichtungen ßx, ßy, ßz Bewegungsmöglichkeiten um Raumachsen

Claims

Patentansprüche
1. Platziervorrichtung zum lagegenauen Ausrichten und / oder Bestücken eines Substrates (1) mit mindestens einem dazu komplementären Bauelement (2), mit einer ersten
Haltevorrichtung (10) für das mindestens eine Bauelement (2) oder das Substrat (1) am freien Ende eines um eine Schwenkachse (A) schwenkbaren Hebelarms (11), einer zweiten Haltevorrichtung (3) für das jeweils komplementäre Substrat (1) oder Bauelement, gekennzeichnet durch
a) eine erste optische Achse (32) einer ersten
Kameravorrichtung (31), die auf die erste
Haltevorrichtung (10) mit mindestens einem Bauelement
(1) oder einem Substrat (2) ausgerichtet ist, und b) eine zweite optische Achse (34) einer zweiten
Kameravorrichtung (33), die auf die zweite
Haltevorrichtung (20) mit dem jeweils komplementären Substrat oder Bauelement (1, 2) ausgerichtet ist, und durch
c) eine Lageauswertungsvorrichtung (50) zur Erstellung eines Ausgabedatensatzes (41) aus einer Verarbeitung der Bilder der Kameravorrichtungen (31, 33), wobei der Ausgabedatensatz (41) eine Überlagerung der Bilder der ersten und zweiten Kameravorrichtung (31, 33) zur Anzeige auf einer Ausgabevorrichtung (40) aufweist und / oder der Ausgabedatensatz (41) Differenzdaten zu relativen Positionen von Bauelement (2) und Substrat (1), aufgenommen mit der ersten und zweiten
Kameravorrichtung (31, 33), aufweist.
2. Platziervorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch, dass die optischen Achsen (32, 34) der ersten und zweiten Kameravorrichtung (31, 33) relativ zueinander feststehend angeordnet sind,
insbesondere rechtwinklig.
3. Platziervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eine der optischen Achsen der Kameravorrichtungen (31, 33) parallel zur jeweiligen Objektebene verschiebbar ist.
4. Platziervorrichtung nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eine der Kameravorrichtungen (31, 33) aus dem Schwenkbereich des Hebelarms verbringbar ist.
5. Platziervorrichtung nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Schwenkwinkel des Hebelarms (11) kleiner gleich 270°, insbesondere gleich 180°, ganz besonders gleich 90° ist .
6. Platziervorrichtung nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Justiervorrichtung (21) zur relativen Ausrichtung von Substrat (1) und Bauelement (2) zueinander in mindestens einer Raumrichtung und /oder Drehrichtung.
7. Platziervorrichtung nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die erste und zweite Kameravorrichtung (31, 33) baugleich ausgebildet sind.
8. Platziervorrichtung nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Schnittpunkt der optischen Achsen (32, 34) der Kameravorrichtungen (31, 33) und die Haltevorrichtungen (10, 20) eine Ebene (E) aufspannen, deren Schnittpunkt mit der Schwenkachse (A) zusammen mit dem Schnittpunkt der optischen Achsen (32, 34) der Kameravorrichtungen (31, 33) und den Haltevorrichtungen (10, 20) ein Quadrat bilden.
9. Platziervorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Korrekturmittel (71) für die Bilder der
Kameravorrichtungen (31, 33) mittels Kalibrierdaten zur Minimierung der optischen Fehler, insbesondere
Verzeichnungen, und / oder ein zweites Korrekturmittel (72) für die Bilder der Kameravorrichtungen (31, 33) mit Kalibrierdaten zur Verrechnung mechanischer Fehler der Platziervorrichtung (100) und / oder ein drittes
Korrekturmittel (73) für Bilder der Kameravorrichtungen (31, 33) mit Kalibrierdaten zur Verrechnung der
mechanischen Positionen der Kameravorrichtungen (31, 33).
10. Platziervorrichtung nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Darstellung des Ergebnisses der
Lageauswertungsvorrichtung (50) in Echtzeit erfolgt, so dass ein Bediener in die Lage versetzt wird, mit einer Justiervorrichtung manuell eine räumliche Einstellung des Bauelementes (2) und / oder des Substrats (1) in
Abhängigkeit von der überlagerten Darstellung auf der Ausgabevorrichtung (40), insbesondere einem Bildschirm, durchzuführen .
11. Platziervorrichtung nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Justiervorrichtung automatisch eine
räumliche Einstellung des Bauelementes (2) und / oder des Substrats (1) in Abhängigkeit vom Ergebnis der
Lageauswertungsvorrichtung (50) vornehmbar ist.
12. Platziervorrichtung nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Weiterverarbeitung von Bauelement (2) und
Substrat (1), insbesondere Mittel zur Herstellung einer dauerhafteren Verbindung von Substrat (1) und Bauelement (2) vorzugsweise durch Thermokompression,
Ultraschallverfahren, Löten und / oder Kleben.
13. Platziervorrichtung nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der ersten und zweiten Kameravorrichtung (31, 33) gleichzeitig aufgenommen wurden.
14. Platzierverfahren für eine Platziervorrichtung (100) zum lagegenauen Ausrichten und / oder Bestücken eines Substrates (1) mit mindestens einem dazu komplementären Bauelement (2), mit einer ersten Haltevorrichtung (10) für das mindestens eine Bauelement (2) oder das Substrat (1) am freien Ende eines um eine Schwenkachse (A) schwenkbaren Hebelarms (11), einer zweiten Haltevorrichtung (3) für das jeweils komplementäre Substrat (1) oder Bauelement, gekennzeichnet durch eine erste optische Achse (32) einer ersten
Kameravorrichtung (31), die auf die erste Haltevorrichtung (10) mit mindestens einem Bauelement (1) oder einem
Substrat (2) ausgerichtet ist, und eine zweite optische Achse (34) einer zweiten Kameravorrichtung (33), die auf die zweite Haltevorrichtung (20) mit dem jeweils
komplementären Substrat oder Bauelement (1, 2) ausgerichtet ist, und durch eine Lageauswertungsvorrichtung (50), die einen Ausgabedatensatz (41) aus einer Verarbeitung der Bilder der Kameravorrichtungen (31, 33) erstellt, wobei der Ausgabedatensatz (41) eine Überlagerung der Bilder der ersten und zweiten Kameravorrichtung (31, 33) zur Anzeige auf einer Ausgabevorrichtung (40) aufweist und / oder der der Ausgabedatensatz (41) Differenzdaten zu relativen
Positionen von Bauelement (2) und Substrat (1), aufgenommen mit der ersten und zweiten Kameravorrichtung (31, 33), aufweist .
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