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 ß _x , ß _y , ß _z 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 ß _x , ß _y und ß _z 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 ß _x , ß _y , ß _z Bewegungsmöglichkeiten um Raumachsen