Bauteilen mit einem Substrat

Beschreibung

Hintergrund

Hier wird eine Thermokompressionsvorrichtung und ein Verfahren zum Verbinden elektrischer Bauteile mit einem Substrat beschrieben. Insbesondere wird hier beschrieben, wie ein elektrisches Bauteil für die Dauer eines Aushärtevorgangs eines Klebstoffs gegen das Substrat gepresst wird. Bei der Herstellung von Chipkarten oder RFID (Radio-Frequency-IDentifi- cation)-Etiketten werden Thermokompressionsverfahren verwendet, um elektrische Bauteile mechanisch (und elektrisch leitend) mit einem Substrat zu verbinden. Derartige Verfahren werden insbesondere verwendet, um Halbleiterchips im Flip-Chip-Design mit einem Substrat zu verbinden.

Stand der Technik

Die Thermokom pression beschreibt ein Verbindungsverfahren, bei dem Komponenten durch einen vorübergehenden Kraft- und Wärmeeintrag miteinander verbunden werden. Aus dem Stand der Technik sind Thermokompressionsvorrichtungen zum Verbinden von elektrischen Bauteilen mit einem Substrat bekannt.

Ein zwischen dem elektronischen Bauteil und dem Substrat befindliches Klebstoffdepot wird mit einem definierten Temperatur-Zeitprofil gehärtet. Während des Temperatur-Zeitprofils wird das elektronische Bauteil an das Substrat gepresst. Solche Thermodenanordnungen arbeiten zum industriellen Verbinden der Bauteile meist in einem Betriebstemperaturbereich < 250°C und Prozesszeiten > 1 Sekunde bis zu < 10 Sekunden. Diese beiden Prozessparameter werden durch einen (Temperatur-) Sensor bzw. durch die mechanische Verfahrbewe ^¬ gung über der Zeit kontrolliert. In einigen Anordnungen wird dieser der Anpressdruck oder die Anpresskraft während einer Einstellphase der Anordnung In einer Justierung vor einem Produktionsbetrieb der Anordnung messtechnisch geprüft und eingestellt. Dazu wird temporär ein Kraftmesssensor in den Arbeitsweg einer Thermodenanordnung eingebracht.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise durch Tag Module Assembly (TMA) Lines offenbart, in welchen ein Substrat mit darauf angeordneten elektrischen Bauteilen kontinuierlich zwischen zwei andrückenden Heizschienen bewegt wird. Dabei können Relativbewegung zwi- sehen den zu verbindenden Komponenten und den Heizschienen auftreten, die jedoch Auswirkungen auf die Positionierungsgenauigkeit haben können. Deshalb wird ein derartiger Aufbau zur Herstellung von Erzeugnissen mit größeren Positionstoleranzen verwendet.

Aus der DE 10 2012 012 879 B3 ist eine Thermokompressionsvorrichtung zum Verbinden elektrischer Bauteile mit einem Substrat bekannt. Die Vorrichtung weist Walzen auf, über die das Substrat geführt wird. Eine Antriebswalze dient dabei zur schrittweisen Förderung des Substrats. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Auflage für das Substrat auf, eine als Druckband dienende Stahlfolie, sowie Magnete, durch die das Druckband angezogen wird, so dass es die elektrischen Bauteile auf das Substrat drückt. An der Auflage ist eine Heizschiene angebracht. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Hubeinheit auf, an der das Druckband befestigt ist und die dazu eingerichtet ist, relativ zur Auflage angehoben und abgesenkt zu werden. An der Hubeinheit ist ein Heizstrahler angebracht. Im Betrieb wird das Substrat mit einem flüssigen Verbindungsmittel und den elektrischen Bauteilen zwischen die Auflage und das Druckband gefördert. Dann wird die Hubeinheit abgesenkt, so dass das Druckband durch die Wirkung der Magnete die elektrischen Bauteile gegen das Substrat presst. Um das Verbindungsmittel auszuhärten, wird durch die Heizschiene und den Heizstrahler Wärme zuge führt. Die Vorrichtung kann kostengünstig hergestellt werden und die elektrischen Bauteile lassen sich mit definierter Kraft auf das Substrat drücken.

Allerdings haben im Betrieb weder die Heizschiene, noch der Heizstrahler direkten Kontakt zu dem Substrat und den elektrischen Bauteilen. Insbesondere gibt der an der Hubeinheit angebrachte Heizstrahler Wärme in Form von Wärmestrahlung ab, die dann erst nach Erreichen des Druckbandes Letzteres erwärmt. Durch die Heizstrahlen dauert es somit einige Zeit, bis sich das Druckband auf eine bestimmte zur Aushärtung des Verbindungsmittels geeignete Temperatur erwärmt hat. Hierdurch ist der mit der Vorrichtung erzielbare Durchsatz begrenzt.

Aus der EP 1 780 782 Al ist eine Vorrichtung zur Chip-Herstellung bekannt, bei der in einem kontinuierlichen Verfahren ein Chip und ein Substrat mittels Druck und Wärmezufuhr verbunden werden. Der Druck wird dabei durch magnetische Kräfte bewirkt. Die Wärmezufuhr er ^¬ folgt mit heißer Druckluft, die über Düsen auf das Substrat gerichtet abgegeben wird. Zum Einbringen eines Kraft- und Wärmeeintrags auf die zu verbindenden Komponenten ist weiterhin die Verwendung von Heizstempel-Einheiten bekannt. Beispielsweise offenbaren die EP 2 506 295 A2 und die JP H-03225842 (A) Vorrichtungen, bei denen ein Substrat und mehrere darauf angeordnete Halbleiterchips auf einer Halteplatte aufliegen und mittels einer Heizstempel-Einheit verbunden werden. Durch die Heizstempel-Einheit wird eine Kraft auf die zu verbindenden Komponenten ausgeübt, sodass diese gegen die Halteplatte gepresst werden. Weiter erfolgt durch eine Wärmequelle in dem Heizstempel eine Wärmezufuhr, um einen zwischen dem Substrat und den Halbleiterchips aufgetragenen Klebstoff auszuhärten.

Zur Herstellung von elektronischen Baugruppen mit einer Duroplastschicht offenbaren die US 2009/0291524 Al und die WO 2010/095311 Al weiterhin Thermokompressionsvorrichtungen mit Heizstempel-Einheiten. Die herzustellenden Baugruppen bestehen aus einem Substrat mit darauf angeordneten Halbleiterchips, über welche sich die Duroplastschicht erstreckt. Die Heizstempel-Einheit bewirkt, dass die Komponenten der elektronischen Baugruppe einer Kraft- und Wärmeeinwirkung ausgesetzt sind, sodass das Substrat und die Halbleiterchips durch die darauf angeordnete Duroplastschicht miteinander verbunden werden.

Die Bereitstellung von Heizstempel-Einheiten hat jedoch Auswirkungen auf den konstruktiven Aufwand und die Kosten derartiger Thermokompressionsvorrichtungen.

Die WO 00/41219 Al offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden von auf einem Substrat angeordneten Bauteilen mit dem Substrat, wobei die Vorrichtung eine Aufsetzstation zum Platzieren einer Mehrzahl elektronischer Bauteile auf dem Substrat und eine davon separierte Nachpressstation zum Verbinden der Bauteile mit dem Substrat aufweist. Die Nachpresssta tion umfasst ein Oberwerkzeug mit einer Mehrzahl von in Richtung einer Auflagefläche für das Substrat verschiebbar gelagerten Stößeln, die als Thermodenanordnungen bereitgestellt sind. Die Stößel sind dazu eingerichtet, eine Anpresskraft auf jeweils ein Bauteil auszuüben. Um unterschiedliche Höhen der zu behandelnden Bauteile auf dem Substrat auszugleichen, umfasst die Vorrichtung ferner eine Flüssigkeitskammer zur hydrostatischen Verteilung einer Beaufschlagungskraft auf die einzelnen Stößel. Die Flüssigkeitskammer erstreckt sich entlang der Stößel rückseiten und ist mittels einer flexiblen Membran gegenüber den Stößeln abgedichtet. Aus Sicherheitsgründen, werden die Stößel unter der Vorspannung von Federn gegen die Membran gepresst, sodass die Stößel in Richtung einer Ausgangslage vorgespannt sind.

Die US 6 015 081 A offenbart eine Thermokompressionsvorrichtung zum elektrisch leitenden Verbinden von aufeinander angeordneten elektronischen Bauteilen. Um eine gleichmäßige Anpresskraft zwischen den Bauteilen zu gewährleisten, umfasst die Vorrichtung eine Blattfeder, die mittels eines Anpressmittels eine Anpresskraft auf die auf einer Auflagefläche angeordneten Bauteile ausübt. Die Blattfeder ist dabei an ihren jeweiligen Endabschnitten mit dem Anpressmittel im Kontakt.

Die WO 2016/192926 Al betrifft eine Thermokompressionsvorrichtung zum Verbinden elektrischer Bauteile mit einem Substrat, umfassend ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug mit einer ersten Wärmequelle und einer Auflagefläche zum Auflegen des Substrats mit zu mindest einem darauf angeordneten elektrischen Bauteil. Das Oberwerkzeug umfasst ein Anpresselement mit zumindest einem Federelement. Das Federelement ist dazu eingerichtet, bei einer Relativbewegung zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug elastisch verformt zu werden und dadurch eine Kraft auf ein sich zwischen dem Anpresselement und der Auflagefläche befindliches Substrat mit zumindest einem darauf angeordneten elektrischen Bauteil auszuüben, um das elektrische Bauteil für die Dauer eines Aushärtevorgangs gegen das auf der Auflagefläche anzuordnende Substrat zu pressen. Weiterhin ist die erste Wärmequelle dazu eingerichtet, dem zwischen der Auflagenfläche und dem Anpresselement anzuordnenden Substrat mit dem elektrischen Bauteil Wärme zuzuführen, um ein zwischen dem Substrat und dem zumindest einen elektrischen Bauteil aufgebrachtes Verbindungsmittel auszuhärten.

Zugrundeliegendes Problem

Hieraus ergibt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die ein aufwands- und kostenreduziertes Verbinden von elektrischen Bauteilen mit einem Substrat bei hohem Durchsatz (Stückzahl pro Zeiteinheit) sicherstellen. Die bereitzustellende Vorrich ^¬ tung und das Verfahren sollen mittels einer Hochtemperatur -Thermodenanordnung das Verbinden eines elektronischen Bauteils (z.B. Chip) und einem Substrat (z.B. Leiterplatte oder RFID-Antennenmaterial oder dergl.) ermöglichen.

Vorqeschlaqene Lösung

Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß den unabhängigen Ansprüchen eine Thermokom- pressionsvorrichtung, ein Verfahren zum Verbinden elektrischer Bauteilen mit einem Sub ^¬ strat, sowie eine Verarbeitungsstation mit zwei oder mehr Thermokompressionsvorrichtun- gen zum Verbinden elektrischer Bauteile mit einem Substrat vorgeschlagen, das in einer oder mehreren Reihen eine Vielzahl darauf angeordneter elektrischer Bauteile trägt.

Ein erster Aspekt betrifft eine Thermokompressionsvorrichtung zum Verbinden elektrischer Bauteile mit einem Substrat, mit einem Unterwerkzeug mit einer Auflagefläche zum Auflegen des Substrats mit zumindest einem darauf angeordneten elektrischen Bauteil und einem Oberwerkzeug mit einem Anpresselement, das der Auflagefläche des Unterwerkzeugs zugewandt ist. Das Unterwerkzeug und/oder das Oberwerkzeug sind relativ zueinander in einer Auf- / Zu-Bewegung bewegbar. Das Unterwerkzeug und/oder das Oberwerkzeug sind dazu eingerichtet, die Auf- / Zu-Bewegung durch einen ersten Antrieb und einen zweiten Antrieb auszuführen. Der erste Antrieb ist dazu eingerichtet, eine erste Bewegung in einem ersten Geschwindigkeitsbereich und einem ersten Hubbereich auszuführen. Der zweite Antrieb ist dazu eingerichtet, eine zweite Bewegung in einem zweiten Geschwindigkeitsbereich und einem zweiten Hubbereich auszuführen. Der erste Geschwindigkeitsbereich ist geringer als der zweite Geschwindigkeitsbereich, und der erste Hubbereich ist größer als der zweite Hubbereich. Das Unterwerkzeug oder das Oberwerkzeug trägt eine der Auflagefläche und/oder dem Anpresselement zugeordnete Thermodenanordnung. Diese Thermodenanordnung ist dazu eingerichtet, in das Bauteil und/oder das Substrat Heizenergie einzuspeisen, um einen zwischen das Bauteil und das Substrat eingebrachten oder dort befindlichen Klebstoff thermisch auszuhärten.

Ausgestaltung und Eigenschaften

Die elektrischen Bauteile können dabei in Form von Halbleiterchips, RFID-Chips, Hi-Q-LED's, etc. bereitgestellt sein. Ferner können die elektrischen Bauteile flach ausgebildet sein und an einer Seite, welche auf dem Substrat anzuordnen ist, elektrische Kontakte aufweisen. Die elektrischen Kontakte können beispielsweise als Kontaktstellen, insbesondere in Form von „Bumps" bereitgestellt und dazu eingerichtet sein, mit auf dem Substrat angeordneten Kontakten oder Leiterflecken elektrisch leitfähig verbunden zu werden. Die auf dem Substrat befindlichen Kontakte können als Metallschicht ausgebildet sein.

Weiterhin kann das Substrat eines oder mehrere Materialien der Gruppe Papier, Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET) oder Glykol-modifiziertes Po- lyethylenterephthalat (PETG), Polyethylennaphthalat (PEN), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copo- lymerisat (ABS), Polyvinylbutyral (PVB), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyimid (PI), Polyvinylalkohol (PVA), Polystyrol (PS), Polyvinylphenol (PVP), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC) oder deren Derivate enthalten.

Zum Verbinden der elektrischen Bauteile mit dem Substrat ist weiterhin vorgesehen, dass zwischen den elektrischen Bauteilen und dem Substrat ein Verbindungsmittel aufgetragen ist. Das Verbindungsmittel ist bevorzugt als thermisch aushärtbarer Klebstoff, insbesondere als flüssiger Klebstoff bereitgestellt. Ferner kann der Klebstoff elektrisch leitend und dazu eingerichtet sein, die elektrischen Bauteile und das Substrat mechanisch und elektrisch leitend miteinander zu verbinden.

Insbesondere kann als Klebstoff ein anisotrop leitfähiger, warmhärtender Klebstoff auf der Basis eines modifizierten Epoxidharzes verwendet werden, der einkomponentig, warmhärtend, lösungsmittelfrei und/oder gefüllt ist. Der Klebstoff ist z.B. bei einer Temperatur von etwa +100 °C bis etwa +250 °C mittels der Thermodenvorrichtung auszuhärten, wobei höhere Temperaturen die Aushärtung verkürzen, und niedrigere Temperaturen die Aushärtung verlängern. Eine Variante des Klebstoffs ist DELO MONOPOX AC6545. Eine rasche Aushärtung ist für hohe Fertigungsgeschwindigkeiten essentiell. Beim Einsatz einer 230 °C heißen Thermode erlaubt DELO MONOPOX AC6545 ein Aushärten innerhalb von einer Sekunde. Mit den oben angegebenen höheren Temperaturbereichen sind noch kürzere Aushärtungszeiten erreichbar.

In einer weiteren Variante kann über dem Substrat mit den darauf angeordneten elektrischen Bauteilen eine Trennschicht angeordnet sein. Dadurch kann verhindert werden, dass das Oberwerkzeug während des Aushärtevorgangs mit dem Verbindungsmittel in Kontakt tritt.

In der hier vorgeschlagenen Vorrichtung sind das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug aufeinander zu- und voneinander weg bewegbar. In einer Variante der Vorrichtung können das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug zusätzlich zu den Bewegungen der ersten und zweiten Antriebe in einer Längsrichtung der Vorrichtung (in Förderrichtung des Substrats) gemeinsam bewegbar sein. Dadurch kann das Anordnen und Entfernen der zu verarbeiten ^¬ den Komponenten auf und von der Auflagefläche vereinfacht werden. Außerdem kann so der Zeitraum länger sein, während dem das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug geschlossen sind und die Thermode den Klebstoff aushärtet.

Ferner kann die Vorrichtung eine weitere Antriebseinheit aufweisen, um das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug in einer horizontalen Richtung relativ zueinander zu bewegen.

In einer weiteren Variante der Vorrichtung sind das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug (oder zumindest deren jeweils mit dem Substrat bzw. dem Bauteil in Kontakt kommende Komponenten) in Förderrichtung des Substrats mit diesem durch entsprechende Antriebe bewegbar ausgestaltet. So kann das Substrat als quasi endloses Band ausgestaltet sein, auf dem in der vorgeschlagenen Vorrichtung vorangehenden Arbeitsstationen /-schritten portionierter Klebstoff und Bauteile aufgebracht werden.

In einer Variante ist die Wärmequelle am Oberwerkzeug. In einer weiteren Variante ist ist auch das Unterwerkzeug mit einer Wärmequelle ausgestattet, um den Klebstoff vorzuheizen.

Die Klebstoffhärtung findet mit der Wärmequelle des Oberwerkzeugs statt. In einer Variante der Vorrichtungkann das Oberwerkzeug eine zweite Wärmequelle umfassen, die dazu eingerichtet ist, dem zwischen der Auflagenfläche und dem Anpresselement anzuordnenden Substrat mit dem zumindest einen elektrischen Bauteil weiterhin Wärme zu zuführen, um das zwischen dem Substrat und dem zumindest einen elektrischen Bauteil aufgebrachte Verbindungsmittel auszuhärten.

Die Thermode ist als Wärmequelle dazu eingerichtet, eine Wärmezufuhr zu dem Bauteil / dem Klebstoff / dem Substrat mittels Wärmeleitung, d.h. berührend einzubringen. Hierzu kann die Thermode in Form eines Heizwiderstands, z.B. als Heizdraht, etc., ausgebildet sein. Der Heizdraht erwärmt eine Anpressfläche des Anpresselements, welches die Wärme dann auf das Substrat / den Chip überträgt.

Der erste Antrieb ist in einer Variante der Vorrichtung dazu eingerichtet, das Unterwerkzeug oder das Oberwerkzeug in der ersten Bewegung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu bewegen. Der zweite Antrieb ist in einer Variante der Vorrichtung dazu eingerichtet ist, das Unterwerkzeug oder das Oberwerkzeug in der zweiten Bewegung zwischen der zweiten Position und einer dritten Position zu bewegen. Dabei ist in einer Variante der Vorrichtung vorzugsweise die erste Position eine Park-Position, die zweite Position eine Offen-Position, und die dritte Position eine Geschlossen-Position. Der erste Antrieb und der zweite Antrieb sind in einer Variante der Vorrichtung dazu eingerichtet und anzusteuern, die erste Bewegung und die zweite Bewegung entweder nacheinander oder zeitlich einander überlappend auszuführen.

Die Aufteilung des Gesamthubwegs zwischen dem Unterwerkzeug oder dem Oberwerkzeug aus der Park-Position über die zweite Position in die Geschlossen-Position auf die ersten und zweiten Antriebe mit unterschiedlichen Teilhubwegen und unterschiedlicher Geschwindigkeit erlaubt eine besonders hohe Gesamtdynamik und einen daraus resultierenden hohen Durchsatz.

Der erste Antrieb und der zweite Antrieb sind in einer Variante der Vorrichtung dazu eingerichtet, gleichsinnig oder gegensinnig wirken, um die Auf- / Zu-Bewegung des Unterwerkzeugs und des Oberwerkzeugs relativ zueinander zu bewirken. Dabei können in einer Variante der Vorrichtung die beiden Antriebe auf derselben Seite des Substrats, also nur entweder dem Ober- oder dem Unterwerkzeug zugeordnet sein. Alternativ dazu können in einer Variante der Vorrichtung die beiden Antriebe auf unterschiedlichen Seiten des Substrats, also dem Ober- und dem Unterwerkzeug zugeordnet sein. Der erste Antrieb und der zweite Antrieb sind also entweder beide dem Unterwerkzeug oder dem Oberwerkzeug zugeordnet, oder einer der beiden Antriebe ist dem Unterwerkzeug und der andere der beiden Antriebe dem Oberwerkzeug zugeordnet.

Die Thermodenanordnung ist in einer Variante der Vorrichtung dazu eingerichtet und anzu steuern, in das Bauteil und/ oder das Substrat Heizenergie in einem Temperaturbereich von etwa 300°C bis etwa 500°C während eines Heizintervalls von etwa 0,07 bis etwa 1,5 Sekunden, oder etwa 0,1 bis kleiner als etwa 1 Sekunde einzuspeisen, um den zwischen das Bauteil und das Substrat eingebrachten Klebstoff thermisch auszuhärten. Dabei hat in einer Variante der Vorrichtung die Thermodenanordnung eine Anpressfläche für die Heizenergie von etwa kreisrunder Gestalt und einem Durchmesser von weniger als etwa 5 mm. Die Thermodenanordnung umfasst in einer Variante der Vorrichtung einen thermischen Isolierkörper, der ein zu bestromendes Heizelement nahezu vollständig umgibt. Dabei liegt in einer Variante der Vorrichtung zumindest die Anpressfläche frei.

Bei der Thermokompressionsvorrichtung ist in einer Variante der Vorrichtung dem Unterwerkzeug und/oder dem Oberwerkzeug ein Kraftsensor zugeordnet, der dazu eingerichtet ist, eine Anpresskraft zwischen dem Unterwerkzeug und dem Oberwerkzeug auf das zwischen diesen befindliche Substrat, das auf dem Substrat angeordnete Bauteil, und den zwischen das Bauteil und das Substrat eingebrachten Klebstoff zumindest in ausgewählten aufeinanderfolgender Geschlossen-Positionen des Unterwerkzeugs und des Oberwerkzeugs zu erfassen und an eine Steuerung zu signalisieren.

Bei der Thermokompressionsvorrichtung ist in einer Variante der Vorrichtung der erste An ^¬ trieb als pneumatischer oder hydraulischer Zylinder ausgestaltet, und der zweite Antrieb ist als Tauchspulenaktuator ausgestaltet.

Bei der Thermokompressionsvorrichtungsind in einer Variante der Vorrichtung der erste An ^¬ trieb und/oder der zweite Antrieb während der ersten Bewegung bzw. der zweiten Bewe ^¬ gung von der Steuerung im Regelschleifenbetrieb angesteuert. Dabei wird in einer Variante der Vorrichtung eine Kraftmessung mit dem oben genannten Kraftsensor und/oder eine Wegmessung zur Bestimmung einer Soll-Größe, insbesondere einer Kraft oder einer Weg-Position des ersten Antriebs und / oder des zweiten Antriebs verwendet.

In einer Variante ist der pneumatische oder hydraulische Zylinder mit einer Kolbenstange ausgestattet, über die eine Armatur mit dem zweiten Antrieb, der Thermodenanordnung und ggf. dem Kraftsensor zu bewegen ist. Diese Zylinder sind entweder einfach- oder doppeltwir ^¬ kend ausgestaltet. Ein Zylinder kann mit einfacher oder durchgehender Kolbenstange, einer einstellbaren Endlagendämpfung und einem Sensor zur berührungslosen Positionserkennung ausgestaltet sein.

Bei dem Tauchspulenaktuator ist die Kraft eines stromdurchflossenen Leiters in einem (Per- manent-)Magnetfeld proportional zur Magnetfeldstärke und zum durch den Leiter fließenden Strom. Bei einem Wechsel der Stromrichtung ändert sich auch die Kraftrichtung. So arbeitet der Tauchspulenaktuator bidirektional mit gleichem Verhalten in beide Arbeitsrichtungen. Die kleine bewegte Masse der Tauchspule erlaubt einen hochdynamischen Betrieb mit hoher Beschleunigung und kleiner Hysterese. So ist die zweite Bewegung des Unterwerkzeugs relativ zum Oberwerkzeug in beiden Richtungen gut kontrollierbar und reproduzierbar, auch bei Richtungsumkehr. Der Tauchspulenaktuator ist in seiner Bewegung sehr gut regelbar und zeigt ein geringes Überschießen; auch die durch ihn auf das Bauteil auszuübende Kraft ist sehr feinfühlig regelbar.

Der Tauchspulenaktuator erzeugt im Betrieb eine Gegenspannung (Back-EMF), die proportional zur Relativ-Geschwindigkeit zwischen Spule und Permanentmagnet ist, so dass der Aktuator bei konstanter Last und Speisung mit konstanter Spannung im stationären Zustand eine konstante Geschwindigkeit erreichen würde. Der Spulenwiderstand ist temperaturabhängig. Daher sind konstante Kraftverhältnisse mit einem zum Beispiel in der Steuerung implementierten Servoregler im Stromregelungsmodus erzielbar. Der Tauchspulenaktuator kann in unterschiedlichen Varianten der Vorrichtung sowohl mittels einer Stromregelung als auch mittels einer Geschwindigkeitsregelung betrieben.

Der Tauchspulenaktuator wirkt linear und die bewegte Tauchspule ist bei einer Variante der Vorrichtung in einem Rollenlager, alternativ in einem Gleitlager, geführt. In einer weiteren Ausgestaltung des Tauchspulenaktuators ist ein Positionssensor integriert. Der Tauchspulenaktuator kann auch ohne Eigenlagerung der bewegten Tauchspule ausgeführt sein. Die bewegte Tauchspule erzeugt eine gleichmäßige Kraft in beide Bewegungsrichtungen, wenn sie - wie in einer Variante des Tauchspulenaktuators - bipolar angesteuert wird. In dieser Variante hat der Tauchspulenaktuator eine besonders geringe Hysterese, was in der vorliegenden Anwendung sehr vorteilhaft ist, um eine Beeinträchtigung der Oberfläche des Bauteils beim Bewegen des Unterwerkzeugs relativ zum Oberwerkzeug zu vermeiden.

Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Thermokompressionsvorrich- tung zum Verbinden elektrischer Bauteile mit einem Substrat. Die hierbei einzusetzende Vor ^¬ richtung ist z.B. eine der oben beschriebenen Art. Das Verfahren umfasst die Schritte: - Auflegen des Substrats mit zumindest einem darauf angeordneten elektrischen Bauteil auf eine Auflagefläche des Unterwerkzeugs unter ein Anpresselement eines Ober werkzeugs.

- Bewegen des Unterwerkzeugs und des Oberwerkzeugs relativ zueinander in einer Auf- / Zu-Bewegung durch einen ersten Antrieb und einen zweiten Antrieb.

Dabei führt in einer Variante des Verfahrens der erste Antrieb eine erste Bewegung in einem ersten Geschwindigkeitsbereich und einem ersten Hubbereich aus.

Der zweite Antrieb führt in einer Variante des Verfahrens eine zweite Bewegung in einem zweiten Geschwindigkeitsbereich und einem zweiten Hubbereich aus.

Dabei ist in einer Variante des Verfahrens der erste Geschwindigkeitsbereich geringer als der zweite Geschwindigkeitsbereich, und der erste Hubbereich ist größer als der zweite Hubbe reich.

Das Unterwerkzeug oder das Oberwerkzeug trägt in einer Variante des Verfahrens eine der Auflagefläche bzw. dem Anpresselement zugeordnete Thermodenanordnung.

Diese Thermodenanordnung ist in einer Variante des Verfahrens dazu eingerichtet, während zumindest eines Teils der Auf- / Zu-Bewegung in das Bauteil und/oder das Substrat Heizenergie einzuspeisen, um einen zwischen das Bauteil und das Substrat eingebrachten Klebstoff thermisch auszuhärten.

In einer Variante des Verfahrens werden der erste Antrieb, das Unterwerkzeug oder das Oberwerkzeug in der ersten Bewegung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position relativ zueinander bewegt. In einer Variante des Verfahrens werden der zweite Antrieb, das Unterwerkzeug oder das Oberwerkzeug in der zweiten Bewegung zwischen der zweiten Position und einer dritten Position relativ zueinander bewegt. Dabei sind vorzugsweise die erste Position eine Park-Position, die zweite Position eine Offen-Position, und die dritte Posi ^¬ tion eine Geschlossen-Position. Der erste Antrieb und der zweite Antrieb führen. In einer Variante des Verfahrens die erste Bewegung und die zweite Bewegung entweder nacheinander oder zeitlich einander überlappend aus. In einer Variante des Verfahrens werden das Substrat mit dem Bauteil und dem Klebstoff kontinuierlich und/oder intermittierend (getaktet) zwischen der Auflagefläche und dem Anpresselement des Unterwerkzeugs bzw. des Oberwerkzeugs in der Offen-Position des Unterwerkzeugs und des Oberwerkzeugs hindurch gefördert. In einer Variante des Verfahrens beginnt in einer 1. Phase, nachdem der erste Antrieb die erste Bewegung soweit ausgeführt hat, dass sich das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug aus der Park-Position in die Offen-Position bewegt haben, der zweite Antrieb die zweite Bewegung auszuführen, damit sich das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug relativ zueinan der aus der Offen-Position in die Geschlossen-Position bewegen.

In einer Variante des Verfahrens beschleunigt in einem Beschleunigungsabschnitt der 1. Pha se der zweite Antrieb zum Ausführen der zweiten Bewegung solange, bis eine vorbestimmte erste Soll-Geschwindigkeit, z.B. 100 mm/s bis 300 mm/s, z.B. 200 mm/s erreicht ist, mit der sich das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug relativ zueinander aus der Offen-Position in die Geschlossen-Position bewegen.

In einer Variante des Verfahrens verzögert in einem Verzögerungsabschnitt der 1. Phase der zweite Antrieb zum Ausführen der zweiten Bewegung solange, bis eine vorbestimmte zweite, geringere als die erste Soll-Geschwindigkeit, z.B. 2 mm/s bis 20 mm/s, z.B. 5 mm/s erreicht ist, mit der sich das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug relativ zueinander aus der Offen- Position in die Geschlossen-Position bewegen, um mit dieser zweiten Soll-Geschwindigkeit das Bauteil und / oder eine Position des Bauteils auf dem Substrat zu erkennen.

In einer Variante des Verfahrens wird in einer 2. Phase, während sich das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug relativ zueinander aus der Offen-Position in die Geschlossen-Position bewegen, um durch Berühren des Bauteils das Bauteil und/oder dessen Position auf dem Substrat zu ermitteln, ein Ansteuersignal des zweiten Antriebs, z.B. eine Ansteuerspannung des Tauchspulenaktuators, auf einen vorbestimmten Maximalwert begrenzt. Dadurch wird erreicht, dass einem Auftreffen des Anpresselements des Oberwerkzeugs auf dem Bauteil dieses nicht zu beschädigt wird.

In einer Variante des Verfahrens wird in der 2. Phase, während sich das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug relativ zueinander aus der Offen-Position in die Geschlossen-Position bewegen, um das Bauteil und/oder dessen Position auf dem Substrat zu erkennen, fortlaufend oder intermittierend eine Momentangeschwindigkeit des Unterwerkzeugs relativ zum Oberwerkzeug auf ein Fallen unter einen Schwellenwert, z.B. , überwacht. Dabei liegt in einer Variante des Verfahrens der Schwellenwert dieser Momentangeschwindigkeit etwa 1 bis 4 Größenordnungen (Zehnerpotenzen) unter der zweiten Soll-Geschwindigkeit. Dabei wird in einer Variante des Verfahrens dieses Fallen unter den Schwellenwert als ein Berühren des Bauteils auf dem Substrat durch das Oberwerkzeug ausgewertet. In einer Variante des Verfahrens wird in einer 3. Phase, während das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug relativ zueinander die Geschlossen-Position erreicht haben und das Berühren des Bauteils erfolgt ist, das Ansteuersignal des zweiten Antriebs, z.B. eine Ansteuerspannung des Tauchspulenaktuators, während einer vorbestimmten Press-Zeit auf einen vorbestimmten Press-Wert begrenzt. Dieser Press-Wert ist für die Kraft repräsentativ, mit der das Bauteil durch den Klebstoff auf das Substrat gedrängt wird.

In einer Variante des Verfahrens durchläuft in der 6. Phase, während das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug relativ zueinander die Geschlossen-Position erreicht haben und das Berühren des Bauteils erfolgt ist, das Ansteuersignal des zweiten Antriebs, z.B. eine Ansteuerspannung des Tauchspulenaktuators, während der vorbestimmten Press-Zeit ein vorbestimmtes Press-Wert-Kraft/Zeit-Profil, um die Kraft zu verändern, mit der das Bauteil durch den Klebstoff auf das Substrat gedrängt wird.

In einer Variante des Verfahrens bewegen sind in einer 7. Phase, nach dem Ablauf der vorbestimmten Press-Zeit, das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug relativ voneinander weg aus der Geschlossen-Position in die Offen-Position.

In einer Variante des Verfahrens wird in den 2. bis 3. Phasen ein Vergleich des Orts des Be- rührens des Bauteils durch das Oberwerkzeug und/oder des Ermittelns der Position des Bau ^¬ teils auf dem Substrat mit einem vorbestimmten Weg- oder Positions-Wert nach Beginn des Bewegens aus der Offen-Position in die Geschlossen-Position des Oberwerkzeugs relativ zum Unterwerkzeug ausgeführt. Bei Abweichen (insbesondere Unterschreiten) des vorbestimmten Weg- oder Positions-Werts um mehr als einen vorbestimmten ersten Abweichungswert wird eine Fehlersituation detektiert. Ein Grund dafür kann sein, dass zwei Bauteile übereinander an derselben Stelle auf das Substrat platziert wurden. Ein anderer Grund kann sein, dass die Höhe eines Bauteils aus anderen Gründen, etwa einem Epitaxiefehler, von einem Erwartungswert abweicht. In der Fehlersituation wird einer Maschinensteuerung eine Fehlermel ^¬ dung oder eine Unterbrechungsanforderung signalisiert. Alternativ oder zusätzlich kann bei Abweichen (insbesondere Unterschreiten) des vorbestimmten Weg- oder Positions-Werts um weniger als einen zweiten vorbestimmten Abweichungswert eine Fehlersituation zu detektie- ren sein. Alternativ oder zusätzlich kann bei Abweichen (insbesondere Überschreiten) des vorbestimmten Weg- oder Positions-Werts um einen vorbestimmten Abweichungswert eine Fehlersituation zu detektieren sein, weil kein Bauteil auf das Substrat platziert wurde. Auch in einer solchen Fehlersituation wird einer Maschinensteuerung eine Unterbrechungsanforderung signalisiert. In einer Variante des Verfahrens erfasst ein Kraftsensor eine Anpresskraft zwischen dem Un terwerkzeug und dem Oberwerkzeug auf das zwischen diesen befindliche Substrat, das auf dem Substrat angeordnete Bauteil, und den zwischen das Bauteil und das Substrat einge- brachten Klebstoff zumindest in ausgewählten aufeinanderfolgender Geschlossen-Positionen des Unterwerkzeugs und des Oberwerkzeugs erfasst und an eine Steuerung signalisiert. In einer Variante des Verfahrens erfolgt eine Erfassung einer Auflagekraft nach dem Einträgen des Substrats oder eines Abschnitts des Substrats mit dem darauf angeordneten Bauteil und dem zwischen diesen eingebrachten Klebstoff zwischen das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug, bevor die Bewegung des Unterwerkzeugs und des Oberwerkzeugs relativ zueinander aus der Offen-Position in die Geschlossen-Position abgeschlossen ist.

In einer Variante des Verfahrens ist der Steuerung ein Indexing-Register für das Substrat zu geordnet, in dem Bestückungspositionen des Substrats einzutragen sind, auf denen ein Bauteil angeordnet ist, oder auf denen kein Bauteil angeordnet ist. Dieses Indexing-Register ist in einer Variante eine strukturierte Datei, zum Beispiel in einer Tabellenform, die durch die Steuerung positionsweise auszulesen ist. Diese Bestückungspositionen des Substrats werden vorher in dieses Indexing-Register eingetragen. Die Steuerung liest dann aus dem Indexing- Register die Bestückungspositionen des Substrats aus, auf denen ein Bauteil angeordnet ist, und steuert die jeweiligen ersten und zweiten Antriebe und die Thermode, etc. zeitgerecht so an, dass an diesen Bestückungspositionen das Verbinden des Bauteils mit dem Substrat durch Aushärten des Klebstoffs ausgeführt wird.

In einer Variante des Verfahrens liest die Steuerung aus dem Indexing-Register die Bestückungspositionen des Substrats aus, auf denen kein Bauteil angeordnet ist. An diesen Bestü ^¬ ckungspositionen wird das Verbinden des - nicht vorhandenen - Bauteils mit dem Substrat nicht ausgeführt.

In einer Variante des Verfahrens trägt die Steuerung in das Indexing-Register für jede der Bestückungspositionen ein,

• ob die Bestückungsposition ohne Bauteil ist,

• ob an der Bestückungsposition Klebstoff vorhanden ist,

• ob an der Bestückungsposition Bauteil und Klebstoff vorhanden sind, und/oder

• sofern an der Bestückungsposition zumindest das Bauteil vorhanden ist, Position des Bauteils als C,U-Koordinaten und dessen Rotationswinkel.

In einer Variante des Verfahrens bestimmt und veranlasst die Steuerung, sofern die Bestückungsposition ohne Bauteil ist, dass die Schritte zum Verbinden des Bauteils mit dem Substrat nicht ausgeführt werden. In einer Variante des Verfahrens bestimmt und veranlasst die Steuerung, sofern an der Bestückungsposition Klebstoff vorhanden ist, dass das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug relativ zueinander in eine Zwischen-Position bewegt werden, um den Klebstoff berührungslos auszuhärten.

In einer Variante des Verfahrens bestimmt und veranlasst die Steuerung, sofern an der Bestückungsposition Bauteil und Klebstoff vorhanden sind, dass das Verbinden des Bauteils mit dem Substrat durch Aushärten des Klebstoffs ausgeführt wird.

In einer Variante des Verfahrens werden der Steuerung in das Indexing-Register für jede der Bestückungspositionen einzutragende Daten, Bildeinzüge oder aus Bildeinzügen ermittelte Metadaten zur Klebstoffaushärtung, der Bauteilpositionposition X, Y und der Bauteilrotation aus einem der Vorrichtung vorgelagerten Maschinenmodul und/oder einem der Vorrichtung vorgelagerten bildeinziehenden Inspektionssystem signalisiert, und in der Steuerung weiterverarbeitet.

In einer Variante des Verfahrens werden aus einem der Vorrichtung nachgelagerten bildeinziehenden Inspektionssystem Bildeinzüge oder aus Bildeinzügen ermittelte Metadaten zur Klebstoffaushärtung, der Bauteilpositionposition X, Y und der Bauteilrotation an die Steuerung signalisiert, damit diese durch die Steuerung weiterverarbeitet und/oder von dieser an eine nach- oder übergeordnete Prozess-Station weitergereicht werden.

Ein weiterer Aspekt betrifft eine Verarbeitungsstation mit zwei oder mehr Thermokompressi- onsvorrichtungen, insbesondere der oben beschriebenen Art, zum Verbinden elektrischer Bauteile mit einem Substrat, das in einer oder mehreren Reihen eine Vielzahl darauf angeordneter elektrischer Bauteile trägt, wobei entweder zwei Thermokompressionsvorrichtungen dazu angeordnet und ausgerichtet sind, in einer Förderrichtung des Substrats in einer Reihe angeordnete elektrische Bauteile mit dem Substrat zu verbinden, oder zwei oder mehr Ther- mokompressionsvorrichtungen dazu angeordnet und ausgerichtet sind, in einer Förderrichtung des Substrats in zwei bzw. mehr Reihen angeordnete elektrische Bauteile mit dem Substrat zu verbinden, wobei die zwei oder mehr Thermokompressionsvorrichtungen entweder in einer Linie quer zur Förderrichtung benachbart zueinander angeordnet sind, oder in zwei Linien quer zur Förderrichtung im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand zweier Thermokompressionsvorrichtungen fest oder so veränderbar ist, dass im Wesentli ^¬ chen etwa eine Reihe elektrischer Bauteile frei ist, und wobei die Thermokompressionsvor- richtungen der beiden Linien quer zur Förderrichtung um etwa eine Reihe elektrischer Bau ^¬ teile zu versetzen sind. Die beschriebene Vorrichtung / das beschriebene Verfahren / die beschriebene Verarbeitungsstation sind weniger komplex; sie kommen im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen mit wesentlich weniger Komponenten aus, sind einfacher auszuführen und erlauben mehr bearbeitete Bauteile pro Zeiteinheit. Entsprechend kann die vorliegende Vorrichtung wesentlich kostengünstiger hergestellt und betrieben werden. Diese geringere Komplexität ermöglicht weiterhin, dass die beschriebene Vorrichtung / die beschriebene Verarbeitungsstation an unterschiedliche zu verarbeitende Komponenten einfach angepasst werden kann. Dadurch sind die Verarbeitung unterschiedlicher Bauteile sowie die Herstellung unterschiedlicher Bau gruppen einfach realisierbar. Die neue Thermokompressionsvorrichtung löst durch ihre deutlich verkürzten Prozesszeiten eine Vielzahl alter Thermokompressionsvorrichtungen ab.

Kurzbeschreibuna der Zeichnungen

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Frontansicht einer Thermokompressionsvorrichtung zum Verbinden von elektrischen Bauteilen mit einem Substrat.

Fig. 2, 2a zeigen schematische Bewegungsdiagramme der Antriebe der Thermokompressionsvorrichtung aus Fig. 1.

Fig. 3a - 3d zeigen schematische unterschiedliche Konfigurationen einer Verarbeitungsstation, mit einer mehr Thermokompressionsvorrichtungen für Substratbahnen mit einer oder mehreren Bauteilreihen.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Ausführungsform einer Thermokompressionsvorrichtung 100 zum Verbinden elektrischer Bauteile B mit einem Substrat S. Diese Thermokompressionsvorrichtung 100 operiert mit einem Unterwerkzeug 10 mit einer ebenen Aufla gefläche 14 zum Auflegen des Substrats S mit zumindest einem darauf angeordneten elektrischen Bauteil B und einem Oberwerkzeug 20 mit einem Anpresselement 22, das der Auflagefläche 14 des Unterwerkzeugs 10 zugewandt ist. Eine Thermodenanordnung 30 dient dazu, das Bauteil B mit dem Substrat S durch thermisches Aushärten des zwischen ihnen einge- brachten Klebstoffs K fest zu verbinden. Auf dem Substrat S sind elektrisch leitende Kontaktflächen und ggf. Leiterbahnen vorgesehen. In einem vorhergehenden Bearbeitungsschritt wurde ein Verbindungsmittel in Form eines Klebstoffs K auf das Substrat S aufgebracht. Der Klebstoff K ist flüssig und härtet thermisch aus. In einem weiteren vorhergehenden Bearbeitungsschritt wurde ein elektrisches Bauteil B, hier ein Halbleiterchip mit einem Flip-Chip-Design, auf das Substrat S und den flüssigen Klebstoff K aufgebracht. Auf der unteren Seite weist das elektrische Bauteil B elektrisch leitende Kontakte auf, welche in Kontakt mit den elektrisch leitenden Kontaktflächen des Substrats S stehen. Die Kontakte können beispielsweise die Form von metallischen Kontaktfüßen oder sogenannten "Bumps" aufweisen.

In der vorliegend veranschaulichten Variante ist das Unterwerkzeug 10 mit seiner ebenen Auflagefläche 14 zum Auflegen des Substrats S ortsfest angeordnet und das Oberwerkzeug 20 mit seinem Anpresselement 22 ist dazu beweglich. Um das Unterwerkzeug 10 und das Oberwerkzeug 20 relativ zueinander in einer Auf- / Zu-Bewegung zu bewegen, sind ein erster Antrieb 24 und ein zweiter Antrieb 26 vorgesehen.

Dabei ist der erste Antrieb 24 ist in der hier veranschaulichten Variante als pneumatischer Zylinder ausgestaltet, und der zweite Antrieb 26 ist als Tauchspulenaktuator ausgestaltet.

Der erste Antrieb 24 hat einen pneumatischen Zylinder mit einer Kolbenstange 24a, die eine Armatur 28 auf- und ab bewegt, die den zweiten Antrieb 26 mit der Thermodenanordnung 30 trägt. Dazu ist die Armatur 28 in zwei Linearführungen 32a, 32b längsverschieblich geführt. Der Zylinder des ersten Antriebs 24 ist doppeltwirkend ausgestaltet. Dazu ist der in Fig. 1 obere Anschluss des Zylinders mit Überdruck p++ zu beaufschlagen um die Kolbenstange 24a entlang des Bewegungspfeils Ml abwärts zu bewegen, und der untere Anschluss des Zylinders ist mit Überdruck p++ zu beaufschlagen um die Kolbenstange 24a entlang des Bewegungspfeils Ml aufwärts zu bewegen.

Der von der Armatur 28 getragene zweite Antrieb 26 ist als Tauchspulenaktuator ausgestaltet, wobei eine zum Beispiel kreiszylindrische Tauchspule 26a in einem gegengleich gestalteten Ringspalt eines an Armatur 28 ortsfest angeordneten Permanentmagneten 26b entlang des Bewegungspfeils M2 längsbeweglich aufgenommen ist. Ein durch die Tauchspule 26a fließender Strom bestimmt durch seine Stromstärke und seine Polarität dabei die Auslenkung der Tauchspule 26a.

Die Tauchspule 26a ist mit ihrem freien, in Fig. 1 unteren Ende mit einem abgekröpften Tragarm 28a gekoppelt. Der Tragarm 28a ist an einer Linearführung 32c entsprechend der Auslenkung der Tauchspule 26a längsverschieblich geführt. Mit seinem freien, in Fig. 1 rechten Ende, welches die Armatur 28 seitlich überragt, bildet der Tragarm 28a das Oberwerk zeug 20 mit der Thermodenanordnung 30, welche dem Unterwerkzeug 10 zugewandt ist.

Abhängig z.B. von der Steifigkeit der Antriebe kann ggf. auf die Linearführungen 32a, 32b, 32c verzichtet werden.

Die Thermodenanordnung 30 hat eine auf die Dimensionen des Bauteils B abgestimmte Anpressfläche 38 für die Übertragung der Heizenergie. Die Thermodenanordnung 30 ist von der Steuerung 50 mit Strom so zu beaufschlagen, dass Heizenergie in einem Temperaturbereich von etwa 300°C bis etwa 500°C während eines Heizintervalls von etwa 0,1 bis kleiner als etwa 1 Sekunde in das Bauteil B und/oder das Substrat S einzuspeisen ist. Die Temperatur und die Zeitdauer des Heizintervalls sind so gewählt, dass der zwischen das Bauteil B und das Substrat S eingebrachte Klebstoff K thermisch aushärtet.

Die Thermodenanordnung 30 hat in dieser Variante eine kreisrunde Anpressfläche 38 für die Heizenergie mit einem an die Abmessungen des Bauteils B anzupassenden Durchmesser von weniger als etwa 5 mm. Die Thermodenanordnung 30 hat ein etwa kreiszlindrisches gestaltetes Heizelement 34, das von einen thermischen Isolierkörper 36 umfasst ist. Dabei liegt die zum Unterwerkzeug 10 hin orientierte Anpressfläche 38 frei.

Die jeweilige Auslenkung des ersten und des zweiten Antriebs 24, 26 wird durch eine Steue ^¬ rung 50 in weiter unten im Detail beschriebener Weise vorgegeben. Die ersten und des zweiten Antriebe 24, 26 können dabei gleichzeitig oder nacheinander unabhängig voneinander in beide Richtungen betätigt werden. So dient in der gezeigten Variante der erste Antrieb 24 dazu, das Oberwerkzeug 20 in der ersten Bewegung Ml zwischen einer ersten Position, - Park-Position PP - und einer zweiten Position - Offen-Position OP - zu bewegen. Der zweite Antrieb 26 dient in der gezeigten Variante dazu, das Oberwerkzeug 20 in der zweiten Bewegung M2 zwischen der zweiten Position - Offen-Position OP - und einer dritten Position - Ge- schlossen-Position GP - zu bewegen.

Dem Unterwerkzeug 10 ist ein Kraftsensor 40 zugeordnet. Dieser Kraftsensor 40 dient dazu, eine Anpresskraft zwischen dem Unterwerkzeug 10 und dem Oberwerkzeug 20 auf das zwischen diesen befindliche Substrat S, das auf dem Substrat S angeordnete Bauteil B, und den zwischen das Bauteil B und das Substrat S eingebrachten Klebstoff K zu erfassen, wenn sich das Unterwerkzeug 10 und das Oberwerkzeug 20 in die Geschlossen-Position bewegen oder darin befinden. Ein diese Anpresskraft wiedergebender Wert oder ein entsprechendes Daten- telegramm wird dann an die Steuerung 50 signalisiert. Dazu ist der Kraftsensor 40 in das Unterwerkzeug 10 integriert und erfasst durch die Auflagefläche 14 hindurch die auf ihn wirkende Kraft, welche das in die Geschlossen-Position bewegte Unterwerkzeug 10 ausübt.

In einer Variante der Vorrichtung 100 sind einer oder mehreren der Linearführungen 32a, 32b, 32c Wegsensoren 44a, 44b, 44c zugeordnet, um anstelle oder zusätzlich zu dem Kraftsensor 40 die Auswirkungen der Bewegung zwischen dem Unterwerkzeug 10 und dem Oberwerkzeug 20 auf das zwischen diesen befindliche Substrat S, das auf dem Substrat S ange ordnete Bauteil B, und den zwischen das Bauteil B und das Substrat S eingebrachten Klebstoff K zu erfassen. Ein entlang der Bewegungen Ml, M2 die jeweiligen Verfahrwege des ers ^¬ ten und/oder zweiten Antriebs 24, 26 wiedergebende Werte oder entsprechende Datentelegramme werden dann ebenfalls an die Steuerung 50 signalisiert. Dazu sind die Wegsensoren 44a, 44b, 44c in die jeweilige der Linearführungen 32a, 32b, 32c integriert und erfassen die jeweiligen Verfahrwege des ersten und/oder zweiten Antriebs 24, 26.

Basierend auf diesen Signalisierungen werden der erste Antrieb 24 und der zweite Antrieb 26 während der ersten Bewegung Ml bzw. der zweiten Bewegung M2 von der Steuerung 50 im Regelschleifenbetrieb angesteuert. Dabei dienen die Kraft- und/oder Wegmessungen als Ist- Werte zur Bestimmung einer Soll-Größe, insbesondere einer Weg-Position des ersten Antriebs 24 und / oder des zweiten Antriebs 26, bzw. einer Kraft resultierend aus den Bewegungen des ersten Antriebs 24 und / oder des zweiten Antriebs 26 auf das zwischen diesen befindliche Substrat S, das auf dem Substrat S angeordnete Bauteil B, und den zwischen das Bauteil B und das Substrat S eingebrachten Klebstoff K.

Der Regelschleifenbetrieb basierend auf den Kraft- und/oder Wegmessungen dient dazu, mit dem ersten Antrieb 24 die erste Bewegung Ml in einem ersten Geschwindigkeitsbereich und einem ersten Hubbereich auszuführen, und mit dem zweiten Antrieb 26 die zweite Bewegung M2 in einem zweiten Geschwindigkeitsbereich und einem zweiten Hubbereich auszuführen. Dabei ist der erste Geschwindigkeitsbereich geringer als der zweite Geschwindigkeitsbereich, und der erste Hubbereich größer als der zweite Hubbereich . Bereits vor und/oder während der Annäherung des Oberwerkzeugs 20 an das Unterwerkzeug 10 bestromt die Steuerung 50 die Thermodenanordnung 30, damit diese eine zum Aushärten des Klebstoffs erforderliche Temperatur hat. Sobald die Anpressfläche 38 sich dem Bauteil B nähert, wird in das Bauteil B und das Substrat S Heizenergie eingespeist, um den zwischen dem Bauteil B und dem Substrat S befindlichen Klebstoff K thermisch auszuhärten.

Ein Verfahren zum Betreiben einer Thermokompressionsvorrichtung 100, insbesondere einer mit den obigen Merkmalen und Eigenschaften führt folgende Schritte aus: Auf die Auflagefläche 14 des Unterwerkzeugs 10 wird unter das Anpresselement 22 des Oberwerkzeugs 20 das Substrat S mit zumindest einem darauf angeordneten elektrischen Bauteil B aufgelegt. Dabei handelt es sich in einer Verfahrensvariante bei dem Substrat S um eine quasi-endlose Bandware mit darauf in einem vorangegangenen Verfahrensschritt aufgebrachten Bauteilen B in mehreren Reihen, die mit einem noch auszuhärtenden Klebstoff K auf dem Substrat S platziert sind. Dabei wurde der Klebstoff zeitlich vor dem Bauteil B an die für das Bauteil B vorgesehene Stelle dosiert aufgespendet.

Durch den ersten Antrieb 24 und den zweiten Antrieb 26 werden das Unterwerkzeug 10 und das Oberwerkzeug 20 relativ zueinander als Auf- / Zu-Bewegung bewegt. Dabei führt der erste Antrieb 24 die erste Bewegung in dem ersten Geschwindigkeitsbereich und dem ersten Hubbereich aus. Der zweite Antrieb 26 führt die zweite Bewegung in dem zweiten Geschwindigkeitsbereich und dem zweiten Hubbereich aus. Der erste Geschwindigkeitsbereich ist geringer als der zweite Geschwindigkeitsbereich, und der erste Hubbereich ist größer als der zweite Hubbereich. Dies ist in Fig. 2 veranschaulicht.

Während zumindest eines Teils der Auf- / Zu-Bewegung speist die von dem Oberwerkzeug 20 getragene, und dem Anpresselement 22 zugeordnete Thermodenanordnung 30 in das Bauteil B und/oder das Substrat S Heizenergie ein, um den zwischen das Bauteil B und das Substrat S eingebrachten Klebstoff K thermisch auszuhärten.

Fig. 2 veranschaulicht weiter, wie der erste Antrieb 24 das Oberwerkzeug 20 in der ersten Bewegung Ml zu dem ortsfesten Unterwerkzeug 10 zwischen der ersten Position PP und der zweiten Position OP bewegt. Der zweite Antrieb 26 bewegt dann das Oberwerkzeug 20 in der zweiten - oszillierenden - Bewegung M2 zwischen der zweiten Position OP und der dritten Position GP relativ zu dem Unterwerkzeug 10. Die erste Position ist die Park-Position PP, die zweite Position ist die Offen-Position OP, und die dritte Position ist die Geschlossen-Position GP. In der hier gezeigten Variante führen der erste Antrieb 24 und der zweite Antrieb 26 die erste Bewegung Mlund die zweite Bewegung M2 nacheinander aus. In Fig. 2 ist die oszillierend wiederholte zweite Bewegung M2 des Oberwerkzeugs 20 zwischen der zweiten Position OP und der dritten Position GP relativ zu dem Unterwerkzeug 10 dargestellt. Diese Bewegung dient dazu, die auf dem als Bandware gestalteten Substrat S befindlichen Bauteile, genauer gesagt den zwischen den Bauteilen B und dem Substrat S befindlichen Klebstoff K, kontinuierlich oder intermittierend zwischen der Auflagefläche 14 und dem Anpresselement 22 des Unterwerkzeugs 10 bzw. des Oberwerkzeugs 20 in deren Offen-Position OP hindurch zu fördern, und in deren Geschlossen-Position GP mit Heizenergie zu beaufschlagen. Fig. 2a veranschaulicht den Ablauf einer Abfolge Schließen-Heizen-Öffnen aus Fig. 2 im Detail.

Zunächst führt der erste Antrieb 24 die erste Bewegung Ml soweit aus, dass das Oberwerkzeug 20 aus der Park-Position PP kommend zusammen mit dem Unterwerkzeug 10 die Of- fen-Position OP (Höhe 2 mm in Fig. 2a) eingenommen hat. Dabei hat die erste Bewegung Ml einen Beschleunigungs-Abschnitt Al, einen Schnellfahrt-Abschnitt A2, und einen Verzögerungs-Abschnitt A3 (siehe Fig. 2).

In einer 1. Phase PI beginnt der zweite Antrieb 26 die zweite Bewegung M2 auszuführen, damit sich das Oberwerkzeug 20 aus der Offen-Position OP auf das Unterwerkzeug 10 zubewegt, um die Geschlossen-Position GP einzunehmen. Dabei hat die zweite Bewegung M2 einen Beschleunigungs-Abschnitt VI, einen Schnellfahrt-Abschnitt V2, und einen Verzögerungs-Abschnitt V3 (siehe Fig. 2a).

In dem Beschleunigungs-Abschnitt VI beschleunigt der zweite Antrieb 26 zum Ausführen der zweiten Bewegung M2 solange, bis eine vorbestimmte erste Soll-Geschwindigkeit, hier nahezu 200 mm/s erreicht ist, mit der sich das Unterwerkzeug 10 und das Oberwerkzeug 20 aus der Offen- OP in die Geschlossen-Position GP relativ zueinander bewegen (siehe Fig. 2a).

In dem Verzögerungsabschnitt V3 der 1. Phase verzögert der zweite Antrieb 26 zum Ausführen der zweiten Bewegung M2 diese solange, bis eine vorbestimmte zweite, geringere als die erste Soll-Geschwindigkeit, hier etwa 5 mm/s erreicht ist, mit der sich das Oberwerkzeug 20 aus der Offen-Position OP in die Geschlossen-Position GP auf das Unterwerkzeug 10 zu bewegt. Mit dieser geringeren zweiten Soll-Geschwindigkeit bewegt sich dann das Oberwerkzeug 20 weiter, um mit dieser das Bauteil B und/oder eine Position des Bauteils B auf dem Substrat S zu erkennen.

Während sich das Oberwerkzeug 20 durch den zweiten Antrieb 26 zum Ausführen der zwei ^¬ ten Bewegung M2 mit der zweiten, geringeren Soll-Geschwindigkeit aus der Offen-Position OP in die Geschlossen-Position GP auf das Unterwerkzeug 10 zu bewegt, wird in einer 2. Phase P2, um durch Berühren des Bauteils B dieses und/oder dessen Position auf dem Substrat S zu ermitteln, ein Ansteuersignal des zweiten Antriebs 26, hier die Ansteuerspannung des Tauchspulenaktuators, auf einen vorbestimmten Maximalwert begrenzt. Diese Langsam ^¬ fahrt, verbunden mit der aus der verringerten Kraft des Tauchspulenaktuators vermeidet bei einem Auftreffen des Anpresselements 22 des Oberwerkzeugs 20 auf dem Bauteil B dessen Beschädigung. Während sich das Oberwerkzeug 20 durch den zweiten Antrieb 26 zum Ausführen der zweiten Bewegung M2 mit der zweiten, geringeren Soll-Geschwindigkeit aus der Offen-Position OP in die Geschlossen-Position GP auf das Unterwerkzeug 10 zu bewegt, um das Bauteil B und/oder dessen Position auf dem Substrat S zu erkennen, wird fortlaufend eine Momentangeschwindigkeit des Oberwerkzeugs 20 relativ zum Unterwerkzeug 10 auf ein Fallen unter einen Schwellenwert, z.B. ~ _s~ , überwacht. Dieser Schwellenwert liegt deutlich (zum Beispiel zwischen 1 und 4 Größenordnungen unter der zweiten Soll-Geschwindigkeit). Sobald die Momentangeschwindigkeit der Bewegung M2 des Oberwerkzeugs 20 unter diesen Schwellenwert fällt, wird in der Steuerung erkannt, dass das Bauteil B auf dem Substrat S durch das Oberwerkzeug 10 berührt wurde. Dies ist in der Fig. 2a als X „Berührung" gekennzeichnet.

Während das Unterwerkzeug 10 und das Oberwerkzeug 20 die Geschlossen-Position GP ein- halten und das Berühren des Bauteils B - unter Heizeinwirkung der Thermodenanordnung 30 auf das Bauteil B und den darunter befindlichen Klebstoff K - erfolgt, wird das Ansteuersignal des zweiten Antriebs 26, hier die Ansteuerspannung des Tauchspulenaktuators, begrenzt. In dieser 3. Phase P3, einer vorbestimmten Press-Zeit, wird das Ansteuersignal des zweiten Antriebs 26 auf einen vorbestimmten Press-Wert begrenzt, der für die Kraft repräsentativ ist, mit der das Bauteil B durch den Klebstoff K auf das Substrat S gedrängt wird. In dieser Zeit härtet durch die Heizeinwirkung und die auf das Bauteil B wirkende Kraft der Klebstoff K aus.

In dieser 3. Phase P3 ist in der in Fig. 2a veranschaulichten Verfahrensvariante die Kraft kon ^¬ stant, mit der das Bauteil B durch den Klebstoff K auf das Substrat S gedrängt wird. In einer hier nicht weiter veranschaulichten Verfahrensvariante durchläuft die Kraft, mit der das Bauteil B durch den Klebstoff K auf das Substrat S gedrängt wird, während der vorbestimmten Press-Zeit ab der Berührung des Bauteils B durch das Oberwerkzeug bis zu dessen Abheben von dem Bauteil B ein vorbestimmtes Press-Wert-Kraft/Zeit-Profil gemäß dem das Bauteil B in den Klebstoff K hinein auf das Substrat S gedrängt wird.

In einer 4. Phase P4, nach dem Ablauf der vorbestimmten Press-Zeit in der 3. Phase P3, wer ^¬ den das Unterwerkzeug 10 und das Oberwerkzeug 20 durch den zweiten Antrieb 26 zum Ausführen der zweiten Bewegung M2 relativ voneinander weg aus der Geschlossen-Position GP in die Offen-Position OP bewegt.

In den 2. und 3. Phasen P2, P3 wird durch die Steuerung ein Vergleich des Orts X des Berüh- rens des Bauteils B durch das Oberwerkzeug 20 (genauer gesagt, des Anpresselements 22) und/oder des Ermittelns der Position (oder der Höhe der Oberseite) des Bauteils B auf dem Substrat S mit einem vorbestimmten Weg- oder Positions-Wert TF nach Beginn des Bewe- gens aus der Offen-Position OP in die Geschlossen-Position GP ausgeführt. Der Weg- oder Positions-Wert TF legt damit einen Höhen- oder Wegbereich fest, indem der Kontakt des Anpresselements 22 mit der Oberseite des Bauteils B auftreten soll. Bei Unterschreiten des vorbestimmten Weg- oder Positionswerts TF um mehr als einen vorbestimmten ersten Abweichungswert AF1 wird eine Fehlersituation detektiert, weil zum Beispiel zwei Bauteile B übereinander an derselben Stelle auf das Substrat S platziert wurden, oder die Höhe eines Bauteils S aus anderen Gründen, etwa einem Epitaxiefehler des Bauteils B, von einem Erwartungswert abweicht. Daraufhin wird einer (übergeordneten) Maschinensteuerung eine Fehlermeldung oder eine Unterbrechungsanforderung signalisiert.

Zusätzlich wird bei Unterschreiten des vorbestimmten Weg- oder Positionswerts TF um weniger als einen zweiten vorbestimmten Abweichungswert AF2 eine Fehlersituation detektiert, oder bei Überschreiten des vorbestimmten Weg- oder Positionswerts TF um einen vorbestimmten dritten Abweichungswert AF3 eine Fehlersituation detektiert, weil kein Bauteil B auf das Substrat B platziert wurde. Daraufhin wird einer (übergeordneten) Maschinensteuerung eine Fehlermeldung oder eine Unterbrechungsanforderung signalisiert. Dies soll verhindern, dass die Thermodenanordnung 30 oder die Anpressfläche 22 den Klebstoff K oder das Substrat S berührt, da dies zu einer Verschmutzung der Anpressfläche 22 der Thermodenanord nung 30 bzw. zu Brandlöchern im Substrat S führen könnte. Erkennt die Steuerung 50, dass wegen des fehlenden Bauteils B ein Aufsetzen auf den Klebstoff K oder das Substrat S bevorsteht, stoppt das Oberwerkzeug 20 die Thermodenanordnung 30 und fährt sie an eine zurückgezogene Sicherheitsposition ZP, die in der Nähe der zu erwartenden X „Berührung"-Po- sition liegt und verweilt dort für einen längeren Zeitraum. Dies dient dem berührungslosen Härten von eventuell vorhandenem Klebstoff K.

Nach Ablauf dieses Zeitraums fährt das Oberwerkzeug in der 4. Phase P4 die Thermodenanordnung 30 in inverser Weise wie in der ersten Phase PI zur Offen-Position OP zurück. Von dort beginnt ein neuer Zyklusstart mit der ersten Phase PI. Das Substrat S kann während dessen weiter transportiert werden, um ein nachfolgendes Bauteil zwischen Ober- und Unterwerkzeug zu positionieren.

Durch die langsame Suchgeschwindigkeit während der 2. Phase kann es bei einer unzureichend vorherbestimmten Suchposition zu sehr langen Verzögerungen bis zur X „Berührung" kommen. Die Folge wäre ein stark verlangsamter Maschinenzyklus. Außerdem unterliegt die Thermodenanordnung in der Aufheizphase auch einer Längenänderung. Wurde die X „Berüh- rung"-Position im kalten Zustand vermessen und die zu erwartende Längenänderung nicht berücksichtigt, kann dies zu einer verfrühten Berührung der Oberfläche des Bauteils durch das Oberwerkzeug führen. Beide Aspekte werden durch diese oben beschriebene Vorgehensweise während des Betriebes durch die Regelschleife in der Steuerung ausgeregelt. Ziel der Regelung ist hier eine möglichst kurze Suchphase zu erzielen um einen hohen Durchsatz zu erreichen.

In einer Verfahrensvariante erfasst ein Kraftsensor 40 eine Anpresskraft zwischen dem Unterwerkzeug 10 und dem Oberwerkzeug 20 auf das zwischen diesen befindliche Substrat S, das darauf angeordnete Bauteil B, und den zwischen ihnen eingebrachten Klebstoff K, wenn sich das Unterwerkzeug 10 und das Oberwerkzeug 20 in die Geschlossen-Position bewegen und darin verbleiben. Die erfasste Anpresskraft wird an die Steuerung 50 signalisiert. Bevor die Bewegung des Unterwerkzeugs 10 und des Oberwerkzeugs 20 relativ zueinander aus der Offen-Position OP in die Geschlossen-Position GP abgeschlossen ist, und noch keine Anpresskraft ausgeübt wird, erfolgt eine Erfassung einer Auflagekraft TARA nach dem Einträgen des Substrats S oder eines Abschnitts des Substrats S mit dem darauf angeordneten Bauteil B und dem zwischen diesen eingebrachten Klebstoff K. Das Substrat S lastet auf dem Kraftsensor 40. Deshalb erlaubt das Erfassen der Auflagekraft TARA ein Kompensieren eines aus einer schwankenden Spannung des Substrats S in Förderrichtung resultierenden Einflusses auf das Messergebnis der Kraftmessung. Diese TARA Funktion wird nach dem Fördern des Substrats S, so dass das Bauteil B direkt über dem Kraftsensor 40 positioniert ist, und vor dem Auftreffen der Thermodenanordnung 30 aktiviert.

In einer Verfahrensvariante ist der Steuerung 50 ein Indexing-Register IR für das Substrat S zugeordnet. In das Indexing-Register IR sindBestückungspositionen des Substrats S einzutragen, auf denen ein Bauteil B angeordnet ist, oder auf denen kein Bauteil B angeordnet ist. Dieses Einträgen erfolgt entweder durch eine externe Datenquelle oder durch die Steuerung 50, mit von außen entsprechend zugelieferten Daten.

In einer nicht weiter bildlich veranschaulichten Variante der Steuerung 50 werden in das Indexing-Register IR für jede der Bestückungspositionen einzutragende Daten, Bildeinzüge o- der aus Bildeinzügen ermittelte Metadaten zur Klebstoffaushärtung, der Bauteilposition Position X, Y und der Bauteilrotation aus einem der Vorrichtung 100 vorgelagerten Maschinenmodul und/oder einem der Vorrichtung 100 vorgelagerten bildeinziehenden Inspektionssystem IS signalisiert, und in der Steuerung 50 für den Betrieb der Vorrichtung 100 weiterverarbeitet.

In einer weiteren nicht weiter bildlich veranschaulichten Variante der Steuerung 50 werden aus einem der Vorrichtung 100 nachgelagerten bildeinziehenden Inspektionssystem Bildeinzüge oder aus Bildeinzügen ermittelte Metadaten zur Klebstoffaushärtung, der Bauteilposition Position X, Y und der Bauteilrotation signalisiert, damit diese weiterverarbeitet und/oder an eine nach- oder übergeordnete Prozess-Station weitergereicht werden. Die Steuerung 50 liest beim Ausführen der Klebstoff-Aushärtungsvorgänge aus dem Index- ing-Register IR die jeweiligen Bestückungspositionen Pos X, Pos Y des Substrats S aus, auf denen ein Bauteil B angeordnet ist. An diesen Bestückungspositionen wird dann das Verbinden des Bauteils B mit dem Substrat S durch Aushärten des Klebstoffs K in oben beschriebener Weise ausgeführt. Im Übrigen trägt in einer Variante die Steuerung 50 oder die externe Datenquelle in das Indexing-Register IR für jede der Bestückungspositionen auch ein, ob die Bestückungsposition ohne Bauteil B j/n ist, ob an der Bestückungsposition Klebstoff K j/n vorhanden ist, und ob an der Bestückungsposition Bauteil und Klebstoff vorhanden sind, und/oder sofern an der Bestückungsposition zumindest das Bauteil B vorhanden ist, die Position des Bauteils B als X-, Y-Koordinaten und dessen Rotationswinkel THETA. Soweit die Steuerung 50 aus dem Indexing-Register IR die Bestückungspositionen des Substrats S ausliest, auf denen kein Bauteil B angeordnet ist, also B j/n = n, wird an diesen Bestückungspositionen das Verbinden des Bauteils B mit dem Substrat S durch Aushärten des Klebstoffs K nicht ausgeführt.

Soweit die Steuerung 50 aus dem Indexing-Register IR die Bestückungspositionen des Substrats S ausliest, auf denen kein Bauteil B angeordnet ist, also B j/n = n, aber Klebstoff vorhanden ist, also K j/n = j, wird an diesen Bestückungspositionen das Verbinden des Bauteils B mit dem Substrat S durch Aushärten des Klebstoffs K nicht ausgeführt, werden das Unterwerkzeug 10 und das Oberwerkzeug 20 relativ zueinander in eine Zwischen-Position ZP bewegt. Dort wird bei Abstand zwischen der Thermodenanordnung 30 und dem Klebstoff K dieser berührungslos ausgehärtet.

Ansonsten wird die Steuerung 50, sofern an der Bestückungsposition das Bauteil B und der Klebstoff K vorhanden sind, das Verbinden des Bauteils B mit dem Substrat S durch Aushär ^¬ ten des Klebstoffs K ausgeführt.

Die Fig. 3a - 3d zeigen unterschiedliche Konfigurationen einer Verarbeitungsstation, wobei die Verarbeitungsstationen mit zwei oder mehr Thermokompressionsvorrichtungen 100 zum Verbinden elektrischer Bauteile B mit dem Substrat S konzipiert sind, das in einer oder mehreren Reihen eine Vielzahl darauf angeordneter elektrischer Bauteile B trägt.

Die Fig. 3a veranschaulicht in einer Draufsicht eine Verarbeitungsstation mit der Konfiguration der Fig. 1, wobei eine endlose Substratbahn eine Reihe mit Bauteilen trägt, die durch eine Thermokompressionsvorrichtung 100 zu bearbeiten sind. Die Fig. 3b veranschaulicht in einer Draufsicht eine Verarbeitungsstation mit zwei Thermo- kompressionsvorrichtungen 100, Diese zwei Thermokompressionsvorrichtungen 100 bearbeiten eine endlose Substratbahn mit einer Reihe mit Bauteilen. Dabei sind die beiden Thermokompressionsvorrichtungen 100 spiegelbildlich und im Abstand zueinander entlang der Substratbahn angeordnet.

Die Fig. 3c veranschaulicht in einer Draufsicht eine Verarbeitungsstation mit der in der Breite der Substratbahn verdoppelten Konfiguration der Fig. 3a, wobei die Substratbahn zwei parallele Reihen mit Bauteilen trägt, von denen jede durch eine der beiden Thermokompressions- vorrichtungen 100 zu bearbeiten ist. Hierbei sind die zwei Thermokompressionsvorrichtungen 100 in einer Linie quer zur Förderrichtung der Substratbahn benachbart zueinander angeordnet.

Die Fig. 3d veranschaulicht in einer Draufsicht eine Verarbeitungsstation mit der in der Breite der Substratbahn vervierfachten Konfiguration der Fig. 3a, wobei die Substratbahn vier parallele Reihen mit Bauteilen trägt, von denen jede durch eine der vier Thermokompressions- vorrichtungen 100 zu bearbeiten ist. Dabei sind die vier Thermokompressionsvorrichtungen 100 in der Förderrichtung in zwei Linien quer zur Förderrichtung im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand zweier Thermokompressionsvorrichtungen 100 so festge ^¬ stellt ist, dass im Wesentlichen zwischen zwei benachbarten Thermokompressionsvorrich- tungen 100 (z.B. der in Fig. 3d obersten und der in der 3. Reihe) etwa eine Reihe elektrischer Bauteile B frei ist. Die Thermokompressionsvorrichtungen 100 der beiden Linien (in Fig. 3d bilden die Thermokompressionsvorrichtungen 100 der obersten und der 3. Reihe eine Linie, und die die Thermokompressionsvorrichtungen 100 der untersten und der 2. Reihe eine Linie quer zur Förderrichtung sind jeweils um etwa eine Reihe elektrischer Bauteile B versetzt. Diese versetzte Anordnung wird bei Bauteil-Reihenabständen verwendet, die kleiner als die doppelte Breite einer Thermokompressionsvorrichtung sind.

Die vorangehend beschriebenen Varianten der Vorrichtung sowie deren Aufbau- und Betriebsaspekte dienen lediglich dem besseren Verständnis der Struktur, der Funktionsweise und der Eigenschaften; sie schränken die Offenbarung nicht etwa auf die Ausführungsbeispiele ein. Die Fig. sind teilweise schematisch, wobei wesentliche Eigenschaften und Effekte zum Teil deutlich vergrößert dargestellt sind, um die Funktionen, Wirkprinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmale zu verdeutlichen. Dabei kann jede Funktionsweise, jedes Prinzip, jede technische Ausgestaltung und jedes Merkmal, welches/welche in den Fig. oder im Text offenbart ist/sind, mit allen Ansprüchen, jedem Merkmal im Text und in den anderen Fig., anderen Funktionsweisen, Prinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmalen, die in dieser Offenbarung enthalten sind oder sich daraus ergeben, frei und beliebig kombiniert werden, so dass alle denkbaren Kombinationen der beschriebenen Vorgehensweise zuzuordnen sind. Dabei sind auch Kombinationen zwischen allen einzelnen Ausführungen im Text, das heißt in jedem Abschnitt der Beschreibung, in den Ansprüchen und auch Kombinationen zwischen verschiedenen Varianten im Text, in den Ansprüchen und in den Fig. umfasst. Auch die Ansprüche limitieren nicht die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten aller aufgezeigten Merkmale untereinander. Alle offenbarten Merkmale sind explizit auch einzeln und in Kombination mit allen anderen Merkmalen hier offenbart.