DE19510003A1 - Semiconductor platelet on support precise location method - Google Patents

Semiconductor platelet on support precise location method

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DE19510003A1
DE19510003A1 DE1995110003 DE19510003A DE19510003A1 DE 19510003 A1 DE19510003 A1 DE 19510003A1 DE 1995110003 DE1995110003 DE 1995110003 DE 19510003 A DE19510003 A DE 19510003A DE 19510003 A1 DE19510003 A1 DE 19510003A1
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Frank Dr Ing Hainel
Andrej Dipl Ing Wolf
Klaus-Peter Dr Kaemper
Frank Dr Ing Michel
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Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH
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Abstract

The method involves high precision locating of a platelet having dimensions in mm and sub-mm region. The platelet is of the GaAs or Si material and contains a first top side structure for a microelectronic, electric, or micromechanical function. The platelet is provided with a second structuring of depressions and/or apertures and/or recesses. The support structure contains rising formations. The platelet is so deposited on the support that the latter rising formations are inserted into the platelet depressions. Pref. the platelet second structuring is adapted to the first one.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum hochgenauen Anordnen von Plättchen auf einem Träger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen Träger für die Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.The invention relates to a method for the highly precise arrangement of platelets on a carrier according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a carrier for the implementation of the method according to the preamble of claim 11.

Stand der TechnikState of the art

Zum hochgenauen Anordnen von Plättchen mit Abmessungen im Millimeter- und Submillimeterbereich auf Trägern, insbesondere von Plättchen aus Halbleitermaterialien, werden gewöhnlich Manipulatoren mit hoher Positioniergenauigkeit eingesetzt. Zu diesen Manipulatoren gehören die Antriebssysteme für die Bewegungsachsen und der Greifer. Mit dem Greifersystem werden die Plättchen vorwiegend unter Ausnutzung von Vakuumansaugung oder durch mechanisches Greifen von Zuführsystemen entnommen, nachfolgend transportiert, positioniert und auf dem Träger abgelegt. Dabei werden die Plättchen mit Vakuum vorwiegend an der Oberseite und mechanisch vorwiegend an den Außenkanten gegriffen. Die anzuordnenden Plättchen können auf ihrer Oberseite mit einer Oberflächenstrukturierung versehen sein, die sich aus der mikroelektronischen, mikromechanischen oder elektrischen Funktion der Plättchen ergibt. Das Greifen an der Oberseite ist unzulässig, wenn diese Oberflächenstrukturierung sensibel ist und somit durch dieses Greifen beschädigt werden könnte. Sollen die Plättchen bezüglich der Oberflächenstrukturierung zueinander angeordnet werden, orientiert man auf den Einsatz von bildverarbeitenden Systemen. Diese bildverarbeitenden Systeme gewinnen an Hand von geeignet ausgebildeten Markierungen in der Oberflächenstrukturierung der Plättchen Bewegungsinformationen für das Manipulatorsystem. Die Greifer müssen derart ausgelegt sein, daß die Markierungen für das Bildverarbeitungssystem zugänglich sind. Mit den Informationen aus der Bildverarbeitung wird das Manipulatorsystem und damit die Position des Greifers gesteuert oder geregelt, um die Plättchen hochgenau auf dem Träger abzulegen. Das Manipulatorsystem muß derart ausgelegt werden, daß durch das Ablegen die Anordnung vorher angeordneter Plättchen nicht gestört wird. Nach dem Ablegen von Plättchen in hochgenauer Anordnung besteht das Problem, die Plättchen in dieser Anordnung auf dem Träger festzuhalten. Gewöhnlich wird vor dem Auflegen der Plättchen Verbindungsmittel entweder auf die Rückseite der Plättchen oder auf den Träger aufgebracht. Zu den Verbindungsmitteln zählen z. B. Klebemittel oder Lote. Diese können Aushärtezeiten im Minuten- bis Stundenbereich aufweisen. Zudem können sich im Aushärteprozeß die viskosen Eigenschaften ändern, so daß die Gefahr des "Wegschwimmens" der Plättchen und damit die Gefahr der Zerstörung der hochgenauen Anordnung der Plättchen besteht. Zur Sicherung der Anordnung ist es derzeit üblich, z. B. nach dem Auflegen der Plättchen und vor dem Aushärtevorgang des Verbindungsmittels, zusätzlich, lokal begrenzt ein schnell härtendes Verbindungsmittel aufzubringen. Verfahren zur mechanisch unterstützten Anordnung von Plättchen sind nur in Ansätzen entwickelt. Aus Patent EP 0 134 926 ist ein Verfahren bekannt, das eine gemeinsame zeilen- und spaltenweise Ausrichtung von Plättchen zum Auslesen einer vorher im Herstellungsprozeß dieser Plättchen eingebrachten Registriernummer gestattet. Dabei schwimmen die Plättchen in entsprechend geformten Konturen auf einem Druckluftpolster und werden gemeinsam über die Bewegung eines speziellen Aufnahmesystems (linear device bank) an ihren Außenkanten in bezug auf eine Referenzfläche mit einer Genauigkeit von ± 0,025 mm ausgerichtet und durch Vakuum in ihrer Lage fixiert. Der Nachteil dieser Lösung liegt in der Ausrichtung der Plättchen über ihre Außenkanten, deren Verlauf durch den Vereinzelungsprozeß der Plättchen starken Schwankungen unterworfen sein kann. Treten diese Schwankungen auf, ist bei Ausrichtung über die Außenkanten keine hochgenaue Anordnung der Plättchen bezüglich ihrer Oberflächenstrukturierung sichergestellt. In der Offenlegungsschrift DE 40 26 244 wird ein Substratträger vorgestellt, in dessen Vertiefungen Substrate nicht standardisierter oder unregelmäßiger Größe eingesetzt werden können. Dabei liegen die Substrate auf einer oder mehreren Erhebungen symmetrisch zum Schwerpunkt des Substrates auf, werden durch Vakuum angesaugt und durch Fixiernocken und die Außenwandungen der Vertiefungen in ihrer Lage gehalten. Die Plättchen liegen auf ihrer Unterseite auf. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß eine Anordnung der Plättchen zueinander bezüglich ihrer Oberflächen­ strukturierung nicht erfolgt.For the highly precise arrangement of platelets with dimensions in millimeter and Submillimeter range on carriers, in particular of platelets made of semiconductor materials Usually manipulators with high positioning accuracy are used. About these manipulators include the drive systems for the movement axes and the gripper. With the gripper system the platelets are predominantly using vacuum suction or through mechanical gripping of feeding systems, subsequently transported, positioned and deposited on the carrier. The platelets are mainly vacuumed on the top and mechanically mainly gripped on the outer edges. The tiles to be arranged can be opened be provided with a surface structure on its upper side, which results from the results in microelectronic, micromechanical or electrical function of the platelets. The Gripping at the top is not permitted if this surface structuring is sensitive and therefore could be damaged by this gripping. Should the tiles refer to the Surface structuring are arranged in relation to each other, based on the use of image processing systems. These image processing systems win on the basis of suitable trained markings in the surface structuring of the platelet movement information for the manipulator system. The grippers must be designed so that the markings for the Image processing system are accessible. With the information from the image processing it will Manipulator system and thus the position of the gripper controlled or regulated to the platelets to be placed on the carrier with high precision. The manipulator system must be designed in such a way that the arrangement of previously arranged tiles is not disturbed by the placement. After this Placing tiles in a highly precise arrangement is the problem, the tiles in this Arrange arrangement on the carrier. Usually before placing the tiles Lanyard applied either to the back of the plate or to the carrier. To the Lanyards include e.g. B. adhesives or solders. These can harden in minutes up to Show hourly range. In addition, the viscous properties can change in the curing process change, so that the risk of "floating away" the platelets and thus the risk of destruction  the highly precise arrangement of the platelets. To secure the arrangement it is currently usual, e.g. B. after placing the platelets and before the curing process of the connecting means, in addition, to apply a fast-curing lanyard locally. Processes for mechanically assisted arrangement of platelets have only been developed in part. From patent EP 0 134 926 a method is known which has a common row and column Alignment of platelets for reading a previously in the manufacturing process of these platelets introduced registration number allowed. The tiles swim in accordingly shaped contours on a compressed air cushion and are made together via the movement of a special recording system (linear device bank) on its outer edges with respect to a Reference surface aligned with an accuracy of ± 0.025 mm and in position by vacuum fixed. The disadvantage of this solution is the alignment of the plates over their outer edges, the course of which may be subject to strong fluctuations due to the process of separating the platelets can. If these fluctuations occur, alignment with the outer edges is not highly accurate Arrangement of the platelets ensured with regard to their surface structuring. In the published patent application DE 40 26 244, a substrate carrier is presented, in its recesses Non-standard or irregular sized substrates can be used. Lying there the substrates on one or more elevations symmetrical to the center of gravity of the substrate are sucked in by vacuum and by fixing cams and the outer walls of the Wells held in place. The tiles lie on their underside. This device has the disadvantage that an arrangement of the plates with respect to their surfaces structuring did not take place.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und einen Träger zum hochgenauen Anordnen von Plättchen auf einem Träger bereitzustellen, wobei die relative Anordnung mehrerer Plättchen zueinander bezüglich ihrer Oberflächenstrukturierung mit hoher Präzision im Bereich weniger Mikrometer auf einfache Weise durchführbar sein soll.The object of the present invention is to provide a method and a carrier for high-precision To provide placement of platelets on a support, the relative placement of several Platelets to each other with regard to their surface structuring with high precision in the area less micrometers should be carried out in a simple manner.

Die Aufgabe der Bereitstellung eines Verfahrens wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The task of providing a method is characterized by the features of claim 1 solved.

Die Plättchen verfügen auf ihrer Oberseite über eine Strukturierung, die im folgenden als erste Strukturierung bezeichnet wird. Diese ergibt sich aus der Funktion das Plättchens, welche durch den vorgesehenen mikroelektronischen, elektrischen oder mikromechanischen Einsatz bedingt ist. Diese erste Strukturierung kann sensibel gegen Berührungen sein, d. h. eine Berührung dieser Strukturierung kann die Funktion des Plättchens beeinträchtigen.The platelets have a structure on their top, which will be the first in the following Structuring is called. This results from the function of the plate, which is determined by the intended microelectronic, electrical or micromechanical use is required. These first structuring can be sensitive to touch, d. H. a touch of this Structuring can affect the function of the plate.

Zu dieser ersten Strukturierung wird auf den Plättchen eine weitere Strukturierung realisiert, die im folgenden als zweite Strukturierung bezeichnet wird. Diese kann aus Vertiefungen, Aussparungen und/oder Durchbrüchen bestehen. Durchbrüche sind von der Ober- und Unterseite des Plättchens zugänglich, während Vertiefungen nur von einer dieser Seiten zugänglich sind. Aussparungen sind Durchbrüche, bei denen mindestens eine Seitenfläche zugleich Außenfläche des Plättchens ist.For this first structuring, a further structuring is carried out on the platelets hereinafter referred to as the second structuring. This can consist of depressions, recesses and / or breakthroughs. Breakthroughs are from the top and bottom of the plate  accessible, while wells are only accessible from one of these sides. Recesses are Breakthroughs in which at least one side surface is also the outer surface of the plate.

Der Träger wird mit Erhebungen versehen.The carrier is provided with surveys.

Dadurch, daß die Erhebungen auf dem Träger in entsprechende Vertiefungen, Durchbrüche oder Aussparungen der aufgelegten Plättchen eingreifen, wird die hochgenaue Anordnung der Plättchen auf dem Träger erreicht.The fact that the surveys on the carrier in corresponding recesses, openings or If the cut-out plates are cut out, the highly precise arrangement of the plates becomes reached on the carrier.

Durch Abstimmung der zweiten Strukturierung der Plättchen auf die erste Strukturierung der Plättchen und Abstimmung der zweiten Strukturierung der Plättchen mit der Strukturierung des Trägers sichert man die Verträglichkeit der ersten mit der zweiten Strukturierung und die Gestaltung des Trägers gemäß den Randbedingungen, welche sich aus der Funktion und dem Material der Plättchen ergeben.By matching the second structuring of the platelets to the first structuring of the Platelets and coordination of the second structuring of the platelets with the structuring of the Carrier ensures the compatibility of the first with the second structuring and the design of the carrier according to the boundary conditions, which result from the function and the material of the Result in platelets.

Es ist gleichfalls möglich, zunächst den Träger auf die erste Strukturierung der Plättchen und nachfolgend die zweite Strukturierung der Plättchen mit der Strukturierung des Trägers abzustimmen, da sich hierdurch Vorteile bei der Herstellung des Trägers, der zweiten Strukturierung der Plättchen und der Plättchenanordnung ergeben können.It is also possible to first apply the support to the first structuring of the platelets and subsequently coordinate the second structuring of the platelets with the structuring of the carrier, since this has advantages in the production of the carrier, the second structuring of the platelets and the plate arrangement can result.

Der Träger im Sinne der vorliegenden Erfindung kann als Hilfsträger genutzt werden, wenn die Plättchen nach ihrer Anordnung auf diesem Hilfsträger an einen anderen Träger, welcher im folgenden als Systemträger bezeichnet wird, übergeben werden.The carrier in the sense of the present invention can be used as an auxiliary carrier if the Plate according to their arrangement on this subcarrier to another carrier, which in the is referred to as the system carrier.

Sollen die Plättchen mit ihrer Unterseite zum Systemträger hin zeigend an diesen übergeben werden, ist es vorteilhaft, sie mit ihrer Oberseite zum Hilfsträger hin zeigend auf diesen aufgelegt werden. Auf die Unterseiten der Plättchen und/oder den Systemträger kann Verbindungsmittel in Form von Klebmittel oder tot für das nachfolgende Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung aufgetragen werden. Nach dem Auftragen des Verbindungsmittels können der Systemträger und die Plättchen aufeinander gelegt werden.If the underside of the plates is to be handed over to the system carrier, it is advantageous to place them with their top side facing the auxiliary carrier thereon. On the undersides of the platelets and / or the leadframe can be connecting means in the form of Adhesive or dead applied for the subsequent establishment of a cohesive connection will. After the lanyard has been applied, the leadframe and the plates can be removed be placed on top of each other.

Es ist vorteilhaft, den Hilfsträger erst zu entfernen, wenn das Verbindungsmittel ausgehärtet ist. Insbesondere kann man hiermit die Probleme beherrschen, welche sich aus Aushärtevorgängen mit hoher Temperatur, langer Aushärtedauer oder deutlicher Änderung der Viskosität des Verbindungsmittels während des Aushärtens ergeben. Dadurch, daß der Hilfsträger erst nach dem Aushärtevorgang entfernt wird, wird die Anordnung der Plättchen während des Aushärtevorganges gesichert. Nach dem Aushärtevorgang ist eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Systemträger hergestellt, wobei die hochgenaue Anordnung der Plättchen beibehalten wird. It is advantageous to remove the auxiliary carrier only when the connecting means has hardened. In particular, you can use it to master the problems that arise from curing processes high temperature, long curing time or significant change in the viscosity of the Lanyard during curing. The fact that the subcarrier only after Removing the curing process, the arrangement of the platelets during the curing process secured. After the curing process, there is a material connection with the system carrier manufactured, while maintaining the highly precise arrangement of the platelets.  

Das Auflegen der Plättchen mit der Oberseite zum Träger hin zeigend ist gleichfalls sinnvoll, wenn die Plättchen bevorzugt an ihrer Unterseite gegriffen werden können. Dies ist z. B. immer dann der Fall, wenn die Unterseite keine Strukturierung aufweist.Placing the plate with the top facing the carrier is also useful if the plates can preferably be gripped on their underside. This is e.g. B. always the Case when the underside has no structure.

Das Auflegen der Plättchen mit der Oberseite zum Träger hin zeigend kann weiterhin sinnvoll sein, wenn durch dieses Verfahren ein Schutz der sensiblen ersten Strukturierung erreicht werden kann.It may also be useful to place the top of the plate facing the carrier, if this procedure can protect the sensitive first structuring.

Für das Greifen der Plättchen an der Unterseite kann z. B. ein Vakuumsauger eingesetzt werden. Wenn die Plättchen an ihrer Unterseite gegriffen werden, ist die Oberseite frei zugänglich, so daß die erste und/oder zweite Strukturierung der Plättchen auf einfache Weise mit bilderkennenden bzw. bildverarbeitenden Mitteln auszuwerten ist. Aus dieser Auswertung können Daten zur Bewegung des Manipulatorsystems ermittelt werden. Diese Daten lassen sich zur Positionierung der Plättchen auf dem Träger ausnutzen. Diese Positionierung kann eine Vorpositionierung über den Erhebungen des Trägers oder die präzise Positionierung für das Auflegen der Plättchen auf dem Träger umfassen.For gripping the plate on the bottom z. B. a vacuum cup can be used. If the plates are gripped on their underside, the top is freely accessible, so that the first and / or second structuring of the platelets in a simple manner with image-recognizing or image processing equipment is to be evaluated. From this evaluation, data on the movement of the Manipulator system can be determined. This data can be used to position the platelets take advantage of the wearer. This positioning can be a pre-positioning over the surveys of the Carrier or precise positioning for placing the platelets on the carrier.

Die Herstellung einiger Ausführungsvarianten des Trägers kann den Einsatz hochgenauer Fertigungsverfahren erfordern. Hierzu können Erodierverfahren, Ätztechniken und Fräsverfahren zählen. Für bestimmte Ausführungsformen des Trägers erscheint der Einsatz lithographischer Verfahren mit Röntgenstrahlung und nachfolgender Abformung sinnvoll. Zu den Abformverfahren zählen hierbei die Galvanoformung und Kunststoffspritzguß- sowie -prägeverfahren. Durch die Kunststoffabformung lassen sich die lithographisch strukturierten Träger in großer Stückzahl und mit hoher Präzision kopieren. Der Träger kann damit preiswert in großen Stückzahlen hergestellt werden.The manufacture of some design variants of the carrier can make the use more precise Manufacturing processes require. This can include eroding processes, etching techniques and milling processes counting. For certain embodiments of the support, the use of lithographic appears X-ray procedure and subsequent impression taking make sense. Impression processes include electroforming and plastic injection molding and stamping processes. Through the The lithographically structured supports can be used for plastic impressions in large quantities and with high precision copying. The carrier can thus be inexpensively manufactured in large quantities.

Eine mögliche Anwendung des vorgestellten Verfahrens besteht in der Anordnung von Plättchen, welche mit Leiterbahnen versehen sind. Durch das Verfahren lassen sich z. B. die Kontaktflächen an den Enden der Leiterbahnen auf mehreren Plättchen hochgenau zueinander anordnen. Mit dem Verfahren ist eine Genauigkeit der Anordnung im Bereich weniger Mikrometer zu erzielen. Damit ist das Verfahren zur Anordnung von Plättchen in hochfrequenztechnischen Anwendungen mit Frequenzen im Gigaherzbereich geeignet.One possible application of the method presented is the arrangement of platelets, which are provided with conductor tracks. The method can be used for. B. the contact areas Arrange the ends of the conductor tracks to each other with high precision on several plates. With the The method is to achieve an accuracy of the arrangement in the range of a few micrometers. So that is using the method for arranging platelets in high-frequency applications Frequencies in the gigahertz range are suitable.

Der Vorteil des Verfahrens besteht in der Vereinigung der Prozeßschritte Montage und Justage. Die beschriebenen Durchbrüche, Aussparungen und Vertiefungen in den Plättchen lassen sich mit den üblichen Verfahren z. B. der Lithographie, Ätztechniken, Fräsen oder Funkenerosion hochgenau und kostengünstig erzeugen. Der hochgenau strukturierte Träger kann mehrfach verwendet werden. In Abhängigkeit von seiner Gestaltung lassen sich nahezu beliebige Plättchenanordnungen aufbauen.The advantage of the method is the combination of the assembly and adjustment process steps. The Breakthroughs, recesses and recesses in the plates described can be with the usual procedures such. B. the lithography, etching techniques, milling or spark erosion highly accurate and Generate inexpensively. The high-precision structured carrier can be used several times. In Depending on its design, almost any plate arrangement can be built up.

Die Aufgabe der Bereitstellung eines Trägers wird durch die Merkmale des Patentanspruches 11 gelöst. The task of providing a carrier is characterized by the features of claim 11 solved.  

Die Strukturierung der Erhebungen des Trägers erfolgt in Abstimmung mit der zweiten Strukturierung der auf dem Träger anzuordnenden Plättchen.The structure of the carrier's surveys is coordinated with the second structure the plates to be placed on the carrier.

Die Erhebungen auf dem Träger können prinzipiell eine frei wählbare Geometrie in ihrer Grundfläche aufweisen. Vorzuziehen sind elliptische und vieleckige Grundflächen. Die Form der Grundfläche kann bis zum freien Ende der Erhebungen beibehalten werden. Die Erhebungen können sich ebenso verjüngen oder sich in der Form ändern. Zur Vereinfachung des Auflegens der Plättchen ist es vorteilhaft, wenn sich das freie Ende der Erhebungen verjüngt.The elevations on the carrier can in principle have a freely selectable geometry in their base area exhibit. Elliptical and polygonal bases are preferred. The shape of the base can be maintained until the free end of the surveys. The surveys can change as well rejuvenate or change shape. It is to simplify the placement of the tiles advantageous if the free end of the elevations tapers.

Um zu verhindern, daß die Erhebungen nach dem Auflegen der Plättchen über die Plättchen hinausstehen, ist es vorzuziehen, die Höhe der Erhebungen mit der Tiefe der Durchbrüche, Vertiefungen oder Aussparungen der Plättchen abzustimmen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn nachfolgend Plättchen und Systemträger aufeinander gelegt werden sollen.To prevent the bumps from being placed over the platelets after placing the platelets stand out, it is preferable to match the height of the elevations with the depth of the breakthroughs, Coordinate recesses or recesses in the platelets. This is particularly advantageous if subsequently the plates and the system carrier are to be placed on top of one another.

Es ist möglich Erhebungen so auszubilden, daß diese an den Außenkanten der Plättchen anliegen. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn mindestens eine der Erhebungen des Trägers elastische Eigenschaften aufweist. Durch diese elastischen Eigenschaften kann man eine eindeutige Kantenanlage zwischen den Erhebungen des Trägers und der zweiten Strukturierung der Plättchen erreichen und somit Spiel, welches zwischen den Erhebungen und der zweiten Strukturierung besteht, eliminieren.It is possible to design elevations so that they rest on the outer edges of the platelets. This can be particularly advantageous if at least one of the elevations of the wearer has elastic properties. Through these elastic properties one can make a clear Edge contact between the elevations of the carrier and the second structuring of the platelets achieve and thus play, which exists between the surveys and the second structuring, eliminate.

Aufgrund der sensiblen ersten Strukturierung der Plättchen ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Sockel für die Auflage jedes Plättchens ausgebildet ist. Hiermit kann man erreichen, daß die Plättchen nur in einem begrenzten Bereich auf dem Träger aufliegen, die sensible Oberfläche die Trägergrundfläche nicht berührt bzw. ein definierter Abstand zwischen Plättchen und Träger eingestellt wird.Because of the sensitive first structuring of the platelets, it is advantageous if at least one Base is designed for the support of each plate. With this one can achieve that The plates only lie on the support in a limited area, the sensitive surface Carrier base not touched or a defined distance between the plate and carrier is set.

Es ist vorteilhaft, wenn alle Sockel für die Auflage eine geringere Höhe aufweisen, als die Erhebungen. Hierdurch wird gesichert, daß die Erhebungen weiterhin in die zweite Strukturierung der Plättchen eingreifen können.It is advantageous if all bases for the support have a lower height than that Surveys. This ensures that the surveys continue in the second structuring of the Can intervene.

Die Sockel zur Auflage können entweder beabstandet zu den Erhebungen angeordnet oder als umlaufende Sockel um Erhebungen ausgebildet sein.The base for the support can either be arranged at a distance from the elevations or as circumferential base around elevations.

Zum Festhalten der Plättchen auf dem Träger können in den Sockeln Öffnungen vorhanden sein, die an ein Unterdrucksystem angeschlossen sind. Hierdurch können sich Vorteile insbesondere für Transportvorgänge Übergabevorgänge und die Lagerung ergeben. Openings can be provided in the bases for holding the platelets on the carrier are connected to a vacuum system. This can have advantages especially for Transport processes, transfer processes and storage result.  

Wenn man den Träger als Hilfsträger einsetzt und nachfolgend Systemträger und Plättchen aufeinander legt ist es vorteilhaft, daß mindestens ein weiterer Sockel für die Auflage des Systemträgers ausgebildet ist. Hierdurch läßt sich ein definierter Abstand zwischen den Plättchen und dem Systemträger einstellen, der z. B. im Sinne eines Fügespaltes für das Verbindungsmittel ausgenutzt werden kann. Außerdem kann man hiermit erreichen, daß die Gewichtskraft des Systemträgers und/oder Montagekräfte nicht auf die Plättchen wirken.If you use the carrier as an auxiliary carrier and then system carrier and platelets one on top of the other it is advantageous that at least one further base for the support of the System carrier is formed. This allows a defined distance between the plates and adjust the system carrier, the z. B. in the sense of a joint gap for the connecting means can be exploited. You can also achieve that the weight of the System carrier and / or assembly forces do not act on the platelets.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:The following is a preferred embodiment of the invention with reference to the drawings described. It shows:

Fig. 1 Strukturierter Träger zur Aufnahme von Plättchen. Fig. 1 structured support for receiving platelets.

Die an ihrer Unterseite (7) gegriffenen Plättchen (2) werden durch einen Greifer (3), welcher Bestandteil eines Manipulatorsystems ist, zum strukturierten Träger (1) hin transportiert und auf diesem abgesetzt. Dabei liegen die strukturierten Plättchen (2) in einem eng begrenzten Bereich ihrer Oberseite auf Sockeln (5) auf, wobei hier diese Auflagesockel (5) umlaufend um Erhebungen (4) ausgeführt sind. Zusätzlich in die Sockel (5) eingebrachte Öffnungen (8), welche über ein Kanalsystem (nicht dargestellt) mit einem Unterdrucksystem (nicht dargestellt) verbunden sind, halten die Plättchen (2) am Träger (1) fest. Die genau bestimmte Lage der Plättchen (2) auf dem Träger (1) ist durch auf dem Träger (1) strukturierte Erhebungen (4) gegeben, die in die Durchbrüche (8), Aussparungen (9) oder Vertiefungen (10) der Plättchen (2) eingreifen. Die Höhe der Erhebungen (4) und die Höhe der Durchbrüche (8), Aussparungen (9) oder Vertiefungen (10) sind aufeinander abgestimmt.The plates ( 2 ) gripped on their underside ( 7 ) are transported by a gripper ( 3 ), which is part of a manipulator system, to the structured carrier ( 1 ) and placed thereon. The structured plates (2) lie in a narrow range on its upper side on pedestals (5), in which case these bearing pedestal (5) are made circumferentially around elevations (4). Openings ( 8 ) additionally made in the base ( 5 ) and connected to a vacuum system (not shown) via a channel system (not shown) hold the plates ( 2 ) on the carrier ( 1 ). The precisely determined position of the platelets ( 2 ) on the carrier ( 1 ) is provided by elevations ( 4 ) structured on the carrier ( 1 ), which protrude into the openings ( 8 ), recesses ( 9 ) or depressions ( 10 ) of the platelets ( 2 ) intervene. The height of the elevations ( 4 ) and the height of the openings ( 8 ), recesses ( 9 ) or depressions ( 10 ) are matched to one another.

Fig. 2: Aufgelegtes Plättchen Fig. 2: Placed tile

Das auf dem Träger (1) angeordnete Plättchen (2) liegt in einem eng begrenzten Bereich seiner Oberseite auf Sockeln (5) auf und wird durch Erhebungen (4) In seiner Lage auf dem Träger (1) fixiert. Hierbei sind die Sockel (s) umlaufend um die Erhebungen (4) ausgeführt. Die Erhebungen (4) stehen nicht über die Kanten des Plättchens (2) hervor.The plate ( 2 ) arranged on the carrier ( 1 ) rests on bases ( 5 ) in a narrowly limited area of its upper side and is fixed in position on the carrier ( 1 ) by elevations ( 4 ). Here, the base (s) are designed all around the elevations ( 4 ). The elevations ( 4 ) do not protrude beyond the edges of the plate ( 2 ).

Fig. 3: Kantenanlage und zusätzliche Durchbrüche Fig. 3: Edging and additional breakthroughs

Ein Plättchen (2) liegt auf Sockeln (nicht dargestellt) eines Trägers (1) auf und wird im Ausführungsbeispiel über drei Erhebungen (4) und drei Durchbrüche (8) in der Lage auf dem Träger (1) ausgerichtet. Kennzeichnend für das Ausführungsbeispiel ist zum einen, daß die Anlage der Durchbrüche an den Erhebungen (4) über eine Dreikantenanlage erfolgt und zum anderen mehr Durchbrüche (8) als Erhebungen (4) vorhanden sind, um z. B. einen Greiferangriff in diesen zusätzlichen Durchbrüchen zu realisieren. A plate ( 2 ) rests on bases (not shown) of a carrier ( 1 ) and is aligned in the exemplary embodiment via three elevations ( 4 ) and three openings ( 8 ) in position on the carrier ( 1 ). Characteristic of the embodiment is, on the one hand, that the breakthroughs on the elevations ( 4 ) are created via a three-edge system and, on the other hand, more breakthroughs ( 8 ) than elevations ( 4 ) are present in order, for. B. to implement a gripper attack in these additional breakthroughs.

Fig. 4: Sockel und Erhebungen getrennt Fig. 4: Base and elevations separated

Ein strukturierter Träger (1) kann auch derart ausgebildet sein, daß die Sockel (5) und die Erhebungen (4) auf dem Träger (1) räumlich getrennt voneinander angeordnet sind.A structured support ( 1 ) can also be designed such that the base ( 5 ) and the elevations ( 4 ) on the support ( 1 ) are arranged spatially separated from one another.

Fig. 5: Geometrische Form der Erhebungen Fig. 5: Geometric shape of the surveys

Die geometrische Form der Erhebungen (4) auf dem strukturierten Träger (1) ist mit der geometrischen Form der Strukturierung der Plättchen abgestimmt. Dabei können die Erhebungen (4) vollständig kegelstumpfförmig (Fig. 5d) oder vollständig pyramidenstumpfförmig (Fig. 5b) oder teilweise kegelstumpfförmig (Fig. 5c) oder teilweise pyramidenstumpfförmig (Fig. 5a) ausgebildet sein. Die Sockel (5) mit den integrierten Öffnungen (6) für die Auflage der Plättchen (2) sind wiederum um die Erhebungen (4) umlaufend ausgeführt.The geometric shape of the elevations ( 4 ) on the structured carrier ( 1 ) is coordinated with the geometric shape of the structuring of the platelets. The elevations ( 4 ) can be completely frustoconical ( Fig. 5d) or completely frustum of pyramid ( Fig. 5b) or partially frustoconical ( Fig. 5c) or partly frustum of pyramid ( Fig. 5a). The base ( 5 ) with the integrated openings ( 6 ) for the support of the plates ( 2 ) are in turn designed around the elevations ( 4 ).

Claims (22)

1. Verfahren zum hochgenauen Anordnen von Plättchen mit Abmessungen im Millimeter- und Submillimeterbereich auf einem Träger, insbesondere Halbleiterplättchen aus GaAs oder Si, wobei diese Plättchen auf ihrer Oberseite mit einer ersten Strukturierung versehen sind, insbesondere mit einer sich aus der mikroelektronischen, elektrischen oder mikromechanischen Funktion der Plättchen ergebenden, sensiblen Strukturierung,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Plättchen mit einer zweiten Strukturierung in Form von Vertiefungen und/oder Durchbrüchen und/oder Aussparungen versehen werden,
  • b) der Träger mit einer Strukturierung in Form von Erhebungen versehen wird,
  • c) die Plättchen auf den Träger so aufgelegt werden, daß die Erhebungen in die entsprechenden Vertiefungen und/oder Durchbrüche und/oder Aussparungen eingreifen.
1. Method for the highly precise arrangement of platelets with dimensions in the millimeter and submillimeter range on a carrier, in particular semiconductor platelets made of GaAs or Si, these platelets being provided on their upper side with a first structuring, in particular with a microelectronic, electrical or micromechanical structure Function of the sensitive structuring resulting from platelets,
characterized in that
  • a) the platelets are provided with a second structuring in the form of depressions and / or openings and / or cutouts,
  • b) the carrier is provided with a structure in the form of surveys,
  • c) the plates are placed on the carrier so that the elevations engage in the corresponding depressions and / or openings and / or recesses.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die zweite Strukturierung der Plättchen auf die erste Strukturierung der Plättchen abgestimmt ist und daß
  • b) die zweite Strukturierung der Plättchen und die Strukturierung des Trägers hinsichtlich der gegenseitigen Anordnung der Plättchen aufeinander abgestimmt sind.
2. The method according to claim 1, characterized in that
  • a) the second structuring of the platelets is matched to the first structuring of the platelets and that
  • b) the second structuring of the platelets and the structuring of the carrier are coordinated with one another with regard to the mutual arrangement of the platelets.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Strukturierung des Trägers auf die erste Strukturierung der Plättchen abgestimmt ist und daß
  • b) die zweite Strukturierung der Plättchen und die Strukturierung des Trägers aufeinander abgestimmt sind.
3. The method according to claim 1, characterized in that
  • a) the structuring of the carrier is matched to the first structuring of the platelets and that
  • b) the second structuring of the platelets and the structuring of the carrier are coordinated with one another.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger als Hilfsträger eingesetzt wird, wobei die Plättchen mit ihrer Oberseite zum Träger hin zeigend auf diesen aufgelegt werden.4. The method according to claim 1, characterized in that the carrier is used as an auxiliary carrier is, the platelets are placed with their top facing the carrier on this. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben weisende Unterseite der Plättchen und/oder Bereiche eines weiteren Trägers (Systemträger) mit einem Verbindungsmittel belegt werden und daß dann die Plättchen und der Systemträger aufeinander gelegt werden.5. The method according to claim 4, characterized in that the upward-facing underside of the Platelets and / or areas of a further carrier (system carrier) with a connecting means be occupied and that the plates and the system carrier are then placed on top of each other. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsträger erst nach dem Aushärten des Verbindungsmittels entfernt wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the auxiliary carrier only after curing the lanyard is removed. 7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plättchen zum Auflegen auf den Hilfsträger an ihrer Unterseite ergriffen werden.7. The method according to claim 4, characterized in that the plate for laying on the Subcarriers can be gripped on their underside. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung von Daten für die Bewegung des Greifers die erste und/oder zweite Strukturierung der Plättchen nach dem Greifen mit Mitteln der Bildverarbeitung ausgewertet werden.8. The method according to claim 7, characterized in that for the acquisition of data for the Movement of the gripper with the first and / or second structuring of the platelets after gripping Image processing means can be evaluated. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen unter Einsatz tiefenlithographischer Verfahren mittels Röntgenstrahlung und Abformtechniken erzeugt werden.9. The method according to claim 1, characterized in that the surveys using deep lithographic processes using X-rays and impression techniques. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Plättchen mit Leiterbahnen verwendet werden.10. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that platelets with Conductor tracks are used. 11. Träger (1) für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei der Träger (1) eine Strukturierung in Form von Erhebungen (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Form der Erhebungen (4) und/oder ihre Anordnung auf die Form und/oder Anordnung der Durchbrüche (8) und/oder Vertiefungen (10) und/oder Aussparungen (9) von auf dem Träger (1) anzuordnenden Plättchen (2) abgestimmt ist.11. Carrier ( 1 ) for performing the method according to claim 1, wherein the carrier ( 1 ) has a structure in the form of elevations ( 4 ), characterized in that the geometric shape of the elevations ( 4 ) and / or their arrangement the shape and / or arrangement of the openings ( 8 ) and / or depressions ( 10 ) and / or recesses ( 9 ) of plates ( 2 ) to be arranged on the carrier ( 1 ) is coordinated. 12. Träger (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich das freie Ende der Erhebungen (4) verjüngt.12. Carrier ( 1 ) according to claim 11, characterized in that the free end of the elevations ( 4 ) tapers. 13. Träger (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (4) einen kegelförmigen, kegelstumpfförmigen, oder pyramidenförmigen Abschnitt aufweisen. 13. Carrier ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the elevations ( 4 ) have a conical, frustoconical, or pyramidal section. 14. Träger (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Erhebungen (4) kleiner als die Tiefe der Durchbrüche (8), Vertiefungen (10) oder Aussparungen (9) der Plättchen (2) ist.14. Carrier ( 1 ) according to claim 11, characterized in that the height of the elevations ( 4 ) is smaller than the depth of the openings ( 8 ), depressions ( 10 ) or recesses ( 9 ) of the plate ( 2 ). 15. Träger (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzliche Erhebungen (4) gibt, die zum Anlegen an der Außenfläche der Plättchen (2) ausgebildet sind.15. Carrier ( 1 ) according to claim 11, characterized in that there are additional elevations ( 4 ) which are designed for application to the outer surface of the plate ( 2 ). 16. Träger (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Erhebung elastisch ist.16. Carrier ( 1 ) according to claim 11, characterized in that at least one elevation is elastic. 17. Träger (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sockel (5) für die Auflage jedes Plättchens (2) ausgebildet ist.17. Carrier ( 1 ) according to claim 11, characterized in that at least one base ( 5 ) for the support of each plate ( 2 ) is formed. 18. Träger (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (5) für die Auflage eine geringere Höhe aufweist, als die Erhebungen (4).18. Carrier ( 1 ) according to claim 17, characterized in that the base ( 5 ) for the support has a lower height than the elevations ( 4 ). 19. Träger (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (5) zur Auflage beabstandet zu den Erhebungen (4) angeordnet ist.19. Carrier ( 1 ) according to claim 17, characterized in that the base ( 5 ) is arranged for support spaced apart from the elevations ( 4 ). 20. Träger (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (5) zur Auflage als umlaufender Sockel (5) um eine Erhebung (4) ausgebildet ist.20. Carrier ( 1 ) according to claim 17, characterized in that the base ( 5 ) for support as a circumferential base ( 5 ) is formed around an elevation ( 4 ). 21. Träger (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Sockel (5) zur Auflage Öffnungen (6) vorhanden sind, die an ein Unterdrucksystem angeschlossen sind.21. Carrier ( 1 ) according to claim 17, characterized in that openings ( 6 ) are provided in the base ( 5 ) for support, which are connected to a vacuum system. 22. Träger (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiterer Sockel (5) für die Auflage eines Systemträgers ausgebildet ist.22. Carrier ( 1 ) according to claim 17, characterized in that at least one further base ( 5 ) is designed for the support of a system carrier.
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