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DE102006040728A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines elektronischen Moduls - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines elektronischen Moduls Download PDF

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DE102006040728A1
DE102006040728A1 DE102006040728A DE102006040728A DE102006040728A1 DE 102006040728 A1 DE102006040728 A1 DE 102006040728A1 DE 102006040728 A DE102006040728 A DE 102006040728A DE 102006040728 A DE102006040728 A DE 102006040728A DE 102006040728 A1 DE102006040728 A1 DE 102006040728A1
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DE
Germany
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component
layout
position parameter
exposure
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Application number
DE102006040728A
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English (en)
Inventor
Karl Weidner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
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Priority to PCT/EP2007/059073 priority patent/WO2008025832A1/de
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen eines Layouts einer leitenden Struktur auf eine Oberfläche (29) eines Substrats (11), auf dem zumindest ein Bauelement (16, 19) angeordnet ist, bei dem zur Übertragung des Layouts eine lichtempfindliche Schicht (40) aus Kunststoffmaterial, die auf die Oberfläche (29) aufgebracht ist, selektiv belichtet wird, wobei vor dem Schritt des Belichtens der lichtempfindlichen Schicht (40) für zumindest manche der auf dem Substrat (11) angeordneten Bauelemente (16, 19) zumindest ein Positionsparameter erfasst und bei der Übertragung des Layouts berücksichtigt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen eines Layouts einer leitenden Struktur auf eine Oberfläche eines Substrats, auf dem zumindest ein Bauelement, insbesondere ein Halbleiterchip, angeordnet ist.
  • Ausgangspunkt bei der Herstellung des elektronischen Moduls ist ein in 1 im Querschnitt in schematischer Form dargestelltes Halbzeug des elektronischen Moduls. Dieses ist mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Auf einem Substrat 11 ist eine strukturierte Metallschicht 12 mit Metall- oder Kontaktflächen 13, 14, 15 aufgebracht. Auf den Kontaktflächen 13, 14 ist jeweils ein Bauelement 16, 19, z.B. ein Halbleiterchip, aufgebracht. Das Bauelement 16 ist über ein Verbindungsmittel 22, in der Regel ein Lot, mit der Kontaktfläche 13 verbunden. In entsprechender Weise ist das Bauelement 19 über ein Verbindungsmittel 23 mit der Kontaktfläche 14 verbunden. Sofern die Bauelemente 16, 19 einen Rückseitenkontakt, d.h. einen dem Substrat 11 zugewandten Kontakt aufweisen, so wird durch das Verbindungsmittel 22, 23 nicht nur eine mechanische, sondern auch eine elektrische Verbindung zu der jeweiligen Kontaktfläche 13 und/oder 14 hergestellt. Zur elektrischen Kontaktierung weisen die Bauelemente 16, 19 jeweils eine Anzahl an Kontaktflächen auf ihrer von dem Substrat 11 abgewandten Oberseite auf. Beispielhaft umfassen die Bauelemente 16, 19 jeweils zwei Kontaktflächen 17, 18 bzw. 20, 21. Die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflächen 17, 18 bzw. 20, 21 und der lediglich beispielhaft einen Kontaktfläche 15 geschieht üblicherweise unter Verwendung von Bonddrähten (nicht dargestellt).
  • Alternativ ist die Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktflächen 17, 18 bzw. 20, 21 der Bauelemente 16, 19 und der Kontaktfläche 15 durch eine sog. planare Verbindungstechnologie möglich, bei der eine Oberfläche 29 des Halbzeugs zunächst mit einer isolierenden Schicht bedeckt wird. An den Stellen der Kontaktflächen 15, 17, 18, 20, 21 werden Öffnungen in die isolierende Folie eingebracht, um die Kontaktflächen freizulegen. Anschließend wird eine Sputterschicht ganzflächig auf die Isolierfolie und deren eingebrachten Öffnungen aufgebracht. Die Sputterschicht besteht üblicherweise aus einer ca. 50 nm dicken Titan-Schicht und einer ca. 1 μm dicken Kupferschicht. Auf diese Sputterschicht wird eine weitere, in der Regel aus einem isolierenden Material bestehende lichtempfindliche Schicht, z.B. eine Folie (sog. Fotofolie), aufgebracht. Die Dicke der Fotofolie beträgt zwischen 20 und 200 μm und wird in einem weiteren Schritt entsprechend der gewünschten leitenden Struktur belichtet und entwickelt.
  • Die Belichtung erfolgt üblicherweise mittels einer Maske, mit der das Layout der leitenden Struktur auf die Fotofolie übertragen wird. Dabei werden diejenigen Abschnitte der Fotofolie durch die Maske abgeschattet, welche die spätere elektrisch leitende Struktur ausbilden sollen. Die nicht belichteten Abschnitte der Fotofolie lassen sich in einem weiteren Verfahrensschritt entfernen, so dass eine Freilegung der darunter befindlichen Sputterschicht, genauer der Kupferoberfläche der Sputterschicht, erfolgt. Durch Eintauchen des vorbereiteten Halbzeugs in ein Elektrolytbad, insbesondere ein Kupfer-Elektrolytbad, wird durch galvanische Verstärkung eine ca. 100 bis 200 μm dicke Kupferschicht aufgewachsen. In einem sich daran anschließenden Schritt, der als Strippen der Fotofolie bezeichnet wird, wird die noch auf der Oberfläche befindliche Fotofolie an den Bereichen, an welchen keine elektrisch leitende Struktur ausgebildet werden soll, entfernt. Als letzter Schritt erfolgt ein sog. Differenzätzen, bei dem ganzflächig die aus Titan und Kupfer bestehende Sputterschicht entfernt wird, so dass lediglich die gewünschte leitfähige Struktur überbleibt.
  • Die Herstellung der elektrischen Verbindungen unter Verwendung der beschriebenen planaren Verbindungstechnologie weist den Nachteil auf, dass bei komplexen Leiterstrukturen manche Kontaktflächen nicht oder nur ungenügend in elektrischem Kontakt zu einer erzeugten Leiterstruktur stehen. Das elektronische Modul ist damit Ausschuss, da eine nachträgliche Reparatur der elektrischen Verbindung nicht möglich ist. Aufgrund der bereits verarbeiteten elektronischen Bauelemente sind damit sehr hohe Kosten verbunden.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen eines Layouts einer leiteten Struktur auf eine Oberfläche eines Substrats anzugeben, welches die Herstellung von elektronischen Modulen mit hoher Zuverlässigkeit bei einer geringen Fehlerquote ermöglicht.
  • Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Übertragen eines Layouts einer leitenden Struktur auf eine Oberfläche eines Substrats, auf dem zumindest ein Bauelement angeordnet ist, wird zur Übertragung des Layouts eine lichtempfindliche Schicht aus Kunststoffmaterial, die auf die Oberfläche aufgebracht ist, selektiv belichtet. Dabei wird vor dem Schritt des Belichtens der lichtempfindlichen Schicht für zumindest manche der auf dem Substrat angeordneten Bauelemente zumindest ein Positionsparameter erfasst und bei der Übertragung des Layouts berücksichtigt.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Übertragen eines Layouts einer leitenden Struktur auf eine Oberfläche eines Substrats, auf dem zumindest ein Bauelement angeordnet ist, wobei zur Übertragung des Layouts eine lichtempfindliche Schicht aus Kunststoffmaterial, die auf die Oberfläche aufgebracht ist, selektiv zu belichten ist, umfasst eine optische Erfassungseinrichtung und eine Verarbeitungseinrichtung. Die optische Erfassungseinrichtung ist zur Erfassung zumindest eines Positionsparameters für zumindest manche der auf dem Substrat angeordneten Bauelemente ausgebildet. Die Verarbeitungseinrichtung dient zur Steuerung einer steuerbaren Belichtungseinheit, welcher der zumindest eine Positionsparameter zuführbar ist, wobei die Verarbeitungsrichtung dazu ausgebildet ist, den zumindest einen Positionsparameter bei der Steuerung der Belichtungseinheit zu berücksichtigten.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beim Aufbringen der Bauelemente auf das Substrat eine nicht beeinflussbare Positionsänderung der Bauelemente parallel zur Oberfläche des Substrats erfolgt. Dies resultiert daraus, dass die Bauelemente üblicherweise unter Verwendung eines zunächst flüssigen Haftmittels, in der Regel ein Lot, auf die Oberfläche des Substrats aufgepresst werden. Beim Aufpressen des Bauelements auf das flüssige oder viskose Haftmittel kann es hierbei zu einem "Versatz" des Bauelements relativ zu seiner Sollposition kommen. Dieser Versatz kann bei herkömmlichen Fertigungsverfahren unter ungünstigen Umständen dazu führen, dass eine auf der Oberfläche des Substrats erzeugte Leiterstruktur nicht die zu verbindenden Kontaktflächen der auf das Substrat aufgebrachten Bauelemente trifft. Bei der Erfindung wird dieses Problem dadurch umgangen, dass vor dem Schritt des Belichtens der lichtempfindlichen Schicht die Position zumindest mancher, bevorzugt aller, der auf dem Substrat angeordneten Bauelemente, erfasst wird. Hierzu wird zumindest ein Positionsparameter erfasst, welcher eine Positionsänderung relativ zu der Sollposition wiedergibt. Dieser zumindest eine Positionsparameter wird dann bei der Übertragung des Layouts berücksichtigt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht daher eine nahezu ausschussfreie Fertigung eines elektronischen Moduls. Hierdurch verringern sich die Stückkosten bei der Produktion.
  • Der zumindest eine Positionsparameter wird gemäß einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens einer Ver arbeitungseinrichtung zur Steuerung einer steuerbaren Belichtungseinheit, insbesondere einem Laser, als Korrekturdaten zugeführt, welche diesen zur Positionskorrektur von Steuerdaten, welche das zu erzielende Layout nachbilden, verwendet und eine Belichtung mit den korrigierten Steuerdaten bewirkt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt hiermit keine Belichtung unter Verwendung einer starren Maske, sondern mittels einer durch die Verarbeitungseinrichtung steuerbaren Belichtungseinheit. Dies ermöglicht es auf besonders einfache und kostengünstige Weise, eine Korrektur von Steuerdaten vorzunehmen, welche das zu erzielende Layout (entsprechend der Belichtung mit einer Maske) ermöglichen.
  • Als Positionsparameter wird zweckmäßigerweise für jedes Bauelement zumindest seine x- und y-Position auf dem Substrat erfasst. x und y bilden Achsen, die sich parallel zur Ebene des Substrats erstrecken und die vorzugsweise in einem Winkel von 90° zueinander stehen. Falls erforderlich, kann zusätzlich als Positionsparameter auch seine z-Position erfasst werden, um ggf. Abweichungen von einer vorgegebenen Soll-Höhe erfassen zu können. Die z-Achse erstreckt sich somit orthogonal zu der Ebene des Substrats und ermöglicht eine Fokusanpassung der Belichtungseinheit.
  • Zweckmäßigerweise werden die einem Bauelement zugeordneten Positionsparameter in einem Datensatz gespeichert, welcher dem Substrat mit dem zumindest einen Bauelement zugeordnet ist. Weiter bevorzugt wird jedem zu belichtenden Substrat ein Global-Datensatz mit den Datensätzen der Bauelemente, deren Position erfasst wurde, (bevorzugt sämtlicher Bauelemente) zugeordnet. Hierdurch wird eine besonders einfache Verarbeitung der Positionsparameter zur Positionskorrektur durch die Verarbeitungseinheit möglich.
  • Es ist weiter vorgesehen, dass jedes Substrat mit einer, insbesondere optisch auslesbaren, Kennzeichnung versehen wird, deren Informationsgehalt dem Global-Datensatz zugefügt wird. Anhand der Kennzeichnung ist eine Identifizierung des betref fenden Substrats mit den darauf befindlichen Bauelementen auch nach einer Anzahl von Verfahrensschritten möglich, die zwischen dem Belichten und dem Erfassen der Positionsparameter liegen. Anhand dieser erfolgt dann die Zuordnung des korrekten Global-Datensatzes.
  • Die Ermittlung des zumindest einen Positionsparameters wird vor oder nach dem Aufbringen einer Isolierfolie auf die Oberfläche vorgenommen. Die Ermittlung des zumindest einen Positionsparameters, z.B. nach dem Aufbringen einer Isolierfolie auf die Oberfläche des Substrats und dem Einbringen von Öffnungen im Bereich von Kontaktflächen, weist jedoch den Vorteil auf, dass bereits die exakte Lage der Kontaktflächen, welche durch eine Öffnung der Isolierfolie erfolgt, möglich ist.
  • Weiter bevorzugt ist es, wenn die Ermittlung des zumindest einen Positionsparameters ohne Zwischenschaltung weiterer Verarbeitungsschritte nach dem Aufbringen des zumindest einen Bauelements auf das Substrat vorgenommen wird. Die Ermittlung des zumindest einen Positionsparameters ohne Zwischenschaltung weiterer Verarbeitungsschritte nach dem Aufbringen auf das Substrat weist den Vorteil auf, dass eine genauestmögliche Abweichung der tatsächlichen Position von einer Sollposition der betreffenden Bauelemente ermittelbar ist.
  • In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Belichtung mit einer Belichtungseinheit vorgenommen wird, die gegenüber einer senkrechten Achse zu dem Substrat neigbar ist, um eine Belichtung von senkrecht verlaufenden Abschnitten der Bauelemente durchführen zu können. Bei einer Belichtung, die ausschließlich in einer senkrechten Achse zu dem Substrat vorgenommen wird (wie z.B. bei einer Maskenbelichtung) kann es vorkommen, dass senkrecht verlaufende Abschnitte der Bauelemente (z.B. deren Seitenflächen) nicht ausreichend belichtet werden, wodurch in den nachfolgenden Verarbeitungsschritten eine unpräzise elektrische Leiterstruktur die Folge sein kann. Eine Belichtungseinheit, welche gegenüber der senkrechten Achse zu dem Substrat neigbar ist, kann hingegen senkrecht verlaufende Abschnitte und eventuell sogar in einem spitzen Winkel relativ zu dem Substrat verlaufende Abschnitte belichten, so dass eine präzise Erzeugung der leitfähigen Struktur möglich ist.
  • Alternativ oder zusätzlich können vor dem Schritt des Aufbringens der lichtempfindlichen Schicht an im Wesentlichen senkrecht zu dem Substrat verlaufenden Abschnitten des zumindest einen Bauelements Flanken erzeugt werden, welche die Seitenkanten des Bauelements mit dem Substart in einem stetigen Übergang verbinden. Hierdurch können relativ zu dem Substrat senkrecht verlaufende Abschnitte im Wesentlichen vermieden werden.
  • Die lichtempfindliche Schicht, die in Form einer Folie (Fotofolie) oder eines Lacks ausgebildet sein kann, wird bevorzugt aus einem isolierenden Material gewählt. Die Oberfläche, auf welche die Schicht aufgebracht (im Falle einer Folie laminiert) wird, weist eine dreidimensionale Struktur auf.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Übertragen eines Layouts einer leitenden Struktur auf eine Oberfläche eines Substrats sind die gleichen Vorteile verbunden, wie sie in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden.
  • In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet, den zumindest einen Positionsparameter zur Korrektur von Steuerdaten, welche das zu erzielende Layout nachbilden, heranzuziehen.
  • In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist die Belichtungseinheit als Laser ausgebildet.
  • In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Belichtungseinheit gegenüber einer senkrechten Achse zu dem Substrat oder das Substrat gegenüber der Belichtungseinheit steuerbar neigbar ist, um eine Belichtung von senkrecht verlaufenden Abschnitten der Bauelemente durchführen zu können.
  • Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass Bauelemente mit einer Höhe von 50 μm bis 10 mm nicht nur auf der Oberfläche, sondern auch an nahezu senkrechten Flanken strukturierbar sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgend weiterhin anhand eines Ausführungsbeispiels in der Figur näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines elektronischen Moduls als Halbzeug in einer Querschnittsdarstellung,
  • 2 eine schematische Darstellung eines elektronischen Moduls als Halbzeug, auf welche eine Folie auflaminiert ist,
  • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines elektronischen Moduls als Halbzeug, auf das eine Folie auflaminiert ist,
  • 4 eine Draufsicht auf das in 1 als Halbzeug gezeigte elektronische Modul, und
  • 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Übertragen eines Layouts auf die Oberfläche eines Substrats.
  • Der prinzipielle Aufbau eines elektronischen Moduls 10 als Halbzeug in 1 wurde bereits in der Beschreibungseinleitung erläutert. 4 zeigt eine Draufsicht auf das Halbzeug von oben. Bei dem Substrat kann es sich beispielsweise um eine Keramik, ein Printed Circuit Board (PCB), ein Leadframe oder ein Flextape handeln. Die Bauelemente 16, 19 stellen beispielsweise Leistungshalbleiterbauelemente dar, welche zum Schalten hoher Spannungen im Bereich von 400 V bis 10 kV ausgebildet sind. Leistungshalbleiterbauelemente sind üblicher weise mit Kontaktflächen auf ihrer Vorder- und Rückseite versehen. So stellt beispielsweise die Kontaktfläche 20 des Bauelements 19 einen Steueranschluss (Gate), die Kontaktfläche 21 einen Source-Anschluss und ein Rückseitenkontakt (nicht dargestellt), der in elektrischer Verbindung mit der Kontaktfläche 14 steht, einen Drain-Kontakt dar. In entsprechender Weise kann die Aufteilung der Kontaktflächen 17, 18 des Bauelements 16 sein.
  • Entgegen der zeichnerischen Darstellung müssen die Höhen der Bauteile 16, 19 auf dem Substrat nicht identisch ausgebildet sein. Es ist auch möglich, passive Bauelemente, z.B. Kondensatoren, auf der Oberfläche 29 des Substrats aufzubringen und bei der Erzeugung der elektrischen Leiterstruktur zu berücksichtigen.
  • Eine auf die Oberfläche 29 aufzubringende Isolationsfolie weist an die Bauelemente 16, 19 angepasste, im Ausführungsbeispiel hohe Isolationseigenschaften auf, welche bei Leistungshalbleiterbauelementen zur Aufnahme von 60 bis 100 kV/mm fähig ist. Die Dicke der Isolationsfolie, welche auf die Oberfläche 29 aufzubringen ist, kann je nach Anwendung zwischen 100 und 400 μm variieren, abhängig von der zu isolierenden Spannung. Die Materialeigenschaften der Isolationsfolie sind derart gewählt, dass eine Dauertemperaturbelastung von 150 bis 200 °C zu keinen Beschädigungen der Isolationsfolie führt. In der Praxis treten in der Regel Dauertemperaturbelastungen im Bereich von 125 °C auf.
  • Das Aufbringen der Isolationsfolie erfolgt beispielsweise in einer Vakuumkammer. Der genaue Prozess des Aufbringens der Isolationsfolie auf die Oberfläche 29 ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht von entscheidender Bedeutung, so dass auf eine eingehende Beschreibung der durchzuführenden Schritte an dieser Stelle verzichtet wird.
  • 2 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung das in 1 gezeigte Halbzeug 10 des elektronischen Moduls, auf dessen Oberfläche 29 eine Fotofolie, d.h. eine lichtempfindliche Folie mit isolierenden Eigenschaften, aufgebracht ist. Der Übersichtlichkeit halber sind die zwischen der Fotofolie 40 und der Oberfläche 29 ebenfalls vorhandene Isolationsfolie und Sputterschicht nicht dargestellt. Die Ausbildung einer elektrisch leitenden Struktur erfolgt in bekannter Wiese durch eine Belichtung und Entwicklung der Fotofolie 40 sowie die Vornahme einer galvanischen Verstärkung.
  • 4 zeigt eine Draufsicht auf das in 1 dargestellte Halbzeug 10 des elektronischen Moduls. Dabei sind gut ersichtlich die Ausgestaltung der Kontaktflächen 17, 18 des Bauelements 16 sowie der Kontaktflächen 20, 21 des Bauelements 19. Ferner zu erkennen sind die Kontaktflächen 13 und 14, auf denen die Bauelemente 16 bzw. 19 aufgebracht sind sowie die Kontaktfläche 15 auf dem Substrat 11. Die Kontaktflächen 13, 14, 15 sind beispielsweise aus Kupfer ausgebildet. Die mechanische Befestigung der Bauelemente 16, 19 auf den Kontaktflächen 13 und 14 erfolgt durch das Aufbringen eines flüssigen Haftmittels, in der Regel ein Lot, auf die Kontaktflächen 13 bzw. 14. Anschließend werden die Bauelemente 16, 19 auf die mit Lot bedeckten Kontaktflächen 13, 14 aufgesetzt. Hernach folgt ein Aushärten des Haftmittels, z.B. in einem Ofen. Bei dem beschriebenen Vorgang können sich relativ zu der beabsichtigten Soll-Position Verschiebungen der Bauelemente 16, 19 in x- und/oder y-Richtung ergeben. Üblicherweise beträgt die Abweichung +/– 0,5 mm, sowohl entlang der x- als auch der y-Achse.
  • Eine Abweichung der tatsächlichen Position von der Soll-Position wird bei der Belichtung der Fotofolie 40 im Rahmen der vorliegenden Erfindung berücksichtigt. Eine dazu verwendete Vorrichtung ist in 5 dargestellt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Übertragen des Layouts auf die Oberfläche des Substrats 11 umfasst eine optische Erfassungseinrichtung 50, die auch als automatisches optisches Inspektionssystem (AOI) bekannt ist. Mittels der optischen Erfassungseinrichtung 50 kann das Maß der Abweichung in x- und y-Richtung (und optional in z-Richtung) eines jeden der Bauelemente 16, 19 erfasst werden. Die Abweichung wird als ein Positionsparameter in einem Speicher 52 abgelegt. Dabei werden sämtliche einem der Bauelemente 16, 19 zugeordnete Positionsparameter in einem Datensatz zusammengefasst. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Kennzeichnungseinrichtung 51, welche in der Lage ist, das Substrat 11 mit einer optisch auslesbaren Markierung zu versehen. Diese optisch auslesbare Markierung wird zusammen mit sämtlichen Datensätzen der Bauelemente auf einem Substrat in einem Global-Datensatz in dem Speicher 52 abgespeichert.
  • Die Erfassung der optischen Position kann, wie dies vorstehend bereits erläutert wurde, unmittelbar nach dem Aufbringen der Bauelemente 16, 19 auf das Substrat 11 erfolgen. Die Erfassung der Position der Bauelemente 16, 19 kann jedoch beispielsweise auch erst nach dem Aufbringen der Isolationsfolie auf die Oberfläche und insbesondere nach dem Freilegen der Kontaktflächen vorgenommen werden.
  • Das Aufbringen der optisch auslesbaren Markierung auf das Substrat 11 dient dazu, ein optisch vermessenes Substrat auch nach einer Anzahl von Zwischenschritten zwischen der optischen Erfassung und der Vornahme der Belichtung wiedererkennen zu können und die einmal hierfür gespeicherten Daten verwenden zu können.
  • Zur Belichtung der mit einer Fotofolie 40 versehenen Oberfläche 29 des Halbzeugs 10 werden die in dem Speicher 52 hinterlegten Daten aus dem Global-Datensatz ausgelesen. Dies erfolgt durch eine Verarbeitungseinheit 53, welche die Positionsparameter zur Positionskorrektur von, z.B. ebenfalls in dem Speicher 52 hinterlegten Daten, verwendet. Die Steuerdaten repräsentieren das auf die Fotofolie zu übertragende Layout der elektrisch leitenden Struktur. Diesen Steuerdaten werden die Positionsparameter quasi "überlagert", um die tat sächliche Position der entsprechenden Kontaktflächen berücksichtigen zu können.
  • Die Belichtung der Fotofolie 40 erfolgt mittels einer steuerbaren Belichtungseinheit 54, die beispielsweise durch einen Laser ausgebildet ist. Das Vorsehen von Masken kann zur Belichtung der Fotofolie 40 damit entfallen. Um auch die zwischen einer oberen Seitenkante 24 und einer unteren Seitenkante 25 senkrecht verlaufenden Abschnitte 26 eines Bauelements korrekt belichten zu können, kann die Belichtungseinheit neigbar gegenüber der Senkrechten ausgebildet sein.
  • 3 zeigt den Verbund aus Substrat 11 und dem zumindest einen Bauelement 16, 19 und der aufgebrachten Folie 40 in einer abgewandelten schematischen Darstellung, ebenfalls in einem Querschnitt. Vor dem Aufbringen der Folie 40 wurde an dem Abschnitt 26 eine Flanke 28 erzeugt, indem ein isolierendes Material an den Abschnitt 26 aufgebracht, z.B. dispenst, wurde. Das in flüssiger oder viskoser Form aufgebrachte isolierende Material saugt sich aufgrund von Kapillarkräften an die Seitenwand (den Abschnitt 26) des Bauelements 19 an, so dass keine Gaseinschlüsse entstehen. Hierbei ergibt sich die in der Figur gezeigte Flanke 28. Beim Aufbringen der Fotofolie 40 passt sich die Fotofolie 40 an den Verlauf der Flanke 28 an.
  • Im Ausführungsbeispiel der 3 wurde lediglich beispielhaft eine einzige Flanke 28 eingezeichnet, wobei dies lediglich zu Zwecken der Illustration gemacht wurde. Beim Belichten der Fotofolie 40 müssen nunmehr nicht mehr besondere Vorkehrungen getroffen werden, um auch die senkrecht verlaufenden Abschnitte der Fotofolie zu belichten. Das Vorsehen der Flanken eliminiert weitestgehend senkrecht verlaufende Abschnitte zunächst der Isolierfolie und im Weiteren der Fotofolie, so dass eine Neigung der Belichtungseinrichtung entfallen kann.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Übertragen eines Layouts einer leitenden Struktur auf eine Oberfläche (29) eines Substrats (11), auf dem zumindest ein Bauelement (16, 19) angeordnet ist, bei dem zur Übertragung des Layouts eine lichtempfindliche Schicht (40) aus Kunststoffmaterial, die auf die Oberfläche (29) aufgebracht ist, selektiv belichtet wird, wobei vor dem Schritt des Belichtens der lichtempfindlichen Schicht (40) für zumindest manche der auf dem Substrat (11) angeordneten Bauelemente (16, 19) zumindest ein Positionsparameter erfasst und bei der Übertragung des Layouts berücksichtigt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Positionsparameter einer Verarbeitungseinrichtung (53) zur Steuerung einer steuerbaren Belichtungseinheit (54), insbesondere einem Laser, als Korrekturdaten zugeführt wird, welche diesen zur Positionskorrektur von Steuerdaten, welche das zu erzielende Layout nachbilden, verwendet und eine Belichtung mit den korrigierten Steuerdaten bewirkt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Positionsparameter für jedes Bauelement (16, 19) zumindest seine x- und y-Position auf dem Substrat (11) erfasst wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einem Bauelement (16, 19) zugeordneten Positionsparameter in einem Datensatz gespeichert werden, welcher dem Substrat (11) mit dem zumindest einen Bauelement (16, 19) zugeordnet ist.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem zu belichtenden Substrat (11) ein Global-Datensatz mit den Datensätzen der Bauelemente (16, 19) zugeordnet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Substrat (11) mit einer, insbesondere optisch auslesbaren, Kennzeichnung versehen wird, deren Informationsgehalt dem Global-Datensatz hinzugefügt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des zumindest einen Positionsparameters vor oder nach dem Aufbringen einer Isolierfolie auf die Oberfläche (29) vorgenommen wird.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des zumindest einen Positionsparameters ohne Zwischenschaltung weiterer Verarbeitungsschritte nach dem Aufbringen des zumindest einen Bauelements (16, 19) auf das Substrat (11) vorgenommen wird.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtung mit einer Belichtungseinheit (54) vorgenommen wird, die gegenüber einer senkrechten Achse zu dem Substrat (11) neigbar ist, um eine Belichtung von senkrecht verlaufenden Abschnitten (26) der Bauelemente (16, 19) durchführen zu können.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Aufbringens der lichtempfindlichen Schicht (40) an im Wesentlichen senkrecht zu dem Substrat (11) verlaufende Abschnitte des zumindest einen Bauelements (16, 19) Flanken erzeugt werden, welche Seitenkanten (26) des Bauelements (16, 19) mit dem Substrat (11) in einem stetigen Übergang verbinden.
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindliche Schicht (40) aus einem isolierenden Material gewählt wird und als Folie oder als Lack ausgebildet ist.
  12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (29), auf welche die Schicht (40) aufgebracht, insbesondere laminiert, wird, eine dreidimensionale Struktur aufweist.
  13. Vorrichtung zum Übertragen eines Layouts einer leitenden Struktur auf eine Oberfläche (29) eines Substrats (11), auf dem zumindest ein Bauelement (16, 19) angeordnet ist, wobei zur Übertragung des Layouts eine lichtempfindliche Schicht (40) aus Kunststoffmaterial, die auf die Oberfläche (29) aufgebracht ist, selektiv zu belichten ist, mit – einer optischen Erfassungseinrichtung (50) zur Erfassung zumindest eines Positionsparameters für zumindest manche der auf dem Substrat (11) angeordneten Bauelemente (16, 19), – einer Verarbeitungseinrichtung (53) zur Steuerung einer steuerbaren Belichtungseinheit (54), welcher der zumindest eine Positionsparameter zuführbar ist, wobei die Verarbeitungseinrichtung (53) dazu ausgebildet ist, den zumindest einen Positionsparameter bei der Steuerung der Belichtungseinheit (54) zu berücksichtigen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (53) dazu ausgebildet ist, den zumindest einen Positionsparameter zur Korrektur von Steuerdaten, welche das zu erzielende Layout nachbilden, heranzuziehen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungseinheit (54) ein Laser ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungseinheit (54) gegenüber einer senkrechten Achse zu dem Substrat (11) oder das Substrat (11) gegenüber der Belichtungseinheit (54) steuerbar neigbar ist, um eine Belichtung von senkrecht verlaufenden Abschnitten der Bauelemente (16, 19) durchführen zu können.
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