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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleitermoduls.
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(Leistungs-) Halbleitermodule weisen meist ein oder mehrere Substrate auf, die auf einer Bodenplatte oder auf einem Kühlkörper angeordnet sein können. Eine Halbleiteranordnung mit einer Vielzahl steuerbarer Halbleiterbauelemente (z.B. IGBTs, MOSFETs, Dioden, etc.) ist auf wenigstens einem der Substrate angeordnet. Ein Substrat weist in der Regel eine elektrisch isolierende Substratschicht (z.B. eine Keramikschicht), eine erste elektrisch leitende Schicht (z.B. eine Metallschicht) die auf einer ersten Seite der Substratschicht angeordnet ist, und eine zweite elektrisch leitende Schicht (z.B. eine Metallschicht) auf, die auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Substratschicht angeordnet ist. Die steuerbaren Halbleiterbauelemente sind beispielsweise auf der ersten elektrisch leitenden Schicht angeordnet. Neben den Halbleiterbauelementen werden noch weitere Elemente auf dem wenigstens einen Substrat angeordnet, welche für die Funktion des Halbleitermoduls erforderlich sind (z.B. Anschlusselemente, elektrische Verbindungselemente, etc.). Die verschiedenen Elemente werden in der Regel mittels geeigneter Positionier- oder Bestückungsvorrichtungen auf den entsprechenden Substraten angeordnet. Dabei können jedoch das Substrat und/oder die darauf angeordneten Elemente ungewollt beschädigt werden. Aus diesem Grund werden die fertig bestückten Substrate im Anschluss meist einer optischen Inspektion unterzogen. Aufgrund der für die optische Inspektion erforderlichen Vorrichtungen, das für die optische Inspektion erforderliche Personal, und die für die optische Inspektion zusätzlich benötigte Zeit, erhöhen sich die Kosten bei der Herstellung der Halbleitermodule.
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Es besteht Bedarf an einem Verfahren, mit welchem Halbleitermodule mit geringem Aufwand und zu geringeren Kosten hergestellt werden können.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleitermoduls weist das Positionieren eines oder mehrerer Elemente auf einem Substrat des Halbleitermoduls mittels einer Positioniervorrichtung auf, wobei das Positionieren jedes Elements des einen oder der mehreren Elemente einzeln erfolgt und eine gewünschte Position des entsprechenden Elementes auf dem Substrat anhand mittels einer oder mehrerer Kameras der Positioniervorrichtung aufgenommener Bilder bestimmt wird. Das Verfahren weist weiterhin das Herstellen einer Verbindung zwischen jedem des einen oder der mehreren Elemente und dem Substrat an der jeweils gewünschten Position, und das Durchführen einer optischen Inspektion jedes Elements des einem oder der mehreren mit dem Substrat verbundenen Elemente und eines das entsprechende Element umgebenden Bereichs des Substrats auf, wobei das Durchführen der optischen Inspektion anhand eines oder mehrerer mittels der einen oder mehreren Kameras der Positioniervorrichtung aufgenommener Bilder erfolgt.
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Eine Anordnung zum Herstellen eines Halbleitermoduls weist eine Positioniervorrichtung auf, die eine oder mehrere Kameras aufweist und die dazu ausgebildet ist, Elemente auf einem Substrat des Halbleitermoduls zu positionieren. Das Positionieren jedes Elements weist das Bestimmen einer gewünschten Position des entsprechenden Elementes auf dem Substrat anhand von Bildern auf, die mittels der einen oder der mehreren Kameras aufgenommen wurden. Die Anordnung weist weiterhin eine Auswerteeinheit auf die dazu ausgebildet ist, nachdem ein oder mehrere mittels der Positioniervorrichtung auf dem Substrat angeordnete Elemente mit dem Substrat verbunden wurden, eine optische Inspektion jedes Elements der mit dem Substrat verbundenen Elemente und einem das entsprechende Element umgebenden Bereich des Substrats anhand eines oder mehrerer mittels der einen oder der mehreren Kameras der Positioniervorrichtung aufgenommener Bilder durchzuführen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen und Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Die Darstellung in den Figuren ist nicht maßstäblich.
- 1 zeigt beispielhaft einen Querschnitt durch ein Halbleitermodul;
- 2 zeigt beispielhaft eine Vorrichtung zum Positionieren von Halbleiterkörpern auf einem Substrat;
- 3 zeigt beispielhaft einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen von Bondverbindungen auf einem Substrat;
- 4 zeigt beispielhaft Beschädigungen an einem Substrat nach dem Herstellen von Bondverbindungen;
- 5 zeigt beispielhaft in einem Ablaufdiagramm ein Verfahren gemäß Ausführungsformen der Offenbarung;
- 6 zeigt beispielhaft eine Anordnung gemäß Ausführungsformen der Offenbarung.
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In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung wird anhand konkreter Beispiele veranschaulicht, wie die Erfindung realisiert werden kann. Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Beispiele, sofern nicht anderweitig erwähnt, miteinander kombiniert werden können. Sofern bestimmte Elemente als „erstes Element“, „zweites Element“,... oder dergleichen bezeichnet werden, dient die Angabe „erstes“, „zweites“,... lediglich dazu, verschiedene Elemente voneinander zu unterscheiden. Eine Reihenfolge oder Aufzählung ist mit dieser Angabe nicht verbunden. Das bedeutet, dass beispielsweise ein „zweites Element“ auch dann vorhanden sein kann, wenn kein „erstes Element“ vorhanden ist.
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Bezugnehmend auf 1 ist ein Halbleitermodul 100 dargestellt. Das Halbleitermodul 100 weist ein in einem Gehäuse 7 angeordnetes Substrat 10 auf. Das Substrat 10 weist eine dielektrische Isolationsschicht 11, eine strukturierte erste elektrisch leitende Schicht 111 und eine (strukturierte) zweite elektrisch leitende Schicht 112 auf. Die erste elektrisch leitende Schicht 111 ist auf einer ersten Seite der dielektrischen Isolationsschicht 11 angeordnet und die zweite elektrische leitende Schicht 112 ist auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der dielektrischen Isolationsschicht 11 angeordnet. Die dielektrische Isolationsschicht 11 ist somit zwischen der ersten elektrisch leitenden Schicht 111 und der zweiten elektrisch leitenden Schicht 112 angeordnet. Die zweite elektrisch leitende Schicht 112 ist dabei jedoch optional. Es ist ebenso möglich, lediglich die erste elektrisch leitende Schicht 111 auf der dielektrischen Isolationsschicht 11 anzuordnen und die zweite elektrisch leitende Schicht 112 ganz wegzulassen.
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Jede der ersten elektrisch leitenden Schicht 111 und der zweiten elektrisch leitenden Schicht 112 kann aus einem der folgenden Materialien bestehen oder eines der folgenden Materialien aufweisen: Kupfer; eine Kupferlegierung; Aluminium; eine Aluminiumlegierung; jegliches andere Metall oder jegliche andere Metalllegierung welche während des Betriebs des Halbleitermoduls in einem festen Zustand verbleibt. Das Substrat 10 kann ein keramisches Substrat sein, das heißt, ein Substrat bei welchem die dielektrische Isolationsschicht 11 aus Keramik besteht. Die dielektrische Isolationsschicht 11 kann somit beispielsweise eine dünne Keramikschicht sein. Die Keramik der dielektrischen Isolationsschicht 11 kann beispielsweise aus einem der folgenden Materialien bestehen oder eines der folgenden Materialien aufweisen: Aluminiumoxid; Aluminiumnitrid; Zirkoniumoxid; Siliziumnitrid; Bornitrid; oder jegliche andere Keramik. Beispielsweise kann die dielektrische Isolationsschicht 11 aus einem der folgenden Materialien bestehen oder eines der folgenden Materialien aufweisen: Al2O3, AlN, oder Si3N4. Das Substrat 10 kann beispielsweise ein so genanntes Direct Copper Bonding (DCB) Substrat, ein Direct Aluminium Bonding (DAB) Substrat, ein Insulated Metal Substrat (IMS) oder ein Active Metal Brazing (AMB) Substrat sein. Das Substrat 10 kann beispielsweise auch eine herkömmliche Leiterplatte (PCB, printed circuit board) sein mit einer nicht-keramischen dielektrischen Isolationsschicht 11. Eine nicht-keramische dielektrische Isolationsschicht 11 kann beispielsweise aus einem gehärteten Harz bestehen oder ein gehärtetes Harz aufweisen.
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Weiterhin bezugnehmend auf 1 können ein oder mehrere Halbleiterkörper 20 auf dem Substrat 10 angeordnet sein. Jeder der Halbleiterkörper 20 auf dem Substrat 10 kann eine Diode, einen IGBT (Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode), einen MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor), einen JFET (Sperrschicht-Feldeffekttransistor), einen HEMT (Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit), oder jegliches andere geeignete steuerbare oder nichtsteuerbare Halbleiterbauelement aufweisen. Der eine oder die mehreren Halbleiterkörper 20 können auf dem Substrat 10 eine Halbleiteranordnung bilden. In 1 sind beispielhaft lediglich zwei Halbleiterkörper 20 dargestellt.
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Die in 1 dargestellte erste elektrisch leitende Schicht 111 ist eine strukturierte Schicht. „Strukturierte Schicht“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die erste elektrisch leitende Schicht 111 keine durchgehende Schicht ist, sondern Unterbrechungen zwischen verschiedenen Abschnitten der Schicht aufweist. Verschiedene Halbleiterkörper 20 können auf dem selben Abschnitt oder auf unterschiedlichen Abschnitten der ersten elektrisch leitenden Schicht 111 angeordnet sein. Die verschiedenen Abschnitte der ersten elektrisch leitenden Schicht 111 können entweder keine elektrische Verbindung untereinander aufweisen oder können, z.B. mittels Bonddrähten, elektrisch miteinander verbunden sein. Jeder der Halbleiterkörper 20 kann mit dem Substrat 10 mittels einer elektrisch leitenden Verbindungsschicht 30 elektrisch und mechanisch verbunden sein. Eine solche elektrisch leitende Verbindungsschicht 30 kann grundsätzlich beispielsweise eine Lötschicht, eine Schicht aus einem elektrisch leitenden Klebstoff oder eine Schicht aus einem gesinterten Metallpulver sein, z.B. einem gesinterten Silberpulver. Elektrisch leitende Verbindungsschichten 30 können beispielsweise auch mittels geeigneter Schweißverfahren hergestellt werden (z.B. Ultraschallschweißen). Die zweite elektrisch leitende Schicht 112 (sofern vorhanden) kann entweder eine durchgehende oder ebenfalls eine strukturierte Schicht sein. Einer oder mehrere Halbleiterkörper 20 können mit dem Substrat 10, mit anderen Halbleiterkörpern 20 und/oder anderen Elementen des Halbleitermoduls beispielsweise auch mittels elektrischen Verbindungselementen wie z.B. Bonddrähten oder Bondbändern 3 verbunden sein.
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Das Substrat 10 kann, wie in 1 beispielhaft dargestellt, den Boden des Gehäuses 7 bilden. Es ist alternativ jedoch auch möglich, dass das Substrat 10 auf einer Bodenplatte angeordnet ist, wobei die Bodenplatte den Boden des Gehäuses 7 bildet. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, dass das Gehäuse 7 selbst einen Boden aufweist, auf welchem das Substrat 10 angeordnet ist. Damit die Halbleiteranordnung von außerhalb des Gehäuses 7 elektrisch kontaktiert werden kann, weisen Halbleitermodule 100 weiterhin in der Regel wenigstens ein Kontaktelement 4 auf. Beispielweise können Versorgungsspannungen oder Steuersignale für die Halbleiterkörper 20 über entsprechende Kontaktelemente 4 (z.B. Anschlusspins oder Kontaktschienen) bereitgestellt werden. Ähnlich wie die Halbleiterbauelemente 20, können auch Kontaktelemente 4 beispielsweise mittels einer elektrisch leitenden Verbindungsschicht (in 1 für die Kontaktelemente 4 nicht explizit dargestellt) elektrisch und mechanisch mit dem Substrat 10 verbunden sein. Eine solche elektrisch leitende Verbindungsschicht kann beispielsweise eine Lötschicht, eine Schicht aus einem elektrisch leitenden Klebstoff oder eine Schicht aus einem gesinterten Metallpulver sein, z.B. einem gesinterten Silberpulver. Eine elektrisch leitende Verbindungsschicht kann beispielsweise auch mittels geeigneter Schweißverfahren hergestellt werden (z.B. Ultraschallschweißen).
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Um die Halbleiterkörper 20 und jegliche andere Elemente (z.B. Anschlusselemente 4) mit dem Substrat 10 zu verbinden, werden die entsprechenden Elemente in der Regel mittels geeigneter Positioniervorrichtungen auf der Oberfläche (obere Oberfläche) des Substrates 10 angeordnet, wobei eine Verbindungsschicht 30 zwischen dem Substrat 10 und dem entsprechenden Element angeordnet sein kann. Die obere Oberfläche des Substrats 10 ist eine Oberfläche der ersten elektrisch leitenden Schicht 111, welche von der dielektrischen Isolationsschicht 11 abgewandt ist. Zum Beispiel können Elemente mittels sogenannter Pick-and-Place Vorrichtungen auf einem Substrat 10 angeordnet werden. Eine Positioniervorrichtung 60, welche ein Halbleiterbauelement 20 auf einem Substrat 10 anordnet ist beispielhaft in 2 dargestellt. Positioniervorrichtungen 60 nehmen die entsprechenden Elemente auf geeignete Art und Weise auf (z.B. durch Greifen oder Ansaugen) und sind in der Lage, jedes Element präzise an einer gewünschten Position zu platzieren.
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Nun bezugnehmend auf 3, ist beispielhaft eine Vorrichtung zum Herstellen von Bondverbindungen dargestellt. Die Vorrichtung kann dabei grundsätzlich ebenfalls als Positioniervorrichtung 60 angesehen werden. Ein Bonddraht oder ein Bondband 3 wird mittels der Positioniervorrichtung 60 an der gewünschten Stelle angeordnet. Der Bonddraht oder das Bondband 3 kann dabei der Positioniervorrichtung 60 als Endlosdraht oder Endlosband bereitgestellt werden. Nach dem Herstellen der Bondverbindung, kann der Draht oder das Band mittels eines geeigneten Schneidwerkzeugs 602 abgetrennt werden.
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Sowohl beim Anordnen von Halbleiterelementen 20 und anderen Elementen (z.B. Anschlusselemente 4) auf und dem anschließenden Verbinden mit dem Substrat 10, als auch beim Herstellen von Bondverbindungen auf dem Substrat 10, können die entsprechenden Elemente und/oder das Substrat 10 (insbesondere die erste elektrisch leitende Schicht 111) ungewollt durch die entsprechende Positioniervorrichtung 60 beschädigt werden. Im Falle der in 3 dargestellten Positioniervorrichtung 60 zum Herstellen von Bondverbindungen, kann die erste elektrisch leitende Schicht 111 beispielsweise beim Abtrennen des Bonddrahtes oder des Bondbands 3 durch das Schneidwerkzeug 602 ungewollt beschädigt werden. Derartige Beschädigungen der ersten elektrisch leitenden Schicht 111 sind beispielhaft in 4 dargestellt.
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Positioniervorrichtungen 60 weisen in der Regel wenigstens eine Kamera 62 auf. Über mittels der wenigstens einen Kamera 62 aufgenommene Bilder kann die korrekte Position jedes zu verbindenden Elements auf dem Substrat 10 ermittelt werden. Derartige Kameras 62 sind in den 2 und 3 beispielhaft dargestellt. Eine oder mehrere Kameras 62 können beispielsweise direkt mit der Positioniervorrichtung 60 verbunden sein. Beispielsweise können die ein oder mehreren Kameras 62 senkrecht auf das Substrat 10 ausgerichtet sein. Andere Winkel sind jedoch grundsätzlich ebenfalls möglich. Bei einer senkrechten Ausrichtung auf das Substrat 10 hat die Kamera 62 jedoch in der Regel eine freie Sicht auf das zu positionierende Element und den entsprechenden Abschnitt des Substrats 10, welche von keinem anderen Element behindert wird.
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Gemäß Ausführungsformen der Offenbarung wird die zur Positionierung von Elementen auf dem Substrat 10 verwendete wenigstens eine Kamera 62 einer Positioniervorrichtung 60 ebenfalls zur anschließenden optischen Inspektion verwendet. Eine optische Inspektion zum Erkennen von Beschädigungen an den Elementen und/oder an dem Substrat 10 findet grundsätzlich nach dem Herstellen der entsprechenden Verbindungen statt. Hierbei ist es jedoch irrelevant, ob ein Element mit dem Substrat verbunden wird und direkt im Anschluss eine optische Inspektion stattfindet, bevor die nächste Verbindung hergestellt wird, oder ob zuerst alle Verbindungen hergestellt werden, und anschließend alle Verbindungen (nacheinander) optisch inspiziert werden. Durch Verwendung der bereits an der Positioniervorrichtung 60 vorhandenen wenigstens einen Kamera 62 zur optischen Inspektion, wird keine zusätzliche Vorrichtung zum Durchführen der optischen Inspektion benötigt. Dadurch wird der Herstellungsprozess wesentlich effektiver, und die Halbleitermodule können kostengünstiger hergestellt werden. Zudem erfolgt anhand der mittels der Kamera 62 aufgenommenen Bilder eine automatische Inspektion, wodurch kein zusätzliches Personal zum Durchführen der optischen Inspektion erforderlich ist.
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5 zeigt in einem Ablaufdiagramm beispielhaft ein Verfahren gemäß Ausführungsformen der Offenbarung. Das Verfahren weist das Positionieren eines oder mehrerer Elemente auf einem Substrat 10 des Halbleitermoduls 100 mittels einer Positioniervorrichtung 60 auf (Schritt 501), wobei das Positionieren jedes Elements des einen oder der mehreren Elemente einzeln erfolgt und eine gewünschte Position des entsprechenden Elementes auf dem Substrat 10 anhand mittels einer oder mehrerer Kameras 62 der Positioniervorrichtung 60 aufgenommener Bilder bestimmt wird. Das Verfahren weist weiterhin das Herstellen einer Verbindung zwischen jedem des einen oder der mehreren Elemente und dem Substrat 10 an der jeweils gewünschten Position (Schritt 502), und das Durchführen einer optischen Inspektion jedes Elements des einem oder der mehreren mit dem Substrat 10 verbundenen Elemente und eines das entsprechende Element umgebenden Bereichs des Substrats 10 auf (Schritt 503), wobei das Durchführen der optischen Inspektion anhand eines oder mehrerer mittels der einen oder mehreren Kameras 62 der Positioniervorrichtung 60 aufgenommener Bilder erfolgt.
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Zum Positionieren der Elemente auf dem Substrat 10 werden dabei Bilder verwendet, welche mittels der einen oder mehreren Kameras 62 der Positioniervorrichtung 60 vor dem Verbinden der entsprechenden Elemente mit dem Substrat 10 aufgenommen wurden. Für die optische Inspektion können mittels der einen oder mehreren Kameras 62 der Positioniervorrichtung 60 ein oder mehrere Bilder nach dem Verbinden der entsprechenden Elemente mit dem Substrat 10 aufgenommen und entsprechend ausgewertet werden. Grundsätzlich ist es dabei möglich, dass die zur optischen Inspektion erforderliche Auswertung der Bilder manuell erfolgt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Auswertung der Bilder automatisch erfolgt, beispielsweise unter Verwendung geeigneter Bildauswertungsverfahren.
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Das Durchführen der optischen Inspektion kann das Erkennen von Beschädigungen an dem entsprechenden Element und/oder dem das entsprechende Element umgebenden Bereichs des Substrats 10 aufweisen. Beispielsweise kann das Vorhandensein von schwarzen Pixeln, insbesondere in einem Bereich um das entsprechende Element herum, ein Hinweis auf Beschädigungen an dem Substrat 10 (z.B. an der ersten Metallisierungsschicht 111) sein. Entsprechende Bildauswertungsverfahren können somit beispielsweise dazu ausgebildet sein, schwarze Pixel in einem oder mehrerer Bildern zu erkennen, welche mittels der einen oder der mehreren Kameras 62 der Positioniervorrichtung 60 aufgenommen wurden. Beispielsweise kann das Vorhandensein von schwarzen Pixeln in einem Umkreis von 1 cm um das entsprechende Element herum als Anzeichen für Beschädigungen an dem Substrat 10 angesehen werden. Gemäß einem Beispiel können auch verschiedene Bilder miteinander verglichen werden. Beispielsweise kann ein Referenzbild verwendet werden, welches ein gleichartiges Bauteil auf einem Substrat 10 zeigt. Werden in entsprechend mit der Kamera 62 aufgenommenen Bildern Abweichungen zu dem Referenzbild erkannt, kann dies als Hinweis auf Beschädigungen gewertet werden. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise bekannt sein, wie viele schwarze Pixel in einem Bild enthalten sind welches ein Element auf einem Substrat 10 ohne Beschädigungen zeigt. Übersteigt eine Anzahl von schwarzen Pixeln eines mittels der Kamera 62 aufgenommenen Bildes einen bestimmten Grenzwert, kann dies ebenfalls ein Hinweis auf Beschädigungen sein. Grundsätzlich kann die Auswertung der mittels der Kamera 62 aufgenommenen Bilder jedoch auf jegliche geeignete Art und Weise und mittels jeglicher geeigneter Software oder Bildauswertungsverfahren erfolgen. Die jeweils erforderlichen Auswertekriterien zum Erkennen von Beschädigungen können dabei von Fall zu Fall abweichen, und hängen beispielsweise von der Art des Elements, der Art der Verbindung zwischen dem Element und dem Substrat 10, und der Art der verwendeten Positioniervorrichtung 60 ab.
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Beschädigungen am Substrat 10 treten in der Regel nur in unmittelbarer Umgebung der entsprechenden Elemente auf. Die mittels der Kamera 62 aufgenommenen Bilder können daher das jeweilige Element selbst, sowie Bereiche des Substrats 10 im Abstand von bis zu 1cm (Zentimeter), bis zu 2cm, oder bis zu 3cm aufweisen. Der entsprechend im Bild dargestellte Abschnitt des Substrats 10 kann jedoch von der Art des Elements, der Art der Hergestellten Verbindung, und der Art der verwendeten Positioniervorrichtung 60 abhängen und sich von Fall zu Fall unterscheiden.
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Die optische Inspektion jedes Elements des einen oder der mehreren Elemente kann gemäß einem Beispiel jeweils direkt nach dem Herstellen der Verbindung des entsprechenden Elements mit dem Substrat 10 erfolgen, bevor das jeweils nächste Element mittels der Positioniervorrichtung 60 auf dem Substrat 10 positioniert wird. Alternativ ist es jedoch ebenfalls möglich eine optische Inspektion jedes Elements des einen oder der mehreren mit dem Substrat 10 verbundenen Elemente durchzuführen, nachdem alle Elemente mit dem Substrat 10 verbunden wurden.
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Wie oben erläutert kann es sich bei jedem des einen oder der mehreren Elemente um jegliches Element handeln, welches als Teil einer Halbleiteranordnung auf dem Substrat 10 angeordnet und mit diesem verbunden wird. Beispielsweise kann jedes Element des einen oder der mehreren Elemente eines aufweisen von einem Halbleiterkörper 20, einem Anschlusselement 4, und einem Bonddraht oder Bondband 3. Das Herstellen einer Verbindung zwischen jedem Element des einen oder der mehreren Elemente und dem Substrat 10 an der jeweils gewünschten Position kann beispielsweise jeweils eines aufweisen von dem Herstellen einer Bondverbindung, dem Herstellen einer Lötverbindung, dem Herstellen einer Schweißverbindung, und dem Herstellen einer gesinterten Verbindung. Dabei können unterschiedliche Elemente ein und derselben Halbleiteranordnung auch mittels unterschiedlichen Verfahren mit dem Substrat 10 verbunden werden.
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6 zeigt beispielhaft eine Anordnung gemäß Ausführungsformen der Offenbarung. Eine Anordnung zum Herstellen eines Halbleitermoduls 100 weist eine Positioniervorrichtung 60 auf, die eine oder mehrere Kameras 62 aufweist und die dazu ausgebildet ist, Elemente auf einem Substrat 10 des Halbleitermoduls 100 zu positionieren. Das Positionieren jedes Elements weist das Bestimmen einer gewünschten Position des entsprechenden Elementes auf dem Substrat 10 anhand von Bildern auf, die mittels der einen oder der mehreren Kameras 62 aufgenommen wurden. Die Anordnung weist weiterhin eine Auswerteeinheit 64 auf die dazu ausgebildet ist, nachdem ein oder mehrere mittels der Positioniervorrichtung 60 auf dem Substrat 10 angeordnete Elemente mit dem Substrat 10 verbunden wurden, eine optische Inspektion jedes Elements der mit dem Substrat 10 verbundenen Elemente und einem das entsprechende Element umgebenden Bereich des Substrats 10 anhand eines oder mehrerer mittels der einen oder der mehreren Kameras 62 der Positioniervorrichtung 60 aufgenommener Bilder durchzuführen. Die Positioniervorrichtung 60 kann beispielsweise eine Vorrichtung zum Herstellen von Bondverbindungen sein oder eine solche aufweisen (vgl. 3).
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Zusammenfassend erfolgen die Positionierung von Elementen auf einem Substrat 10, sowie eine anschießende optische Inspektion der mit dem Substrat 10 verbundenen Elemente anhand von Bildern die jeweils mit ein und derselben Kamera 62 aufgenommen wurden. Eine Positioniervorrichtung 60 ist in der Regel in der Lage jeden beliebigen Punkt eines Substrates 10 anzufahren. Zudem weisen Positioniervorrichtungen 60 bereits eine oder mehrere Kameras 62 zum Positionieren der entsprechenden Elemente auf dem Substrat 10 auf. Es ist somit keine zusätzliche Einheit erforderlich, um eine optische Inspektion der Verbindungen durchzuführen. Zudem kann im Prozessablauf auch Zeit eingespart werden, wenn die Positioniervorrichtung 60 direkt nach dem Positionieren und Verbinden der Elemente jeweils eine optische Inspektion durchführt. Die Positioniervorrichtung 60 befindet sich dann bereits an der entsprechenden zu prüfenden Position, so dass die Position nicht noch einmal zur optischen Inspektion angefahren werden muss. Insgesamt sind Halbleitermodule mit dem beschriebenen Verfahren somit schneller und kostengünstiger herstellbar. Die in Positioniervorrichtungen 60 vorhandenen Kameras 62 sind in der Regel auch bereits relativ hochauflösend und können somit zur optischen Inspektion geeignet sein. Möglicherweise kann es erforderlich sein, eine oder mehrere Kameras 62 mit höherer Auflösung vorzusehen, als für die Positionierung erforderlich wäre. Dennoch können so Kosten eingespart werden, wenn nur bereits vorhandene Kamera(s) durch höher auflösende Kamera(s) ersetz werden, und die höher auflösenden Kamera(s) nicht zusätzlich zu den herkömmlichen Kamera(s) vorgesehen werden müssen.