倒裝芯片鍵合機(jī)精度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、倒裝芯片鍵合機(jī)是倒裝芯片后道封裝工藝線上的關(guān)鍵設(shè)備,旨在完成封裝內(nèi)部芯片與基板之間的面陣列凸點(diǎn)互聯(lián),其工作精度直接決定倒裝芯片的成品率、可靠性和制造成本。精度設(shè)計(jì)是倒裝芯片鍵合機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要一環(huán),國(guó)內(nèi)在IC封裝設(shè)備的研發(fā)中,其精度設(shè)計(jì)大多數(shù)采用仿照類比和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法,不能很好地匹配封裝設(shè)備的成本與性能。本文在綜合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)企業(yè)研發(fā)的OCTOPUS-1000型倒裝芯片鍵合機(jī),進(jìn)行精度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究,主要研究工作包

2、括以下幾個(gè)方面:
　　(1)分析了結(jié)構(gòu)及其誤差源。根據(jù)倒裝芯片鍵合機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成,分析了影響倒裝芯片鍵合機(jī)鍵合精度的各種誤差源,得到幾何誤差源是影響鍵合精度的主要因素。最后重點(diǎn)對(duì)鍵合機(jī)的各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析,找出了影響鍵合精度的各相關(guān)零部件的幾何誤差。
　　(2)建立了空間誤差模型。基于多體系統(tǒng)理論,對(duì)倒裝芯片鍵合機(jī)運(yùn)動(dòng)精度進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析,描述了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和低序體陣列,推導(dǎo)出實(shí)際條件下相鄰體變換矩陣,最后建立倒裝芯片鍵合

3、機(jī)的空間誤差模型。該模型反映了各運(yùn)動(dòng)零部件的幾何誤差與總體鍵合誤差之間的關(guān)系,是倒裝芯片鍵合機(jī)精度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
　　(3)進(jìn)行了空間誤差敏感度分析?；诘寡b芯片鍵合機(jī)空間誤差模型,采用矩陣微分法建立倒裝芯片鍵合機(jī)誤差敏感度分析的一般模型,結(jié)合Agilent激光干涉儀測(cè)量得到的幾何誤差數(shù)據(jù),計(jì)算出了各項(xiàng)幾何誤差的敏感度系數(shù),最終識(shí)別出影響倒裝芯片鍵合機(jī)鍵合精度的關(guān)鍵性幾何誤差。
　　(4)完成了零部件的精度優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)誤差敏