倒裝芯片鍵合機精度優(yōu)化設(shè)計方法研究.pdf

1、倒裝芯片鍵合機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)計是倒裝芯片鍵合機設(shè)計過程中的重要一環(huán),國內(nèi)在IC封裝設(shè)備的研發(fā)中,其精度設(shè)計大多數(shù)采用仿照類比和經(jīng)驗設(shè)計的方法,不能很好地匹配封裝設(shè)備的成本與性能。本文在綜合國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,針對企業(yè)研發(fā)的OCTOPUS-1000型倒裝芯片鍵合機,進行精度優(yōu)化設(shè)計方法研究,主要研究工作包

2、括以下幾個方面:
　　(1)分析了結(jié)構(gòu)及其誤差源。根據(jù)倒裝芯片鍵合機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成,分析了影響倒裝芯片鍵合機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。最后重點對鍵合機的各運動機構(gòu)進行分析,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?；诙囿w系統(tǒng)理論,對倒裝芯片鍵合機運動精度進行全面、系統(tǒng)的分析,描述了其拓撲結(jié)構(gòu)和低序體陣列,推導出實際條件下相鄰體變換矩陣,最后建立倒裝芯片鍵合

3、機的空間誤差模型。該模型反映了各運動零部件的幾何誤差與總體鍵合誤差之間的關(guān)系,是倒裝芯片鍵合機精度設(shè)計的基礎(chǔ)。
　　(3)進行了空間誤差敏感度分析?；诘寡b芯片鍵合機空間誤差模型,采用矩陣微分法建立倒裝芯片鍵合機誤差敏感度分析的一般模型,結(jié)合Agilent激光干涉儀測量得到的幾何誤差數(shù)據(jù),計算出了各項幾何誤差的敏感度系數(shù),最終識別出影響倒裝芯片鍵合機鍵合精度的關(guān)鍵性幾何誤差。
　　(4)完成了零部件的精度優(yōu)化設(shè)計。根據(jù)誤差敏