郝耀武，郝艳鹏，王元仕，张文琪，狄希远

(中国电子科技集团公司第二研究所，山西 太原 030024)

高精度倒装焊机主要用于大规模集成电路器件制造的倒装焊接工艺，完成芯片与基板的直接互连，使封装具有更优越的高频、低延迟、低串扰的电路特性，能有效提高电路、部件或系统组装互连的可靠性[1]。倒装焊机的主要工作过程包括：芯片-基板上料、芯片-基板调平、芯片-基板对位、芯片-基板键合、成品下料。为了满足芯片与基板大面阵的发展要求，在键合过程中需要加压机构满足大压力范围的精确控制。

1 加压机构的结构组成

加压机构主要由Z轴运动平台、芯片摇摆台、压力传感器、芯片吸附加热台4个部分组成，如图1所示。

图1 加压机构的构成

（1）Z轴运动平台

Z轴运动平台为加压机构的执行部分，其行走位置精度直接影响加压机构的位置精度及压力控制的精确性。

（2）芯片摇摆台

芯片摇摆台又称PR平台，安装于Z轴运动平台下方，用于实现芯片相对于基板的平行调节。芯片摇摆台采用球面气浮导向，步进电机驱动精密螺旋推杆，使球凸产生运动，旋转中心位于芯片附近。

（3）压力传感器

压力传感器安装于芯片摇摆台与芯片吸附加热台之间，为加压机构的反馈装置，用来检测反馈芯片和基板当前的互连压力，其测量精度直接影响最终的控制精度。

（4）芯片吸附加热台

芯片吸附加热台安装加压机构的底端，水冷系统保证它的外部能保持在室温，采用卤素灯产生红外辐射的方式进行加热，将热量传导至碳化硅材质的芯片夹具。……