【摘要】：國家安全受空前關(guān)注,和信息安全相關(guān)的芯片產(chǎn)業(yè)已提升至國家戰(zhàn)略高度,集成電路國產(chǎn)化率提升迫在眉睫,芯片國產(chǎn)化的大趨勢已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)。半導(dǎo)體封裝設(shè)備是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。我國先進(jìn)設(shè)備技術(shù)目前總體處于落后狀態(tài)。半導(dǎo)體后道封裝設(shè)備中裝片機(jī)要求有高速、高加速、高精度定位系統(tǒng)性能。鍵合裝置是高密度倒裝機(jī)的關(guān)鍵模塊,承擔(dān)半導(dǎo)體設(shè)備對芯片的拾取和放置,倒裝芯片鍵合還需要在高速貼片過程中實(shí)現(xiàn)軟著陸,達(dá)到鍵合裝置能夠提供“剛?cè)岵?jì)”的壓力給芯片�；陔姶膨�(qū)動原理的鍵合頭具有高速高精度運(yùn)動控制的良好特性,在引線鍵合機(jī)、粘片機(jī)、晶圓的取放以及元件檢測等多種半導(dǎo)體封裝設(shè)備中得到廣泛使用。本文將以中國電子科技集團(tuán)第四十五研究所研制的高密度倒裝機(jī)(科技部02專項)為依托,設(shè)計了一種新型高密度倒裝機(jī)的鍵合裝置,該裝置能實(shí)現(xiàn)拾放芯片、柔性壓力控制以及響應(yīng)快等功能。采用傳統(tǒng)磁路法和有限元電磁仿真技術(shù),對鍵合裝置電磁場進(jìn)行了深入分析,可視化顯示了磁場的分布、氣隙磁密大小以及磁飽和等,對裝置的優(yōu)化設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。電磁機(jī)構(gòu)工作過程中會產(chǎn)生大量的熱,對裝置的溫度場進(jìn)行了三維溫度場仿真,給出了溫度場分布,并對不同功率時的溫度場進(jìn)行了參數(shù)化分析,對裝置的熱分析提供了理論支持。這對我國深入掌握倒裝鍵合工藝的關(guān)鍵技術(shù)、縮短與國外設(shè)備的技術(shù)差距、提高我國封裝設(shè)備的市場核心競爭力以及推動我國先進(jìn)微電子封裝技術(shù)的快速發(fā)展都有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價值。
[Abstract]:The national security has been paid more attention than ever. The chip industry related to information security has been promoted to the national strategic height. It is urgent to increase the localization rate of integrated circuits, and the major trend of the localization of chips has become irreversible. Semiconductor packaging equipment is the basis of the development of integrated circuit industry in China. At present, China's advanced equipment and technology are in a state of backwardness. High-speed, high-precision positioning system is required in semiconductor rear-channel packaging equipment. The bonding device is the key module of the high density reverse loader, which is responsible for picking up and placing the chip by semiconductor equipment, and the chip bonding also needs to achieve soft landing in the process of high speed patch. Reach bonding device can provide "hard and soft" pressure to the chip. The bonding head based on electromagnetic driving principle has good characteristics of high speed and high precision motion control. It is widely used in many kinds of semiconductor packaging equipment such as lead bonding machine, wafer tapping and component detection and so on. In this paper, a new type of bonding device for high density reverse loader is designed based on the high density flip machine developed by the 45 Research Institute of China Electronic Science and Technology Group (Ministry of Science and Technology). The device can realize picking up and placing chip. Flexible pressure control and fast response functions. By using the traditional magnetic circuit method and finite element electromagnetic simulation technology, the electromagnetic field of the bonding device is analyzed in depth. The distribution of magnetic field, the density of air gap and the magnetic saturation are visualized, which provides a theoretical basis for the optimal design of the device. A large amount of heat will be produced in the working process of the electromagnetic mechanism. The three-dimensional temperature field of the device is simulated, the temperature field distribution is given, and the parameterized analysis of the temperature field with different power is carried out. It provides theoretical support for the thermal analysis of the device. This will help our country to master the key technology of the reverse bonding process and shorten the technical gap with foreign equipment. It is of great strategic significance and economic value to improve the market core competitiveness of packaging equipment in China and to promote the rapid development of advanced microelectronic packaging technology in China.
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN405

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本文編號：2429828