高精度倒装焊机的光学对位系统

红外焦平面探测器芯片的像元阵列规模不断扩大,像元尺寸不断减小,与读出电路基板的精确互连变得愈加困难,对用于互连工艺核心设备倒装焊机提出了更高的要求。为实现探测器芯片与读出电路基板的精确互连,通过分析倒装焊接工艺的流程,得出芯片与基板的调平和对准是关键环节。介绍了倒装焊机光学对位系统的组成,并对其准直光路系统、显微成像系统、激光测距系统进行了研究。

高精度倒装焊机光学对位系统研制及算法研究

针对国内红外焦平面倒装焊机对高精度光学对位系统的迫切需求,对光学对位系统进行了设计及验证,并对该系统用到的平行调整、光学对位及坐标系误差补偿算法进行研究。文章首先对倒装焊接光学对位工艺进行分析;然后对平行性调整及光学对位算法进行介绍,并根据光学对位系统测试流程,提出更加合理的误差补偿算法;最后,以上述算法为理论依据,设计光学对位系统,其包括准直系统、显微成像系统和激光测距三部分。所设计的光学系统可实现平行性粗调,特征点识别及平行性精调功能。试验结果表明,准直系统准直效果较好,显微成像系统分辨率高,成像质量较好,激光测距系统的测距精度为0.084μm。设计的高精度光学对位系统解决了国内红外焦平面倒装焊机对高精度光学对位系统的迫切需求,已经在国内某型号的倒装焊机中得到应用,对于提高国产高端集成电路的自主研发和生产能力具有非常重要的意义。

基于UMAC的倒装焊机运动控制系统

倒装焊机主要实现焊料凸点和金凸点芯片在硅、陶瓷基板上的倒装焊接,其集精密运动控制、机器视觉、加热、加压等功能于一体,设备的运动控制系统,采用UMAC运动控制器,不但使硬件结构简化,而且解决了控制中高速、高精度运动控制问题,提高了系统的稳定性和可靠性。

基于多视场视觉系统的倒装焊机调平和对位

红外探测器是一种重要的红外器件,它由高密度阵列焊点的芯片与相同阵列焊点的基板倒装互连制造而成,其高精度的互连工艺对倒装焊机的调平和对位提出了更高的要求。本文针对该要求,结合自主研制的新型倒装焊机,从解决高精度互连工艺中关键的倒装焊机调平和对位问题出发,提出了多视场视觉系统的工作原理,设计方案和相应的视觉算法,能够满足实际生产需求。

高精度倒装焊机加压机构的研究

随着大规模集成电路器件的发展,采用倒装互连方式的芯片与基板向大尺寸、大面阵发展,对倒装焊机加压机构提出了加压范围大、加压精确的要求。针对自主研制的倒装焊机加压机构,对其结构及控制原理进行了研究。通过对位置和压力的闭环控制,及对压力传感器的校准,提升了压力控制的精确性。