[发明专利]一种芯片倒装基板空间调平设备和系统

说明书

本申请实施例公开了一种芯片倒装基板空间调平设备和系统，设备包括：调平设备本体和XY向运动平台；所述调平设备本体与所述XY向运动平台串联，且所述调平设备本体包括内部结构通过柔性铰链连接的三轴并联补偿装置。本申请实施例提供的芯片倒装基板空间调平设备的三轴并联补偿装置是通过柔性铰链来实现连接的，能克服现有技术存在的对芯片进行封装时对芯片造成挤压而损坏芯片的技术问题。

技术领域

本申请涉及一种电子元件领域，尤其涉及一种芯片倒装基板空间调平设备和系统。

背景技术

芯片封装直接决定器件的最终性能、成本、可靠性与使用寿命，芯片直接倒装技术作为当今芯片封装领域的主流技术之一，是以焊球阵列为基础，把裸芯片正面朝下通过热压等工艺与封装基板连接的方法。与传统的引线结合技术相比，芯片直接倒装技术具有更高的封装密度(I/O密度高)，还可以把器件的尺寸做得更小，封装的高度做得更低。最终，电气性能会因缩短连接距离而做得更好。还可以降低寄生电感、减少噪声。在芯片直接倒装工艺过程中，需要保证芯片上的焊球阵列和基板的焊盘对准的同时保证芯片和基板之间平行。而现有的倒装键合设备，其调平装置设置在键合头处，通过一个球面副会进行转动，当键合头吸附着芯片压在基板上的时候，若芯片与基板之间不平行，在压力的作用下，球面副会产生转动，最终达到芯片与基板平行。然而，这种被动的调平机构需要的同步性较高，即基板与芯片的键合动作与调平动作需要同时完成，如此大大增加了倒装过程的难度，而且在调平过程中芯片会受压，因此容易对芯片造成损伤。

申请内容

本申请实施例提供了一种芯片倒装基板空间调平设备和系统，该调平设备的三轴并联补偿装置通过柔性铰链来连接，能解决在芯片封装过程中存在的芯片受压导致芯片损伤的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种芯片倒装基板空间调平设备，包括：

调平设备本体和XY向运动平台；

所述调平设备本体与所述XY向运动平台串联，且所述调平设备本体包括内部结构通过柔性铰链连接的三轴并联补偿装置。

优选的，还包括：所述调平设备本体位于所述XY向运动平台上方。

优选的，所述三轴并联补偿装置包括第一补偿装置、第二补偿装置和第三补偿装置，所述第一补偿装置、第二补偿装置和第三补偿装置结构相同，且分别倾斜设置于所述底座上方。

优选的，还包括：

所述末端执行器分别通过柔性铰链与所述第一补偿装置、第二补偿装置和第三补偿装置连接；

所述第一补偿装置、第二补偿装置和第三补偿装置分别通过桥式放大器与所述底座连接。

优选的，所述第一补偿装置包括刚性杆，所述刚性杆通过柔性铰链连接所述末端执行器。

优选的，还包括三角锥体，所述三角锥体固定连接所述末端执行器，所述刚性杆通过所述柔性铰链和所述三角锥体连接所述末端执行器。

优选的，所述桥式放大器具体包括若干铁板结构，所述铁板结构通过所述柔性铰链连接。

优选的，所述第一补偿装置包括压电陶瓷，所述压电陶瓷通过所述柔性铰链分别连接所述刚性杆和所述底座。

优选的，所述XY向运动平台包括X向运动单元和Y向运动单元，所述X向运动单元与Y向运动单元垂直。

优选的，所述XY向运动平台包括直线电机驱动部件，用于驱动所述调平设备本体沿着所述X向运动单元和所述Y向运动单元上移动。

优选的，所述柔性铰链具体为圆弧形柔性铰链。

本申请第二方面提供了一种芯片倒装基板空间调平系统，包括视觉位姿检测装置、芯片基板、如上所述的芯片倒装基板空间调平设备和中央处理器；