本發(fā)明涉及一種壓合機(jī)的壓頭結(jié)構(gòu)，特別是一種適于倒裝固晶的自動(dòng)調(diào)整型熱壓頭結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

熱壓機(jī)熱壓的產(chǎn)品，特別是倒裝芯片的熱壓，要求壓面受力均勻，即要熱壓頭與倒裝芯片和基板間具有良好的平行度，才可保證產(chǎn)品的質(zhì)量。目前市場上各廠家生產(chǎn)的熱壓機(jī)，其熱壓頭表面是剛性的，其與工件見的平行度要靠工裝夾具的加工精度或是通過調(diào)整夾具來保證，但事實(shí)上夾具的精度在高也存在一些誤差，而調(diào)校夾具的方式又比較費(fèi)時(shí)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。另外原材料的均勻性也會(huì)影響熱壓結(jié)果，如倒裝芯片和基板的凸點(diǎn)也有不均勻的問題，經(jīng)常會(huì)有虛焊和空焊的問題，且倒裝熱壓機(jī)設(shè)備昂貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種適于倒裝固晶的自動(dòng)調(diào)整型熱壓頭結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有熱壓頭貼片時(shí)平行度要求高和良率差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)一般加工精度條件下的高精度熱壓頭制造，適用于量產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種適于倒裝固晶的自動(dòng)調(diào)整型熱壓頭結(jié)構(gòu)，本發(fā)明在倒裝芯片壓合機(jī)的熱壓頭上添加了包覆在其表面的彈性膜，所述彈性膜的彈性模量E低于200GPa，抗壓強(qiáng)度高于0.2GPa，厚度介于100um~10cm，彈性膜能在300K~800K保持良好的彈性性能。

作為本發(fā)明的熱壓頭結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選方案，所述彈性膜采用由耐高溫高彈性合金制成，具體有36Ni-Cr-Ti-Al、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al、NiCr15TiAlNb、NiCr47Mo3、55Nb-Ti-Al、40Co-Ni-Cr-Mo等高彈性合金材料制成。

作為本發(fā)明的熱壓頭結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選方案，所述的彈性膜由加Mo的36Ni-Cr-Ti-Al合金制成，其中Mo的重量百分比為5~8％。

作為本發(fā)明的熱壓頭結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選方案，所述的彈性膜由加W（鎢）、Re（錸）、Ti（鈦）、Al（鋁）中的一種或多種元素的40Co-Ni-Cr-Mo合金制成。

作為本發(fā)明的熱壓頭結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選方案，所述彈性膜在300K~1000K具有良好的彈性性能。

作為本發(fā)明所應(yīng)用的一種倒裝芯片壓合機(jī)，包括顯示控制組件、移動(dòng)組件、圖像識(shí)別組件、焊接組件、熱壓頭組件、高度檢測組件、電性檢測組件、控溫組件，所述的顯示控制組件由顯示器和控制系統(tǒng)組成，顯示器顯示機(jī)械和系統(tǒng)狀態(tài)，控制系統(tǒng)控制移動(dòng)組件、圖像識(shí)別組件、焊接組件、熱壓頭組件、高度檢測組件、電性檢測組件、控溫組件的運(yùn)行。

作為本發(fā)明的倒裝芯片壓合機(jī)的一個(gè)優(yōu)選方案，所述熱壓頭組件包括熱壓頭并具有加壓、加熱和自動(dòng)調(diào)整功能，熱壓頭組件具有吸附芯片和調(diào)節(jié)芯片水平的功能，熱壓頭的高度由高度檢測組件進(jìn)行初步控制功能，電性能檢測組件對(duì)焊接芯片兩端施加電壓并實(shí)時(shí)檢測電流信號(hào)，當(dāng)電流信號(hào)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)由電性能檢測組件反饋信號(hào)給控制組件，控制組件控制熱壓頭組件穩(wěn)定在最終高度。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)十分簡單，所述壓頭組件為適于倒裝固晶的自動(dòng)調(diào)整型熱壓頭結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有熱壓頭貼片時(shí)平行度要求高和良率差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)一般加工精度條件下的高精度熱壓頭制造。在本發(fā)明的使用過程中，熱壓頭的彈性膜表面可始終與工件表面貼平，且工件可根據(jù)自己的平整度調(diào)整位置，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量，由于對(duì)平行度的降低，可適用于批量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明在倒裝芯片固晶中的實(shí)施例；

圖3為現(xiàn)有熱壓頭在倒裝芯片固晶中的對(duì)比例；

在圖1~圖3中包括有：11-熱壓頭主體、12-彈性膜；21-自動(dòng)調(diào)整型熱壓頭、22-倒裝芯片、23-倒裝芯片上的凸點(diǎn)、24-基板、25-基板上的凸點(diǎn)；31-現(xiàn)有熱壓頭、32-倒裝芯片、33-倒裝芯片上的凸點(diǎn)、34-基板、35-基板上的凸點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，應(yīng)注意的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖示中僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的形態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局形態(tài)也可能更為復(fù)雜。

實(shí)施例：本實(shí)施例所提供的適于倒裝固晶的自動(dòng)調(diào)整型熱壓頭結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括現(xiàn)有熱壓頭主體11以及包覆在其表面的彈性膜12，所述彈性膜由耐高溫高彈性合金制成，且滿足如下指標(biāo)：1）彈性模量E低于200GPa，彈性模量用于反應(yīng)一個(gè)材料的彈性，彈性模量低，則彈性較好；2）抗壓強(qiáng)度高于0.2GPa，抗壓強(qiáng)度高能避免壓力超過抗壓強(qiáng)度后，彈性膜的金屬性能被破壞；3）厚度介于100um~10cm，在300K~1000K具有良好的彈性性能。

高彈性合金和恒彈性合金是彈性合金中的兩個(gè)主要種類。由于工程材料的應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系，在彈性極限的范圍內(nèi)，實(shí)際上不完全符合經(jīng)典虎克定律即不呈線性關(guān)系，這就降低了一些彈性元件的工作性能。在高彈性合金中，通常滯彈性效應(yīng)降低到最小程度，可以提高彈性元件的精度。這類合金對(duì)彈性應(yīng)變的響應(yīng)較為敏感，負(fù)荷過程中對(duì)微塑性變形抗力較大（相應(yīng)于小的回線面積）。為了獲得較大的微塑性變形抗力，經(jīng)常采用形變熱處理，以提高合金的性能，合金的這種性能一般用儲(chǔ)能比(K)來衡量，且通常要求K愈大愈好。

高彈性合金屬于彈性極限高、滯彈性效應(yīng)低（如低彈性后效和低內(nèi)耗等）的合金，用于制作各類彈性敏感元件和儲(chǔ)能元件，還可具有耐腐蝕、耐高溫、無磁和導(dǎo)電等性能，在本實(shí)施例中，高彈性合金主要采用如下幾種：

1、彌散強(qiáng)化合金：材料在淬火后，形成奧氏體或半奧氏體組織，隨后經(jīng)冷加工和時(shí)效處理，析出彌散相，從而使基體強(qiáng)化，獲得良好的力學(xué)性能。彌散強(qiáng)化合金中所廣泛使用的是36Ni-Cr-Ti-Al合金，它在濕熱氣氛下，在含硫介質(zhì)內(nèi)或短時(shí)間在硝酸溶液中，有良好的耐蝕性，使用溫度可達(dá)250℃；加5％或8％Mo以后，使用溫度可分別提高到350℃或400℃。

2、半奧氏體彌散強(qiáng)化不銹鋼：如 0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al，這種合金具有良好的力學(xué)性能、耐蝕性能和熱穩(wěn)定性，在高、低溫或腐蝕介質(zhì)中工作良好，工作溫度可達(dá)400℃或更高。

3、鎳基合金：多在在高溫惡劣環(huán)境中使用，主要牌號(hào)是 NiCr15TiAlNb和NiCr47Mo3，前者工作溫度為500℃，具有很高地穩(wěn)定性；后者在硝酸介質(zhì)中具有比36Ni-Cr-Ti-Al合金還高得多的耐蝕性能。

4、鈮基合金：如55Nb-Ti-Al，鈮基合金具有良好的順磁性、耐蝕性和熱穩(wěn)定性，由于彈性模量低，而彈性極限又相對(duì)地高，在一般應(yīng)力情況下，是良好彈性敏感元件材料。它由于同時(shí)具有無磁、耐腐蝕、耐高溫、恒彈性和高儲(chǔ)能比，綜合性能優(yōu)越，適宜制作要求嚴(yán)格的彈性敏感元件。

5、變形強(qiáng)化合金：主要為40Co－Ni－Cr－Mo和加W的40Co-Ni-Cr-Mo-W 合金，這類合金一般經(jīng)冷加工和回火處理，具有良好的彈性、高的疲勞強(qiáng)度、高的硬度和良好的耐蝕性等優(yōu)越性能，如在合金中加Re可提高硬度和耐磨性，加Ti和Al，可增強(qiáng)抗疲勞性能。

本實(shí)施例的使用則如圖2所示，用自動(dòng)調(diào)整型熱壓頭21按壓加熱倒裝芯片22，使倒裝芯片上的凸點(diǎn)23和基板上的凸點(diǎn)25焊接在一起，當(dāng)?shù)寡b芯片22出現(xiàn)凸點(diǎn)23大小不一的問題時(shí)，自動(dòng)調(diào)整型熱壓頭21由于彈性形變，對(duì)不平行的位置施加彈性形變力，促使倒裝芯片22與基板24有效結(jié)合。

對(duì)比例：如圖3所示，用現(xiàn)有熱壓頭31按壓加熱倒裝芯片32，使倒裝芯片32上的凸點(diǎn)33和基板上的凸點(diǎn)34焊接在一起，當(dāng)凸點(diǎn)33大小不一時(shí)將導(dǎo)致虛焊，從而倒裝芯片32和與基板34沒能有效結(jié)合。

對(duì)比實(shí)施例和對(duì)比例，可知：本發(fā)明可以自動(dòng)調(diào)整芯片壓力，可以大大提高芯片的可焊性，增加焊接良率；同時(shí)此法可適用于批量焊接芯片，即一個(gè)熱壓頭可以一次焊接大量芯片，增加效率和產(chǎn)能。

上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理和可應(yīng)用的一種實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用發(fā)明精神和范圍的前提下，本實(shí)用發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。