[实用新型]一种倒装键合设备中用于各向异性导电胶的热压装置

说明书

技术领域

本实用新型属于倒装芯片封装键合技术领域，具体涉及一种用于倒装键合设备的热压装置，适用于热压工艺中各向异性导电胶的热压固化。

背景技术

倒装芯片(Flip chip)是一种含有电路单元的无引脚结构芯片，其通过适当数量的位于其面上的锡球(导电性粘合剂所覆盖)实现在电气上和机械上连接于电路。倒装芯片是在I/Opad上沉积锡铅球，然后将芯片翻转加热利用熔融的锡铅球与陶瓷板相结合，此技术已替换常规的打线接合，逐渐成为未来封装潮流。近几年来，Flip-Chip已成为高端器件及高密度封装领域中经常采用的封装形式。Flip-Chip封装技术的应用范围日益广泛，封装形式更趋多样化，对Flip-Chip封装技术的要求也随之提高。倒装芯片的芯片有源区面对基板，通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点实现芯片与衬底的互连，硅片直接以倒扣方式安装到PCB从硅片向四周引出I/O，互联的长度大大缩短，减小了RC延迟，有效地提高了电性能。在所有表面安装技术中，倒装芯片可以达到最小、最薄的封装，与其他的技术相比，在尺寸、外观、柔性、可靠性、以及成本等方面有很大的优势。

近年来，倒装芯片中用到的锡球慢慢被导电胶代替，导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分，通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起，形成导电通路，实现被粘材料的导电连接。由于导电胶的基体树脂是一种胶黏剂，可以选择适宜的固化温度进行粘接，如环氧树脂胶黏剂可以在室温至150℃固化，远低于锡铅焊接的200℃以上的焊接温度，这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。同时，由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展，铅锡焊接的0.65mm的最小节距远远满足不了导电连接的实际需求，而导电胶可以制成浆料，实现很高的线分辨率。而且导电胶工艺简单，易于操作，可提高生产效率，也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。所以导电胶是替代铅锡焊接，实现导电连接的理想选择。目前导电胶已广泛应用于液晶显示屏（LCD）、发光二极管（LED）、集成电路(IC)芯片、印刷线路板组件(PCBA)、点阵块、陶瓷电容、薄膜开关、智能卡、射频识别等电子元件和组件的封装和粘接。

各向异性导电胶（ACAs，AnisotropicConductiveAdhesives）指在一个方向上如Z方向导电，而在X和Y方向不导电的胶黏剂。一般来说ACA的制备对设备和工艺要求较高，比较不容易实现，较多用于板的精细印刷等场合，如平板显示器（FPDs）中的板的印刷。

倒装芯片技术中各向异性导电胶需要通过热压装置利用热压工艺来实现。现有技术中的一种热压装置的结构，其利用气缸作为动力源，驱动压头在导轨上实现Z向移动，其中压头固定于导向柱上，导向柱固定在导轨上，同时用弹簧套于导向柱上，通过弹簧的压缩完成热压过程。上述装置存在几点不足：1、气缸作为动力源，压力不能精确的控制；2、单个弹簧的弹性系数并不稳定，在压缩过程中，压力精度不高；3、仅运用单个导轨，滑块在运动过程中容易出现左右晃动，影响试验精度。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于各向异性导电胶倒装键合设备的热压装置，该装置能够方便、高效率地实现芯片的热压，同时具备结构紧凑、热压精度高的优势，而且其具有开放式的平台，便于标签的安放。

按照本实用新型的一个方面，提供一种热压装置，用于倒装键合设备中对导电胶进行热压，该热压装置通过采用单轴机器人提供动力，并采用步进电机作为动力源，压缩弹簧产生压力，以防止压力的突变。

该热压装置包括：

压头组件，用于对导向胶进行热压；

导向组件，其设置在一支撑基座上，所述压头组件设置在该导向组件上，所述压头组件通过该导向组件进行导向移动以完成热压；

驱动组件，其设置在所述导向组件一侧，用于驱动所述导向组件直线移动，以实现其对压头组件的导向移动。

作为本实用新型的改进，所述的导向组件还具有转接板，其与所述滑块固定连接，所述压头组件固定安装在该转接板上。

作为本实用新型的改进，所述的导向组件还具有用作支撑架的U型板，其包括位于中间的背板和垂直设置在该背板两端的挡板，所述直线滑轨设置在所述背板上。

作为本实用新型的改进，所述的导向组件还具有光轴，其为对称的且与所述直线导轨轴线平行布置的两根，各光轴的一端固定在上述U型板的其中一个挡板上，另一端穿过所述转接板上的孔后伸出，所述转接板可相对所述光轴轴向移动，用于在转接板滑动时对其导向。