摘 要：倒装芯片Flip-Chip（FC）与芯片级（SCP）封装组装已成为与制造工艺基线密切相关的难题。许多现有的SMT表面贴装设备都将被这些高精密组装工艺排除在外。设备供应商在所表述的精确度实际是一种‘理想化’的状态，‘真实的精确度’受到许多物理因素限制，理解这一点，对用户在选购贴装设备是有益的
关键词：贴装设备，精确度。
1. 引 言
怎样评价影响长期产能的变量？
在各种先进封装中，倒装芯片Flip-Chip（FC）与芯片级（SCP）封装具有低信号传输延迟与基板占有空间减少的优越性—业界增强了对这两种封装形式的关注，这仅是问题的一方面。但这些器件怎样精确地组装已成为与制造工艺基线密切相关的难题。现在FC凸点间距已减少到150μm，甚至更小，非自对准互连工艺应用的增长，许多现有的SMT表面贴装设备都将被这些高精密组装工艺排除在外。
确实地讲，半导体器件越来越复杂，封装也越来越小型化，微型化。贴装设备的关键是将半导体芯片精确地装入封装内，或贴装在电路基板上。不可缺少的是，设备制造商必须清楚懂得设备应具有的精确度，且在长时期内保持其精确度的机械能力会影响产能，以及终端用户将面对因半导体芯片尺寸与复杂性带来的产能挑战。他们不必为因贴装偏位造成芯片贴装设备产能损失而担忧。
2. 精确度的定义
某些设备供应商在所表述的精确度实际是一种‘理想化’的状态，与事实上的精确度不一致。他们只是在排除了许多因素，为市场目的的设备性能水平，在生产环境中并非都能达到的。‘真实的精确度’应该是设备安装2-3年后，经5×106 - 10×106 次器件吸持贴装周期测试得到的性能水平。作为常用术语，‘贴装精确度’的定义是器件怎样贴装到接近被要求的位置。于是，实际贴装位置与要求贴装位置之间存在差别。对吸持/贴装结构的机器，使用编码器反馈来确定正确的贴装位置，通过计算编码器计数，转换为贴装头移动的位置，并到达那里。与机器‘贴装精确度’对应的术语是‘重复性精度’，其定义是贴装头怎样很好地返回到目标位置（已知编码计数）。所以对任何机器的重复性精度应更重于其精确度。
当一台机器的贴装头被编程从现有位置移动100μm，此时精确度起到了作用，现有大多数设备采用视觉系统获得器件贴装位置的偏差数据。如上所述，精确度是SMD贴装设备最重要的参数。精确度的定量化无疑是最关键的。公认的统计学方法表述精确度—如贴装设备的技术标准表述设备精确度‘+/-25μm@3s’。如技术标准不按此形式表述，购买者将无法知道设备确实的精确度，或模糊不清。不采用统计学方法来表述，精确度的命名是难以理解的。
贴装头吸持器件后，使用视觉系统来确定偏差及贴装器件，接下测量贴装位置的精确度，并多次重复这个过程。我们发现贴装头没有返回到相同的位置，而在目标贴装位置周围形成随机图形。大多数的贴装位置非常接近目标位置，只有少数偏离。这些数据如图 1所示，环绕靶心的目标贴装位置，计算实际贴装位置器件数量制成直方图，如图 2所示；如在每个直方条顶端作一条连线，这条连线的形状类似一个钟形（图 3），这也就是众所周知的正态分布曲线。
图 1 贴装位置分布图示
图 2 贴装位置分布直方图
图 3 贴装位置分布的钟形曲线
从这些数据，可计算得到标准偏差，其表示一串器件贴装位置数据怎样紧靠平均位置，标准偏差由S表示。如一个标准偏差是10μm（+/-10μm@s ）为狭的钟形曲线，一个标准偏差是50μm，则为较宽的钟形曲线（如图 3所示）。