倒装芯片键合机是倒装芯片后道封装工艺线上的关键设备,旨在完成封装内部芯片与基板之间的面阵列凸点互联,其工作精度直接决定倒装芯片的成品率、可靠性和制造成本。精度设计是倒装芯片键合机设计过程中的重要一环，国内在IC封装设备的研发中，其精度设计大多数采用仿照类比和经验设计的方法，不能很好地匹配封装设备的成本与性能。本文在综合国内外相关研究的基础上，针对企业研发的OCTOPUS-1000型倒装芯片键合机，进行精度优化设计方法研究，主要研究工作包括以下几个方面：（1）分析了结构及其误差源。根据倒装芯片键合机系统结构组成，分析了影响倒装芯片键合机键合精度的各种误差源，得到几何误差源是影响键合精度的主要因素。最后重点对键合机的各运动机构进行分析，找出了影响键合精度的各相关零部件的几何误差。（2）建立了空间误差模型。基于多体系统理论，对倒装芯片键合机运动精度进行全面、系统的分析，描述了其拓扑结构和低序体阵列，推导出实际条件下相邻体变换矩阵，最后建立倒装芯片键合机的空间误差模型。该模型反映了各运动零部件的几何误差与总体键合误差之间的关系，是倒装芯片键合机精度设计的基础。（3）进行了空间误差敏感度分析。基于倒装芯片键合机空间误差模型，采用矩阵微分法建立倒装芯片键合机误差敏感度分析的一般模型，结合Agilent激光干涉仪测量得到的几何误差数据，计算出了各项几何误差的敏感度系数，最终识别出影响倒装芯片键合机键合精度的关键性几何误差。（4）完成了零部件的精度优化设计。根据误差敏感度分析结果以及精度分配的最小成本法，建立倒装芯片键合机的精度设计模型，并通过MATLAB遗传算法工具箱使用遗传算法进行求解，得到各几何误差的优化设计值。并验证了优化设计结果满足倒装芯片键合机的键合精度要求。