国家安全受空前关注,和信息安全相关的芯片产业已提升至国家战略高度,集成电路国产化率提升迫在眉睫,芯片国产化的大趋势已经不可逆转。半导体封装设备是我国集成电路产业发展的基础。我国先进设备技术目前总体处于落后状态。半导体后道封装设备中装片机要求有高速、高加速、高精度定位系统性能。键合装置是高密度倒装机的关键模块,承担半导体设备对芯片的拾取和放置,倒装芯片键合还需要在高速贴片过程中实现软着陆,达到键合装置能够提供“刚柔并济”的压力给芯片。基于电磁驱动原理的键合头具有高速高精度运动控制的良好特性,在引线键合机、粘片机、晶圆的取放以及元件检测等多种半导体封装设备中得到广泛使用。本文将以中国电子科技集团第四十五研究所研制的高密度倒装机(科技部02专项)为依托,设计了一种新型高密度倒装机的键合装置,该装置能实现拾放芯片、柔性压力控制以及响应快等功能。采用传统磁路法和有限元电磁仿真技术,对键合装置电磁场进行了深入分析,可视化显示了磁场的分布、气隙磁密大小以及磁饱和等,对装置的优化设计提供理论基础。电磁机构工作过程中会产生大量的热,对装置的温度场进行了三维温度场仿真,给出了温度场分布,并对不同功率时的温度场进行了参数化分析,对装置的热分析提供了理论支持。这对我国深入掌握倒装键合工艺的关键技术、缩短与国外设备的技术差距、提高我国封装设备的市场核心竞争力以及推动我国先进微电子封装技术的快速发展都有重要的战略意义和经济价值。