随着半导体技术的不断发展,集成电路以压缩线宽、提高密度来提升产品性能的模式遭受到了严峻的挑战。大规模集成电路开始向着多核化、立体化的方向发展。先进的封装技术一改过去封装产业在整个半导体行业中的从属地位,逐渐成为集成电路制造工艺中不可或缺的核心制程。凸点封装技术作为一种主流的先进封装技术正在得到越来越广泛的应用。　　 本文所研究课题“集成电路凸点封装设备离心腔体与热处理单元气流及热场研究”来源于“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项项目“凸点封装涂胶、显影、单片湿法刻蚀设备的开发与产业化”的子课题(2009ZX02008-003)。研究分为三个方面,即:热处理单元热板设计参数的数学模型、热板的温度控制技术和离心腔体气流场的分布情况。研究中揭示了凸点封装设备设计参数及工艺参数对设备性能指标的影响情况,建立了相关设计参数及工艺参数的数学模型,设计和改进了热板温度控制的算法,为工程设计人员在进行集成电路凸点封装设备的设计和工艺操作中提供理论上的指导。这将会对集成电路凸点封装制造业在我国的发展起到直接的促进作用。　　 对离心腔体的气流场和热处理单元的热场进行研究,通常意味着要进行许多实际的物理试验,需要大量的耗费、周期长、成本高。在本文的研究中大量使用了计算机仿真模拟的方法和回归设计的方法,有效的克服了以上的缺点。本文的主要研究内容和贡献如下:　　 1、研究了热板温度场的有限元模型的建模与分析。提出了采用热板温度场有限元模型对热板进行仿真模拟分析的方法。首先根据传热学的相关理论对热板的传热过程进行了分析。随后应用有限元分析软件ANSYS对热板结构模型进行网格划分,参数化建模,以及在有限元模拟结果的后处理中采用路径映射的方法对结果的数据进行提取和计算。最后,经过实验验证了所建立的热板温度场有限元模型的有效性后,采用热板温度场有限元模型对热板设计参数进行了单因素分析。　　 2、为了从理论上指导工程设计人员,并为工程设计人员提供用于热板设计的数学模型工具,分别应用了回归正交设计方法和均匀设计方法,针对在热板设计中的不同情况,对热板设计参数进行分析和建立数学模型。通过以上回归设计方法的应用,由浅入深的揭示了热板设计参数的影响情况。　　 3、研究了热处理单元热板的控制算法。针对热板温度控制中的扰动问题,采用滑膜变结构控制技术对热板温度进行控制。有效抑制了控制过程中的干扰,并同时使热板温度控制的响应速度得到提高。　　 4、研究了离心腔体的气流场工艺参数对气流分布的影响情况以及相关工艺参数的数学模型。采用FLUENT计算流体力学软件分析了离心腔体气流场的工艺参数,即显影、涂胶和刻蚀腔体的气流场工艺参数。其中在刻蚀腔体气流场的研究中,需要对刻蚀腔体气流场中“有”还是“无”涡流的二分类问题进行分析判断。研究中采用Logistic回归分析的方法有效的解决了这一二分类判断问题,并得到相应的数学模型。