熱壓鍵合 (TCB) 工藝是先進(jìn)封裝中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它能夠集成高密度組件，如 3D 堆疊芯片和高帶寬存儲(chǔ)器 (HBM)。TCB 利用熱量和壓力來鍵合材料，確?？煽康碾姎膺B接，同時(shí)保持所涉及的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的完整性。

其主要流程：

1，基板(Substrate)在涂覆后，被吸附且固走在加熱板上。

2，貼片頭吸起芯片，芯片在真空吸附之下。

3，視覺定位，基板所在的解熱板位置微移，與芯片完成對(duì)位。

4，BondHead向下運(yùn)動(dòng)，直到接觸到基板的時(shí)候停止。

5，Bondhead施加合適壓力，同時(shí)芯片會(huì)被快速加熱直至錫球熔化溫度。

6，在錫球熔化時(shí)，BondHead將芯片繼續(xù)向下走微小的距離，以確保所有的凸點(diǎn)能夠連接。

7，芯片在該高度保持一定時(shí)間，確保錫球完全熔化浸潤芯片和基板上的連接點(diǎn)。

8，BondHead向上提升一定的高度，以得到預(yù)期的焊接高度。

9，最后，BondHead快速降溫，錫焊變?yōu)楣滔?，Bondhead釋放真空，回到待機(jī)位置。

在整個(gè)過程中，TCB會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測BondHead的溫度(Temperature)，吸頭的應(yīng)力( Bond Force)和Z方向的位移 (Bond HeadZPostion)，如圖所示。整個(gè)焊接過程不超過4秒。

關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)：

TCB 通過將受控的溫度和壓力施加到通常由半導(dǎo)體材料制成的兩個(gè)表面來操作。熱量使表面軟化，從而允許原子在界面處擴(kuò)散，從而促進(jìn)鍵合。

1.Z位置控制的熱補(bǔ)償技術(shù)：加熱鍵頭從160℃到280℃產(chǎn)生~15 um的增長。熱補(bǔ)償和伺服控制保持實(shí)際的位置。

2.熱穩(wěn)定和快速冷卻技術(shù)：

3.制程過程控制技術(shù)：需要跟蹤鍵合過程的溫度、力、z位置等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

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