热压键合 (TCB) 工艺是先进封装中的一项关键技术，它能够集成高密度组件，如 3D 堆叠芯片和高带宽存储器 (HBM)。TCB 利用热量和压力来键合材料，确保可靠的电气连接，同时保持所涉及的半导体结构的完整性。

其主要流程：

1，基板(Substrate)在涂覆后，被吸附且固走在加热板上。

2，贴片头吸起芯片，芯片在真空吸附之下。

3，视觉定位，基板所在的解热板位置微移，与芯片完成对位。

4，BondHead向下运动，直到接触到基板的时候停止。

5，Bondhead施加合适压力，同时芯片会被快速加热直至锡球熔化温度。

6，在锡球熔化时，BondHead将芯片继续向下走微小的距离，以确保所有的凸点能够连接。

7，芯片在该高度保持一定时间，确保锡球完全熔化浸润芯片和基板上的连接点。

8，BondHead向上提升一定的高度，以得到预期的焊接高度。

9，最后，BondHead快速降温，锡焊变为固相，Bondhead释放真空，回到待机位置。

在整个过程中，TCB会实时监测BondHead的温度(Temperature)，吸头的应力( Bond Force)和Z方向的位移 (Bond HeadZPostion)，如图所示。整个焊接过程不超过4秒。

关键技术要点：

TCB 通过将受控的温度和压力施加到通常由半导体材料制成的两个表面来操作。热量使表面软化，从而允许原子在界面处扩散，从而促进键合。

1.Z位置控制的热补偿技术：加热键头从160℃到280℃产生~15 um的增长。热补偿和伺服控制保持实际的位置。

2.热稳定和快速冷却技术：

3.制程过程控制技术：需要跟踪键合过程的温度、力、z位置等进行实时监控。

 

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