热压芯片键合技术（Thermal Compression Bonding, TCB）是一种用于半导体封装的技术，通过加热和加压将芯片与基板或其他芯片连接。该技术的加热通常涉及到基板的加热装置，温度控制范围一般为150ºC至350ºC，这一温度取决于所使用的锡膏类型。在热压芯片键合过程中，基板通常会被固定在非常平整的基座上，并通过真空保持其稳定性，防止其翘曲。确保键合接触的精确度和可靠性。
在TCB工艺中，加热装置的作用不仅是为焊接提供所需的温度环境，还需要确保温度的精准控制和均匀分布，以实现高质量的键合过程。
以下是TCB的加热装置的技术介绍：
1. 加热装置的基本工作原理
基板在沿传输轨道移动时通常会被均匀的加热。确保基板在整个过程中保持在正确的位置，避免任何热变形或错位。基板和芯片的加热装置分别负责对基板和芯片进行精确加热，以实现软化或熔化锡膏（或其他焊接材料），从而保证芯片和基板的有效连接。加热装置通常包括加热板、加热板控制系统和温度传感器。
加热板通常由高导热材料制成，能够迅速传导热量并保证加热均匀。加热板通过内置的加热元件（如电热丝或电加热管）加热，通常能达到150ºC至350ºC的温度范围。该温度根据封装要求以及材料的不同而有所变化。
2. 加热装置的温度控制
通常基板上会安装多个温度传感器，以实时监测基板的温度，并将测得的温度数据传送至控制系统。能够提供精准的温度反馈，从而调节加热元件的功率输出，维持目标温度。采用了闭环控制系统来确保温度的一致性和稳定性。基于区域的控制有助于补偿基板上的任何温度梯度.
3. 基板加热装置的设计
基板加热装置采用了多层加热设计。这种设计可以分层加热，从而在不同区域分别控制温度，避免基板局部过热或温差过大。尤其在大面积基板的热压键合。在实际应用中，基板加热装置通常使用的是高效的加热板系统，利用导热性好的材料确保热量快速且均匀地传递至基板表面。
4. 芯片加热与对位技术
在热压键合过程中，除了基板需要加热外，芯片本身也需要一定的加热，以确保锡膏或其他连接材料能有效熔化并实现键合。芯片加热装置位于芯片贴装区域，并通过精确的温控系统来调节加热元件的功率。为了确保芯片与基板的精确对位，现代热压键合设备还配备了高分辨率的相机系统（Up Looking and Down Looking Optics），通过光学系统精确监控芯片的定位状态，并与加热装置联动，确保芯片和基板在加热过程中保持正确的相对位置。
5. 温度分布与均匀性
为了实现稳定的均匀性，加热装置采用了高精度的温控技术，如精密的加热板和可调节的加热元件设计，还考虑到基板与芯片的热膨胀系数差异，以避免因加热不均匀而导致的翘曲或应力。
关于加热技术，有以下几种：
对流加热：这涉及在基板周围循环加热空气以提高其温度。虽然有效，但这种方法通常比其他方法更慢且更不节能。它更常用于低容量或精度要求较低的应用中。
辐射加热：红外 (IR) 加热是一种辐射加热形式，其中红外灯或 LED 发出辐射热，被基板吸收。这种方法比对流加热更快，通常在需要快速温度变化时使用。可以调整红外辐射的波长以优化正在处理的特定材料的热吸收。
接触加热：在接触加热中，基板直接接触加热表面，例如加热板。这种方法提供非常精确的温度控制，因为热量通过传导直接传递到基板。
感应加热：感应加热使用电磁场直接加热基板或基板上的导电层。这是一种加热薄基板的高效方法，因为它可以非常精确地瞄准特定区域。
视频来源：新川
为了更好的研究这种技术，以下为提供一些具体资料：包括TCB加热轨道的技术深入研究和832I固晶机资料爆炸图等手册：
资料下载链接：
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提取码：fab7
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