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研发型高精度 TCB 热压键合机主要面向先进半导体封装、微电子器件及新型封装工艺研发,适用于芯片与芯片(C2C)、芯片与基板(C2S)等热压键合工艺,可完成芯片/基板的精密对准、接触、加热、加压、保压及受控冷却。
设备集成高精度 X/Y/θ 运动平台、显微视觉对准系统、精密 Z 轴键合机构、闭环力控系统及上下独立温控系统,实现温度、压力、位移、时间及对准位置等关键工艺参数的协同控制。
针对研发及工艺验证需求,设备支持多种键合头、吸嘴、载台和工装快速更换,并具备配方管理、过程曲线记录及数据追溯功能,可用于不同材料体系和封装结构的工艺窗口开发。
产品描述
●Flip-Chip 倒装芯片热压键合
●C2C / C2S 先进封装及微组装
●微凸点、焊料凸点热压键合
●Au-Au / Cu-Cu 等键合工艺研发
●MEMS、光电器件、传感器及功率器件精密组装
●新材料、新结构工艺开发及小批量样件验证
1. 高精度视觉对准
采用显微视觉系统与 X/Y/θ 精密运动平台,可进行芯片及基板 Mark 识别、位置偏差计算与微米级位置修正,满足先进封装研发对精密对准的要求。
2. 精密闭环力控
配置高精度力传感器及精密 Z 轴执行机构,支持接触检测、预压、主压、保压和缓释压等多阶段工艺,并可记录力—时间、位移—时间等过程曲线。
3. 上下独立温控
键合头与基板台可分别进行闭环温度控制,支持程序升温、恒温键合及受控冷却,实现温度曲线与压力曲线协同运行。
4. 灵活的研发配置
支持不同键合头、吸嘴、载台、夹具及力传感器配置,可根据芯片尺寸、材料体系、键合力及温度要求进行定制,方便开展多种工艺验证。
5. 工艺数据可追溯
支持工艺配方管理,可记录温度、力、位移、时间、对准坐标、报警及批次等信息,为工艺优化、重复性分析和研发验证提供数据基础。
设备主要由高刚性精密机架、X/Y/θ 精密运动平台、Z轴键合执行机构、显微视觉对准系统、上下加热温控系统、真空吸附及气路系统、工业控制系统和安全防护系统组成。
各系统通过运动控制器、工业 PC 及控制软件进行协同控制,实现视觉对准、精密运动、温度控制和键合力控制的一体化运行。
| 项目 | 参考参数 |
| 芯片贴装/键合位置精度 | ±2 μm(推荐目标) |
| 运动平台重复定位精度 | ≤1 μm(参考) |
| X/Y 有效行程 | ≥100 × 100 mm,可定制 |
| θ 调整范围 | ≥±5° |
| Z轴有效行程 | ≥10 mm |
| Z轴位移分辨率 | ≤0.5 μm |
| 键合力范围 | 1–500 N,可按工艺配置 |
| 力控精度 | ±1% F.S. |
| 键合头温度 | 室温–450 ℃ |
| 基板台温度 | 室温–350 ℃ |
| 控温稳定性 | ±1 ℃(参考) |
| 键合头升温速率 | ≥30 ℃/s(快热配置) |
| 键合头降温速率 | ≥20 ℃/s(强化冷却配置) |
| 芯片尺寸 | 约1 × 1~50 × 50 mm |
| 基板尺寸 | 最大约200 × 200 mm |
| 高精度有效键合区域 | ≥100 × 100 mm,可定制 |
注:以上参数为研发型高精度 TCB 热压键合机推荐配置范围。实际配置及性能指标与芯片尺寸、基板结构、Mark质量、键合材料、温度、键合力及工艺流程有关,最终以项目技术协议为准。
可根据不同先进封装研发需求扩展自动视觉对准、主动平行度补偿、保护气氛、快速加热/冷却、工件温度检测、多量程力传感器、不同规格键合头及真空吸附治具等功能。
设备可针对 Flip-Chip、微凸点、Au-Au、Cu-Cu 等不同工艺路线进行定制,为先进封装材料研究、工艺窗口开发、样品验证及小批量研发生产提供灵活的热压键合平台。
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