集成电路、光电芯片TCB热压键合技术与装备

随着光模块高速发展，AI和数据中心要求速率越来越高，体积越来越小，传统的PD打线键合已然满足不了市场需求，主要体现在：

①信号延迟与寄生电感

较长的键合丝不仅增加了信号传输的路径长度，还引入了不可忽视的寄生电感，这对于高速信号传输，无疑是一大痛点；

②散热性能

打线键合，芯片产生的热量需要通过芯片背面的散热路径传导至封装基板，效率相对来说很低，限制了芯片在高功率密度应用中的表现；

③引脚密度和面积限制

受限于键合丝的物理尺寸和芯片布局空间，引线键合的I/O引脚密度难以大幅度提升，难以满足日益增长的集成度需求。

倒装键合（Flip chip）大大可以改善封装技术的格局，芯片通过凸点直接与封装基板的焊盘进行电气互连接，芯片的正面朝下，实现了“翻转”式的连接。

相关技术指标如下表：

表1 技术指标

随着半导体的技术的不断发展，倒装芯片也在持续进化，向着更高集成度、更低功耗、更高速度的方向迈进。一方面，随着新材料、新工艺的应用，凸点尺寸不断缩小，I/O引脚密度不断提升，为芯片的小型化和集成化提供更多的可能；另一方面，倒装芯片技术与先进的封装技术（如2.5D/3D IC封装）的结合，正逐步打破传统封装的界限，推动着半导体封装技术向更高层次迈进。

同时，随着人工智能、物联网等新领域的兴起，对TCB键合精度、高可靠性、高稳定性提出更高的要求，TCB热压倒装键合技术作为提升器件的关键手段之一，将在这些领域发挥更加重要的作用。

①倒装PD贴到TIA

②倒装PD贴到PCB基板

已有样品/样机。

2024年：年底交付首台设备

2025年：获取光通讯大厂试样或订单

2026年：在国内外建立相对稳定化的市场规模

①800G/1.6T…..高速模块信号路径优化

倒装键合技术省去了长的键合丝，信号可以直接通过凸点与基板连接，大大缩短了信号路径，有效减少了信号延迟和寄生电感，为后面的高速模块数据传输提供了可能

②器件散热性能更好

芯片与封装基板的直接连接，使芯片热量更好的传递到基板上面，并通过散热系统散发出去，显著提高了散热性能，为高性能、高功耗模块运行提供了可能

③可靠性更高

倒装技术允许在芯片表面布置更多、更密集的凸点，从而实现更高的I/O引脚密度，有效节省了封装面积，为小型化、集成化提供了技术支持，也为器件可靠性提供了保证