先进封装热压键合(TCB)焊头磁场隔离片

先进封装热压键合(TCB)焊头磁场隔离片 - 磁屏蔽

热压键合(Thermal Compression Bonding, TCB)是实现5µm及以下超细间距先进封装(如3D堆叠、HBM高带宽内存)的核心工艺。TCB设备通过线性伺服马达驱动的贴片头提供微米级精度的运动控制,将芯片与基板通过加热与加压实现原子级的固态扩散键合

然而,TCB键合头内部集成的线性伺服马达、音圈电机(VCM) 等精密电磁执行器,在工作时会产生较强的交变漏磁场。对于键合精度已达±10µm甚至更严苛的先进封装而言,焊头附近数毫米的磁场波动足以干扰力传感器读数耦合进入精密位置反馈信号,导致键合压力偏差与贴片位置漂移。

我们的TCB焊头磁场隔离片正是为此而生——采用高磁导率坡莫合金(MuMETAL®/1J85)精密冲制,直接安装于键合头电磁执行器与精密传感器之间,形成一道高衰减、低剩磁的磁隔离屏障,确保焊头在复杂电磁环境中输出稳定、精准的键合压力与位置控制


  • 极近源屏蔽,精准消除执行器漏磁:隔离片直接安装于线性马达/音圈电机与力传感器之间,从干扰源“最后一毫米”处实施屏蔽,效果远优于设备外部全局屏蔽。

  • 高磁导率材料,高效衰减低频漏磁:采用初始磁导率≥80,000的坡莫合金,对TCB焊头内伺服马达产生的DC–1kHz低频交变漏磁场提供>60dB的衰减。

  • 超薄精密成型,适配紧凑空间:采用0.1–0.5mm超薄箔材精密冲制,满足键合头内部毫米级安装间隙的严苛约束,不改变焊头原有动力学特性。

  • 低剩磁设计,不引入额外偏差:经精密氢气退火处理,隔离片自身剩磁<0.05µT,不会对附近的磁栅尺、霍尔传感器等位置反馈元件引入额外的磁场偏置。

  • 耐高温稳定性:TCB工艺温度最高可达400°C,隔离片选用在宽温区(室温–400°C)保持稳定磁导率的坡莫合金材料,确保高温键合过程中屏蔽效能不衰减


TCB焊头磁场隔离片的性能,核心体现在对键合精度与良率的直接保障上:

  • 键合压力精度提升:通过阻断伺服马达漏磁对力传感器(Load Cell) 的干扰,将键合压力控制精度从±5g提升至±2g以内

  • 贴片位置精度保障:消除磁场对线性编码器/磁栅尺读数的影响,确保±10µm@3σ的固晶精度不受电磁干扰劣化

  • 信号完整性保护:隔离片有效衰减马达换向时产生的尖峰磁场噪声,保护键合头内温度传感器、压力传感器的微弱信号传输不受干扰

  • 高温稳定性:在400°C键合温度下,隔离片的磁导率衰减<10% ,确保全温区屏蔽效能一致


指标项目参数
屏蔽材料MuMETAL® / 1J85 高磁导率坡莫合金
初始磁导率(μ₀)≥80,000(1J85)
典型厚度0.1 – 0.5 mm(按安装间隙定制)
屏蔽结构精密冲制片状/环状,贴合执行器与传感器之间
屏蔽衰减(DC–1kHz)>60 dB
自身剩磁<0.05 µT(经氢气退火处理)
工作温度室温 – 400°C
高温磁导率衰减(400°C)<10%
力控精度提升从±5g提升至±2g
位置精度保障确保±10µm@3σ固晶精度不受干扰
定制能力按键合头型号、执行器尺寸、安装间隙定制


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