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一、什么是激光辅助键合？
激光辅助键合（英文全称：Laser-assisted bonding，简称LAB）是应用于半导体集成电路后道封装制程领域的一项技术，原理是将激光束照射到芯粒或需要焊接的器件上使芯粒及器件在数秒内由室温升至焊接温度，将其焊接在基板、中介层或堆叠的另外一个芯粒上。该技术适用于对速度、精度、局部甚至极小区域的精确加热控制有高度需求的半导体先进封装，例如：芯片到基板、芯片到晶圆键合。相对于传统的回流焊、TCB，激光局部加热不需要额外的措施就能避免热膨胀。激光辅助键合在键合温度、作业时间、热影响区大小等方面具有明显的优势，是高精密芯片直接键合的最佳选择。
二、激光辅助键合在芯片封装中的典型应用
- 倒装芯片激光回流焊
- 倒装芯片激光压合键合
- 共晶预成型件激光焊接
- 焊膏激光焊接
- 激光基板加热器
- 引线键合用激光基板加热器
- 激光芯片弹出
三、激光辅助键合相较于对流炉的优势
- 在回流焊炉中进行焊接时，回流过程会导致产品吸收高能量；回流过程的持续时间较长（可达数分钟），且加热会影响整个产品。
- 将整个工件长时间暴露在回流温度下，会增加芯片和基板的热应力及翘曲风险。
- 在回流焊炉中，热敏元件和基板无法避免被加热。
图中展示了激光辅助键合和回流炉工艺温度曲线的对比，将整个晶圆置于长时间的加热过程中会由于高热应力造成弯曲。
2.激光辅助键合的优势：
① 加热过程短，针对性强，带来更高的生产率；
② 加热过程更高效，能耗更低；
③ 焊点质量更高，翘曲更小，热应力更低，键合界面外无热应力，降低芯片损坏风险；
④ 适用于更多类型基板，从而实现更窄间距应用，随着印刷电路板的密度越来越高，这一趋势会快速发展。
高热应力会导致弯曲，从而造成3种类型的不良焊接点：
1.非湿润焊点——见示意图1边缘和示意图2中间；
2.拉伸焊接点——见示意图1和图2；
3.桥型接缝——见示意图1中间和示意图2边缘。
热应力低，焊接点良好。
四、激光辅助键合相较于热压键合（TCB）的优势
| 减少能源投入 | 更快的流程 | 更高的质量 | |
| LAB |
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| TCB |
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五、激光压缩键合（LCB）
激光压缩键合（Laser Compression Bonding, LCB）是一种结合激光技术和热压键合的先进封装技术。激光压缩键合设备包括传送单元、键合头等组成部分；键合头包含一个用于施加压力的键合工具、激光束发生器、热成像相机以及控制压力和位置的压缩单元；激光束发生器用于在键合过程中提供精确的温度控制，而热成像相机则用于测量半导体芯片和基板的温度。
激光压缩键合技术主要用于半导体芯片的封装，其优势包括：
- 精确的温度控制：激光束可以提供局部加热，确保键合区域的温度均匀且精确。
- 高效生产：通过激光辅助，可以加快键合过程，提高生产效率。
- 高质量键合：激光压缩键合能够提供更好的表面处理和更均匀的压力分布，从而提高键合质量。
与传统的热压键合相比，激光压缩键合在温度控制上更为精确，能够减少氧化和污染的风险，从而提高键合的可靠性和质量。
| 利用真空工具控制翘曲 | 焊接高度控制 | 快速升温 | 快速降温 | |
| LCB | √ | √ | √ | √ |
| TCB | √ | √ | √ | × |