定義
TBDB(Temporary Bonding and Debonding,臨時鍵合與解鍵合)是先進封裝的支撐性製程。晶圓薄化前,先用臨時鍵合膠(TBM)黏合至玻璃或矽承載板(Carrier)提供物理支撐;背面減薄、TSV、RDL 等高溫製程完成後,再以 UV/雷射穿透承載板使釋放層光化學分解,將晶圓無損傷分離。
TBDB 是 CoWoS、HBM 多層堆疊、FOPLP 面板級封裝等先進封裝量產的必要前製程。
圖解
flowchart TB
A[正面電路晶圓] --> B[塗佈 TBM 臨時鍵合膠]
B --> C[壓合至玻璃/矽承載板]
C --> D[高溫製程:背面減薄 / TSV / RDL]
D --> E[UV / 雷射穿透承載板]
E --> F[釋放層光化學分解]
F --> G[晶圓與承載板無損分離]
G --> H[殘膠清洗後送下一製程]
H --> I[混合鍵合 / 堆疊接合]
圖說:TBDB 以「借支撐、還乾淨」邏輯讓超薄晶圓(30-50µm)通過高溫製程;分離後需達零殘膠,是混合鍵合的必要前置步驟。
技術原理
三大物理關鍵
平坦(TTV 控制):臨時鍵合膠塗佈後,全面積總厚度變異(TTV)需控制在 ≤ 1-2µm 以內。膠層不均會造成背面 CMP 減薄時各區域深度不一,導致局部過薄或殘厚。
耐高溫鍵合(TBM 材料矛盾特性):製程中 TBM 需耐受 250-300°C 高溫、強酸強鹼,不能冒泡、位移或熔化;但解鍵合時,其中的雷射釋放層(Laser Release Layer)必須在毫秒內完成光化學分解(ablation),使晶圓能輕易與承載板分離。
零殘膠清洗:解鍵合後晶圓表面需達零殘膠,才能進入後續混合鍵合或再佈線製程。
與混合鍵合的關係
TBDB 是混合鍵合的物理前奏:超薄晶圓在解鍵合、清洗後進入 Cu-Cu 直接接合。沒有 TBDB 的支撐,超薄晶圓無法完成前製程。
關鍵參數 / 判斷指標
| 指標 | 意義 | 觀察重點 |
|---|---|---|
| TTV(總厚度變異) | 膠層均勻度 | ≤ 1-2µm;決定減薄後晶圓厚度均勻性 |
| TBM 耐熱性 | 製程中物理穩定 | 250-300°C 耐受,不冒泡不位移 |
| 雷射釋放效率 | 解鍵合完整性 | 毫秒完成,不損傷晶圓表面 |
| 殘膠率 | 清洗後潔淨度 | 影響後續混合鍵合接合品質 |
| 大面積均勻度 | FOPLP 方形基板 | 面積越大翹曲風險越高 |
技術瓶頸 / 風險
- 大面積方形基板(FOPLP)的翹曲(Warpage)比 12 吋圓晶圓更難控制,TBM 配方與設備壓合精度要求更高。
- TBM 需同時滿足高溫穩定與快速雷射釋放兩個矛盾特性,配方研發難度高。
- 解鍵合後殘膠清洗不完全會直接影響混合鍵合良率。
關鍵廠商
| 環節 | 廠商 | 角色 | |
|---|---|---|---|
| TBDB 機台 | 辛耘(3583) | CoWoS TBDB 鍵合/解鍵合設備供應商 | |
| 乾製程 / 去殘膠 | 6937_天虹(市) | Mechanical De-bonding 機台、電漿去殘膠(Descum) | |
| TBM 臨時鍵合膠 | 5234_達興材料(市) | 液態 TBM 與雷射釋放層 LRL(方向性,待法說確認) | |
| BG Tape / 抗翹曲膜 / TBDB FILM | 3595_山太士(興) | 背面研磨保護膠帶、FOPLP Balance Film;TBDB FILM(貼合式暫時接著膠膜)2026E 推出 | |
| TBM(國際) | 3M、Brewer Science | 傳統 TBM 材料市場主導廠商 |
解鍵合四大路線比較(Brewer Science 白皮書,2026-07-10 補充)
| 方法 | 產能 | 耐熱 | 可處理晶圓厚度 | 定位 |
|---|---|---|---|---|
| 化學釋放(溶劑浴) | 25 片/批 | ≤200°C | ~100µm | 低資本投入、低產出 |
| 熱滑移(thermal slide) | 15 片/時 | ≤250°C | ~50µm | 成熟製程 |
| 機械剝離 | 20 片/時 | ≤400°C | ~30µm | 低成本、應力較大 |
| 雷射釋放 | 50 片/時 | ≤400°C | ~10µm | 高階 AI 封裝主流:非接觸、近零應力 |
雷射解鍵合以產能與極薄晶圓能力勝出,成為 CoWoS / HBM4 / FOPLP 高價值封裝首選;機械式適用於重視設備成本、對應力容忍較高的量產線。TBM 疊層 TTV 需 <5%(HBM/3D-IC 堆疊對位要求)。
市場格局(agy web 搜尋 2026-07-10)
- 設備:EVG 全球市佔約 32%、SUSS 約 21%;Tazmo 主打全乾式+自動去殘膠(與 3M WSS 搭配);辛耘(3583) 自製 TBDB 機台為台積電 CoWoS 主力,訂單能見度達 2028–2029。
- 材料:3M(WSS 系統)、Brewer Science(BrewerBOND,耐 300°C+)、TOK(ZeroNewton)為國際三強;5234_達興材料(市) LRL 雷射離型層+鍵合材耐 300°C+,與晶圓代工龍頭 JDP 中,半導體材料佔比 2026 朝 25%+。
- 玻璃載板(carrier,非玻璃芯基板):Corning、SCHOTT、AGC 寡佔,NEG/HOYA 等跟隨。
應用場景
- CoWoS:中介層製程中晶圓薄化的必要支撐步驟。
- HBM 多層堆疊:每層 DRAM 晶圓減薄均需 TBDB 支撐;層數越多,TBDB 循環次數相應增加。
- FOPLP 面板級封裝:大面積方形基板翹曲控制,TBDB 是核心解決方案。
- 混合鍵合前製程:超薄晶圓(30-50µm)進入 hybrid bonding 的必要前置步驟。
相關技術
投資觀察 / 台股映射
- 辛耘(3583):CoWoS TBDB 設備直接受惠者,EVG 代理與自製設備並行。
- 6937_天虹(市):TBDB 乾製程設備(Descum、Mechanical De-bonding),FOPLP + CPO 雙驅動。
- 5234_達興材料(市):PSPI 核心業務外,TBM 臨時鍵合膠為方向性成長(待法說確認)。
- 3595_山太士(興):BG Tape + FOPLP Balance Film,TBDB 材料的玻璃基板純增量受惠者。
量增邏輯
CoWoS 月產能擴增 × HBM 層數提升,雙軸推動 TBDB 製程次數與耗材用量(thesis,中信心)。
來源
- 山太士_3595_20260616(技術論壇 2026-06-16):玻璃載板厚度選擇 1.1/1.7/2.1mm、厚板高層數 RDL 仍會被拉彎;講者力薦透明玻璃載板搭配雷射解膠(非透明載板後段 UV 解膠有問題);TBDB FILM 貼合式方案 2026E 推出。
- 技術原理為公開知識;台股角色方向性資料來自 2026-05 AI 彙整文章(memo_TBDB臨時鍵合20260524),具體廠商動態需待各公司法說確認。
- 解鍵合路線比較:web_TBDB選型五問_BrewerScience_20260710(Brewer Science 白皮書)
- 市佔與競爭格局:research_RDL與BalanceFilm_2026-07-10(agy web 搜尋 2026-07-10)
相關頁面
- 分析_RDL與大面積封裝應力控制
- 分析_山太士CallMemo
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