COB加工技术实用介绍
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COB简介及工艺COB(Chip-on-Board),也称为芯片直接贴装技术,是指将裸芯片直接粘贴在印刷电路板上,然后进行引线键合,再用有机胶将芯片和引线包封保护的工艺。
和常规工艺相比,本工艺封装密度高,工序简便。
COB技术的优点:1、性能更优越:采用cob技术,将芯片裸die直接绑定在pcb板上,消除了对引线键合连接的要求,增加了输入/输出(I/O)的连接密度,产品性能更加可靠和稳定。
2、集成度更高:采用cob技术,消除了芯片与应用电路板之间的链接管脚,提高了产品的集成度。
3、体积更小:采用cob技术,由于可以在pcb双面进行绑定贴装,相应减小了cob应用模块的体积,扩大了cob模块的应用空间。
4、更强的易用性、更简化的产品工艺流程:采用了独创的集束总线技术,cob板和应用板之间采用插针方便互连,免除了使用芯片必须经过的焊接等工艺流程,降低了产品使用难度,简化了产品流程,同时使得产品更易更换,增强了产品易用性。
5、更低的成本:cob技术是直接在pcb板上进行绑定封装,免除了芯片需要植球、焊接等加工过程的成本,且用户板的设计更加简单,只需要单层板就可实现,有效降低了嵌入式产品的成本。
COB工艺流程及基本要求工艺流程及基本要求:清洁PCB---滴粘接胶---芯片粘贴---测试---封黑胶加热固化---测试---入库1.清洁PCB清洗后的PCB板仍有油污或氧化层等不洁部分,用皮擦试帮定位或测试针位,对擦拭的PCB板要用毛刷刷干净或用气枪吹净方可流入下一工序。
对于防静电严的产品要用离子吹尘机。
清洁的目的的为了把PCB板邦线焊盘上的灰尘和油污等清除干净以提高邦定的品质。
2.滴粘接胶滴粘接胶的目的是为了防止产品在传递和邦线过程中DIE脱落,在COB工序中通常采用针式转移和压力注射法:针式转移法:用针从容器里取一小滴粘剂点涂在PCB上,这是一种非常迅速的点胶方法。
压力注射法:将胶装入注射器内,施加一定的气压将胶挤出来,胶点的大小由注射器喷口口径的大小及加压时间和压力大小决定与与粘度有关。
四COB技朮的发展和应用在电子技术快速发展带动下,小型化的携带式电子产品,不再是遥不可及,已成为风行全球的发展趋势。
最具代表性的例子,如薄型笔记型电脑、个人数位助理(PDA)、移动电话、数码相机,均是时下最热门的电子产品。
这些小型化携带式电子产品中,由于IC晶片的广泛使用,也使得半导体的技术发展一日千里。
在未來电子产品不断朝向轻薄、短小、高速、高脚數等特性发展的潮流下,其中除电子元件是主要关键外,COB (Chip On Board)已成为一种普遍的封装技术,各种型式的先进封装方式中,晶片直接封装技术扮演着重要角色。
二绑定技术介绍2.1 Wire Bonding 是什么?2.2 压焊放大图2.3 Wire Bonding 的方式2.4 Wire bonding 所需的设备及物料2.5 压焊的工序控制2.6 丝线压焊生产工艺特点2.7 压焊工艺的评估Wire Bonding (压焊,也称为綁定,键合,丝焊)是指使用金属丝(金线等),利用热压或超声能源,完成微电子器件中固态电路内部互连接线的连接,即芯片与电路或引线框架之间的连接运用溅镀、电/化学沉积技术选用优质散热材料是之为最有效的解决方案LED封装方式是以芯片(Die)借由打线、共晶或覆晶的封装技术与其散热基板Submount(次黏着技术)连结而成LED芯片,再将芯片固定于系统板上连结成灯源模组。
目前,LED封装方法大致可区分为透镜式(Lens-type)以及反射杯式(Reflector-type),其中透镜的成型可以是模塑成型(Molding)或透镜黏合成型;而反射杯式芯片则多由混胶、点胶、封装成型;近年来磊晶、固晶及封装设计逐渐成熟,LED的芯片尺寸与结构逐年微小化,高功率单颗芯片功率达1~3W,甚至是3W以上,当LED功率不断提升,对于LED芯片载版及系统电路版的散热及耐热要求,便日益严苛。
鉴于绝缘、耐压、散热与耐热等综合考量,陶瓷基板成为以芯片次黏着技术的重要材料之一。
CoB板上芯片封装板上芯片(Chip On Board, COB)工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点,然后将硅片直接安放在基底表面,热处理至硅片牢固地固定在基底为止,随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。
裸芯片技术主要有两种形式:一种是COB技术,另一种是倒装片技术(Flip Chip)。
板上芯片封装(COB),半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,并用树脂覆盖以确保可靠性。
虽然COB是最简单的裸芯片贴装技术,但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术。
主要焊接方法(1)热压焊利用加热和加压力使金属丝与焊区压焊在一起。
其原理是通过加热和加压力,使焊区(如AI)发生塑性形变同时破坏压焊界面上的氧化层,从而使原子间产生吸引力达到“键合”的目的,此外,两金属界面不平整加热加压时可使上下的金属相互镶嵌。
此技术一般用为玻璃板上芯片COG。
(2)超声焊超声焊是利用超声波发生器产生的能量,通过换能器在超高频的磁场感应下,迅速伸缩产生弹性振动,使劈刀相应振动,同时在劈刀上施加一定的压力,于是劈刀在这两种力的共同作用下,带动AI丝在被焊区的金属化层如(AI膜)表面迅速摩擦,使AI丝和AI膜表面产生塑性变形,这种形变也破坏了AI层界面的氧化层,使两个纯净的金属表面紧密接触达到原子间的结合,从而形成焊接。
主要焊接材料为铝线焊头,一般为楔形。
(3)金丝焊球焊在引线键合中是最具代表性的焊接技术,因为现在的半导体封装二、三极管封装都采用AU线球焊。
而且它操作方便、灵活、焊点牢固(直径为25UM的AU丝的焊接强度一般为0.07~0.09N/点),又无方向性,焊接速度可高达15点/秒以上。
金丝焊也叫热(压)(超)声焊主要键合材料为金(AU)线焊头为球形故为球焊。
COB封装流程第一步:扩晶。
采用扩张机将厂商提供的整张LED晶片薄膜均匀扩张,使附着在薄膜表面紧密排列的LED晶粒拉开,便于刺晶。