COB工艺流程及应用优缺点课件.pptx

COX(Chip On X)COX(Chip On X)X X 基板基板：PCB(Printed circuit board)FPC(Flexible Printed Circuit)Glass导线焊接导线焊接球形焊接（金线）楔形焊接（铝线或金线）晶片晶片(Die)(Die)：硅晶片IC&LSI，砷化镓，1COB(Chip On Board)(Chip On Board)连接技术 IC电极：Al PCB焊盘：Au/Ni/Cu 连接焊线：Au，Al PCBDie ResinWireCOB应用游戏机，石英钟，玩具，手表，计算器PDA，阅读机，学习机扫描仪，硬盘，计算机周边设备遥控器，定时器，音乐片IC卡，电话机，智能门锁，温湿度计液晶和冷光片驱动、照相机CCDCOB工艺流程领领料料擦擦板板点点胶胶贴贴晶晶片片烤烤红红胶胶邦邦线线前前测测封封胶胶烤烤黑黑胶胶外外观观检检查查后后测测FQA抽抽检检包包装装入入库库维修维修维修维修COB工艺流程擦板目的：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.方法：人工用擦试帮定焊盘或测试针焊盘，对擦拭 过的PCB板要用毛刷刷干净或用气枪吹净注意：对于防静电要求严格的产品要用离子吹尘机.COB工艺流程点胶目的：固定晶片，防止在传递和邦线过程中晶片脱落.方法：a.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.b.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针头口 径及加压时间和压力大小决定.胶点尺寸：按晶片（DIE）的类型，尺寸，重量而定.胶的种类：红胶，银胶.注意：保证足够的粘度，同时胶不能污染邦线焊盘.COB工艺流程贴晶片手贴方法手贴方法：使用真空吸笔，吸嘴材质硬度要小，吸嘴直径视芯片大小而定，嘴尖必须平整以免刮伤DIE表面。要求要求：a.在粘贴时须检查DIE与PCB型号b.粘贴方向是否正确c.DIE移到PCB上必须做到：稳：DIE在移动中不能掉落 平：DIE与PCB平行贴紧 正：DIE与PCB预留位要贴正.注意：晶片(DIE)方向不有贴反向之现象.COB工艺流程贴晶片采用自动固晶机采用自动固晶机特点：特点：1.1.采用图形方式进行位置校准采用图形方式进行位置校准2.2.生产效率高生产效率高3.3.品质稳定品质稳定4.4.可配晶片清洁单元可配晶片清洁单元 注意：自动固晶机对晶片的包装形式有一定要求注意：自动固晶机对晶片的包装形式有一定要求COB工艺流程烤红胶作用：使红胶固化方法：将固晶后的PCB整齐摆放在底部有孔的铝盘中，再将铝盘放入烘箱进行加热.条件：120 10 30Min要求：1.铝盘放入烘箱时，铝盒之间要保持2 cm以上的距离，保证热风循环.2.在入烘箱、出烘箱时做好记录.3.在PCB板出炉时，一定要检查红胶是否完全固化.4.将PCB板连同铝盘从烘箱里取出后，要进行风冷.COB工艺流程邦定邦定邦定：依邦定图所定位置把各邦线的两个焊点连接起来，使其达到电气与机械连接。原理原理：在常温下利用超声机械振动带动丝线与镀膜进行摩擦，使氧化膜破碎，纯净的金属表面相互接触，通过摩擦产生的热量使金属之间发生扩散，实现连接.a.铝线邦定：b.金线邦定：COB工艺流程邦定邦定机主要参数邦定机主要参数压力压力：向铝线施予的压力功率功率：超声震动的幅度 弧度弧度：由整段线路的最高点与晶片最高点间的距离，晶片厚度越高，弧度越大.熔合时间熔合时间：铝线与介面亙相熔合所需的时间.COB工艺流程邦定邦定熔点标准邦定熔点标准熔点的形状熔点的形状金线焊点形状为球形焊球直径：D=2.62.7 d注：d=邦线的直径铝线焊点形状为椭圆形焊点的宽度:W=1.21.8 d焊点的长度:L=2.02.2 d线尾的长度:T=0.5 dTLWDdCOB工艺流程邦定邦定拉力测试邦定拉力测试目的：评估焊点的焊接强度测量方法：使用拉力计进行测量Die PCBABCDE断线位置及原因断线位置及原因A：晶片表面有污渍，参数调整不适合B：铝线材质或参数调整不适合C：铁钩上有棱刃或铝线材质D：铝线材质或参数调整不适合E：PCB表面有污渍，参数调整不适合COB工艺流程邦定1.25mil1.25mil铝线拉力标准表铝线拉力标准表COB工艺流程邦定邦线质量检查检查方法：按照COB标准，用显微镜目测检查.看有无断线，卷线，偏位，冷焊，起铝等到不良现象，如有则立即通知管理工或技术人员.过程控制：在正式生产之前要有专人首件检件，检查其有无邦错，少邦，漏邦拉力等现象.每隔2个小时应有专人核查其正确性。焊点检查项目：a.焊点的位置b.焊点的形状c.线有无损伤COB工艺流程邦定断线无尾缺线卷线尾长过邦冷邦偏位不良的焊点：线损伤线损伤COB工艺流程前测 在邦定过程中会有一些如断线，卷线，假焊等不良现象而导致芯片故障，所以在芯片封装前要进行性能检测.检测方法：通常采用模拟功能测试治具进行检测.注意：由于晶片和邦线都处于裸露状态，在测试过程中要特别小心，不要碰到晶片和邦线部分.COB工艺流程封胶封胶：对测试OK之PCB板进行点黑胶.作用：固定邦线，封闭晶片.黑胶的种类：黑胶的种类：按固化方式分：热胶和冷胶 热胶热胶在点黑胶时，要先将PCB或装PCB铝盘进行予加热，然后再进行点胶.预热温度12015度时间为1.53.0分钟 冷胶冷胶在点黑胶时不需要对PCB进行予加热.按亮度分：亮光胶和亚光胶按堆积高度分：低胶和高胶COB工艺流程封胶人工封胶人工封胶封胶方法：a.针式转移法b.压力注射法要求：a.在点胶时要注意黑胶应完全盖住邦定芯片和铝线，不可有露丝现象.b.黑胶不可封出太阳圈以外及污染到别的地方，如有漏胶应即时擦拭掉.c.在整个滴胶过程中针嘴或棉签都不可碰到DIE及邦定好的线.COB工艺流程烤黑胶设备：程序控制热风循环烘箱 加热条件：固化温度14015 时间为4060分钟注:依黑胶的品牌和型号不同,加热温度和加热时间会有差异.要求：a)铝盘放入烘箱时，铝盒之间要保持2 cm以上的距离，保证热风循环.b)将PCB板连同铝盘从烘箱里取出后，要进行冷却.c)烘干后的黑胶表面不得有气孔，及黑胶未固化现象d)严格控制加热温度和加热时间，防止黑胶过度膨胀造成邦线开焊，收缩后焊点搭接形成虚焊.COB工艺流程外观检查外观要求：合格产品的封胶应饱满，高度符合工艺要求黑胶边缘整齐无毛刺黑胶表面无气孔黑胶边缘无裂缝不能有露丝现象不良处理：对于黑胶固化后的产品进行外观检查时，发现封胶高度不足、不饱满、露丝等现象要重新补胶.OKCOB工艺流程后测 由于封黑胶过程中，因黑胶的热胀冷缩、黑胶内的杂质、气泡及碰线等因素，使产品产生不良，因此在封胶后需要对产品进行测试.检测方法：通常采用模拟功能测试治具进行检测.不良分析：对于测试不良产品，使用X射线检查机进行分析.COB工艺流程包装使用防静电托片摆放COB产品，产品体积较小时可使用编带包装.外包装采用防静电包装袋封装包装袋内加干燥剂和干燥指示标签COB晶片的储存晶片(Die)的储存及使用条件如下：1.储存条件：环境温度须控制于 225 .环境湿度控制于5010%RH2.储存区域应远离水气及废气，最好为正压设计的独立区域.3.建议储存与作业环境的温湿度一致，以避免造成结露现象.4.晶片产品在上述储存环境条件及静电袋不被拆开或损坏的前提下，品质可保证6个月.5.晶片若已开封，需于一周内用完；在此期间，晶片需要用抗静电材料包装后，储存于氮气干燥柜中.6.储藏时，避免重物压在晶片上，防止晶片发生崩裂.25COB生产环境进入COB车间必须穿戴无尘衣、无尘帽。进入COB车间必须经风淋室风淋，严禁两门同时开着。COB车间内禁止将头发露出无尘帽。COB车间内所有通向外界之门窗平时不可敞开。COB内的固定设备都须具备接地设施。COB车间内温、湿度要求：a.温度范围：1825；b.湿度范围：4060%；生产废料如黑胶、二甲苯化学物品必须用专用容器盛装并标示，定期交由厂外废物回收人员处理。COB材料邦线：晶片与 PCB 的连接，有铝线或金线.红胶：用于绝缘晶片粘接.银胶：用于需用导电胶粘接的晶片.黑胶：用于晶片的包封，有热胶，冷胶，亮光胶，亚光胶，高胶，低胶之分.COB设备及工具邦定机：ASM 的 AB520、AB559滴胶机：点胶或封胶显微镜40X：检查烘箱：用于胶的加热固化检测治具：检查真空吸笔：吸取晶片绘图橡皮：清洁焊盘防静电毛刷：清洁PCB铝制托盘：用于封胶后固化加热台：封胶前予热PCB干燥皿：平时存放晶片，防止受潮.COBCOB封装的优缺点封装的优缺点 与COB类似的电路组装技术还有柔性电路板上芯片(chip on film，COF)和玻璃板上芯片(chip on glass，COG)。前者用于柔性印制电路板电路中，后者用于液晶显示面板等产品制造中。其互连方式也是如图5.4.5所示的方式。由于传统封装成本较高，一般占集成电路总成本的40%甚至更高，采用COB技术，省去了封装成本，可显著降低产品制造成本，在大批量生产中尤为突出。此外，COB连接方式是封装技术中成熟的技术，相应工艺、设备都可使用，不存在技术难题。芯片直接安装到印制电路板上，从理论上说是最简洁的封装方式，但由于缺少了中间引线的缓冲作用和封装外壳的保护作用，无法充分保证可靠性，同时也无法维修，因而目前只运用在可靠性要求不高的产品中，例如数字钟表、玩具、计算器、低成本数码产品等方面。但随着技术进步，COB的可靠性也逐步提高，现在已扩展到电话卡、存储卡、各种智能卡、打印机模块、存储器以及经济型数码相机等产品中，因而在某些应用领域，COB有部分取代SMT之势。由于COB技术兼有封装与组装技术要素，介于1级封装和2级封裴之间，因此又称为1.5级封装。28