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板上芯片（Chip On Board, COB)工藝過(guò)程首先是在基底表面用導熱環(huán)氧樹(shù)脂(一般用摻銀顆粒的環(huán)氧樹(shù)脂)覆蓋硅片安放點(diǎn)，然后將硅片直接安放在基底表面，熱處理至硅片牢固地固定在基底為止，隨后再用絲焊的方法在硅片和基底之間直接建立電氣連接。 裸芯片技術(shù)主要有兩種形式：一種是COB技術(shù)，另一種是倒裝片技術(shù)（Flip Chip）。板上芯片封裝（COB），半導體芯片交接貼裝在印刷線(xiàn)路板上，芯片與基板的電氣連接用引線(xiàn)縫合方法實(shí)現，芯片與基板的電氣連接用引線(xiàn)縫合方法實(shí)現，并用樹(shù)脂覆蓋以確�？煽啃�。雖然COB是最簡(jiǎn)單的裸芯片貼裝技術(shù)，但它的封裝密度遠不如TAB和倒片焊技術(shù)。 COB主要的焊接方法： �。�1）熱壓焊 利用加熱和加壓力使金屬絲與焊區壓焊在一起。其原理是通過(guò)加熱和加壓力，使焊區（如AI）發(fā)生塑性形變同時(shí)破壞壓焊界面上的氧化層，從而使原子間產(chǎn)生吸引力達到“鍵合”的目的，此外，兩金屬界面不平整加熱加壓時(shí)可使上下的金屬相互鑲嵌。此技術(shù)一般用為玻璃板上芯片COG。 �。�2）超聲焊 超聲焊是利用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的能量，通過(guò)換能器在超高頻的磁場(chǎng)感應下，迅速伸縮產(chǎn)生彈性振動(dòng)，使劈刀相應振動(dòng)，同時(shí)在劈刀上施加一定的壓力，于是劈刀在這兩種力的共同作用下，帶動(dòng)AI絲在被焊區的金屬化層如（AI膜）表面迅速摩擦，使AI絲和AI膜表面產(chǎn)生塑性變形，這種形變也破壞了AI層界面的氧化層，使兩個(gè)純凈的金屬表面緊密接觸達到原子間的結合，從而形成焊接。主要焊接材料為鋁線(xiàn)焊頭，一般為楔形。 �。�3）金絲焊 球焊在引線(xiàn)鍵合中是最具代表性的焊接技術(shù)，因為現在的半導體封裝二、三極管封裝都采用AU線(xiàn)球焊。而且它操作方便、靈活、焊點(diǎn)牢固（直徑為25UM的AU絲的焊接強度一般為0.07～0.09N/點(diǎn)），又無(wú)方向性，焊接速度可高達15點(diǎn)/秒以上。金絲焊也叫熱（壓）（超）聲焊主要鍵合材料為金（AU）線(xiàn)焊頭為球形故為球焊。 COB封裝流程 第一步：擴晶。采用擴張機將廠(chǎng)商提供的整張LED晶片薄膜均勻擴張，使附著(zhù)在薄膜表面緊密排列的LED晶粒拉開(kāi)，便于刺晶。 第二步：背膠。將擴好晶的擴晶環(huán)放在已刮好銀漿層的背膠機面上，背上銀漿。點(diǎn)銀漿。適用于散裝LED芯片。采用點(diǎn)膠機將適量的銀漿點(diǎn)在PCＢ印刷線(xiàn)路板上。 第三步：將備好銀漿的擴晶環(huán)放入刺晶架中，由操作員在顯微鏡下將LED晶片用刺晶筆刺在PCB印刷線(xiàn)路板上。 第四步：將刺好晶的PCB印刷線(xiàn)路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置一段時(shí)間，待銀漿固化后取出(不可久置，不然LED芯片鍍層會(huì )烤黃，即氧化，給邦定造成困難)。如果有LED芯片邦定，則需要以上幾個(gè)步驟；如果只有IC芯片邦定則取消以上步驟。 第五步：粘芯片。用點(diǎn)膠機在PCB印刷線(xiàn)路板的IC位置上適量的紅膠(或黑膠)，再用防靜電設備(真空吸筆或子)將IC裸片正確放在紅膠或黑膠上。 第六步：烘干。將粘好裸片放入熱循環(huán)烘箱中放在大平面加熱板上恒溫靜置一段時(shí)間，也可以自然固化(時(shí)間較長(cháng))。 第七步：邦定(打線(xiàn))。采用鋁絲焊線(xiàn)機將晶片(LED晶�；�IC芯片)與PCB板上對應的焊盤(pán)鋁絲進(jìn)行橋接，即COB的內引線(xiàn)焊接。 第八步：前測。使用專(zhuān)用檢測工具(按不同用途的COB有不同的設備，簡(jiǎn)單的就是高精密度穩壓電源)檢測COB板，將不合格的板子重新返修。 第九步：點(diǎn)膠。采用點(diǎn)膠機將調配好的AB膠適量地點(diǎn)到邦定好的LED晶粒上，IC則用黑膠封裝，然后根據客戶(hù)要求進(jìn)行外觀(guān)封裝。 第十步：固化。將封好膠的PCB印刷線(xiàn)路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置，根據要求可設定不同的烘干時(shí)間。 第十一步：后測。將封裝好的PCB印刷線(xiàn)路板再用專(zhuān)用的檢測工具進(jìn)行電氣性能測試，區分好壞優(yōu)劣。 與其它封裝技術(shù)相比，COB技術(shù)價(jià)格低廉（僅為同芯片的1/3左右）、節約空間、工藝成熟。但任何新技術(shù)在剛出現時(shí)都不可能十全十美，COB技術(shù)也存在著(zhù)需要另配焊接機及封裝機、有時(shí)速度跟不上以及PCB貼片對環(huán)境要求更為嚴格和無(wú)法維修等缺點(diǎn)。 某些板上芯片(CoB)的布局可以改善IC信號性能，因為它們去掉了大部分或全部封裝，也就是去掉了大部分或全部寄生器件。然而，伴隨著(zhù)這些技術(shù)，可能存在一些性能問(wèn)題。在所有這些設計中，由于有引線(xiàn)框架片或BGA標志，襯底可能不會(huì )很好地連接到VCC或地�？赡艽嬖诘膯�(wèn)題包括熱膨脹系數(CTE)問(wèn)題以及不良的襯底連接。 |
