COB(邦定(ding)(ding)):邦定(ding)(ding)是英文“bonding”的(de)(de)音(yin)譯,是芯片(pian)生產工(gong)(gong)藝(yi)中(zhong)一種打線(xian)的(de)(de)方式,一般用于(yu)封裝(zhuang)前將(jiang)芯片(pian)內(nei)部電路(lu)(lu)用金線(xian)與(yu)封裝(zhuang)管(guan)腳(jiao)連(lian)接(jie)。一般bonding后(hou)(hou)(即電路(lu)(lu)與(yu)管(guan)腳(jiao)連(lian)接(jie)后(hou)(hou))用黑色膠體(ti)將(jiang)芯片(pian)封裝(zhuang),同時(shi)采用先(xian)進的(de)(de)外(wai)封裝(zhuang)技術(shu)COB,這種工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)流程(cheng)是將(jiang)已(yi)經(jing)測試好的(de)(de)晶圓植(zhi)入到特(te)制的(de)(de)電路(lu)(lu)板(ban)上(shang),然后(hou)(hou)用金線(xian)將(jiang)晶圓電路(lu)(lu)連(lian)接(jie)到電路(lu)(lu)板(ban)上(shang),再(zai)將(jiang)融化后(hou)(hou)具有特(te)殊保護功能的(de)(de)有機材料覆蓋到晶圓上(shang)來完成芯片(pian)的(de)(de)后(hou)(hou)期封裝(zhuang)。
COB工藝(yi)流程及基本要求
清潔(jie)PCB---滴粘接(jie)膠---芯片粘貼(tie)---測試---封黑(hei)膠加熱(re)固化---測試---入庫
1. 清(qing)潔PCB
清洗后(hou)的(de)(de)(de)(de)PCB板(ban)(ban)仍有油(you)污或氧化層等不潔(jie)部分用皮擦(ca)(ca)試幫定位(wei)或測試針位(wei)對擦(ca)(ca)拭的(de)(de)(de)(de)PCB板(ban)(ban)要用毛刷刷干(gan)凈或用氣槍吹(chui)凈方(fang)可(ke)流入下一工序(xu)。對于防靜電(dian)嚴(yan)的(de)(de)(de)(de)產(chan)品要用離子吹(chui)塵(chen)(chen)機(ji)。清潔(jie)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)為了把PCB板(ban)(ban)邦線焊(han)盤上的(de)(de)(de)(de)灰塵(chen)(chen)和油(you)污等清除(chu)干(gan)凈以提高(gao)邦定的(de)(de)(de)(de)品質。
2. 滴粘(zhan)接膠
滴粘接膠的目的是(shi)為了防止產品在傳遞和邦線過程(cheng)中DIE脫落(luo)
在COB工序中(zhong)通(tong)常采用(yong)針式轉(zhuan)移和壓(ya)力注射法
針式轉移(yi)法:用(yong)針從容器(qi)里(li)取(qu)一(yi)小(xiao)滴(di)粘劑點涂在PCB上,這是一(yi)種非(fei)常(chang)迅速的點膠(jiao)方法
壓力注射(she)法:將膠(jiao)裝入(ru)注射(she)器內,施(shi)加(jia)一(yi)定(ding)的(de)(de)氣(qi)壓將膠(jiao)擠出來,膠(jiao)點的(de)(de)大(da)小(xiao)由注射(she)器噴(pen)口口徑的(de)(de)大(da)小(xiao)及加(jia)壓時間(jian)和壓力大(da)小(xiao)決定(ding)與與粘度有關。此工藝一(yi)般(ban)用在(zai)滴(di)粘機或DIE BOND自(zi)動(dong)設備上
膠(jiao)(jiao)滴(di)的(de)(de)(de)尺(chi)寸與高度(du)取決于芯(xin)片(pian)(DIE)的(de)(de)(de)類(lei)型,尺(chi)寸,與PAD位的(de)(de)(de)距離,重(zhong)量(liang)而(er)定(ding)。尺(chi)寸和重(zhong)量(liang)大(da)的(de)(de)(de)芯(xin)片(pian)膠(jiao)(jiao)滴(di)量(liang)大(da)一些,也不宜過大(da)以保證足夠的(de)(de)(de)粘(zhan)度(du)為準(zhun),同時粘(zhan)接膠(jiao)(jiao)不能(neng)(neng)污染邦線焊(han)盤。如要一定(ding)說是有(you)什么(me)標(biao)準(zhun)的(de)(de)(de)話(hua),那也只能(neng)(neng)按不同的(de)(de)(de)產品(pin)來定(ding)。硬把什么(me)不能(neng)(neng)超過芯(xin)片(pian)的(de)(de)(de)1/3高度(du)不能(neng)(neng)露膠(jiao)(jiao)多(duo)少作為標(biao)準(zhun)的(de)(de)(de)話(hua),實(shi)沒有(you)這個必要。
3. 芯片粘貼
芯(xin)片(pian)粘貼(tie)(tie)(tie)也叫DIE BOND(固晶)粘DIE邦DIE 邦IC等各公(gong)(gong)司叫法不(bu)一(yi)(yi)。在芯(xin)片(pian)粘貼(tie)(tie)(tie)中,要求(qiu)真空吸(xi)筆(吸(xi)咀)材質硬度要小(也些公(gong)(gong)司采(cai)用棉簽粘貼(tie)(tie)(tie))。吸(xi)咀直徑視芯(xin)片(pian)大小而定,咀尖必須平整(zheng)以(yi)免刮傷(shang)DIE表面。在粘貼(tie)(tie)(tie)時須檢查DIE與(yu)PCB型號,粘貼(tie)(tie)(tie)方向(xiang)是否正確,DIE巾(jin)到PCB必須做到“平穩(wen)正”“平”就是指(zhi)DIE與(yu)PCB平行(xing)貼(tie)(tie)(tie)緊無(wu)虛位(wei)“穩(wen)”是批DIE與(yu)PCB在整(zheng)個流(liu)程中不(bu)易脫落(luo)“正”是指(zhi)DIE與(yu)PCB預留位(wei)正貼(tie)(tie)(tie),不(bu)可偏(pian)扭。一(yi)(yi)定要注意芯(xin)片(pian)(DIE)方向(xiang)不(bu)得(de)有貼(tie)(tie)(tie)反向(xiang)之現象。
4. 邦(bang)線(xian)(引線(xian)鍵合)
邦(bang)線(xian)(xian)(引線(xian)(xian)鍵合(he))Wire Bond 邦(bang)定(ding) 連線(xian)(xian)叫法不一這(zhe)里以邦(bang)定(ding)為例(li)
邦定(ding)(ding)依BONDING圖所定(ding)(ding)位置把各邦線的(de)兩個(ge)焊(han)點連接(jie)起(qi)來,使(shi)其達(da)到電氣與機械連接(jie)。邦定(ding)(ding)的(de)PCB做邦定(ding)(ding)拉(la)力(li)測試時要求(qiu)其拉(la)力(li)符合公司所訂標準(參考(kao)1.0線大于或(huo)等(deng)于3.5G 1.25線大于或(huo)等(deng)于4.5G)鋁線焊(han)點形(xing)狀為橢圓(yuan)形(xing),金(jin)線焊(han)點形(xing)狀為球形(xing)。
邦定(ding)熔(rong)點的標(biao)準
鋁(lv)線:
線尾(wei)大于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)0.3倍線徑(jing)小于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)1.5倍線徑(jing)
焊點的長度 大于(yu)或(huo)等于(yu)1.5倍(bei)線(xian)徑(jing) 小于(yu)或(huo)等于(yu)5.0倍(bei)線(xian)徑(jing)
焊點的(de)寬(kuan)度(du) 大(da)于或(huo)等(deng)于1.2倍線(xian)徑(jing) 小于或(huo)等(deng)于3.0倍線(xian)徑(jing)
線弧的(de)高度等于圓劃的(de)拋物線高度(不(bu)宜太高不(bu)宜太低具體依產品而定)
金線(xian):
焊球一般(ban)在線(xian)徑的2.6—2.7倍左右
在邦(bang)線(xian)(xian)(xian)過程中應輕(qing)拿(na)輕(qing)放,對點要準確(que),操任(ren)人員應用(yong)顯微鏡觀察邦(bang)線(xian)(xian)(xian)過程,看(kan)有(you)無斷線(xian)(xian)(xian),卷(juan)線(xian)(xian)(xian),偏位,冷(leng)熱(re)焊,起鋁等到不良現象,如有(you)則(ze)立即通知管理工或技術人員。在正(zheng)式(shi)生產之前一定得有(you)專(zhuan)人首(shou)檢(jian),檢(jian)查其有(you)無邦(bang)錯,少邦(bang),漏邦(bang)拉力等現象。每(mei)隔2個(ge)小時應有(you)專(zhuan)人核(he)查其正(zheng)確(que)性。
5. 封膠
封(feng)膠(jiao)主要(yao)(yao)是對測試OK之PCB板進行點(dian)黑(hei)(hei)膠(jiao)。在點(dian)膠(jiao)時(shi)(shi)要(yao)(yao)注(zhu)意黑(hei)(hei)膠(jiao)應(ying)(ying)完全蓋(gai)住PCB太陽圈及(ji)邦(bang)定芯片 鋁線,不可(ke)有(you)(you)露絲(si)現象(xiang),黑(hei)(hei)膠(jiao)也不可(ke)封(feng)出太陽圈以外及(ji)別的(de)地方(fang)有(you)(you)黑(hei)(hei)膠(jiao),如(ru)有(you)(you)漏膠(jiao)應(ying)(ying)用(yong)(yong)布(bu)條即時(shi)(shi)擦拭掉。在整個(ge)滴膠(jiao)過程中針(zhen)(zhen)(zhen)咀或毛(mao)簽(qian)都(dou)不可(ke)碰到(dao)DIE及(ji)邦(bang)定好的(de)線。烘(hong)(hong)干(gan)后的(de)黑(hei)(hei)膠(jiao)表面不得有(you)(you)氣(qi)孔(kong),及(ji)黑(hei)(hei)膠(jiao)未固化現象(xiang)。黑(hei)(hei)膠(jiao)高度不超過1.8MM為宜,特別要(yao)(yao)求(qiu)的(de)應(ying)(ying)小于1.5MM點(dian)膠(jiao)時(shi)(shi)預熱板溫(wen)度及(ji)烘(hong)(hong)干(gan)溫(wen)度都(dou)應(ying)(ying)嚴(yan)格控(kong)制。(振(zhen)其(qi)(qi)BE-08黑(hei)(hei)膠(jiao)FR4PCB板為例:預熱溫(wen)度120±15度時(shi)(shi)間為1.5—3.0分鐘 烘(hong)(hong)干(gan)溫(wen)度為140±15度時(shi)(shi)間為40—60分鐘)封(feng)膠(jiao)方(fang)法(fa)通常(chang)(chang)也采用(yong)(yong)針(zhen)(zhen)(zhen)式轉(zhuan)移(yi)法(fa)和壓(ya)力注(zhu)射法(fa)。有(you)(you)些公司(si)也用(yong)(yong)滴膠(jiao)機,但其(qi)(qi)成本較高效率低下。通常(chang)(chang)都(dou)采用(yong)(yong)棉(mian)簽(qian)和針(zhen)(zhen)(zhen)筒滴膠(jiao),但對操作人(ren)(ren)員要(yao)(yao)有(you)(you)熟練的(de)操作能力及(ji)嚴(yan)格的(de)工藝要(yao)(yao)求(qiu)。如(ru)果(guo)碰壞芯片再返(fan)修就會非常(chang)(chang)困難(nan)。所以此工序管(guan)理人(ren)(ren)員和工程人(ren)(ren)員必須(xu)嚴(yan)格管(guan)控(kong)。
6. 測試(shi)
因(yin)在邦定過程中會(hui)有(you)一些如斷線(xian),卷線(xian),假焊等不良(liang)現象而導(dao)致芯(xin)片故(gu)障,所以芯(xin)片級(ji)封裝(zhuang)都要進行性能檢(jian)測
根據檢(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)式可(ke)分非接(jie)觸式檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(檢(jian)(jian)查)和接(jie)觸式檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(測(ce)(ce)試)兩大類,非接(jie)觸式檢(jian)(jian)測(ce)(ce)己從(cong)人工目測(ce)(ce)發(fa)展(zhan)到自動光(guang)學圖象分析(xi)(AOI)X射分析(xi),從(cong)外觀(guan)電(dian)路圖形檢(jian)(jian)查發(fa)展(zhan)到內層(ceng)焊點質量檢(jian)(jian)查,并從(cong)單獨的檢(jian)(jian)查向(xiang)質量監控和缺(que)陷修補相結合的方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。
雖然邦定機裝有自(zi)(zi)動焊(han)線(xian)(xian)質量(liang)(liang)檢(jian)測(ce)功能(BQM)因(yin)邦定機自(zi)(zi)動焊(han)線(xian)(xian)質量(liang)(liang)檢(jian)測(ce)主要采(cai)用設(she)(she)計(ji)規則檢(jian)測(ce)(DRC)和圖(tu)形識別兩(liang)種方(fang)(fang)法(fa)。DRC是按(an)照一些給(gei)定的(de)(de)規則如熔點小于(yu)線(xian)(xian)徑(jing)的(de)(de)多(duo)少或大于(yu)多(duo)少一些設(she)(she)定標準來(lai)檢(jian)查焊(han)線(xian)(xian)質量(liang)(liang)。圖(tu)形識別法(fa)是將儲存(cun)的(de)(de)數(shu)字(zi)化圖(tu)象(xiang)與實際(ji)工(gong)(gong)作進行比較。但這都受工(gong)(gong)藝(yi)控制,工(gong)(gong)藝(yi)規程,參數(shu)更改等方(fang)(fang)面影響(xiang)。具(ju)體(ti)采(cai)用哪一種方(fang)(fang)法(fa)應(ying)根據各(ge)單位生產線(xian)(xian)具(ju)體(ti)條件(jian),以及(ji)產品(pin)而(er)定。但無論具(ju)備什么(me)條件(jian),目視檢(jian)驗是基(ji)本檢(jian)測(ce)方(fang)(fang)法(fa),是COB工(gong)(gong)藝(yi)人員(yuan)和檢(jian)測(ce)人員(yuan)必須掌握(wo)的(de)(de)內容之一。兩(liang)者之間(jian)應(ying)該(gai)互(hu)補(bu),不能相互(hu)替代。
Cob(Chip-on-Board ),也稱之為芯片直接貼(tie)裝(zhuang)技術,是采(cai)用粘接劑或自動帶焊(han)、絲焊(han)、倒裝(zhuang)焊(han)等方法,將集成電(dian)路芯片裸die直接綁定貼(tie)裝(zhuang)在電(dian)路板上(shang)。
COB技術的(de)優點:
1、性能(neng)(neng)更優越:采用(yong)cob技術,將芯片裸die直接(jie)(jie)綁定在pcb板上,消除了對引線鍵合(he)連接(jie)(jie)的(de)要求(qiu),增加(jia)了輸(shu)(shu)入/輸(shu)(shu)出(I/O)的(de)連接(jie)(jie)密度,產品性能(neng)(neng)更加(jia)可靠和穩定。
2、集(ji)成度(du)(du)更高(gao):采用(yong)cob技術,消除了(le)芯片與應用(yong)電(dian)路(lu)板之間的(de)鏈接管腳,提高(gao)了(le)產品(pin)的(de)集(ji)成度(du)(du)。
3、體積更小(xiao):采用cob技術,由于可以在pcb雙面進行綁定貼裝,相應減小(xiao)了cob應用模塊的(de)體積,擴(kuo)大了cob模塊的(de)應用空間。
4、更(geng)(geng)強的(de)易(yi)(yi)用(yong)性、更(geng)(geng)簡化的(de)產品(pin)工藝流程(cheng):采(cai)用(yong)了(le)獨創(chuang)的(de)集束總(zong)線技(ji)術(shu),cob板和(he)應用(yong)板之間(jian)采(cai)用(yong)插針(zhen)方便互連,免除(chu)了(le)使用(yong)芯片必(bi)須經(jing)過(guo)的(de)焊接等工藝流程(cheng),降低了(le)產品(pin)使用(yong)難度,簡化了(le)產品(pin)流程(cheng),同時(shi)使得產品(pin)更(geng)(geng)易(yi)(yi)更(geng)(geng)換,增強了(le)產品(pin)易(yi)(yi)用(yong)性。
5、更(geng)低的(de)(de)成本(ben):cob技術是直接在(zai)pcb板(ban)上進行綁定封裝(zhuang),免(mian)除(chu)了芯片需要植球、焊接等加(jia)工(gong)過程的(de)(de)成本(ben),且用戶板(ban)的(de)(de)設計(ji)更(geng)加(jia)簡單,只需要單層(ceng)板(ban)就可實現,有效降低了嵌入式產品的(de)(de)成本(ben)。