COB(Chip On Board)製程之基本認知(1)

COB(Chip On Board)基本認識

Chip On Board的簡稱。意指板載芯片,讓芯(晶)片承載在PCB上。
將IC封裝的打線及封膠作業移植到電路板上,也就是說把原本黏貼到導線架的裸晶圓改黏貼到電路板上,並將原本焊接到導線架的導線/焊線改焊到PCB的鍍金焊墊,然後用樹酯點膠覆蓋於晶圓及導線取代原本的模具封裝,省下原本IC封裝的切腳成型及印刷的製程,亦少掉IC封裝廠的管銷費用,基本此製程會比 IC封裝便宜。COB 的生產與 IC 的封裝製程幾乎是一樣的,除了把導線架改成了 PCB,把封膠由灌膠改成點膠,少了剪腳與印刷的動作,其實還少了電鍍,但電鍍其實已經包含在 PCB 的製程中了。隨著 IC 的芯片製程演化越來越小,環境潔淨度的需求也相對提高,任何毛屑或髒汙都可能影響焊線的牢靠,金屬性的沾污更可能導致相鄰焊點間的短路。由於需要「封膠」的關係,一般COB會把所有的對外導線接腳全部封在環氧樹脂中,因為這個特性而需要花更多的時間來破解,間接的達到了防駭安全等級的提升。

COB(Chip On Board)的歷史演進

早期COB的技術一般只運用對信賴度比較不重視的底階消費性電子產品上,如玩具、計算器、小型顯示器、鐘錶等日常生活用品中,因為這些產品便宜到讓你用壞了就丟掉重買一個新的。所以早期台灣的COB製程大多是由IC封裝廠員工出來開設的家庭式代工,客廳即工廠,沒有環境管控,也常常讓人誤以為COB的品質就是這樣不夠牢靠。隨時代進步,有越來越多的大廠看上它的小尺寸,以及產品輕薄短小的趨勢,COB的運用近年來反而有越來越廣的趨勢,如手機,照相機等要求短小的產品就有很多產品導入COB製程。

COB(Chip On Board)製造流程圖

常見COB(Chip On Board)基材

  1. 電路板
  2. 晶圓
  3. 銀膠or紅膠(厭氧膠)
  4. 鋁線or金線
  5. 環氧樹脂(黑膠)

等材料,有些材料會有替代品。

常見COB(Chip On Board)製程所需

  1. 晶圓吸嘴
  2. 打線機
  3. 點膠機
  4. 烤箱
  5. 測台(測試機台)
  6. 目視(顯微)鏡

COB(Chip On Board)基本要求-無塵環境

潔淨室/無塵室基本要求等級會在100K以下,IC封裝測試業的無塵室一般都要求10k或甚至1k,晶圓廠則更高等級。因COB的製程屬於晶圓封裝等級,所以任何微粒沾污在焊接點都會造成焊線品質結構的嚴重不良。基本的防塵衣帽防護都有其必要性,不一定需要套頭的無塵太空衣。但基本的帽子、衣服、及靜電鞋都是必須的,最主要是避免打線時微塵到處飛,沾污到焊線位置。一般潔淨室應嚴格管制紙箱及任何容易夾帶或產生毛屑的物品進入。所有的包裝都應該在潔淨室以外拆封後才可進入,這是為了保持潔淨室的乾淨並延長潔淨室的壽命。

無塵室分級

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