COB(Chip On Board)製程之基本認知(2)

COB(Chip On Board)製程 – 點膠

  • 點膠所用的膠分為兩種:銀膠、紅膠
  • 一般消費性產品較常使用俗稱紅膠的『厭氧膠』,主要為了達到阻隔空氣,膠會自然固化,無需經高溫烘烤,可節省時間及烤箱的費用。但『厭氧膠』必須嚴格控制其膠
  • 量與位置,否則易造成膠未乾,或膠量太少造成封膠移動晶圓的問題。其不導電也不導熱,不適於高溫環境,容易有重新熔融的問題。
  • OSC晶圓因有接地與散熱需求-『銀膠
  • 使用銀膠則需要高溫烘烤才能固化,一般銀膠烘烤的溫度及時間條件有下列兩種:
  • 120°C烘烤2小時
  • 150°C烘烤1小時

COB(Chip On Board)製程 – 晶粒黏著 (Die Bonding)

  • 一般使用全自動的晶粒黏著機器。
  • 特殊需求則『手動』上件,使用小型真空筆:隨晶圓大小而使用適當的筆頭大小,前端有圓圈橡皮墊,藉由筆頭進行晶片校正。
  • 點在焊墊上的紅膠需至少黏住70~100%的晶圓面積,以確保晶圓不會在後續製程中移動。為確保晶圓固定,紅膠可些微溢出晶圓範圍,但一定要切記避免沾污焊點與晶圓,影響到打線作業。
  • 一般自動焊線機所允許的晶圓最大黏著旋轉角度在8~10°以內。

COB(Chip On Board)製程 – 打(焊)線(Wire bonding)

一般IC用金線,而COB則用鋁線,焊點形狀也不同,其次是焊線的拉力也不同。金的延展性比其他金屬好,所以金線的拉力比較高,比較不易斷,品質也比較穩定。
焊型比較表

COB(Chip On Board)製程 – 信賴性、測試

為了確保封膠以前把所有的不良品挑出來修理。一般會透過以下幾種測試:
  1. 客供測試治具
  2. 拉力
  3. 推力
  4. 目視

COB(Chip On Board)製程 – 封膠(Coating)

封膠(Coating)的目的是保護晶片和連接線,並提供機械保護和防潮性能。此步驟通常使用一種透明的樹脂材料,如矽膠(Silicone)或環氧樹脂(Epoxy),將整個晶片和連接線包覆起來。塗佈過程中,樹脂會填充晶片和連接線之間的空隙,並固化成堅固的保護層。

封膠(Coating)過程通常分為幾個步驟:
  1. 清潔:在封膠(Coating)之前,確保PCB和晶片表面是乾淨的,沒有灰塵、污垢或殘留物。這可以使用清潔劑或其他清潔方法完成。
  2. 混合和調製:根據特定的要求,將樹脂材料混合和調製成所需的黏度和流動性。
  3. 封膠(Coating):將樹脂均勻地塗佈在PCB和晶片上。這需要控制塗佈的厚度和均勻性,以確保整個晶片和連接線得到充分的覆蓋。
  4. 固化:一旦樹脂封膠(Coating)完成,需要將其固化。這可以通過熱固化或化學固化的方式進行。熱固化需要將塗佈後的晶片放入烘箱中,在適當的溫度和時間下進行固化。化學固化則需要添加固化劑或觸媒,觸發樹脂的固化反應。
  5. 清除多餘材料:固化後,可能會有一些多餘的樹脂或污漬存在。這些可以使用刮刀、溶劑或其他方法進行清除,以確保最終的封膠(Coating)表面乾淨。
完成封膠(Coating)後,COB製程就繼續進入後續的測試、封裝和測試階段,以確保裝置的正常運作。塗佈步驟在COB製程中非常重要,可以提供IC晶片的保護、防潮和絕緣性能,同時也可以增強晶片的機械強度和可靠性。

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