PCB技术中COB板上芯片封装的焊接方法与流程

简介：
本段介绍了一种在PCB制造中的先进工艺——COB（Chip On Board）板上芯片直接封装及焊接的技术和步骤。该方法详细阐述了如何将裸片高效且可靠地安装于电路板上，涵盖从准备阶段、芯片粘贴到最终焊点形成的全过程，并突出了其在提高电子设备性能与集成度方面的优势。 板上芯片（Chip On Board, COB）工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂覆盖硅片安放点，然后将硅片直接放置在基底表面上，并通过加热处理将其牢固固定于基底之上；随后再使用丝焊的方法，在硅片和基底之间建立电气连接。 裸芯片技术主要有两种形式：一种是COB技术，另一种则是倒装片（Flip Chip）技术。板上芯片封装(COB)将半导体芯片直接安装在印刷线路板上，并通过引线缝合方法实现与基板的电气连结；随后用树脂覆盖以确保可靠性。虽然COB是最简单的裸芯片贴装工艺之一，但其集成度远不及TAB和倒片焊技术。 **1. COB封装工艺流程** - **扩晶**: 使用扩张机将LED晶片薄膜展开，使得LED晶体分离以便后续的刺晶操作。 - **背胶**: 将扩好的晶粒放置于涂有银浆的背胶机上，以备芯片与PCB之间的粘结。 - **刺晶**: 在显微镜下使用刺晶笔将LED晶片精确安装在印刷电路板上的指定位置。 - **固化银浆**: 通过热处理使银浆固化，确保芯片稳固地固定于基底之上。 - **粘贴芯片**: 对IC芯片而言，则需用点胶机在其上涂布红胶或黑胶，然后将IC芯片置于其上。 - **烘干**: 烘干上述所使用的胶水使其充分固化。 - **邦定（打线）**: 使用铝丝焊线机通过金属细丝连接芯片与PCB上的焊盘实现电气连通性。 - **前测**: 检查未封装的COB板，找出并修复问题点。 - **点胶封装**: 用点胶机器涂布AB胶或其他保护材料对芯片进行防护处理。 - **固化**: 胶水干燥后形成一层保护膜。 - **后测**: 对完成封装后的COB板进行全面电气性能测试以区分合格品和不合格品。 **2. COB焊接方法** - **热压焊**: 通过加热与加压使金属丝在玻璃基底上进行焊接，通常用于COG工艺中。 - **超声波焊**: 利用超声能量使铝线与接触面产生塑性变形破坏氧化层从而形成连接点，适用于铝线的焊接操作。 - **金丝焊（热(压) (超) 声焊）**: 该技术主要用于半导体和二极管封装领域，采用金丝进行球形焊接以实现快速且稳固的电连结。 **3. COB技术特点** COB具有成本低、节省空间及工艺成熟等优点；然而也存在需要额外配置焊接与封装设备以及对印刷电路板环境要求高等缺点。此外，在完成封装之后，芯片难以单独维修也是一个问题所在。 综上所述，COB封装技术作为PCB制造中的一种经济高效的方法已经得到广泛应用。通过精密的焊接技术和严格的封装流程实现半导体器件在基底上的紧密集成；尽管面临一些挑战但随着相关工艺不断进步和完善其应用前景仍然广阔。