PCB工艺 COB_制程介绍_注意事项_下篇

2020-05-19 12:01:49 760

银胶

如果晶圆有接地或是散热需求时,一般都会采用【银胶】,如果没有的话则会采用【厌氧胶】。 【厌氧胶】顾名思义就是阻隔它与空气接触后就会自然固化,不需要高温烘烤。 使用银胶则需要高温烘烤才能固化,一般的烘烤温度及时间有两种:

120°C烘烤2小时

150°C烘烤1小时

 

选用银胶及厌氧胶时需留意:

厌氧胶无法导电及导热,使用上应留意其寿命。

厌氧胶的信赖度有需要进一步检讨,要注意有重新融溶的可能性。

 

晶粒黏着

一般的COB工厂多属于Low Cost,所以大多采用手动的模式来生产COB,另外一个原因是,少量多样的生产较不适合自动化。 当然如果成本许可的话,自动化设备还是较能管控其生产质量。

 

这里有两种方式可以用来『手动』拿取晶圆(die)并黏贴于PCB的晶圆焊垫(die pad)上:

使用小型真空笔:这种真空笔比较适合用在大尺寸的晶圆,因为其前端有一个圆圈橡皮垫,所以太小尺寸的晶圆会被橡皮垫完全遮蔽,会影响放晶圆的正确性。 还需留意金属真空管不能直接接触晶圆表面以免刮伤晶圆。

 

使用硅胶:适合用在小尺寸的晶圆。 一般在牙签的前端沾上硅胶,可以用来黏住小尺寸的晶圆,放到涂有银胶的焊垫,银胶会将晶圆黏住,达到黏贴的目的。

 

涂布在焊垫的银胶需确保黏住70~100%的晶圆面积,以确保晶圆不会在后制程中移动。 须注意的是银胶不应溢出晶圆的范围以免沾污的焊点。
一般自动焊线机(Wire Bonding Machine)所允许的晶圆最大黏着旋转角度在8~10°,而手动的焊线机则可以允许到最大30°角。 最好联络焊线机(Wire Bonding Machine)电路板厂商以得知焊线机的最大能力。

 

晶圆的储存:一般的从晶圆厂商来的晶圆,多会使用真空防潮包装;如果已经拆封的晶圆,要留意灰尘沾污不可暴露于的,而且晶圆表面不可用金属物接触。 储存拆封过的晶圆可以重新真空包装或储存于氮气柜中,以避免氧化及任何的沾污。

 

焊线 

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以焊点的形状来区分,焊线制程可以分为『球型焊(Ball Bond)』及『楔型焊(Wedge Bond)』。 COB通常采用铝线(Al wire)所以为Wedge Bond。 根据经验及数据,球型焊的强度比楔型焊好,可以也比较贵。

 

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『球型焊(Ball Bond)』及『楔型焊(Wedge Bond)』的优缺点:

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一般的COB都需要一台手动的焊线机来做焊线的修补,因为自动机台太贵,如果停下来作修补将会影响产出数量。

一般的COB并不建议PCB作合板,因为 Wire Bonding 机台有最大尺寸限制,而且Wire Bonding 焊头的移动范围也仅局限在4"x4"之内,如果要同时打超过两颗以上的COB时,就要特别留意了。

 

就我所知道COB制程能力可以打到90um的焊点距离,但是一般的COB较能接受的是100~140um的焊点距离。

 

焊线拉力测试

这里有三种方法来测试焊线的的质量。而COB的制程一般都只测『焊线拉力(wire pull)』。

推晶

推球

焊线拉力 

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环氧树脂封胶 

1. 大部分的COB厂商都采用手动点胶,因为COB是属于Low Cost,只是手动点胶有损坏焊线的可能性及点胶形状不统一的缺点。

2. 环氧树脂的黏度非常重要。

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3. 使用自动点胶机会有助于控制COB的环氧树脂固化后的形状。

 

4. 有些环氧树脂需要使用预热针管,因为环氧树脂在加热后会有一段时间降低黏度,有助于环氧树脂的流动,并降低焊线拉扯的可能性。 建议的氧树脂预热温度为60+/-5°C,PCB的预热温度为80°C。

 

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5. 如果晶圆焊点间距是比较小时(Fine Pitch),建议采用黏度比较低的环氧树脂并采用水坝(Dam)圈于外围来阻挡环氧树脂到处流动。

 

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6. COB 涂层归功于它的质量 (空气泡沫,导线故障率) 申请单的液体环氧树脂更愿意比两个液体环氧树脂。但一液体的价格似乎比两个液体更贵。

 

7. 应考虑固化时间。几乎的分包过程应用于 120 摄氏度治愈 2 小时和 150 摄氏度治愈 1 小时。KHH 当前固化时间是 (80℃+1hrs)+(110℃+2hrs)


比率 (干与否)

用机器搅拌

选胶

Cost

可以选择已混合 OK 的 Epoxy,但须低温冷藏。

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