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板上芯片封装焊接手法和封装流程_芯片_板上

雨夜梧桐 2024-08-29 00:08:21 0

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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(一样平常用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安顿点,然后将硅片直接安顿在基底表面,热处理至硅片稳定地固定在基底为止,随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。

与其它封装技能比较,COB技能价格低廉(仅为同芯片的1/3旁边)、节约空间、工艺成熟。
但任技能在刚涌现时都不可能十全十美,COB技能也存在着须要另配焊接机及封装机、有时速率跟不上以及PCB贴片对环境哀求更为严格和无法维修等缺陷。

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某些板上芯片(CoB)的布局可以改进IC旗子暗记性能,由于它们去掉了大部分或全部封装,也便是去掉了大部分或全部寄生器件。
然而,伴随着这些技能,可能存在一些性能问题。
在所有这些设计中,由于有引线框架片或BGA标志,衬底可能不会很好地连接到VCC或地。
可能存在的问题包括热膨胀系数(CTE)问题以及不良的衬底连接。

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(图片来自网络侵删)

COB紧张的焊接手法:

(1)热压焊

利用加热和加压力使金属丝与焊区压焊在一起。
其事理是通过加热和加压力,使焊区(如AI)发生塑性形变同时毁坏压焊界面上的氧化层,从而使原子间产生吸引力达到“键合”的目的,此外,两金属界面不平整加热加压时可使高下的金属相互镶嵌。
此技能一样平常用为玻璃板上芯片COG。

(2)超声焊

超声焊是利用超声波发生器产生的能量,通过换能器在超高频的磁场感应下,迅速伸缩产生弹性振动,使劈刀相应振动,同时在劈刀上施加一定的压力,于是劈刀在这两种力的共同浸染下,带动AI丝在被焊区的金属化层如(AI膜)表面迅速摩擦,使AI丝和AI膜表面产生塑性变形,这种形变也毁坏了AI层界面的氧化层,使两个纯净的金属表面紧密打仗达到原子间的结合,从而形成焊接。
紧张焊接材料为铝线焊头,一样平常为楔形。

(3)金丝焊

球焊在引线键合中是最具代表性的焊接技能,由于现在的半导体封装二、三极管封装都采取AU线球焊。
而且它操作方便、灵巧、焊点稳定(直径为25UM的AU丝的焊接强度一样平常为0.07~0.09N/点),又无方向性,焊接速率可高达15点/秒以上。
金丝焊也叫热(压)(超)声焊紧张键合股料为金(AU)线焊头为球形故为球焊。

COB封装流程

第一步:扩晶。
采取扩展机将厂商供应的整张LED晶片薄膜均匀扩展,使附着在薄膜表面紧密排列的LED晶粒拉开,便于刺晶。

第二步:背胶。
将扩好晶的扩晶环放在已刮好银浆层的背胶机面上,背上银浆。
点银浆。
适用于散装LED芯片。
采取点胶机将适量的银浆点在PCB印刷线路板上。

第三步:将备好银浆的扩晶环放入刺晶架中,由操作员在显微镜下将LED晶片用刺晶笔刺在PCB印刷线路板上。

第四步:将刺好晶的PCB印刷线路板放入热循环烘箱中恒温静置一段韶光,待银浆固化后取出(不可久置,不然LED芯片镀层会烤黄,即氧化,给邦定造成困难)。
如果有LED芯片邦定,则须要以上几个步骤;如果只有IC芯片邦定则取消以上步骤。

第五步:粘芯片。
用点胶机在PCB印刷线路板的IC位置上适量的红胶(或黑胶),再用防静电设备(真空吸笔或子)将IC裸片精确放在红胶或黑胶上。

第六步:烘干。
将粘好裸片放入热循环烘箱中放在大平面加热板上恒温静置一段韶光,也可以自然固化(韶光较长)。

第七步:邦定(打线)。
采取铝丝焊线机将晶片(LED晶粒或IC芯片)与PCB板上对应的焊盘铝丝进行桥接,即COB的内引线焊接。

第八步:前测。
利用专用检测工具(按不同用场的COB有不同的设备,大略的便是高精密度稳压电源)检测COB板,将不合格的板子重新返修。

第九步:点胶。
采取点胶机将调配好的AB胶适量地点到邦定好的LED晶粒上,IC则用黑胶封装,然后根据客户哀求进行外不雅观封装。

第十步:固化。
将封好胶的PCB印刷线路板放入热循环烘箱中恒温静置,根据哀求可设定不同的烘干韶光。

第十一步:后测。
将封装好的PCB印刷线路板再用专用的检测工具进行电气性能测试,区分好坏利害。

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