cob (chip on board) 制程介绍,简介,注意事项 i

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1、[技術]COB(ChipOnBoard)製程介紹/簡介/注意事項ICOB(ChipOnBoard)在電子製造業並不是一項新鮮的技術，但最近我卻常常被問到相關的問題及資料索取。也許真的是產品越來越小了，而較進階的技術又太貴，所以又有人回過頭來考慮COB的製程。這裡我就把多年前架設及操作COB的經驗重新整理，一方面是提醒自己這項工藝，另一方面是提供參考，當然有些資訊可能並不是最新，僅供參考。IC、COB、及FlipChip(COG)的演進歷史下圖可以了解電子晶片封裝的的演進歷史從IC封裝→COB→FlipChip(COG)，尺寸越來越小。其中COB只能說

2、是介於目前技術的中間過度產品。COB是直接將裸晶圓(die)黏貼在電路板(PCB)上，並將導線/焊線(wire)直接焊接(Bonding)在PCB的鍍金線路上，再透過封膠的技術，有效的將IC製造過程中的封裝步驟轉移到電路板上直接組裝。以前COB技術一般運用對信賴度比較不重視的消費性電子產品上，如玩具、計算器、小型顯示器、鐘錶等日常生活用品中，因為一般製作COB的廠商大都是因為低成本(LowCost)的考量。現今，有越來越多的廠商看上它的小尺寸，以及產品輕薄短小的趨勢，運用上有越來越廣的趨勢，如手機，照相機等要求短小的產品之中。COB還有另一項優點使某

3、些廠商特別鍾愛它。由於需要封膠的關係，一般的COB會把所有的對外導線接腳全部都封在環氧樹脂(Epoxy)之中，對那些喜歡破解別人設計的駭客可能因為這個特性而需要花更多的時間來破解，間接的達到防駭安全等級的提升。(※：防駭安全等級是由花費時間以破解一項技術的多寡來決定的)COB的環境要求建議要有潔淨室(CleanRoom)且等級(Class)最好在100K以下。因為COB的製程屬於晶圓封裝等級，任何小小的微粒沾污於焊接點都會造成嚴重的不良。基本的無塵衣帽也有其必要，不需套頭包成肉粽式的無塵衣，但基本的帽子、衣服、及靜電鞋都是必須的。還有，潔淨室應嚴格管

4、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潔淨室，這是為了保持潔淨室的乾淨並延長潔淨室的壽命。COB的製造流程圖(Processflowchart)COB的PCB設計要求1.PC板的成品表面處理必須是鍍金，而且要比一般的PC板鍍金層要厚一點，才可以提供DieBonding的能量所需，形成金鋁或金金的共金。2.在COB的DiePad外的焊墊線路佈線位置(layout)，盡量考慮使每條焊線長度固定，也就是說焊點從晶圓(Die)到PCB焊墊的距離盡量一致。所以有對角線的焊墊設計就不符合要求。建議可以縮短PCB焊墊間

5、距來取消對角線焊墊的出現。3.建議一個COB晶圓至少要有兩個以上的定位點，希望使用十字形定位點取代傳統的圓形定位點，因為WireBonding(焊線)機器再做自動定位時會抓直線來做定位。可能有些WireBondingmachine不太一樣。建議先參考一下機器性能來做設計。4.PCB的(DiePad)大小應該比實際的晶圓(die)要大一點，以限制擺放晶圓時的偏移，但又不可以大太多以避免晶圓旋轉太嚴重。建議各邊的晶圓焊墊比實際的晶圓大0.25~0.3mm。5.COB需要灌膠的區域最好不要layout導通孔(vias)，如不能避免，那這些導通孔必須100%

6、完全塞孔，目的是避免Epoxy膠滲透過PCB的另外一側。[技術]COB(ChipOnBoard)製程介紹/簡介/注意事項II銀膠(Silverglue)如果晶圓有接地或是散熱需求時，一般都會採用【銀膠】，如果沒有的話則會採用【厭氧膠】。【厭氧膠】顧名思義就是阻隔它與空氣接觸後就會自然固化，不需要高溫烘烤。使用銀膠則需要高溫烘烤才能固化，一般的烘烤溫度及時間有兩種：120°C烘烤2小時150°C烘烤1小時選用銀膠及厭氧膠時需留意：厭氧膠無法導電及導熱，使用上應留意其壽命。厭氧膠的信賴度有需要進一步檢討，要注意有重新融溶的可能性。晶粒黏著(Die

7、Bonding)一般的COB工廠多屬於LowCost，所以大多採用手動的模式來生產COB，另外一個原因是，少量多樣的生產較不適合自動化。當然如果成本許可的話，自動化設備還是較能管控其生產品質。這裡有兩種方式可以用來『手動』拿取晶圓(die)並黏貼於PCB的晶圓焊墊(diepad)上：使用小型真空筆：這種真空筆比較適合用在大尺寸的晶圓，因為其前端有一個圓圈橡皮墊，所以太小尺寸的晶圓會被橡皮墊完全遮蔽，會影響擺放晶圓的正確性。還需留意金屬真空管不能直接接觸晶圓表面以免刮傷晶圓。使用矽膠：適合用在小尺寸的晶圓。一般在牙籤的前端沾上矽膠，可以用來黏住小尺

8、寸的晶圓，放到塗有銀膠的焊墊，銀膠會將晶圓黏住，達到黏貼的目的。塗佈在焊墊的銀膠需確保黏住70~100%的晶