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干貨 COB封裝技術的歷史與發明的詳細介紹與COB封裝芯片工藝清洗

合明科技 ?? 4270 Tags:COB封裝芯片工藝清洗COB封裝技術COB封裝
Chip-On-Board(COB)封裝技術是一種將裸芯片(無外部封裝)直接連接到印刷電路板(PCB)上的封裝方法。這種封裝技術的歷史可以追溯到早期的電子制造時期,尤其在20世紀初和中期的無線電和電子設備中得到廣泛應用。以下是COB封裝技術的歷史與發明的詳細介紹:

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一、COB封裝技術

在早期的電子制造中,集成電路芯片的封裝通常是一個昂貴和復雜的過程。為了簡化制造流程和降低成本,研究人員開始探索將芯片直接連接到印刷電路板上的方法。這種直接連接的方式不僅減少了封裝所需的材料,還提高了電路的可靠性和穩定性。

20世紀60年代和70年代,隨著集成電路技術的發展,COB封裝技術開始得到廣泛采用。這個時期的電子設備,尤其是計算機和通信設備,對小型化和高性能提出了要求。COB封裝技術正好滿足了這些需求,因為它可以實現更高的集成度和更小的封裝體積。

COB封裝技術并沒有一個具體的發明人或發明事件,而是隨著電子制造技術的發展逐漸演變和成熟起來的。最早的COB封裝過程涉及將裸芯片的金屬焊線連接到PCB上的導電路徑上。這種連接方式通常使用微觀焊絲,需要高度精密的操作。

隨著制造技術的進步,COB封裝過程得到了改進和優化?,F代COB封裝通常使用微電極陣列(Micro-Electrode Array)和粘附劑將芯片精確地連接到PCB上。這種技術可以實現高密度、高可靠性的封裝,適用于各種應用,包括傳感器、醫療設備和消費電子產品等。

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二、COB封裝具有以下顯著特點:

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1.尺寸小巧:采用COB封裝技術可以將芯片封裝在極小的體積內,實現超小型化的設計,適用于微型電子設備的應用需求。


2.重量輕:不需要額外的外殼或支架,使得芯片整體更加輕巧,可以更靈活地設計和布局。


3.可靠性高:COB封裝技術將芯片直接封裝于印制電路板上,不存在芯片與引腳之間的聯系點,減少了氧化、機械疲勞和溫度應力等問題,提高了產品的可靠性。


4.成本低:由于COB封裝省去外殼和支架等部件,使得生產成本更低,尤其是大規模生產時更為明顯。


5.適用范圍廣:COB封裝技術適用于各種芯片類型,如ARM、DSP、微控制器等,能夠滿足多種不同領域的需求,是目前應用最廣泛的封裝技術之。


6.可定制化:可以根據客戶需求進行個性化定制,適應各種不同的應用場景和設計需求。


三、COB封裝的工藝流程一般包括以下步驟:


1.微型印制電路板(PCB) 設計: 設計印制電路板的形狀、大小、布線和引腳位置.


2.裸片切割: 將芯片從芯片晶圓上切割下來,得到裸片。


3.裸片打標:在每個裸片上打上識別碼,以便將來的追溯


4.裸片表面處理: 在裸片表面涂上導電膠,使芯片的引腳能夠與印制板的線路連接。


5.將裸片放置在印制電路板上,使用精密機器將芯片的引腳與電路板的線路連接。


6.金屬線或銅線連接:使用導線將芯片的引腳與印制電路板的連接點連接起來,通常使用焊接或電子粘合劑進行連接


7.焊接: 使用熱風或紅外線焊接機,在接線處融化導線并將其粘接到印制電路板上


8.電路板覆蓋:使用硅膠或封裝膠覆蓋整個芯片及其線路,保護芯片以及外露的引腳和導線。


9.芯片測試: 將封裝好的芯片進行電性能測試,以確保芯片工作正常。


10.樣品組裝: 將測試合格的芯片組裝成樣品或批量運營產品。


四、COB封裝的優缺點

COB封裝的優點包括:


1.尺寸小巧: 直接將芯片封裝在PCB上,節省了外殼和支架等部件,可以實現超小型化的設計。


2.重量輕:不需要外殼或支架等附加配件,使得整體更加輕巧,可以更靈活的設計和布局。


3.可靠性高:沒有芯片與引腳之間的聯系點,減少了機械疲勞和溫度應力等問題,提高了產品的可靠性。


4.成本低:省去了外殼和支架等部件,使得生產成本更低,尤其是大規模生產時更為明顯。


5.生產效率高:使用自動化生產線,減少了人工操作,提高了生產效率。


COB封裝的缺點包括:


1.維護困難: 由于芯片封裝在PCB上,如果需要更換芯片,必須對整個PCB進行更換。


2.熱處理要求高:需要在高溫下完成芯片與PCB的粘接過程,如果不嚴格按照工藝要求進行處理,容易導致芯片損壞


3.可靠性依賴于PCB:的可靠性依賴于PCB工藝和質量,如果PCB出現問題,將導致整個封裝的可靠性降低。


4.不適用于高頻率和高功率應用: 由于沒有外殼和支架等部件,不太適合高頻率和高功率應用。

五、COB封裝應用

COB封裝技術適用于微電子制造領域,對于一些要求小尺寸、高可靠性的電子產品,COB封裝有比較好的應用。


以下是COB封裝的一些應用:


1.LED照明燈具:COB封裝技術可以使LED芯片密集布置,讓LED照明燈具更加亮度高、能效高,同時尺寸更加緊湊。

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2.小型化電子產品: 可以使封裝更加緊湊,體積更小,比如手機、手表、耳機、音響等小型化電子產品


3.傳感器:在傳感器的應用中比較廣泛。COB封裝可以實現高密度的載體,使得傳感器的體積更小,具有更高的精度


4.汽車電子:可用于汽車電子系統中,比如車燈、指示器、收音機和各種控制板等方面。


5.醫療器械: 在微型醫療器械和健身器材中, COB 封裝的高可靠性和精度可以提高產品性能和準確性


6.智能家居設備: COB封裝技術可以實現各種類型的智能家居設備的高密度布局,如智能門鎖、智能家電等.

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綜上所述,COB封裝廣泛應用于各種類型的微型電子產品,包括消費電子、汽車電子、醫療電子和智能家居設備等領域。


六、COB封裝芯片工藝清洗:

在倒裝芯片通過回流焊焊接在基板上后,需用填充料對裸片進行填充,故任何的焊后殘留都會讓填充效果存在分層、空洞和條紋等界面缺陷。所以對芯片和基材之間狹小空間里的助焊劑殘留物是一項不可缺少的工序。合明科技研發的清洗劑具有高效的清洗能力和滲透能力,將殘留去除,有效防止分層和條紋缺陷;清洗后可為倒裝芯片的底部填充提供適當的潤濕度,有效防止空洞產生。

以上內容是對倒裝芯片封裝技術和優缺點與倒裝貼片后清洗的介紹,合明科技為您提供專業倒裝芯片工藝水基清洗工藝解決方案。如需進一步了解電子制程工藝中精密清洗相關解決方案,可以使用電話、微信、郵件與我們聯絡咨詢。

合明科技研發的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環境中的濕氣,通電后發生電化學遷移,形成樹枝狀結構體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物,到底哪些才是最備受關注的呢?助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質在所有污染物中的占據主導,從產品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產品質量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質引發接觸電阻增大,嚴重者導致開路失效,因此焊后必須進行嚴格的清洗,才能保障電路板的質量。

合明科技運用自身原創的產品技術,滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術要求,打破國外廠商在行業中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國產自主提供強有力的支持。

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