COB對PCB設計的要求

由於COB沒有IC封裝的lead-frame(導線架),而是用PCB來取代,所以PCB的焊墊設計就便得非常的重要,而且Finished(表面處理)只能使用電鍍金或是ENIG(化鎳浸金),否則金線或是鋁線,甚至是最新的銅線都會有打不上去的問題。

COB 的 PCB 設計要求

  1. PC板的成品表面處理必須是電鍍金或是ENIG,而且要比一般的PC板鍍金層要厚一點,才可以提供[Die Bonding]的能量所需,形成金鋁或金金的共金。
  2. 在 COB 的 Die Pad 外的焊墊線路佈線位置(layout),要盡量考慮使每條焊線的長度都有固定長度,也就是說焊點從晶圓(Die)到PCB焊墊的距離要盡量一致,這樣才能夠控制每條焊線的位置,降低焊線相交短路的問題。所以有對角線的焊墊設計就不符合要求囉。建議可以縮短PCB焊墊間距來取消對角線焊墊的出現。也可以設計橢圓形的焊墊位置來平均分散焊線之間的相對位置。







  3. 建議一個COB晶圓至少要有兩個以上的定位點,定位點最好不要使用傳統SMT的圓形定位點,而改用十字形定位點,因為Wire Bonding(焊線)機器在做自動定位時基本上會抓直線來做定位,我認為這是因為傳統的導線架上沒有圓形定位點,而只有直線外框。可能有些Wire Bonding machine不太一樣。建議先參考一下機器性能來做設計。
    COB對PCB設計的要求  
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  4. PCB的(Die Pad)大小應該比實際的晶圓(die)稍微大一點點就好,一則可以限制擺放晶圓時的偏移,而來也可以避免晶圓在 die pad 內旋轉太嚴重。建議各邊的晶圓焊墊比實際的晶圓大0.25~0.3mm。
    PCB的(Die Pad)大小應該比實際的晶圓(die)稍微大一點點就好,一則可以限制擺放晶圓時的偏移,而來也可以避免晶圓在 die pad 內旋轉太嚴重。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有導通孔(vias),如不能避免,那就要求PCB廠把這些導通孔100%完全塞孔,目的是避免Epoxy點膠時由導通孔滲透到PCB的另外一側,造成不必要的問題。
  6. 建議可以在需要點膠的區域印上絲印(Silkscreen)標示,可以方便點膠作業進行及點膠形狀控管。

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訪客留言內容(Comments)

版大你好
‘PC板的成品表面處理必須是電鍍金或是ENIG,而且要比一般的PC板鍍金層要厚一點,才可以提供Die Bonding的能量所需,形成金鋁或金金的共金’

請教一下鍍金層最低厚度要求大約是多少? 另外這部分對PCB的 cost影響是否很大?

Jow;
補充資料也許有點晚,但總比沒有好。
我後來查詢了一下相關得規定並訊問以前的同事,以下是一些關於PCB表面鍍金處理厚度的參考資料:
根據 IPC-SM-784 Section 3.3.4.2 Gold/Nickel Requirements 的說明,電鍍軟金的厚度最好在 5~15 microinches 之間,但是一般的ENIG 板子的金層很難達到這個厚度要求,一般會建議金層的厚度在 3~5 microinches之間,這是給Al線用的,如果打的是Au線則厚度要在最好在5 microinches 以上才比較容易形成合金。

版大你好

另外再請教一下COB 可否使用在軟板上? WIRE BOND時是否會有難度? 如果有是否有什麼方法可以克服?

Jow;
我已經查不到以前的COB板子的鍍金厚度了,建議你問一下PCB板廠,他們應該有作COB板子的經驗。

至於打COB於軟板上,個人覺得不可行,因為軟板可以彎折,如果把COB的線打在軟板上,就會一直承受軟板彎折的拉扯,沒兩下線就斷了;一般都是使用Flip chip 直接 mount 在軟板上,變成 TAB 或 COG。

版大您好:

我們是做PCI卡的公司, PCB表面處理在無鉛要求下是否用化金就不能鍍金手指,只有用無鉛噴錫才可以鍍金手指.可否請您指導一下PCI卡的PCB表面處理用何種方式較佳.我們一直被黑墊產生及金手指氧化困擾,請給予指點迷津

Taipeirayon;
關於你提及PCI金手指的部份,我建議你找PCB廠商詢問比較可以得到你所要的答案。
個人的經驗是,金手指的部份最好使用電鍍金,硬度比較硬也可以比較厚。
關於黑墊的產生,最好的解決方法就是避免使用ENIG(化鎳鍍金),可以考慮選擇性的局部OSP處理,比如說BGA的部份用OSP,就可以有效避免黑墊的問題,但現在的PCB技術都還不錯,如果品質控制得當,應該還是可以有不錯得使用壽命。
關於金手指氧化的問題,也是建議你可以選擇用局部電鍍金來處理,如果前面提及電鍍金跟ENIG的製程不同,效果會比較好,也比較不會被磨損,但PCB多一道就會多一份價錢,還是得取捨。
最後還是建議你詢問合作的PCB廠商,比較能得到你要的答案。

版大:

太感謝您的指點.我們PCB在ENIG方式再採用鍍金處理卻有霧霧的感覺所以插拔PCI插槽測試後會留下痕跡,以前金手指亮亮的不會霧霧的所以插拔不會有明顯痕跡.是否PCB工廠少掉一些步驟才如此.

依您經驗金手指鍍金後生產完一段時間會有類似黑墊在導線邊緣是否與PCB先上化金再鍍金有關,有何建議給我們向PCB工廠詢問.因為我們是小公司留在台灣.量大的跑到大陸生產,量小可獲得待遇不好.請提供一點幫助好在PCB廠與加工廠間配合解決問題.謝謝!

請問您有些資料可以描述不同無鉛PCB表面處理材質的特性與差異.

Taipeirayon;
由於我並非PCB的相關人員,下面的回答僅是本人的認知與瞭解,或許會有些謬誤,最好還是多跟PCB廠商討論以瞭解其製程與可能原因,而不是興師問罪。
一般我們在金手指的地方會電鍍鎳金,也就是我們一般俗稱的「硬金」,如果是純金則硬度較軟不利摩擦,所以會摻合鎳合金來增加其硬度,也比較耐磨。
你所謂的金層表面看起來會霧霧的,就有可能是鎳,但純粹由外觀來判斷實在不怎麼可靠,最好要打過SEM/EDA來分析才能看出其成份。
至於你所說「會有類似黑墊在導線邊緣」,老實說我不是很清楚導線邊緣為何?但黑墊現象一般只出現在ENIG(化鎳浸金)的製程,因為有【磷】的關係,如果是電鍍鎳金則不會有,但你說你的金手指已經先作過ENIG,然後又電鍍了金,那最底層就是化學鎳,應該也會有黑墊的機會,但老實說這種製程對我來說真的很奇怪,因為一般如果作電鍍金就整面作電鍍金,而不會有部份ENIG部份電鍍金。
看看有否其他高人的意見吧!
關於你問的不同無鉛PCB表面處理材質的特性與差異,建議你到TPCA網站找一本【電路板濕製程全書】。

請問有關打線
我公司在中和,我家產品為 軟板需要進行打線,請問你手上有推薦的廠商嗎

aaron;
對不起!北部的我不熟耶!

感恩! 如果 新竹 桃園 或是台中 你有連絡窗口嗎,不好意思 麻煩一下

版大你好,想請問PCB金手指處如果有輕微細刮傷,如果Bonding會怎樣嗎?
目前我們公司是定義PCB金手指是不能Bonding,但目前廠商好像很難做到
想說廠商如果達不到要求,那是我們標準過於嚴苛嗎?

ROY;
我以前的經驗,有輕微刮傷的金手指會改為手動的方式避開。
只是你有詢問過廠商為何達不到要求呢?是製程問題還是價錢問題?有找過其他PCB廠商嗎?

我們廠商都說可以做到,但是實際來料卻一堆問題
而你說的我認為價錢問題也有,但有其他廠商說OK
實際下單還是一樣,所以公司說要評估刮傷到底可不可以用

ROY;
有刮傷的地方表示鍍金變薄了,這樣會影響COB的Bonding力量,當然這還得看刮傷的程度,因為COB的Bonding回形成金金或是金鋁共金,如果金太薄,強度就會降低,拉力就會不足,所以一般我們不會將wire打在有刮傷的地方。


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