COB(Chip On Board)的製程簡單介紹

前面提及 COB 的生產與 IC 的封裝製程幾乎是一致的,除了把 leadframe 改成了 PCB,把封膠由 molding 改成 dispensing,少了 triming & marking 的動作,其實還少了 plating ,但 plating 其實已經包含在 PCB 的製程中了。

另外,它對環境潔淨度的需求也是滿高的,因為最近 COB 的製程也隨著 IC 的 chip 製程演化而越做越小,因此任何小小的毛屑或是髒東西都可能影響到其焊線的牢靠性,金屬性的沾污更可能導致相鄰焊點間的短路。

本篇文章會先大致介紹一下COB的製造流程與對無塵室的要求:







COB的製造流程圖 (Process flow chart)

cob_flow1

從這張流程圖可以大致看出COB會需要用到 PCB(電路板)、Die(晶圓)、 Silver glue(銀膠)、Al wire(鋁線)、Epoxy(環氧樹脂)等材料,有些材料或許可以有替代品,但原則上不可以沒有;製程上會用到晶圓吸嘴(die attach)、打線機(wire bonding) 、點膠機(Dispenser)、烤箱(Oven),還有測試機台。

看起來很簡單,其實也真的很簡單,只要把建一個無塵室的房間,買進必要的機台就可以生產了,但要達到99%以上的良率,紀律及製程管控是一定需要的。 後來我們再一一的詳細介紹吧!

COB的環境要求—無塵室

建議一定要有潔淨室/無塵室 (Clean Room)且等級(Class)最好在100K以下,IC封裝測試業的無塵室一般都要求在10k或甚至1k,晶圓廠就更高等級了。因為COB的製程屬於晶圓封裝等級,所以任何小小的微粒沾污於焊接點都會造成焊線結品質構的嚴重不良,就把房子蓋在有垃圾的地基上,房子怎麼穩固呢。

相關閱讀:無塵室(Clean Room)的級數標準規格

基本的無塵衣帽防護也有其必要,不一定需要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,最主要是避免 wire bond 時微塵到處飛沾污到焊線位置。

還有,潔淨室應嚴格管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,這是為了保持潔淨室的乾淨並延長潔淨室的壽命。


延伸閱讀:

何謂COB (Chip On Board) ?介紹COB的演進歷史
COB對PCB設計的要求




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