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COB與SMT的製程先後關係
這篇文章基本上是回答讀者的來信。工作熊發現還是有許多朋友對於 COB (Chip On Board) 的製程一知半解，有些朋友甚至認為 COB 是不是應該在 SMT 時就一起完成的？工作熊這裡就大致說明一下 COB 與 SMT 的製程之間的關係吧。
請注意，本文大體以傳統COB 製程來做說明（如左上角圖片所示），如果是 COB LED，本文最後面會稍做說明。
如果你還不瞭解何謂 COB？請先參考【何謂COB (Chip On Board) ？介紹COB的演進歷史】及【COB(Chip On Board)的製程簡單介紹】這兩篇文章。至於什麼是【SMT(Surface Mount Technology)】有空工作熊會再撰文詳細介紹，現在就姑且當作大家都知道，但簡單的說它就是把電子零件焊接在電路板表面的一種技術及製程。
執行COB製程前，一般來說必需要先完成SMT作業，這是因為SMT需要使用鋼板(stencil)來印刷錫膏，而鋼板必須平舖於空的電路板(bare PCB)上面，可以想像成使用模板噴漆，只是把噴漆變成塗漆而已，如果要塗漆的牆面上已經有高起來的物品，那麼模板就無法平貼於牆面，突出來的漆就無法平整。
鋼板就相當於模板，如果電路板上面已經有了其他高出表面的零件，比如說COB製程如果已經上了晶片，鋼板一旦貼在PCB表面的晶片上，因為晶片有高度，所以就無法再平貼於PCB板了，那印出來的錫膏厚度就會不平均，而錫膏厚度則是影響後續零件吃錫的重要製程，太多的錫膏會造成零件短路(solder short)，錫膏太少則會造成空焊(solder skip)；再加上印刷錫膏時需要用到刮刀而且會施加壓力，如果電路板上已經有零件，還有可能被鋼板壓壞掉。
相關延伸閱讀：如何將錫膏印刷於電路板(solder paste printing)與影響錫膏印刷品質的因素
如果我們先把COB完成了，就會在電路板上面形成一個類半圓形的小丘陵，這樣就無法再使用鋼板來印刷錫膏，也就無法把其他的電子零件焊接於電路板，而且印刷錫膏的電路板還得經過240~250℃的高溫迴焊爐，一般 COB 的封膠(epoxy)大多無法承受這樣的高溫而產生脆化，最後造成品質上的不穩定。
所以 COB 製程通常是擺在SMT以後的一道製程。再加上COB封膠固化後就會變成不可逆的製程，也就是無法返工修理(repair)，所以一般會擺在所有電路板組裝的最後一道，而且還要確定板子的電氣特性沒有問題了才會執行 COB 的製程。
其實如果純粹以COB的角度來看，COB 製程應該盡早完成，因為電路板上的金層(Au) 在經過 SMT reflow(回焊爐)之後會稍微氧化，而且回焊爐的高溫也會造成板彎板翹的現象，這些都不利 COB 的作業，但基於目前電子業製程的需求，還是得有一些取捨，於是才會有COB設置於SMT製程之後。
COB LED
至於 COB LED，如果是COB直接打線於電路板上，而且有其他SMD的零件，那基本上也應該是先完成SMT製程後再做 COB LED 的製程，否則一樣會有前述的問題。而且SMT製程中必須通過回焊爐(Reflow)的高溫洗禮，還得看選用的 COB LED 材質能否忍受這樣的高溫，只有材料可以忍受高溫，而且SMD的零件不多時，錫膏的印刷可以改成用點的，這樣才可以考慮先完成COB後才做SMT。
另外，現在很多這類燈管或燈泡之類只有純 COB LED的設計，板子上面幾乎都沒有其他的SMD元件，所以倒是可以直接用SMT將LED的晶圓打在電路板上，然後再做COB的打線及封膠的作業。
延伸閱讀：
工廠轉廠技術移轉清單
如何評鑑一家SMT代工廠
電子製造工廠如何產出一片電路板
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訪客留言內容（Comments）
Hi 拜讀您的文章,我分享一下我的經驗
COB與SMT先後的問題其實在成本,製程及產品本身的特性評估下是可選擇的
目前有些鋼板廠是可以開所謂的”立體鋼板”,做出類似”ㄇ”形狀搭配特殊刮刀
可以閃過Encap封膠的區域先做COB,再做SMT.當然這部分並不是無限制的,如”ㄇ”與”ㄇ”的距離就會影響錫刀的下壓力..等
如果是SMT先做,基本上會使用水洗製程(水洗錫膏),與一般常使用的免洗錫膏製程不同的是通常會搭配電漿清洗(Plasma)來避免後面COB製程區域Flux的汙染.
以上是我個人淺薄的經驗,有誤請指正
網路搜尋到您的文章，收穫頗多，謝謝。
工作關係，有外購品上用到COB，但目前遇到問題，想請教站主幾個問題：
1. COB上的Epoxy樹脂，耐溫大約多少?
2. 如果一般電子零件焊接用的烙鐵靠上這層封膠，可能造成IC損害嗎? 或是裡面的bounding wire鋁線的脫落嗎? 需要大約多高的溫度才可能造成這樣的傷害?
在此先感謝您的回覆，謝謝。
PS. 對一般使用COB的產品多是便宜的低階產品，部分是在大陸生產，所以也就不會使用SMT，通常直接就是人工焊接。所以反而都是COB先上。以上提供參考。
Alex Jones
你好，您的文章對我這個轉行的有很多的認知，可以請教一下嗎? 像一般人的認知之下，COB是否比SMT來得便宜? (指LED光源的部份) 因為市般上很多人打著，多晶單體封裝和另一種的單晶單體 這….是否指的是 COB和SMT的技術? 如果以LED燈來說的吧(小弟用一般人的思考模式來想 =.=)
1.COB的LED燈，就是已整顆封裝好的LED燈，且不需要焊錫的動作對嗎?
2.SMT的LED燈，也是封裝好的，但它有腳位需要機器或人工去做焊錫的動作?
3.COB是需SMT完成後才有動作，再進行整顆崁入PCB的無塵室作業對吧?
4.照道理來說? COB的品質相對比SMT品質更高? (製造成本也是成正比?)
5.COB廠一定會SMT的技術生產? 或者是找配合的那種?
6.COB+SMT廠 會比 COB廠找配合SMT廠 來得便宜、品質更好?
7.最後一個苯問題，還有比COB、SMT更好的嗎?
你好想請教您有關於COB 製程問題
問題是substrate在SMT完成後經過水洗機水洗,到了封裝製程金線卻打不黏,
用顯微鏡檢查substrate 表面是看不出有任何污染物
想請教是:
1. 要用何種方法或儀器可以檢測出substrate表面上是否還是殘留一些看
不出的污染物
2. 假設是 substrate 表面有一層看不見氧化物,那水洗機要如何對應
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工作熊您好,
我看了許多您發表的文章,吸收了不少的知識,也更加熟悉了工廠的流程.最近接觸了一些工廠製程的問題,想跟您請教:
1.請問什麼是開鋼板??用途是什麼??(您在文章裡有提到,但是還是有點一知半解)另外鋼板是在SMT的製程哪一個階段會用到??
2.看過您另外一篇文章,請問現在無論是較小(電阻、電容等)與較大(connector等)的電子零件都是走SMT製程了嗎??DIP的手插件是完成在泛用型打件機的階段嗎??那大型的CPU與南橋等的晶片是在哪個階段所完成的??
3.如果電路板需要打雙面side1與side2是哪一面先打??哪面先打的取決點是什麼??
4.我常聽到工程師與工廠的製程工程師談到DFX與DFM,但是不是很懂這專有名詞的意思,您是否有空可以幫我解答我的一些疑問呢??謝謝.