當 COB 的晶粒黏著好且烘烤完畢后,接下來就是最有趣的打線/焊線(Wire bonding)制程,這個制程與 IC 封裝稍有不同的地方是 IC 用金線(gold wire),而 COB 則用鋁線(Aluminum wire) ,所以焊點的形狀也就有所不同,其次是焊線的拉力也會不同。 一般來說金的延展性比其他金屬來得好,所以金線的拉力就會比較高,也比較不易斷,質(zhì)量也就比較穩(wěn)定。
以焊點的形狀來區(qū)分的話,焊線制程可以分為『球型焊(Ball Bond)』及『楔型焊(Wedge Bond)』兩種。 COB通常采用鋁線(Al wire)所以會是 Wedge Bond。 根據(jù)經(jīng)驗及數(shù)據(jù),球型焊的強度比楔型焊來得好,可是「金線」也比較貴。
一般的 COB 制程都會再加購一臺手動的焊線機來修補焊線,因為自動機臺太貴了,如果停下來作修補將會影響到產(chǎn)出數(shù)量。 手動修補也比較有彈性,可以選擇焊墊上沒有點焊過的位置來重新焊線,這樣也可以得到比較好的焊接強度。
COB通常不建議做 PCB 拼板(panelization),因為 Wire Bonding 機臺有最大尺寸的限制,而且比SMT小很多,大部分 Wire Bonding 焊頭的移動范圍也僅局限在4"x4"之內(nèi),如果要同時打超過兩顆以上的COB時,就需要特別留意其距離。
就我所知道 COB 制程能力最小可以打到 90um 的焊點間距,但是一般的COB較能接受的是100~140um的焊點間距。 也許現(xiàn)在已經(jīng)有更新的制程能力了。
COB 的焊線打在 PCB 上面,但是 PCB 的鍍金層基本上很難有非常平均的鍍層,再加上有些因素造成焊線的不穩(wěn)定,所以有時候會有打線不良的情形發(fā)生,這時候就需要有技巧的熟練作業(yè)員來挑掉原來的焊線,然后再打上新的焊線。 挑除焊點時可以拿細小的縫衣針,從線頭的位置刺下去,然后往拉線的方向推就可以把整個焊點推起來,焊點最好要清除干凈,以免重新焊線時干涉到或重迭造成不良。
在 IC 的封裝制程中,焊線的質(zhì)量好壞通常采用拉力(Wire pull)、推晶(die shift)、推球(Ball Shift)等三種方法來判定好壞,可是 COB 采用 Al 線制程,沒有焊球(ball),所以推球就不適用在 COB。 推晶是用來判斷晶粒(die)有沒有確實黏貼在 Leadframe 上面的量測標準,但 COB 制程則較少用來測試晶力黏著度。 一般來說大部分的 COB 制程只會測試焊線拉力,它可以測出打線的焊點焊在 PCB 的強度夠不夠,不夠的話后段制程用 Epoxy 封膠及烘烤(curing)時會有焊點脫落的風險,這也是COB制程最主要的風險,一旦封了膠就沒有辦法再修理了,一般我們對COB焊線拉力的要求比芯片封裝來的低,通常只要求大于 6g 即可,因為 Wedge bond 的強度比較弱。
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如果你有留意 COB 的制程流程圖,你會發(fā)現(xiàn)在封膠以前還有一個「測試(Testing)」制程,就是為了確保封膠以前把所有的不良品挑出來修理。
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