板上芯片(ChipOnBoard,COB)的工艺过程:首先是在基底表面上使用导热环氧树脂(一般是掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点,然后再将硅片直接安放在基底的表面,热处理,直到硅片牢固的固定在基底上面为止,随后再去使用丝焊的方法在硅片以及基底之间直接建立电气连接。
裸芯片的技术主要是有两种形式:有一种是COB技术,另外一种则是倒装片的技术。板上芯片封装(即COB),半导体的芯片交接贴装在印刷的线路板上面,芯片和基板的电气连接采用引线缝合的方法来实现,并且用树脂的覆盖来确保其可靠性。虽然COB是很简单的裸芯片贴装技术,但是它的封装密度远远不如TAB以及倒片焊技术。
(1)热压焊
利用其加热和加压力使得金属丝和焊区压焊在一起。其原理就是通过加热以及加压力,使得焊区(如AI)发生塑性形变,同时又破坏了焊界面上的氧化层,从而使得原子间产生了吸引力,达到了“键合”的目的,此外呢,两金属界面的不平整在加热加压时可使得上下的金属相互镶嵌。此技术一般用为玻璃板上芯片的COG。
(2)超声焊
超声焊是利用了超声波发生器所产生出的能量,然后再通过换能器在超高频的磁场感应下,迅速的伸缩产生出弹性振动,使劈刀相应的振动,同时在劈刀上面施加上一定的压力,于是劈刀会在这两种力的共同作用之下,带动AI丝在被焊区的金属化层,如(AI膜)表面迅速的摩擦,使AI丝以及AI膜表面产生出塑性变形,这种形变也会破坏AI层界面的氧化层,使这两个纯净的金属表面紧密的接触达到原子之间的结合,从而形成焊接。主要焊接的材料是铝线焊头,一般为楔形。
(3)金丝焊
球焊在引线键焊之中是最具代表性的一种焊接技术了,因为现在的半导体二、三极管封装都是采用的AU线球焊。而且它的操作比较方便、灵活,焊点也比较牢固(直径为25UM的AU丝的焊接强度一般是0.07~0.09N/点),也无方向性,焊接的速度最高可达15点/秒以上。金丝焊也称热(压)(超)声焊,主要的键合材料为金(AU)线焊头为球形故也叫球焊。
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