板上芯片 (COB) 是一种将芯片安装在印刷电路板上的方法。芯片通过细线与电路板连接。COB 技术有助于节省空间、提高性能并降低成本。在本文中,您将了解什么是板上芯片技术以及它对 PCB 的影响。
什么是板上芯片 (COB) 技术?板上芯片封装 (COB) 是一种将裸露的半导体芯片直接封装在 PCB 上的技术。芯片被封装在电路板上,并通过细金线或铝线连接。信号和电源通过这些导线传输。连接完成后,芯片上会覆盖一层保护层。这层保护层通常由环氧树脂制成,用于保护芯片免受灰尘、湿气和损坏。
COB 技术非常适合 大批量 PCB 组装,成本和空间都至关重要。它通常用于需要小巧高效的产品。例如:
LED灯计算器遥控器小型相机助听器等等。
什么是板上芯片PCB 中的芯片板组装工艺在印刷电路板上组装芯片涉及多个步骤。以下是一系列步骤,涵盖从将芯片放置到 PCB 上到保护芯片的各个步骤。
基板准备COB工艺始于PCB表面的准备。准备工作首先要清除电路板表面的灰尘、油污或其他颗粒。清洁后,在芯片放置的位置涂抹一层薄薄的粘合基板或导电层。这层基板有助于芯片牢固粘合并实现良好的电接触。
模具安装基板制备后,裸芯片(也称为 该) 被放置在电路板上。此步骤称为芯片安装。在此步骤中,芯片的正确对准非常重要。否则,可能会出现连接错误。为了将芯片正确地放置在涂有粘合剂的区域,需要使用贴片机或其他精密工具。
引线键合将裸芯片放置在电路板上后,使用细线将芯片焊盘与电路板上的金属走线连接起来。这些细线由能够承载电子信号的材料制成,例如纯金或铝。
请注意: 当芯片接触点与电路板不直接对齐时,通常需要采用引线键合。
倒装芯片技术在一些印刷电路板中,倒装芯片技术被用来代替引线键合。在这种方法中,芯片被倒装,微小的焊料凸块直接连接到电路板的芯片焊盘上。这有利于减少空间占用并提高信号性能。
请注意: 倒装芯片技术被认为适合高速和高密度 PCB 设计。
封装连接芯片和电线后 封装 采用环氧材料进行封装。封装过程中,该材料的保护层覆盖芯片和导线,防止灰尘和其他损坏。
测试组装完成后,电路板会经过几项测试,以检查所有部件是否正常工作。这有助于确保芯片响应良好,所有连接稳定。经常进行测试
包括:
目视检查电气测试温度循环最后大会如果电路板上的芯片通过测试,就会进入最终组装阶段。在这一步,COB 会被安装到其目标产品中,这些产品可以是 LED 灯、智能设备、电子产品等等。简单来说,经过这一步的 COB 已经可以投入实际使用了。
PCB 中的芯片板组装工艺COB 的优势对于需要紧凑高效设计的电子产品来说,COB 技术是一个不错的选择。以下是它在以下方面带来的优势: PCB组装和制造工艺.
节省空间COB 让您能够高效地占用更小的空间。它无需更大的封装,让您能够更有效地利用电路板空间,而不会降低性能。使用 COB 技术,您可以轻松设计更小巧、更高效的产品。
轻量化设计,方便挪动COB 封装无需外壳,仅使用少量元器件。这有助于减轻印刷电路板的整体重量,有利于便携式或可穿戴电子设备的制造。此外,COB 工艺使用的材料成本更低,从而节省成本。
热管理COB封装可将热量分散到更大的区域,从而简化冷却过程。当器件受到过热保护时,可以运行更长时间,并保持良好的性能。此外,COB封装所需的焊接工序更少,也降低了因热应力而导致故障的可能性。
更好的性能COB技术将芯片直接放置在电路板上。这缩短了信号路径,降低了电阻,并提高了电气性能。此外,该技术还能防止逆向工程,使设计更加安全。
均匀输出(适用于 LED)在照明中使用 COB 可以获得强光照明,且不会出现任何暗点。它非常适合用于需要聚焦照明的检测设备或医疗设备等产品。
COB的缺点然而,板上芯片技术在很多方面都给 PCB 带来了好处。但它也存在一些缺点。以下是其中一些主要缺点。
需要额外的机器在COB组装过程中,除了常规工艺所需的工具和机器外,您还需要精密的工具和机器。您可能需要焊接和封装机器来完成整个流程。
此外,COB技术的制造成本比标准 表面贴装设计(SMD)。这可能会影响您的预算并可能减慢生产速度。
硬维护如前所述,芯片直接安装在电路板上并密封。这使得芯片难以拆卸和更换,从而增加了维护或维修的难度。如果芯片出现故障,您可能需要更换整个设备,而不仅仅是更换一个部件。
严格的环境控制组装COB时,需要遵守更严格的环境规定。灰尘或温度等多种因素都会影响粘合和性能。因此,在COB组装过程中,必须实施严格的环境控制,例如完全洁净的房间,这需要付出巨大的努力。
CTE问题在 COB 封装中,您可能还会遇到与 CTE(热膨胀系数)相关的问题。这是因为电路板和芯片使用了不同的材料。每种材料受热膨胀的速率不同。这会导致粘合强度降低或出现裂纹,并随着时间的推移影响整体性能。
色彩均匀度COB 的色彩质量可能与显示屏的色彩质量不匹配。您可能会看到亮度不均匀或奇怪的色斑。在需要精确配色的项目中,例如显示屏或视觉指示器,COB 可能会造成问题。
什么是板载芯片 LED 灯?板上芯片 LED 灯将多个微型芯片直接安装在 PCB 上。制造商将这些芯片紧密排列,以便更有效地混合光线。因此,它们
比传统光源更节能 LEDs.
COB LED如何制作 COB 封装:流程以下是 COB 封装的完整分步过程。
步骤 1:晶体扩展
制造商将紧密封装的 LED 芯片封装在薄膜上。技术人员随后使用拉伸机拉伸这些薄膜。这样做的目的是使 LED 芯片之间保持一定距离。为什么?因为这样可以方便后续步骤拾取和放置芯片。
第 2 步:涂抹粘合剂
晶体膨胀后,技术人员将导电胶(即银板)涂抹在电路板表面。如果是批量处理芯片,技术人员会使用点胶机将导电胶涂抹在芯片放置的指定区域。
步骤3:放置LED芯片
操作员涂上粘合剂后,会用穿孔笔将LED芯片放置到电路板上。他们通常在显微镜下进行此过程,以确保放置的精准和精确。
步骤4:初始固化
接下来,技术人员将贴有芯片的PCB放入热炉中。加热的目的是固化银板,并将芯片固定到位。
注意:此步骤过热可能会导致电路板上的芯片变黄或氧化。
步骤5:IC芯片放置
如果您的 COB 包含 IC 芯片,技术人员会将红色或黑色胶水点在电路板上。然后,他们会使用防静电工具将 IC 放置在胶水上方,以防止损坏。
第 6 步:干燥
技术人员再次加热电路板,使固定 IC 的胶水固化。这有助于确保在进行下一步之前,电路板与 IC 牢固粘合。
步骤 7:引线键合
LED 或 IC 芯片通过细线连接到 PCB。通常使用铝线键合机进行此过程。这些连接确保 COB 正常工作。
步骤 8:预测试
粘合后,每块电路板都会进行预测试。测试使用专用工具进行,以评估问题。如果报告有任何缺陷,该电路板将被视为不合格,并在密封前被拒收。
第五步:封装
通过预测试的电路板将进入封装阶段。在此过程中,点胶机将胶水(AB胶)点在LED芯片上,将黑胶点在IC芯片上。这不仅能保护元器件,还能赋予COB最终外观和所需的形状。
步骤10:最终固化
封装工艺完成后,密封的PCB板将再次放入热炉中加热。这最后的固化步骤使封装胶硬化。
步骤 11:后测
成品COB板将经过全面的电气性能测试。所有缺陷单元均会被移除,以确保只有合格产品才能继续生产。
电子测试结语板上芯片技术 (COB) 可以将芯片直接安装到印刷电路板上。它非常适合紧凑且需要可靠性能的现代电子产品设计。尽管存在一些限制,但其特性使其成为许多用途的热门选择。如果您正在寻找完美的 COB 工艺,欢迎咨询 PCBMay,这是一家信誉良好的 PCB 组装公司。
常见问题如何将芯片焊接到电路板上?将芯片焊接到电路板上的第一步是清洁电路板,并在其上涂抹粘合剂或焊膏。之后,使用可靠的工具放置芯片。按照设计类型,通过粘合或焊接进行连接。最后一步是将芯片放入封装材料中,以防止损坏。
您可以将 COB 技术与柔性 PCB 一起使用吗?是的,可以,但需要格外小心。由于柔性PCB容易移动,因此必须选择能够承受机械应力的材料。为了防止任何可能的损坏,建议采用封装。
封装时用什么材料保护COB芯片?制造商通常使用环氧树脂或硅基材料来封装COB芯片。这些涂层覆盖芯片及其上的连接,防止灰尘、潮湿和意外损坏。
COB比SMT贵吗?很多时候,COB 的成本高于 SMT。这是因为 COB 需要特殊的设备、整洁的环境以及谨慎的操作。然而,在大批量生产中,COB 仍然可能具有成本效益。