板上芯片（Chip On Board，COB）工藝過(guò)程首先是在基底表面用導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂（一般用摻銀顆粒的環(huán)氧樹(shù)脂）覆蓋硅片安放點(diǎn)，然后將硅片直接安放在基底表面，熱處理至硅片牢固地固定在基底為止，隨后再用絲焊的方法在硅片和基底之間直接建立電氣連接。
裸芯片技術(shù)主要有兩種形式：一種是COB技術(shù)，另一種是倒裝片技術(shù)（Flip Chip）。板上芯片封裝(COB)，半導(dǎo)體芯片交接貼裝在印刷線(xiàn)路板上，芯片與基板的電氣連接用引線(xiàn)縫合方法實(shí)現(xiàn)，并用樹(shù)脂覆蓋以確保可靠性。雖然COB是最簡(jiǎn)單的裸芯片貼裝技術(shù)，但它的封裝密度遠(yuǎn)不如TAB和倒片焊技術(shù) 。
1、熱壓焊
利用加熱和加壓力使金屬絲與焊區(qū)壓焊在一起。其原理是通過(guò)加熱和加壓力，使焊區(qū)（如AI）發(fā)生塑性形變同時(shí)破壞壓焊界面上的氧化層，從而使原子間產(chǎn)生吸引力達(dá)到'鍵合'的目的。此外，兩金屬界面不平整加熱加壓時(shí)可使上下的金屬相互鑲嵌。此技術(shù)一般用為玻璃板上芯片COG。
2、超聲焊
超聲焊是利用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的能量，通過(guò)換能器在超高頻的磁場(chǎng)感應(yīng)下，迅速伸縮產(chǎn)生彈性振動(dòng)，使劈刀相應(yīng)振動(dòng)，同時(shí)在劈刀上施加一定的壓力，于是劈刀在這兩種力的共同作用下，帶動(dòng)AI絲在被焊區(qū)的金屬化層如（AI膜）表面迅速摩擦，使AI絲和AI膜表面產(chǎn)生塑性變形，這種形變也破壞了AI層界面的氧化層，使兩個(gè)純凈的金屬表面緊密接觸達(dá)到原子間的結(jié)合，從而形成焊接。主要焊接材料為鋁線(xiàn)焊頭，一般為楔形。
3、金絲焊
球焊在引線(xiàn)鍵合中是最具代表性的焊接技術(shù)，因?yàn)楝F(xiàn)在的半導(dǎo)體封裝二、三極管封裝都采用AU線(xiàn)球焊。而且它操作方便、靈活、焊點(diǎn)牢固（直徑為25UM的AU絲的焊接強(qiáng)度一般為0.07~0.09N/點(diǎn)），又無(wú)方向性，焊接速度可高達(dá) 15點(diǎn)/秒 以上。金絲焊也叫熱(壓)(超)聲焊主要鍵合材料為金(AU)線(xiàn)焊頭為球形故為球焊。
第一步：擴(kuò)晶。采用擴(kuò)張機(jī)將廠(chǎng)商提供的整張LED晶片薄膜均勻擴(kuò)張，使附著在薄膜表面緊密排列的LED晶粒拉開(kāi)，便于刺晶。
第二步：背膠。將擴(kuò)好晶的擴(kuò)晶環(huán)放在已刮好銀漿層的背膠機(jī)面上，背上銀漿。點(diǎn)銀漿。適用于散裝LED芯片。采用點(diǎn)膠機(jī)將適量的銀漿點(diǎn)在PCB印刷線(xiàn)路板上。
第三步：將備好銀漿的擴(kuò)晶環(huán)放入刺晶架中，由操作員在顯微鏡下將LED晶片用刺晶筆刺在PCB印刷線(xiàn)路板上。
第四步：將刺好晶的PCB印刷線(xiàn)路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置一段時(shí)間，待銀漿固化后取出（不可久置，不然LED芯片鍍層會(huì)烤黃，即氧化，給邦定造成困難）。如果有LED芯片邦定，則需要以上幾個(gè)步驟；如果只有IC芯片邦定則取消以上步驟。
第五步：粘芯片。用點(diǎn)膠機(jī)在PCB印刷線(xiàn)路板的IC位置上適量的紅膠(或黑膠)，再用防靜電設(shè)備(真空吸筆或子)將IC裸片正確放在紅膠或黑膠上。微信公眾號(hào)：深圳LED網(wǎng)
第六步：烘干。將粘好裸片放入熱循環(huán)烘箱中放在大平面加熱板上恒溫靜置一段時(shí)間，也可以自然固化（時(shí)間較長(zhǎng)）。
第七步:邦定(打線(xiàn))。采用鋁絲焊線(xiàn)機(jī)將晶片(LED晶粒或IC芯片)與PCB板上對(duì)應(yīng)的焊盤(pán)鋁絲進(jìn)行橋接，即COB的內(nèi)引線(xiàn)焊接。
第八步：前測(cè)。使用專(zhuān)用檢測(cè)工具（按不同用途的COB有不同的設(shè)備，簡(jiǎn)單的就是高精密度穩(wěn)壓電源）檢測(cè)COB板，將不合格的板子重新返修。
第九步：點(diǎn)膠。采用點(diǎn)膠機(jī)將調(diào)配好的AB膠適量地點(diǎn)到邦定好的LED晶粒上，IC則用黑膠封裝，然后根據(jù)客戶(hù)要求進(jìn)行外觀(guān)封裝。
第十步：固化。將封好膠的PCB印刷線(xiàn)路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置，根據(jù)要求可設(shè)定不同的烘干時(shí)間。
第十一步：后測(cè)。將封裝好的PCB印刷線(xiàn)路板再用專(zhuān)用的檢測(cè)工具進(jìn)行電氣性能測(cè)試，區(qū)分好壞優(yōu)劣。
與其它封裝技術(shù)相比，COB技術(shù)價(jià)格低廉（僅為同芯片的1/3左右）、節(jié)約空間、工藝成熟。但任何新技術(shù)在剛出現(xiàn)時(shí)都不可能十全十美，COB技術(shù)也存在著需要另配焊接機(jī)及封裝機(jī)、有時(shí)速度跟不上以及PCB貼片對(duì)環(huán)境要求更為嚴(yán)格和無(wú)法維修等缺點(diǎn)。
某些板上芯片(COB)的布局可以改善IC信號(hào)性能，因?yàn)樗鼈內(nèi)サ袅舜蟛糠只蛉糠庋b，也就是去掉了大部分或全部寄生器件。然而，伴隨著這些技術(shù)，可能存在一些性能問(wèn)題。在所有這些設(shè)計(jì)中，由于有引線(xiàn)框架片或BGA標(biāo)志，襯底可能不會(huì)很好地連接到VCC或地?？赡艽嬖诘膯?wèn)題包括熱膨脹系數(shù)(CTE)問(wèn)題以及不良的襯底連接。微信公眾號(hào)：深圳LED網(wǎng)
清潔PCB → 滴粘接膠 → 芯片粘貼 → 測(cè)試 → 封黑膠加熱固化 → 測(cè)試 → 入庫(kù)
1、清潔PCB
清洗后的PCB板仍有油污或氧化層等，不潔部分需擦拭干凈，擦拭后的PCB板用毛刷刷干凈或用氣槍吹凈方可流入下一工序。對(duì)于防靜電嚴(yán)格的產(chǎn)品要用離子吹塵機(jī)。清潔的目的的為了把PCB板邦線(xiàn)焊盤(pán)上的灰塵和油污等清潔干凈以提高邦定的品質(zhì)。
2、滴粘接膠
滴粘接膠的目的是為了防止產(chǎn)品在傳遞和邦線(xiàn)過(guò)程中DIE脫落，在COB工序中通常采用針式轉(zhuǎn)移和壓力注射法：
①針式轉(zhuǎn)移法：用針從容器里取一小滴粘劑點(diǎn)涂在PCB上，這是一種非常迅速的點(diǎn)膠方法
②壓力注射法：將膠裝入注射器內(nèi)，施加一定的氣壓將膠擠出來(lái)，膠點(diǎn)的大小由注射器噴口口徑的大小及加壓時(shí)間和壓力大小決定與與粘度有關(guān)。此工藝一般用在滴粘機(jī)或DIE BOND自動(dòng)設(shè)備上
膠滴的尺寸與高度取決于芯片(DIE)的類(lèi)型、尺寸、與PAD位的距離、重量而定。尺寸和重量大的芯片膠滴量大一些，也不宜過(guò)大以保證足夠的粘度為準(zhǔn)，同時(shí)粘接膠不能污染邦線(xiàn)焊盤(pán)。如要一定說(shuō)是有什么標(biāo)準(zhǔn)的話(huà)，那也只能按不同的產(chǎn)品來(lái)定。硬把什么不能超過(guò)芯片的1/3高度不能露膠多少作為標(biāo)準(zhǔn)的話(huà)，實(shí)沒(méi)有這個(gè)必要。
3、芯片粘貼
芯片粘貼也叫DIE BOND(固晶) 粘DIE 邦DIE 邦I(lǐng)C等各公司叫法不一。在芯片粘貼中，要求真空吸筆(吸咀)材質(zhì)硬度要小(也些公司采用棉簽粘貼)。吸咀直徑視芯片大小而定，咀尖必須平整以免刮傷DIE表面。在粘貼時(shí)須檢查DIE與PCB型號(hào)，粘貼方向是否正確，DIE巾到PCB必須做到'平穩(wěn)正'，'平'就是指DIE與PCB平行貼緊無(wú)虛位，'穩(wěn)'是批DIE與PCB在整個(gè)流程中不易脫落，'正'是指DIE與PCB預(yù)留位正貼，不可偏扭。一定要注意芯片(DIE)方向不得貼反。
4、邦線(xiàn)(引線(xiàn)鍵合)
邦線(xiàn)(引線(xiàn)鍵合)Wire Bond 邦定 連線(xiàn)叫法不一，這里以邦定為例。
邦定依BONDING圖所定位置把各邦線(xiàn)的兩個(gè)焊點(diǎn)連接起來(lái)，使其達(dá)到電氣與機(jī)械連接。邦定的PCB做邦定拉力測(cè)試時(shí)要求其拉力符合公司所訂標(biāo)準(zhǔn)(參考1.0線(xiàn)大于或等于3.5G 1.25線(xiàn)大于或等于4.5G)鋁線(xiàn)焊點(diǎn)形狀為橢圓形，金線(xiàn)焊點(diǎn)形狀為球形。微信公眾號(hào)：深圳LED網(wǎng)
邦定熔點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)
鋁線(xiàn)：
線(xiàn)尾大于或等于0.3倍線(xiàn)徑小于或等于1.5倍線(xiàn)徑
焊點(diǎn)的長(zhǎng)度 大于或等于1.5倍線(xiàn)徑 小于或等于5.0倍線(xiàn)徑
焊點(diǎn)的寬度 大于或等于1.2倍線(xiàn)徑 小于或等于3.0倍線(xiàn)徑
線(xiàn)弧的高度等于圓劃的拋物線(xiàn)高度(不宜太高 不宜太低 具體依產(chǎn)品而定)
金線(xiàn):
焊球一般在線(xiàn)徑的2.6-2.7倍左右
在邦線(xiàn)過(guò)程中應(yīng)輕拿輕放，對(duì)點(diǎn)要準(zhǔn)確，操任人員應(yīng)用顯微鏡觀(guān)察邦線(xiàn)過(guò)程，看有無(wú)斷線(xiàn)、卷線(xiàn)、偏位、冷熱焊、起鋁等到不良現(xiàn)象，如有則立即通知管理工或技術(shù)人員。在正式生產(chǎn)之前一定得有專(zhuān)人首檢，檢查其有無(wú)邦錯(cuò)、少邦、漏邦拉力等現(xiàn)象。每隔2個(gè)小時(shí)應(yīng)有專(zhuān)人核查其正確性。
5、封膠
封膠主要是對(duì)測(cè)試好的PCB板進(jìn)行點(diǎn)黑膠。在點(diǎn)膠時(shí)要注意黑膠應(yīng)完全蓋住PCB太陽(yáng)圈及邦定芯片鋁線(xiàn)，不可有露絲現(xiàn)象，黑膠也不可封出太陽(yáng)圈以外的地方，如有漏膠應(yīng)用布條即時(shí)擦拭掉。在整個(gè)滴膠過(guò)程中針咀或毛簽都不可碰到DIE及邦定好的線(xiàn)。烘干后的黑膠表面不得有氣孔，及黑膠未固化現(xiàn)象。黑膠高度不超過(guò)1.8mm為宜，特別要求的應(yīng)小于1.5mm，點(diǎn)膠時(shí)預(yù)熱板溫度及烘干溫度都應(yīng)嚴(yán)格控制。封膠方法通常也采用針式轉(zhuǎn)移法和壓力注射法。有些公司也用滴膠機(jī)，但其成本較高效率低下。通常都采用棉簽和針筒滴膠，但對(duì)操作人員要有熟練的操作能力及嚴(yán)格的工藝要求。如果碰壞芯片再返修就會(huì)非常困難。所以此工序管理人員和工程人員必須嚴(yán)格管控。
6、測(cè)試
因在邦定過(guò)程中會(huì)有一些如斷線(xiàn)、卷線(xiàn)、假焊等不良現(xiàn)象而導(dǎo)致芯片故障，所以芯片級(jí)封裝都要進(jìn)行性能檢測(cè)。
根據(jù)檢測(cè)方式可分非接觸式檢測(cè)(檢查)和接觸式檢測(cè)(測(cè)試)兩大類(lèi)，非接觸式檢測(cè)己從人工目測(cè)發(fā)展到自動(dòng)光學(xué)圖象分析(AOI)X射分析，從外觀(guān)電路圖形檢查發(fā)展到內(nèi)層焊點(diǎn)質(zhì)量檢查，并從單獨(dú)的檢查向質(zhì)量監(jiān)控和缺陷修補(bǔ)相結(jié)合的方向發(fā)展。
雖然邦定機(jī)裝有自動(dòng)焊線(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)功能(BQM)，因邦定機(jī)自動(dòng)焊線(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)主要采用設(shè)計(jì)規(guī)則檢測(cè)(DRC)和圖形識(shí)別兩種方法。DRC是按照一些給定的規(guī)則如熔點(diǎn)小于線(xiàn)徑的多少或大于多少一些設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢查焊線(xiàn)質(zhì)量。圖形識(shí)別法是將儲(chǔ)存的數(shù)字化圖象與實(shí)際工作進(jìn)行比較。但這都受工藝控制，工藝規(guī)程，參數(shù)更改等方面影響。具體采用哪一種方法應(yīng)根據(jù)各單位生產(chǎn)線(xiàn)具體條件，以及產(chǎn)品而定。但無(wú)論具備什么條件，目視檢驗(yàn)是基本檢測(cè)方法，是COB工藝人員和檢測(cè)人員必須掌握的內(nèi)容之一。兩者之間應(yīng)該互補(bǔ)，不能相互替代.
文章所述COB的工藝參數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)，必須實(shí)際情況加以考慮。掌握這些基本要求，各種可變因素在控制條件下，COB具有在裝載、封裝、組裝密度、可靠性等優(yōu)點(diǎn)，且與標(biāo)準(zhǔn)SMT工藝相比，可減少產(chǎn)品的制造成本。