邦定技能培訓(理論部分)

1、高華制造部邦定技能 培訓教程 n什么是什么是COB技術技術? COB(Chip On Board)技術就是將未經封裝的 IC芯片直接組合到PCB上的技術。由于生 產過程中使用的是沒有封裝IC芯片，因此 對IC的保存、包裝、PCB以及加工過程中 的環(huán)境條件都有一定要求。 nCOB技術的優(yōu)點: nOB組裝技術具有低成本，高密度，小尺 寸及自動化的生產特點，使得采用COB技 術加工的電子產品具有輕，薄，短，小的 特點。 nCOB技術的缺點: n由于IC體積小，本身對于加工過程的專業(yè) 度有一定的要求，而目前的COB加工大部 分仍停留在小型或家庭工廠 ，較少具備IC 專業(yè)包裝廠的無塵作業(yè)環(huán)境，其技術來自

2、 經驗，缺乏工作規(guī)范和品管規(guī)范等，因此 導致品質差距懸殊、生產不良率難于控制、 對產品可靠度也會造成重大影響。 COB生產流程 IC進貨IC檢測 清洗PCB 粘IC 點膠 烘烤 鏡檢 邦定 OTP燒錄封膠測試 QC檢驗入庫 IC進貨及儲存 nIC進貨時真空包裝應是完整的，不得有破損。 n存儲環(huán)境溫度應控制在22濕度控制在相 對濕度4510% RH。 n存儲環(huán)境與作業(yè)環(huán)境須一致，以免溫差造成結露存儲環(huán)境與作業(yè)環(huán)境須一致，以免溫差造成結露 現象?，F象。 n要較長時間存儲，最好放置于封閉性氮氣柜中。 n使用抗靜電材料包裝，以防范靜電破壞。 IC檢驗 n1、檢驗的目的: n發(fā)現來料IC中外觀上的不良。

3、 n有利于和IC的供應商責任分割。 n2、檢驗的方法 n通過50倍放大鏡對來料IC進行抽檢，對IC 的型號和外觀進行確認。 檢驗的結果 n1、對IC型號不符的拒絕接收。 n2、 IC PAD上無測試點拒收，須有半數以 上的 PAD有測試點方可接收。 n3、 PAD表面顏色不一樣或發(fā)黑拒收。 n4、表面有刮傷痕跡的拒收。 清洗PCB 作用 n去除PCB及金手指表面的污漬及氧化物。 方法 n用橡皮擦拭相應表面，最后用防靜電刷子 刷掉表面的殘留物。 點膠 作用 在PCB板上IC的位置點上膠，用來粘接IC。 方法 帶好靜電手環(huán)，手持膠筒，將膠點在需要的位置上。 注意事項 n膠有導電銀膠、缺氧膠和紅膠之

4、分，要根據需要 選擇合適的膠。 n膠量應合適，避免過多或過少。 粘IC n方法 n確認IC的粘接方向，用防靜電吸筆吸取一 片IC，輕輕放在已點好膠的PCB上，盡量 一次放正，然后用吸筆頭輕壓IC，使之粘 接牢固。 烘烤 n目的 n烘烤的目的是要將前一道的工序中的膠烘 干，使得IC在PCB上粘牢，以確保下一道 工序中IC在邦定過程中不會移動。 n注意事項 n對于不同的膠，需要的烘烤時間和溫度是 不一樣的。 n各種膠的烘烤時間和溫度的參考值如下： n 膠型 溫度 時間 n 缺氧膠 90 10min n 銀 膠 120 90min n 紅 膠 120 30min 邦定（BOND） n邦定是借助邦定機

5、，用鋁線或金線將IC的PAD和PCB上對 應的金手指連接起來，以完成電氣的連接。 n邦定是COB技術中最為重要的一個工序，在這一道工序中， 所用的幫定機型號、邦機的參數設定、線的型號和材質、 線徑的大小、線的硬度都會對最后產品的品質和可靠性產 生很重要的影響。也是產生不良品的主要工序。以下做簡 單的討論： 邦定參數的設定邦定參數的設定 n通常我們最關注的邦定參數有： n邦定的功率，這是指邦定時超聲波的功率。 n邦定的時間，指的是超聲波作用的時間。 n邦定的壓力，指的是鋼嘴在邦定點上的壓力。 n以上的參數設定會直接影響邦定焊點的質量，要 根據不同的IC做不同的設定，參數設定是不是合 理，可以通過

6、焊點的大小和焊點可以承受拉力來 判定。 n線的選擇 n線根據線徑的大小可以有粗線和細線之分，粗線 的線徑是1.25mil。而細線的線徑是1.0mil。要根 據IC的PAD大小選擇線徑。 n線根據硬度的不同分為硬線和軟線，由于線在邦 定過程中會有一個弧度出現，不同硬度的線要求 焊點能承受的拉力不一樣，而拉力又受到IC PAD 和線徑的限制。 邦定線的說明 n根據線的材質不同可以分為金線和鋁線， 在通常的COB生產中使用的都是鋁線，金 線通常應用在CMOS器件中，如IC內部的 連接線和CMOS管中的連接線。 n邦定注意事項 n1、要根據IC厚度及封膠高度的要求，選擇 邦定方式。 n2、鋁線也要根據

7、邦定及IC焊墊金屬的性質 加以選擇，特別注意伸張度，因為它會影 響焊點附著品質（表現為拉力和連接的可 靠性）。 n3、邦定要隨時注意邦定機的情況并作適當 的調整。如：壓力、對準、時間、超音波 能量等。 n4、注意鋁線與鋁線、鋁線與IC之間以及垂 直距離、短路等問題。 n5、PCB的清潔度也是影響邦定合格率的重 要因素。 n6、PCB邦定的金手指的寬度以及鍍金層的 厚度對Bonding的品質和可靠都有影響。 焊點判定的依據 n在以上的說明中，邦定參 數的選擇和線的選擇都與 邦定的焊點有關，那么， 如何判定焊點的好壞呢？ 邦定良好的焊點應具有如 下的特點： n1、線尾凹面的寬度最好 達到線徑的.5

8、倍。 W=1.5D ;D=線徑 W=焊點的凹面寬度 n2、線之高度以離開IC 表面mil為 宜。（如圖） n3、線的拉力強度要大 于510g以上。拉力的 測試需要特定的設備， 拉力的定義是在邦定 好的線上施加一定的 拉力時，焊點不不松 動脫落的最大力，對 于邦定線而言，在 IC PAD上的拉力和在 PCB上的拉力是不相 等的。 圖中L=810mil 鏡檢 n鏡檢是指在邦定完成以后，在顯微鏡下對 邦定的質量做目測，主要檢查邦定線、焊 點以及邦定線之間有沒有短路。如有不良 品，則進行修理補焊。確保進入下一工序 的產品是良好的。 OTP燒錄 n對需要燒錄程序的OTP MCU的加工，在邦 定完成以后，

9、通過鏡檢測試，對沒有問題 的產品，就要進行OTP的燒錄。對于不用 燒錄程序的IC,就不必要做這一步，而直接 進行初步測試。 測試 n對于不同的產品，進行加電測試，檢測產 品的功能是否正常，這是對邦定和IC的電 性能測試。 n注意事項 n1、已邦好的線不能碰觸任何物體。 n2、檢測前檢驗工裝是否處于正常狀態(tài)。 n3、 加電檢測前檢驗電壓等參數是否正常。 封膠 n為保護邦定線和IC不在以后的搬運和生產過程中 損壞，在IC的表面滴一層黑膠，稱之為封膠。 n膠分為冷膠和熱膠兩種。對于不同的膠，在封膠 的過程是不一樣的。他們的主要區(qū)別在于： n對于冷膠，一般在配膠時需添加稀釋劑來調節(jié)膠 體的流動性，調節(jié)

10、封膠的高度。滴膠時PCB不用 加熱。 n對于熱膠，一般不要加稀釋劑，而是用加熱的方 法來調節(jié)膠體的流動性。最好是將PCB預熱到 110 。 膠體的典型參數膠體的典型參數 熱膠冷膠 固化條件150/20-30min100115/9060min 熱變形溫度220120125 表面電阻 25ohm 14 3.410 14 710 抗拉強度 kg/mm21113 1719 體積電阻：ohm- cm 15 3.210 15 510 膨脹系數： %0.150.25 粘度 （Pa.s,25 ）： 100200120150 固化 n將封好膠的產品放入烘箱，根據不同的膠 體，調節(jié)烘箱的溫度和烘烤的時間，將膠 體

11、烘干固化。 封膠注意事項 n1、膠體一般都要冷藏，所以取用時一定要 到達室溫后才可以使用。因為膠在常溫下 會有化學變化，每次按需取量。 n2、封膠時注意碰線問題，封膠范圍及厚度， 不可露線。 n3、封膠硬化條件要注意避免發(fā)生針孔、起 泡、變色情形，急速硬化會產生氣泡孔及 造成拉力過大，嚴重時還會將線拉斷。 n4、使用的黑膠要采用黑色不透光，低離子 含量，不易吸收水氣的材質。 n5、調和封膠的溶液須使用低離子含量，中 性不具腐蝕性材質，膠與溶劑調和不可過 稀。 n6、封膠烘烤必須參照作業(yè)指導書，不可任 意提高溫度或縮短烘干時間，也不可用烘 盤烘烤，也不得急速改變產品的溫度。 n7、封膠完的產品若

12、要回流焊，烘烤時間應 再加長。且回流焊的溫度不應太高，低于 235。 膠后測試 n膠后測試和膠前的測試的方法是一樣的， 但膠后測試的目的是為了檢測在固化過程 中是不是不良現象。 不良品分析 n不良的常見現象 n1、IC粘在PCB板上時容易脫落。 n2、邦定時線頭粘不穩(wěn)，IC PAD很容易脫落甚至 PAD上不留任何痕跡，或整個PAD表面都被粘掉。 n3、邦定完好，但測試COB功能不正?；蚬ぷ麟?流大。 n4、封膠后測試功能不全，不正?；驘o任何功能。 n5、做成成品后測試工作不正?；蚬ぷ鞑环€(wěn)定。 n6、邦定時IC PAD被打穿問題 。 1、IC粘在PCB板上時容易脫落 n可能的原因可能的原因 n膠

13、的粘性不夠強。 n烘烤溫度或時間不夠，導致膠不干。 nIC背面粗糙度不夠或有異物。 nPCB表面氧化或有臟污。 n解決的辦法解決的辦法 n改用粘性強的膠。 n嚴格按照說明書規(guī)定的烘烤時間和溫度作業(yè)。 n要求代工廠加大打磨力度。 n將PCB擦干凈再上IC。 2、打線時線頭粘不穩(wěn)IC PAD很容易脫落甚至PAD 上不留任何痕跡，或整個PAD表面都被粘掉。 n可能的原因可能的原因 n邦機的邦定壓力，超音波能量以及壓焊時 間等參數設置不當。 n IC PAD氧化或有油漬等異物。 3、邦定OK，但測試產品功能不正 ?；蚬ぷ麟娏鞔?。 n可能的原因可能的原因 nPCB 布局有誤，斷線或短路。 n測試架接線錯

14、誤或接觸不良。 n邦定位置不在PAD中央，因偏離造成短路。 n因邦定壓力過大將IC PAD擊穿而造成IC PAD上下 層漏電。 n機器漏電導致IC被靜電擊壞。 nPCB變形或機臺底盤不平，造成IC各PAD受力不 均。 n解決的辦法解決的辦法 n做好PCB 布局工作以便嚴格控制好PCB的 質量。 n按照產品原理圖仔細搭接好測試架。 n定位時盡量使接觸點位于IC PAD的正中間。 n盡量減小邦定壓力，具體情況見下面的案 例分析。 n邦定機一定要接地，要用有三相電源供電。 n調整邦定機底盤.并確保PCB不變型。 4、封膠后測試功能不全，不正?；?無任何功能 n可能的原因可能的原因 n膠的膨脹系數太大，在烘烤中將邦線拉斷。 n烘烤時因溫度的驟變造成膠體膨脹或收縮厲害， 將邦線拉斷。 n膠的純度不夠或烘烤時間和溫度不合要求。 n烤箱漏電造成IC損壞。 nIC在粘貼時歪斜造成邦線角過大，封膠后邦線間 短路。 n邦定時PAD就已輕微損壞，受熱后出現不良。 n解決的方法解決的方法 n使用膨脹系數較小的膠。 n烘烤時盡量使溫度均勻變化，不要有突冷 或突熱的情況發(fā)生。 n保證膠的純度并按膠的說明書設定烘烤時 間和溫度。 n保証烤箱外殼良好的接地性. n貼IC時盡量把IC放在金手指的正中央，不 傾斜，不偏離。 n調整邦定力度。 5、做成成品后測試工作不正?；蚬?作不穩(wěn)定 n可能的