COB (Chip On Board)在電子制造業(yè)并不是一項(xiàng)新鮮的技術(shù)，但最近我卻常常被問到相關(guān)的問題及數(shù)據(jù)索取。 也許真的是產(chǎn)品越來越小了，而較進(jìn)階的技術(shù)又太貴，所以又有人回過頭來考慮COB的制程。

這里我就把多年前架設(shè)及操作COB的經(jīng)驗(yàn)重新整理，一方面是提醒自己這項(xiàng)工藝，另一方面是提供參考，當(dāng)然有些信息可能并不是最新，僅供參考。

IC、COB、及Flip Chip (COG)的演進(jìn)歷史

下圖可以了解電子芯片封裝的的演進(jìn)歷史從 IC封裝 → COB → Flip Chip (COG)，尺寸越來越小。 其中COB只能說是介于目前技術(shù)的中間過度產(chǎn)品。

COB是直接將裸晶圓(die)黏貼在電路板(PCB)上，并將導(dǎo)線/焊線(wire)直接焊接(Bonding)在PCB的鍍金線路上，再透過封膠的技術(shù)，有效的將IC制造過程中的封裝步驟轉(zhuǎn)移到電路板上直接組裝。

以前COB技術(shù)一般運(yùn)用對信賴度比較不重視的消費(fèi)性電子產(chǎn)品上，如玩具、計(jì)算器、小型顯示器、鐘表等日常生活用品中，因?yàn)橐话阒谱鰿OB的廠商大都是因?yàn)榈统杀?Low Cost)的考慮。 現(xiàn)今，有越來越多的廠商看上它的小尺寸，以及產(chǎn)品輕薄短小的趨勢，運(yùn)用上有越來越廣的趨勢，如手機(jī)，照相機(jī)等要求短小的產(chǎn)品之中。

COB還有另一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)使某些PCBA加工廠家特別鐘愛它。 由于需要封膠的關(guān)系，一般的COB會(huì)把所有的對外導(dǎo)線接腳全部都封在環(huán)氧樹脂(Epoxy)之中，對那些喜歡破解別人設(shè)計(jì)的黑客可能因?yàn)檫@個(gè)特性而需要花更多的時(shí)間來破解，間接的達(dá)到防駭安全等級(jí)的提升。 (※：防駭安全等級(jí)是由花費(fèi)時(shí)間以破解一項(xiàng)技術(shù)的多寡來決定的)

COB的環(huán)境要求

建議要有潔凈室 (Clean Room)且等級(jí)(Class)最好在100K以下。 因?yàn)镃OB的制程屬于晶圓封裝等級(jí)，任何小小的微粒沾污于焊接點(diǎn)都會(huì)造成嚴(yán)重的不良。

基本的無塵衣帽也有其必要，不需套頭包成肉粽式的無塵衣，但基本的帽子、衣服、及靜電鞋都是必須的。

還有，潔凈室應(yīng)嚴(yán)格管制紙箱及任何容易夾帶或產(chǎn)生毛屑的物品進(jìn)入。 所有的包裝都應(yīng)該在潔凈室以外拆封后才可進(jìn)入潔凈室，這是為了保持潔凈室的干凈并延長潔凈室的壽命。

COB的制造流程圖 (Process flow chart)

COB 的 PCB 設(shè)計(jì)要求

1. PC板的成品表面處理必須是鍍金，而且要比一般的PC板鍍金層要厚一點(diǎn)，才可以提供Die Bonding的能量所需，形成金鋁或金金的共金。

2. 在COB的 Die Pad 外的焊墊線路布線位置(layout)，盡量考慮使每條焊線長度固定，也就是說焊點(diǎn)從晶圓(Die)到PCB焊墊的距離盡量一致。 所以有對角線的焊墊設(shè)計(jì)就不符合要求。 建議可以縮短PCB焊墊間距來取消對角線焊墊的出現(xiàn)。

3. 建議一個(gè)COB晶圓至少要有兩個(gè)以上的定位點(diǎn)，希望使用十字形定位點(diǎn)取代傳統(tǒng)的圓形定位點(diǎn)，因?yàn)閃ire Bonding(焊線)機(jī)器再做自動(dòng)定位時(shí)會(huì)抓直線來做定位。 可能有些Wire Bonding machine不太一樣。 建議先參考一下機(jī)器性能來做設(shè)計(jì)。

4. PCB的(Die Pad)大小應(yīng)該比實(shí)際的晶圓(die)要大一點(diǎn)，以限制擺放晶圓時(shí)的偏移，但又不可以大太多以避免晶圓旋轉(zhuǎn)太嚴(yán)重。 建議各邊的晶圓焊墊比實(shí)際的晶圓大0.25~0.3mm。

5. COB需要灌膠的區(qū)域最好不要layout導(dǎo)通孔(vias)，如不能避免，那這些導(dǎo)通孔必須100%完全塞孔，目的是避免Epoxy膠滲透過PCB的另外一側(cè)。