COB 即chip On board,就是將裸芯片用導電或非導電膠粘附在互連基板上,然后進行引線鍵合實現其電連接,COB LED又叫COB LED source,COB LED module。有長條型/方形/圓形三種封裝形式。
COB LED面光源首先是在基底表面用導熱環氧樹脂(一般用摻銀顆粒的環氧樹脂)覆蓋硅片安放點,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。裸芯片技術主要有兩種形式:一種是 COB 技術,另一種是倒裝片技術(Flip Chip)。板上芯片封裝(COB),半導體芯片交接貼裝在印刷線路板上, 芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實現, 芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實現, 并用樹脂覆蓋以確保可靠性。雖然 COB 是最簡單的裸芯片貼裝技術,但它的封裝密度遠不如TAB 和倒片焊技術。
焊接方法
(1)熱壓焊
利用加熱和加壓力使金屬絲與焊區壓焊在一起。其原理是通過加熱和加壓力,使焊區(如 AI)發生塑性形變同時破壞壓焊界面 上的氧化層,從而使原子間產生吸引力達到"鍵合"的目的,此外,兩金屬界面不平整加熱加壓時可使上下的金屬相互鑲嵌。 此技術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生器產生的能量,通過換能器在超高頻的磁場感應下,迅速伸縮產生彈性振動,使劈刀相應振動,同 時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 AI 絲在被焊區的金屬化層如(AI 膜)表面迅速摩擦, 使 AI 絲和 AI 膜表面產生塑性變形, 這種形變也破壞了 AI 層界面的氧化層, 使兩個純凈的金屬表面緊密接觸達到原子間的結 合,從而形成焊接。主要焊接材料為鋁線焊頭,一般為楔形。
(3)金絲焊
球焊在引線鍵合中是最具代表性的焊接技術,因為現在的半導體封裝二、三極管封裝都采用 AU 線球焊。而且它操作方便、靈 活、焊點牢固(直徑為 25UM 的 AU 絲的焊接強度一般為 0.07~0.09N/點),又無方向性,焊接速度可高達 15 點/秒以上。金絲 焊也叫熱(壓)(超)聲焊主要鍵合材料為金(AU)線焊頭為球形故為球焊。
封裝流程
第一步:擴晶。采用擴張機將廠商提供的整張LED晶片薄膜均勻擴張,使附著在薄膜表面緊密排列的 LED 晶粒拉開,便于刺晶。
第二步:背膠。將擴好晶的擴晶環放在已刮好銀漿層的背膠機面上,背上銀漿。點銀漿。適用于散裝LED 芯片。采用點膠機將適量的銀漿點在PCB印刷線路板上。
第三步:將備好銀漿的擴晶環放入刺晶架中,由操作員在顯微鏡下將 LED晶片用刺晶筆刺在PCB印刷線路板上。
第四步:將刺好晶的PCB印刷線路板放入熱循環烘箱中恒溫靜置一段時間,待銀漿固化后取出(不可久置,不然LED芯片鍍層會烤黃,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。用點膠機在 PCB 印刷線路板的 IC 位置上適量的紅膠(或黑膠),再用防靜電設備(真空吸筆或子)將 IC 裸片 正確放在紅膠或黑膠上。
第六步:烘干。將粘好裸片放入熱循環烘箱中放在大平面加熱板上恒溫靜置一段時間,也可以自然固化(時間較長)。
第七步:bonding(打線)。采用鋁絲焊線機將晶片(LED 晶粒或 IC 芯片)與 PCB 板上對應的焊盤鋁絲進行橋接,即 COB 的內引線焊 接。
第八步:前測。使用專用檢測工具(按不同用途的 COB 有不同的設備,簡單的就是高精密度穩壓電源)檢測 COB 板,將不合格 的板子重新返修。
第九步:點膠。采用點膠機將調配好的 AB 膠適量地點到邦定好的 LED 晶粒上,IC 則用黑膠封裝,然后根據客戶要求進行外觀封裝。
第十步:固化。將封好膠的 PCB 印刷線路板放入熱循環烘箱中恒溫靜置,根據要求可設定不同的烘干時間。
第十一步:后測。將封裝好的 PCB 印刷線路板再用專用的檢測工具進行電氣性能測試,區分好壞優劣。
COB簡單來說就是高功率集成光源,和目前市面上大功率集成光源工藝有點類似,只是使用場合不同而已,COB面光源大部分使用在室內,應用在商業照明領域,電路可以根據客戶要求隨意設計,散熱更合理,出光更均勻安裝簡單方便,目前使用的人越來越多!目前COB面光源大部分替代室內是商業照明
COB面光源即板上芯片封裝,是裸芯片貼裝技術之一,半導體芯片交接貼裝在印刷線路板上,芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實現,并用樹脂覆蓋以確保可靠性。雖然COB 是最簡單的裸芯片貼裝技術,但它的封裝密度遠不如TAB 和倒片焊接技術。因此,通過COB封裝形式而來的COB面光源又稱COB光源,COB平面光源,COB集成光源,陶瓷COB光源
目前主要運用在室內外燈具照明中都有運用,室內主要的有:射燈,筒燈,天花燈,吸頂燈,日光燈和燈帶,室外的有,路燈,工礦燈,泛光燈及目前城市夜景的洗墻燈,發光字等。
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