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(jīng)封裝的IC芯片直接組合到PCB上的技術。由于生產(chǎn)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(chǎn)特點，使得采用COB技術加工的電子產(chǎn)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，其技術來自經(jīng)驗，缺乏工作規(guī)范和品管規(guī)范等，因

2、此導致品質(zhì)差距懸殊、生產(chǎn)不良率難于控制、對產(chǎn)品可靠度也會造成重大影響。COB生產(chǎn)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(xiàn)象?，F(xiàn)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(xiàn)來料IC中外觀上的不良。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

3、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(shù)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、缺氧膠和紅膠之分，要根據(jù)需要選擇合適的膠。 n膠量應合適，避免過多或過少。粘ICn方法n確認IC的粘接方向，用防靜電吸筆吸取一片

4、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 10minn 銀 膠 120 90minn 紅 膠 120 30min 邦定（BOND）n邦定是借助邦定機，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

5、機的參數(shù)設定、線的型號和材質(zhì)、線徑的大小、線的硬度都會對最后產(chǎn)品的品質(zhì)和可靠性產(chǎn)生很重要的影響。也是產(chǎn)生不良品的主要工序。以下做簡單的討論：邦定邦定參數(shù)參數(shù)的設定的設定n通常我們最關注的邦定參數(shù)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(shù)設定會直接影響邦定焊點的質(zhì)量，要根據(jù)不同的IC做不同的設定，參數(shù)設定是不是合理，可以通過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(jù)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(jù)IC的PAD大小選擇線徑。n線根據(jù)

6、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(xiàn)，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(jù)線的材質(zhì)不同可以分為金線和鋁線，在通常的COB生產(chǎn)中使用的都是鋁線，金線通常應用在CMOS器件中，如IC內(nèi)部的連接線和CMOS管中的連接線。n邦定注意事項n1、要根據(jù)IC厚度及封膠高度的要求，選擇邦定方式。n2、鋁線也要根據(jù)邦定及IC焊墊金屬的性質(zhì)加以選擇，特別注意伸張度，因為它會影響焊點附著品質(zhì)（表現(xiàn)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?shù)恼{(diào)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I

7、C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(zhì)和可靠都有影響。 焊點判定的依據(jù)n在以上的說明中，邦定參數(shù)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

8、 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(zhì)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(chǎn)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，通過鏡檢測試，對沒有問題的產(chǎn)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(chǎn)品，進行加電測試，檢測產(chǎn)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

9、測前檢驗電壓等參數(shù)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(chǎn)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(diào)節(jié)膠體的流動性，調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)膠體的流動性。最好是將PCB預熱到110 。膠體的典型參數(shù)膠體的典型參數(shù)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 14710抗拉強度 kg/mm21113

10、 1719 體積電阻：ohm-cm 153.210 15510膨脹系數(shù)： %0.150.25 粘度（Pa.s,25 ）：100200120150固化n將封好膠的產(chǎn)品放入烘箱，根據(jù)不同的膠體，調(diào)節(jié)烘箱的溫度和烘烤的時間，將膠體烘干固化。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(chǎn)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(zhì)。n5、調(diào)和封膠的溶液

11、須使用低離子含量，中性不具腐蝕性材質(zhì)，膠與溶劑調(diào)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(chǎn)品的溫度。n7、封膠完的產(chǎn)品若要回流焊，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(xiàn)象。不良品分析n不良的常見現(xiàn)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功能不正常或工作電流大。n4、封膠后測試功能不全，不正常

12、或無任何功能。 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解決的解決的辦法辦法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(shù)設置不當。n IC PAD氧化或有油漬

13、等異物。3、邦定OK，但測試產(chǎn)品功能不正?；蚬ぷ麟娏鞔蟆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(zhì)量。n按照產(chǎn)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(diào)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?；驘o任何功能n可能的原因可能的原因n膠的膨脹系數(shù)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(xiàn)不良。n解決的方法解決的方法n使用膨脹系數(shù)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(diào)整邦定力度。5、做成成品后測試工作