邦定技能培训

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资源描述

•什么是COB技术?COB(ChipOnBoard)技术就是将未经封装的IC芯片直接组合到PCB上的技术。由于生产过程中使用的是沒有封裝IC芯片,因此对IC的保存、包装、PCB以及加工过程中的环境条件都有一定要求。•COB技术的优点:•COB组装技术具有低成本,高密度,小尺寸及自动化的生产特点,使得采用COB技术加工的电子产品具有轻,薄,短,小的特点。•COB技术的缺点:•由于IC体积小,本身对于加工过程的专业度有一定的要求,而目前的COB加工大部分仍停留在小型或家庭工厂,较少具备IC专业包装厂的无尘作业环境,其技术来自经验,缺乏工作规范和品管规范等,因此导致品质差距悬殊、生产不良率难于控制、对产品可靠度也会造成重大影响。COB生产流程IC进货IC检测清洗PCB粘IC点胶烘烤镜检邦定OTP烧录封胶测试QC检验入库IC进货及储存•IC进货时真空包裝应是完整的,不得有破损。•存储环境温度应控制在22±3℃.湿度控制在相对湿度45%±10%RH。•存储环境与作业环境须一致,以免温差造成结露现象。•要较长时间存储,最好放置于封闭性氮气柜中。•使用抗静电材料包装,以防范静电破坏。IC检验•1、检验的目的:•发现来料IC中外观上的不良。•有利于和IC的供应商责任分割。•2、检验的方法•通过50倍放大镜对来料IC进行抽检,对IC的型号和外观进行确认。检验的结果•1、对IC型号不符的拒绝接收。•2、ICPAD上无测试点拒收,须有半数以上的PAD有测试点方可接收。•3、PAD表面颜色不一样或发黑拒收。•4、表面有刮伤痕迹的拒收。清洗PCB作用•去除PCB及金手指表面的污渍及氧化物。方法•用橡皮擦拭相应表面,最后用防静电刷子刷掉表面的残留物。点胶作用在PCB板上IC的位置点上胶,用来粘接IC。方法带好静电手环,手持胶筒,将胶点在需要的位置上。注意事项•胶有导电银胶、缺氧胶和红胶之分,要根据需要选择合适的胶。•胶量应合适,避免过多或过少。粘IC•方法•确认IC的粘接方向,用防静电吸笔吸取一片IC,轻轻放在已点好胶的PCB上,尽量一次放正,然后用吸笔头轻压IC,使之粘接牢固。烘烤•目的•烘烤的目的是要将前一道的工序中的胶烘干,使得IC在PCB上粘牢,以确保下一道工序中IC在邦定过程中不会移动。•注意事项•对于不同的胶,需要的烘烤时间和温度是不一样的。•各种胶的烘烤时间和温度的参考值如下:•胶型温度时间•缺氧胶90℃10min•银胶120℃90min•红胶120℃30min邦定(BOND)•邦定是借助邦定机,用铝线或金线将IC的PAD和PCB上对应的金手指连接起来,以完成电气的连接。•邦定是COB技术中最为重要的一个工序,在这一道工序中,所用的帮定机型号、邦机的参数设定、线的型号和材质、线径的大小、线的硬度都会对最后产品的品质和可靠性产生很重要的影响。也是产生不良品的主要工序。以下做简单的讨论:邦定参数的设定•通常我们最关注的邦定参数有:•邦定的功率,这是指邦定时超声波的功率。•邦定的时间,指的是超声波作用的时间。•邦定的压力,指的是钢嘴在邦定点上的压力。•以上的参数设定会直接影响邦定焊点的质量,要根据不同的IC做不同的设定,参数设定是不是合理,可以通过焊点的大小和焊点可以承受拉力来判定。•线的选择•线根据线径的大小可以有粗线和细线之分,粗线的线径是1.25mil。而细线的线径是1.0mil。要根据IC的PAD大小选择线径。•线根据硬度的不同分为硬线和软线,由于线在邦定过程中会有一个弧度出现,不同硬度的线要求焊点能承受的拉力不一样,而拉力又受到ICPAD和线径的限制。邦定线的說明•根据线的材质不同可以分为金线和铝线,在通常的COB生产中使用的都是铝线,金线通常应用在CMOS器件中,如IC内部的连接线和CMOS管中的连接线。•邦定注意事项•1、要根据IC厚度及封胶高度的要求,选择邦定方式。•2、铝线也要根据邦定及IC焊垫金属的性质加以选择,特别注意伸张度,因为它会影响焊点附着品质(表现为拉力和连接的可靠性)。•3、邦定要随时注意邦定机的情况并作适当的调整。如:压力、对准、时间、超音波能量等。•4、注意铝线与铝线、铝线与IC之间以及垂直距离、短路等问题。•5、PCB的清洁度也是影响邦定合格率的重要因素。•6、PCB邦定的金手指的宽度以及镀金层的厚度对Bonding的品质和可靠都有影响。焊点判定的依据•在以上的说明中,邦定参数的选择和线的选择都与邦定的焊点有关,那么,如何判定焊点的好坏呢?邦定良好的焊点应具有如下的特点:•1、线尾凹面的宽度最好达到线径的1.5倍。W=1.5D;D=线径W=焊点的凹面宽度•2、线之高度以离开IC表面8――10mil为宜。(如图)•3、线的拉力强度要大于5~10g以上。拉力的测试需要特定的设备,拉力的定义是在邦定好的线上施加一定的拉力时,焊点不不松动脱落的最大力,对于邦定线而言,在ICPAD上的拉力和在PCB上的拉力是不相等的。图中L=8~10mil镜检•镜检是指在邦定完成以后,在显微镜下对邦定的质量做目测,主要检查邦定线、焊点以及邦定线之间有没有短路。如有不良品,则进行修理补焊。确保进入下一工序的产品是良好的。OTP烧录•对需要烧录程序的OTPMCU的加工,在邦定完成以后,通过镜检测试,对没有问题的产品,就要进行OTP的烧录。对于不用烧录程序的IC,就不必要做这一步,而直接进行初步测试。测试•对于不同的产品,进行加电测试,检测产品的功能是否正常,这是对邦定和IC的电性能测试。•注意事项•1、已邦好的线不能碰触任何物体。•2、检测前检验工装是否处于正常状态。•3、加电检测前检验电压等参数是否正常。封胶•为保护邦定线和IC不在以后的搬运和生产过程中损坏,在IC的表面滴一层黑胶,称之为封胶。•胶分为冷胶和热胶两种。对于不同的胶,在封胶的过程是不一样的。他们的主要区别在于:•对于冷胶,一般在配胶时需添加稀释剂来调节胶体的流动性,调节封胶的高度。滴胶时PCB不用加热。•对于热胶,一般不要加稀释剂,而是用加热的方法来调节胶体的流动性。最好是将PCB预热到110℃。胶体的典型参数热胶冷胶固化条件150℃/20-30min100~115℃/90~60min热变形温度220℃120~125℃表面电阻25℃ohm143.4×10147×10抗拉强度kg/mm211~1317~19体积电阻:ohm-cm153.2×10155×10膨胀系数:%<0.150.25粘度(Pa.s,25℃):100~200120~150固化•将封好胶的产品放入烘箱,根据不同的胶体,调节烘箱的温度和烘烤的时间,将胶体烘干固化。封胶注意事项•1、胶体一般都要冷藏,所以取用时一定要到达室温后才可以使用。因为胶在常温下会有化学变化,每次按需取量。•2、封胶时注意碰线问题,封胶范围及厚度,不可露线。•3、封胶硬化条件要注意避免发生针孔、起泡、变色情形,急速硬化会产生气泡孔及造成拉力过大,严重时还会将线拉断。•4、使用的黑胶要采用黑色不透光,低离子含量,不易吸收水气的材质。•5、调和封胶的溶液须使用低离子含量,中性不具腐蚀性材质,胶与溶剂调和不可过稀。•6、封胶烘烤必须参照作业指导书,不可任意提高温度或缩短烘干时间,也不可用烘盘烘烤,也不得急速改变产品的温度。•7、封胶完的产品若要回流焊,烘烤时间应再加长。且回流焊的温度不应太高,低于235℃。胶后测试•胶后测试和胶前的测试的方法是一样的,但胶后测试的目的是为了检测在固化过程中是不是不良现象。不良品分析•不良的常见现象•1、IC粘在PCB板上时容易脱落。•2、邦定时线头粘不稳,ICPAD很容易脱落甚至PAD上不留任何痕迹,或整个PAD表面都被粘掉。•3、邦定完好,但测试COB功能不正常或工作电流大。•4、封胶后测试功能不全,不正常或无任何功能。•5、做成成品后测试工作不正常或工作不稳定。•6、邦定时ICPAD被打穿问题。1、IC粘在PCB板上时容易脱落•可能的原因•胶的粘性不够强。•烘烤温度或时间不够,导致胶不干。•IC背面粗糙度不够或有异物。•PCB表面氧化或有脏污。•解決的办法•改用粘性强的胶。•严格按照说明书规定的烘烤时间和温度作业。•要求代工厂加大打磨力度。•将PCB擦干净再上IC。2、打线时线头粘不稳ICPAD很容易脱落甚至PAD上不留任何痕迹,或整个PAD表面都被粘掉。•可能的原因•邦机的邦定压力,超音波能量以及压焊时间等参数设置不当。•ICPAD氧化或有油渍等异物。3、邦定OK,但测试产品功能不正常或工作电流大。•可能的原因•PCB布局有误,断线或短路。•测试架接线错误或接触不良。•邦定位置不在PAD中央,因偏离造成短路。•因邦定压力过大将ICPAD击穿而造成ICPAD上下层漏电。•机器漏电导致IC被静电击坏。•PCB变形或机台底盘不平,造成IC各PAD受力不均。•解决的办法•做好PCB布局工作以便严格控制好PCB的质量。•按照产品原理图仔细搭接好测试架。•定位时尽量使接触点位于ICPAD的正中间。•尽量减小邦定压力,具体情况见下面的案例分析。•邦定机一定要接地,要用有三相电源供电。•調整邦定机底盘.并确保PCB不变型。4、封胶后测试功能不全,不正常或无任何功能•可能的原因•胶的膨胀系数太大,在烘烤中将邦线拉断。•烘烤时因温度的骤变造成胶体膨胀或收缩厉害,将邦线拉断。•胶的纯度不够或烘烤时间和温度不合要求。•烤箱漏电造成IC损坏。•IC在粘贴时歪斜造成邦线角过大,封胶后邦线间短路。•邦定时PAD就已轻微损坏,受热后出现不良。•解決的方法•使用膨胀系数较小的胶。•烘烤时尽量使温度均匀变化,不要有突冷或突热的情况发生。•保证胶的纯度并按胶的说明书设定烘烤时间和温度。•保証烤箱外壳良好的接地性.•贴IC时尽量把IC放在金手指的正中央,不倾斜,不偏离。•调整邦定力度。5、做成成品后测试工作不正常或工作不稳定•可能的原因•外围元件不良造成功能不正常。•PCB布线时震荡器距离IC太远,震荡不稳定造成IC工作不正常。•解決的方法•使用质量可靠的元器件,以避免不必要的麻烦。•布线时使震荡器越靠近IC的震荡部分越好。故障现象•1、焊点超出IC的PAD•2、焊点有污渍•3、IC表面有异物•4、邦定线和IC的夾角过小

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