邦定技能培訓(xùn)(理論部分)

1、高華制造部邦定技能 培訓(xùn)教程 n什么是什么是COB技術(shù)技術(shù)? COB(Chip On Board)技術(shù)就是將未經(jīng)封裝的 IC芯片直接組合到PCB上的技術(shù)。由于生 產(chǎn)過(guò)程中使用的是沒(méi)有封裝IC芯片，因此 對(duì)IC的保存、包裝、PCB以及加工過(guò)程中 的環(huán)境條件都有一定要求。 nCOB技術(shù)的優(yōu)點(diǎn): nOB組裝技術(shù)具有低成本，高密度，小尺 寸及自動(dòng)化的生產(chǎn)特點(diǎn)，使得采用COB技 術(shù)加工的電子產(chǎn)品具有輕，薄，短，小的 特點(diǎn)。 nCOB技術(shù)的缺點(diǎn): n由于IC體積小，本身對(duì)于加工過(guò)程的專(zhuān)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(zhuān)業(yè)包裝廠的無(wú)塵作業(yè)環(huán)境，其技術(shù)來(lái)自

2、 經(jīng)驗(yàn)，缺乏工作規(guī)范和品管規(guī)范等，因此 導(dǎo)致品質(zhì)差距懸殊、生產(chǎn)不良率難于控制、 對(duì)產(chǎn)品可靠度也會(huì)造成重大影響。 COB生產(chǎn)流程 IC進(jìn)貨IC檢測(cè) 清洗PCB 粘IC 點(diǎn)膠 烘烤 鏡檢 邦定 OTP燒錄封膠測(cè)試 QC檢驗(yàn)入庫(kù) IC進(jìn)貨及儲(chǔ)存 nIC進(jìn)貨時(shí)真空包裝應(yīng)是完整的，不得有破損。 n存儲(chǔ)環(huán)境溫度應(yīng)控制在22濕度控制在相 對(duì)濕度4510% RH。 n存儲(chǔ)環(huán)境與作業(yè)環(huán)境須一致，以免溫差造成結(jié)露存儲(chǔ)環(huán)境與作業(yè)環(huán)境須一致，以免溫差造成結(jié)露 現(xiàn)象。現(xiàn)象。 n要較長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)，最好放置于封閉性氮?dú)夤裰小?n使用抗靜電材料包裝，以防范靜電破壞。 IC檢驗(yàn) n1、檢驗(yàn)的目的: n發(fā)現(xiàn)來(lái)料IC中外觀上的不良。

3、 n有利于和IC的供應(yīng)商責(zé)任分割。 n2、檢驗(yàn)的方法 n通過(guò)50倍放大鏡對(duì)來(lái)料IC進(jìn)行抽檢，對(duì)IC 的型號(hào)和外觀進(jìn)行確認(rèn)。 檢驗(yàn)的結(jié)果 n1、對(duì)IC型號(hào)不符的拒絕接收。 n2、 IC PAD上無(wú)測(cè)試點(diǎn)拒收，須有半數(shù)以 上的 PAD有測(cè)試點(diǎn)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(yīng)表面，最后用防靜電刷子 刷掉表面的殘留物。 點(diǎn)膠 作用 在PCB板上IC的位置點(diǎn)上膠，用來(lái)粘接IC。 方法 帶好靜電手環(huán)，手持膠筒，將膠點(diǎn)在需要的位置上。 注意事項(xiàng) n膠有導(dǎo)電銀膠、缺氧膠和紅膠之

4、分，要根據(jù)需要 選擇合適的膠。 n膠量應(yīng)合適，避免過(guò)多或過(guò)少。 粘IC n方法 n確認(rèn)IC的粘接方向，用防靜電吸筆吸取一 片IC，輕輕放在已點(diǎn)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(guò)程中不會(huì)移動(dòng)。 n注意事項(xiàng) n對(duì)于不同的膠，需要的烘烤時(shí)間和溫度是 不一樣的。 n各種膠的烘烤時(shí)間和溫度的參考值如下： n 膠型 溫度 時(shí)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(jī)

5、，用鋁線或金線將IC的PAD和PCB上對(duì) 應(yīng)的金手指連接起來(lái)，以完成電氣的連接。 n邦定是COB技術(shù)中最為重要的一個(gè)工序，在這一道工序中， 所用的幫定機(jī)型號(hào)、邦機(jī)的參數(shù)設(shè)定、線的型號(hào)和材質(zhì)、 線徑的大小、線的硬度都會(huì)對(duì)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(jiǎn) 單的討論： 邦定參數(shù)的設(shè)定邦定參數(shù)的設(shè)定 n通常我們最關(guān)注的邦定參數(shù)有： n邦定的功率，這是指邦定時(shí)超聲波的功率。 n邦定的時(shí)間，指的是超聲波作用的時(shí)間。 n邦定的壓力，指的是鋼嘴在邦定點(diǎn)上的壓力。 n以上的參數(shù)設(shè)定會(huì)直接影響邦定焊點(diǎn)的質(zhì)量，要 根據(jù)不同的IC做不同的設(shè)定，參數(shù)設(shè)定是不是合 理，可以通過(guò)

6、焊點(diǎn)的大小和焊點(diǎn)可以承受拉力來(lái) 判定。 n線的選擇 n線根據(jù)線徑的大小可以有粗線和細(xì)線之分，粗線 的線徑是1.25mil。而細(xì)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)硬度的不同分為硬線和軟線，由于線在邦 定過(guò)程中會(huì)有一個(gè)弧度出現(xiàn)，不同硬度的線要求 焊點(diǎn)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(shuō)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(yīng)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(xiàng) 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)

7、邦定及IC焊墊金屬的性質(zhì) 加以選擇，特別注意伸張度，因?yàn)樗鼤?huì)影 響焊點(diǎn)附著品質(zhì)（表現(xiàn)為拉力和連接的可 靠性）。 n3、邦定要隨時(shí)注意邦定機(jī)的情況并作適當(dāng) 的調(diào)整。如：壓力、對(duì)準(zhǔn)、時(shí)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(wèn)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(duì)Bonding的品質(zhì)和可靠都有影響。 焊點(diǎn)判定的依據(jù) n在以上的說(shuō)明中，邦定參 數(shù)的選擇和線的選擇都與 邦定的焊點(diǎn)有關(guān)，那么， 如何判定焊點(diǎn)的好壞呢？ 邦定良好的焊點(diǎn)應(yīng)具有如 下的特點(diǎn)： n1、線尾凹面的寬度最好 達(dá)到線徑的.5

8、倍。 W=1.5D ;D=線徑 W=焊點(diǎn)的凹面寬度 n2、線之高度以離開(kāi)IC 表面mil為 宜。（如圖） n3、線的拉力強(qiáng)度要大 于510g以上。拉力的 測(cè)試需要特定的設(shè)備， 拉力的定義是在邦定 好的線上施加一定的 拉力時(shí)，焊點(diǎn)不不松 動(dòng)脫落的最大力，對(duì) 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(duì) 邦定的質(zhì)量做目測(cè)，主要檢查邦定線、焊 點(diǎn)以及邦定線之間有沒(méi)有短路。如有不良 品，則進(jìn)行修理補(bǔ)焊。確保進(jìn)入下一工序 的產(chǎn)品是良好的。 OTP燒錄 n對(duì)需要燒錄程序的OTP MCU的加工，在邦 定完成以后，

9、通過(guò)鏡檢測(cè)試，對(duì)沒(méi)有問(wèn)題 的產(chǎn)品，就要進(jìn)行OTP的燒錄。對(duì)于不用 燒錄程序的IC,就不必要做這一步，而直接 進(jìn)行初步測(cè)試。 測(cè)試 n對(duì)于不同的產(chǎn)品，進(jìn)行加電測(cè)試，檢測(cè)產(chǎn) 品的功能是否正常，這是對(duì)邦定和IC的電 性能測(cè)試。 n注意事項(xiàng) n1、已邦好的線不能碰觸任何物體。 n2、檢測(cè)前檢驗(yàn)工裝是否處于正常狀態(tài)。 n3、 加電檢測(cè)前檢驗(yàn)電壓等參數(shù)是否正常。 封膠 n為保護(hù)邦定線和IC不在以后的搬運(yùn)和生產(chǎn)過(guò)程中 損壞，在IC的表面滴一層黑膠，稱(chēng)之為封膠。 n膠分為冷膠和熱膠兩種。對(duì)于不同的膠，在封膠 的過(guò)程是不一樣的。他們的主要區(qū)別在于： n對(duì)于冷膠，一般在配膠時(shí)需添加稀釋劑來(lái)調(diào)節(jié)膠 體的流動(dòng)性，調(diào)節(jié)

10、封膠的高度。滴膠時(shí)PCB不用 加熱。 n對(duì)于熱膠，一般不要加稀釋劑，而是用加熱的方 法來(lái)調(diào)節(jié)膠體的流動(dòng)性。最好是將PCB預(yù)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 14 710 抗拉強(qiáng)度 kg/mm21113 1719 體積電阻：ohm- cm 15 3.210 15 510 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(shí)間，將膠 體

11、烘干固化。 封膠注意事項(xiàng) n1、膠體一般都要冷藏，所以取用時(shí)一定要 到達(dá)室溫后才可以使用。因?yàn)槟z在常溫下 會(huì)有化學(xué)變化，每次按需取量。 n2、封膠時(shí)注意碰線問(wèn)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(huì)產(chǎn)生氣泡孔及 造成拉力過(guò)大，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)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(guò) 稀。 n6、封膠烘烤必須參照作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，不可任 意提高溫度或縮短烘干時(shí)間，也不可用烘 盤(pán)烘烤，也不得急速改變產(chǎn)品的溫度。 n7、封膠完的產(chǎn)品若

12、要回流焊，烘烤時(shí)間應(yīng) 再加長(zhǎng)。且回流焊的溫度不應(yīng)太高，低于 235。 膠后測(cè)試 n膠后測(cè)試和膠前的測(cè)試的方法是一樣的， 但膠后測(cè)試的目的是為了檢測(cè)在固化過(guò)程 中是不是不良現(xiàn)象。 不良品分析 n不良的常見(jiàn)現(xiàn)象 n1、IC粘在PCB板上時(shí)容易脫落。 n2、邦定時(shí)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(gè)PAD表面都被粘掉。 n3、邦定完好，但測(cè)試COB功能不正?；蚬ぷ麟?流大。 n4、封膠后測(cè)試功能不全，不正?；驘o(wú)任何功能。 n5、做成成品后測(cè)試工作不正?；蚬ぷ鞑环€(wěn)定。 n6、邦定時(shí)IC PAD被打穿問(wèn)題 。 1、IC粘在PCB板上時(shí)容易脫落 n可能的原因可能的原因 n膠

13、的粘性不夠強(qiáng)。 n烘烤溫度或時(shí)間不夠，導(dǎo)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(qiáng)的膠。 n嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)規(guī)定的烘烤時(shí)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(shí)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(gè)PAD表面都被粘掉。 n可能的原因可能的原因 n邦機(jī)的邦定壓力，超音波能量以及壓焊時(shí) 間等參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。 n IC PAD氧化或有油漬等異物。 3、邦定OK，但測(cè)試產(chǎn)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(cè)試架接線錯(cuò)

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(guò)大將IC PAD擊穿而造成IC PAD上下 層漏電。 n機(jī)器漏電導(dǎo)致IC被靜電擊壞。 nPCB變形或機(jī)臺(tái)底盤(pán)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(yán)格控制好PCB的 質(zhì)量。 n按照產(chǎn)品原理圖仔細(xì)搭接好測(cè)試架。 n定位時(shí)盡量使接觸點(diǎn)位于IC PAD的正中間。 n盡量減小邦定壓力，具體情況見(jiàn)下面的案 例分析。 n邦定機(jī)一定要接地，要用有三相電源供電。 n調(diào)整邦定機(jī)底盤(pán).并確保PCB不變型。 4、封膠后測(cè)試功能不全，不正?；?無(wú)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(shí)因溫度的驟變?cè)斐赡z體膨脹或收縮厲害， 將邦線拉斷。 n膠的純度不夠或烘烤時(shí)間和溫度不合要求。 n烤箱漏電造成IC損壞。 nIC在粘貼時(shí)歪斜造成邦線角過(guò)大，封膠后邦線間 短路。 n邦定時(shí)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(shí)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(shuō)明書(shū)設(shè)定烘烤時(shí) 間和溫度。 n保証烤箱外殼良好的接地性. n貼IC時(shí)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(cè)試工作不正?；蚬?作不穩(wěn)定 n可能的