邦定技能培训(理论部分)

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高华制造部邦定技能培训教程,什么是,COB,技术,?,COB(Chip On Board)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,:,OB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,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、,IC PAD,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,IC PAD,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,.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,mil,为宜。（如图）,3,、线的拉力强度要大于,510g,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,IC PAD,上的拉力和在,PCB,上的拉力是不相等的。,图中,L=810mil,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,OTP MCU,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11,0,。,胶体的典型参数,热胶,冷胶,固化条件,150/20-30min,100115/9060min,热变形温度,220,120125,表面电阻,25ohm,14,3.410,14,710,抗拉强度,kg/mm2,11,13,1719,体积电阻：,ohm-cm,15,3.210,15,510,膨胀系数：,%,0.15,0.25,粘度（,Pa.s,25,）：,100,200,120150,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，IC PAD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IC PAD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IC PAD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。,IC PAD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IC PAD击穿而造成IC PAD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IC PAD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,5、IC表面被割伤,6、特殊的断线。,7、沒有打上线,8、焊点剥落,9、,邦定方向出现偏差,20,