COB (Chip On Board) 製程介紹/簡介/注意事項 II

銀膠 (Silver glue) 
如果晶圓有接地或是散熱需求時，一般都會採用【銀膠】，如果沒有的話則會採用【厭氧膠】。【厭氧膠】顧名思義就是阻隔它與空氣接觸後就會自然固化，不需要高溫烘烤。使用銀膠則需要高溫烘烤才能固化，一般的烘烤溫度及時間有兩種：

• 120°C烘烤2小時
• 150°C烘烤1小時

選用銀膠及厭氧膠時需留意：

• 厭氧膠無法導電及導熱，使用上應留意其壽命。
• 厭氧膠的信賴度有需要進一步檢討，要注意有重新融溶的可能性。

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晶粒黏著 (Die Bonding) 
一般的COB工廠多屬於Low Cost，所以大多採用手動的模式來生產COB，另外一個原因是，少量多樣的生產較不適合自動化。當然如果成本許可的話，自動化設備還是較能管控其生產品質。 
這裡有兩種方式可以用來『手動』拿取晶圓(die)並黏貼於PCB的晶圓焊墊(die pad)上：

• 使用小型真空筆：這種真空筆比較適合用在大尺寸的晶圓，因為其前端有一個圓圈橡皮墊，所以太小尺寸的晶圓會被橡皮墊完全遮蔽，會影響擺放晶圓的正確性。還需留意金屬真空管不能直接接觸晶圓表面以免刮傷晶圓。
• 使用矽膠：適合用在小尺寸的晶圓。一般在牙籤的前端沾上矽膠，可以用來黏住小尺寸的晶圓，放到塗有銀膠的焊墊，銀膠會將晶圓黏住，達到黏貼的目的。

塗佈在焊墊的銀膠需確保黏住70~100%的晶圓面積，以確保晶圓不會在後製程中移動。須注意的是銀膠不應溢出晶圓的範圍以免沾污的焊點。 
一般自動焊線機(Wire Bonding Machine)所允許的晶圓最大黏著旋轉角度在8~10°，而手動的焊線機則可以允許到最大30°角。最好聯絡焊線機(Wire Bonding Machine)廠商以得知焊線機的最大能力。

晶圓的儲存：一般的從晶圓廠商來的晶圓，多會使用真空防潮包裝；如果已經拆封的晶圓，要留意灰塵沾污不可暴露於的，而且晶圓表面不可用金屬物接觸。儲存拆封過的晶圓可以重新真空包裝或儲存於氮氣櫃中，以避免氧化及任何的沾污。

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焊線 (Wire Bonding)

以焊點的形狀來區分，焊線製程可以分為『球型焊(Ball Bond)』及『楔型焊(Wedge Bond)』。COB通常採用鋁線(Al wire)所以為Wedge Bond。根據經驗及數據，球型焊的強度比楔型焊好，可以也比較貴。

『球型焊(Ball Bond)』及『楔型焊(Wedge Bond)』的優缺點： 

一般的COB都需要一台手動的焊線機來做焊線的修補，因為自動機台太貴，如果停下來作修補將會影響產出數量。

一般的COB並不建議PCB作合板(panelization)，因為 Wire Bonding 機台有最大尺寸限制，而且Wire Bonding 焊頭的移動範圍也僅侷限在4"x4"之內，如果要同時打超過兩顆以上的COB時，就要特別留意了。

就我所知道COB製程能力可以打到90um的焊點距離，但是一般的COB較能接受的是100~140um的焊點距離。

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焊線拉力測試(Wire Pull Test)

這裡有三種方法來測試焊線(Wire Bonding)的的品質。而COB的製程一般都只測『焊線拉力(wire pull)』。

• 推晶(Die shift )
• 推球(Ball shift)
• 焊線拉力(Wire pull ) 
  

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環氧樹脂封膠 (Epoxy Coating)

1. 大部分的COB廠商都採用手動點膠，因為COB是屬於Low Cost，只是手動點膠有損壞焊線的可能性及點膠形狀不統一的缺點。
2. 環氧樹脂的黏度非常重要。 
   
3. 使用自動點膠機會有助於控制COB的環氧樹脂固化後的形狀。
4. 有些環氧樹脂需要使用預熱針管，因為環氧樹脂在加熱後會有一段時間降低黏度，有助於環氧樹脂的流動，並降低焊線拉扯的可能性。建議的環氧樹脂預熱溫度為60+/-5°C，PCB的預熱溫度為80°C。 
   
5. 如果晶圓焊點間距是比較小時(Fine Pitch)，建議採用黏度比較低的環氧樹脂並採用水壩(Dam)圈於外圍來阻擋環氧樹脂到處流動。 
   
6. Prefer to apply single liquid epoxy for COB coating owe to it's quality (air bubble, wire failure rate) better than two liquid epoxy. But the price of one liquid seems more expensive than two liquid.
7. Curing time should be considering. Almost of subcontract's process apply 120 degrees centigrade cure 2 hours and 150 centigrade cure 1 hours. KHH current curing time is (80℃+1hrs)+(110℃+2hrs)

• 比率 (乾與否)
• 用機器攪拌 (potting m/c + vacuum m/c)
• 選膠 (Epoxy temperature)
• Cost (物性,temperature)

※可以選擇已混合 OK 的 Epoxy，但須低溫冷藏。

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