チップオンボードが採用された理由
過去に チップオンボード は、完成度の低い一部のコンシューマー製品で主に使われていた。電子製品の小型化に伴い、チップオンボードプロセスの製品への導入を検討する企業が増えている。やはり、プリント基板には多くのスペースがあり、チップオンボードプロセスは、ICよりも小さなスペースで使用することができる。しかし、より高度な技術は高価なため、チップオンボードプロセスを採用する企業もある。
チップオンボードに必要な製造材料
COB は、PCB、di、銀系接着剤、アルミ線、エポキシ樹脂などが必要です。材料によっては代用品がある場合もあるが、基本的にはすべて必要である。工程では、ダイアタッチノズル、ワイヤーボンディング機、ディスペンサー、オーブン、テスターを使用します。
クリーンルームを作り、生産に必要な機械を購入するだけというシンプルなもので、成功率の99%と、規律と工程管理が確実に必要です。
チップオンボードの環境要件は？
クリーンルームは必ず必要で、クラスは100K以下が良いとされています。IC パッケージングやテスト産業のクリーンルームは、一般的に 10K または 1K であり、ウェハー工場はそれ以上のクラスである。チップオンボードの工程はウェーハの封止工程であるため、微小なゴミが溶接箇所を汚染し、溶接ワイヤの品質に重大な欠陥が生じる可能性があります。
ワイヤーボンドの粉塵が飛散し、溶接線の位置が汚れるため、基本的に無塵衣と帽子の保護が必要です。
また、クリーンルームでは、ダンボール箱や埃の発生しやすい物品の持ち込みを厳重に管理する必要があります。クリーンルームを清潔に保ち、クリーンルームの寿命を延ばすために、梱包物はすべてクリーンルームの外で開梱してから入室してください。
電子チップ実装の発展史
電子チップ実装の発展史。ICパッケージ→COB→フリップチップ(COG)
電子チップの実装サイズは小さくなってきている。COBは現在の技術の中間製品としか言いようがない。また、CSP（Chip Scale Package）は、Chip On BoardからFlip Chipへの中間工程であるべきである。
COBとは、ICを封止したワイヤーボンディングやCapsuleの作業を基板に移植することです。つまり、もともとリードフレームに付いていたベアダイをPCBに貼り付けるのです。しかも、ワイヤーをワイヤーフレームにボンディングしていたのを、PCBの金メッキ溶接パッドに変更し、ウェハーとワイヤーを、本来のモールドパッケージではなく、エポキシ接着剤でカバーするようにしたのです。チップオンボードは、ICの封止やマーキングの製造工程を省くことができます。また、IC封止工場の管理やピンのコストも削減できるため、基本的にはICパッケージの工程より安くなる。
初期のチップオンボード技術は、捨てて新しいものを買えば済むほど安価だったため、おもちゃや電卓、小型モニター、時計など、信頼性の低い低レベルの家電製品にしか使われないのが一般的だった。そのため、初期のチップオンボードプロセスは、IC封止工場の従業員が開くファミリータイプのOEMがほとんどであった。リビングルームが工場で、環境管理もされていなかった。チップオンボードの品質は、それほど信頼できないものだと勘違いされることが多かった。
しかし、時代の進展とともに、その小型化だけでなく、薄くて短い製品のトレンドを見て、より多くの大きな工場があり、近年のチップオンボードの使用は、携帯電話、カメラ、他の短い製品などのチップオンボードプロセスに多くの製品を持って、より広範な傾向であった。
COBは、一部のベンダーが特に好きな別の利点があります。接着剤を封入する必要があるため、一般的なチップオンボードは、すべての外部ワイヤコネクタをエポキシ樹脂で封止する。他の人の設計ハッカーをクラックしたい人は、この機能のためにクラックに多くの時間を費やす必要があり、間接的に反テロのセキュリティレベルの強化を達成することができます。
PCB用チップオンボードの設計要件
1.Because chip on board does not have IC packaging lead-frame, but use PCB to replace it, so the PCB welding pad design is very important, and the surface treatment can only use electric gold plating or ENIG(nickel dipped gold), otherwise the gold wire or aluminum wire, even the latest copper wire will not hit the problem.
PCボードの仕上げ表面処理は、電気金メッキまたはENIGでなければならず、一般的なPCボード金メッキ層よりも厚くなるように、ダイボンディング、金のアルミニウムまたは金の形成によって必要なエネルギーを提供することができる。
2.チップオンボードのダイパッド外側の溶接パッドのレイアウトでは、各溶接ワイヤの長さをできるだけ固定する、つまりダイからプリント基板の溶接パッドまでのはんだ接合部の距離をできるだけ一定にすることで、各溶接ワイヤの位置制御と溶接ワイヤの交差による短絡の問題を軽減することが必要です。
そのため、斜めパッドのデザインは要件を満たしません。斜めパッドの外観をなくすために、PCBパッドの間隔を短くすることが提案されます。また、楕円形のパッド位置は、溶接線の相対的な位置を均等にするように設計することができます。
3. チップ・オン・ボード・ダイは、少なくとも2つ以上の登録点を持つことが推奨され、従来の円形の登録点の代わりに、クロス登録点を使用することがより良いことです。 SMT製造ラインワイヤーボンディングマシンは、基本的に直線を把握して自動位置決めを行うからです。というのも、従来のワイヤーフレームには円形の登録点がないのです。ただの直線フレームなんです。もしかしたら、ワイヤーボンディングマシンによっては違うかもしれません。まずは機械性能を参考に設計することをお勧めします。
4. PCBダイパッドのサイズは、ウェハを配置する際の偏差を制限するため、また、ウェハがダイパッド内で回転しすぎるのを防ぐために、ダイよりも大きくする必要があります。両側のウェーハパッドは、ダイより0.25～0.3mm大きくすることをお勧めします。
5. 接着剤が必要なチップオンボード部分には、パイロットホールを設けない方がよいでしょう。やむを得ない場合、PCBメーカーはこれらのパイロットホール100%を完全に塞ぐことが要求されます。その目的は、エポキシ樹脂の吐出がパイロットホールによってPCBの反対側に浸透し、不要な問題を引き起こすことを避けるためです。
6. 吐出が必要な部分にシルクスクリーンマークを印刷することで、吐出操作や形状制御を容易にすることができることが提案されている。
結論
COBは電子機器製造業界では成熟した技術であるが、一般的な組立工場では、一部のワイヤーボンドICパッケージ技術を使用しているためか、その製造工程に馴染みがない。そのため、多くの完成品やプロ プリント基板組立工場 are difficult to find the relevant technical personnel, but IBE is home to bunch of high skilled technicians, which enable us to provide you the chip on board services.
よくあるご質問
これまでCOBは、完成度の低い一部のコンシューマー製品に使われることがほとんどでした。電子製品の小型化に伴い、COBプロセスの製品への導入を検討する企業が増えている。何しろ、回路基板には多くのスペースがあり、COBプロセスはICよりも小さなスペースで使用できるのだ。おそらく、より高度な技術を使うと高価になるため、COBプロセスを採用するところもあるのだろう。
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