Pemasangan cip-atas-papan bergantung pada dua langkah proses yang menentukan sama ada sesebuah die akan bertahan sepanjang hayat operasinya: cara ia dilekatkan pada substrat, dan cara pad ikatannya disambungkan secara elektrik kepada papan. Jika salah satu daripada kedua-duanya dilakukan dengan tidak betul, kegagalan selalunya tidak akan muncul sehingga peranti digunakan di lapangan. Artikel ini menyelami dengan lebih mendalam tentang cara pengikatan die dan pengikatan wayar sebenarnya berfungsi, serta perkara yang boleh gagal sepanjang proses tersebut. (Untuk imbas kembali yang pantas tentang istilah COB, sila rujuk PCBCart'sentri glosari tentang cip-atas-papan dan glob top.)
Kaedah Lekapan Die: Pelekat Konduktif vs Tidak Konduktif
Sebelum sebarang pengikatan wayar dilakukan, cip kosong mesti dipasang secara mekanikal pada substrat. Pelekat yang dipilih untuk langkah ini bukan sahaja berkaitan dengan pegangan mekanikal — ia juga mempengaruhi laluan terma cip dan, dalam sesetengah reka bentuk, sambungan elektriknya kepada papan.
Pelekatan mati berkonduktifbiasanya menggunakan epoksi berisi perak atau bahan serupa. Ini mewujudkan laluan elektrik antara bahagian bawah die dan substrat, yang penting apabila bahagian belakang die perlu dibumikan atau apabila reka bentuk menggunakan substrat sebagai penyebar haba. Pengisi konduktif itu juga meningkatkan kekonduksian terma, membantu menarik haba keluar dari die semasa operasi.
Pelekatan die tidak konduktifdigunakan apabila bahagian bawah die mesti kekal terasing secara elektrik daripada substrat — sebagai contoh, apabila semua sambungan elektrik dibuat secara eksklusif melalui wayar ikatan di bahagian atas. Pelekat tidak konduktif biasanya dipilih berdasarkan tingkah laku pengawetan, keupayaan menyerap tegasan, dan keserasian dengan bahan substrat, kerana prestasi elektrik bukanlah faktor penentu.
Dalam kedua-dua kes, lapisan pelekat juga perlu menyerap sedikit tekanan mekanikal akibat ketakserasian pengembangan terma antara kepingan cip dan substrat. Pelekat yang dipilih dengan tidak betul atau disapu dengan cara yang tidak sesuai boleh menyebabkan pembentukan rongga atau pengelupasan yang kemudian muncul sebagai masalah kebolehpercayaan dan bukannya kecacatan serta-merta.
Asas Pengikatan Wayar: Bahan dan Sebab Wayar Halus Digunakan
Sebaik sahaja acuan dipasang, pengikatan wayar mewujudkan sambungan elektrik antara pad ikatan pada acuan dan jejak substrat.Pelekatan wayar emasialah pendekatan yang paling biasa untuk kerja COB, dipilih kerana gabungan kekonduksian elektrik, rintangan kakisan dan kemudahan membentuk ikatan yang boleh dipercayai pada pad. Bahan lain, seperti wayar aluminium atau kuprum, digunakan dalam aplikasi tertentu, tetapi emas kekal sebagai titik rujukan piawai untuk pemasangan COB tujuan umum.
Wayar itu sendiri sangat halus — biasanya dalam julat puluhan mikron dari segi diameter. Ini bukan pilihan secara sewenang-wenangnya. Wayar halus membolehkan ikatan terbentuk tanpa menggunakan daya atau haba yang berlebihan pada die, yang sangat penting memandangkan pad ikatan moden sangat kecil dan rapat antara satu sama lain. Wayar yang lebih halus juga lebih mudah dibengkokkan dan dibentuk gelung dengan lebih dapat dijangka, yang penting untuk mengekalkan bentuk wayar yang konsisten merentasi ratusan ikatan pada satu die atau panel.
Setiap ikatan wayar dibentuk dalam dua peringkat: ikatan pertama pada pad die, dan ikatan kedua pada pad substrat yang sepadan, dengan gelung wayar terkawal yang menghubungkan kedua-duanya. Bentuk dan ketinggian gelung itu adalah penting — terlalu rata dan wayar berisiko menyentuh tepi die atau wayar bersebelahan; terlalu tinggi dan ia menjadi mudah terdedah kepada kerosakan semasa pengendalian atau pengkapsulan.
Mengapa Pemeriksaan Selepas Ikatan Penting
Wayar bon diperiksa sebelum pengkapsulan atas satu sebab yang mudah: sebaik sahaja glob top atau bahan pengkapsul lain menutupi die dan wayar, kecacatan menjadi hampir mustahil untuk dibaiki dan selalunya tidak kelihatan sehinggalah unit gagal dalam ujian atau ketika digunakan di lapangan.
Pemeriksaan pada peringkat ini biasanya menyemak ketepatan penempatan ikatan, ketinggian dan bentuk gelung, serta kekuatan tarikan (ujian merosakkan atau berasaskan sampel yang mengesahkan bahawa ikatan boleh menahan tekanan mekanikal). Oleh kerana pengenkapsulan mengunci apa jua keadaan pemasangan ketika itu, ini merupakan titik praktikal terakhir untuk mengesan ikatan yang lemah atau tersalah tempat sebelum ia menjadi kecacatan tersembunyi.
Kebiasaan Kegagalan Lazim yang Perlu Diberi Perhatian
Beberapa mod kegagalan sering berulang dalam pemasangan COB yang diikat wayar:
Kenaikan bon— wayar terpisah daripada pad, biasanya disebabkan oleh pembentukan ikatan yang tidak mencukupi atau pencemaran pada permukaan pad semasa proses pengikatan.
Lenturan wayar— semasa pengkapsulan, aliran bahan glob top boleh secara fizikal menolak atau mengubah bentuk gelung wayar halus, kadangkala menyebabkan litar pintas antara wayar bersebelahan.
Pencemaran— zarah atau sisa pada permukaan keping atau pad ikatan sebelum proses pengikatan boleh menghalang pembentukan ikatan metalurgi yang betul, sekali gus menyebabkan kegagalan berselang-seli atau serta-merta.
Memahami mod kegagalan ini adalah sebahagian daripada sebab proses lekat mati, pengikatan wayar dan pemeriksaan dianggap sebagai satu urutan yang saling berkaitan dan bukannya langkah berasingan — kelemahan yang diperkenalkan pada peringkat awal selalunya hanya menjadi kelihatan beberapa langkah kemudian.
Jika anda mempunyai projek pemasangan COB atau peringkat die yang sedang dibangunkan, lawati [Halaman perkhidmatan pemasangan PCB] untuk mengetahui lebih lanjut tentang cara kami menyokong keperluan pengeluaran campuran tinggi, volum rendah.
Sumber Berguna
•Ujian AOI dalam Pemasangan PCB
•Keupayaan Pemasangan PCB Termaju
•Gambaran Keseluruhan Pemasangan PCB
