Apakah Itu Pemasangan Chip pada Papan (COB)?

Pemasangan cip atas papan (COB) ialah satu kaedah pembungkusan di mana kepingan semikonduktor terdedah dipasang terus pada substrat — lazimnya PCB — dan bukannya diletakkan terlebih dahulu dalam pakej plastik atau seramik individu. Kepingan itu disambungkan secara elektrik kepada papan dan kemudian dilindungi dengan satu lapisan enkapsulan, selalunya epoksi hitam berbentuk "ketulan", sebab itulah modul COB kadangkala dikenali melalui kubah atau tompok yang menjadi ciri tersebut.

Oleh kerana langkah pembungkusan diketepikan, COB sering digambarkan sebagai teknik pemasangan peringkat kepingan atau peringkat cip, berbeza daripadateknologi pemasangan permukaan (SMT), yang meletakkan komponen pra-bungkus (seperti QFN atauBGA) ke atas papan.

Nota: "COB" kadangkala digunakan secara longgar untuk merujuk kepada modul LED COB — iaitu produk pencahayaan khusus yang dibina dengan teknik ini. Artikel ini merangkumi COB sebagai kaedah pemasangan umum; modul LED ialah salah satu daripada beberapa aplikasi yang dibincangkan di bawah.

Maksud COB: Die Terbuka lwn Komponen Berbungkus

Dalam SMT konvensional, pengeluar cip membungkus die di dalam perumah pelindung dengan kakinya sendiri atau bebola paterinya, dan komponen siap itu kemudiannya dipateri pada PCB. Pakej tersebut menambah lapisan perlindungan, menyeragamkan jejak kaki, dan memudahkan pengendalian.

Pembungkusan COB menghapuskan langkah perantaraan itu. Die tanpa pakej — kepingan silikon mentah — dilekatkan terus pada papan, disambungkan kepada litar, dan kemudian dienkapsulasi di situ. Ini mengubah beberapa perkara praktikal:

JejakModul COB biasanya lebih kecil dan lebih nipis, kerana tiada badan pakej berasingan.

Laluan terma: Tanpa bahan pembungkusan antara die dan substrat, haba boleh tersebar dengan lebih langsung dalam banyak reka bentuk.

Pengendalian: Die kosong lebih rapuh dan sensitif terhadap pencemaran berbanding bahagian yang telah dibungkus, jadi ia memerlukan keadaan pengendalian yang terkawal.

Fleksibiliti reka bentukBeberapa keping mati kadangkala boleh diletakkan berdekatan antara satu sama lain pada satu substrat, yang berguna untuk modul berbilang cip yang padat.

Oleh kerana COB menggabungkan langkah pembungkusan komponen dan langkah pemasangan papan menjadi satu proses, ia kadangkala dirujuk dalam industri sebagai “pembungkusan aras 1.5” — satu langkah antara pembungkusan aras cip dan pemasangan aras papan standard.

Cara Kerja COB Assembly (Gambaran Konseptual)

Secara umumnya, pemasangan COB melalui tiga peringkat utama. Bahagian ini hanya menerangkan konsepnya — parameter proses yang lebih terperinci ialah topik yang berasingan.

Lekapan cip: Cip kosong dilekatkan pada substrat, biasanya dengan pelekat (seperti epoksi konduktif atau tidak konduktif). Langkah ini mengekalkan cip secara mekanikal dan, bergantung pada pelekat yang digunakan, juga boleh mewujudkan sambungan elektrik atau terma kepada papan.

Pendawaian wayarWayar halus — biasanya emas atau aluminium — digunakan untuk menyambungkan pad ikatan pada die kepada pad atau jejak yang sepadan pada substrat. Ini menggantikan pendawaian dalaman yang biasanya terdapat di dalam komponen berpek.

Pengekapsulan: Setelah cip dan wayar disambungkan, pemasangan tersebut disaluti dengan bahan enkapsulan pelindung, lazimnya epoksi glob-top. Ini melindungi cip dan ikatan wayar daripada kelembapan, habuk, sentuhan fizikal, dan faktor persekitaran lain, memandangkan tiada lagi pakej plastik yang menjalankan tugas tersebut.

Hasilnya ialah satu litar yang berfungsi di mana cip, sambungannya dan perlindungannya semuanya dibina terus pada papan dan bukannya dipasang terlebih dahulu di dalam pakej berasingan.

Di Mana COB Lazim Digunakan

Pemasangan COB paling kerap digunakan dalam aplikasi di mana saiz, ketebalan atau prestasi terma lebih penting daripada penggunaan komponen prabungkusan piawai. Contoh biasa termasuk:

Modul LED: LED COB meletakkan berbilang cip LED pada satu substrat di bawah satu bahan enkapsulan, menghasilkan sumber cahaya yang lebih seragam berbanding LED yang dibungkus secara individu.

Penderia: Banyak modul penderia menggunakan COB untuk memastikan die pengesanan sedekat mungkin dengan papan, sekali gus mengurangkan saiz dan panjang laluan isyarat.

Peranti boleh pakai: Peranti yang terhad ruang mendapat manfaat daripada jejak dan ketebalan yang berkurangan yang dibenarkan oleh COB berbanding komponen berbungkus.

Modul pengguna padatProduk seperti kad pintar, modul kamera kecil dan elektronik lain yang terhad ruang menggunakan COB untuk memuatkan lebih banyak fungsi dalam kawasan papan yang lebih kecil.

Ini adalah aplikasi umum dan diiktiraf secara meluas bagi teknik tersebut dan bukannya senarai yang menyeluruh — pendekatan yang sesuai untuk mana-mana produk bergantung pada keperluan elektrik, terma, dan mekanikalnya yang khusus.

Sekilas mengenai COB

Ringkasnya, pemasangan COB ialah satu pendekatan pembungkusan pada peringkat kepingan (die-level) yang dibina berasaskan tiga langkah — pelekat kepingan (die attach), pengikatan wayar (wire bonding), dan enkapsulasi — yang menukar sebahagian kemudahan komponen pra-dibungkus untuk jejak ruang yang lebih kecil dan laluan terma yang lebih langsung.

Jika anda sedang menilai sama ada COB sesuai untuk produk anda dan ingin membincangkan butiran khusus reka bentuk anda, lawati PCBCarthalaman keupayaan pemasangan PCB lanjutanuntuk mengetahui lebih lanjut tentang keupayaan pemasangan COB dan peringkat cip kami.

Sumber Berguna
•Sejarah Teknologi Pembungkusan Ketumpatan Tinggi
•Kaedah yang Menyumbang kepada Pengoptimuman Reka Bentuk PCB LED dan Kawalan Kualiti
•Aplikasi Teknologi Pemasangan Permukaan (SMT) pada Pakej Susunan Grid Bebola (BGA)
•Pemasangan Package on Package (PoP)