【光電集成】淺談COB/COF/COG封裝工藝

今日光電 2026-01-24 18:00

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關鍵詞：COB、COF、COG

一、什么是COB

COB（Chip On Board），也稱為芯片直接貼裝技術，是指將裸芯片直接固定于印刷線路板上，然后進行引線鍵合，再用有機膠將芯片和引線包封保護的工藝，從而實現芯片與線路板電極之間的電氣與機械上的連接。COB工藝是一種區別于SMD表貼封裝技術的新型封裝方式，與常規工藝相比，設備精度較高，封裝流程簡便，間距可以做到更小，用以加工線數較多、間隙較細、面積要求較小的PCB板，芯片焊壓后用有機膠固化密封保護，使焊點及焊線不受到外界損壞，可靠性極高。

二、COB封裝的工序步驟

第一步:擦板

在COB的工藝流程中，由于 PCB 等電子板上粘有焊錫殘渣及灰塵污漬，在下階段的固晶和焊線等工序易造成不良產品的增多和報廢;為了解決這一問題，廠家會對電子線路板進行清潔；

第二步:固晶

傳統的方式是采用點膠機或手動點膠在 PCB 印刷線路板的IC位置上點上適量的紅膠，再用真空吸筆或鑷子將IC 裸片正確放在紅膠上；

第三步:烘干

將粘好裸片放入熱循環烘箱中烘烤一段時間，也可以自然固化(時間較長)；

第四步:Bonding(綁定)

采用鋁絲焊線機將晶片(LED晶粒或IC芯片)與PCB 板上對應的焊盤鋁絲進行橋接，即 COB的內引線焊接；

第五步:前測

使用專用檢測工具(按不同用途的COB有不同的設備，簡單的就是高精密度穩壓電源)檢測COB板，將不合格的板子重新返修；

第六步:封膠

將黑膠適量地涂到Bonding好的晶粒上，然后根據客戶要求進行外觀封裝；

第七步:固化

將封好膠的 PCB 印刷線路板放入熱循環烘箱中恒溫靜置，根據要求可設定不同的烘干時間；

第八步:測試

將封裝好的 PCB 印刷線路板再用專用的檢測工具進行電氣性能測試，區分好壞優劣。

與其它封裝技術相比，COB 技術價格低(僅為同芯片的 1/3左右)、節約空間、工藝成熟，因此在半導體封裝領域得到廣泛應用。

三、主要焊接方法

1、熱壓焊利用加熱和加壓力使金屬絲與焊區壓焊在一起。其原理是通過加熱和加壓力，使焊區發生塑性形變同時破壞壓焊界面上的氧化層，從而使原子間產生吸引力達到"鍵合"的目的。此外，兩金屬界面不平整加熱加壓時可使上下的金屬相互鑲嵌；

2、超聲焊是利用超聲波發生器產生的能量，通過換能器在超高頻的磁場感應下，迅速伸縮產生彈性振動，使劈刀相應振動，同時在劈刀上施加一定的壓力，于是劈刀在這兩種力的共同作用下，帶動鋁絲在被焊區的金屬化層如（鋁膜）表面迅速摩擦，使鋁絲和鋁膜表面產生塑性變形，這種形變也破壞了鋁層界面的氧化層，使兩個純凈的金屬表面緊密接觸達到原子間的結合，從而形成焊接。主要焊接材料為鋁線焊頭，一般為楔形；

3、金絲焊球焊在引線鍵合中是最具代表性的焊接技術，因為現在的半導體封裝二、三極管封裝都采用金線球焊。而且它操作方便、靈活、焊點牢固（直徑為25um的金絲的焊接強度一般為0.07~0.09N/點），又無方向性，焊接速度可高達 15點/秒以上。金絲焊也叫熱壓超聲焊，主要鍵合材料為金(金)線焊頭為球形故為球焊。

四、COB技術的優點

1、性能更優越：采用COB技術，將芯片裸Die直接綁定在PCB板上，消除了對引線鍵合連接的要求，增加了輸入/輸出（I/O）的連接密度，產品性能更加可靠和穩定；

2、集成度更高：采用COB技術，消除了芯片與應用電路板之間的連接管腳，提高了產品的集成度；

3、體積更小：采用COB技術，由于可以在PCB雙面進行綁定貼裝，相應減小了COB應用模塊的體積，擴大了COB模塊的應用空間；

4、更強的易用性、更簡化的產品工藝流程：采用了集束總線技術，COB板和應用板之間采用插針方便互連，免除了使用芯片必須經過的焊接等工藝流程，降低了產品使用難度，簡化了產品流程，同時使得產品更易更換，增強了產品易用性；

5、更低的成本：COB技術是直接在PCB板上進行綁定封裝，免除了芯片需要植球、焊接。

五、 COB設計要求

Bonding角度盡量在45°之內，多于這個角度，Bonding的時候，銀線不好打入焊盤。而且打入焊盤的尾部可能短路到相鄰的焊盤，Bonding焊盤之間的間距一般在4mil為極限，半場的工藝一般就這樣了。而且焊盤距離被Bonding的IC引腳最小在0.6mm，最大不超過3mm，也就是他們之間。Bonding的焊盤如果分為好幾層，盡量地線焊盤在最內層。一般IC部分會放一個銅皮，為地屬性，所以內層焊盤盡量為地屬性。信號焊盤綁在最外層，如走線。中間層為電源層，而且要留出口。BondingIC下面不能打孔，打孔Bonding良率很差。六：什么是COF COF（Chip On FPC）將集成電路（IC）固定在柔性線路板上的晶粒軟膜組裝技術。運用軟質附加電路板作為封裝芯片載體將芯片與軟性基板電路結合，或者單指未封裝芯片的軟質附加電路板。

（圖片來源：百度圖片）

七、什么是COG

COG（Chip On Glass）將芯片固定于玻璃上，利用覆晶（Flip Chip）導通方式，將晶片直接對準玻璃基板上的電極，利用各向異性導電膜材料作為接合的材料，使兩種結合物體垂直方向的電極導通。

（圖片來源：百度圖片）

參考資料：

1.晶瑞創顯：
https://m.elecfans.com/article/1229703.html2.深圳LED網：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/76284666

3.百度文庫：
https://wenku.baidu.com/view/e15e09f2fbc75fbfc77da26925c52cc58bd6900e.html?_wkts_=1684121241700&bdQuery=cob%E5%B0%81%E8%A3%85%E6%B5%81%E7%A8%8B

來源：今日頭條-智芯仿真