Hvað er chip-on-board?

Hvað er chip-on-board?

Chip á borði (COB) tækni: Umbunð, ferli og kostir

Innleiðing  

Chip á borði (COB) er eitt af mikilvægustu PCB umbunðartækni í nútíma rafrænum tæki vegna þess að hún hjálpar forriturum að búa til minni, hraðari og meira hitastöðug vörur. Í kjarnanum felst COB-tækni í því að festa óþekktan halbleiðisgjafa beint á undirlag prentplötu eða annan uppsetningarundirlag í stað þess að setja chipið í önnur plast- eða keramíkupphafspakka fyrst. Þessi beina festing á chipi er það sem gerir COB-umbunðina svo áhugaverða í færilegum rafrænum tækjum, LED-lysi, neytenda rafrænum tækjum, hönnun prentplötu og margt fleira af háa afurðum Prentplatusamsetningar í heimi þar sem búist er við að hlutir verði þunnari, léttari og miklu aflmikilari hefur COB verið að verða gagnleg aðferð til stafrænnar minnkvæðingar og skilvirkis optimaliseringar á prentplötu.

Ástæðan fyrir því að COB er svo víðtækt notað er grundvallaratriði: það leysir fjölda vandamála í einu. Í upprunalegu formi minnkar það vídd með því að fjarlægja þörfina á aukalegri framleiðsluþrýðingu um chipið. Annars bætir það við stöðugleika táknsins vegna þess að rafmagnsleiðslan milli hálfleiðisgæðisins og móðurplátunnar er miklu styttri. Þriðja, það stuðlar betri hitastjórnun á PCB áhrifum þar sem hiti getur flætt meira beint í undirlag og frá virku tækinu. Fjórða, það getur minnkað framleiðslukostnað í mikilli framleiðslu með því að minnka þrýðingaraðgerðir og einfalda hlutamengi. Fyrir margar verkfræðinga og framleiðendur gerir þessi blöndun af rúmssparandi rafrásarefni, minnkun á táknsföllum og nýjum hitafjarlægingaraðferðum COB mjög gagnlegt val fyrir nýjasta PCB-setningu og rafræn þrýðingaraðferðir.

COB er sérstaklega mikilvægt í iðjum þar sem bæði heildarráð og litlir víddir eru mikilvægar. Í LED-lysiborðakerfum veita COB-LED kerfi há lúmenþéttleika og áhrifamikla hitastýringu. Í bílaborðasamböndum getur COB hjálpað við að innbyggja upplýsingaþættir, stýriþættir og ljósskerfi sem þurfa að standa upp við skjálftu, hitastigssveifur og beittan raki. Í lyfja- og geimrannsóknaborðahönnun getur COB verið notað þegar hönnuðar vilja framþróuð vörupakkanir með framúrskarandi rafræna afvöru og þéttari samsetningu á borðinu. Í RF

Borðaforritum geta minnkar óvæntar áhrif óbeinna staðsetningar aukat afvöru í háfrekvenni. Þess vegna er Chip aboard (COB) pakkanir ekki bara sérstök nískuferð – það er mikilvæg framleiðsluaðferð sem notuð er í mörgum greinum rafrænnar tæknivöruframleiðslu.

Hvað er Chip on Board (COB)?

Chip á borði (COB) er aðferð til umbunadar halbreytuhluta þar sem óþekktur silíkónuskífa er sett beint á PCB-grunn eða annan grunnvöru. Í stað þess að setja skífuna í fullklárað plasthylki fyrst, tengir framleiðandinn skífuna sjálfa við borðið og festir hana síðan með trådbindingu, flip-chip tækni eða öðrum PCB-samsetningaraðferðum. Þess vegna er COB oft lýst sem bein skífuuppsettning eða uppsettning óþekktra skífna. Það felur burtu auka umbunadarlag, sem getur aukat rafleiðni, sparað rúm og gert endanlega vöruna áreiðanlegri.

Kerndefyrið bakvið COB-tækni er mjög gagnlegt: að setja chipið eins nálægt og mögulegt er við rásina sem styður það. Því styttri tengingarslóðin er, því minni líkurnar eru á tap á samskiptum, óþarflegri rásstöðu, ógunnandi sjálfvirkju eða óþarfi hitasafnun. Í hraðvirkum og háþéttum hönnunum eru þessar litlu bætingar mjög mikilvægar. COB er einn af ásökunum fyrir því að margar færilegar rafrænar tæknigervlar geta verið minni án þess að missa mikla af afköstum. Það hjálpar einnig framleiðendum að skapa háþétta pakka lausnir fyrir tæki sem þurfa að gera meira á minna rúm.

COB er ólíkt hefðbundnum innbyggingum á hráefnisformi vegna þess að það sleppir verndarhylkið um hráefnið í upphafi uppsetningarferilsins. Það þýðir að hráefnið er útsett á allan tíma í framleiðslu, svo ferlið krefst góðrar gæðaöryggis á prentplátunni (PCB), nákvæmra tól og sterkra umhverfisstjórnunar á eftir. Í mörgum útfærslum er hráefnið verndað með epoxyhylki, silíkónuþekju eða samræmdri þekju til að koma í veg fyrir rúk, smit, skjálfta og verkfræðilegar vandamál. Þetta er einn af ásakunum fyrir því að COB er oft notað í vörum sem halda þykktinni sinni með staðgengileika.

Hvað gerir COB ólíkt?

Hvað er COB-tækni notuð til?

Nútímasköpun með COB-þætti er notuð þegar hönnuðir vilja minni, ávallt skilvirkari og oftast betur hitareglaða leið til að pakka samlokuhringa. Notkun hennar er sérstaklega algeng í vörum þar sem þörfin á rýmdarsparandi raftæki og hávirkar PCB-körfur skerast. Vegna þess að chipið er sett beint á kortið getur COB hjálpað til við að minnka áhrif en jafnframt auka staðgildi merkisins og lægja sumar tegundir raunverulegrar raunvirkni. Það gerir það að sterku vali fyrir vörur sem krefjast bæði minnkunar á stærð og mikillar afurðar.

Einn af bestu ástæðunum fyrir því að COB er svo víða notað er að það hentar vel við ýmsa markaði. Í hönnun á PCB fyrir neytenda raftæki getur COB hjálpað framleiðendum að gera síma, bára- og snjalltæki minni og léttari. Í viðskiptaraðila raftækja getur það stuðlað stýrihlutum og skynjamótum sem þurfa staðbundna meðferð í erfiðum umhverfi. Í PCB-vörur fyrir bíla getur COB hjálpað við litla upptökubúnað, ljósakerfi og stýrikerfi. Í RF-PCB-hönnun getur það bætt háfrekvenn hegðun með því að minnka óþarfa áhrif og minnka stigastærð.

COB leikur einnig mikilvæga hlutverk í LED lýsingar PCB notkunum. COB LED uppbyggingar setja nokkur ljósgeisvandi chips beint á undirlag til að búa til háa ljóslýsingu og árangursríka hitaleiðingu. Þess vegna eru COB LED vörur oft notaðar í punktljósum, viðskiptaljósum, byggingaljósum og hágæða útflæðishlutum. Nútímakynningin stuðlar betri hitaleiðingu og getur aukist samfelldu ljósgildi. Í einföldu orðum er COB ekki bara tengt rafrænum tæknimálum – það er einnig mikilvæg pakkuður aðferð fyrir nútímaljós.

Algengar notkunaráhrifar COB tækni

PCB fyrir neytenda rafræn tæki

Skráðar tæki

Buruðar tæki

Skráð heimilistæki

IoT borð

LED lýsingarplata

Hágæða ljós

Samfélagaljóð

Iðnaðarljós

PCB fyrir ökutæki

Fylgistæki

Stýrihlutir

LED ljósskerfi

Klinísk PCB

Greiningartæki

Þjúkkt raddarstjórnunarkerfi

Loftfaravélagerð PCB

Flugvéla rafræn hlutir

Hátraustir hlutir

RF-PCB

Háþyngdarmálraðir

Viðkvæmir samsagnahlutir

Af hverju velja verkfræðingar COB

Hönnun með minni borðstærð áhrif

Betri hitastjórn á prentplötu

Lægri tap á táknum

Færri pakkaþref í sumum uppsetningum

Umræðuvirði, sérhæft fyrir háþétthets tengingarvörur.

Virkilegt fyrir snjallar prentplötusamsetningar.

Eiginleikar og ávinningur Chip on Board

Stærsta áhugaverði Chip on Board (COB) uppsetningar er að hún sameinar þéttleika, afkvæmi og hraðaávinninga í einu leysingu. Með því að setja chipið beint á prentplötuna verður hönnunin venjulega minni og raunverulega hreinari rafmagnslega. Það getur bætt afkvæmi í háhraða rafmagnsgerðum, minkað ákveðin tegundir táknaóskilja og hjálpað við hitadreifingu. Þessir ávinningar gera COB sérstaklega áhugaverð fyrir farsíma hönnun, minnkaða stafræna hönnun og skilvirkni prentplótu.

 1. Minnkun

COB er oft notað þegar forritarar þurfa að setja meiri getu í minna rúm. Með því að fjarlægja ytri pakkaðan má minnka vörurnar verulega. Í sumum tilviki getur COB minnkað rúmmál vörurnar um 30–50% miðað við venjulegri pakkaðaraðferðir. Þetta er mikil ávinningur fyrir vörur eins og snjalltæki, farsíma og bárandi rafræn tæki.

2. Rafmagnagreining

Þar sem chipið er sett beint á PCB-plötuna eða undirlaginu er rafmagnsleiðin styttri. Það þýðir:

 Lægri viðnám.

Miklu lægri induktans.

Minni tafn á samskiptum.

Betri staðgæsla á samskiptum.

Lægri ósköpulegir hlutir.

Þessar verbætringar eru sérstaklega gagnlegar fyrir háfrekvenzisforrit, samskiptastigraðunaraðferðir og framþróuð rafræn tæki.

3. Hitaeffektívleiki

Cozy er einn af stærstu andstæðingum rafrænnar tæknis. COB hjálpar því að flytja Cozy miklu meiri í undirlag og umhverfis hluti. Þetta er mjög mikilvægt fyrir umbúning á háþrótta LED-vörur, aflrafræni hluta og litlum kerfum sem vinna áfram án þess að stoppa.

 4. Lággildi

COB getur lægt kostnaðinn með því að útskýla margar af þeim skrefum sem venjulega tengjast umbúningi. Minni fjöldi pakkaþátta getur einnig leitt til minna vistunar og einfaldara birtingarkeðja. Fyrir framleiðslu í miklum magni getur það haft mikilvægan áhrif á heildarkostnað framleiðslu.

 5. Högunarfrelsi

COB getur unnið með:

Tveggja hliða PCB.

Fleiri hliða PCB.

Sníðbundin PCB í sérstökum kerfum.

Sérsníðin undirlag.

Háþétthetar uppsetningar.

Þessi hagnýti gerir það mikilvægt fyrir PCB-gerð prófunarfölgunar og framleiðslu á miklum magni af PCB eins og fyrir annað.

Yfirlit yfir kosti

Tilvikagreining: COB í LED-merkjum

COB LED-merki gætu innihaldið fjölda LED-chippa sem eru settir þétt saman á einum undirlagi. Vegna þess að chipparnir eru beint festir, verður ljóskeldið mjög þétt og áhrifaríkt. Það gefur upp blátt ljós og jafnari lýsingu. Það bætir líka hitastjórnunni, sem hjálpar merkinu að halda lengur.

Hvernig Chip-on-Board (COB) eru gerð

COB-framleiðsluferlið er nákvæm röð aðgerða sem umbreytir óvörnu hálfleiðara í vernduð og notandi stöðu. Í gegnum venjulega SMD-setningu er hins vegar krefst COB-vinnslu meira vandvirkrar meðhöndlunar, þar sem chipið er opnað og viðkvæmara á meðan það er sett. Ferlið felur venjulega í sér undirlagsundirbúning, festingu á chip, trådbindingu, innföngun og prófun. Hver aðgerð áhrifar lokastöðu, áreiðanleika og útlits vörurnar.

1. Undirlagsundirbúning

Ferlið hefst með undirbúningu PCB-undirlagsins eða grunnvöru. Yfirborðið verður að vera hreint, jafnt og undirbúið fyrir festingu. Eftir gerðina getur framleiðandinn notað leiðandi epló eða annan lím til að búa til grunn fyrir festingu á chip. Undirlagshlutinn er valinn eftir þarmabundi, rafmagns- og verkfræðilegum kröfum.

2. Festing á chip

Næst er óbeinna chip-inn settur á undirlag með því að nota vinnslutæki fyrir uppþögn og setningu eða nákvæm línubinditæki. Þessi skref eru kölluð chip-setning eða bein chip-samband. Setningin verður að vera mjög nákvæm þar sem jafnvel lítil misstilling getur áhrif á rafmagnssambandið eða gæði sambandsins.

3. Trådbinding

Eftir að chip-inn er bundinn eru rafmagnssamböndin gerð með trådbindingu. Fína trådar – venjulega af gulli, kopri eða léttu álúmíníum – tengja chip-pöddurnar við PCB-línurnar eða bindipöddurnar. Tveir algengir aðferðir eru:

Kantbinding.

Kúlubinding.

Trådbinding er eitt af mikilvægustu hlutum í COB-gerð þar sem hún myndar rafmagnssambandið milli hálfleiðis-chipsins og borðsins.

4. Innhylming

Chip-inn sem hefur verið bundinn og tráðurinn eru venjulega verndaðir með epoxyhjól, silíkónu eða glob-top efni. Þessi ferli eru kölluð innhylming. Það verndar uppsetninguna gegn:

 Rúmlega.

Dúst.

Vélræn áhyggjur og áhyggjur.

Hrattun.

Meðferð skada.

5. Prófun og gæðastýring

Þegar uppsetningin er heildar, fer hún í metun og prófun. Algengar aðferðir eru:

Rafmagnsprófun.

AOI-inspektion.

Brennuprófun.

Sjónhverf prufa.

Virkileg prófun á borði.

 Þessar aðgerðir hjálpa til við að ákvarða vandamál með snúrur, bil, rangt festingarstaðsetningu líms eða rafmagns villur áður en hluturinn er sendur.

COB ferlið borð

Vandamál við ferlið

COB framleiðsla krefst:

 Vel skipuð umhverfi.

Nákvæm staðsetning.

Nákvæm hitastýring.

Hönnuð meðhöndlun.

Öruggur gæðastýringarferli.

Chip on Board (COB) gegn öðrum pakkuunartækjum

COB er aðeins ein af fjölda háttanna sem notuð eru til að framleiða hálfleiðara, og það er gott að bera hana saman við algengar aðrar pakkuunartækjur eins og BGA, SMD, PoP og DIP. Hver pakkuunartækni hefur sína styrkja, en þær leysa mismunandi vandamál. COB er best notað þegar færri rúmmál, hitastýring og bein innbygging eru mjög mikilvæg.

COB gegn BGA

BGA-pakkuun notar lóðkúlur til að tengja pakkuðan chips við borðið. Hún veitir framúrskarandi pinnafjöldann og vernd, og er helsta valið fyrir CPU, GPU og framþróuð IC. COB, í samanburði við þetta, festir ópakkuðan chips beint á borðið.

COB vs. SMD

SMD-tíðarhefðin lýsir uppsetningu á yfirborði, þar sem pakkuðir hlutir eru settir á borðið. COB má telja meira beinlínulega tegund af blöndun.

COB vs. PoP

Package on Strategy (PoP) leggur pakkaðar hringskífur ofan á hvort annað. Þetta virkar fyrir margföldunartæki eins og snjallsíma, en það er ólíkt COB vegna þess að COB hefur í fókus beinlega uppsetningu hringskífu á borði.

COB vs. DIP

DIP-aðferðir eru eldri, stærri og auðveldari að líta eftir. Þær styðja staðlaðar verkefni, en þeim vantar samþættingu og árangur COB.

 Samanburðartöflu

Fyrirheit COB

Mestur þátturinn sem hönnuðar velja COB PCB uppsetningu er að hún getur skapað minni, hreinari og miklu innbyggðari vörur. En fyrirheitin fara yfir stærðina. COB getur bætt PCB-trausti, stuðlað betri hitastjórnun á PCB og minkað fjölda pakkingarþátta í framleiðslu- og birtingarkeðjunni. Í besta notkuninni getur hún einnig lægt kostnaðinn og bætt heildarframleiðslu vöru.

 Aðal kostirnir

Rúmþýð eiginleiki fyrir rafræn tæki.

Miklu betri úrbót á rafmagnsástandi.

Uppbætt þol á hitastress og stress og ótta.

Lægri hækkun á hlutum.

Lágmarkaðar aukaverkanir.

Sterkur viðskiptahagur fyrir þétta pökkun vörur.

Vel hent fyrir rafræn tæki með háa áreiðanleika.

Framleiðsluþáttar

Færri pakkuhlutar í sumum gerðum.

Mögulega lágmarkaður heildar-pakkunarmáttur.

Betra samræmi við framleiðslu á PCB.

Hentug fyrir sjálfvirkar og háþéttar ferli.

Miklu auðveldara að skrúða eftir vörufrávörur.

Framleiðsluframkvæmdarfordælar

COB getur hjálpað til við:

Auka framleiðsluhraða.

Minnka tap á framleiðslu.

Stuðla að þéttari borðauppsetningu.

Auka birtu í LED-vörum.

Auka hitaflutning í kerfum sem eru viðkvæm fyrir hita.

Fyrirtækjaávinningar

Fyrir aðila, getur COB geymt:

Minni vörurúm.

Lægri vörukostnaður.

Miklu fyrirfram meira ábyrg og fyrirfram meira fyrirfram viðskiptavæn vöruhönnun.

Betri staðsetning á notkunarfletinum.

Sterkari greining í litlum markaði.

Yfirlit

Chip on Board (COB) er bein setning- og pakkanirferð, sem leggur óskaðan hálfleiðisbút í beinn tengingu við PCB undirlag eða annan grunnmateria. Hún er algengt að nota þessa ferð vegna þess að hún hjálpar vörum að verða minni, hraðari og miklu betri í hitastjórn. Með því að minnka táknskref og minnka pakkanarkostnað hjálpar COB til að halda á táknsréttleika, hitastjórn og litlum PCB-hönnun. Þess vegna er hún notað í COB LED, neytendaeldri, bílakerfum, vísindatæki, geimflugstæki og RF-rásir.

COB er sérstaklega gagnlegt þegar vöruforrit krefst fjöldupakkaðra hluta og áreiðanlegs samsetningar á borðanivá. Á sama tíma krefst það hæfilegrar framleiðslu, verndar og prófunar. Ferlið felur í sér undirstöðuundirbúning, uppsetningu á chips, tengingu á slóðum, innhulmingu og gæðastýringu. Það er meira sérsniðið en einföld SMD-setning, en í réttri vöru er afhendingin góð.

Oftakrar spurningar

Hverjar eru helstu kostir COB frammi fyrir hefðbundinn pakkaður hátt?

Helstu kostirnir eru minni stærð, betri hitaleiðing, styttri táknaprógram og lægra pakkaður flókið í sumum gerðum.

Af hverju er hitastjórn mikilvæg í COB-gerðum?

 Þar sem óbeinna chipsin er sett beint á undirstöðuna þarf að stjórna hitanum nákvæmlega til að koma í veg fyrir álag á tækinu, mistök eða áhrif á afköst.

Geta COB-samsetningar verið endurbættar?

 Oft, en viðgerð er erfitt að framkvæma þar sem myndin er sett beint á borðið og umhverfist venjulega eftir tenginguna.

Hverjar vörur eru best hent fyrir COB nýjungar?

COB er best fyrir færilegar tæki, LED-merkjun, RF-hringja, bílhluti, faglega rafræn tæki og ýmis önnur háþétt þætti kerfi.

Er COB það sama og COB LED?

Nei. COB LED er sérstök notkun á COB-nýjungum í ljóssetningu. COB-tækni sjálf er notað miklu algengari í rafrænni vörupakka.