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COB芯片真空吸附治具核心概念解析
東莞市路登電子科技有限公司
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1. 核心概念解析

  • COB (Chip-On-Board):

    • 一種封裝技術(shù),將裸露的芯片(Naked Die)直接粘貼在PCB板上,然后通過引線鍵合(Wire Bonding)實現(xiàn)電氣連接,最后用環(huán)氧樹脂膠(黑膠)進(jìn)行保護(hù)封裝的整個過程。

    • 流程簡述: 點膠(Die Attach) → 貼片(Chip Placement) → 固化(Curing) → 鍵合(Wire Bonding) → 封膠(Encapsulation)。

    • 特點: 成本低、體積小、散熱好、可靠性高,廣泛應(yīng)用于LED照明、顯示屏、攝像頭模組、RFID、集成電路卡等領(lǐng)域。

  • 真空吸附治具 (Vacuum Chuck / Vacuum Fixture):

    • 一種利用真空負(fù)壓來固定、定位和平整待加工工件的治具。

    • 它通常由一個治具本體、內(nèi)部的氣路通道以及表面的吸附孔組成。當(dāng)真空泵啟動時,吸附孔產(chǎn)生吸力,將工件牢牢吸在治具表面。

  • COB芯片真空吸附治具:

    • 顧名思義,這是專門為COB生產(chǎn)流程中的芯片貼裝(Die Bonding)引線鍵合(Wire Bonding) 工位設(shè)計的真空吸附治具。

    • 它的核心作用是固定PCB板,確保其在高速高精度的自動化操作中保持絕對穩(wěn)定和絕對平整。

2. 為什么COB工藝必須使用真空吸附治具?

COB工藝,尤其是Die Bonding和Wire Bonding,對精度要求極高(微米級)。

  • 貼片精度: 貼片機需要將微小的芯片(可能小于1mm x 1mm)精確定位到PCB的焊盤上,誤差通常在±25µm以內(nèi)。

  • 鍵合精度: 鍵合機的焊頭需要將比頭發(fā)絲還細(xì)的金線或鋁線準(zhǔn)確地焊接到芯片的焊盤和PCB的焊盤上。

  • 平整度(共面性): 如果PCB板存在任何彎曲或翹曲,會導(dǎo)致:

    • 貼片高度不一致,影響后續(xù)鍵合和膠水厚度。

    • 對焦失敗,視覺系統(tǒng)無法同時看清所有特征點。

    • 鍵合壓力不均,造成虛焊、焊盤損傷或斷線。

真空吸附治具通過強大的均勻吸力,將PCB板牢牢地“拉平”并固定在治具的基準(zhǔn)平面上,為后續(xù)所有高精度工序提供了一個穩(wěn)定、平整的基準(zhǔn)。 這是機械夾持無法實現(xiàn)的。

3. 治具的組成與關(guān)鍵設(shè)計要點

一個典型的COB真空吸附治具通常包括以下幾個部分:

  1. 治具本體 (Body):

    • 材料: 通常采用鋁合金(輕便、導(dǎo)熱好)或不銹鋼(耐磨、變形小),對于熱膨脹系數(shù)有嚴(yán)格要求的場合,甚至?xí)褂?strong>殷鋼或合成石。

    • 型腔 (Pocket): 治具上會銑出一個與PCB外形匹配的型腔,用于精準(zhǔn)定位PCB。型腔深度通常比PCB厚度小0.05mm左右,確保吸緊后PCB不會移動。

  2. 真空氣路系統(tǒng) (Vacuum System):

    • 主氣路: 治具內(nèi)部會加工有真空通道,連接到外部真空發(fā)生器或真空泵。

    • 吸附孔 (Vacuum Holes): 在治具型腔的底部,會鉆有大量微小的吸附孔?椎牟季种陵P(guān)重要,必須確保:

      • 全覆蓋: 能覆蓋PCB的整個面積,尤其是中間區(qū)域,防止因吸力不足導(dǎo)致中間部分拱起。

      • 避讓開孔: 必須避開PCB上原有的通孔,否則會漏氣導(dǎo)致真空度不足。

      • 孔徑適中: 孔徑太小易被堵塞,太大可能在被黑膠污染后難以清理。

  3. 隔熱/ESD防護(hù)設(shè)計 (Optional):

    • 某些治具會集成加熱功能,用于膠水的預(yù)熱和固化。

    • 可能會采用防靜電材料或設(shè)計,防止靜電擊穿敏感的芯片。

  4. 定位與夾緊機構(gòu) (Positioning & Clamping):

    • 除了真空吸附,通常還會有定位銷邊緣夾鉗(通常是氣動或手動),在吸附之前對PCB進(jìn)行粗定位,并在吸附后提供額外的機械保障。


 

狀 態(tài): 離線

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