1. 核心定義與作用
高精度COB貼片載具是一種專門用于在COB工藝中，固定PCB板以確保芯片貼裝機(jī)（Die Bonder） 能夠以微米級精度將裸芯片（Die）拾取并放置到PCB指定焊盤上的專用工裝。
它的核心作用有三個：
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精準(zhǔn)定位：為PCB提供無可移動的精確基準(zhǔn)。
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極致平整：消除PCB的任何微小翹曲，確保貼裝高度一致。
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絕對穩(wěn)定：在高速運(yùn)動下抑制振動，防止貼片過程中出現(xiàn)任何位移。
2. 為什么需要如此高的精度？
COB貼片是后續(xù) wire bonding（引線鍵合）的基礎(chǔ)，其精度直接決定了最終產(chǎn)品的良率和性能。
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貼裝精度：通常要求在 ±15µm 至 ±25µm 甚至更高。這意味著芯片必須被精準(zhǔn)地放置在PCB焊盤中心，偏移不能超過一根頭發(fā)絲直徑的一半。
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貼裝壓力與高度：芯片粘貼膠水的厚度通常只有十幾到幾十微米。如果PCB不平，會導(dǎo)致各芯片粘接膠厚不均，影響散熱和可靠性。
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視覺對焦：貼片機(jī)的視覺系統(tǒng)需要同時清晰識別PCB上的Mark點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)）和芯片上的特征。只有絕對平整的平面才能實(shí)現(xiàn)最佳對焦。
3. 載具的關(guān)鍵設(shè)計特征與要求
一個高精度COB貼片載具的設(shè)計和制造是精密機(jī)械工程的體現(xiàn)。
| 特征維度 |
要求與說明 |
| 材料選擇 |
低膨脹系數(shù)、高穩(wěn)定性、高導(dǎo)熱/絕緣性。常用：
• 殷鋼：頂級選擇。熱膨脹系數(shù)極低，幾乎不受溫度變化影響，保證長期精度，但成本極高。
• 合成石：主流選擇。如PA/PO系列，隔熱性好、防靜電、重量輕、機(jī)加工性能優(yōu)異，綜合性價比高。
• 高性能鋁合金：經(jīng)特殊熱處理（去應(yīng)力）后，穩(wěn)定性較好，輕便導(dǎo)熱，用于精度稍低的場合。 |
| 真空系統(tǒng)設(shè)計 |
精細(xì)化、分區(qū)化。
• 微孔設(shè)計：吸附孔更小更密集，避免吸力導(dǎo)致薄板變形，同時提供均勻強(qiáng)大的吸附力。
• 分區(qū)控制：對于大尺寸PCB，載具可能設(shè)計有獨(dú)立可控的真空區(qū)域�？梢灾患せ钣蠵CB區(qū)域的真空，節(jié)約能耗，并針對PCB翹曲區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)力吸附。 |
| 定位方式 |
無應(yīng)力、高重復(fù)精度。
• 精密定位銷：使用陶瓷銷或淬硬鋼銷，耐磨且不易變形。銷與PCB定位孔的配合公差極其嚴(yán)格。
• 邊緣夾持：通常采用無抬升式柔性夾鉗，先由夾鉗進(jìn)行粗定位和預(yù)固定，再由真空吸附拉平，避免機(jī)械夾持引入應(yīng)力導(dǎo)致變形。 |
| 熱管理 |
可選集成加熱功能。
• 加熱板集成：載具內(nèi)部可嵌入加熱板和溫度傳感器，用于對PCB預(yù)熱，使芯片粘貼膠（銀膠、絕緣膠）在貼片后達(dá)到半固化狀態(tài)，防止芯片在移動過程中漂移。溫度控制需非常均勻。 |
| 輕量化與剛性 |
在保證剛性前提下盡可能輕。載具需要被高速搬運(yùn)，輕量化設(shè)計可減少設(shè)備負(fù)載和提高生產(chǎn)效率，但必須確保其結(jié)構(gòu)剛性不變形。 |
| 防靜電與防污染 |
ESD保護(hù)：材料本身防靜電或表面有防靜電涂層，防止擊穿敏感芯片。
易于清潔：表面光滑，無死角，易于清理溢出的膠水和灰塵。 |
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