COB的印刷封装方法与材 料

COB的印刷封装方法与材 料
复旦大学材料科学研究所 孙卫明  李善君  __r，、／3D5．
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摘要 Ic的传 递摸 塑封 装方 法，难 以适应小于 Imm 厚度 的薄型封装 ，且 在表面
安 装领 域 的 应用 受到 限 制 。薄 型 化 、轻 量 化 的 高 密度 安 装技 术 的研 究 已列 入 Ic 卡 与
LCD的进程 ，并发展 7独特的印刷封 装方 法  该方法 是特 多个 LSI安 装到布 线基
体 上 ，而 后 以环 氧树 脂 印刷 封 装 。 采 用该 印刷 方 法 不 捐伤 全线 ，可 靠性 高 。
关键词 COB封装 封装材料-封装方法  ＼’  —
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一
、 传 递模 塑封 装 的进 展
以传递模塑方法封装 曼缝量件已逾十
年 ，该方法适合 IC封装的批量生产 ，需采取 如
表 1所示的诸多步骤 。随 着电子芯 片形状的发
展 ，安装方法 已从插 入塑转移到表面安装型
表 1 传递模塑封 装过程
引 线框 架一 Ic芯 片健接  Ic导 线 健接  树 脂 模 塑一 树 脂 固化一 氯化 溶 剂清 洗 一
记 号打 印一 引 线成 型一 包 装
新 的 SMT 技术 包 括导 线 连 接 法、TAB
法 、倒 装 芯 片 法 。如 图 l所 示 SMT 实 现 了 Ic
封装 的高密度化 、薄型化、轻量化 。更薄型封装
的研 究正 在 进 行 ，现 在 已可 获 得 1．2ram 厚 的
封装 。但会发生如图 2所示的许多问题
· 22 ·
导 线连 接法
主芝
图 】 SMT 连 接 型 式
(1)封装 树脂 的空洞 I(2)金线 暴露 I(3)机械性
质恶化 }(4)外部 能量对 Ic芯 片的破坏 {(5)热
冲击 、热循环与再流焊后发生开裂 {(6)耐湿性
的恶 化 ；(7)困紫 外 光 照 射而 恶 化 。
囤 2 薄 型封 装产 生 的 问题
IC的表 面安装 ，先将 焊 膏涂 布于 印刷 线
路 板 上 ，然 后 用 再 流 焊 安 装 ，如表 2和 图 3、图
4所示 。焊接后需 以卤代溶剂将残余焊膏清洗
掉 。
表 2  Ic封装的表 面安装过程
印 刷 电路 板一 焊 膏 印 制一 lc 安 装一 再流 悍 一 溶 剂清 洗 一检 测
《电 子材 料 》l 992年 第八 辑
斗
章图 3  SMT 传 递 模 塑 Ic 封 装
二 、COB封 装 的 配 置 方 法
近 三 年 来 发 展 了 在 线 路 板 上 安 装 芯 片 的
方 法 (COB)，并 在 军 事与 高 性 能 非 军 用 电路 中
逐 步 取 代 气 密性 陶 瓷封 装 。 。通 常 ，COB封 装
采 用 倾 滴 单 组 分 环 氧 树 脂 到 Ic 上 固 化 的 方
法 ，如 图 5右 所 示 ．很难 获得 厚 度 一 致 的涂 层 ，
在 大 面积 芯 片上 更 难 铺 展均 匀 。采 用 如 图 5左
所示 的 设 置 挡 板 的方 法 涂 层较 为均 匀 ，但 需 将
树脂预先印刷到线路 板上 ，效率低 ，价格高 。
环 氧树脂
SO l。  0r P
≤  。
图  SMT 的 Ic封 装
，
-   ／  
巾刚褂 脂 捎板  IC芯 片 有机 基体
图 5  COB 的配 置 封 装
三 、COB 的 印 刷 封 装 方 法
用高级 印刷方法涂覆大规模 Ic芯片 ．采
用有 两 只压机 的印 刷机 以提 高 印刷 封装 能
力 ，树脂通过金属 罩涂覆到 IC上 。用该方法
封装 的 4M bit VLSI厚 度 一致 ，如 图 6所 示 。
另一优点是一次可 以封装 许多 Ic，在经济上
撅合算 。图 7所示 的 Ic卡即是一例 。
圈 薯 ■
图 6 新 印刷 方 法 的封 装 的 VLSI
和 传递 模塑 方法相 比．印刷方法可封装 小 塑时 ，不 同的 IC需 换 用相 l萱的 昂贵 的金 鼠犊
于 |ram 厚度 的薄 型器件 。另一方 面，传递 模 具 ；而 印刷 封 装 时，不 同的 IC可使 用 同一 屏
《电 子 材 料 》l g92年 第 ^ 辑  ·23· 罩 ，它 的 价 格 只有 金 属 模 具 的 I／1 0，耗 时 只有
金属 模 具 的 I／6。
因 7 印刷 封 装 的  卡
该 涂 覆 方 法 不 需 焊 接 ，亦 不 蒋 对 安 装 Ic
进行清洗 。从而可有效地避免 由基体与环境 而
产生 的 污 染 。
新 的 印剐 封装方 法 适 合 于封 装 lc卡 与
LCD。封 装厚度可 小于 0．5ram。
四 、适 合 印刷 封 装 的环氧
涂 覆 树 脂
新型树脂以下几方面的特性极 为重要 ：
(1)单组 分液体环 氧树脂 {(2)恰 当的触变
性能 I(3)适合 印剧的粘 度 {( )非溶荆 型 }(5)
可连续印 4I(6)优 良的介气性 能。
因 8  基体 上 金 线 位 置 (x—Y)方 向
· 24 ·
触 变 性 能 虻其 重要 ．以 保证 向各 方 向均 匀
铺 展 ，并 避 免金 线 暴 露 到 外 面 来 ，如 果 触 变 性
太高 ，封装树脂 中存 在许 多针孔 ，影响耐 湿 可
靠 性 。表 3列 出 了 COB树 脂 (NPR一1 50)的 性
质 ，并与环氧模塑化合物 对照 比较 ，该树脂 。
为 I 50"(2，膨胀性 小 ，应力低 ，杂质离 子 (Na 、
cr)限 制 在 3ppm 水 平 ，Ⅱ射 线 低 于 Ippb，适
合 高 于 4M bit的 VLSI记 忆 器 件 的 封 装 。印刷
树脂与模塑化合物具有相 同的 可靠性 。
表 5 印刷型 COB树脂与
环氧 模 塑化 台 物 性 能
五 、COB 印 刷 技 术 的 可 靠性
图 8示出高级 印刷方法封装的布线情况 ，
未 发 现 任 何 布 线 形 变 与 气 泡 ，印制 线 路 板
(PCB)的 Ic芯 片可靠性得到 改进 。新式 环氧
树 脂制 成 的 PCB性 能好 ，如表 面光 滑 、比重
小、可多层记录 、超薄、抗开裂 、介 电常数低 、制
作 时 尺 寸 稳 定 等 ，尤 其 线 膨 盱长系数 低 ，无 迁 移
现象 。适合于 COB、TAB与倒 装片 ，可靠性实
验结 果如 表 4所 示
《电子材 料 》1992年 第八辑 表 4 可 靠 性 实验 结 果
项 目  检测 条件  失效率
热 循 环  一65"C～ 150℃
1 00次
PCT  121℃ ，100％RH ．2atm
100小 时
THB  85℃ ．85％ RH
500小 时
低温贮存  一55℃．500小时
高 温 贮 存  125~C，500小 时
* latin = 101325Pa
．   结 论
使 用高 级 印刷方 法 可成 功地 封装 COB。
在经济上 比传递模塑方法更 合算 ，封装价格降
低 ．更适 合大 批量生产 。  封装过程更 简单 ，
可建立 更薄型的封装 。可靠性实验优于传递模
塑封装 ，新开 发成功的 COB用 NPR-15O单组
分 环氧树脂 ，可很好地适应 印刷封装 。不久的
将 来 ，印刷封 装 方法将 扩展 至 SMT 领 域 ，如
布线 、倒装片 、TAB及  的连接 部分
参 考 文 献
1 A tsushi O kuno．cI  -Proceed~ gs of the 4]st Ele~-
tronie COrnponents & Technology Ccnferenoe，M ay
1991．843～ 847
2 0at嚣 L E ．Y okoz~o N  S． S味 Ied Ch~p-on=Boexd C ir-
cuIt Protection·Pr~ edlngs of the T hird Internation-
aI  Electnm k M atertaIs  an5 P~ mcs Canference，
SA M PE．June l989
‘ 零讯 ‘  ／
、  、  ．  ／
Faraday磁光效应及其愠鏖、色 特性 、／
的 微 观 机 鲤 研 究通 过 鉴 定
上 海交通大学应 用物理 系承担 的上 海市 自然科学基金项 目——Faraday磁光 效应及其温
度、色散特性 的微观机理研 究课题 ，最近通 过了专家鉴定 ，认 为该项研 究成 果这 到了国际先进
水平 。  ，
该 课题组经过两年多研 究 ，应用经典理论和量子理论 两种方法计算 了顺磁性 、铁磁性和铁
磁性 材料 中的 Faraday效应及其温度 、色散特性 ，从理 论上 证明和发现 了如 下几个 磁光性 质 ；
(1)顺磁性介质 中，Faraday效应存在复杂 的温度特性 }(2)在铁磁性和亚铁磁性介 质中 ，Fara
day旋转与磁化强度和温度存在非线性关系 ，较好地解释了过 去文 献实验数 据中的非 常现象 ，
并已得到有关实验证 实 }(3)在各种磁性赍质中 ，磁光效应不仅具有非互易特性 ，而且还具有互
易特性 ，即存在互易分量 d口，定性 地得 到了实验 证实 }(4) 间接 交换作用是导 致磁光效应 的
重要 原 因 之 一 。
该成果在国际上 首先应用三能级 (对 于顺磁性介质)和 四麓级 (对于各种磁性介质)电子跃
迁模型 以及有效场概念来计算 ，解释磁 光效 应的微观机理 ，取得 了一些 很有 价值 的结果 ，尤其
是 4口的发现是磁光理 论的一个发展 ，可望有较大的潜在应用价值。上述研究成果在国内重要
学术刊物和会议上 发表后 ，已 f起国际上广距的注意 。
(苏 讯 )
‘电子材 料 》1992年 第，＼辑  ·25-
0   0   0   O   0  

感觉没整理就发出来，看不明白、。