一、 核心概念：什么是COB？

COB，全稱 Chip On Board，中文譯為“板上芯片封裝”或“芯片直接貼裝技術(shù)”。它是一種將裸芯片（Bare Die）直接粘貼在印刷電路板（PCB）上，然后用引線鍵合（Wire Bonding）進(jìn)行電氣連接，最后用環(huán)氧樹脂膠（黑膠）覆蓋保護(hù)，形成一個(gè)完整電路模塊的集成電路封裝技術(shù)。

簡(jiǎn)單來說，COB省去了將芯片先單獨(dú)封裝成一個(gè)個(gè)分立器件（如LED燈珠、IC芯片）的步驟，而是將多個(gè)裸芯片“集體”封裝在同一塊基板上。

二、 COB工藝流程

COB的典型生產(chǎn)流程主要包括以下幾個(gè)步驟：

1.  固晶

*   在PCB的指定位置上點(diǎn)涂導(dǎo)電銀膠或絕緣膠。

*   用高精度固晶機(jī)將裸芯片準(zhǔn)確地拾取并放置到膠水上。

2.  烘烤固化

*   將粘貼好芯片的PCB送入烘箱，加熱使銀膠或絕緣膠固化，將芯片牢固地固定在PCB上。

3.  引線鍵合

*   這是COB技術(shù)的核心環(huán)節(jié)。使用超聲波鍵合機(jī)，用極細(xì)的金線或鋁線，將芯片上的焊盤（Pad）與PCB上對(duì)應(yīng)的焊盤連接起來，形成電氣通路。這個(gè)過程對(duì)精度和穩(wěn)定性要求極高。

4.  封膠/點(diǎn)膠

*   在完成引線鍵合的芯片和焊線上，滴涂或灌封特定的環(huán)氧樹脂保護(hù)膠（通常是黑色或透明）。

  這層膠水的作用是：*保護(hù)**脆弱的芯片和金線免受機(jī)械損傷、潮濕、灰塵和化學(xué)腐蝕；同時(shí)也有助于**散熱**。

5.  測(cè)試與固化

*   對(duì)封裝好的模塊進(jìn)行電氣性能測(cè)試，確保功能正常。

*   最后再次進(jìn)行固化，使保護(hù)膠完全硬化，形成堅(jiān)固的保護(hù)層。

三、 COB技術(shù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1.  高密度集成： 由于省去了單個(gè)器件的外殼，芯片可以緊密排列，大大提高了封裝密度，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的小型化和輕量化。

2.  優(yōu)異的熱性能： 芯片直接貼在基板上，熱量可以通過基板直接傳導(dǎo)出去，散熱路徑短，散熱效率高，有利于器件長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

3.  良好的可靠性與穩(wěn)定性： 環(huán)氧樹脂膠將芯片和金線完全密封，有效抵御外界環(huán)境（如震動(dòng)、潮濕、腐蝕）的影響，提高了產(chǎn)品的可靠性和壽命。

4.  成本優(yōu)勢(shì)： 節(jié)省了單獨(dú)封裝器件的材料成本（如支架、金線、塑料外殼）和部分工藝成本，在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)具有顯著的成本效益。

5.  優(yōu)異的光學(xué)性能（尤其在LED領(lǐng)域）：

*   無眩光、光斑均勻： 在LED照明和顯示屏中，COB技術(shù)將多個(gè)發(fā)光點(diǎn)集成在一個(gè)封裝體內(nèi)，形成一個(gè)均勻的發(fā)光面，消除了分立器件間的暗區(qū)，光線柔和，無顆粒感。

*   高光效： 結(jié)構(gòu)緊湊，光損失少。

缺點(diǎn)：

1.  技術(shù)門檻高： 對(duì)生產(chǎn)工藝（如固晶精度、鍵合技術(shù)）、原材料（如芯片、膠水）和設(shè)備的要求非常高。

2.  維修困難/不可維修： 一旦芯片或金線被樹脂膠覆蓋封裝，幾乎無法進(jìn)行返修。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失敗都可能導(dǎo)致整個(gè)模塊報(bào)廢，因此對(duì)良品率要求極高。

3.  初始投資大： 需要購置高精度的固晶機(jī)、焊線機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)等專用設(shè)備，前期資本投入較大。

4.  供應(yīng)鏈管理復(fù)雜： 需要直接采購和測(cè)試裸芯片，對(duì)供應(yīng)鏈的要求比采購標(biāo)準(zhǔn)封裝器件更高。

四、 主要應(yīng)用領(lǐng)域

1.  LED照明與顯示： 這是COB技術(shù)最成功、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

*   照明： COB LED光源廣泛應(yīng)用于射燈、筒燈、路燈、高棚燈等，提供均勻、高質(zhì)量的光線。

*   顯示： 小間距LED顯示屏、Micro LED顯示屏大量采用COB技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更小的像素間距、更高的可靠性和更好的防護(hù)性。

2.  圖像傳感器：

*   數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)攝像頭中的CMOS/CCD傳感器普遍采用COB技術(shù)封裝，將感光芯片與線路板直接連接，實(shí)現(xiàn)小型化。

3.  半導(dǎo)體器件與模塊：

*   各種功率模塊（如IGBT模塊）、射頻模塊、存儲(chǔ)模塊和微處理器模塊等。

4.  智能卡與射頻識(shí)別（RFID）：

*   身份證、銀行卡、公交卡等內(nèi)部的芯片通常采用COB技術(shù)封裝，使其堅(jiān)固耐用。

五、 COB與其他封裝技術(shù)的對(duì)比

*   COB vs. SMD：

*   SMD 是將芯片先封裝成獨(dú)立的、帶引腳的器件，再貼裝到PCB上。

*   COB 在集成度、散熱性、光品質(zhì)（對(duì)LED而言）和成本上通常優(yōu)于SMD。但SMD技術(shù)成熟，維修方便，工藝更靈活。

*   COB vs. CSP：

*   CSP 是芯片尺寸級(jí)封裝，其封裝體大小與芯片本身幾乎相同，是更先進(jìn)的封裝技術(shù)。

*   CSP比COB集成度更高，但技術(shù)更復(fù)雜，成本也更高。COB可以看作是CSP之前的一種高密度封裝解決方案。

六、 發(fā)展趨勢(shì)

COB技術(shù)正朝著以下方向發(fā)展：

*   更高密度： 隨著芯片尺寸越來越小，對(duì)COB的固晶和焊線精度提出了更高要求。

*   融合其他先進(jìn)技術(shù)： 與**倒裝芯片** 技術(shù)結(jié)合，形成**Flip-Chip on Board**，可以取消金線，進(jìn)一步提升性能、減小體積和改善散熱。

*   材料創(chuàng)新： 開發(fā)導(dǎo)熱性能更好、應(yīng)力更低的封裝膠和基板材料。

*   在Mini/Micro LED領(lǐng)域的核心地位： COB被公認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)Mini LED和Micro LED量產(chǎn)化、高良率的關(guān)鍵封裝路徑之一。

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總結(jié)：

COB封裝是一種高效、可靠且經(jīng)濟(jì)的高密度電子封裝方案。它通過在基板上直接集成和封裝裸芯片，實(shí)現(xiàn)了電子產(chǎn)品在性能、尺寸和成本上的優(yōu)化，尤其在LED照明與顯示、圖像傳感等領(lǐng)域已成為主流技術(shù)，并將在未來的微電子封裝中繼續(xù)扮演重要角色。