靜電是COB生產(chǎn)中的“隱形殺手”,裸芯片(Die)對靜電極其敏感,瞬間的靜電釋放(ESD)就可能導致芯片內(nèi)部電路擊穿,造成功能失效或潛在損傷(latent defect),這些損傷可能在產(chǎn)品后期才顯現(xiàn),危害極大。
因此,COB封裝防靜電載具的核心使命就是在整個生產(chǎn)流程中,為敏感的芯片和PCB提供一個安全的、無靜電的工作環(huán)境。
1. 核心定義與作用
COB封裝防靜電載具是一種采用防靜電材料制成,并設計有接地路徑,用于在COB封裝各工序(貼片、固化、鍵合、測試)中承載和固定PCB板的工裝。其主要作用包括:
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防止靜電產(chǎn)生:使用不易產(chǎn)生摩擦起電的材料。
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安全導走靜電:為生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的靜電荷提供一條對地的泄放路徑,避免電荷積累。
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屏蔽外部靜電:在一定程度上屏蔽外界靜電場對載具上產(chǎn)品的干擾。
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保持高精度:同時具備普通高精度載具的定位、平整、穩(wěn)定功能。
2. 為什么COB封裝必須使用防靜電載具?
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元件高度敏感:COB操作的裸芯片和已鍵合好的金線,其耐壓值極低(可能只有幾十到幾百伏),人體或普通塑料治具摩擦產(chǎn)生的數(shù)千伏靜電足以將其損壞。
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自動化生產(chǎn)環(huán)境:PCB在自動化生產(chǎn)線中快速移動、與載具摩擦、人員操作等都非常容易產(chǎn)生靜電。
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后果嚴重:靜電損傷可能是毀滅性的,且難以追溯和檢測,會導致良率大幅下降。
3. 實現(xiàn)防靜電的關(guān)鍵設計與材料
防靜電載具的實現(xiàn)主要從材料和結(jié)構(gòu)兩方面入手。
3.1 材料選擇(核心)
根據(jù)導電率從高到低,常用材料分為:
材料類型 |
表面電阻率 (Ω/sq) |
特點與應用 |
導電型 (Conductive) |
10^3 ~ 10^5 |
電阻極低,導電性好。通常加入碳粉、碳纖維等。可用于屏蔽要求極高的場合,但成本高,可能因意外短路造成電路損壞。 |
靜電消散型 (Static Dissipative) |
10^5 ~ 10^9 |
是最理想和最常用的選擇。電阻值在此范圍內(nèi),能平穩(wěn)、緩慢地將靜電荷泄放到大地,既避免了電荷積累,又防止了瞬間放電對元件的沖擊。 |
抗靜電型 (Anti-Static) |
10^9 ~ 10^11 |
主要功能是抑制摩擦起電,防止產(chǎn)生靜電荷,但導走電荷的能力較弱。通常用于包裝和周轉(zhuǎn),較少用于核心工藝載具 |
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