Introducción
Hola, te damos la bienvenida a esta plataforma de aprendizaje electrónico. En este tutorial, comprenderemos el concepto detallado de "Chip On Board" o COB. Si alguna vez te has preguntado cuán compactos, potentes y compactos son los dispositivos electrónicos, la respuesta es la tecnología de chip en placa. Ya seas un aficionado a la electrónica DIY, un entusiasta de la tecnología o simplemente quieras saber cómo funcionan tus dispositivos electrónicos, un profundo conocimiento de COB te proporcionará información valiosa para el futuro de la miniaturización electrónica.
Al analizar los fundamentos de un chip integrado, aprenderemos cómo esta innovadora tecnología de empaquetado, que revoluciona la integración de componentes electrónicos, permite crear dispositivos más compactos y eficientes. También abordaremos las ventajas industriales y la aplicación práctica de los chips integrados, brindándole la información necesaria para comprender los avances en la electrónica moderna. ¡Comencemos y revisemos los detalles de la tecnología de chips integrados!
¿Qué es un Chip on Board PCB?
Una placa de circuito impreso Chip On Board (COB) es un método de empaquetado utilizado para el ensamblaje de componentes electrónicos en la placa PCB. En este método, no se configuran componentes individuales en la placa, sino que se conectan circuitos integrados desnudos en su superficie. El uso de esta tecnología reduce el uso de técnicas de empaquetado más antiguas, como el de cerámica o plástico, lo que permite reducir el tamaño y el peso de los dispositivos y proyectos electrónicos.
Para el montaje de los chips se utilizan protuberancias de soldadura o adhesivos, lo que permite un ensamblaje compacto y eficaz. La unión directa crea rutas eléctricas más estrechas entre el chip y la placa, lo que proporciona un buen rendimiento eléctrico y menos pérdidas de señal. Esta tecnología también proporciona una buena gestión térmica, ya que los chips se conectan directamente a disipadores de calor o almohadillas térmicas en la placa.
Estas características, como su buen rendimiento eléctrico, tamaño compacto y buenas propiedades térmicas, hacen que esta tecnología sea ideal para proyectos con espacio limitado, como tecnología wearable, teléfonos móviles, luces LED y electrónica de potencia. Esta tecnología también impulsa la miniaturización e integración de sistemas electrónicos.
Cómo se fabrican las placas chip-on-board
1. Preparación del sustrato: La placa PCB se prepara mediante una limpieza de superficie y se aplica la capa adhesiva de material conductor donde se unen los chips.
2. Fijación de matrizLos chips desnudos se colocan en las áreas adhesivas del tablero. Para ello, se utilizan máquinas de selección y colocación o instrumentos especializados.
3. VinculaciónAl configurar los CIP, se unen a la placa mediante protuberancias de soldadura conductoras. Este proceso garantiza una conexión fiable entre las almohadillas de contacto de los chips y las pistas conductoras de la placa.
4. Unión de cables: En algunas condiciones, se realizan uniones por cable para conectar las almohadillas de unión con las pistas de la placa mediante el uso de cables finos. Este proceso ayuda a que las señales eléctricas se transmitan entre el chip y la placa.
5. Encapsulación: Para proteger los chips y las uniones de cables de los componentes externos, se puede utilizar un material encapsulante en todo el conjunto. Este material también incluye un recubrimiento epoxi transparente.
6. PruebasSe utilizan diferentes métodos de prueba en el ensamblaje COB para garantizar su fiabilidad y funcionalidad. Se realizan ciclos de temperatura, pruebas eléctricas e inspección visual para verificar el funcionamiento del COB.
7. Asamblea Final:Cuando el conjunto del chip en la placa pasa todas las pruebas, ahora está listo para integrarse en los dispositivos electrónicos finales, como luces LED, teléfonos o cualquier otro proyecto.
PCBbásico También se puede usar la tecnología de chip invertido para conectar el chip con la PCB boca abajo. Esto puede hacerse con bolas de soldadura preaplicadas a nivel de oblea o con nuestro proceso interno de bumping. Posteriormente, se utiliza el proceso de empaquetado glob top o Dam/Fill para proteger el chip. La mayoría de los ensamblajes de chip en placa también se pueden combinar con nuestro servicio de entrega rápida.
Para requisitos más profesionales, por favor contactar Pcbasic para una revisión técnica detallada.
Chip de PCB La tecnología utiliza adhesivos para conectar chips semiconductores directamente al sustrato de la PCB. Mediante la unión por cable a un patrón de circuito existente en la placa, se empaqueta. El chip en placa lleva la tecnología de montaje superficial (SMT) a su máximo potencial. La diferencia esencial entre COB (chip en placa) y SMT es que COB (chip en placa) suele implicar un alto número de conductores, dispositivos activos y no requiere un empaque externo de dispositivos de cerámica o plástico moldeado.
Aplicación de chip de diálisis a bordo
El chip integrado es un chip desnudo montado directamente sobre la PCB. Después de conectar los cables, use una bola de epoxi o plástico para cubrir el chip y conectarlos. El chip desnudo... Chip de PCB Se adhiere y se une con alambre al tablero y se vierte resina epoxi para aislarlo y protegerlo.
Un circuito integrado (CI) sin encapsular se monta sobre un sustrato laminado y circuitos de acondicionamiento de señal o de soporte. Al conectar el CI a la interconexión del sustrato correspondiente mediante una unión de oro, se forma una conexión eléctrica. Posteriormente, se puede aplicar un material de recubrimiento de unión sobre el chip para protegerlo y las uniones de los cables.
So circuito impreso Es una excelente opción para circuitos miniaturizados. Cuando la tecnología de ensamblaje tradicional no cumple con los parámetros de diseño, surge la solución de chip en placa (COB).
Por un lado, la principal ventaja de un chip en placa es que reduce el peso y la calidad del circuito. Cuando esto supone un problema importante, la tecnología de chip en placa es la solución ideal para miniaturizar el circuito.
Además, la tecnología de chip integrado ofrece opciones de ensamblaje únicas a los diseñadores de sistemas. En esta tecnología, el chip de silicio se pega directamente a la superficie de la placa de circuito impreso, entre el chip y la PCB o AL₂O₃, para establecer las conexiones eléctricas. Se deposita un recubrimiento opaco de resina epoxi sobre el chip para protegerlo de impactos y la luz.
Características y ventajas del Chip on board:
1. Diseño de alta y baja presión
2. Recubrimiento personalizado
3. Multicapa, doble cara
4. Prueba de placa funcional
5. Volumen alto o bajo
6. Amplio rango de temperatura
7. Solución competitiva en costos
8. Aplicación llave en mano
¿Qué son las luces LED Chip on Board?
El LED chip-on-board se refiere al montaje directo de chips LED sobre un sustrato como SiC o zafiro para producir matrices LED. El LED COB es una tecnología más reciente y avanzada en el mercado. Comparado con la tecnología LED tradicional, ofrece numerosas ventajas significativas.
Por ejemplo, la tecnología de chip PCB presenta una mayor densidad lumínica. Esto se logra mediante el uso de múltiples diodos, mientras que las iteraciones LED más antiguas suelen usar solo un LED DIP o tres LED SMD. El uso de más diodos en el LED implica una intensidad luminosa mayor y más uniforme, a la vez que reduce el espacio ocupado. Independientemente de la cantidad de diodos en el chip, la tecnología COB (chip on board) también utiliza un diseño de circuito único con dos contactos para simplificar los LED.
Otras ventajas de un chip LED en placa incluyen:
1. Diseño altamente compacto y de tamaño pequeño;
2. Mayor intensidad, especialmente a corta distancia;
3. Alta uniformidad incluso cuando se trabaja a corta distancia;
4. Diseño de circuito único más sencillo;
5. Excelente rendimiento térmico para mejorar la estabilidad y confiabilidad.
Proceso de empaquetado de chip en placa
En comparación con otras tecnologías de envasado, placa de circuito impreso ccadera teLa tecnología es económica (solo representa aproximadamente un tercio del mismo chip), ahorra espacio y cuenta con una artesanía sofisticada. Sin embargo, ninguna tecnología puede ser perfecta en su primera aparición. La tecnología Chip On Board también presenta desventajas, como la necesidad de máquinas de soldadura y empaquetado adicionales, la velocidad a veces insuficiente, los requisitos ambientales más estrictos para la conexión de la PCB y la dificultad para realizar su mantenimiento.
La disposición de un determinado chip en la placa puede mejorar el rendimiento de la señal del circuito integrado (CI), ya que elimina la mayoría o la totalidad de los encapsulados y los componentes parásitos. Sin embargo, con estas tecnologías, pueden presentarse algunos problemas de rendimiento. pcb chip Si en todos estos diseños se incluye un chip de marco conductor o un logotipo BGA, es posible que el sustrato no esté bien conectado a VCC o a tierra. Por lo tanto, entre los posibles problemas con la tecnología Chip on Board se incluyen problemas con el coeficiente de expansión térmica (CTE) y conexiones deficientes del sustrato.
Paso 1: Expansión del cristal
La máquina de expansión se utiliza para expandir de manera uniforme toda la película de chip LED proporcionada por el fabricante, de modo que el chip LED firmemente dispuesto y unido a la superficie de la película se separe para facilitar el cristal espinoso.
Paso 2: Adhesivo
Coloque el anillo de cristal expandido sobre la superficie de la máquina de soporte donde se raspó la capa de pasta de plata y aplique la pasta de plata en la parte posterior. Pasta de plata. Ideal para chips LED a granel. Use una máquina dispensadora para aplicar la cantidad adecuada de pasta de plata sobre la placa de circuito impreso (PCB).
Paso 3: Perfore el chip LED en la PCB
Coloque el anillo de expansión de cristal, preparado con pasta de plata, en el soporte para cristales perforantes. El operador perforará el chip LED en la PCB con un bolígrafo perforador bajo el microscopio.
Paso 4: Coloque la PCB perforada en un horno de ciclo térmico
Coloque la placa de circuito impreso perforada en un horno de ciclo térmico y déjela reposar un tiempo. Una vez curada la pasta de plata, retírela (no por mucho tiempo, ya que el recubrimiento del chip LED se amarilleará, es decir, se oxidará, lo que causará dificultades). Si hay unión del chip LED, se requieren los pasos anteriores; si solo hay unión del chip IC, se omiten los pasos anteriores.
Paso 5: Pegar el chip
Use un dispensador para aplicar la cantidad adecuada de pegamento rojo en la posición del circuito integrado en la PCB. Luego, use un dispositivo antiestático para colocar correctamente el chip del circuito integrado sobre el pegamento rojo o negro.
Paso 6: secado
Coloque el molde pegado en un horno de ciclo térmico sobre una placa calefactora plana grande y déjelo reposar a una temperatura constante durante un tiempo, o puede curarse de forma natural (durante más tiempo).
Paso 7: Unión (unión por cable)
La máquina de unión de cables de aluminio se utiliza para unir el chip (matriz LED o chip IC) con el cable de aluminio de la almohadilla correspondiente en la placa PCB; es decir, se suelda el cable interno del COB..
Paso 8: Prueba previa
Utilice herramientas de inspección especiales (equipos diferentes para COB para otros fines, simplemente fuente de alimentación estabilizada de alta precisión) para inspeccionar la placa COB y volver a reparar la placa no calificada.
Paso 9: dispensación
Se utiliza un dispensador de pegamento para aplicar la cantidad adecuada del pegamento AB preparado sobre el chip LED adherido. El circuito integrado se encapsula con pegamento negro y se empaqueta según las especificaciones del cliente.
Paso 10: curado
Coloque la placa de circuito impreso sellada en un horno de ciclo térmico y déjela reposar a temperatura constante. Se pueden configurar diferentes tiempos de secado según las necesidades.
Paso 11: Prueba posterior
Luego, las placas PCB empaquetadas se prueban para comprobar su rendimiento eléctrico con herramientas de prueba especiales para distinguir entre el bien y el mal.
Resumen
La tecnología Chip-On-Board (COB) ha revolucionado el mundo de la electrónica y ofrece ventajas diferentes a las técnicas de encapsulado convencionales. Gracias a la unión directa de chips desnudos en la placa, el chip-on-board ha permitido que los dispositivos electrónicos sean más pequeños, ligeros y eficientes. La eliminación del encapsulado voluminoso y la reducción de las rutas eléctricas proporcionan un buen rendimiento eléctrico, menos pérdidas de señal y una gestión térmica óptima. Esta técnica también es importante para la miniaturización de componentes electrónicos y sentó las bases para la tecnología compacta y de vanguardia en diversas industrias.
El COB ofrece diversas aplicaciones, desde pequeños dispositivos móviles hasta sistemas de iluminación y aplicaciones para automóviles. A medida que avanzamos hacia un futuro donde la electrónica se integra a la perfección en nuestras vidas y ofrece una funcionalidad y un rendimiento mejorados, adoptar la promesa del COB empodera a ingenieros, diseñadores y consumidores por igual.
