チップオンボードとは？ - その用途、パッケージング、機能

イントロダクション

こんにちは。この電子学習プラットフォームへようこそ。このチュートリアルでは、「チップオンボード（COB）」の詳細な概念を解説します。コンパクトでパワフルな電子機器がどのように作られているのか、疑問に思ったことはありませんか？その答えは、チップオンボード技術です。DIY電子工作愛好家の方、テクノロジー愛好家の方、あるいは単に電子機器の仕組みを知りたい方など、COBを深く理解することで、電子機器の小型化の未来に役立つ洞察が得られるでしょう。

チップオンボード（CBO）の基礎を解説することで、電子部品の集積化に革命をもたらしたこの革新的なパッケージング技術が、小型で高効率なデバイスの開発にどのように貢献しているかを学びます。また、CBOの産業的メリットと実用化についても解説し、現代のエレクトロニクスの進歩を理解するために必要な情報を提供します。それでは、CBO技術の詳細を見ていきましょう！

チップオンボード PCB とは何ですか?

COB（チップオンボード）プリント基板は、PCB基板上に電子部品を実装するために使用されるパッケージング方法です。この方法では、基板上に個々の部品は配置されておらず、むき出しの集積回路が基板の表面に接続されています。この技術の採用により、セラミックやプラスチックなどの従来のパッケージング技術の使用が削減され、電子機器やプロジェクトの小型化と軽量化が実現します。 

チップの実装には、はんだバンプまたは接着剤が使用され、コンパクトで効率的な組み立てを実現します。直接接合によりチップと基板間の電気経路が狭くなり、優れた電気性能と信号損失の低減を実現します。また、チップが基板上のヒートシンクまたはサーマルパッドに直接接続されるため、優れた熱管理も実現します。

優れた電気性能、コンパクトなサイズ、そして優れた熱特性を備えたこの技術は、ウェアラブル技術、携帯電話、LED照明、パワーエレクトロニクスなど、スペースが限られたプロジェクトに最適です。また、この技術は電子システムの小型化と統合化を推進します。

チップオンボードの製造方法

1. 基板の準備: PCBボードは、基板表面を洗浄して準備され、チップが接合される導電性材料の接着層が塗布される。

2. ダイアタッチ: ベアチップを基板の接着剤塗布部に取り付け、配置します。この工程には、ピックアンドプレース機や専用の器具が使用されます。

3.ボンディングCIPは、導電性のはんだバンプを用いて基板に接合されます。この接合プロセスにより、チップのコンタクトパッドと基板の導電パターン間の信頼性の高い接続が確保されます。

4. ワイヤーボンディング: 状況によっては、細いワイヤを使用してボンディング パッドをボードのトレースに接続するワイヤ ボンディングが行われます。 このプロセスは、チップと基板間の電気信号の伝送に役立ちます。

5. カプセル化: チップやワイヤボンドを外部部品から保護するために、アセンブリ全体に封止材を使用することができます。この材料は透明なエポキシコーティングにも使用されます。

6。 テスト中COBアセンブリでは、適切な信頼性と機能性を確保するために、温度サイクル試験、電気試験、目視検査など、様々な試験方法が用いられます。これらの試験は、COBの機能検証のために実施されます。

7. 最終組立: チップオンボードアセンブリがすべてのテストに合格すると、LEDライト、電話、その他のプロジェクトなどの最終的な電子機器に統合する準備が整います。

PCベーシック フリップチップ技術を用いてチップを基板に面を下にして接続することも可能です。この接続には、ウェーハレベルで予め塗布されたはんだボールを使用するか、当社独自のバンピングプロセスを使用します。その後、グロブトップまたはダム/フィルパッケージングプロセスを用いてチップを保護します。ほとんどのチップオンボードアセンブリは、当社の短納期サービスと組み合わせることもできます。

より専門的な要件については、お問い合わせください。 PCベーシック 詳細な技術レビューについては、こちらをご覧ください。

PCBチップ COB（チップ・オン・ボード）技術は、接着剤を用いて半導体チップをPCB基板に直接接続します。基板上の既存の回路パターンにワイヤボンディングすることで、チップはパッケージングされます。COB（チップ・オン・ボード）は、表面実装技術（SMT）を極限まで追求した技術です。COB（チップ・オン・ボード）とSMTの本質的な違いは、COB（チップ・オン・ボード）は通常、リード数が多く、能動素子を内蔵し、セラミックや成形プラスチックなどの外部デバイスパッケージを必要としないことです。

透析チップオンボードアプリケーション

チップオンボードは、PCB上に直接実装されたベアチップです。配線を接続した後、エポキシまたはプラスチックのボールでチップを覆い、接続します。ベアチップは PCBチップ 基板に接着・ワイヤボンディングし、エポキシ樹脂を流し込んで絶縁保護します。

パッケージされていない集積回路（IC）は、ラミネート基板上に信号調整回路またはサポート回路とともに実装されます。ICを対応する基板の配線に金ワイヤボンディングで接続することで、電気的接続が形成されます。その後、チップとワイヤボンドを保護するために、チップ上に接合コーティング材を塗布することができます。

So PCBチップ 小型回路には最適な選択肢です。従来の組立技術では設計パラメータを満たせない場合、チップオンボード（COB）ソリューションが登場します。

チップオンボードの主な利点は、回路の重量と品質の低減です。これが重要な問題である場合、チップオンボード技術は回路の小型化に最適なソリューションです。

さらに、チップオンボード技術は、システム設計者に独自の組み立てオプションをもたらします。この技術では、シリコンチップをプリント回路基板の表面（チップとPCBまたはAL2O3の間）に直接接着することで電気接続を確立し、不透明なエポキシ樹脂コーティングをチップ上に施すことで、衝撃や光による有害な影響から保護します。

チップオンボードの機能と利点:

1. 高圧・低圧設計

2. カスタムコーティング

3. 多層、両面

4. 機能ボードテスト

5. 音量が高いか低いか

6.広い温度範囲

7. コスト競争力のあるソリューション

8. ターンキーアプリケーション

チップオンボード LED ライトとは何ですか?

チップオンボードLED（COB LED）とは、SiCやサファイアなどの基板にLEDチップを直接実装してLEDアレイを製造する技術を指します。COB LEDは、より新しく、より先進的な市場参入技術です。従来のLED技術と比較して、多くの大きな利点があります。

例えば、PCBチップLED技術はより高いルーメン密度を実現します。これは複数のダイオードを使用することで実現されますが、従来のLEDでは通常、DIP LED 1個またはSMD LED 3個しか使用されません。LEDにダイオードを多く使用することで、より均一な光度が得られ、占有スペースも削減されます。チップ上にダイオードがいくつあっても、COB（チップオンボード）技術では2つの接点を持つ単一の回路設計を採用することでLEDをよりシンプルにしています。

チップオンボード LED のその他の利点は次のとおりです。

1. 非常にコンパクトで小型の設計。

2. 特に近距離では強度が増す。

3. 近距離での作業でも高い均一性。

4. より単純な単一回路設計。

5. 優れた熱性能により、安定性と信頼性が向上します。

チップオンボードパッケージングプロセス

他の包装技術と比較して、 PCB Cヒップ teこの技術は安価（同じチップの約1分の3）で、省スペース、そして熟練した職人技を備えています。しかし、どんな技術も登場当初から完璧であるわけではありません。チップオンボード技術には、追加の溶接機やパッケージングマシンが必要になること、速度が追いつかない場合があること、PCBパッチの環境要件が厳しいこと、メンテナンスが困難であることなどの欠点もあります。

特定のチップを基板上に配置することで、パッケージの大部分または全てと寄生成分の大部分または全てが除去されるため、ICの信号性能を向上させることができます。しかし、これらの技術では、性能上の問題が発生する可能性があります。 PCB チップ これらの設計にはすべてリードフレームチップまたはBGAロゴが使用されているため、基板がVCCまたはグランドに適切に接続されていない可能性があります。そのため、チップオンボード技術では、熱膨張係数（C TE）の問題や基板接続不良などの問題が発生する可能性があります。

ステップ1：結晶の拡張

拡張機は、メーカーが提供する LED チップ フィルム全体を均一に拡張するために使用され、フィルムの表面に密着して取り付けられた LED ダイを引き離して、棘結晶を容易にします。

ステップ2：接着剤

銀ペースト層を削り取ったバッキングマシンの表面に拡張クリスタルリングを置き、裏面に銀ペーストを塗布します。少量の銀ペースト。バルクLEDチップに適しています。ディスペンサーを使用して、PCBプリント基板に適量の銀ペーストを塗布します。

ステップ3：PCB上のLEDチップを貫通する

銀ペーストを塗布した水晶拡張リングをピアシングクリスタルホルダーに装着し、顕微鏡下でピアシングペンを用いてPCB上のLEDチップに穴を開けます。

ステップ4：穴を開けたPCBを熱サイクルオーブンに入れる

穴を開けたPCBプリント基板を熱サイクルオーブンに入れ、しばらく放置します。銀ペーストが硬化したら取り出します（長時間放置しないでください。LEDチップのコーティングが黄変し、酸化してしまうため、作業が困難になります）。LEDチップのボンディングがある場合は上記の手順が必要ですが、ICチップのボンディングのみの場合は上記の手順は不要です。

ステップ5：チップを貼り付ける

ディスペンサーを使って、PCB上のICの位置に適量の赤色接着剤を塗布します。その後、静電気防止装置を使って、ICダイを赤色接着剤または黒色接着剤の上に正しく配置します。

ステップ 6: 乾燥 

接着したダイを、大きな平らな加熱プレートの上にある熱サイクルオーブンに入れて、一定温度でしばらく放置するか、自然に硬化させることもできます（より長い時間）。

ステップ7：ボンディング（ワイヤボンディング）

アルミワイヤボンディングマシンは、チップ（LEDダイまたはICチップ）をPCBボード上の対応するパッドのアルミワイヤにブリッジするために使用されます。つまり、COBの内部リードが溶接されます。.

ステップ8: 事前テスト

専用の検査ツール（他の用途の COB 用の異なる機器、単に高精度の安定化電源）を使用して COB ボードを検査し、不合格のボードを再修理します。

ステップ 9: 調剤 

接着剤ディスペンサーを用いて、準備したAB接着剤を適量、接着されたLEDダイに塗布します。その後、ICは黒色接着剤でパッケージングされ、お客様のご要望に応じて外観パッケージングされます。

ステップ 10: 硬化

密封されたPCBプリント基板を熱サイクルオーブンに入れ、一定温度で放置します。乾燥時間は必要に応じて設定できます。

ステップ11: 事後テスト

パッケージ化された PCB ボードは、特別なテストツールで電気的性能がテストされ、良品と不良品が区別されます。

製品概要

チップオンボード（COB）技術は電子機器の世界に革命をもたらし、従来のパッケージング技術とは異なる利点を提供します。ベアチップを基板上に直接実装するため、COBは電子機器の小型化、軽量化、高効率化に貢献します。バルクパッケージの削減と電気経路の短縮により、優れた電気性能、信号損失の低減、そして優れた熱管理を実現します。この技術は電子部品の小型化にも重要であり、様々な業界における最先端技術とコンパクト技術への道を開きました。 

COBは、小型携帯電話から照明システム、自動車用途まで、様々な用途に活用されています。電子機器が私たちの生活にシームレスに統合され、機能性と性能が向上する未来に向けて、COBの可能性を受け入れることで、エンジニア、設計者、そして消費者の誰もが力を得ることができます。