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基板上のベアチップ実装

COBとは、Chip On Board の頭文字です。基板(PCB基板)の上にチップを実装する技術の総称です。
半導体ベアチップを直接基板に実装することから、パッケージ品の搭載に比べて省スペース実装、低背実装が可能となります。

基板との接続方法は様々な方法がありますが、一番代表的な方法は、ワイヤーボンディングです。(WBと略されることがあります)

ワイヤーボンディングとは

基板上の回路パターンとチップの電極間を金属ワイヤーで接続する工法で、アルミ電極や金端子に金ワイヤーを熱と超音波と荷重で接合します。SMTよりも実装面積を小さくでき、プリント基板の小型化が可能です。



ボンディングの種類

ワイヤーボンディングの役割は、IC の内部と外部とを電気的に接合することにあり、使用する技術には熱と荷重を加えて接合させるサーモコンプレッション方式と、さらに超音波を併用するサーモソニック方式があります。

ボンディングのプロセス

◎ボールボンディング
量産工場でよく利用されている方式で、ワイヤーはキャピラリーと呼ばれるツールの真上から真下に通します。ボンディング面に接触する部分、360度すべての方向にループを張ることができますが、火花を使ってボールを作るので、あまり太いワイヤは使えません。

◎ウェッジボンディング
ボンディングにはウェッジツールを用います。ボールボンディングのようにスパークを飛ばしてワイヤーを溶かす必要がないため、金線以外にもアルミ線などの ワイヤーを使うことができます。ウェッジは1方向にしかループを張れませんが、リボンや太線(100μmφ以上のワイヤー)を使ったボンディングを行うこ とができます。


弊社では、金ワイヤー・アルミワイヤー(細線・太線)・アルミ・金リボン各種対応可能。少数試作も請負います。またベアチップの評価用配線処理やプラズマ・クリーニング設備を使った基板のボンディング性評価等も行っております。


ワイヤーボンディング例と金ワイヤー接合部

集積回路ICのCOBワイヤーボンディング例(左) と LEDチップのワイヤーボンディング例(右)


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