技术领域本发明专利涉及一种COB封装方法。
背景技术：
电子产品向高精度高密度方向发展，COB封装已经是行业中主要的一体化产物，由于封装技术的难度较大，行业内很少COB高精度绑定板的量产；COB封装关键技术在与打线和封胶成型，是指对裸露的机体电路晶片进行封装，形成电子元件的制程；晶体芯片封装完成电路的连接，才能发挥既有的功能，一般绑定后用黑色胶体将芯片封装，将测量好的晶圆体植入到特质的电路中，然后用金线将晶圆电路连接到FPC中，此打线过程金线与FPC需要有很好的结合力，才能保证产品的可靠性，同SMT相比，不仅提高了封装功率密度，而且降低了封装热阻。目前市场上大都采用镀金，镀镍金方式金线的结合力较差。贴装前处理表面光滑绑定时金线易脱落，常规的封装方式成本及性能较差。目前在FPC制造行业，加工外形的方法是冲切方法，小批量FPC和FPC样品主要运用激光切割加工。传统的UV激光切割因FPC材料大部分为聚酰亚胺和铜材，在切割聚酰亚胺和铜材时激光束照射在FPC表面时释放的能量来使FPC融化并蒸发，已达到切割目的。UV激光切割FPC时高密度激光束聚集，形成一定的频率和一定的脉冲的高密度光斑，在切割时因产生高温会在聚酰亚胺和铜上形成黑色碳化物。在目前业界内激光激光切割FPC已广泛使用，切割后形成的碳化物不仅影响产品外观，在性能上碳化物表面元素，在制作后期制程时易形成短路，造成产品的不良，传统的方法为有机溶剂擦拭或控制激光切割能量，但在效果和效率上无法满足。
技术实现要素：
本发明专利的目的在于提供一种COB封装方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：制备单面FPC板(1)；第二步：通过扩晶、背胶和刺晶步骤将LED晶片用刺晶笔刺在FPC印刷线路板上；第三步：将刺好晶的FPC印刷线路板放入热循环烘箱中恒温使得上面的银浆固化；第四步：粘芯片，采用黑胶将芯片粘贴在FPC板上，并放入热循环烘箱中固化；第五步：邦定，将芯片与FPC板上对应的焊盘进行桥接；第六步：前测，将不合格的FPC板重新返修；第七步：点胶，采用点胶机将调配好的胶进行封装。第八步：固化，将封好胶的FPC印刷线路板放入热循环烘箱中恒温静置固化。(上述第二步-第四步，第六步，第七步和第八步均为现有技术即可以实现)所述第五步：邦定采用金线邦定：通过焊接，其邦定完后拉力值为1.0，线拉力大于或等于3.5G，1.25的线拉力大于或等于4.5G，金线焊点形状为圆形，其大小设定为线径的2.6-2.7倍。所述第七步点胶：采用针式转移法，在封胶过程中胶不能碰到邦定好的线，胶的高度不超过1.8mm，固化时，预热温度为115-125℃，时间为15-30分钟，烘干温度为120-155℃，时间为40-60分钟。所述FPC板(1)的底层为PI基材层(2)，该基材层上部间隔设置有铜箔层(3)，所述PI基材层(2)的厚度为350um，铜箔层(3)的厚度为30um；该方法包括以下步骤：步骤一、首先进行激光切割FPC板；步骤二、清洗步骤二经过激光切割的FPC板，采用清洗线将该板的表面的脏污以及油污去除，洗板速度为10-80m/min，烘干温度控制80-120℃，，清洗温度40-50℃；步骤三、采用等离子气体对步骤二经过清洗的FPC板进行碳化物处理；步骤四、将步骤三经过碳化物处理的FPC板进行喷砂处理；步骤五，进行除油、水洗和微蚀步骤四经过处理的FPC板；步骤六、化学镍金，将步骤五得到FPC板经过化学镍金，该镍金步骤包括沉镍层和沉金层；步骤七、经过电测得到最终的单面FPC板。所述激光切割PFC板包括以下步骤：采用激光对FPC板进行切割，首先选用第一脉冲激光对PI基材层(2)进行切割，然后采用第二脉冲激光以对铜箔层(3)进行切割，之后选用第一脉冲激光对PI基材层(2)进行切割，反复直至该FPC板被切割完毕；所述第一脉冲激光的脉冲能量密度为30-35J/cm2，扫描速度为200-300mm/s，重复频率为70-120kHz，扫描速度的加速度a为0.05-0.3m/s2；所述第二脉冲激光的脉冲能量密度为242-257J/cm2，扫描速度为100-180mm/s，重复频率为30-47kHz，扫描速度的加速度a为0.05-0.15m/s2。所述的等离子气体的处理过程为：采用垂直清洗机，所述的等离子气体为O2、CF4和N2，O2设定参数压力为80-100MPaCF4设定参数压力为10-20MPa，N2设定参数压力为10-20MPa，在真空状态下处理时间设定25-30min，预热时间30min，温度设值为80-100℃。喷砂处理过程为，将该石英砂和水搅拌混合均匀后进行喷砂处理，所述石英砂和水的质量比为1-5∶5-10，所述石英砂颗粒数0.5mm，，喷砂压力为0.1-0.15mpa下，喷砂速度1.0-2.0m/min。所述的除油步骤为：将FPC板放入酸性除油槽中，进行除油处理，该槽中具有酸性除油剂，该除油剂的浓度15％，在45℃下，采用搅拌的方式，处理10min；水洗步骤为：将除油之后的FPC板，在室温下进行水洗3-10min，并烘干；微蚀步骤为：将水洗后的FPC板采用微蚀液进行微蚀，在40℃下，放入微蚀液搅拌5-10min，所述微蚀液为浓度为50g/L的过硫酸钠溶液、浓硫酸和水，质量比为2∶0.5∶20。步骤六中的沉镍层步骤为：将经过微蚀的FPC板在室温下进行水洗3-10min，并烘干后进行活化处理，采用的活化液为硫酸钯活化液，该活化液的钯含量为20-25ppm，酸度为0.4N，活化处理时间为3-5min，钯的厚度为0.1-1.15um，活化处理完毕后采用镀镍槽进行镀镍，镀镍的厚度为8um，镀镍的温度为82℃，镀镍时间为30-35min，所述镀镍槽具有沉镍液，该沉镍液由氨基磺酸镍、硫酸镍、亚铁氰化钠和丙酮组成，其质量比为1-3∶1-3∶0.5-0.7∶1-3，其中镍含量为5.7g/L，PH值为4.7；沉金层步骤为：将经过沉镍的FPC板放入沉金槽中进行沉金，沉金的厚度为0.02um，该沉金槽中的PH值为5.5，采用的金盐为氰化亚金钾，含金量为62-64％，沉金的时间为2-3min，沉金温度为50-55℃。所述PI基材层(2)的材质选自聚酰亚胺。有益效果：1、本发明采用不同的脉冲激光对于该FPC板进行切割，对于基材层和铜箔层所采用的激光脉冲的能量是不同的，经过研究采用不同脉冲能量的激光进行切割该板材能够有效避免切割后的切口所产生碳化和碎屑，另外本申请经过大量的实验得到使得该激光切割时采用变速进行切割，由慢变快，并且对于基板和铜箔层采用不同的加速度切割，使得切割的效果更佳，均优于目前的切割方法，并且切口损伤减小，碳化和碎屑现象得到明显改善，并且切割速度有效的得到提升；2、该切割方式针对PI基材层(2)的厚度为200-400um，铜箔层(3)的厚度为15-35um的FPC板尤其有效；3、该方法采用采用等离子气体在真空状态下，利用射频电源产生的高压交变电场将氧、氩、氢等气体震荡成具有高反应活性或高能量的离子，使附着在物体表面物质的分子键发生断裂，在利用后续流程中喷砂的高速砂流将表面的物质在外力的作用下清洁干净，本发明的一个很重要的有益效果是，采用了等离子的原理和喷砂表面处理相结合的方式处理碳化物，使得FPC板表面的碳化物完全被清除；4、本发明的另一个巨大发现是，采用本发明所述的具有加速度的激光切割和后期的经过等离子的原理和喷砂表面处理结合的方式处理FPC板，尤其是针对PI基材层(2)的厚度为200-400um，铜箔层(3)的厚度为15-35um的FPC板，是的板材的表面的切口损伤减小到最少，并且完全消除了激光切割后所残留的炭化物，另外经过喷砂表面处理后的板沉镍金后结合力更强；5、本发明的另一个有益效果是，自行设计了沉镍液和沉金层步骤，使得镍金的更加牢固和铜箔的结合力度更强，不易剥离，并且工艺精良，成品率达到99％，并且成本较低，从而使得FPC板进行大批量镀镍金成为可能；6、FPC采用表面处理高速流喷砂工艺，使铜面粗化，增加铜面的结合力，在邦定时金线和铜面有效的接触不易脱落，在铜面的表面涂覆上采用化学镍钯金工艺，其焊点可靠度高，打线接合能力能够作为案件触碰表面，在置换的沉积反应中，化学钯层会保护镍层防止金置换过度腐蚀，产生黑镍；7、采用经过上述经过处理的FPC板使得提高绑定线与FPC的结合力；8、提升金线邦定强度，采用芯片面积与封装面积比超过1；1.4，接近1∶1的尺寸情况，使组装密度进一步提高，本发明主要采用喷砂前处理和表面涂覆优化解决COB在封装和邦定时精度和轻度的改善。附图说明图1为本发明单面FPC板的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。一种COB封装方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：制备单面FPC板(1)；第二步：通过扩晶、背胶和刺晶步骤将LED晶片用刺晶笔刺在FPC印刷线路板上；第三步：将刺好晶的FPC印刷线路板放入热循环烘箱中恒温使得上面的银浆固化；第四步：粘芯片，采用黑胶将芯片粘贴在FPC板上，并放入热循环烘箱中固化；第五步：邦定，将芯片与FPC板上对应的焊盘进行桥接；第六步：前测，将不合格的FPC板重新返修；第七步：点胶，采用点胶机将调配好的胶进行封装。第八步：固化，将封好胶的FPC印刷线路板放入热循环烘箱中恒温静置固化。其中芯片面积与封装面积比超过1；1.4，接近1∶1的尺寸。所述第五步：邦定采用金线邦定：通过焊接，其邦定完后拉力值为1.0，线拉力大于或等于3.5G，1.25的线拉力大于或等于4.5G，金线焊点形状为圆形，其大小设定为线径的2.6-2.7倍。所述第七步点胶：采用针式转移法，在封胶过程中胶不能碰到邦定好的线，胶的高度不超过1.8mm，固化时，预热温度为115-125℃，时间为15-30分钟，烘干温度为120-155℃，时间为40-60分钟。所述FPC板(1)的底层为PI基材层(2)，该基材层上部间隔设置有铜箔层(3)，所述PI基材层(2)的厚度为350um，铜箔层(3)的厚度为30um；该方法包括以下步骤：步骤一、首先进行激光切割FPC板；步骤二、清洗步骤二经过激光切割的FPC板，采用清洗线将该板的表面的脏污以及油污去除，洗板速度为10-80m/min，烘干温度控制80-120℃，，清洗温度40-50℃；步骤三、采用等离子气体对步骤二经过清洗的FPC板进行碳化物处理；步骤四、将步骤三经过碳化物处理的FPC板进行喷砂处理；步骤五，进行除油、水洗和微蚀步骤四经过处理的FPC板；步骤六、化学镍金，将步骤五得到FPC板经过化学镍金，该镍金步骤包括沉镍层和沉金层；步骤七、经过电测得到最终的单面FPC板。所述激光切割PFC板包括以下步骤：采用激光对FPC板进行切割，首先选用第一脉冲激光对PI基材层(2)进行切割，然后采用第二脉冲激光以对铜箔层(3)进行切割，之后选用第一脉冲激光对PI基材层(2)进行切割，反复直至该FPC板被切割完毕；所述第一脉冲激光的脉冲能量密度为30-35J/cm2，扫描速度为200-300mm/s，重复频率为70-120kHz，扫描速度的加速度a为0.05-0.3m/s2；所述第二脉冲激光的脉冲能量密度为242-257J/cm2，扫描速度为100-180mm/s，重复频率为30-47kHz，扫描速度的加速度a为0.05-0.15m/s2。所述的等离子气体的处理过程为：采用垂直清洗机，所述的等离子气体为O2、CF4和N2，O2设定参数压力为80-100MPaCF4设定参数压力为10-20MPa，N2设定参数压力为10-20MPa，在真空状态下处理时间设定25-30min，预热时间30min，温度设值为80-100℃。喷砂处理过程为，将该石英砂和水搅拌混合均匀后进行喷砂处理，所述石英砂和水的质量比为1-5∶5-10，所述石英砂颗粒数0.5mm，，喷砂压力为0.1-0.15mpa下，喷砂速度1.0-2.0m/min。所述的除油步骤为：将FPC板放入酸性除油槽中，进行除油处理，该槽中具有酸性除油剂，该除油剂的浓度15％，在45℃下，采用搅拌的方式，处理10min；水洗步骤为：将除油之后的FPC板，在室温下进行水洗3-10min，并烘干；微蚀步骤为：将水洗后的FPC板采用微蚀液进行微蚀，在40℃下，放入微蚀液搅拌5-10min，所述微蚀液为浓度为50g/L的过硫酸钠溶液、浓硫酸和水，质量比为2∶0.5∶20。步骤六中的沉镍层步骤为：将经过微蚀的FPC板在室温下进行水洗3-10min，并烘干后进行活化处理，采用的活化液为硫酸钯活化液，该活化液的钯含量为20-25ppm，酸度为0.4N，活化处理时间为3-5min，钯的厚度为0.1-1.15um，活化处理完毕后采用镀镍槽进行镀镍，镀镍的厚度为8um，镀镍的温度为82℃，镀镍时间为30-35min，所述镀镍槽具有沉镍液，该沉镍液由氨基磺酸镍、硫酸镍、亚铁氰化钠和丙酮组成，其质量比为1-3∶1-3∶0.5-0.7∶1-3，其中镍含量为5.7g/L，PH值为4.7；沉金层步骤为：将经过沉镍的FPC板放入沉金槽中进行沉金，沉金的厚度为0.02um，该沉金槽中的PH值为5.5，采用的金盐为氰化亚金钾，含金量为62-64％，沉金的时间为2-3min，沉金温度为50-55℃。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。