静电是COB生产中的“隐形杀手”,裸芯片(Die)对静电极其敏感,瞬间的静电释放(ESD)就可能导致芯片内部电路击穿,造成功能失效或潜在损伤(latent defect),这些损伤可能在产品后期才显现,危害极大。
因此,COB封装防静电载具的核心使命就是在整个生产流程中,为敏感的芯片和PCB提供一个安全的、无静电的工作环境。
1. 核心定义与作用
COB封装防静电载具是一种采用防静电材料制成,并设计有接地路径,用于在COB封装各工序(贴片、固化、键合、测试)中承载和固定PCB板的工装。其主要作用包括:
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防止静电产生:使用不易产生摩擦起电的材料。
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安全导走静电:为生产过程中产生的静电荷提供一条对地的泄放路径,避免电荷积累。
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屏蔽外部静电:在一定程度上屏蔽外界静电场对载具上产品的干扰。
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保持高精度:同时具备普通高精度载具的定位、平整、稳定功能。
2. 为什么COB封装必须使用防静电载具?
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元件高度敏感:COB操作的裸芯片和已键合好的金线,其耐压值极低(可能只有几十到几百伏),人体或普通塑料治具摩擦产生的数千伏静电足以将其损坏。
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自动化生产环境:PCB在自动化生产线中快速移动、与载具摩擦、人员操作等都非常容易产生静电。
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后果严重:静电损伤可能是毁灭性的,且难以追溯和检测,会导致良率大幅下降。
3. 实现防静电的关键设计与材料
防静电载具的实现主要从材料和结构两方面入手。
3.1 材料选择(核心)
根据导电率从高到低,常用材料分为:
材料类型 |
表面电阻率 (Ω/sq) |
特点与应用 |
导电型 (Conductive) |
10^3 ~ 10^5 |
电阻极低,导电性好。通常加入碳粉、碳纤维等。可用于屏蔽要求极高的场合,但成本高,可能因意外短路造成电路损坏。 |
静电消散型 (Static Dissipative) |
10^5 ~ 10^9 |
是最理想和最常用的选择。电阻值在此范围内,能平稳、缓慢地将静电荷泄放到大地,既避免了电荷积累,又防止了瞬间放电对元件的冲击。 |
抗静电型 (Anti-Static) |
10^9 ~ 10^11 |
主要功能是抑制摩擦起电,防止产生静电荷,但导走电荷的能力较弱。通常用于包装和周转,较少用于核心工艺载具 |
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