Chip on board (COB) es un método de fabricación de placas de circuito en el que los circuitos integrados (por ejemplo, microprocesadores ) están conectados (cableados, unidos directamente) a una placa de circuito impreso y cubiertos por una gota de epoxi . [1] El chip a bordo elimina el embalaje de dispositivos semiconductores individuales , lo que permite que un producto completo sea menos costoso, más ligero y más compacto. En algunos casos, la construcción COB mejora el funcionamiento de los sistemas de radiofrecuencia al reducir la inductancia y capacitancia de los cables del circuito integrado.
COB fusiona efectivamente dos niveles de embalaje electrónico : nivel 1 (componentes) y nivel 2 (placas de cableado), y puede denominarse "nivel 1,5". [2]
Una oblea semiconductora terminada se corta en matrices . Luego, cada matriz se une físicamente a la PCB. Se utilizan tres métodos diferentes para conectar las terminales del circuito integrado (u otro dispositivo semiconductor) con las pistas conductoras de la placa de circuito impreso.
En " flip chip on board", el dispositivo está invertido, con la capa superior de metalización orientada hacia la placa de circuito. Se colocan pequeñas bolas de soldadura en las pistas de la placa de circuito donde se requieren conexiones al chip. El chip y la placa pasan por un proceso de soldadura por reflujo para realizar las conexiones eléctricas.
En el " wire bonding ", el chip se fija a la placa con un adhesivo. Cada almohadilla del dispositivo está conectada con un cable fino que está soldado a la almohadilla y a la placa de circuito. Esto es similar a la forma en que se conecta un circuito integrado a su marco de cables, pero en lugar de eso, el chip está conectado directamente a la placa de circuito. [3]
Glob-top es una variante del recubrimiento conformado utilizado en el ensamblaje de chip a bordo (COB). Consiste en una gota de epoxi [4] o resina especialmente formulada depositada sobre un chip semiconductor y sus uniones de cables, para proporcionar soporte mecánico y excluir contaminantes como residuos de huellas dactilares que podrían alterar el funcionamiento del circuito. Se utiliza más comúnmente en juguetes electrónicos y dispositivos de gama baja. [5]
En la " unión automatizada por cinta ", se unen finos cables planos de cinta metálica a las almohadillas del dispositivo semiconductor y luego se sueldan a la placa de circuito impreso.
En todos los casos, el chip y las conexiones están cubiertos con un encapsulante para reducir la entrada de humedad o gases corrosivos al chip, proteger las uniones de cables o los cables de la cinta contra daños físicos y ayudar a disipar el calor. [2]
El sustrato de la placa de circuito impreso puede ensamblarse en el producto final, por ejemplo, como en una calculadora de bolsillo, o, en el caso de un módulo de múltiples chips, el módulo puede insertarse en un zócalo o unirse de otro modo a otra placa de circuito más. . La placa de cableado del sustrato puede incluir capas disipadoras de calor donde los dispositivos montados manejan una potencia significativa, como en la iluminación LED o los semiconductores de potencia. O bien, el sustrato puede tener propiedades de baja pérdida requeridas en radiofrecuencias de microondas.
Los COB que contienen conjuntos de diodos emisores de luz han hecho que la iluminación LED sea más eficiente. [6] Los LED COB incluyen una capa de silicona que contiene fósforo amarillo Ce: YAG que encapsula los LED y convierte la luz azul de los LED en luz blanca. El COB suele estar construido sobre una PCB de aluminio que proporciona una buena conductividad térmica a un disipador de calor . Los LED COB podrían compararse con módulos de múltiples chips o circuitos integrados híbridos, ya que los tres pueden incorporar múltiples matrices en una sola unidad. Las variantes COB también se utilizan en las bombillas LED más nuevas, ya que en este caso el sustrato puede ser vidrio, zafiro o, a veces, fenólico normal.
Con un sustrato transparente, los chips LED se pueden instalar "al revés" brillando para lograr un mayor desacoplamiento. Por lo general, se pegan al sustrato con pegamento de fijación UV, se colocan interconexiones y se aplica el encapsulante y el fósforo en un solo paso con un revestimiento reflectante posterior aplicado para canalizar la luz fuera del dispositivo.