在當(dāng)今精密電子制造領(lǐng)域，對產(chǎn)品標(biāo)識的要求越來越高：既要清晰永久，又不能損傷內(nèi)部敏感的芯片。COB（ChiponBoard）技術(shù)作為一種先進(jìn)的集成電路封裝技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于各類智能卡、傳感器、LED顯示屏模組等產(chǎn)品中。而在COB封裝完成后，在其黑色環(huán)氧樹脂膠體表面進(jìn)行打標(biāo)，是整個(gè)工藝流程中至關(guān)重要的一環(huán)。本文將深入解析COB激光打標(biāo)工藝的全流程，揭示其如何實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)、無損的標(biāo)記。

一、什么是COB激光打標(biāo)？

COB激光打標(biāo)，特指使用特定波長的激光器（通常是光纖激光器或紫外激光器），在已完成封裝的COB模塊的黑色環(huán)氧樹脂膠體表面，通過激光與物質(zhì)相互作用，灼刻出所需的文字、圖形、二維碼或序列號等信息。

其核心挑戰(zhàn)在于：在不損傷下方脆弱的芯片、金線和電路的前提下，在粗糙且顏色較深的樹脂表面形成高對比度、清晰耐久的標(biāo)記。

二、COB激光打標(biāo)工藝流程（7步詳解）

整個(gè)COB激光打標(biāo)工藝是一個(gè)精密、連貫的系統(tǒng)工程，其標(biāo)準(zhǔn)流程可分為以下七個(gè)核心步驟：

第一步：來料檢驗(yàn)與準(zhǔn)備

在打標(biāo)前，必須對COB半成品進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)。檢查內(nèi)容包括：

膠面平整度：確保環(huán)氧樹脂膠面平整、無氣泡、無凹陷，否則會導(dǎo)致打標(biāo)深淺不一。

清潔度：膠體表面需潔凈，無油污、灰塵或其他污染物，以免影響激光吸收和標(biāo)記效果。

電路功能：通過電性能測試，確保芯片功能正常，避免對不良品進(jìn)行無效加工。

第二步：夾具設(shè)計(jì)與定位

這是確保打標(biāo)精度的基礎(chǔ)。根據(jù)COB模塊的尺寸和形狀，設(shè)計(jì)專用的治具（夾具）。治具的作用是：

精確定位：將COB模塊牢牢固定在同一位置，保證每個(gè)產(chǎn)品打標(biāo)位置的一致性。

快速換型：便于在生產(chǎn)不同型號產(chǎn)品時(shí)快速更換，提升生產(chǎn)效率。

防靜電保護(hù)：治具材料通常具備防靜電功能，保護(hù)內(nèi)部芯片免受靜電損傷。

第三步：圖形/內(nèi)容設(shè)計(jì)

使用激光打標(biāo)機(jī)配套的軟件（如EZCAD等），設(shè)計(jì)需要打標(biāo)的標(biāo)記內(nèi)容。這可以是：

固定內(nèi)容：如公司Logo、產(chǎn)品型號、認(rèn)證標(biāo)志等。

可變數(shù)據(jù)：如序列號、二維碼、生產(chǎn)日期、批次號等。軟件支持?jǐn)?shù)據(jù)庫連接，可實(shí)現(xiàn)自動流水號生成和跳變。

第四步：激光參數(shù)調(diào)試（核心環(huán)節(jié)）

這是整個(gè)工藝的靈魂，直接決定標(biāo)記質(zhì)量和產(chǎn)品良率。調(diào)試的核心參數(shù)包括：

激光功率：功率過高會燒穿膠體，損傷金線；功率過低則標(biāo)記不清。需找到最佳臨界值。

打標(biāo)速度：激光頭移動的速度。速度過快標(biāo)記淺，過慢則可能導(dǎo)致材料過度碳化。

頻率：激光脈沖的重復(fù)頻率。調(diào)整頻率可以改變作用于材料上的熱積累，影響標(biāo)記的顏色和深度。

填充線間距：對于圖形或文字的填充密度。間距過大會有掃描線痕跡，過小則效率低且熱影響區(qū)大。

場鏡選擇：決定打標(biāo)范圍和精細(xì)度。通常COB打標(biāo)范圍較小，選用焦距合適的場鏡以獲得更小的光斑和更高的精度。

調(diào)試目標(biāo)是在樹脂表面產(chǎn)生一個(gè)“發(fā)泡”或“淺色化”的物理化學(xué)反應(yīng)，形成與黑色背景對比鮮明的白色或淺灰色標(biāo)記，而非“燒蝕”出深坑。

第五步：視覺定位與對焦

對于高精度要求的COB產(chǎn)品，會采用CCD視覺定位系統(tǒng)。系統(tǒng)通過攝像頭捕捉產(chǎn)品上的特征點(diǎn)（如邊角或預(yù)先制作的標(biāo)記），與軟件中預(yù)設(shè)的坐標(biāo)進(jìn)行比對，自動補(bǔ)償產(chǎn)品因治具公差或放置偏差帶來的位置偏移，確保打標(biāo)內(nèi)容始終落在指定區(qū)域。同時(shí)，激光頭通過自動對焦系統(tǒng)，確保激光焦點(diǎn)精確落在膠體表面。

第六步：執(zhí)行打標(biāo)與實(shí)時(shí)監(jiān)控

所有參數(shù)設(shè)置并定位無誤后，啟動打標(biāo)程序。激光束按照預(yù)設(shè)的路徑和參數(shù)在膠體表面進(jìn)行掃描，完成標(biāo)記。現(xiàn)代激光設(shè)備通常配備實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測激光輸出狀態(tài)，確保過程穩(wěn)定。

第七步：標(biāo)記質(zhì)量檢驗(yàn)與清潔

打標(biāo)完成后，取下產(chǎn)品進(jìn)行最終檢驗(yàn)。

外觀檢驗(yàn)：在適當(dāng)?shù)墓庠聪?，人工或使用機(jī)器視覺系統(tǒng)檢查標(biāo)記的清晰度、對比度、完整性和位置準(zhǔn)確性。二維碼等需進(jìn)行識讀率測試。

清潔：使用軟毛刷或離子風(fēng)機(jī)輕輕去除打標(biāo)過程中產(chǎn)生的微量煙塵殘留，保持產(chǎn)品潔凈。

至此，一個(gè)完整的COB激光打標(biāo)流程結(jié)束，產(chǎn)品可流入下一道組裝或包裝工序。

三、COB激光打標(biāo)的優(yōu)勢

1.永久性標(biāo)記：標(biāo)記與產(chǎn)品本體同壽命，耐磨損、耐腐蝕、耐高溫，無法輕易篡改。

2.非接觸式加工：無機(jī)械應(yīng)力，避免了傳統(tǒng)印刷方式可能導(dǎo)致的物理損傷。

3.高精度與靈活性：可打印極細(xì)小的文字和復(fù)雜的二維碼，軟件控制內(nèi)容，靈活多變。

4.環(huán)保高效：無需油墨、溶劑等耗材，屬于清潔加工，運(yùn)行成本低，效率高。

5.高一致性：計(jì)算機(jī)控制，確保億萬次打標(biāo)效果高度一致。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

COB激光打標(biāo)技術(shù)廣泛應(yīng)用于：

智能卡與RFID：銀行卡、身份證、門禁卡等內(nèi)部的COB模塊。

傳感器模組：CMOS圖像傳感器、生物識別傳感器。

LED顯示行業(yè)：LED顯示屏的驅(qū)動與控制單元。

汽車電子：ECU（電子控制單元）、胎壓監(jiān)測模塊。

消費(fèi)電子：手機(jī)、穿戴設(shè)備內(nèi)部的微型核心模塊。

結(jié)語

COB激光打標(biāo)工藝是現(xiàn)代微電子封裝中一項(xiàng)不可或缺的精加工技術(shù)。它完美地平衡了“標(biāo)記效果”與“芯片安全”之間的矛盾。通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に嚵鞒毯途?xì)的參數(shù)控制，它不僅賦予了產(chǎn)品獨(dú)一無二的身份標(biāo)識，更在微小方寸之間，展現(xiàn)了高端制造業(yè)的智能化、精密化與可靠性水平。隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備的普及，這項(xiàng)技術(shù)的地位將愈發(fā)重要。

關(guān)于COB激光打標(biāo)的5個(gè)問答（FAQ）

Q1：為什么COB激光打標(biāo)通常選擇光纖或紫外激光器？

A1：這主要取決于材料對激光波長的吸收率。COB封裝的黑色環(huán)氧樹脂對1064nm（近紅外，光纖激光器）和355nm（紫外）波長的激光有很好的吸收效果。光纖激光器熱效應(yīng)相對明顯，通過精確控制可實(shí)現(xiàn)樹脂的“發(fā)白”效果；而紫外激光器屬于“冷加工”，幾乎無熱影響，能通過光化學(xué)作用直接破壞材料分子鍵實(shí)現(xiàn)標(biāo)記，對芯片更安全，特別適用于超薄膠層或?qū)針O度敏感的COB產(chǎn)品。

Q2：COB激光打標(biāo)有時(shí)會出現(xiàn)標(biāo)記不清或燒焦現(xiàn)象，主要原因是什么？

A2：這通常由以下原因造成：

參數(shù)不當(dāng)：功率過高或速度過慢會導(dǎo)致材料過度碳化（燒焦）；功率過低或速度過快則能量不足，標(biāo)記不清。

焦距不準(zhǔn)：激光焦點(diǎn)沒有準(zhǔn)確落在工件表面，導(dǎo)致光斑能量密度不足。

材料不均：不同批次的環(huán)氧樹脂配方可能存在微小差異，導(dǎo)致對激光的吸收率變化。

膠面污染：表面的油污會影響激光能量的吸收和轉(zhuǎn)化。

Q3：COB激光打標(biāo)會損傷內(nèi)部的芯片和金線嗎？如何避免？

A3：在參數(shù)設(shè)置正確的情況下不會。避免損傷的關(guān)鍵在于：

精確控制能量：將激光能量嚴(yán)格控制在僅能改變樹脂表面顏色（發(fā)生物理化學(xué)變化）的閾值內(nèi)，而不足以燒蝕穿透膠體層。

嚴(yán)格控制打標(biāo)深度：COB的封裝膠體有一定厚度，激光標(biāo)記僅在表面幾微米到十幾微米的深度進(jìn)行，遠(yuǎn)未到達(dá)芯片和金線所在的位置。

工藝驗(yàn)證：在新產(chǎn)品導(dǎo)入時(shí)，會通過金相切片分析等方式，驗(yàn)證打標(biāo)工藝對內(nèi)部結(jié)構(gòu)無任何影響。

Q4：COB激光打標(biāo)的二維碼，其數(shù)據(jù)容量和識讀率如何保證？

A4：為保證高識讀率：

選擇合適的二維碼類型：如DataMatrix碼因其可靠性高而被廣泛采用。

保證足夠的對比度：淺色標(biāo)記與深色背景的對比度是識讀的基礎(chǔ)。

控制模塊尺寸：在有限的打標(biāo)區(qū)域內(nèi)，合理設(shè)計(jì)二維碼的模塊（黑白小方塊）大小，確保掃碼設(shè)備能夠清晰分辨。

預(yù)留靜區(qū)：在二維碼周圍預(yù)留足夠的空白區(qū)域。

進(jìn)行識讀測試：使用工業(yè)級讀碼器進(jìn)行驗(yàn)證，確保識讀率達(dá)到99.5%以上。

Q5：相比傳統(tǒng)的油墨印刷，COB激光打標(biāo)的成本和效益如何？

A5：從初始投資看，激光設(shè)備成本高于油墨印刷機(jī)。但從長期和綜合效益看，激光打標(biāo)更具優(yōu)勢：

運(yùn)行成本低：無需持續(xù)購買油墨、溶劑、印版等耗材。

無廢品廢液：環(huán)保合規(guī)成本低。

生產(chǎn)效率高：數(shù)字化工序，無需制版、換版，打標(biāo)速度極快。

質(zhì)量與價(jià)值提升：提供永久性、防偽的標(biāo)記，提升了產(chǎn)品的可靠性和品牌形象。

維護(hù)簡單：設(shè)備穩(wěn)定性高，維護(hù)工作量小。

因此，對于追求高品質(zhì)、高效率和長期生產(chǎn)的制造商而言，COB激光打標(biāo)的總體擁有成本（TCO）和投資回報(bào)率（ROI）更具競爭力。