Que tipo de componentes são manchas pretas em uma PCB?

Nos itens de baixo custo produzidos em massa, frequentemente encontro manchas pretas do que parece resina aplicada diretamente sobre algo no PCB. O que são essas coisas exatamente? Suspeito que este seja algum tipo de IC personalizado que é colocado diretamente no PCB para economizar nos pinos plásticos da caixa / conector. Isso está correto? Se sim, como é chamada essa técnica?

Esta é uma fotografia do interior de um multímetro digital barato. O blob preto é a única peça não básica de circuito presente, juntamente com um amplificador operacional (parte superior) e um único transistor de junção bipolar.

É chamado chip-on-board. A matriz é colada ao PCB e os fios são colados a ele nas pastilhas. O software Pulsonix PCB que eu uso o possui como um extra opcional.

O principal benefício é o custo reduzido, pois você não precisa pagar por um pacote.

Como Leon disse, as técnicas são chamadas de chip-on-board (COB). Você faz exatamente o mesmo para unir a matriz diretamente à PCB, como faria para unir os pinos em um pacote de IC. Economia: não é necessário pacote. (Você pode dizer também que não há solda, mas isso precisa ser feito de qualquer maneira, para que não seja realmente algo que você economize).
O COB não é rentável para pequenas séries e, com algumas exceções, você o verá apenas em produtos produzidos em massa (100k ~ 1M / ano).
O blob é uma resina epóxi para proteger o IC com a ligação mecanicamente; os fios de ligação são muito finos (tão finos quanto 10 m para o fio de ouro) e, portanto, extremamente frágeis. Outra forma de proteção que oferece é a proteção de engenharia reversa$\mu$. Isso não é infalível (a resina pode ser removida), mas é muito mais difícil fazer engenharia reversa do que simplesmente desoldar um CI.

Exemplo de proteção de IP: até alguns anos atrás, os FPGAs sempre precisavam de uma memória serial externa para carregar sua configuração. Essa configuração pode ser um design de produto quase completo e, portanto, caro. No entanto, simplesmente tocando na comunicação entre o FPGA e a memória de configuração, todos podem copiar o design. Isso pode ser evitado COB-ing FPGA + memória juntos em um único blob epóxi.

nota: o dado em um BGA também é ligado em um PCB fino, que direciona os sinais das bordas do dado para a grade da bola na parte inferior. Este PCB é a base do pacote do BGA.

É um "chip a bordo". É um fio ic ligado diretamente à placa e depois protegido com algum epóxi (a "coisa preta").

Sei que essa é uma pergunta antiga, mas há um aspecto do COB que não foi mencionado. O problema é que você deve iniciar a montagem com o Known-Good-Die. Os componentes de IC quase sempre são testados depois de embalados. É mais fácil lidar com um componente empacotado do que colocar pequenas sondas no chip não empacotado. Esse é um problema para o COB porque, se você colocar um chip não testado, poderá ter que jogar fora um conjunto inteiro se esse chip for ruim. Portanto, o COB geralmente deve usar o KGD. O teste de cavacos geralmente é feito no nível da bolacha, antes que os dados sejam cortados (serrados). Infelizmente, esse teste geralmente é lento e caro (em relação ao teste em pacotes), portanto, isso consome parte da economia de custos potencial do COB.