如果您不确定“FlipChip”这个术语,本指南将帮助您更好地了解 FlipChip 封装技术(也称为倒装芯片封装)。
倒装芯片封装技术已经存在了三到四年,最初的作用是解决大量电池(引脚)和高性能要求的解决方案。起初,FlipChip 封装应用大部分是带有大量电池(包括 700 多节电池)的 SoC,Wire-Bond BGA 封装通常无法正常处理。此外,一些 SoC 包含高速接口(包括 RF),由于导线的高电阻,引线键合(将芯片基板上的导线与来自芯片电路的极细纤维连接的过程)可能不支持支持。
对 FlipChip 封装的需求在过去十年中有所增加,并受到移动市场的推动,其中数据包大小和信号性能发挥着非常重要的作用。
如今,倒装芯片封装技术提供了一系列优势,包括:大电池数量、高信号密度、更好的分散能力、低信号电阻和良好的接地/电源连接。 FlipChip 封装如今非常流行,您可以在高端手机等小型设备中找到它们。
基本上,倒装芯片这个名称描述了用于将半导体模具连接到芯片底座的方法。在倒装芯片封装中,模具经过凸点,然后翻转到芯片底座上,因此称为倒装芯片。
由于凸块(黄色球)分布在整个芯片上,而不只是在模具边缘,所以焊盘(焊盘)可以跨过模具表面。这使设计人员可以为每个模具放置更多焊盘、减小芯片尺寸并优化信号完整性。
芯片底座提供了通过焊球(铅球)连接到外部PCB的能力。芯片尺寸、层数和材料特性对总成本有直接影响。在某些情况下,芯片底座可能是倒装芯片封装中最昂贵的元件。
凸块直接放置在 I/O 焊盘上,因此它们将模具连接到底座。凸块工艺(凸块是一种先进的晶圆加工技术,在晶圆上形成焊球/凸块)后,晶圆被击穿,最后模具将翻转到基础芯片上。凸块将模具和芯片底座连接到一个封装中。
芯片基础技术
倒装芯片是封装内的一个小型 PCB,与任何其他 PCB 非常相似。不同的是,芯片底座尺寸比你见过的大多数 PCB 都要小很多。
设计芯片底座以包括从外部封装到凸块焊盘的所有信号的布局。
芯片底座可以由多种不同的材料制成:层压板、瓷器等。供应商的木片设计规则不一样。
芯片底座可能由多层组成,从2-18层不等,以允许所有信号的路由。
晶圆凸块技术
凸块晶圆通过低电阻和低电阻,以及可靠、高质量的生产材料,提供模具和芯片基底之间的连接。
凸块晶圆可以采用优质、无铅、无铅、高铅或铜柱技术。每个装配器的大小和凸点距离都不一样。
倒装芯片组装工艺
在最后的晶圆加工步骤中,放置在芯片焊盘上的凸块可以在晶圆顶部找到。为了将芯片连接或贴附到底座上,模具被翻转并与底座上的焊盘对齐。
FlipChip创建过程有6个步骤,在连接设备时提供了相当大的灵活性。
倒装芯片的优缺点
FlipChip 封装各有优缺点,源自组装方法,可创建更紧凑的芯片比以前的引线键合解决方案。 由于芯片直接与电路板相连,所以导线更短,导致电阻更小。 这意味着这些设备现在可以以明显更高的速度传输信号,同时更有效地散热。
0 评论