倒装芯片技术课件

芯片可减少三分之二的互连引脚数。
提高了散热热能力：倒装芯片没有塑封，芯片背面可进行有
效的冷却。
低成本：批量的凸点降低了成本。
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I/O 数比较
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优点－02
性能增加: 短的互连减小了电感、电阻以及电容，保证了信
号延迟减少、较好的高频率、以及从晶片背面较好的热通道。
提高了可靠性: 大芯片的环氧填充确保了高可靠性。 倒装
3. Fairchield——Al凸点
4. Amelco——Au凸点
5. 目前全世界的倒装芯片消耗量超过年60万片，且以约50％的
速度增长，3％的圆片用于倒装芯片凸点。几年后可望超过
20％。
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电子制造技术基础
吴丰顺 博士/教授 武汉光电国家实验室
光电材料与微纳制造部
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倒装芯片(Flip Chip)技术
倒装芯片与扁平封装的引脚数比较
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信号效果比较
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第一步：凸点下金属化
（UBM，under bump metallization）
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倒装芯片示意图
在典型的倒装芯片封装中, 芯片通过3到5个密耳 (mil)厚的焊料凸点连接到芯片载体上，底部填 充材料用来保护焊料凸点.
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什么是倒装芯片？
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第一部分
倒装芯片简介
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倒装芯片历史
1. IBM1960年研制开发出在芯片上制作凸点的倒装芯片焊接工
艺技术。95Pb5Sn凸点包围着电镀NiAu的铜球。后来制作
PbSn凸点，使用可控塌焊连接（Controlled collapse
Component Connection, C4），无铜球包围。
2. Philoc－ford等公司制作出Ag－Sn凸点
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三种晶片级互连方法
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倒装芯片工艺概述Hale Waihona Puke Baidu
主要工艺步骤： 第一步： 凸点底部金属化 (UBM) 第二步：芯片凸点 第三步：将已经凸点的晶片组装到基板／板卡上 第四步：使用非导电材料填充芯片底部孔隙
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缺点－01
裸芯片很难测试
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凸点芯片适应性有限
随着间距地减小和引脚数的增多导致PCB技术
面临挑战
必须使用X射线检测设备检测不可见的焊点
和SMT工艺相容性较差
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为什么使用倒装芯片?
倒装芯片技术的兴起是由于与其他的技术相比 ，在尺寸、外观、柔性、可靠性、以及成本等方面有 很大的优势。今天倒装芯片广泛用于电子表，手机， 便携机 ，磁盘、耳机，LCD以及大型机等各种电子产 品上。
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缺点－02
操作夹持裸晶片比较困难 要求很高的组装精度 目前使用底部填充要求一定的固化时间 有些基板可靠性较低 维修很困难或者不可能
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倒装芯片组装就是通过芯片上的凸点直接将元器件朝 下互连到基板、载体或者电路板上。而导线键合是将芯片的 面朝上。
倒装芯片元件是主要用于半导体设备；而有些元件， 如无源滤波器，探测天线，存储器装备也开始使用倒装芯片 技术，由于芯片直接通过凸点直接连接基板和载体上，因此 ，更确切的说，倒装芯片也叫DCA （ Direct Chip Attach ）。
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优点－01
小尺寸: 小的IC引脚图形 (只有扁平封装的5％）减小了 高度和重量。 功能增强: 使用倒装芯片能增加I/O 的数量。I/O 不像 导线键合中出于四周而收到数量的限制。面阵列使得在更小 的空间里进行更多信号、功率以及电源等地互连。一般的倒 装芯片焊盘可达400个。