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电路图封装

FC装配技术

发布时间:2016-08-29 | 0次阅读

器件的小型化高密度封装形式越来越多,如多模块封装(MCM)、系统封装(SiP)、倒装芯片(FC,Flip-Chip)等应用得越来越多。这些 技术的出现更加模糊了一级封装与二级装配之间的界线。毋庸置疑,随着小型化高密度封装的出现,对高速与高精度装 配的要求变得更加关键,相关的组装设备和工艺也更具先进性与高灵活性。

由于倒装芯片比BGA或CSP具有更小的外形尺寸、更小的球径和球间距、它对植球工艺、基板技术、材料的兼容性、制造工艺,以及检查设备和方法提出了前所未有的挑战。

倒装芯片的发展历史

倒装芯片的定义

什么器件被称为倒装芯片?一般来说,这类器件具备 以下特点:

1.基材是硅; 
2.电气面及焊凸在器件下表面; 
3.球间距一般为4-14mil、球径为2.5-8mil、外形尺寸为1-27mm; 
4.组装在基板上后需要做底部填充。

其实,倒装芯片之所以被称为“倒装”,是相对于传统的金属线键合连接方式(Wire Bonding)与植球后的工艺而言的。传统的通过金属线键合与基板连接的芯片电气面朝 上(图1),而倒装芯片的电气面朝下(图2),相当于将 前者翻转过来,故称其为“倒装芯片”。在圆片(Wafer) 上芯片植完球后(图3),需要将其翻转,送入贴片机,便于贴装,也由于这一翻转过程,而被称为“倒装芯片”。

 
图1 
  

图2 
  

图3

倒装芯片的历史及其应用

倒装芯片在1964年开始出现,1969年由IBM发明了倒 装芯片的C4工艺(Controlled Collapse Chip Connection, 可控坍塌芯片联接)。过去只是比较少量的特殊应用,近 几年倒装芯片已经成为高性能封装的互连方法,它的应用 得到比较广泛快速的发展。目前倒装芯片主要应用在Wi- Fi、SiP、MCM、图像传感器、微处理器、硬盘驱动器、医用传感器,以及RFID等方面(图5)。

  
图4 
  

图5

与此同时,它已经成为小型I/O应用有效的互连解决方案。随着微型化及人们已 接受SiP,倒装芯片被视为各种针脚数量低的应用的首选方法。从整体上看,其在低端应用和高端应用中的采用,根 据TechSearch International Inc对市场容量的预计,焊球凸点倒装芯片的年复合增长率(CAGR)将达到31%。

倒装芯片应用的直接驱动力来自于其优良的电气性能,以及市场对终端产品尺寸和成本的要求。在功率及电 信号的分配,降低信号噪音方面表现出色,同时又能满足高密度封装或装配的要求。可以预见,其应用会越来越广泛。


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