半導(dǎo)體行業(yè)，總繞不開(kāi)幾種封裝工藝，那就是芯片粘接、引線鍵合、倒裝連接技術(shù)。尤其以引線鍵合(Wire Bonding)及倒裝連接(Flip Chip Bonding)較為常見(jiàn)。
1半導(dǎo)體封裝技術(shù)簡(jiǎn)介
倒裝芯片（Flip chip）技術(shù)是通過(guò)芯片上的凸點(diǎn)（bump）直接將元器件朝下互連到基板（substrate）、載體或者電路板上。這種封裝技術(shù)具有較高的信號(hào)密度、較小的體積、高速傳輸和良好的熱傳導(dǎo)性能，因此在半導(dǎo)體行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。
倒裝芯片技術(shù)起源于IBM，IBM公司在1960年研制開(kāi)發(fā)出在芯片上制作凸點(diǎn)的倒裝芯片焊接工藝。后來(lái)制作PbSn凸點(diǎn)，使用可控塌焊連接(Controlled collapse Component Connection, 簡(jiǎn)稱C4技術(shù))。C4芯片具有優(yōu)良的電學(xué)、熱學(xué)性能，封裝疲勞壽命至少提高10倍以上。
2倒裝芯片的發(fā)展歷程
伴隨半導(dǎo)體芯片體積的逐漸減小，對(duì)芯片封裝技術(shù)要求越來(lái)越高，封裝技術(shù)向著晶圓及封裝發(fā)展。
在對(duì)傳統(tǒng)芯片進(jìn)行封裝時(shí)，通常是將晶圓進(jìn)行切割成Die，再對(duì)每一個(gè)Die進(jìn)行封裝，在新的半導(dǎo)體封裝中，將封裝工藝與半導(dǎo)體工藝進(jìn)行融合，在晶圓上對(duì)芯片進(jìn)行統(tǒng)一封裝，再切割形成可靠性更高的獨(dú)立芯片。
倒裝芯片的應(yīng)用
倒裝芯片元件主要用于半導(dǎo)體設(shè)備，有些元件，如無(wú)源濾波器，探測(cè)天線，存儲(chǔ)器裝備也開(kāi)始使用倒裝芯片技術(shù)，由于芯片直接通過(guò)凸點(diǎn)直接連接基板和載體上。因此，更確切的說(shuō)，倒裝芯片也叫DCA(Direct Chip Attach)，下圖中CPU及內(nèi)存條等電子產(chǎn)品是常見(jiàn)的應(yīng)用倒裝芯片技術(shù)的器件。
下圖是內(nèi)存條中存儲(chǔ)芯片通過(guò)倒裝技術(shù)與線路板連接，芯片與電路板中間通過(guò)填充膠固定。
3倒裝芯片技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
倒裝連接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：
01小尺寸
小的IC引腳圖形 (只有扁平封裝的5%）減小了高度和重量。
02功能增強(qiáng)
使用倒裝芯片能增加I/O的數(shù)量。I/O不像導(dǎo)線鍵合處于芯片四周而受到數(shù)量的限制。面陣列可以在更小的空間里進(jìn)行更多信號(hào)、功率以及電源等互連。一般的倒裝芯片焊盤可達(dá)400個(gè)。
03性能增加
短的互連距離減小了電感、電阻以及電容，保證了信號(hào)延遲減少、較好的高頻率、以及從晶片背面較好的熱通道。
04提高了可靠性
大芯片的環(huán)氧填充確保了高可靠性。倒裝芯片可減少三分之二的互連引腳數(shù)。
05提高了散熱能力
倒裝芯片沒(méi)有塑封，芯片背面可進(jìn)行有效的冷卻。
倒裝連接技術(shù)缺點(diǎn)：
(a)裸芯片很難測(cè)試；
(b)凸點(diǎn)芯片適應(yīng)性有限
(c)隨著間距地減小和引腳數(shù)的增多導(dǎo)致PCB技術(shù)面臨挑戰(zhàn)；
(d)必須使用X射線檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)不可見(jiàn)的焊點(diǎn)；
(e)和SMT工藝相容性較差；
(f)操作夾持裸晶片比較困難；
(g)要求很高的組裝精度；
(h)目前使用底部填充要求一定的固化時(shí)間；
(i)有些基板可靠性較低
(j)維修很困難或者不可能。
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