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Vari prodotti elettronici di consumo come telefoni cellulari, assistenti digitali personali (PDA) e fotocamere digitali sono gradualmente diventati più piccoli, più reattivi e più intelligenti. Pertanto, i processi di imballaggio e assemblaggio elettronici devono tenere il passo con questo rapido sviluppo. Con il continuo miglioramento delle prestazioni dei materiali, delle attrezzature e del livello di processo, sempre più aziende di servizi di produzione elettronica (EMS) non sono più soddisfatte del processo convenzionale di posizionamento smt e cercano costantemente di utilizzare nuovi processi di assemblaggio, tra cui Flip chip (FC).
Al fine di soddisfare la domanda del mercato di fornire "soluzioni a tutto tondo", le aziende EMS e le aziende di imballaggio dei semiconduttori hanno la tendenza ad avvicinarsi gradualmente l'una all'altra in termini di tecnologia e business, ma questo non pone piccole sfide per entrambe le parti. Quando i prodotti elettronici passano dall'assemblaggio di schede all'assemblaggio di componenti (come FCBGA o SIP), sorgono molti nuovi problemi, tra cui lo stress generato durante l'interconnessione, l'incompatibilità dei materiali e i cambiamenti nella tecnologia di elaborazione.
Indipendentemente dal fatto che abbiate intenzione di utilizzare la tecnologia FC in un nuovo prodotto o che state considerando il momento migliore per utilizzare la tecnologia FC, è necessario comprendere la tecnologia FC e comprendere appieno i vari problemi che possono sorgere dall'utilizzo di essa.
1. Introduzione alla tecnologia FC
FC si riferisce a un metodo di montaggio e interconnessione diretta del chip e del substrato. Rispetto agli altri due metodi di interconnessione ampiamente utilizzati a livello di chip, WB e TAB, il chip FC è rivolto verso il basso e i pad sul chip sono direttamente interconnessi con i pad sul substrato. Allo stesso tempo, FC non è solo una tecnologia di interconnessione chip ad alta densità, è anche una tecnologia ideale di legame chip e per questo, FC è stato ampiamente utilizzato in PGA, BGA e CSP. Poiché la linea di interconnessione di FC è molto breve e i terminali I/O sono distribuiti sull'intera superficie del chip e FC è adatto anche per la produzione di massa utilizzando la tecnologia smt, quindi FC sarà lo sviluppo finale della direzione della tecnologia di assemblaggio e dell'imballaggio ad alta densità.
In senso stretto, FC non è una nuova tecnologia. Già nel 1964, al fine di superare le carenze di scarsa affidabilità del bonding manuale e bassa produttività, IBM utilizzò per la prima volta il componente ibrido SLT (Solid-State Logic Technology). La tecnologia. Ma dagli anni '60 agli anni '80 non sono state fatte grandi scoperte. Fino agli ultimi dieci anni, con il continuo sviluppo di materiali, attrezzature e tecnologie di lavorazione, e con il crescente trend di miniaturizzazione, alta velocità e multifunzionalità dei prodotti elettronici, FC ha ricevuto ancora una volta un'attenzione diffusa.
FC ha una storia di oltre 40 anni da quando è stato sviluppato per la prima volta dai Bell Labs di IBM, e ce ne sono molti tipi. Se il substrato può scegliere urti ceramici o PCR, può essere diviso in due categorie: urti di saldatura e urti non saldati. Gli urti non saldati includono urti dorati e urti polimerici. La preparazione di urti di saldatura può utilizzare galvanizzazione, metodo di evaporazione/sputtering, metodo di urto del getto, ecc Diversi tipi di FC hanno i loro vantaggi e svantaggi. Tra questi, il chip flip-chip della saldatura o la tecnologia del chip di collasso controllabile (C4) può essere montato direttamente sul PCB e sul flip-chip saldato da smt, che può realizzare il processo di produzione FC. L'efficace combinazione con smt è diventata la tecnologia FC più popolare e potenziale al mondo, che è esattamente ciò che questo articolo sta discutendo principalmente.
La tecnologia C4 ha utilizzato per la prima volta ceramiche simili al CTE del silicio come materiale di substrato. Tuttavia, a causa dell'alto prezzo della ceramica e dell'alta costante dielettrica, è facile causare ritardo del segnale. In questo momento, i substrati organici del PCB iniziano a entrare nel campo visivo delle persone. Tuttavia, la differenza CTE tra PCB e silicio è troppo grande ed è facile causare danni da fatica ai giunti di saldatura a causa di eccessivo stress interno durante il ciclo della temperatura. Pertanto, fino agli anni '80, cioè prima dell'invenzione della tecnologia sottoriempimento, FC non è stato messo in pratica.
La durata a fatica dei giunti di saldatura è aumentata da 10 a 100 volte dopo l'uso del riempitore inferiore. Tuttavia, nella prova di patch smt o nella produzione di lavorazione, da un lato, il processo di riempimento richiede molto tempo e, dall'altro, porta anche alcune difficoltà alla riparazione. Questa è diventata due direzioni importanti della tecnologia di riempimento nell'ambito della ricerca corrente. Oltre alla suddetta tecnologia di sottoriempimento, la preparazione dello "strato di riavvolgimento" sul chip e la compatibilità con le apparecchiature smt esistenti sono le due chiavi che influenzano la promozione e l'applicazione di FC.
