Một chip đảo ngược, như tên gọi của nó, là một phương pháp đóng gói để kết nối mặt trước của chip (một bên của mạch IC sản xuất) xuống chất nền. Thiết bị đầu cuối tín hiệu điện được làm bằng chất hàn truyền thống và có thể được kết nối với chất nền. Trong loại kết nối này, các thiết bị đầu cuối đầu vào và đầu ra (I/O) có thể bao phủ toàn bộ chip, do đó, kết nối chip đảo ngược có mật độ cao hơn nhiều so với kết nối dây dẫn, ngay cả ở cùng một khoảng cách. Trong kết nối liên kết chì, I/O chỉ có thể được bố trí xung quanh chip. Do đó, mật độ I/O của kết nối chip đảo ngược không thể đạt được, bất kể khoảng cách nhỏ như thế nào. Công nghệ lồi là chìa khóa cho toàn bộ công nghệ kết nối chip đảo ngược.
Tổng quan về công nghệ wafer lồi Chìa khóa để tạo ra wafer lồi là lớp kim loại dưới các điểm lồi lắng đọng (UBM). Cần lưu ý rằng thuật ngữ được IBM sử dụng trước đó là Ball Binding Metallization Layer (BLM), có chức năng: cung cấp các lớp liên kết để kết nối; Để cung cấp một lớp chặn khuếch tán nguyên tử để ngăn các nguyên tử của vật liệu lồi khuếch tán vào cấu trúc kim loại bên dưới. Các vật liệu điện môi và kim loại bên dưới cung cấp một lớp bám dính và hoạt động như một lớp chặn để ngăn chặn các chất ô nhiễm di chuyển theo hướng ngang của lớp điện môi vào kim loại bên dưới.
Hầu hết các UBM hiện đang được sử dụng được sản xuất thông qua quá trình phún xạ. Quá trình phún xạ là quá trình hiệu quả nhất về chi phí để sản xuất UBM. Đặc biệt là khi so sánh với quá trình bay hơi. Yếu tố trực tiếp nhất ảnh hưởng đến độ tin cậy của cấu trúc mối hàn là chất lượng sản xuất UBM. Nói chung, cấu trúc UBM phải chịu được nhiều dòng chảy ngược (thường lên đến 20) mà không bị hư hỏng. Vì UBM là một cấu trúc được sử dụng để kết hợp các điểm lồi và các lớp kim loại hóa của tấm hàn với nhau, nó cũng phải vượt qua các bài kiểm tra ứng suất cắt và căng thẳng kéo. Trong thử nghiệm thiệt hại cơ học, tiêu chí chung cho sự thất bại của lồi hàn là sự thất bại xảy ra trong chính hàn. Do đó, UBM phải có đủ sức mạnh. Không có sự suy giảm hiệu suất do các yếu tố như thời gian, nhiệt độ, độ ẩm và điện áp lệch.
Xu hướng thị trường chip đảo ngược Gói chip đảo ngược đã trở thành công nghệ kết nối gói chính. Cho đến nay, chip đảo ngược thực sự được coi là một gói, không phải là một công nghệ kết nối. Ví dụ, gói mảng lưới bóng chip đảo ngược (FCBGA) chủ yếu sử dụng công nghệ chất nền lớp để hoàn thành quá trình lắp ráp và đóng gói, nhưng chỉ giới hạn trong các ứng dụng mạch tích hợp hiệu suất cao.
Hình ảnh dưới đây cho thấy lĩnh vực ứng dụng của chip đảo ngược:
(1) Khoảng cách lồi: Giảm khoảng cách lồi có thể làm tăng mật độ I/O; Xu hướng thay đổi nhựa đường (dần dần chuyển từ 250 micron sang 125 micron);
(2) Phương pháp lõm điểm hàn: Mạ in màn hình bốc hơi;
(3) thành phần hàn lồi: hàm lượng chì cao thấp eutectic chì miễn phí (Sn-Ag) -Cu cột khoảng cách<125 micron;
(4) thành phần đóng gói: chất nền gốm mật độ cao kết nối với nhau laminate chất nền pre-nhúng laminate chất nền hệ số mở rộng nhiệt thấp laminate chất nền? Chất nền không lõi.
(5) Cấu trúc đóng gói: Nắp đậy một mảnh kín (SPL) - Gia cố nắp một mảnh không kín+Nắp tạo chip trần
Thị trường ứng dụng FCCSP truyền thống như sau:
Thị trường ứng dụng FCCSP:
(1) Mật độ lồi (I/O) liên quan đến kích thước chip: được sử dụng cho kích thước chip lớn hơn 200 I/O hoặc lớn hơn 5,5mm; Các sản phẩm mật độ thấp sử dụng WLCSP để có chi phí tốt hơn và thấp hơn.
(2) Công suất thấp: Công suất chung<2w, phụ thuộc vào=""on=""chip=""board level=""packaging=""can=""be=""used=""for=""power=""bare=""fccsp="">2w).
(3) Diện tích: Đối với thiết bị cầm tay, công nghệ 40nm/65nm làm giảm kích thước chip, nhưng nhiều I/O hơn làm cho I/O ngoại vi không có đủ diện tích để sắp xếp, vì vậy cần phải sử dụng dây dẫn chất nền để quạt ra khỏi khu vực.
(4) Giá: Đối với chip kích thước nhỏ I/O cao, diện tích ngoại vi không đủ, chi phí dây Au và chất nền kích thước lớn cho quạt dẫn sẽ thúc đẩy sự phát triển của FCCSP với giá cả cạnh tranh.
(5) Hình thành, dễ dàng kiểm tra và nắm giữ, hình thức phổ biến giống như CABGA.
Nó luôn luôn là một kỹ thuật đóng gói thú vị. Nhưng chi phí của nó hạn chế chip đảo ngược trở thành công nghệ chính so với các gói liên kết dẫn truyền thống. Tuy nhiên, các hạn chế về chi phí đang dần được loại bỏ và việc sử dụng chip đảo ngược bao bì dải đã làm giảm đáng kể chi phí của chúng. Vì chất nền nhiều lớp chiếm phần lớn chi phí sản phẩm, giảm chi phí của chất nền nhiều lớp là cách hiệu quả nhất để giảm chi phí đóng gói chip đảo ngược.
Ngoài ra, đối với thiết kế FPFC, Amkor đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu để chuyển đổi thiết kế chip đảo ngược mảng diện tích hiện có sang thiết kế khoảng cách tinh tế. 80% các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng thiết kế ngoại vi khoảng cách tốt có thể làm giảm chi phí của lớp lót, do giảm lớp kim loại và giảm kích thước bên ngoài. Bằng cách giảm chi phí của chất nền đóng gói chip đảo ngược (chi phí cao nhất), bao bì chip đảo ngược có thể được sử dụng rộng rãi ở các thị trường khác.