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倒装芯片

一种使用焊锡球或微凸点的互连。
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描述

倒装芯片是一种互连方案,提供从一个晶片到另一个晶片或从一个晶片到一块电路板的连接。它最初是在20世纪60年代开发的。它也被称为受控崩溃芯片连接,或C4。

在倒装芯片互连中,许多微小的铜凸起在芯片顶部形成。然后将该设备翻转并安装在单独的模具或板上。这些凸起落在铜垫上,形成了电气连接。最初,倒装芯片互连是使用焊锡球创建的,但对于许多用途来说,这些焊锡球变得太大了。作为替代,引入了铜微凸点。与焊锡凸点相比,铜微凸点能够以更小的间距和更好的导热性实现更多的I/ o,这就是为什么它们已经成为许多中高端封装的主流互连技术。

倒装芯片安装的侧面视图。来源:维基百科

铜凸起由铜柱和锡/银合金焊锡帽组成。为了制造铜凸点,表面上沉积了凸点下冶金(UBM)。然后,在UBM上应用光刻胶。想要的凹凸尺寸是图案和蚀刻,形成一个小的缺口在抗蚀剂。在表面镀上一层铜,在缝隙中形成一个支柱。在某些情况下,这种材料被回流或加热,形成凹凸。

为了在封装中堆叠和连接凸模,工业上使用热压缩键合(TCB)。在操作中,TCB粘结机拿起一个模具,将凸点与另一个模具的凸点对齐,然后使用力和热将凸点粘结起来。然而,TCB是一个缓慢的过程。

倒装芯片用于开发多种封装,如球栅阵列(BGA)、双面、模制球栅阵列(DSMBGA)等。在DSMBGA中,元件位于基板的顶部和底部。这减少了封装尺寸,也缩短了设备的信号路径。

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先进包装中的热挑战

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