倒装芯片(FC-Flip-Chip)装配技术
FC装配技术
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对贴装精度及稳定性的要求 对于球间距小到0.1mm的器件，需要怎样的贴装精度才能达到较高的良率？ 基板的翘曲变形，阻焊膜窗口的尺寸和位置偏差，以及机器的精度等，都会 影响到最终的贴装精度。关于基板设计和制造的情况对于贴装的影响，我们 在此不作讨论，这芯片装配工艺对贴装设备的要求里我们只是来讨论机器的 贴装精度。为了回答上面的问题，我们来建立一个简单的假设模型： 1.假设倒装芯片的焊凸为球形，基板上对应的焊盘为圆形，且具有相同的直 径； 2.假设无基板翘曲变形及制造缺陷方面的影响； 3.不考虑Theta和冲击的影响； 4.在回流焊接过程中，器件具有自对中性，焊球与润湿面50%的接触在焊接 过程中可以被“拉正” 那么，基于以上的假设，直径μ的焊25m球如果其对应的圆形焊盘的直径为 50μm时，左右位置偏差（X轴）或 前后位置偏差（Y轴）在焊盘尺寸的50%， 焊球都始终在焊盘上（图9）。对于焊球直径为25μm的倒装芯片，工艺能力 Cpk要达到1.33的话，要求机器的最小精度必须达到12μm@3sigma。
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倒装芯片的装配工艺流程介绍 相对于其它的IC器件，如BGA、CSP等，倒装芯片装配工艺有其特殊性，该 工艺引入了助焊剂工艺和底部填充工艺。因为助焊剂残留物（对可靠性的影 响）及桥连的危险，将倒装芯片贴装于锡膏上不是一种可采用的装配方法。 业内推出了无需清洁的助焊剂，芯片浸蘸助焊剂工艺成为广泛使用的助焊技 术。目前主要的替代方法是使用免洗助焊剂，将器件浸蘸在助焊剂薄膜里让 器件焊球蘸取一定量的助焊剂，再将器件贴装在基板上，然后回流焊接；或 者将助焊剂预先施加在基板上，再贴装器件与回流焊接。助焊剂在回流之前 起到固定器件的作用，回流过程中起到润湿焊接表面增强可焊性的作用。 倒装芯片焊接完成后，需谄骷撞亢突逯涮畛湟恢纸海ㄒ话阄费跏 黪ゲ牧希５撞刻畛浞治凇懊噶鞫怼钡牧鞫院头橇鞫裕∟ofollow）底部填充。 上述倒装芯片组装工艺是针对C4器件（器件焊凸材料为SnPb、SnAg、SnCu 或SnAgCu）而言。另外一种工艺是利用各向异性导电胶（ACF）来装配倒 装芯片。预先在基板上施加异性导电胶，贴片头用较高压力将器件贴装在基 板上，同时对器件加热，使导电胶固化。该工艺要求贴片机具有非常高的精 度，同时贴片头具有大压力及加热功能。 对于非C4器件（其焊凸材料为Au 或其它）的装配，趋向采用此工艺。这里，我们主要讨论C4工艺，下表列出 的是倒装芯片植球（Bumping）和在基板上连接的几种方式。
覆晶(倒装 Flip Chip LED)工艺介绍
为什么要用覆晶LED覆晶焊技术支持的LED光源与传统封装光源相比，具有热阻低，电压低，大电流密度光效高的特点，综合研究表明覆晶LED光源在应用上有其独特的潜力和优势。
优点：（1）、高可靠性,最稳定的SMT锡制程，承受拉力是传统LED的数十倍。
（2）、低热阻(3014热阻为40℃/W,倒裝为5.8℃/W)，高散热性，防止热量过高而烧坏晶片或荧光粉和封装胶。
（3）、无金线可实现多芯片的集成，特别是COB和高压LED灯源。
也有效的避免金线引起的各种风险，比如热膨胀使之断裂，外部冲击波或压力造成金钱断裂等优势。
（4）、导电面积大,内阻小，能承受大电流通过，减少因为内阻大引起的过大热量。
（5）、发光率高，发光角度大等优点。
（6）、封装工艺简化，降低封装成本，高提生产良率。
（7）、低光衰，不因为热引起的快速光衰，从而延长了芯片的寿命，是普通灯具的10倍以上一、结构优势首先，相对于正装和垂直的芯片封装方式，覆晶封装没有金线存在，可以有效避免金线可能引起的各种风险。
下表为硅胶、金线、芯片的热膨胀系数值，其数量级的差距说明了硅胶热膨胀对金线的拉扯会造成可靠性的隐患。
材料热膨胀系数其次，覆晶焊采用金属与金属直接接触的方式，其大电流散热能力比传统封装更好。
如图为传统封装与覆晶封装在散热通道方面的区别，传统正装封装通过蓝宝石和固晶银胶散热，覆晶焊通过金属通道散热，传统封装的蓝宝石和固晶胶成为散热瓶颈。
下表所示的数值为蓝宝石、固晶胶、金属三者在导热系数大小，三者对比明显可以发现覆晶焊金属导热通道的巨大优势。
材料导热系数传统封装光源散热通道覆晶焊封装光源散热通道最后，覆晶焊的封装不存在金线的焊线弧度，能够实现超薄型的平面封装。
传统封装方式金线的拉力仅10g左右，而覆晶焊的接触面推力达到500g以上，覆晶封装可以抵抗一定的表面挤压而不影响LED的光电性能，适合于狭小的应用空间内。
例如手机、摄像机、背光等领域。
同时在多芯片的集成，均能发挥超薄易安装高集成的优势。
flip chip工艺技术
flip chip工艺技术Flip chip工艺技术是一种电子封装技术，它将芯片直接倒装在基板上，通过金线、焊球或者导电胶等连接芯片和基板之间的引脚，以实现电信号的传输。
相比传统的片上线缆（wire bonding）技术，flip chip工艺具有许多优势，如更高的可靠性、更小的封装尺寸和更高的电路性能等。
Flip chip工艺技术最早出现在1961年，当时IBM公司发明了一种在芯片表面覆盖一层金球，并将其倒装在基板上的方法。
经过多年的发展，flip chip工艺技术已经成为现代电子封装领域中的一个重要技术。
首先，flip chip工艺技术可以在同一面芯片上实现更多的输入输出（I/O）引脚，从而提高了芯片的连接密度。
对于高性能芯片来说，这项技术尤为重要。
根据需要，芯片制造商可以在芯片上布置成百上千个引脚，实现更高级别的功能和更复杂的电路设计。
其次，flip chip工艺技术可以显著减小芯片封装的尺寸。
由于芯片是倒装在基板上的，消除了传统封装技术中的芯片焊线和封装间隙，使得整个封装尺寸更小。
作为结果，这种封装技术对于紧凑型电子设备的制造非常有吸引力，例如智能手机、平板电脑和可穿戴设备等。
另外，flip chip工艺技术还具有更高的可靠性。
由于芯片和基板之间的连接是直接的，没有中间电线或导线，所以连接更加牢固。
此外，由于距离更短，电信号传输速度更快，噪声也更小，因此电路性能更稳定。
然而，flip chip工艺技术也存在一些挑战。
首先，由于芯片倒装在基板上，制造过程需要更加精确和复杂的操作。
其次，倒装引脚之间的热量分布不均匀可能会导致芯片热量过量和不均匀，从而影响芯片的性能和寿命。
此外，由于芯片和基板的直接接触，其之间必须要有一层合适的介质材料来调整它们之间的电学和热学性能。
这样的介质材料需要具备良好的导热性、电性能和耐久性。
总结来说，flip chip工艺技术是一种先进的电子封装技术，具有更高的可靠性、更小的封装尺寸和更高的电路性能等优势。
LED术语和实际应用指南 倒装芯片安装(flip
LED 术语和实际应用指南倒装芯片安装（flip
在底板上直接安装芯片的方法之一。
连接芯片表面和底板时，并不是像引线键合一样那样利用引线连接，而是利用阵列状排列的，名为焊点的突起状端子进行连接。
与引线键合相比，可减小安装面积。
另外，由于布线较短，还具有电特性优异的特点。
主要用于对小型和薄型具有较高要求的便携产品电路以及重视电特性的高频电路等。
另外为了将芯片发出的热量容易地传递到底板上，需要解决发热问题的LED 也有采用这种安装技术的。
将LED 芯片收纳于封装中时如果采用倒装芯片技术，发光层（发热源）距离封装一侧就较近。
因此，容易将LED 芯片的热量散发到封装侧。
另外，采用倒装芯片安装方法安装LED 芯片的话，发光层的光射出外部时不会受到电极的遮蔽。
尤其是采用蓝宝石底板的蓝色LED 等只在LED 芯片一面设置电极的产品，其效果更为明显。
通过倒装芯片安装的LED 的发光效率，与采用引线键合的安装相比，可提高数十％。
用于LSI 时可削减芯片面积
倒装芯片安装多用于LSI。
原因是由于芯片整体拥有输入输出（I/O）端子，由此可缩小芯片面积。
以前，采用通常使用的引线键合方法时，I/O 端子在芯片周围，为了备齐所需的I/O 数量，必须扩大芯片面积。
倒装芯片安。
倒装芯片技术【2024版】
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2024/11/8
Prof. Wu Fengshun,
倒装芯片历史
1. IBM1960年研制开发出在芯片上制作凸点的倒装芯片焊接工
艺技术。95Pb5Sn凸点包围着电镀NiAu的铜球。后来制作
PbSn凸点，使用可控塌焊连接（Controlled collapse
Component Connection, C4），无铜球包围。
凸点
热压倒装芯片连接最合适的凸点材料是金，凸点可以通过传 统的电解镀金方法生成，或者采用钉头凸点方法，后者就是 引线键合技术中常用的凸点形成工艺。由于可以采用现成的 引线键合设备，因此无需配备昂贵的凸点加工设备，金引线 中应该加入1% 的Pd ，这样便于卡断凸点上部的引线。凸点 形成过程中，晶圆或者基板应该预热到150～ 200° C。
效的冷却。
➢ 低成本：批量的凸点降低了成本。
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Prof. Wu Fengshun,
I/O 数比较
倒装芯片与扁平封装的引脚数比较
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Prof. Wu Fengshun,
信号效果比较
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Prof. Wu Fengshun,
缺点－01
➢ 裸芯片很难测试
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2024/11/8
Prof. Wu Fengshun,
生产问题
倒装芯片的连接头应该能够产生300°C 的连接温 度， 要有较高的平行对准精度，为了防止半导体材料 发生损伤，施加压力时应该保持一定的梯度。在热压倒 装芯片连接中，凸点发生变形是不可避免的，这也是形 成良好连接所必需的。另外，连接压力和温度应该尽可 能低，以免芯片和基板损坏。
电子制造技术基础
FC简介
B. 压力烘箱原理视图：
C. Underfill 点胶模拟(Glass die)：
Underfill 点胶视图
14
Thanks！
点胶机：Protec
Normal & Pressure烘箱
Nozzle Epoxy PCB
点胶前
Underfill
点胶后
SAT扫描
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倒装芯片封测流程
Underfill (底部填充-CUF)：
A. 毛细作用及原理视图：指液体在细管状 物体内侧，由于内聚力与附着力的差异、 克服地心引力而上升的现象；
倒装芯片封测流程
Pre-bake
基板预烘烤 锡膏印刷 表面贴装
UF Pre-bake Plasma UF
UF预烘烤 离子清洗 UF点胶 UF胶固化
Chip mount 上板&S/M Pre-bake FCA Reflow
SMT
Printing
UF
上Carrier 基板预烘烤 芯片倒装 回流炉 去Flux清洗 Fail
UF Cure
SAT 清洗 烘烤 3/O QA
Pass 3rd 检验 QA 3rd 检验 下Carrier
SAT抽检 抽检基板清洗 抽检基板除湿
FCA
Deflux
下板
倒装芯片封测流程
Surface Mount Technology (表面元件贴装)：
通过锡膏印刷的方式进行元件贴装，将电容、电阻、电感等元器件贴焊于基板上.
Die attach
Process simulation
倒装芯片封测流程
Flipchip Attach (芯片倒装)：
芯片倒装Process 产品贴装之后通过X-ray确认芯片贴装效果，含芯片偏移/虚焊/桥接 /Bump空洞等确认项.
倒装芯片
倒装芯片
CHIP
Market
Period III
F L I P
行业情况
●璨圆2013年也积极推广其芯片级封装产 品，同样以flip chip为基础，在制程中省略导线 架与打线等步骤。 ●隆达将其芯片级封装CSP(Chip Scale Package)产品在上游晶粒也采用覆晶技术，也 同样省略导线架，幵简化封装流程。 ●Philips Lumileds推出的CSP产品 LUXEON Q就采用flip chip技术，不需在后段制 程中移除蓝宝石基板。 ●CREE的XQ-E LED产品也同样采CSP技 术，将芯片面积大幅缩小，其微型化设计可以 提升光调色品质与光学控制，扩大照明应用范 围。 综合各企业产品，共同的特点是采用倒装芯 片，使体积更小，光学、热学性能更好，同时 因省略了导线架与打线的步骤，使其后道工序 更加便捷。
部分企业的芯片级封装产品： ●晶电的芯片级封装产品称为ELC(Embedded LED Chip)，制程中完成芯片生产后，仅 需要涂布荧光粉与采用封装胶，省略导线架与打线的步骤，可以直接贴片(SMT)使用，ELC 产品在没有导线架的情况下，发光角度较大，未来可能省略二次光学透镜的使用。 ●台积固态照明则的芯片级封装产品名为PoD(Phosphor on die)，直接将flip chip(覆晶)芯 片打在散热基板上，省略导线架与打线等步骤，同样主打小体积，拥有更高的光通量和更大 的发光角度，幵且可以更容易混色与调控色温特性，适用于非指向性光源应用。
随着上游芯片产能不断扩产，封装行业已经步入微利时代，许多企 业为了抢夺客户大打价格牌，激烈的价格竞争和无序的业内生态链促使行 业开始需求新的封装工艺。而具有提升发光效率以及提高散热能力等优势 的倒装LED芯片技术的革新与应用正是当今封装企业专注研发的重点。
封装工艺中倒装(FC)工艺和材料介绍
Temperature vs. Viscosity, Flow Rate
3
2.5
2
1.5
80-100°C is
1
recommended
0.5
0
60
80
100
120
PCB Prebake UF plasma clean
Underfill Underfill cure
Reduces underfill viscosity
By substrate topography
Flux residue
By moisture contamination
By cleaning residue
Major defects in Flipchip and UF
▶ Moisture Void
Major defects in Flipchip and UF
▷ Substrate type ▷ Plasma condition: Power (watt) & Time ▷ Heat block temperature ▷ Dispensing pattern
Causes
Countermeasures
Because of weak interaction
Why use flip chip?
Smallest Size Highest Performance Greatest I/O Flexibility Most Rugged Lowest Cost
Process flow of Super FC
FOL 2 (Memory)
Wafer Backgrind 2 Wafer Mount 2 Wafer Saw 2
半导体fc工艺
半导体fc工艺哎呀，半导体FC工艺，这玩意儿听起来就挺高大上的，不过别急，我今儿个就给你聊聊这个，保证让你听得明明白白，还能乐呵乐呵的。
话说，这半导体工艺啊，就像做蛋糕一样，得一层一层来。
FC工艺呢，就是其中的一个步骤，全名叫“Flip Chip”工艺，直译过来就是“翻转芯片”。
这名字听起来是不是有点搞笑？芯片还能翻转？别急，听我慢慢道来。
首先，这FC工艺，其实就是把芯片的底部金属焊盘翻转过来，直接和电路板连接的一种技术。
这就好比你把一张纸翻过来，然后在背面写上字一样。
不过，这芯片可比纸复杂多了，它上面密密麻麻的都是电路，一不小心，那可就全乱套了。
我记得有一次，我在实验室里，亲眼目睹了这FC工艺的全过程。
那是个阳光明媚的下午，实验室里静悄悄的，只有机器运转的声音。
我看着那些工程师，他们一个个都穿着白大褂，戴着手套，眼睛盯着显微镜，手里拿着那些比米粒还小的芯片，小心翼翼地翻转、焊接。
那场景，简直就像是在做一场精细的手术。
我看着他们，心里不由得佩服。
这FC工艺，可不仅仅是翻转那么简单，它还得保证芯片和电路板之间的连接完美无缺。
这就好比你在纸上写字，不仅要写得好看，还不能写错一个字。
而且，这FC工艺还有个特别的地方，就是它用的是一种叫做“焊球”的东西。
这些焊球，就像是一个个小小的金色珠子，它们在高温下融化，然后迅速凝固，把芯片和电路板牢牢地粘在一起。
这个过程，就像是在做糖葫芦，只不过这糖葫芦不是给人吃的，而是给机器用的。
说到这，我突然想起了小时候，妈妈给我做的糖葫芦。
那时候，我总是站在厨房门口，看着妈妈把一颗颗山楂串起来，然后裹上糖浆。
那糖浆在锅里咕嘟咕嘟地冒着泡，散发出诱人的香味。
我那时候就想，这半导体FC工艺，是不是也有点像做糖葫芦呢？你看，这FC工艺，虽然听起来高大上，但其实它的原理和我们日常生活中的一些事情还挺相似的。
它就像是一场精细的手术，也像是在做糖葫芦。
虽然我们可能不会亲手去做，但了解它的过程，也能感受到科技的魅力和乐趣。
flipchip封装工艺
flipchip封装工艺Flipchip封装工艺是一种先进的微电子封装技术，它在集成电路封装领域具有重要的应用价值。
本文将从Flipchip封装工艺的基本原理、优势和应用领域等方面进行介绍。
一、Flipchip封装工艺的基本原理Flipchip封装工艺是一种将芯片直接翻转并与基板相连接的封装技术。
与传统封装工艺相比，Flipchip封装工艺具有更高的可靠性和更小的封装体积。
其基本原理是通过将芯片的电路面朝下，将芯片的引脚与基板上的金属引脚连接，从而实现芯片与基板之间的电气连接。
Flipchip封装工艺的具体步骤包括：首先，将芯片的电路面朝下，将芯片上的金属引脚与基板上的金属引脚对准；然后，通过热压或焊接等方式将芯片与基板相连接；最后，进行封装胶的填充和固化，以保护芯片和连接引脚。
二、Flipchip封装工艺的优势1. 封装密度高：由于Flipchip封装工艺将芯片的电路面朝下，可以实现更高的封装密度，从而提高芯片的性能和功能。
2. 电性能优良：Flipchip封装工艺可以实现短距离的电气连接，减少电阻和电感的影响，从而提高芯片的电性能。
3. 信号传输速度快：由于Flipchip封装工艺可以实现更短的信号传输路径，可以提高芯片的信号传输速度，从而提高芯片的运行速度和性能。
4. 散热性好：由于Flipchip封装工艺可以将芯片直接与基板相连接，可以实现更好的散热效果，提高芯片的稳定性和可靠性。
三、Flipchip封装工艺的应用领域Flipchip封装工艺在高性能计算、通信、消费电子等领域具有广泛的应用。
具体应用包括：1. 高性能处理器：Flipchip封装工艺可以实现更高的封装密度和更好的散热性能，适用于高性能处理器的封装。
2. 光通信模块：Flipchip封装工艺可以实现更短的信号传输路径和更高的信号传输速度，适用于光通信模块的封装。
3. 手机和平板电脑：Flipchip封装工艺可以实现更小的封装体积和更好的散热性能，适用于手机和平板电脑等消费电子产品的封装。
倒装芯片介绍
Source: Philips
一、倒装芯片技术
定义：
倒装芯片组装就是通过芯片上的凸点直接将元器件朝下 互连到基板、载体或者电路板上，芯片直接通过凸点直 接连接基板和载体上,整个芯片称为倒装芯片(Flip Chip)。
普通激光切割后wafer侧面
劈裂后wafer侧面
隐形激光切割后wafer侧面
三、工艺流程简介
Wafer 扩张：
Wafer扩张是将已经分离开的晶粒之间的距离变大，利于后面测试和分级设备 工作。
三、工艺流程简介
自动外观检测：
自动外观检测是通过AOI设备 对芯片的外观缺陷判定，尽可能 避免分级过程中外观坏品混入好 品当中。 常见的外观不良有：电极污染、 电极缺损、电极划伤、ITO区域 污染、切割不良等
曝光（MPA & STEPPER）
图1：Coating设备
显影（Developer）
图3：显微镜
检查（Inspection） 图2：Develop设备
黄光工艺流程及常见缺陷
Epi Partical
Photo defect
Scratch
Mask defect
Under develop
三、工艺流程简介
蓝宝石特性
在低于熔点温度范围内, 仍具有良好的化学稳定性和机械、物理等性能； 光学透过范围宽, 特别在1 500~7500 nm, 透过率达85%； 有与纤锌矿III 族氮化物相同的对称性, 故用于GaN 的外延衬底材料。
三、工艺流程简介
图形化蓝宝石衬底技术：
芯片键合技术之FCB
倒装芯片（FCB）
3.无铅化的凸点技术
倒装芯片（FCB）
3.无铅化的凸点技术
概述
概述
倒装芯片（FCB）
1.发展历史 2.关键技术
芯片凸点的制作技术 凸点芯片的倒装焊 底部填充
3.无铅化的凸点技术
倒装芯片（FCB） 1. 发展历史
1964倒装芯片出现； 1969年，IBM公司C4技术（可控塌陷技术）； 至今，已广泛应用于SIP,MCM,微处理器，硬盘驱动器以及RFID等领域。
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
（2）凸点芯片的倒装焊 各向异性导电胶（ACA、ACF）
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
（3）底部填充
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
（3）底部填充
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
（3）底部填充 填料要求：
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
（3）底部填充
毛细作用！！！
倒装芯片（FCB）
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
(1)芯片凸点的制作技术
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
(2)凸点芯片的倒装焊 倒装焊互连基板的金属焊区要求： 焊区与芯片凸点金属具有良好的浸润性； 基板焊区：Ag/Pd、Au、Cu(厚膜） Au、Ni、Cu（薄膜）
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
（2）凸点芯片的倒装焊 热压焊倒装焊法
倒装芯片（FCB）2.关源自技术(1)芯片凸点的制作技术 SBB（stud Bump Bonding）； 溅射丝网印刷技术； 电镀凸点制作技术； 化学镀UBM/丝网印刷凸点制作技术; 聚合物凸点.
倒装芯片（FCB）
flipchip封装工艺
flipchip封装工艺
Flipchip封装是一种利用微型片上封装连接的封装技术。
它把
半导体晶片直接和基板连接，以提供较高的电性能和较高的芯片密度。
Flipchip封装通常是利用晶圆片或芯片的表面连接到基板，其中晶
圆片上有横向的电极，和基板上有纵向的电极，二者之间通过键合及焊接来连接起来。
Flipchip封装的工艺可以分为以下几个步骤：
1. 准备：首先，检查晶片和基板是否有足够的洁净度和湿度，
而且尺寸正确无误；
2. 定位：将晶片和基板放在模具中，以确定晶片在基板上的定位；
3. 键合：将晶片定位后，使用键合剂将晶片上的横向电极与基
板上的纵向电极连接；
4. 焊接：将晶片和基板定位和键合好后，使用热焊技术将晶片
和基板固定在一起，以保证晶片和基板的稳定性；
5. 检测：检测完封装工艺后，将晶片和基板进行功能测试，以
确保封装工艺是否成功。
Flipchip封装工艺是一种半导体封装技术，能够提供较高的电
性能和芯片密度，它与其他封装技术相比，有着较强的竞争力。
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Flip-Chip倒装焊芯片原理
（Flip-Chip）倒装焊芯片原理Flip Chip既是一种芯片互连技术，又是一种理想的芯片粘接技术．早在30年前IBM公司已研发使用了这项技术。
但直到近几年来，Flip-Chip已成为高端器件及高密度封装领域中经常采用的封装形式。
今天，Flip-Chip封装技术的应用范围日益广泛，封装形式更趋多样化，对Flip-Chip封装技术的要求也随之提高。
同时，Flip-Chip也向制造者提出了一系列新的严峻挑战，为这项复杂的技术提供封装，组装及测试的可靠支持。
以往的一级封闭技术都是将芯片的有源区面朝上，背对基板和贴后键合，如引线健合和载带自动健全（ＴＡＢ）。
ＦＣ则将芯片有源区面对基板，通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点实现芯片与衬底的互连．硅片直接以倒扣方式安装到ＰＣＢ从硅片向四周引出Ｉ／Ｏ，互联的长度大大缩短，减小了ＲＣ延迟，有效地提高了电性能．显然，这种芯片互连方式能提供更高的Ｉ／Ｏ密度．倒装占有面积几乎与芯片大小一致．在所有表面安装技术中，倒装芯片可以达到最小、最薄的封装。
Flip chip又称倒装片，是在I/O pad上沉积锡铅球，然后将芯片翻转佳热利用熔融的锡铅球与陶瓷机板相结合此技术替换常规打线接合，逐渐成为未来的封装主流，当前主要应用于高时脉的CPU、GPU(GraphicProcessor Unit)及Chipset 等产品为主。
与COB相比，该封装形式的芯片结构和I/O端（锡球）方向朝下，由于I/O引出端分布于整个芯片表面，故在封装密度和处理速度上Flip chip已达到顶峰，特别是它可以采用类似SMT技术的手段来加工，因此是芯片封装技术及高密度安装的最终方向。
倒装片连接有三种主要类型Ｃ４(Controlled Collapse Chip Connection)、ＤＣＡ(Direct chip attach)和ＦＣＡＡ(Flip Chip Adhesive Attachement)。
Ｃ４是类似超细间距ＢＧＡ的一种形式与硅片连接的焊球阵列一般的间距为0.23、0.254mm。
FlipChip封装技术介绍
FlipChip封装技术介绍Flip Chip中文也叫倒晶封装或者覆晶封装，是一种先进的封装技术，有别于传统的将芯片放置于基板(chip pad)上，再用打线技术(wire bonding)将芯片与基板上的连接点连接。
Flip Chip技术是将芯片连接点长凸块(bump)，然后将芯片翻转过来使凸块与基板(substrate)直接连接。
Flip Chip技术不是什么新技术，在上个世纪60年代由IBM研发出来，至于为什么会出现这种技术要从封装的历史说起，这里简单介绍下，传统的封装技术是将芯片(die)放置在引脚(lead frame)上，然后用金线将die上的pad和lead frame连接起来，这一步叫wire bond，但是这种技术封装出来的芯片面积会很大，已经不满足越来越小的智能设备，所以Flip Chip技术应用而生。
WB示意图提到Flip Chip封装技术，bump是不可避免要介绍下，工业上不可能把die切割出来以后再去长bump，所以在wafer切割成die之前要完成bump，因此这也被称为wafer level chip size package(WLCSP)。
FC示意图具体process steps参考维基百科上面的介绍：1.Integrated circuits are created on the wafer2.Pads are metallized on the surface of chips3.solder dot is deposited on each of the pads4.Chips are cut5.Chips are flipped and positioned so that the soler balls are facing the connectors on the external circuitry6.Solder balls are then remelted(typically using hot air reflow)7.Mounted chip is 'underfilled' using an electrically-insulating adhesive最后简单总结下Flip Chip的优点：1.更多的IO接口数量2.更小的封装尺寸3.更好的电气性能4.更好的散热性能5.更稳定的结构特性6.更简单的加工设备虽然优点很多，但是价格也很贵，主要原因是：1.芯片需要在AP层设计RDL用于连接bump，RDL的生产加工需要多一套工艺2.flip chip基板的生产加工，基板的工艺会更加精细，价格自然水涨船高。
LED芯片倒装工艺原理以及应用简介
LED芯片倒装工艺原理以及应用简介倒装晶片所需具备的条件：①基材材是硅；②电气面及焊凸在元件下表面；③组装在基板后需要做底部填充。
倒装晶片的定义：其实倒装晶片之所以被称为“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晶片电气面朝上，而倒装晶片的电气面朝下，相当于将前者翻转过来，故称其为“倒装晶片”。
倒装芯片的实质是在传统工艺的基础上，将芯片的发光区与电极区不设计在同一个平面这时则由电极区面朝向灯杯底部进行贴装，可以省掉焊线这一工序，但是对固晶这段工艺的精度要求较高，一般很难达到较高的良率。
倒装芯片与与传统工艺相比所具备的优势:通过MOCVD技术在兰宝石衬底上生长GaN基LED结构层，由P/N结髮光区发出的光透过上面的P型区射出。
由于P型GaN传导性能不佳，为获得良好的电流扩展，需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层。
P区引线通过该层金属薄膜引出。
为获得好的电流扩展，Ni-Au金属电极层就不能太薄。
为此，器件的发光效率就会受到很大影响，通常要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。
但无论在什麼情况下，金属薄膜的存在，总会使透光性能变差。
此外，引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。
采用GaN LED倒装芯片的结构可以从根本上消除上面的问题。
倒装LED芯片技术行业应用分析：近年，世界各国如欧洲各国、美国、日本、韩国和中国等皆有LED照明相关项目推行。
其中，以我国所推广的“十城万盏”计划最为瞩目。
路灯是城市照明不可缺少的一部分，传统路灯通常采用高压钠灯或金卤灯，这两种光源最大的特点是发光的电弧管尺寸小，可以产生很大的光输出，并且具有很高的光效。
但这类光源应用在道路灯具中，只有约40%的光直接通过玻璃罩到达路面，60%的光通过灯具反射器反射后再从灯具中射出。
因此目前传统灯具基本存在两个不足，一是灯具直接照射的方向上照度很高，在次干道可达到50Lx以上，这一区域属明显的过度照明，而两个灯具的光照交叉处的照度仅为灯下中心位置的照度的20%-40%，光分布均匀度低;二是此类灯具的反射器效率一般仅为50%-60%，因此在反射过程中有大量的光损失，所以传统高压钠灯或金卤灯路灯总体效率在70-80%，均匀度低，且有照度的过度浪费。
LED芯片倒装工艺原理
LED芯片倒装工艺原理以及应用简介倒装晶片所需具备的条件：①基材材是硅；②电气面及焊凸在元件下表面；③组装在基板后需要做底部填充。
倒装晶片的定义：其实倒装晶片之所以被称为“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晶片电气面朝上，而倒装晶片的电气面朝下，相当于将前者翻转过来，故称其为“倒装晶片”。
倒装芯片的实质是在传统工艺的基础上，将芯片的发光区与电极区不设计在同一个平面这时则由电极区面朝向灯杯底部进行贴装，可以省掉焊线这一工序，但是对固晶这段工艺的精度要求较高，一般很难达到较高的良率。
倒装芯片与与传统工艺相比所具备的优势:通过MOCVD技术在兰宝石衬底上生长GaN基LED结构层，由P/N结髮光区发出的光透过上面的P型区射出。
由于P型GaN传导性能不佳，为获得良好的电流扩展，需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层。
P区引线通过该层金属薄膜引出。
为获得好的电流扩展，Ni-Au金属电极层就不能太薄。
为此，器件的发光效率就会受到很大影响，通常要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。
但无论在什麼情况下，金属薄膜的存在，总会使透光性能变差。
此外，引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。
采用GaN LED倒装芯片的结构可以从根本上消除上面的问题。
倒装LED芯片技术行业应用分析：近年，世界各国如欧洲各国、美国、日本、韩国和中国等皆有LED照明相关项目推行。
其中，以我国所推广的“十城万盏”计划最为瞩目。
路灯是城市照明不可缺少的一部分，传统路灯通常采用高压钠灯或金卤灯，这两种光源最大的特点是发光的电弧管尺寸小，可以产生很大的光输出，并且具有很高的光效。
但这类光源应用在道路灯具中，只有约40%的光直接通过玻璃罩到达路面，60%的光通过灯具反射器反射后再从灯具中射出。
因此目前传统灯具基本存在两个不足，一是灯具直接照射的方向上照度很高，在次干道可达到50Lx以上，这一区域属明显的过度照明，而两个灯具的光照交叉处的照度仅为灯下中心位置的照度的20%-40%，光分布均匀度低;二是此类灯具的反射器效率一般仅为50%-60%，因此在反射过程中有大量的光损失，所以传统高压钠灯或金卤灯路灯总体效率在70-80%，均匀度低，且有照度的过度浪费。
倒装芯片
倒装芯片：向主流制造工艺推进时间：2009-12-08来源：责任编辑：对较小外形和较多功能的低成本电子设备的需求继续在增长。
这些快速调整的市场挑战着电子制造商，降低制造成本以保证可接受的利润率。
倒装芯片装配(flip chip assembly)被认为是推进低成本、高密度便携式电子设备的制造所必须的一项技术。
在低成本应用中，倒装芯片的成功是因为它可达到相对于传统表面贴装元件包装更大的成本效益。
例如，一款新的寻呼机利用了倒装芯片技术将微控制器装配于PCB，因为倒装芯片使用较少的电路板空间，比传统的塑料球栅阵列(PBGA, plastic ball grid array)成本较低。
材料集成电路(Integraded circuit)在这款寻呼机中的集成电路(IC, integrated circuit)是一个5 x 5.6 mm 的微控制器，要求100个输入/输出(I/O)连接于PCB。
将四周I/O重新分配为2.5排减少点数(depopulated)的球栅阵列形式来接纳PCB的线/空格以及通路孔焊盘的限制。
锡球(bump)布局与间距如图一所示。
使用了电镀共晶锡/铅锡球，因为与其它的替代者比較，它的成本低得多。
锡球的直径大约为125 %26mu;m，球下金属(UBM, under bump metalization)为一个顾客要求的45%26mu;m的铜柱，如图二。
印刷电路板(PCB, printed circuit board)成本因素决定这款寻呼机的PCB的布局。
PCB是标准的FR-4，四个金属层和一个无电镀镍/金表面涂层。
因为增加材料成本和有限的可获得性，所以没有使用高密度互连(HDI, high-density interconnect)技术。
无电镀镍/金表面涂层满足所有作品的要求。
实录可靠性问题排除了选择有机可焊性保护层(OSP, organic solderability preservative)，选择性镍-金的成本增加也没有吸引性。
flipchip工艺技术
flipchip工艺技术Flip Chip (反装工艺) 是一种将芯片直接与基板连接的先进封装技术，被广泛用于高性能电子产品的制造中。
Flip Chip 工艺技术具有诸多优点，包括更高的可靠性、更小的封装尺寸、更高的性能和更低的能耗。
本文将对 Flip Chip 工艺技术进行详细介绍。
Flip Chip 工艺技术通过将芯片的电路面朝下，直接与基板上的封装结构相连接，实现电气和热学性能的优化。
相比传统封装技术，Flip Chip 可以将芯片与基板紧密连接，减少了电路板上的电气和热学衰减，并且能够实现更短的信号传输路径，提高信号速度和稳定性。
此外，Flip Chip 还能够减少信号串扰和噪声，提高信号质量。
Flip Chip 工艺技术的另一个关键特点是其小封装尺寸。
由于芯片直接连接到基板上，不需要额外的封装结构，Flip Chip可以显著减小封装尺寸，提高芯片的集成度。
这对于如今越来越小型化的电子设备尤为重要。
Flip Chip 封装可以将多个芯片堆叠在一起，从而在有限的空间中实现更高的集成度，为电子产品的微型化提供了可能。
Flip Chip 工艺技术还具有更高的可靠性。
由于芯片与基板之间的连接是直接的，没有使用线缆或线路板连接器等中间元件，因此减少了信号传输的失真和可靠性问题。
此外，Flip Chip还可以通过提供更好的散热设计来延长芯片的使用寿命，降低过热导致的故障。
除了以上优点，Flip Chip 工艺技术还具有更高的性能和更低的能耗。
由于芯片与基板直接相连，Flip Chip 能够获得更短的信号路径，提高信号传输速度和稳定性。
同时，由于芯片的封装尺寸减小，信号的传输延迟也减小，从而提高整体系统性能。
此外，Flip Chip 能够实现更高的功率密度分布，降低能耗。
综上所述，Flip Chip 工艺技术在电子产品制造中具有重要的地位。
其优点包括更高的可靠性、更小的封装尺寸、更高的性能和更低的能耗。
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倒装芯片（FC，Flip-Chip）装配技术
时间：2010-05-27 23:04:25 来源：网络
倒装芯片焊接完成后，需要在器件底部和基板之间填充一种胶（一般为环氧树酯材料）。
底部填充分为于“ 毛细流动原理” 的流动性和非流动性（No-follow ）底部填充。
上述倒装芯片组装工艺是针对C4 器件（器件焊凸材料为SnPb 、SnAg 、SnCu 或SnAgCu ）而言。
另外一种工艺是利用各向异性导电胶（ACF ）来装配倒装芯片。
预先在基板上施加异性导电胶，贴片头用较高压力将器件贴装在基板上，同时对器件加热，使导电胶固化。
该工艺要求贴片机具有非常高的精度，同时贴片头具有大压力及加热功能。
对于非C4 器件（其焊凸材料为Au 或其它）的装配，趋向采用此工艺。
这里，我们主要讨论C4 工艺，下表列出的是倒装芯片植球（Bumping ）和在基板上连接的几种方式。
倒装倒装芯片几何尺寸可以用一个“ 小” 字来形容：焊球直径小（小到0.05mm ），焊球间距小（小到0.1mm ），外形尺寸小（1mm 2 ）。
要获得满意的装配良率，给贴装设备及其工艺带来了挑战，随着焊球直径的缩小，贴装精度要求越来越高，目前12μm 甚至10μm 的精度越来越常见。
贴片设备照像机图形处理能力也十分关键，小的球径小的球间距需要更高像素的像机来处理。
随着时间推移，高性能芯片的尺寸不断增大，焊凸（Solder Bump）数量不断提高，基板变得越来越薄，为了提高产品可靠性底部填充成为必须。
对贴装压力控制的要求
考虑到倒装芯片基材是比较脆的硅，若在取料、助焊剂浸蘸过程中施以较大的压力容易将其压裂，同时细小的焊凸在此过程中也容易压变形，所以尽量使用比较低的贴装压力，一般要求在150g 左右。
对于超薄形芯片，如0.3mm ，有时甚至要求贴装压力控制在35g 。
对贴装精度及稳定性的要求
对于球间距小到0.1mm 的器件，需要怎样的贴装精度才能达到较高的良率？基板的翘曲变形，阻焊膜窗口的尺寸和位置偏差，以及机器的精度等，都会影响到最终的贴装精度。
关于基板设计和制造的情况对于贴装的影响，我们在此不作讨论，这芯片装配工艺对贴装设备的要求里我们只是来讨论机器的贴装精度。
为了回答上面的问题，我们来建立一个简单的假设模型：
1. 假设倒装芯片的焊凸为球形，基板上对应的焊盘为圆形，且具有相同的直径；
2. 假设无基板翘曲变形及制造缺陷方面的影响；
3. 不考虑Theta 和冲击的影响；
4. 在回流焊接过程中，器件具有自对中性，焊球与润湿面50% 的接触在焊接过程中可以被“ 拉正” 。
那么，基于以上的假设，直径25μm 的焊球如果其对应的圆形焊盘的直径为50μm 时，左右位置偏差（X 轴）或前后位置偏差（Y 轴）在焊盘尺寸的50% ，焊球都始终在焊盘上（图9 ）。
对于焊球直径为25μm 的倒装芯片，工艺能力Cpk 要达到1.33 的话，要求机器的最小精度必须达到12μm@3sigma 。