覆晶技术(Flip-Chip)介绍
LED光电器件覆晶倒装焊产业化的关键技术研究
科技资讯2015 NO.22SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术73科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 1 国内外技术发展及现状GaN基发光二极管(LED)作为新一代的环保型固态光源,已经成为产业界的关注焦点。
1992年,有“蓝光之父”之称的中村修二成功地制备出了Mg掺杂的p型GaN ,随后在1993及1995年采用InGaN/GaN异质结结构成功制备了高亮度的蓝光LED,并因此而斩获了2014年度的诺贝尔物理学奖。
目前,大功率、高亮度的白光LED已经成为了照明领域的发展热点。
白光LED发光效率虽然已经达到了170lm/W,但离其理论值250lm/W尚有一定的差距,因此进一步提高其发光效率成为功率型白光LED的一个关键技术问题。
一般来说,提高LED的发光效率有两种途径,分别是提高其内量子效率及光提取效率。
另一方面,如何提高散热能力成为了功率型LED器件发展的另一个关键技术[1]。
随着LED功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。
由此可见,研究高取光效率、低热阻、高可靠性的封装技术是大功率LED走向实用及产业化的必经之路。
覆晶(Flip-Chip)技术,也称为倒晶封装法,是一种在IC封装技术领域成熟的芯片封装工艺。
因为能满足上述高性能封装的要求,基于覆晶技术的功率LED封装被认为是封装功率型高亮度LED的关键技术及发展趋势[3]。
在过去传统的水平及垂直式晶片结构中,正面电极的吸收及GaN-Air界面全反射临界角等因素会很大程度上影响光提取效率[2];另一方面,传统封装结构中,LED 芯片的热量需经由衬底蓝宝石(其热导率仅为38W/m.K)传导至导热基板,导热路径较长,从而芯片的热阻较大。
而采用覆晶技术形成的倒装结构,将蓝宝石衬底芯片进行倒置,芯片直接焊接在导热基板上,电极在底部与基板相互连接,也就避免了传统封装中芯片高低差带来的打线困难的问题。
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。
fc封装技术简介
FC封装技术简介1.FC封装技术概述FC封装技术，即Flip Chip封装技术，是一种直接将芯片与电路板进行连接的封装形式。
在FC封装中，芯片与电路板之间的连接通过微凸点（micro-bumps）实现，这些微凸点通常由焊料、金、锡等材料制成。
与传统的引线键合技术相比，FC封装技术具有更高的连接密度和更短的连接路径，从而能够提供更好的电气性能和可靠性。
此外，FC封装技术的体积小、重量轻等特点，使其在各种电子设备中得到了广泛的应用。
2.FC封装技术的基本构成FC封装技术主要由芯片、电路板、微凸点三个部分组成。
芯片是封装的主要部分，其上集成了各种电子器件。
电路板是芯片的载体，通常由有机材料制成，如聚酰亚胺等。
微凸点则是连接芯片与电路板的桥梁，通过热压或超声波焊接等方法将芯片与电路板连接在一起。
3.FC封装技术的优点FC封装技术具有以下优点：（1）高连接密度：由于微凸点的尺寸很小，可以实现高连接密度，从而减小芯片的尺寸和体积。
（2）高可靠性：由于连接点被均匀地分布在芯片表面上，因此可靠性更高。
（3）低功耗：由于连接点的数量少，热阻降低，散热性能更好，因此功耗更低。
（4）高速传输：由于连接路径短，信号传输速度更快。
4.FC封装技术的制造流程FC封装的制造流程包括以下几个步骤：（1）芯片准备：清洗芯片表面，去除氧化物和杂质。
（2）微凸点制作：在芯片表面涂覆一层金属材料，然后通过光刻和刻蚀等工艺形成微凸点。
（3）电路板准备：清洗电路板表面，去除杂质和氧化物。
（4）芯片贴装：将芯片有微凸点的一面朝下放置在电路板上，并通过热压或超声波焊接等方法将微凸点与电路板上的导电层连接在一起。
（5）塑封：用环氧树脂等塑封材料将芯片和电路板包裹起来，以保护它们不受外界环境的影响。
（6）测试和分选：对封装好的芯片进行测试和分选，确保其性能符合要求。
5.FC封装技术的应用领域FC封装技术广泛应用于各种领域，如通信、计算机、汽车电子、医疗器械等。
面积阵列封装的BGA和FlipChip
BGA(球栅阵列)和Flip Chip(倒装片)作为当今大规模集成电路的封装形式，逐渐引起电子组装行业的关注，并且已经在不同领域中得到应用。
随着表面安装技术的发展，器件引线间距在不断下降，传统的2.54mm和1.27mm间距的器件渐渐被0. 5mm的细间距器件所替代(图1)，这种趋势持续至今，随之又出现有0.4mm、0.3mm乃至更细间距的表面安装器件。
此外，更先进的封装技术，如自动载带焊(TAB)等，可以使得引线间距降至0.2mm或更细的间距。
随着向超细间距领域的发展，表面安装技术受到了诸如器件间距、引线框架制造精度、设备、材料等各种因素的限制。
在芯片(die)级，为增强器件的功能和性能不得不增加I/O数和硅片的尺寸，对于如此之高的I/O数，如果采用传统形式的标准间距的封装，则器件尺寸势必会相当大，而如果采用较小尺寸的封装形式，则又会引起引线间距的急剧减小。
较大尺寸封装的采用，将会使得器件在PCB上占用的面积增大，而且互联的通道会更长，难免会降低预期的使用性能，况且这些较大尺寸封装的制造并不容易，组装到P CB上的过程也并非如人们所料想的那么简单，对生产产量也会有一定的影响，从而也就增大了整个过程的组装费用。
而对于满足了较大的I/O数，但间距更小的封装，在制造和组装方面也同样存在挑战，因此，电子组装者不得不从封装尺寸、引线间距、可制造性等多方面来考虑，力求寻求更好的封装解决办法。
图1 IC封装发展状况面积阵列封装(area array package)就是一种可以解决上述问题的封装形式，它可以在不牺牲器件可制造性的前提下提高器件的功能和性能。
QFP器件的I/O引出端通常采用向周边走线的形式，而面积阵列封装的I/O引出端则在器件底部呈矩阵分布，I/O数的增大和封装体尺寸的减小是特别明显的，见表1和表2。
表1 封装体尺寸为20mm×20mm的不同间距BGA和QFP的I/O数对比表2 I/O数为300的不同间距BGA和QFP的封装体尺寸对比从这两个表可以看出面积阵列封装在器件功能和封装尺寸方面的优点。
flip chip制程简介
FCAA Key point
5
6
7
8
Concerns
ＦＣＡＡ连接存在多种形式，当前仍处于初期开发阶 段。硅片与基材之间的连接不采用焊料，而是用胶来 代替。ＦＣＡＡ所用的胶包括各向同性和各向异性等 多种类型，主要取决于实际应用中的连接状况，另外， 基材的选用通常有陶瓷，印刷板材料和柔性电路板。 倒装芯片技术是当今最先进的微电子封装技术之一。 它将电路组装密度提升到了一个新高度，随着２１世 纪电子产品体积的进一步缩小，倒装芯片的应用将会 越来越广泛，同時也對研發能力及制程能力提出了更 高的挑戰。
Exposition for flip chip process of Camera Module Technology
1
Long-Term Technology Direction: Flip-Chip Camera Module
2
Introduction of FC Process
NCP
A. 1st Incoming Insp B.Wafer Au bumping C. NCP Dispensing D. Flip Chip Bonding
9 ＦＣＡＡ(Flip Chip Adhesive Attachement),Ｃ４ 连接的挑戰在于：
Thank You!
10
H. FATP Testing G. Baking F. Lens Mounting E. Holder Dispensing
3
What it’s flip chip?
Flip chip 制程介紹:
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。
倒装芯片(FC,Flip-Chip)装配技术
摘要：倒装芯片在产品成本，性能及满足高密度封装等方面体现出优势，它的应用也渐渐成为主流。
由于倒装芯片的尺寸小，要保证高精度高产量高重复性，这给我们传统的设备及工艺带来了挑战。
器件的小型化高密度封装形式越来越多，如多模块封装（MCM ）、系统封装（SiP ）、倒装芯片（FC ，Flip-Chip ）等应用得越来越多。
这些技术的出现更加模糊了一级封装与二级装配之间的界线。
毋庸置疑，随着小型化高密度封装的出现，对高速与高精度装配的要求变得更加关键，相关的组装设备和工艺也更具先进性与高灵活性。
由于倒装芯片比BGA 或CSP 具有更小的外形尺寸、更小的球径和球间距、它对植球工艺、基板技术、材料的兼容性、制造工艺，以及检查设备和方法提出了前所未有的挑战。
倒装芯片的发展历史倒装芯片的定义什么器件被称为倒装芯片？一般来说，这类器件具备以下特点：1. 基材是硅；2. 电气面及焊凸在器件下表面；3. 球间距一般为4-14mil 、球径为2.5-8mil 、外形尺寸为1 -27mm ；4. 组装在基板上后需要做底部填充。
其实，倒装芯片之所以被称为“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芯片电气面朝上（图1），而倒装芯片的电气面朝下（图2），相当于将前者翻转过来，故称其为“倒装芯片”。
在圆片（Wafer）上芯片植完球后（图3），需要将其翻转，送入贴片机，便于贴装，也由于这一翻转过程，而被称为“倒装芯片”。
图1图2图3倒装芯片的历史及其应用倒装芯片在1964年开始出现，1969年由IBM发明了倒装芯片的C4工艺（Controlled Collap se Chip Connection，可控坍塌芯片联接）。
过去只是比较少量的特殊应用，近几年倒装芯片已经成为高性能封装的互连方法，它的应用得到比较广泛快速的发展。
目前倒装芯片主要应用在Wi- Fi、SiP、M CM、图像传感器、微处理器、硬盘驱动器、医用传感器，以及RFID等方面（图5）。
先进封装的四大工艺？
在集成电路领域，先进封装通常指的是在芯片嵌入封装阶段采用的先进工艺。
以下是四种常见的先进封装工艺：1. System-in-Package（SiP）：System-in-Package 是一种先进封装技术，将多个芯片、模块或组件集成在一个封装里。
这些芯片和模块可以是不同功能的，通过堆叠或集成在同一个封装内，实现更紧凑的物理尺寸和更高的集成度。
SiP 提供了低功耗、高速度、高度集成的解决方案，在多种应用中广泛使用。
2. Flip-Chip：Flip-Chip 是一种将芯片翻转并倒置安装在基板上的封装技术。
芯片的连接引脚（Bond Pad）直接与基板上的焊球（Solder Ball）连接，提供更短的信号路径和更高的速度。
Flip-Chip 技术适用于复杂的高密度互连需求，特别是在处理器和高性能芯片中广泛使用。
3. 2.5D/3D 封装：2.5D 封装和3D 封装是一种将多个芯片或芯片堆叠在一起的先进封装技术。
2.5D 封装是通过在芯片上放置硅插板（interposer）来实现不同芯片之间的连接。
3D 封装是将多个芯片堆叠在一起，并通过集成通孔（Trough Silicon Via，TSV）实现芯片之间的互连。
这些技术可以提供更高的集成度、更短的信号路径和更低的功耗。
4. Wafer-Level Packaging（WLP）：Wafer-Level Packaging 是一种在晶圆尺寸尺度上进行封装的先进工艺。
它利用晶圆级别的工艺步骤，在晶圆上直接构建和封装芯片。
WLP 可以提供更高的集成度、更小的尺寸和更好的性能，特别适用于移动设备和便携式设备。
这些先进封装工艺在提高芯片性能、减小尺寸和实现更高的集成度方面起着重要作用，广泛应用于各种领域，包括通信、计算、消费电子等。
值得注意的是，随着技术的不断进步，先进封装领域也在不断发展和演进，新的封装工艺也在不断涌现。
flip chip介绍
ologyDemand for flip chip interconnect technology is being driven bya number of factors from all corners of the silicon industry. Tosupport this demand, Amkor is committed to being the leadingprovider of Flip Chip in Package (FCiP) technology. By partneringwith proven industry leaders, Amkor has brought high volumepackaging and assembly to the subcontract market.fc BGA,Flip Chip production capability exists in our Philippines, Korea,Taiwan, and China factories. Wafer Bumping, Wafer LevelPackaging (WLP), and Flip Chip packaging solutions are qualifiedin lead-free options.What is Flip Chip?Flip Chip (FC) is not a specific package (like SOIC), or even a package type (like BGA). Flip Chip describes thebonded first to the die, then looped and bonded to the carrier.tReduced signal inductance - because the interconnect is MUCH shorter in length (0.1 mm vs 1-5 mm),the inductance of the signal path is greatly reduced. This is a key factor in high speed communicationReduced power/ground inductance - by using flip chip interconnect, power can be brought directly intothe core of the die, rather than having to be routed to the edges. This greatly decreases the noise of theHigher signal density - the entire surface of the die can be used for interconnect, rather than just theedges. This is similar to the comparison between QFP and BGA packages. Because flip chipReduced package footprint - in some cases, the total package size can be reduced usingflip chip. This can be achieved by either reducing the die to package edge requirements, sinceno extra space is required for wires, or in utilizing higher density substrate technology, which allows for reducedfocused on specific benefits that serve a given market. Amkor offers the widest possible range of flip chip packaging solutions to meet the diverse needs of customers and end users. Combining their extensive manufacturing knowledge with all types of packaging interposers and further leveraging their leadership role in flip chip interconnect technology, Amkor continues to pursue new package solutions. This kind of focus is essential to insure that as new market needs emerge requiring flip chip interconnect, Amkor is ready with the optimumCurrent Package Options:Super FC®Package:Amkor Technology is now offering Super FC® packaging, the super performance flip chip solution. Flip chip interconnect utilizes array interconnect of die to substrate as a replacement for conventional wire bonding. This allows the entire die surface to be used for electrical connections to the substrate, exponentially increasing the I/O per unit area vs. perimeter interconnect technologies. Implementing process technology licensed from industry leader LSI Logic, Amkor’s Supe rFC package uses solder bump flip chip interconnect, and can route over 1000 signal traces from a single die out to a 1.0 mm pitch BGA footprint.Supe rFC packages are assembled around state-of-the-art laminate substrates. Utilizing multi-layer, blind and buried vias, laser drilled build-up structures, and ultra fine line/space metallization, Supe rFC has the highest routing density BGA available. Using flip chip interconnect automatically improves package electrical performance by removing the high inductance wires and replacing them with low inductance solder connections. By combining flip chip with ultra advanced substrate technology, packages can be electrically tuned for maximum electrical performance.Features:•4-10 layer build up substrates using epoxy laminate•Target Market - Internet Workstation Processors, High Bandwidth System Communications Devices•Variety of heatspreader options, passive attach•175 µm minimum bump pitch•Die sizes up to 16.7 mm, extending to 21 mm•Package sizes from 27 mm to 50 mm, passive attach•JEDEC MS-034 compliant, 1.0 mm pitch BGA footprint•Package solutions up to 2400 ballsfc Ceramic CBGA/CLGA/CLLGA/Solder Column Interposer:Flip chip packaging solution for most of flip chip's history.Features:•5-20 layers, Alumina and HiTCE•Target Market - Internet Workstation Processors, High Bandwidth System Communications Devices, Printer Applications•Lidded and unlidded versions, LGA and BGA, Solder Column Interposer, Passive Attach•200 µm minimum bump pitch•Die sizes up to 21 mm•Package sizes from 27 mm to 50 mm•1.0 mm and 1.27 mm pitch footprintfc BGA/LGA (Bare Die):Flip chip packaging solution for most graphics, PC chipset, and low end ASIC applications.Features:•4-8 layer build up substrates using epoxy laminate•Bare die, Passive Attach•200 µm minimum bump pitch•Die sizes up to 16.7 mm•Package sizes from 27 mm to 37.5 mm•JEDEC MS-034 compliant, 1.0 mm pitch BGA footprint•Stacked vias•MRT•Motherboard TCE match (HITCE)•Low warpage•Solid ground planes•Close substrate to silicon TCE match reduces stress on die surface•Thermal dissipation (Al2O3)Minimum package thickness of 0.80 mm for LGA interconnect, 1.0 mm for 0.5 mm BGA pitch and 1.2 mm for 0.8 mm BGA pitch Proven reliability; exceeds all current handset mechanical reliability tests including: drop, bend and key punch。
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。
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。
倒装芯片技术-PPT
对 UBM的要求－02
➢ 要有焊料扩散阻挡层：必须在焊料与焊盘焊区金属之 间提供一个扩散阻挡层
➢ 要有一个可以润湿焊料的表面：最后一层要直接与凸 点接触，必须润湿凸点焊料。
对 UBM的要求－03
可靠性
与一般的焊点连接一样，热压倒装芯片连接的可靠性也要 受到基板与芯片的热膨胀系数(CTE)失配的影响，此外焊点的高度 、焊点之间的最大间距亦会对可靠性造成影响。连接区的裂纹多 是在从连接温度冷却下来的过程中产生的。
由于金的熔点温度高，因此它对疲劳损伤的敏感程度远小于 焊料。因此，如果在热循环中应力没有超过凸点与焊盘之间的连 接强度，那么可靠性不会存在太大问题。
芯片与基底之间的底部填充材料使连接抵抗热疲劳的 性能显著提高，如果没有底部填充，则热疲劳将是倒装芯 片主要的可靠性问题。
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。
点是：
• 简单，无需使用焊剂 • 工艺温度低
• 可以实现细间距连接
若干问题
对于直径为80mm的凸点， 热压压力可以达到1N。由 于压力较大，温度也较高，这种工艺仅适用于刚性基底， 如氧化铝或硅。另外，基板必须保证较高的平整度，热压 头也要有较高的平行对准精度。为了避免半导体材料受到 不必要的损害，施加压力时应该有一定的梯度。
由此模型可知：
要提高可靠性必须要求：
Flip Chip LED(倒装芯片)简介-√
綜合結論(chip) 綜合結論
晶片成本因多兩道製程而提高,尚未估計提高 成數(可簡化製程以降低成本) 此製程無法使用一般製程晶片,亦即無法使用 現有晶片 適用GaN藍光及綠光 四元晶片可用現成UEC GB紅光(亦可由高輝
資料來源: 資料來源:翔成光電
設計規格與特性
Feature ★ 1.6mm X 0.8mm chip LED. ★ 0.3mm height. ★ Low power dissipation and wide view angle. ★ Pb-free. ★ Mono-color type. Descriptions ★This SMD is the most Slimmest chip LED, that makes miniature application module possible. Typical Applications ★ Automotive backlighting in dashboard and switch. ★ Telecommunication: indicator and backlighting in telephone and fax. ★ Flat backlight for LED, switch and symbol. ★ General use.
成品
與傳統chip LED比較 與傳統 比較
其他應用 side view 008/flash
綜合結論(package) 綜合結論
Flip Chip LED可製作成最小高度產品 此產品於試產共6BT*3,200pcs良率達99,主要 不良原因為open circuit 佔83% 壽命測試1,000hr decay<=20% 製程完全不需使用wire bonder
芯片封装技术——WireBond与FlipChip
芯片封装技术——WireBond与FlipChip文章目录•前言•一、COB技术——Wire bond•1.Ball Bonding(球焊）•o 1.1球焊压焊头o 1.2球焊流程示意图o 1.3球焊机•2.Wedge Bonding（平焊/楔焊)•o 2.1楔焊压焊头o 2.2平焊流程示意图o 2.3平焊机•3.金属线•o 3.1金线o 3.2铝线•4.bonding技术优势•5.常见缺陷•二、Flip Chip封装技术前言裸芯片技术主要有两种形式：一种是COB技术，另一种是倒装片技术（Flip Chip）。
COB是简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术。
板上芯片（Chip On Board, COB)工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点，然后将硅片直接安放在基底表面，热处理至硅片牢固地固定在基底为止，随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。
Flip Chip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COB技术，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。
wire bond图一、COB技术——Wire bond1.Ball Bonding(球焊）金线通过空心夹具的毛细管穿出，然后经过电弧放电使伸出部分熔化，并在表面张力作用下成球形，然后通过夹具将球压焊到芯片的电极上，压下后作为第一个焊点，为球焊点，然后从第一个焊点抽出弯曲的金线再压焊到相应的位置上，形成第二个焊点，为平焊（楔形）焊点，然后又形成另一个新球用作于下一个的第一个球焊点。
球焊的第一个焊点为球焊点，第二个为平焊点Ball Bonding 图1.1球焊压焊头球焊选用毛细管头，一般用陶瓷或钨制成；焊点是在热(一般为100-500°C）、超声波、压力以及时间的综合作用下形成的。
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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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。
FlipChip技术在集成电路封装中的应用
（上接第135页）
在温度控制电路上进一步扩展设备功能，例如采用可视化界面 设计等，输出信号与输入信号相分离等。
参考文献 [1]赵晓安.MCS一51单片机原理与应用[M].天津:天津大学出 版社,2010． [2]秦忠基.一种适用的单片机和变频器的接口[J].微计算机信 息,2005(2):69-70． [3]赵娜,赵刚.基于51 单片机的温度测量系统[J].微计算机信
• 139 •ຫໍສະໝຸດ 参考文献 [1]陈巧儿,陈玲俐.高职学生顶岗实习下毕业设计信息化管 理实践[J].浙江工商职业技术学院学报,2012(01). [2]周英,陈惠民.毕业实习、毕业论文与学生就业“三位一 体”工作模式探索[J].常熟理工学院学报,2009(06). [3]朱炜.基于三螺旋理论的异地毕业设计一体化教学模式研 究——地方本科院校艺术设计类专业视角[J].邢台学院学报,2015(01). [4]张起祥,李祖欣.毕业设计、毕业实习与就业一体化改革 模式探析[J].黑龙江高教研究,2011(09). [5]周庆元,包文姝.应用型本科专业毕业实习、毕业设计和就业 工作一体化模式的构建[J].湖南医科大学学报(社会科学版),2010(02).
该FCCSP封装技术需首先在芯片Pad上制造bump，然后采用 倒装贴装和MUF的Flip Chip 工艺。该技术可以采用不同的bump 技术，在Low K芯片上加工bump。
随着4G时代的到来，智能手机、智能平板广泛的使用，使得 基于FCCSP封装的消费类电子产品，产业化市场前景一片光明。
参考文献 [1]刘培生,杨龙龙,卢颖 等.倒装芯片封装技术的发展[J].电子 元件与材料, 2014,33(2). [2]张文杰,朱朋莉,赵涛 等.倒装芯片封装技术概论[J].集成技 术, 2014,3(6).
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。
flipchip封装流程
flipchip封装流程英文回答：Flip chip packaging is a widely used technique in the semiconductor industry to connect integrated circuits (ICs) to substrates or other ICs. It involves the process of flipping the IC chip and directly bonding its active surface to the substrate or another chip using solder bumps or conductive adhesives.The flip chip packaging process typically includes the following steps:1. Wafer fabrication: The IC chips are first fabricated on a wafer using standard semiconductor manufacturing processes. This includes the deposition of various layers, such as metal interconnects, dielectrics, and passivation layers.2. Wafer probing: After fabrication, the wafer istested using a probe card to ensure the functionality of each chip on the wafer. This step helps identify any defective chips before proceeding to the packaging process.3. Wafer dicing: Once the wafer has passed the probing test, it is diced into individual chips. This is done using a diamond saw or laser cutting, and each chip is separated from the wafer.4. Backside preparation: The backside of the chip is then prepared for flip chip bonding. This involves the removal of the passivation layer and the deposition of a thin layer of under-bump metallization (UBM) to provide electrical connectivity.5. Bump formation: Solder bumps or conductive bumps are formed on the UBM layer. This is typically done using processes like electroplating or solder paste printing. The bumps serve as the electrical connections between the chip and the substrate.6. Flip chip bonding: The chip is flipped and alignedwith the substrate or another chip, and the solder bumps are brought into contact with the corresponding pads on the substrate. The assembly is then heated to reflow the solder and create a reliable electrical and mechanical connection.7. Underfill encapsulation: To enhance the mechanical reliability of the flip chip assembly, an underfill material is applied between the chip and the substrate. This material flows under the chip and fills the gap between the chip and the substrate, providing additional support and stress relief.8. Testing and inspection: The flip chip package is then subjected to various electrical and mechanical tests to ensure its functionality and reliability. This includes tests for electrical continuity, thermal cycling, and mechanical shock resistance.9. Final packaging: Once the flip chip package has passed all the tests, it is encapsulated in a protective material, such as epoxy or molding compound, to provide further protection against environmental factors likemoisture and contaminants.中文回答：Flip chip封装是半导体行业中广泛使用的一种技术，用于将集成电路（IC）与基板或其他IC连接起来。
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Available Flip Chip Tutorials
Tutorial 1. Introduction to Flip Chip
Tutorial 2. Solder Bump Flip Chip
Tutorial 3. Stud Bump Flip Chip
Tutorial 4. Polymer Bump Flip Chip
Tutorial 5. Anisotropic Conductive Film (ACF)Flip Chip
Tutorial 6. A Brief History of Flipped Chips
Tutorial 7. Electroless Nickel-Gold Flip Chip
Tutorial 8. Reworking Underfilled Flip Chip
Tutorial 9. Thermosonic Flip Chip Assembly
Tutorial 10. Flip Chip Interconnection for Detector Arrays
Tutorial 11. Under Bump Metallization (UBM)
Tutorial 12. Solder Bumping Step by Step
Tutorial 14. Bonding Edge Emitting Laser Diodes Using Gold/Tin Preforms Tutorial 15. Substrates for Flip Chip
Tutorial 16. Packaging, Handling, and Storing of Solder Spheres
Tutorial 17. SOC, SOP, and WLSCP
Tutorial 18. Fluxing for Flip Chip
Tutorial 20. Causes of Misalignment
Tutorial 21. Probing Bumped Flip Chips
Tutorial 22. Controlling Stress in Thin Films
Tutorial 23. Reworking Anisotropic Conductive Film (ACF) Flip Chip Assemblies
Tutorial 24. Gold Stud Bump Applications
Tutorial 25. Low Temperature Flip Chip for Flexible Displays
Tutorial 26. The Coming of Copper UBM
Tutorial 27. Shaping Gold Ball Bumps
Tutorial 28. Copper Bumps for Flip Chip Assembly
Tutorial 29. Micro-Posts: Tall, Slender, Stud Bumps.
Tutorial 30. Measuring thin films by spectral reflectance, Part 1
Tutorial 31. Wafer level hermetic cavity chip scale packages for RF
Tutorial 32. Gold Stud Bumping - the Other Flip-Chip Process
Tutorial 33. Conductive Polymer Assembly of High Pin Count Flip Chip Tutorial 34. Sputtered nickel UBM for lead-free solder bumping
Tutorial 35. Measuring thin films by spectral reflectance, Part 2
Tutorial 36. MEMS Special Packaging Needs
Tutorial 37. Too much gold can be a bad thing.
Tutorial 38. Evaporated Indium Bumps for Flip Chip
Tutorial 39. Electromigration and Thermomigration in Flip Chip Solder Joints Tutorial 40. Nano-embossing reaches production.
Tutorial 41. Hermeticity: much to do about nothing.
Tutorial 42. Evaluating Wafer Level Solder Reflow Options to Maximize Yield Tutorial 43. Wafer-level Hermetic Cavity Packaging.
Tutorial 44. Advanced Wafer-level Cleaning Method.
Tutorial 45. Lead-Free Facts and Myths.
Tutorial 46. Alloy Electroplating: The best solution for Au-Sn solder?
Tutorial 47. Flip Chip Bonder for Assembling 3D MEMS
Tutorial 48. Drop-in Lead-free solder
Tutorial 49. Wafer-level Nano-optics
Tutorial 50. Gold Stud Bump Update
Tutorial 51. Solder Bumping Single Die
Tutorial 52. New Generation Nano-Imprint Lithography System Tutorial 53. Probe testing differences in lead-free bumps
Tutorial 54. Nano Particle Adhesives
Tutorial 55. The Promise of C4NP
Tutorial 56. Injection Molding Solder Bumps
Tutorial 57. Thermosonic Bonding of 1,000-bump Flip Chips
Tutorial 58. Nanosoldering electronic components at room temperature Tutorial 59. Lower temperature lead-free flip chip
Tutorial 60. Nanotube Heat Sinks
Tutorial 61. Lead-Free Solder Bumping Methods
Tutorial 62. Vapor Jet Deposition of Multi-Metal Films
Tutorial 63. C4NP Test Data
Tutorial 64. Silver Nano-platelet Precursors for Ultra-Thin Conductors Tutorial 65. Cleaning microelectronic devices by Vacuum Cavitational Streaming
Tutorial 66. The Folly of RoHS
Tutorial 67. Underfilling Processes
Tutorial 68. Plasma pretreatment of Flip Chip and CSP assemblies Tutorial 69. Resonance Sensor Technology for Bump Inspection
Tutorial 70. Controlled-expansion substrates for WLP Tutorial 71. Nailing ICs Together
Tutorial 72. Redistribution Layers
Tutorial 73. Advanced Rework
Tutorial 74. High Conductivity Nickel-Fiber ACF Tutorial 75. Unique Polished Polyimide Substrate Tutorial 76. Jet Dispensing of Underfills
Tutorial 77. Solderless Copper Assembly
Tutorial 78. Quilt Packaging
Tutorial 79. Bump Cooling
Tutorial 80. Nano-particle Solder Paste
Tutorial 81. Wafer-level CSP with Integrated Passives Tutorial 82. Putting Photons on the Chip
Tutorial 83. Soldering Stud Bumps
Tutorial 84. Avoiding Lead-Free Brittle Fractures Tutorial 85. Chip to Wafer Hermetic Cavity Sealing Tutorial 86. 3D Silicon Chips
Tutorial 87. Laminated Chip Packages
Tutorial 88. ElectroChemical Pattern Replication。