SiP封装工艺13—Flip Chip补充

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Flip Chip 倒装工艺
芯片与封装的互联方式常见的主要有WB和FC两种，上节介绍完了WB工艺，本节主要讲FC工艺。
- p4 ?! t2 T$ b! Z$ c芯片倒装（Flip Chip），顾名思义，需要将芯片正面（有源面）朝下倒置，实现与载板组装和互联键合。使用倒装焊工艺，首先要将芯片处理成FlipChip的形式，需要在芯片表面布置上连接点，用来实现芯片I/O电路和封装载板的连接，此连接点称为晶圆凸点（bump）。凸点制作工艺很多,如蒸发/溅射法、焊膏印刷-回流法、电镀法、钉头法、置球凸点法等，各种凸点制作工艺其各有特点，关键是要保证凸点的一致性。凸点按材质可分为锡铅凸点(Solder bump)、铜凸点(Copper bump)、金凸点(Gold bump)等，详见下图。凸点长度很短，具有很小的感性系数，有益于芯片电性能的发挥；另外凸点采用面阵列布置，极大的提高信号互联密度，满足不断增长的I/O数需求，目前大规模集成电路芯片普遍采用FC形式，如CPU、GPU等。
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常见的三种凸点形式及结构

热压焊

FC倒装技术主要有熔焊、热压焊、超声焊、胶粘连接等，现在应用较多的有热压焊和超声焊。
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常见的倒装焊接工艺

, N8 l3 h* @& C9 g8 u8 |热压焊接工艺要求在把芯片贴放到基板上时，同时加压加热。该方法的优点是工艺简单，工艺温度低，无需使用焊剂，可以实现细间距连接；缺点是热压压力较大，基板必须保证高的平整度，热压头也要有高的平行对准精度，其工艺过程详见下图及视频。

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铜凸点芯片倒装过程

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4 Q) j# i. s$ a( B2 P. O% K- c# F超声热压焊
0 g6 S0 Y+ Z8 D- Y超声热压焊接是将超声波应用在热压连接中，使焊接过程更加快速。超声波的引入使连接材料迅速软化，易于实现塑性变形，其优点是可以降低连接温度，缩短加工处理的时间，缺点是由于超声震动过强，可能在硅片上形成小的凹坑。超声热压焊主要适用于金凸点(Gold Bump)与镀金焊盘的键合（详细过程参考下面视频）。
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铅锡凸点、铜凸点、金凸点焊接后的焊点

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