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倒裝芯片的英文名稱(chēng)稱(chēng)為Flip Chip，它用于將芯片的觸點(diǎn)與基板，載體和電路板連接起來(lái)。在連接過(guò)程中，由于芯片的凸塊向下連接，因此稱(chēng)為倒裝芯片。
在典型的倒裝芯片封裝中，芯片通過(guò)3-5厚的焊料凸點(diǎn)連接到芯片載體。底部填充材料用于保護(hù)焊料凸點(diǎn)。芯片Chip和PCB板通過(guò)倒裝技術(shù)連接在一起。
在日常生活中，許多電子組件都使用倒裝芯片焊接技術(shù)，例如計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)棒，這很常見(jiàn)。如果從橫截面切開(kāi)內(nèi)存條，則芯片和電路板通過(guò)倒裝芯片技術(shù)連接。
倒裝芯片主要通過(guò)四個(gè)步驟完成：
步驟1：凸點(diǎn)底部金屬化（UBM）
凸塊金屬化是為了激發(fā)半導(dǎo)體中PN結(jié)的性能。其中，最適合熱壓倒裝芯片連接的凸點(diǎn)材料是金?？梢酝ㄟ^(guò)傳統(tǒng)的電解金電鍍方法或柱形凸塊方法來(lái)產(chǎn)生凸塊。后者是引線(xiàn)鍵合技術(shù)中常用的凸點(diǎn)形成工藝。
凸點(diǎn)底部金屬化（UBM）的沉積方法主要包括：
濺射：使用濺射在硅晶片上逐層沉積薄膜，然后通過(guò)光刻形成UBM圖案，然后蝕刻非圖案的部分。
蒸鍍：使用掩模，通過(guò)蒸發(fā)在硅晶片上逐層沉積。該選擇性沉積掩模可用于形成相應(yīng)的凸塊。
化學(xué)鍍：化學(xué)鍍用于選擇性地將Ni鍍?cè)贏l焊盤(pán)上。鋅酸鹽工藝通常用于處理Al表面。無(wú)需真空和圖案蝕刻設(shè)備，成本低廉。
步驟2：芯片凸點(diǎn)
該部分將形成凸點(diǎn)，可以將其視為P-N結(jié)的電極，類(lèi)似于處理電池的輸出端子。
形成凸點(diǎn)的常見(jiàn)方法：蒸發(fā)的焊料塊、電鍍錫球、印刷凸點(diǎn)、釘頭焊錫凸塊、放球凸點(diǎn)、焊錫轉(zhuǎn)移凸點(diǎn)
觀(guān)察典型的電鍍焊料凸點(diǎn)：在掃描電子顯微鏡下觀(guān)察完成的凸點(diǎn)微觀(guān)形狀是均勻的金屬球。
步驟3：將凸起的芯片組裝到基板/板上
在熱壓連接過(guò)程中，芯片的凸塊通過(guò)加熱和加壓而連接到基板的焊盤(pán)。
此過(guò)程要求芯片或基板上的凸塊是金凸塊，并且同時(shí)必須有一個(gè)可以連接到凸塊的表面，例如金或鋁。對(duì)于金塊，連接溫度通常約為300°C，以便在連接過(guò)程中充分軟化材料并促進(jìn)擴(kuò)散。
步驟4：使用非導(dǎo)電材料填充芯片底部的孔
填充時(shí)，將倒裝芯片和基板加熱到70至75°C，并使用裝有填充劑的L形注射器沿芯片邊緣沿兩個(gè)方向注入填充劑。
由于間隙中毛細(xì)管的虹吸作用，填料被吸入并流向中心。
芯片邊緣有阻擋層，可防止泄漏。一些使用傾斜襯底以促進(jìn)流動(dòng)的方法。填充完成后，在烤箱中分批升高溫度，以達(dá)到約130℃的固化溫度，并可以通過(guò)保持3到4小時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)固化。
經(jīng)過(guò)上述四個(gè)步驟，完成了芯片與基板之間的倒裝芯片連接。盡管介紹起來(lái)并不復(fù)雜，但是完成這些步驟仍然是一個(gè)系統(tǒng)的項(xiàng)目，出了倒裝過(guò)程，還包含各環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢測(cè)，xray技術(shù)是目前在芯片制造環(huán)節(jié)使用較為廣泛的檢測(cè)方案，日聯(lián)科技作為業(yè)內(nèi)首屈一指的國(guó)內(nèi)X射線(xiàn)檢測(cè)方案的提供商，廣受業(yè)界好評(píng)。
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