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倒装芯片概述
资料介绍
核心定义与基本原理
倒装芯片(Flip Chip),也叫倒装焊芯片,是一种先进的半导体芯片封装互连技术,和传统的引线键合(Wire Bonding)技术有本质区别。传统封装技术中,芯片通过金线将焊盘与封装引脚连接,芯片是正面朝上放置在封装基板上;而倒装芯片技术中,会提前在芯片的输入输出焊盘上制作凸点(Bump),然后将芯片翻转,使焊面直接对准封装基板或者印刷电路板的对应的焊区,通过回流焊或者热压焊实现电气和机械连接,芯片功能面朝向基板,因此得名“倒装芯片”。
技术发展历史
倒装芯片技术最早起源于1960年代,由IBM公司率先研发,最初主要应用于大型计算机的陶瓷封装场景,受当时制造成本和工艺精度限制,很长时间内只应用在高端、特殊的半导体产品中。
进入1990年代之后,随着消费电子对小型化、高性能的需求快速提升,倒装芯片的凸点制作、互连工艺逐步成熟,成本不断下降,开始从高端航空航天、计算机领域向消费电子、通信领域渗透。2000年之后,随着智能手机、平板电脑等移动终端的普及,倒装芯片凭借高密度、短互连的优势,成为先进封装的主流技术之一,目前已经覆盖了从CPU、GPU到射频芯片、存储芯片等多个产品领域。
倒装芯片的核心技术优势
对比传统的引线键合封装,倒装芯片具备多个不可替代的优势:
1. 更高的互连密度:凸点可以制作在整个芯片功能面,不需要像引线键合一样只能在芯片边缘布置焊盘,相同尺寸的芯片可以实现更多的I/O引脚数量,完全适配高集成度芯片的多引脚需求。
2. 更优异的电气性能:互连路径远短于引线键合,寄生电容、寄生电感更低,信号传输损耗更小,非常适配高频、高速芯片的工作需求,目前5G通信芯片、高速处理器基本都采用倒装芯片封装。
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