芯片凸点技术发展动态
??? 近年来微电子技术得到了迅速发展,芯片性能按每十八个月翻一番的速度发展,与此同时,芯片的制作成本也在不断降低,然而封装成本却下降不多。在某些产品中,封装已成为整个芯片生产中成本最高的环节。因此,封装已受到越来越多的重视。事实上,传统的封装技术正成为制约电路性能提高的瓶颈,随着人们对电子产品快速、高性能、小尺寸及低价格的需求,各种新型的封装技术应运而生,从几年前主流的BGA（球栅阵列）到如今十分热门的CSP（芯片尺寸封装）,可谓是五花八门,种类繁多。举一例说明,韩国的Amkor公司目前是全球最大的封装代工制造商,五年前他们的封装类型就有200种之多,现在已达到600种。在这些最新的封装技术中,Flip-Chip（倒装芯片,简称FC）技术格外引人注目,因为它是实现真正意义上的CSP（即1x CSP）的一种很好的途径,而FC技术的关键就是芯片凸点技术。
什么是Flip-Chip
??? 众所周知,常规芯片封装流程中包含粘片、引线键合两个关键工序,而FC则合二为一,它是直接通过芯片上呈阵列排布的凸点来实现芯片与封装衬底（或电路板）的互连。由于芯片是倒扣在封装衬底上,与常规封装芯片放置方向相反,故称Flip-Chip。
??? 与常规的引线键合相比,FC由于采用了凸点结构,互连长度更短,互连线电阻、电感值更小,封装的电性能明显改善。此外,芯片中产生的热量还可通过焊料凸点直接传输至封装衬底,加上芯片衬底加装散热器的通常散热方式,芯片将更“酷”。
??????? FC最主要的优点是拥有最高密度的I/O数,这是其他两种芯片互连技术TAB（载带自动键合）和WB（引线键合）所无法比拟的。这要归功于FC芯片的PAD（焊盘）阵列排布,它是将芯片上原本是周边排布的PAD进行再布局,最终以阵列方式引出。据报道,采用这种方式可获得直径25μm、中心间距60μm的 128×128个凸点。而TAB和WB中的PAD均为周边排布。与BGA一样,它要求多层布线封装衬底（或电路板）与之匹配。
??????? FC的组装工艺与BGA类似,其关键是芯片凸点与衬底焊盘的对位。凸点越小,间距越密,对位越困难,通常需要借助专用设备来精确定位。但对焊料凸点而言,由于焊料表面张力的存在,焊料在回流过程中会出现一种自对准现象,使凸点和衬底焊盘自动对准,即使两者之间位置有较大的偏差,通常都不会影响FC的对位。这也是FC封装倍受欢迎的一个重要原因。
??????? FC既是一种高密度芯片互连技术,同时还是一种理想的芯片粘结技术。正因为如此,它在CSP及常规封装（BGA、PGA）中都得到了广泛的应用。例如,Intel公司的PII及PIII芯片就是采用FC互连方式组装到FC-PBGA、FC-PGA中的。而Flip Chip技术公司的FC-DCA则是一种超级CSP。
??? 严格的讲,FC技术由来已久,并不是一项新技术。早在1969年,IBM就发明了C4技术,C4是Controlled -Collapse-Chip-Connection（可控塌陷芯片连接）的缩写,这就是最早的FC（见图1）。C4技术最初是IBM为自己的大型计算机主机所开发的一种高可靠的封装技术。C4芯片具有优良的电学、热学性能,封装疲劳寿命至少提高
