Flip chip (Flip chip)

Монтаж кристалла по технологии flip chip

Монтаж кристалла по технологии wire bonding

Flip chip (монтаж методом перевёрнутого чипа) — это метод корпусирования интегральных схем, при котором кристалл микросхемы устанавливается на выводы, выполненные непосредственно на его контактных площадках, которые расположены по всей поверхности кристалла микросхемы.

Определения

Бамп (bump) — контактная площадка, вынесенная на поверхность кристалла микросхемы.

Ячейка ввода-вывода — элемент интегральной схемы, осуществляющий передачу входных(выходных) сигналов к схеме и от неё.

Wire bonding — метод корпусирования, при котором контактные площадки, расположенные на периферии кристалла микросхемы, соединяются с выводами корпуса с помощью проволочных проводников.

С точки зрения топологического проектирования

Часть кристалла с бампами, размещенными по всей площади

Включение современных СБИС в электронную аппаратуру производится через ячейки ввода-вывода. Каждая ячейка ввода-вывода соединяется с контактной площадкой (бампом), которые соединяются с внешними выводами корпуса микросхемы. Ячейки ввода-вывода делятся на сигнальные, которые используются для передачи цифровых сигналов, и ячейки земли/питания. При использовании технологии flip chip сеть питания кристалла подключается непосредственно к бампам. Поэтому ячейки земли/питания ввода-вывода обеспечивают землю и питание исключительно для сигнальных ячеек. Для того, чтобы осуществить монтаж кристалла по технологии flip chip, необходимо разместить бампы по всей площади кристалла. Бампы делятся на сигнальные, бампы земли/питания ядра микросхемы и бампы земли/питания ячеек ввода-вывода. Сигнальные бампы и бампы земли/питания ячеек ввода-вывода подключаются к соответствующим ячейкам ввода-вывода по кратчайшему пути в самых верхних слоях металлизации. Бампы земли/питания ядра подключаются к сети питания кристалла. Общее количество бампов ограничено корпусом микросхемы и возможностями трассировки на этапе корпусирования. Количество сигнальных бампов равно количеству сигнальных ячеек ввода-вывода. Оставшиеся отводятся под питание. Технология flip chip позволяет размещать ячейки ввода-вывода не только по периметру кристалла, но и внутри него.

Преимущества технологии flip chip по сравнению с wire bonding

1. Более равномерное распределение питания по кристаллу;
2. Лучший отвод тепла от кристалла;
3. Большая гибкость в размещении ячеек ввода-вывода по кристаллу;
4. Меньшая длина межсоединений, а, следовательно, более компактные размеры, высокая производительность устройств.

Реализация

Бампы кристалла спаиваются с контактными площадками корпуса с помощью специальных шариков припоя, которые оплавляются под действием горячего воздуха.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
•