覆晶技術

覆晶技術（英語：Flip Chip），也稱“倒晶封裝”或“倒晶封裝法”，是晶片封裝技術的一種。此一封裝技術主要在於有別於過去晶片封裝的方式，以往是將晶片置放於基板（chip pad）上，再用打線技術（wire bonding）將晶片與基板上之連結點連線。覆晶封裝技術是將晶片連線點長凸塊（bump），然後將晶片翻轉過來使凸塊與基板（substrate）直接連結而得其名。

基本介紹

• 中文名：覆晶技術
• 外文名：Flip Chip

介紹

Flip Chip技術起源於1960年代，是IBM開發出之技術，IBM最早在大型主機上研發出覆晶技術。由於覆晶比其它球柵陣列封裝（BGA; Ball grid array）技術在與基板或襯底的互連形式要方便的多，目前覆晶技術已經被普遍套用在微處理器封裝，而且也成為繪圖、特種套用、和電腦晶片組等的主流封裝技術。藉助市場對覆晶技術的推力，封裝業者必需提供8吋與12吋晶圓探針測試、凸塊增長、組裝、至最終測試的完整服務。

步驟

1. 在晶圓上刻劃積體電路
   
2. 腳墊晶片表面金屬化
   
3. 將焊接點沉積在每個墊（pad）上
   
4. 切割晶片
   
5. 晶片翻轉和定位，使焊球正對外部電路的連線器。
   
6. 重熔焊球（通常使用熱風回流焊）
   
7. 安裝的晶片底部使用電氣與絕緣膠填充
   

未來的電子產品持續朝向輕薄短小、高速、高腳數等特性，以導線架為基礎的傳統封裝型態將漸不適用，套用範圍也將局限於低階或低單價的產品。

根據IC Insights的調查報告顯示，邏輯IC產品由於功能要求日益複雜，對於封裝引腳數的需求大致呈現每年12至13%的增加速率。以高階的ASIC產品為例，2002年最高引腳數需求為2,100腳，而預計至2007年，最大引腳數將高達3,500腳。在未來覆晶封裝的趨勢上，依然會朝著高腳數（I/O），細間距（fine pitch）的目標前進。此外，未來除了覆晶封裝設備的需求將持續擴大外，覆晶所需之檢測設備亦是廠商發展的重點。

由於覆晶封裝內部是利用凸塊作為電氣通導路徑，分布範圍整個晶片，位於晶片中心附近的凸塊品質檢測則有賴自動化檢測設備以確保凸塊品質。由於覆晶封裝的高腳數特性，單片探針數可達1,000 pin以上的垂直探針卡將成為測試設備商競逐的潛力市場。

歷史

該工藝最初由IBM在20世紀60年代推出，用於封裝在其主機系統中的單個電晶體和二極體。[7] DEC跟隨IBM的領先地位，但未能達到他們所要求的質量，並最終放棄了這一概念。 它在90年代中期再次被用於DEC Alpha產品系列，但由於公司的分散以及隨後向Compaq的銷售而被放棄。 在20世紀70年代，它被Delco Electronics占據，並且在汽車套用中變得非常普遍。

備擇方案

自從倒裝晶片引入以來，已經引入了許多焊料凸塊的替代品，包括金球或模製螺柱，導電聚合物和通過化學方法去除絕緣鍍層的“電鍍凸塊”工藝。 倒裝晶片最近在手機，尋呼機和其他小型電子產品製造商中受到歡迎，其中尺寸節省是有價值的。