En ganska enkel process för tätt packade förbindningar
•
Av: Redaktionen
Flipchiptekniken går ut på att förbinda okapslade integrerade kretsar direkt på substratet eller bäraren. Det första steget är att förse kretsen med bumpar, eller kulor bestående av lödtenn, ledande lim eller något annat ledande material. Dessa kulor fungerar som en elektrisk förbindning mellan substratet och kretsen.
Bumparna packas i en tät matris på kretsen, vilket gör att man utnyttjar chiparean maximalt. När kulorna satts på plats vänds kretsen upp och ner för att förbindas direkt till substratet.
Det finns dock en viss skillnad i termisk utvidgning mellan kretsen (3 ppm/°C för kisel) och bäraren (18-30 ppm/°C för PCB). För att lösa det problemet används ett slags epoximedel, så kallad underfyllnad (underfill), för att fylla utrymmet mellan kretsen och bäraren. Medlet härdas för att skapa en stabil förbindelse och för att skydda fogen.
Flipchip är egentligen en enkel ytmonteringsprocess med ett extra underfyllnadssteg. Oftast utgörs anslutningarna av lödkulor av tenn-bly med en smältpunkt på 183°C. Kulornas diameter kan vara runt 100 μm, men delningen är ofta mindre än 150 μm beroende bland annat på bäraren.
Det går också att använda både isotropiskt och anisotropiskt ledande lim. Isotropisk betyder att limmet innehåller tätpackade ledande partiklar så att strömmen leder oavsett riktning genom materialet. Anisotropiskt ledande lim leder däremot endast i en väldefinerad riktning, vilket är bra för tätpackade flipchip.
Fördelarna med flipchip är flera : billig, tillförlitlig, man får tätt packade förbindningar, snabb signaltransmission, låg induktans samt bra värmedistribution.