由于封裝技術的進步,SMD集成電路的電氣性能指標比THT集成電路更好。集成電路封裝不僅起到集成電路芯片內鍵合點與外部進行電氣連接的作用,也為集成電路芯片提供了一個穩定、可靠的工作環境,對集成電路芯片起到機械和環境保護的作用,從而使得集成電路芯片能發揮正常的功能。
人們力圖將芯片直接封裝在PCB上,通常采用的封裝方法有兩種:一種是COB(Chip On Board)法,另一種是倒裝焊法。適用COB法的裸芯片(Bare Chip)又稱為COB芯片,適用倒裝焊法的裸芯片則稱為Flip Chip,簡稱FC,兩者的結構有所不同。
(1)COB芯片:焊區與芯片體在同一平面上,焊區周邊均勻分布,焊區最小面積為90um×90um,最小間距為100um。由于COB芯片焊區是周邊分布的,所以I/O增長數受到一定限制,特別是它在焊接時采用線焊實現焊區與PCB焊盤相連接,因此,PCB焊盤應有相應的焊盤數,并也是周邊排列,才能與之相適應,所以,PCB制造工藝難度也相對増大。此外,COB的散熱也有一定困難。
2)FC倒裝片:所謂倒裝片技術,又稱為可控塌陷芯片互連( Controlled Collapse Chip Connection,C4)技術。它是將帶有凸點電極的電路芯片面朝下(倒裝),使凸點成為芯片電極與基板布線層的焊點,經焊接實現牢固的連接,這一組裝方式也稱為FC法。它具有工藝簡單、安裝密度高、體積小、溫度特性好及成本低等優點,尤其適合制作混合集成電路。
FC與COB的區別在于,焊點呈面陣列式排在芯片上,并且焊區做成凸點結構,凸點外層即為Sn-Pb焊料,故焊接時將FC反置于PCB上,并可以采用SMT方法實現焊接。
FC倒裝片具有串擾小等特點,尤其適合裸芯片多輸入/輸出、電極整表面排列、焊點微型化的高密度發展趨勢,是最具有發展前途的一種裸芯片焊接技術。為此,FC倒裝片技術已成為多芯片組件MCM的支撐技術,并已開始廣泛用于BGA、CSP等新型微型化元器件和組件的芯片焊接。
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