Cos'è la tecnologia Flip Chip?
La tecnologia Flip Chip è un modo per connettere direttamente diversi tipi di componenti elettronici utilizzando protuberanze conduttive anziché cavi. Le tecnologie meno recenti utilizzavano i chip che dovevano essere montati a faccia in su e sono stati utilizzati fili per collegarli a circuiti esterni. La tecnologia Flip Chip sostituisce le tecnologie di wire bonding e consente ai chip di circuito integrato e ai sistemi microelettromeccanici di essere collegati direttamente con circuiti esterni attraverso dossi conduttivi presenti sulla superficie del chip. Viene anche chiamato collegamento diretto del chip o connessione del chip di collasso controllato (C4) e sta diventando molto popolare perché riduce le dimensioni dell'imballaggio, è più resistente e offre prestazioni migliori.
Questo tipo di assemblaggio microelettronico è chiamato tecnologia a flip chip perché richiede che il chip sia capovolto e posizionato a faccia in giù sul circuito esterno a cui deve connettersi. Il chip presenta protuberanze di saldatura sui punti connettivi appropriati e viene quindi allineato in modo tale che questi punti incontrino i corrispondenti connettori sul circuito esterno. La saldatura viene applicata al punto di contatto e la connessione è completata. Mentre viene utilizzato principalmente per collegare dispositivi a semiconduttore, componenti elettronici come array di rivelatori e filtri passivi vengono anche collegati con la tecnologia flip chip. Viene anche usato per fissare i chip ai supporti e ad altri substrati.
Introdotta da IBM nei primi anni '60, la tecnologia flip chip è diventata più popolare ogni anno che passa e viene integrata in molti dispositivi comuni come telefoni cellulari, smart card, orologi elettronici e componenti automobilistici. Offre molti vantaggi, come l'eliminazione dei cavi di collegamento, che riducono la quantità di area della scheda necessaria fino al 95 percento, consentendo di ridurre le dimensioni complessive del chip. La presenza di una connessione diretta tramite saldatura aumenta la velocità delle prestazioni dei dispositivi elettrici e consente anche un maggiore grado di connettività poiché è possibile installare più connessioni in un'area più piccola. La tecnologia flip chip non solo abbassa i costi complessivi durante la produzione automatizzata di circuiti interconnessi, ma è anche abbastanza durevole e può sopravvivere a un uso intenso.
Alcuni degli svantaggi dell'utilizzo di flip chip comprendono la necessità di avere superfici veramente piatte per il montaggio dei chip su circuiti esterni; questo è difficile da organizzare in ogni situazione. Inoltre, non si prestano all'installazione manuale poiché i collegamenti vengono effettuati saldando due superfici. L'eliminazione dei cavi significa che non può essere facilmente sostituito in caso di problemi. Anche il calore diventa un grosso problema perché i punti saldati insieme sono piuttosto rigidi. Se il chip si espande a causa del calore, anche i connettori corrispondenti devono essere progettati per espandersi termicamente allo stesso grado, altrimenti le connessioni tra loro si interromperanno.