Wat is Flip Chip-technologie?
Flipchiptechnologie is een manier om verschillende soorten elektronische componenten rechtstreeks te verbinden door geleidende soldeerbobbels te gebruiken in plaats van draden. Oudere technologieën maakten gebruik van chips die met de voorkant omhoog moesten worden gemonteerd en draden werden gebruikt om ze op externe circuits aan te sluiten. Flipchiptechnologie vervangt draadhechttechnologieën en maakt het mogelijk chips van geïntegreerde schakelingen en micro-elektromechanische systemen rechtstreeks met externe schakelingen te verbinden via geleidende stoten op het oppervlak van de chip. Het wordt ook een directe chipbevestiging of gecontroleerde collapse chip-verbinding (C4) genoemd en wordt erg populair omdat het de verpakkingsgrootte verkleint, duurzamer is en betere prestaties biedt.
Dit type micro-elektronische assemblage wordt flip-chiptechnologie genoemd omdat het vereist dat de chip wordt omgedraaid en met de voorkant naar beneden op het externe circuit wordt geplaatst waarop het moet worden aangesloten. De chip heeft soldeerbobbels op de juiste verbindingsspots en wordt vervolgens zodanig uitgelijnd dat deze vlekken overeenkomen met de overeenkomstige connectoren op het externe circuit. Soldeer wordt toegepast op het contactpunt en de verbinding is voltooid. Hoewel het voornamelijk wordt gebruikt om halfgeleiderapparaten aan te sluiten, worden elektronische componenten zoals detectorarrays en passieve filters ook verbonden met flipchiptechnologie. Het wordt ook gebruikt om chips op dragers en andere substraten aan te brengen.
Geïntroduceerd door IBM in de vroege jaren zestig, is flipchiptechnologie steeds populairder geworden met het voorbijgaan van het jaar en wordt het geïntegreerd in veel gebruikelijke apparaten zoals mobiele telefoons, smartcards, elektronische horloges en auto-onderdelen. Het biedt vele voordelen, zoals het elimineren van verbindingsdraden, waardoor het benodigde bordoppervlak met maximaal 95 procent wordt gereduceerd, waardoor de totale grootte van de chip kleiner wordt. De aanwezigheid van een directe verbinding via soldeer verhoogt de prestatiesnelheid van de elektrische apparaten, en het maakt ook een grotere mate van connectiviteit mogelijk omdat meer verbindingen in een kleiner gebied kunnen worden aangebracht. Flipchiptechnologie verlaagt niet alleen de totale kosten tijdens de geautomatiseerde productie van onderling verbonden circuits, het is ook behoorlijk duurzaam en kan veel zwaar gebruik overleven.
Enkele van de nadelen van het gebruik van flip-chips zijn de noodzaak om echt vlakke oppervlakken te hebben om de chips op externe circuits te monteren; dit is moeilijk in elke situatie te regelen. Ze lenen zich ook niet voor handmatige installatie omdat de verbindingen worden gemaakt door twee oppervlakken te solderen. Het verwijderen van draden betekent dat het niet gemakkelijk kan worden vervangen als er een probleem is. Warmte wordt ook een groot probleem omdat de aan elkaar gesoldeerde punten behoorlijk stijf zijn. Als de chip uitzet door hitte, moeten de bijbehorende connectoren ook worden ontworpen om thermisch in dezelfde mate uit te zetten, anders breken de verbindingen daartussen.