Co to jest technologia Flip Chip?
Technologia Flip Chip to sposób na podłączenie różnych rodzajów elementów elektronicznych bezpośrednio za pomocą przewodzących guzków lutowniczych zamiast przewodów. Starsze technologie wykorzystywały układy scalone, które musiały być montowane odkryte, a przewody były używane do łączenia ich z obwodami zewnętrznymi. Technologia Flip Chip zastępuje technologie łączenia przewodów i umożliwia bezpośrednie łączenie układów scalonych i układów mikroelektromechanicznych z obwodami zewnętrznymi poprzez przewodzące guzy występujące na powierzchni układu. Nazywa się to także bezpośrednim podłączaniem chipów lub kontrolowanym zwijaniem połączeń chipów (C4) i staje się bardzo popularny, ponieważ zmniejsza rozmiar opakowania, jest bardziej trwały i oferuje lepszą wydajność.
Ten typ zespołu mikroelektronicznego nazywany jest technologią typu flip-chip, ponieważ wymaga on odwrócenia chipa i umieszczenia go zakryty na obwodzie zewnętrznym, z którym musi się połączyć. Układ ma guzki lutownicze w odpowiednich punktach połączeniowych, a następnie jest ustawiany w taki sposób, aby miejsca te stykały się z odpowiednimi złączami w obwodzie zewnętrznym. Lut jest nakładany na punkt styku, a połączenie jest zakończone. Chociaż służy przede wszystkim do podłączania urządzeń półprzewodnikowych, elementy elektroniczne, takie jak matryce detektorów i filtry pasywne, są również łączone z technologią typu flip-chip. Służy również do mocowania chipów na nośnikach i innych podłożach.
Wprowadzona przez IBM na początku lat sześćdziesiątych technologia flip-chip zyskała na popularności z każdym rokiem i jest integrowana z wieloma popularnymi urządzeniami, takimi jak telefony komórkowe, karty inteligentne, zegarki elektroniczne i komponenty samochodowe. Oferuje wiele zalet, takich jak eliminacja drutów łączących, które zmniejszają potrzebną powierzchnię płyty nawet o 95 procent, pozwalając na całkowity rozmiar mikroukładu. Obecność bezpośredniego połączenia za pomocą lutu zwiększa prędkość działania urządzeń elektrycznych, a także pozwala na większy stopień łączności, ponieważ więcej połączeń można dopasować na mniejszym obszarze. Technologia flip-chip nie tylko obniża całkowite koszty podczas automatycznej produkcji połączonych obwodów, ale jest również dość trwała i może przetrwać wiele trudnych zastosowań.
Niektóre z wad stosowania układów scalonych obejmują konieczność posiadania naprawdę płaskich powierzchni, aby układy scalone były zamontowane na zewnętrznym obwodzie; trudno to zaaranżować w każdej sytuacji. Nie nadają się również do ręcznego montażu, ponieważ połączenia są wykonywane przez lutowanie dwóch powierzchni. Eliminacja drutów oznacza, że nie można go łatwo wymienić w razie problemu. Ciepło również staje się poważnym problemem, ponieważ punkty lutowane razem są dość sztywne. Jeśli chip rozszerza się pod wpływem ciepła, odpowiednie złącza muszą również zostać zaprojektowane w taki sposób, aby rozszerzały się termicznie w tym samym stopniu, w przeciwnym razie połączenia między nimi ulegną zerwaniu.