lF i p C hi p 技术的应用及优缺点

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     在 lF i p C hi p 技术中, 以各种锡/ 铅合金焊锡的裸 芯片通常是面朝下放置在相应 的 P C B 焊盘上 , 当今的 倒装 (lF i p )作业通 常采取的方式是 , 使用特殊设 备(芯 片分类器 ) 从圆晶片中取 出芯片, 将其倒 转并放置在 小 W afl e Pac k (2” x ’2 )中, 其结构和锡球朝下。
     BI M 大型计算机的应用在很大程度上推 动了lF i p C hi p 技术的发展。 自六十年代末以来 , BI M 已在陶瓷 印刷板上处理 了数 以百万 的 lF i p Cih p 。 七十年代初 , 美国汽 车工 业 也 开 始 大 规 模 在 陶瓷上 使 用 lF iP C hi p 。 在八十年代 , Fli p C h i p 也开始被 日本大公 司如 日立 、 日电和 富士通所使用。 BI M 的锡处理技 术 (其专利保 证 于 19 84 年到 期) , 是基于焊接材料的蒸发以及将平 面焊料堆著变 为 球 形 的 再 流 焊 操 作 。 BI M 将 此 技 术 称 为 C 4 ( C o n t olr le d C o ll叩s e C h ip Co n n e e ti o n ) 。 不过, C 4 一 般 是用来指 lF i p 连接到 PC B 板 的过程 , 在此过程中的再 流焊期间, P C B 板上的芯 片高度有限度下降。
主要优点: 1) 由于引脚 (锡球 ) 分布于整个芯 片表面 , 在封 装密度和处理速 度 (性能 ) 方面 , lF i p C ih p 技术 已达 顶 峰。
! j& D' T2 D- A               2) 与标准的 SM T 关系密切 , 可大大节约成本。
               3) 在不远 的将来, 锡焊 lF iP C hi p 应 明显 比相应的 封装 IC 更受欢迎 ,这 也使低成本更有意义。
% j+ V9 d& S( L# S. n7 z     在选择印制板材料时, 必须特别注 意芯 片和 印制 板 的热膨胀 系数 的差别。 芯片越大 , 温度变化 时对互 连的长期可靠性的影响就越大。 理 想的 印刷板材料包 括不同的陶瓷如氧化铝 、 氮化铝或膨胀 系数差异较小 的玻璃陶瓷。
: F- h! m% {" j9 ~ lF i p c ih p 和 PC B 之间的连接可 以采取吝种处理 形式 :
- |, z( D5 P' z+ R0 o. @# @' ol) 普通再 流焊技术 ( 只 对粗 间距 而 言) , 该 技术在 美国汽车工 业 中已运 用 了很久。
7 D% j1 o$ e3 U1 f+ p3 e 2) 传统的 C4 处 理 , 通 常以高熔 点锡铅 合 金 9 7 bP 3 S n (熔点为 3 2 0 ℃ )焊接 Fli p C h i p 。 因此 , 该技术 主要用在只 有 C 4F liP Chi p 的陶瓷 印制板上 。 在处理 过程 中必须加入助焊剂。 除原来的还 原功能外, 助焊 剂也用作固定媒质。 随后 , 在强制对流炉中再流焊。
3 ) Di er e t C h i p A t tac h ( D C A ) 这 类处理 也 称 作 Fe o B ( lF i p Ch i p o n B o adr ) , 主要用于有机印制板上带 有高熔点锡球 (9 7 bP 3 Sn ) 的 Fli p C h i p 。 由于高熔点锡 球不能再流焊 , 故要求以低熔点锡前铅焊料预涂 PC B 焊盘 , 当今的混装技术 (S M D + Flip Ch i p )对焊点间距 为 0 . 3 m m 或 更小的焊剂印刷 的可靠性还无 法保证 。 就焊 点疲劳性而 言 , 这类 lF i p C hi p 处 理 具有一 定优 势 , 未降低 的高度间距 能更好的消除焊点应力。 在当前的某些应用 中, 将熔点为 189 ℃ 的6仍n4 0P b 锡球用于 F4R 印制板。 在这种情况下 , 印制板焊盘上便 不 需要多余的焊料堆著 (降低 PC B 成本) 。 化学镍金涂 层具有令人满意的效果 , 可推荐作此用途。当使用 F R4 或类似 的印制板材料时, 底层填料对 确保可靠性绝对必要。 进行点注 时 , 环 氧树脂底层填 充材料被涂在 lF iP C hi p 的单侧或双 侧 , 它们通过毛细 管作用在几 分钟内便完全 渗入 芯片与印制板之 间的 间隙。
4) 使用 导电粘合剂连 结, 在印制板焊盘上涂敷导 电粘合剂、 贴片, 然后对导 电粘合剂进行热熔处理 。 将 来, 如果 由于环保 问题禁止在电子生产中使用铅 , 这 种技术必会受到重视 。 与再流焊相比 , 当热熔时, 其较 低 的热应力系数使其在各方面保持优势。
5) 使用异向传导粘合剂连结, 涂敷传导粘合剂材 料 (如胶 片) , 然后运用 附加压力加 温度进行贴片。 这 种处理方 法只 能用于 L C D 的 lF iP Chi oP 在粘合剂热熔 或再流焊 时 , L C D 决不会受温 度应力的影响。
& d2 M* ^! Z# I lF i p C hi p 技术的缺点:
1 ) 只 能 以 X 光或超 声原理进行检查。
' \+ i% n2 ]: a* d4 e. |2) P C B 板和贴片断连技术非常复杂。
3) 附加 的底层填料 (如果要求的话 ) 步骤要求增 加设备和相 当长 的热熔时间。
4) 锡焊料和经测试 的 lF i p C hi p 的供应情况仍无 法令人满意。

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只 能 以 X 光或超 声原理进行检查