FilpChip-BGA的流程包括:晶圆减薄→晶圆凸点生成→晶圆切割→芯片倒装→回流焊接→裸芯片下部填胶→表面打标→BGA基板植球→基板回流焊→切割分离→最终检查→测试包装。
FilpChip-BGA封装前,晶圆同样会做减薄处理,然后在晶圆上制作凸点Bump。之后进行晶圆切割,再将芯片倒装焊接到基板上。焊接好后进行清洗,芯片底部填胶等操作,以固定芯片并克服由于芯片和基板CET不一致而导致的应力。BGA基板植球、回流焊接、清洗、打标、切割、测试、包装等流程与Wire Bonding-BGA基本一致。
通过两种工艺的对比,可以看出,两者的基本的流程是一致的,主要区别在于FlipChip倒装焊在切割晶圆片之前要生成芯片的凸点,然后进行芯片倒装、回流焊接等一系列流程。
FlipChip整个工艺流程需要两次回流焊,包括芯片回流焊和BGA基板回流焊。而Wire Bonding则需要芯片粘结、键合、模封等过程,整个工艺流程只需要一次回流焊。
对于SiP系统级封装,由于是多个芯片,就有可能会遇到混合工艺的情况,即在一颗SiP封装中既有WB芯片,也有FC芯片。目前,在实际应用中这种情况已经比较常见,在设计中经常会遇到,如所选的裸芯片中有支持WB工艺的芯片,也有支持FC工艺的芯片,就需要做混合工艺SiP的生产制造。
根据国际半导体路线组织(ITRS)的定义:SiP为将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件,以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件优先组装到一起,实现一定功能的单个标准封装件,形成一个系统或者子系统。
从架构上来讲,SiP是将多种功能芯片,包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整的功能。与SOC(片上系统)相对应。不同的是系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式,而SOC则是高度集成的芯片产品。
SiP超越摩尔定律下的重要实现路径。众所周知的摩尔定律发展到现阶段,行业内有两条路径:一是继续按照摩尔定律往下发展,走这条路径的产品有CPU、内存、逻辑器件等,这些产品占整个市场的50%。
另外就是超越摩尔定律的More than Moore路线,芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升方面,转向更加务实的满足市场的需求。这方面的产品包括了模拟/RF器件,无源器件、电源管理器件等,大约占到了剩下的那50%市场。
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