Flip chip (монтаж методом перевёрнутого чипа) — это метод корпусирования интегральных схем, при котором кристалл микросхемы устанавливается на выводы, выполненные непосредственно на его контактных площадках, которые расположены по всей поверхности кристалла микросхемы.
Определения править
Бамп (bump) — контактная площадка, вынесенная на поверхность кристалла микросхемы.
Ячейка ввода-вывода — элемент интегральной схемы, осуществляющий передачу входных(выходных) сигналов к схеме и от неё.
Wire bonding — метод корпусирования, при котором контактные площадки, расположенные на периферии кристалла микросхемы, соединяются с выводами корпуса с помощью проволочных проводников.
С точки зрения топологического проектирования править
Включение современных СБИС в электронную аппаратуру производится через ячейки ввода-вывода. Каждая ячейка ввода-вывода соединяется с контактной площадкой (бампом), которые соединяются с внешними выводами корпуса микросхемы. Ячейки ввода-вывода делятся на сигнальные, которые используются для передачи цифровых сигналов, и ячейки земли/питания[1]. При использовании технологии flip chip сеть питания кристалла подключается непосредственно к бампам. Поэтому ячейки земли/питания ввода-вывода обеспечивают землю и питание исключительно для сигнальных ячеек. Для того, чтобы осуществить монтаж кристалла по технологии flip chip, необходимо разместить бампы по всей площади кристалла. Бампы делятся на сигнальные, бампы земли/питания ядра микросхемы и бампы земли/питания ячеек ввода-вывода. Сигнальные бампы и бампы земли/питания ячеек ввода-вывода подключаются к соответствующим ячейкам ввода-вывода по кратчайшему пути в самых верхних слоях металлизации[2]. Бампы земли/питания ядра подключаются к сети питания кристалла. Общее количество бампов ограничено корпусом микросхемы и возможностями трассировки на этапе корпусирования. Количество сигнальных бампов равно количеству сигнальных ячеек ввода-вывода. Оставшиеся отводятся под питание. Технология flip chip позволяет размещать ячейки ввода-вывода не только по периметру кристалла, но и внутри него.
Преимущества технологии flip chip по сравнению с wire bonding править
- Более равномерное распределение питания по кристаллу;
- Лучший отвод тепла от кристалла;
- Большая гибкость в размещении ячеек ввода-вывода по кристаллу;
- Меньшая длина межсоединений, а, следовательно, более компактные размеры, высокая производительность устройств[3].
Реализация править
Бампы кристалла спаиваются с контактными площадками корпуса с помощью специальных шариков припоя, которые оплавляются под действием горячего воздуха.
Литература править
- ↑ Golshan Khosrow. Physical Design Essentials An ASIC Design Implementation Perspective.—Springer, 2007.—P. 222.
- ↑ System Cadence Design. Innovus User Guide. Product Version 16.12.—2016.—P. 1749.
- ↑ George Rirely, Introduction to Flip Chip: What, Why, How Flipchips.com October 2000.