Τι είναι η τεχνολογία Flip Chip;

Η τεχνολογία Flip chip είναι ένας τρόπος απευθείας σύνδεσης διαφορετικών τύπων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας αγώγιμα εξογκώματα συγκόλλησης αντί για καλώδια. Οι παλαιότερες τεχνολογίες χρησιμοποιούσαν τσιπ που έπρεπε να τοποθετηθούν με την όψη προς τα επάνω και χρησιμοποιήθηκαν καλώδια για τη σύνδεσή τους σε εξωτερικά κυκλώματα. Η τεχνολογία Flip chip αντικαθιστά τις τεχνολογίες συγκόλλησης καλωδίων και επιτρέπει σε ολοκληρωμένα κυκλώματα και μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα να συνδέονται απευθείας με εξωτερικά κυκλώματα μέσω αγώγιμων εξογκωμάτων που υπάρχουν στην επιφάνεια του τσιπ. Ονομάζεται επίσης άμεση σύνδεση τσιπ ή σύνδεση τσιπ ελεγχόμενης κατάρρευσης (C4) και γίνεται πολύ δημοφιλής επειδή μειώνει το μέγεθος της συσκευασίας, είναι πιο ανθεκτικό και προσφέρει καλύτερη απόδοση.

Αυτός ο τύπος μικροηλεκτρονικής συναρμολόγησης ονομάζεται τεχνολογία flip chip επειδή απαιτεί το τσιπ να αναποδογυριστεί και να τοποθετηθεί με την όψη προς τα κάτω στο εξωτερικό κύκλωμα στο οποίο πρέπει να συνδεθεί. Το τσιπ έχει εξογκώματα συγκόλλησης στα κατάλληλα σημεία σύνδεσης και στη συνέχεια ευθυγραμμίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε αυτά τα σημεία να συναντούν τους αντίστοιχους συνδέσμους στο εξωτερικό κύκλωμα. Η συγκόλληση εφαρμόζεται στο σημείο επαφής και η σύνδεση ολοκληρώνεται. Ενώ χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύνδεση συσκευών ημιαγωγών, ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως συστοιχίες ανιχνευτών και παθητικά φίλτρα συνδέονται επίσης με την τεχνολογία flip chip. Χρησιμοποιείται επίσης για την τοποθέτηση τσιπς σε φορείς και άλλα υποστρώματα.

Η τεχνολογία flip chip, που εισήχθη από την IBM στις αρχές της δεκαετίας του 1960, γίνεται πιο δημοφιλής κάθε χρόνο και ενσωματώνεται σε πολλές κοινές συσκευές, όπως κινητά τηλέφωνα, έξυπνες κάρτες, ηλεκτρονικά ρολόγια και εξαρτήματα αυτοκινήτου. Προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, όπως η εξάλειψη των καλωδίων σύνδεσης, που μειώνουν την απαιτούμενη επιφάνεια της πλακέτας έως και 95 τοις εκατό, επιτρέποντας στο συνολικό μέγεθος του τσιπ να είναι μικρότερο. Η παρουσία απευθείας σύνδεσης μέσω συγκόλλησης αυξάνει την ταχύτητα απόδοσης των ηλεκτρικών συσκευών και επιτρέπει επίσης μεγαλύτερο βαθμό συνδεσιμότητας επειδή μπορούν να τοποθετηθούν περισσότερες συνδέσεις σε μικρότερη περιοχή. Όχι μόνο η τεχνολογία flip chip μειώνει το συνολικό κόστος κατά την αυτοματοποιημένη παραγωγή διασυνδεδεμένων κυκλωμάτων, αλλά είναι επίσης αρκετά ανθεκτική και μπορεί να επιβιώσει σε μεγάλη σκληρή χρήση.

Μερικά από τα μειονεκτήματα της χρήσης flip chip περιλαμβάνουν την ανάγκη ύπαρξης πραγματικά επίπεδων επιφανειών για την τοποθέτηση των τσιπ σε εξωτερικό κύκλωμα. αυτό είναι δύσκολο να διευθετηθεί σε κάθε περίπτωση. Επίσης, δεν προσφέρονται για χειροκίνητη εγκατάσταση καθώς οι συνδέσεις γίνονται με συγκόλληση δύο επιφανειών. Η αφαίρεση των καλωδίων σημαίνει ότι δεν μπορεί να αντικατασταθεί εύκολα εάν υπάρχει πρόβλημα. Η θερμότητα γίνεται επίσης ένα σημαντικό ζήτημα επειδή τα σημεία που συγκολλούνται μεταξύ τους είναι αρκετά άκαμπτα. Εάν το τσιπ διαστέλλεται λόγω θερμότητας, οι αντίστοιχοι σύνδεσμοι πρέπει επίσης να σχεδιαστούν ώστε να διαστέλλονται θερμικά στον ίδιο βαθμό, διαφορετικά οι συνδέσεις μεταξύ τους θα σπάσουν.