Flip-Chip BGA (FC-BGA)是指將芯片利用倒裝(FC)技術焊接在線路基板上，并制成倒裝芯片 BGA 封裝形式。

目前，FC-BGA 都是在C4 的設計基礎上，再進行封裝與工藝技術的設計與研發的。

FC-BGA 的結構與外形如圖所示

FC-BGA 是將芯片倒裝在有機基板 上，在芯片輸出端的電極上制作金屬凸塊，再將金屬凸塊焊接在有機基板上的。依據產品應用的不同，目前金屬凸塊分別有金屬釘頭、金凸塊、錫凸塊及銅桂凸塊等。依據不同凸塊的種類與應用：芯片輸出端的凸塊間距也會有所不同。

倒裝（FC)工藝所需的金屬凸塊有很多種。目前比較流行的錫凸塊 FC-BGA 封裝關鍵工藝流程如圖所示。

在FC-BGA 封裝關鍵工藝流程中，圓片減薄、倒裝芯片和底部填充是3個關鍵工序。

1.圓片減薄

凸塊圓片減薄 ( Wafer Grinding with Bump） 就是根據產品應用及封裝結構的要求，將圓片的厚度研磨到需要的厚度，如圖所示。在倒裝芯片的工藝中，圓片來料上已經完成了凸塊的制作，因此圓片正面并不平整。由于圓片設有凸塊的區域是空心結構，所以在研磨過程中，圓片會產生振動，容易造成圓片龜裂甚至破片，尤其是超薄園片的研磨更有風險。為了解決有凸塊不平整的研磨問題，大部分的研磨會采用底部填充工藝技術，使圓片正面能夠保持平整，從而保證研磨過程的穩定。目 前采用這種填充技術可將圓片厚度研磨至小于 200μm。

2. 倒裝芯片 ( Flip Chip)

這是一種高精度的表面貼裝技術（SMT)，是將芯片翻轉 180°形成芯片與錫凸塊面朝下，并采用高精度坐標對準技術，將芯片錫凸塊焊接在高密度線路基板上，如圖所示。??

在芯片倒裝工藝中，比較常用的焊接方法是高溫熱壓板焊接法與高溫回流焊接法。

高溫熱壓板焊接法就是在芯片上方采用熱板直接傳導熱量到錫球，使錫球與錫膏軟化，再與基板進行焊接，待冷卻后形成年固的倒裝焊接，如圖所示。

高溫回流焊接法是將芯片放置在基板上，再將基板放置于高溫回流爐中，利用封閉式高溫回流爐進行問接加熱，將熱量傳導到錫球上，使錫球與錫齊同時軟化，待冷卻后形成牢固的倒裝焊接，如圖所示。

在倒裝芯片作業過程中，在各方應力相互拉扯下，基板很容易產生翹曲現象，這會造成焊接出;現偏移、冷焊、橋接短路等質量問題。

3.底部填充 ( Under Fill )

底部填充就是在芯片、錫凸塊及基板了種材料之間填充底部填充料，以避免3種材料因膨賬系數（CTE）不同而產生剪應力破壞。底部填充涉及流體力學、化學、熱力學及應力學等知識，其關鍵因素是黏度、溫度、流動長度與時間。常見的底部填充方法有毛細滲膠法 與異方性焊按法。目前比較常用的是毛細滲膠法，如圖所示。依據芯片面積與填充空間的不同，毛細滲膠法又分為單針單側滲膠法與雙針雙側滲膠法。

審核編輯：劉清