倒裝芯片的英文名稱叫Flip Chip，是一種無引腳結構，一般含有電路單元。高性能、高可靠、體積小、重量輕是消費電子、工業電子、汽車電子、醫療電子、軍用電子器件的共同需求和發展方向。為滿足微電子封裝微型化、高性能的要求，芯片倒裝將是主要互連形式。芯片倒裝互連技術是在芯片焊盤上做凸點，然后將芯片倒扣于基板進行凸點與基板間的連接，凸點連接比引線鍵合連線短，傳輸速度高，其可靠性提高30～50倍。倒裝芯片在電子封裝互聯中占有越來越多的份額，倒裝封裝技術是當今最先進的倒裝封裝技術之一。

圖1：Chiplet 技術主要采用倒裝互聯

倒裝芯片有多種多樣的設計，從凸塊材料來看主要包含：金凸塊、錫鉛凸塊、銅凸塊等。金凸塊制造，是一種利用金凸塊接合替代引線鍵合實現芯片與基板之間電氣互聯的制造技術。金凸塊制造技術使用黃金作為凸塊材料，具有較為出色的導電性、機械加工性、散熱性能以及可靠性高等突出優點。金凸塊封測產品主要應用于顯示驅動芯片、CMOS 圖像傳感器、指紋傳感器、射頻識別芯片、濾波器、磁傳感器、記憶體、生物醫療裝置等領域。

圖2：常見凸點

2021年全球金凸點倒裝芯片市場銷售額達到了13億美元，預計2028年將達到25億美元，年復合增長率（CAGR）為8.7%（2022-2028）。金凸點的制作方法主要有金屬掩膜蒸鍍凸點、光掩膜蒸鍍凸點、釘頭凸點、電鍍焊料凸點和化學鍍凸點。與其他制作方法相比釘頭凸點焊接無需在芯片電極區上制作凸點下金屬化層（UBM），無濕制程、無電鍍制程、無污染、無高溫、工藝簡單、成本低、晶圓尺寸兼容性好（2-8inch）、也可在離散芯片上制作凸點的優點，金球倒裝工藝流程相對簡短，低成本，綠色環保，低溫下可靠性高，已顯示其獨特的技術優勢和前景。

圖3 釘頭凸點

釘頭金凸點倒裝互聯技術可實現器件更好的信號完整性，過去2-3GHZ是IC封裝的頻率上限，采用金凸塊封裝技術可高達10-40 GHZ。釘頭凸點制作和倒裝焊接過程中無高溫，無液體腐蝕，在干燥無塵環境下加工，因此對器件本身也沒有任何污染和應力損傷，是未來高端芯片封裝的發展方向，更是5G/6G高速高頻時代產品封裝的首選方案之一。

圖4 金凸點熱壓超聲倒裝焊接過程示意圖

蘇州捷研芯在金凸點倒裝焊接技術領域深耕6年以上，達到國內領先,國際一流水準，2018年3月便設立了專線，是我國首家具有4/6/8 inch晶圓級金凸點和熱壓超聲焊接的技術開發能力的封測代工平臺企業，在金凸塊超聲熱壓倒裝焊接在硅基板、硅芯片、陶瓷基板和有機基板上的眾多應用領域均有扎實的理論和實踐經驗。

圖5 金凸點倒裝焊接流程示意圖

 目前金倒裝技術在RF MEMS濾波器和射頻模組領域已廣泛應用，此外此技術也可實現各類Chip to Chip、Chip to Interposer 的互聯焊接，應用于chiplet小型化模組。Chiplet技術指的是使用小型模塊化的“Chiplet”來組成更大、更復雜的系統級芯片(SoC)。這些Chiplet可以獨立設計和生產，從而在芯片設計和生產中提供更大的靈活性和可擴展性。從而減少芯片生產的成本和時間，并且可以更容易地實現不同部件之間的協同工作。在某些情況下，使用Chiplet也可以提高芯片的性能和效率。

圖6  Chip to Chip 焊接示意圖

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