FlipChip’s monteren op flexibele printplaten

Het is een hele uitdaging om IC’s te plaatsen in schakelingen met een hoge componentendichtheid. De fabrikant heeft met het ESC-proces (encapsulated solder connection) de ideale oplossing gevonden. De chips worden gelijktijdig ‘face down’ zeer nauwkeurig gesoldeerd en verlijmd. Dit ESC-proces is bovendien geschikt voor zowel kwetsbaar glas, FR4 of zelfs een flexibel materiaal als polyamide en LCP (liquid crystal polymer). Elk substraat kent zijn eigen unieke uitdagingen. Afhankelijk van het gekozen materiaal kunnen pitch-afstanden worden gerealiseerd van minder dan 100 µm. De omgekeerde chip (FlipChip) wordt door middel van een verbindingstechniek met thermische compressie in anisotropisch geleidende lijm geplaatst die kleine soldeerdeeltjes bevat. Kortstondig verhitten van de lijm laat de soldeerdeeltjes smelten en dit brengt de gewenste soldeerverbinding tot stand tussen de contactvlakjes van de chip en het substraat. Hierdoor ontstaat een elektrische verbinding. Het gelijktijdig uitharden van de epoxylijm fixeert de FlipChip. Dit proces wordt ook wel ‘flip chip bonden’ genoemd. Een aanvullend ‘under fill’-proces is niet nodig. De uiterst nauwkeurige plaatsing en de doseerbare bonding-kracht maken het mogelijk om zelfs een zeer broos substraat probleemloos te verwerken. Relatief breekbare IC’s op flexibele printplaten onderbrengen klinkt in eerste instantie tegenstrijdig. Het ECS-proces overwint echter ook deze uitdaging. Voorwaarde is dat de juiste chips worden gebruikt voor het bevestigen. Deze moeten vergulde of galvanische contactvlakjes of soortgelijke aansluitingen hebben. Bij kleine series kan de fabrikant deze ‘gold stud bumps’ ook zelf op de chip aanbrengen. Het ECS-proces biedt de gebruiker een grote vrijheid bij kiezen van het gewenste substraat. Van broos tot flexibel is alles mogelijk. Een soldeerbare finish op de soldeervlakjes op het substraat is wel een voorwaarde. Er is ervaring opgedaan met alle gangbare afwerkingen, zoals chemisch zilver, chemisch tin, ENIG (electroless nickel immersion gold) en ASIG (autocatalytic silver immersion gold). De talrijke testen die zijn uitgevoerd, bewijzen de hoge betrouwbaarheid van deze bevestigings- en verbindingstechniek. Daar komt bij dat FlipChip-bonden zich al heeft bewezen in samenhang met de innovatieve lasercavity-technologie van de fabrikant. Met deze technieken kunnen producten nog verder worden geminiaturiseerd met behoud van de systeembetrouwbaarheid.