FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array) Package Process Flow

일반적인 FCBGA(Flip Chip Ball Grid array) Package 공정 순서는 Chip attach → Underfill → Lid attach → BGA Solder ball attach 공정으로 구성되어 있다. 

 

FCBGA란?

고집적 반도체 칩을 메인보드와 연결하기 위한 고밀도 패키지 방식입니다. 반도체 칩과 패키지 기판을 Flip Chip Bump로 연결하며, 기판 회로의 미세화 및 고다층에 따른 층간 미세 정합이 요구되고, 특히 High Performance Computing 대응을 위해 Large Body Size 구조를 가져 High performance 제품에 적용되는 패키지 방식입니다.

 

1. Chip attach 

Wafer 상태에서 saw 완료된 chip을 기판에 붙이는 공정이다. Mass reflow, thermal compression bonding, Laser assisted bonding 등 다양한 본딩 방식을 통해 Chip에 형성된 solder bump를 열로 녹여 기판과 연결하는 공정이다. 각각의 공정은 이후에 자세하게 다루도록 하겠다.

 

2. Underfill

Chip과 연결된 Bump를 보호하여 신뢰성을 향상시키는 방식이다. Chip과 기판사에 공간으로 Underfill 용액을 분사하여 capillary effect를 이용해 chip 아래로 스며들게 하는 공정 방식이다. Underfill을 적용함으로써 신뢰성과 품질을 향상시킬 수 있다.

3. Lid attach 

FCBGA 제품의 warpage를 제어하기 위해 metal Lid를 사용해 물리적으로 warpage를 감소시키는 방식이다. Large body package에서 특히 필수적이며 Lid의 두께나 붙이는 방식(adhesive pattern)에 따라 warpage가 크게 좌우되어 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다.

4. BGA attach 

기판 하부에 Solder ball 을 부착하여 실제 제품에 사용되는 보드와 연결되는 연결부를 만드는 공정이다. 앞선 공정이 모두 완료된 Package를 뒤집어 뒷면에 Solder ball을 부착하는 방식이다. Flux를 사용하여 마스킹을 사용하거나 Pin을 사용하여 solder ball이 위치하는 곳에 solder ball을 위치하는 방식을 사용한다.