La puce Flip, également connue sous le nom de connexion à puce d’effondrement contrôlée ou son acronyme C4, est une méthode pour interconnecter les dispositifs semi-conducteurs, tels que les puces IC et les systèmes microélectroniques (MEMS), aux circuits externes avec des pare-chocs de soudeur qui ont été déposés sur les tampons de puce.
Les bosses de soudeur sont déposées sur les plaquettes de puce sur le côté supérieur de la plaquette pendant l’étape finale de traitement de plaquette.
Afin de monter la puce vers les circuits externes (p. ex., un circuit imprimé ou une autre puce ou une plaquette), elle est retournée de sorte que son côté supérieur fait face vers le bas, et aligné de sorte que ses garnitures s’alignent avec des coussinets correspondants sur le circuit externe, puis la soudeur est coulée pour compléter l’interconnexion.

Ceci contraste avec le collage de fil, dans lequel la puce est montée verticale et les fils sont utilisés pour relier les plaquettes de puce aux circuits externes.

Étapes du processus :

    Des circuits intégrés sont créés sur la plaquette
    Les garnitures sont métalisées à la surface des copeaux
    Les points de soudeur sont déposés sur chacun des pads
    Les copeaux sont coupés
    Les puces sont retournées et positionnées de sorte que les boules de soudeur font face aux connecteurs sur les circuits externes
    Les boules de soudeur sont ensuite remelted (généralement à l’aide de réfuve d’air chaud)
    La puce montée est « sous-remplie » à l’aide d’un adhésif isolant électriquement
Dans les systèmes de fabrication de semi-conducteurs typiques puces sont construits en grand nombre sur une seule grande plaquette de matériau semi-conducteur, généralement le silicium.
Les puces individuelles sont modelées avec de petits coussinets de métal près de leurs bords qui servent de connexions à un éventuel transporteur mécanique.
Les puces sont ensuite découpées de la plaquette et fixées à leurs porteurs, généralement par collage métallique comme thermosonic Bonding.
Ces fils finissent par conduire à des broches à l’extérieur des transporteurs, qui sont attachés au reste des circuits qui composent le système électronique.

Le traitement d’une puce à bascule est similaire à la fabrication IC conventionnelle, avec quelques étapes supplémentaires.
Vers la fin du processus de fabrication, les plaquettes d’attache sont métalisées pour les rendre plus réceptifs à la soudeur.
Il s’agit généralement de plusieurs traitements.
Un petit point de soudeur est ensuite déposé sur chaque tampon métallisé.
Les jetons sont ensuite découpés de la plaquette comme d’habitude.

Pour attacher la puce flip dans un circuit, la puce est inversée pour amener les points de soudeur vers le bas sur les connecteurs sur l’électronique sous-jacente ou le circuit imprimé.
La soudeur est ensuite re-fondue pour produire une connexion électrique, généralement à l’aide d’un processus de soudeur à ultrasons ou alternativement réflow.
Cela laisse également un petit espace entre les circuits de la puce et le montage sous-jacent.
Dans la plupart des cas, un adhésif isolant électriquement est alors « sous-rempli » pour fournir une connexion mécanique plus forte, fournir un pont thermique et s’assurer que les joints de soudure ne sont pas stressés en raison du chauffage différentiel de la puce et du reste du système.

Récemment, les méthodes de montage à grande vitesse ont évolué grâce à une coopération entre Reel Service Ltd. et Siemens AG dans le développement d’une bande de montage à grande vitesse connue sous le nom de «MicroTape».
En ajoutant un processus de bande et de bobine dans la méthodologie d’assemblage, le placement à grande vitesse est possible, atteignant un taux de ramassage de 99,90 % et un taux de placement de 21 000 cph (composants par heure), à l’aide d’équipement d’assemblage standard de BPC.

L’assemblage de puces à bascule terminé qui en résulte est beaucoup plus petit qu’un système traditionnel basé sur le transporteur;
la puce se trouve directement sur le circuit imprimé, et est beaucoup plus petite que le transporteur à la fois dans la zone et la hauteur.
Les fils courts réduisent considérablement l’inductance, permettant des signaux à plus grande vitesse, et aussi conduisent mieux la chaleur.



Les jetons de flip ont plusieurs inconvénients.
L’absence d’un transporteur signifie qu’ils ne sont pas adaptés pour un remplacement facile, ou l’installation manuelle.
Ils ont également besoin de surfaces très plates à monter à, ce qui n’est pas toujours facile à organiser, ou parfois difficile à entretenir que les planches chauffent et refroidissent.
En outre, les connexions courtes sont très rigides, de sorte que l’expansion thermique de la puce doit être appariée à la planche de soutien ou les connexions peuvent se fissurer.
Le matériau sous-rempli agit comme intermédiaire entre la différence dans le CTE de la puce et du conseil.



Le processus a été introduit commercialement par IBM dans les années 1960 pour les transistors individuels et les diodes emballés pour une utilisation dans leurs systèmes de mainframe.
DEC a suivi l’exemple d’IBM, mais n’a pas été en mesure d’atteindre la qualité qu’ils exigeaient, et a finalement renoncé au concept.
Il a été poursuivi une fois de plus dans le milieu des années 90 pour la gamme de produits Alpha, mais ensuite abandonné en raison de la fragmentation de la société et la vente ultérieure à Compaq.
Dans les années 1970, il a été repris par Delco Electronics, et est depuis devenu très commun dans les applications automobiles.



Depuis l’introduction de la puce flip un certain nombre d’alternatives aux bosses de soudeur ont été introduites, y compris des boules d’or ou des goujons moulés, le polymère électriquement conducteur et le processus de « bosse plaquée » qui enlève un placage isolant par des moyens chimiques.
Les puces flip ont récemment gagné en popularité parmi les fabricants de téléphones cellulaires, téléavertisseurs et autres petits appareils électroniques où les économies de taille sont précieuses.