La tecnologia Flip chip è un modo per collegare direttamente diversi tipi di componenti elettronici utilizzando punti di saldatura conduttivi anziché fili. Le tecnologie precedenti utilizzavano chip che dovevano essere montati a faccia in su e i cavi venivano utilizzati per collegarli a circuiti esterni. La tecnologia Flip chip sostituisce le tecnologie di wire bonding e consente ai chip dei circuiti integrati e ai sistemi microelettromeccanici di essere collegati direttamente ai circuiti esterni tramite rilievi conduttivi presenti sulla superficie del chip. Viene anche chiamato collegamento diretto del chip o connessione del chip a collasso controllato (C4) e sta diventando molto popolare perché riduce le dimensioni dell’imballaggio, è più durevole e offre prestazioni migliori.
Questo tipo di assemblaggio microelettronico è chiamato tecnologia flip chip perché richiede che il chip venga capovolto e posizionato a faccia in giù sul circuito esterno a cui deve connettersi. Il chip presenta rilievi di saldatura sui punti connettivi appropriati e viene quindi allineato in modo tale che questi punti incontrino i connettori corrispondenti sul circuito esterno. La saldatura viene applicata al punto di contatto e la connessione è completata. Sebbene venga utilizzato principalmente per collegare dispositivi a semiconduttore, anche componenti elettronici come array di rivelatori e filtri passivi vengono collegati con la tecnologia flip chip. Viene anche utilizzato per fissare i chip su supporti e altri substrati.
Introdotta da IBM all’inizio degli anni ‘1960, la tecnologia flip chip è diventata più popolare ogni anno che passa e viene integrata in molti dispositivi comuni come telefoni cellulari, smart card, orologi elettronici e componenti automobilistici. Offre molti vantaggi, come l’eliminazione dei cavi di collegamento, che riducono la quantità di area della scheda necessaria fino al 95%, consentendo di ridurre le dimensioni complessive del chip. La presenza di un collegamento diretto tramite saldatura aumenta la velocità delle prestazioni dei dispositivi elettrici e consente inoltre un maggior grado di connettività poiché è possibile inserire più connessioni in un’area più piccola. La tecnologia flip chip non solo riduce i costi complessivi durante la produzione automatizzata di circuiti interconnessi, ma è anche abbastanza durevole e può sopravvivere a un uso intensivo.
Alcuni degli svantaggi dell’uso di chip flip includono la necessità di avere superfici veramente piatte per i chip da montare su circuiti esterni; questo è difficile da organizzare in ogni situazione. Inoltre non si prestano all’installazione manuale in quanto i collegamenti vengono effettuati saldando due superfici. L’eliminazione dei fili significa che non può essere sostituito facilmente se c’è un problema. Anche il calore diventa un grosso problema perché i punti saldati insieme sono piuttosto rigidi. Se il chip si espande a causa del calore, anche i connettori corrispondenti devono essere progettati per espandersi termicamente nella stessa misura, altrimenti le connessioni tra di loro si interrompono.