基本介紹
- 中文名：FC-BGA封裝
- 外文名：Flip Chip Ball Grid Array
- 性質：目前圖形加速晶片最主要封裝格式
- 開始時間：1960
FC-BGA（Flip Chip Ball Grid Array）這種被稱為倒裝晶片球柵格陣列的封裝格式，也是目前圖形加速晶片最主要的封裝格式。這種封裝技術始於1960年代，當時IBM為了大型計算機的組裝，而開發出了所謂的C4(Controlled Collapse Chip Connection)技術，隨後進一步發展成可以利用熔融凸塊的表面張力來支撐晶片的重量及控制凸塊的高度，並成為倒裝技術的發展方向。
FC-BGA的優勢在什麼地方呢？首先，它解決了電磁兼容(EMC)與電磁干擾(EMI)問題。一般而言，採用WireBond封裝技術的晶片，其信號傳遞是透過具有一定長度的金屬線來進行，這種方法在高頻的情況下，會產生所謂的阻抗效應，形成信號行進路線上的一個障礙；但FC-BGA用小球代替原先採用的針腳來連線處理器，這種封裝共使用了479個球，但直徑均為0.78毫米，能提供最短的對外連線距離。採用這一封裝不僅提供優異的電性效能，同時可以減少組件互連間的損耗及電感，降低電磁干擾的問題，並承受較高的頻率，突破超頻極限就變成了可能。
其次，當顯示晶片的設計人員在相同的矽晶區域中嵌入越來越密集的電路時，輸入輸出端子與針腳的數量就會迅速增加，而FC-BGA的另一項優勢是可提高I/O的密度。一般而言，採用WireBond技術的I/O引線都是排列在晶片的四周，但採用FC-BGA封裝以後，I/O引線可以以陣列的方式排列在晶片的表面，提供更高密度的I/O布局，產生最佳的使用效率，也因為這項優勢，倒裝技術相較於傳統封裝形式面積縮小30%至60%。
最後，在新一代的高速、高整合度的顯示晶片中，散熱問題將是一大挑戰。基於FC-BGA 獨特的倒裝封裝形式，晶片的背面可接觸到空氣，能直接散熱。同時基板亦可透過金屬層來提高散熱效率，或在晶片背部加裝金屬散熱片，更進一步強化晶片散熱的能力，大幅提高晶片在高速運行時的穩定性。
