业界对信号完整性和电学性能提出了越来越高的要求，因而开始向更薄基板的方向发展，Amkor Technology Inc.开发出一种使用模塑底部填充（MUF）而非毛细底部填充（CUF）的倒装芯片模塑球栅阵列（FCMBGA）封装技术，使得无源器件与倒装芯片的间距更小，同时还提供了更优的薄芯基板变形控制，并可以获得更好的焊料连接可靠性。
这一新型封装的关键特征包括，四到十层叠层基板、150μm的最小凸点节距、大至26mm（包含一个盖子）的芯片尺寸、15到50mm的封装体尺寸、JEDEC MS-034兼容，以及1.0mm节距的BGA焊球排布（图1）。
尽管Amkor的先进模塑工艺技术被认为是一种独有的技术，但在其开发过程中，一个最大的障碍是该技术是以单基板的形式实现的（图2）。“与我们的倒装芯片芯片尺寸封装（FC-CSP）和其他条形封装相比，克服这一技术限制的最大挑战之一是将单片基板与要粘结的倒转芯片模塑固定在一起。”倒装芯片组装部副总裁Miguel Jimarez解释说。
Amkor一直为业界提供使用毛细下填料的裸（暴露的）芯片倒装芯片封装结构，以及满足倒转芯片CSP要求的覆盖模塑结构。“使用倒装芯片CSP技术，封装体尺寸小，管脚数目少，经常用于手持应用，且使用条形组装形式”，负责多层基板业务开发的副总裁Lee Smith指出，“倒转芯片CSP封装模塑时是阵列形式，必须切割并独立封装。我们已将模塑底部填充技术的优势融入到这些应用中，包括单芯片和叠层芯片两种组合形式。”
在管脚数目大的基板上使用暴露型方案会牵涉到另一个大问题。“在管脚数目大的基板上进行这一操作更具挑战性。大芯片拥有成千上万个焊球凸点，硅材料易碎而且需要填充的空隙很窄（窄至60μm）。”Jimarez说，“保持芯片暴露的好处是，我们的客户根据具体应用可以选择是否在芯片上部加一个封帽。”
真空是Amkor先进成模工艺技术的另外一个重要方面。“因为这些基板拥有非常高的管脚数目，需要一个好的真空环境来有效填充倒装芯片的底部。我们需要将其集成于单片基板形式之内，这种情况下要保持芯片的暴露状态。”Jimarez解释说，“很明显，你需要避免诸如芯片下孔洞形成、模料溢出等问题。”
同时，模塑混合物材料本身也是另一个挑战。“我们需要一种不同于现有技术所用材料的新型模塑混合物，更类似于倒装芯片底填充材料。”Jimarez说。
可靠性怎么样？“向更薄基板的发展可以通过使用更薄的内核来实现。内核是支撑基板的必备组件，位于PCB结构的中心。如果你需要它，它将提供在PCB结构上安装芯片、底部填充以及随后的装配BGA焊球和封帽等工艺所需的刚性要求。随着内核变薄，其刚性变差，难以维持封装体的刚性，特别是在需要满足严格的变形和（或）共面性能要求的情况下。”Jimarez说，“使用这一技术，我们可以在不牺牲封装成品所需其他特性下保持共面性能。除此之外，现在有很多工作牵涉到超低k结构，这种介电层更加易碎而且很容易为封装体变形所影响。通过使用这一技术更好地控制变形，我们可以提供保持超低k型结构集成性所需的额外可靠性要求。”
Smith指出，针对这些尺寸大、凸点数量高的芯片，模塑底填充工艺必须在工艺参数和模塑混合物材料选择方面进行优化，因为为满足组件可靠性的要求必须避免孔洞的形成，同时为满足变形控制的要求需要进行机械优化。
有什么主要好处呢？“该结构的一些其他的主要优势是，通过消除CUF，我们避免了底部填充注入和抽取装置的使用，这使得我们可以将去耦封帽放置在距离倒装芯片更近的地方。这可以增强电学性能并降低封装体尺寸。业界寻找解决这一问题的方法已经好多年了。”Smith说，“这一模塑底填充技术提供了更优的设计规则，因为不需要使用毛细注入结构，我们消除了本来所需的在芯片边缘与表面组装组件位置之间的空隙。”
该技术接下来将要朝向哪里进一步发展呢？“目前，我们做了很多与集成相关的工作。”Jimarez说，“我们正在多芯片模块中尝试使用这一技术。而客户也在让我们尝试在更小的凸点节距和像铜柱之类的互连中使用这一技术。那些将是不远的将来这一封装平台应用的对象类型。”
这一新型封装平台预计将在包括ASIC/FPGA、GPU和CPU在内的多个系列器件中获得应用。“我们还将在无线应用和数字TV等移动市场上寻求这一技术的使用。”Jimarez说。
而且Amkor指出，目前在倒装芯片方面的需求非常大，特别是在手机对应的无线应用方面。“在RF和基带两个部分，基于填充因子和电学性能的考虑，都正经历向倒装芯片的快速转型。”Smith指出，“我们在65 nm工艺节点上发现了这一趋势，当时主要是数字芯片，为提高电学性能和降低封装填充因子进行了转型。在45 nm工艺节点相关设计中，我们期待这一领域朝向倒装芯片的更巨大转型。”
