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电子产品的发展对其制造过程不断提出新的要求。精确封装技术就面临着这类新的挑战。另外对于消费类电子产品来说，降低成本一直都是非常重要的，本文将介绍使用倒装芯片技术的主要成本问题。当前国际社会广泛要求产品的无铅化，RoHS条例对于当前广泛使用的柔性电路板提出的挑战要甚于对FR4板的影响，本文也将讨论部分柔性电路板的情况。
高速应用
如表1显示的那样，由于电感和电容值较低，倒装芯片的电性能要好于表面贴装技术（SMT）、柔性板上组装芯片（COF）或微球栅面阵列（BGA）。倒装芯片电连接通路的电阻值也是最低的。在传输速度为10 Gb/sec或更高的光纤收发器之类的高速应用中，恰好能够发挥倒装芯片优越的电学性能，但也面临着如何从IC上散热的挑战。
对比COF（图1）和FCOF（图2）的截面图，可以看到在COF中IC的背面与金属支撑部分都有机械和导热连接。这种连接可以形成非常有效的散热通路。而在倒装芯片中，芯片的背面朝向空气，如果没有非常强的空气流动，工作过程中IC将变得越来越热。为了进一步提高散热性能，COF中的金属支撑部分还可以很容易地连接到下一级散热器中。
提高FCOF散热能力的方法已经讨论过多次，并且可以从倒装芯片的应用推广到印刷线路板（PCB）上去。将“绕线轴”状的散热器（图3）通过填充了70%氧化铝的环氧树脂粘结到IC背面，之后测量其ØA。可以看到ØA 从74℃/W 降低到65℃/W。还可以通过使用导热通孔来进一步提高系统的导热性能。
降低成本
倒装芯片技术成本控制的关键之一是芯片下填充物的注入过程。芯片下填充物位于IC和基板之间，主要作用是消除IC和基板的热膨胀差异造成的不良影响。
有机基板所使用材料的热膨胀系数都是经过特别设计的，要求与铜电路材料的热膨胀相当匹配。这种热膨胀系数的匹配可以防止断裂、负荷硬化和分层剥离现象的出现。因此大部分有机基板的热膨胀系数（CTE）为在温度变化一度时长度方向上增加17-18 ppm，而硅芯片的CTE为3.5 ppm。芯片下填充料采用混合了氧化铝填充物的环氧树脂，可以将环氧树脂的CTE从约65降低到约26ppm。这种环氧树脂可以通过吸收应力将IC从周围环境中保护起来。事实上使用芯片下填充料的主要作用是极大地增加了界面位置的接触面积。如果不使用环氧树脂填充料，小的焊料凸点会发生负荷硬化和断裂。本文将讨论三类中芯片下填充料的注入方法：标准边缘注入式、非流动式和预流动式（该工艺为IMI公司注册专利）芯片下填充。
边缘注入式芯片下填充的工艺原理是通过注入管的移动分布环氧树脂，在利用毛细管作用使环氧树脂在IC下流动，最终填充IC与基板之间的空隙。通常情况下使用定位非常精确的自动注入设备。为了优化环氧树脂的毛细管作用，基板首先进行预热，并且在注入过程中一直保持该温度，直到环氧树脂完全充满芯片下的区域，抵达芯片另一端为止。操作温度、焊料凸点的分布排列和注入的位置都可以影响到填充中是否有孔洞出现。之后环氧树脂需要在烘箱或链式炉中固化。
非流动式芯片下填充方法是将IC的取放/焊料再流操作与芯片下填充物/环氧树脂固化操作合二为一。这样既节约了放置操作设备的空间、设备的资本投入和劳力，也可以减少对氮气（N2）的需求。图4比较了边缘注入式和非流动式芯片下填充方法在操作流程上的差别。
非流动式芯片下填充材料由两部分组成，包括焊料凸点再流需要的助焊剂和缓冲应力需要的环氧树脂。其中环氧树脂是在IC放置到基板上之前就涂覆好的，而不是像标准注入过程那样先进行焊料再流（图5）。
将助焊剂添加到环氧树脂中有很多好处。当前的工艺流程中，一般是在进行倒装芯片操作时将助焊剂涂覆到焊料凸点上。这样做会降低芯片取放设备的运行速度并且增大其识别图像的难度。由于适用于SMT的助焊剂腐蚀性较强，对于裸露IC芯片来说会引发一些可靠性方面的问题。所以需要在对准放置倒装芯片之前就将这类助焊剂残留清洗掉。如果使用活性稍差的助焊剂，则需要在N2气氛中完成焊料的再流。如果使用了有机可焊性保护膜（OSPs），在N2气氛中会造成倒装芯片焊料的过度浸润。除了考虑是否使用氮气环境对工艺的影响外，在使用成本和设备的使用性上都要进行权衡。如果再流过程使用氮气气氛，则需要对整个工艺流程的成本重新进行核算。
如果使用非流动式下填技术，则不需要将助焊剂分离出来，避免了取放操作的重复进行。环氧树脂已经在IC下面，可以使其免受腐蚀性助焊剂的影响，也就可以省去再流过程的氮气环境。在焊料进行再流时可以同时完成环氧树脂芯片下填充料的固化，这样又省去了单独进行芯片下填充料固化的流程。
由于在基板上需要加工一些阻挡结构，该方法的成本会有所提高。这是由于在焊料再流时，由于IC的重量作用熔化的焊料可能产生塌陷，这些浸润良好的焊料会被挤向基板上其他电路结构中，可能引起功能紊乱，因此需要这些阻挡结构限制再流时焊料的流出。
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