[發明專利]裸芯片與印制電路板連接和保護結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201611066294.3
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106803500B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 王起
• 申請（專利權）人: 深蘭科技(上海)有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/16;H01L21/60
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 覃蛟

本發明公開一種裸芯片與印制電路板連接和保護結構及其制造方法。該結構100包括：主、副PCB板101、103、裸芯片105、焊盤107、焊盤109、鍵合絲111、金屬插針113、氣密保護罩115及墊片119；墊片119粘結于主PCB板101上，裸芯片105粘結于墊片119上；焊盤107環繞于裸芯片105四周并設置于主PCB板101上且通過鍵合絲111與裸芯片105的金屬PAD連接；副PCB板103位于焊盤107外圍并粘結于主PCB板101上且通過金屬插針113與主PCB板101實現電氣連接；焊盤109制作于副PCB板103上且通過鍵合絲111與裸芯片105金屬PAD連接；氣密保護罩115粘結于主PCB板101上。本發明實施例，連接結構呈高低高階梯狀，提高了單位面積上鍵合絲的密度，同時能夠保證裸芯片粘結時金屬PAD免受污染，避免裸芯片和鍵合絲在空氣中氧化。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路測試技術領域，涉及一種裸芯片與印制電路板連接和保護結構及其制造方法。

背景技術

芯片流片完成后，一般要將裸片封裝于塑料材料或陶瓷材料中，對其提供環境保護，然后才能進行各種功能測試。封裝周期占用了寶貴的測試時間，減緩產品的市場化步伐，因此對裸芯片進行測試成為國際上研究的熱點。

晶圓級測試可通過晶圓探針及專用測試臺對裸芯片進行測試，但只能夠完成較為簡單的測試任務，在芯片實際功能的測試方面有較多的局限性；國外一些公司推出KGD（Known Good Die）裸芯片產品，采用專用的夾具對裸芯片進行測試，夾具的特殊定制及開發周期仍不能滿足芯片測試的時效性要求；目前，較為常用的是把裸芯片固定在PCB板上，使用鍵合機將芯片引腳和PCB板焊盤進行連接，再用專用膠水對整個結構進行覆蓋保護，即可在實驗室環境中對芯片進行全面的功能測試。但膠水一旦固化便很難從裸芯上去除，可維修性不佳，且膠水覆蓋裸芯片的過程中可能會造成鍵合絲間的接觸連接，可靠性較差。隨著芯片復雜度的越來越高，功能管腳數量數以百計，需在PCB板上加工同樣數量的一圈綁定焊盤作為鍵合點，由于鍵合絲長度要求，金屬綁定焊盤面積和間距受到限制，鍵合時極易造成鍵合絲間的碰觸連接，對PCB板加工精度及鍵合操作人員技術水平要求較高，在普通實驗室條件下實現多管腳裸芯片和PCB板間的有效連接難度較大；且裸芯片面積越大，在PCB板上進行粘結時所需的導電膠越多，裸芯片按壓在PCB板上時，會造成導電膠在裸芯片側邊的外溢，極易黏附在裸芯片金屬PAD上，在金屬PAD間形成短路，造成裸芯片報廢。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種裸芯片與印制電路板連接和保護結構及其制造方法。

本發明一實施例提供了一種裸芯片與印制電路板連接和保護結構100，包括：主PCB板101、副PCB板103、裸芯片105、第一焊盤107、第二焊盤109、鍵合絲111、金屬插針113、氣密保護罩115及墊片119；其中，

所述墊片119粘結于所述主PCB板101上，且所述裸芯片105粘結于所述墊片119上；所述第一焊盤107環繞于所述裸芯片105四周并設置于所述主PCB板101上且通過所述鍵合絲111與所述裸芯片105的金屬PAD連接；所述副PCB板103位于所述第一焊盤107外圍并粘結于主PCB板101上且通過所述金屬插針113實現與所述主PCB板101的電氣連接；所述第二焊盤109制作于所述副PCB板103上且通過所述鍵合絲111與所述裸芯片105的金屬PAD連接；所述氣密保護罩115粘結于所述主PCB板101上且將所述副PCB板103、所述墊片119、所述裸芯片105、所述第一焊盤107、所述第二焊盤109及所述鍵合絲111封裝于其內部。

在本發明的一個實施例中，所述主PCB板101及所述副PCB板103均設置有通孔117，所述金屬插針113插入所述通孔117以實現所述主PCB板101和所述副PCB板103的電氣連接。

在本發明的一個實施例中，所述第一焊盤107交錯排列于所述主PCB板101上，所述第二焊盤109交錯排列于所述副PCB板103上。