[发明专利]裸芯片与印制电路板连接和保护结构及其制造方法

说明书

本发明公开一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构及其制造方法。该结构100包括：主、副PCB板101、103、裸芯片105、焊盘107、焊盘109、键合丝111、金属插针113、气密保护罩115及垫片119；垫片119粘结于主PCB板101上，裸芯片105粘结于垫片119上；焊盘107环绕于裸芯片105四周并设置于主PCB板101上且通过键合丝111与裸芯片105的金属PAD连接；副PCB板103位于焊盘107外围并粘结于主PCB板101上且通过金属插针113与主PCB板101实现电气连接；焊盘109制作于副PCB板103上且通过键合丝111与裸芯片105金属PAD连接；气密保护罩115粘结于主PCB板101上。本发明实施例，连接结构呈高低高阶梯状，提高了单位面积上键合丝的密度，同时能够保证裸芯片粘结时金属PAD免受污染，避免裸芯片和键合丝在空气中氧化。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路测试技术领域，涉及一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构及其制造方法。

背景技术

芯片流片完成后，一般要将裸片封装于塑料材料或陶瓷材料中，对其提供环境保护，然后才能进行各种功能测试。封装周期占用了宝贵的测试时间，减缓产品的市场化步伐，因此对裸芯片进行测试成为国际上研究的热点。

晶圆级测试可通过晶圆探针及专用测试台对裸芯片进行测试，但只能够完成较为简单的测试任务，在芯片实际功能的测试方面有较多的局限性；国外一些公司推出KGD（Known Good Die）裸芯片产品，采用专用的夹具对裸芯片进行测试，夹具的特殊定制及开发周期仍不能满足芯片测试的时效性要求；目前，较为常用的是把裸芯片固定在PCB板上，使用键合机将芯片引脚和PCB板焊盘进行连接，再用专用胶水对整个结构进行覆盖保护，即可在实验室环境中对芯片进行全面的功能测试。但胶水一旦固化便很难从裸芯上去除，可维修性不佳，且胶水覆盖裸芯片的过程中可能会造成键合丝间的接触连接，可靠性较差。随着芯片复杂度的越来越高，功能管脚数量数以百计，需在PCB板上加工同样数量的一圈绑定焊盘作为键合点，由于键合丝长度要求，金属绑定焊盘面积和间距受到限制，键合时极易造成键合丝间的碰触连接，对PCB板加工精度及键合操作人员技术水平要求较高，在普通实验室条件下实现多管脚裸芯片和PCB板间的有效连接难度较大；且裸芯片面积越大，在PCB板上进行粘结时所需的导电胶越多，裸芯片按压在PCB板上时，会造成导电胶在裸芯片侧边的外溢，极易黏附在裸芯片金属PAD上，在金属PAD间形成短路，造成裸芯片报废。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构及其制造方法。

本发明一实施例提供了一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构100，包括：主PCB板101、副PCB板103、裸芯片105、第一焊盘107、第二焊盘109、键合丝111、金属插针113、气密保护罩115及垫片119；其中，

所述垫片119粘结于所述主PCB板101上，且所述裸芯片105粘结于所述垫片119上；所述第一焊盘107环绕于所述裸芯片105四周并设置于所述主PCB板101上且通过所述键合丝111与所述裸芯片105的金属PAD连接；所述副PCB板103位于所述第一焊盘107外围并粘结于主PCB板101上且通过所述金属插针113实现与所述主PCB板101的电气连接；所述第二焊盘109制作于所述副PCB板103上且通过所述键合丝111与所述裸芯片105的金属PAD连接；所述气密保护罩115粘结于所述主PCB板101上且将所述副PCB板103、所述垫片119、所述裸芯片105、所述第一焊盘107、所述第二焊盘109及所述键合丝111封装于其内部。

在本发明的一个实施例中，所述主PCB板101及所述副PCB板103均设置有通孔117，所述金属插针113插入所述通孔117以实现所述主PCB板101和所述副PCB板103的电气连接。

在本发明的一个实施例中，所述第一焊盘107交错排列于所述主PCB板101上，所述第二焊盘109交错排列于所述副PCB板103上。