[发明专利]一种多芯片TSV硅基组件的KGS测试夹具结构

说明书

本发明提供了一种多芯片TSV硅基组件的KGS测试夹具结构，包括用于夹持TSV硅基组件的测试盖板和测试插座；所述测试盖板内设有硅基固定弹性压块单元，用于固定不同高度的裸芯片；所述测试插座内设有浮动基板，TSV硅基组件在硅基固定弹性压块单元与浮动基板之间夹持设置，实现在KGS测试夹具结构内对TSV硅基组件中不同高度的裸芯片的固定；该结构简单，可以匹配不同高度的芯片，避免硅基组件上芯片压力不均的现象，同时消除硅基板边缘单侧受力导致受压破碎的风险。

技术领域

本发明涉及微系统中多芯片TSV硅基组件的KGS测试领域，具体为一种多芯片TSV硅基组件的KGS测试夹具结构。

背景技术

近年来围绕武器装备电子设备小型化、高性能、高可靠性发展的需求，MCM、SOC、SIP等高密度集成方式得到广泛应用。由于这些封装形式在较小空间集成了大量芯片，组装过程中又采用各种堆叠、倒扣等工艺，这些对产品的成品率带来了严峻的考验。且其中大部分芯片是没有经过封装、分立的裸芯片，芯片大小各异、功能多样、种类繁杂、版图结构各种各样，不能采用统一的夹具来进行测试和实验，因此裸芯片的测试与老化筛选是一个技术难题。已知良好芯片(Known Good DIE，KGD)主要就是针对此种问题，对裸芯片进行功能测试、参数测试、老化筛选等试验，筛除有早期失效缺陷的芯片，保证最后挑选出来的芯片的质量和可靠性达到封装成品的质量与可靠性的要求测试，从而解决了MCM、SOC、SIP中的裸芯片质量和可靠性。

微系统是一种利用高功能密度集成技术，具有微小型化、智能化等典型特征，融合了电学、机械、热学、材料学、光学、微机电(MEMS)等多种学科，具备传感、通信、处理、执行、能源管理等功能的软、硬件一体化的系统级产品。随着微电子的发展进入纳电子/集成微系统时代，传统堆叠和倒扣工艺的MCM、SOC、SIP技术无法满足更高集成度的需求，可实现超高密度三维堆叠的第四代封装技术——TSV技术在微系统的应用愈加广泛。基于TSV三维堆叠的微系统集成技术被广泛认为是突破摩尔定律的有效途径。

微系统内部的芯片除了常用的堆叠和倒扣等封装形式外，还通过TSV硅转接基板完成焊接。传统的KGD技术只能解决裸芯片的测试筛选，如何对微系统产品中包含裸芯片的TSV硅基组件进行筛选测试以提高微系统产品的组装成品率至关重要。KGS(Known GoodStack，已知好堆叠)是解决该问题的有效手段，将KGS组装在基板上进行下一步2.5D/3D集成，可极大提高微系统的良品率。在KGS测试过程中，由于硅基板材料为脆性材料，如何保障硅基板不受压破碎是一个难题，尤其对于焊接有多个裸芯片的TSV硅基板组件，还存在多芯片高度不一无法匹配测试盖板导致芯片受力不均增加芯片损伤几率的问题。

发明内容

针对现有技术KGS测试的过程中，焊接多个裸芯片的TSV硅基板组件存在多芯片高度不一无法匹配测试盖板导致芯片受力不均增加芯片损伤几率的问题，本发明提供一种多芯片TSV硅基组件的KGS测试夹具结构，该结构简单，可以匹配不同高度的芯片，避免硅基组件上芯片压力不均的现象，同时消除硅基板边缘单侧受力导致受压破碎的风险。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种多芯片TSV硅基组件的KGS测试夹具结构，包括用于夹持TSV硅基组件的测试盖板和测试插座；测试盖板内设有硅基固定弹性压块单元，用于固定不同高度的裸芯片；测试插座内设有浮动基板，TSV硅基组件在硅基固定弹性压块单元与浮动基板之间夹持设置，实现在KGS测试夹具结构内对TSV硅基组件中不同高度的裸芯片的固定。

优选的，硅基固定弹性压块单元包括若干个弹簧和浮动压块；浮动压块内设有若干弹簧槽；若干个弹簧对应放置在弹簧槽内，浮动压块顶部通过弹簧与测试盖板连接设置，底部压在TSV硅基组件的裸芯片上设置。

进一步的，若干个浮动压块均在同一平面上设置。

进一步的，浮动压块的数量和形状与裸芯片的数量和形状对应设置。