[发明专利]一种用于裸芯片测试的双凹槽PCB板结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路测试领域，尤其涉及一种用于裸芯片测试的PCB板结构及其制造方法。

背景技术

目前，芯片流片完成后，要将裸片封装于塑料材料或陶瓷材料中，提供环境保护，才能焊接在PCB板上进行测试。而随着电子产品市场的竞争越来越激烈，各芯片厂商需要以更快的速度推出芯片产品占领早期市场，争取获得更多的利润。但封装周期会占用宝贵的测试时间，减缓产品的市场化步伐。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。目前的PCB板多用来承载封装完成后的芯片，没有专门用于承载裸芯片测试的PCB板设计加工。目前芯片复杂度越来越高，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，由于键合丝的最佳键合长度要求，金属触点面积受到限制，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的要求较高，在普通实验室条件下实现裸芯片和PCB板间的有效连接难度较大；且裸芯片面积越大，在PCB板上直接进行粘结时所需的导电胶越多，若用胶量太多，裸片按压在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，使金属PAD间形成短路，造成裸芯片的报废。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于裸芯片测试的双凹槽PCB板结构及其制造方法，实现在实验室条件下完成对PCB板上裸芯片的测试。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种裸芯片测试的PCB板结构，所述的PCB板采用传统硬板PCB，PCB板一侧表面开有第一级凹槽，第一级凹槽的底部开有第二级凹槽，第二级凹槽的形状、面积与裸芯片一致，深度等于裸芯片厚度，第二级凹槽的四角开有导流槽；第一级凹槽的面积大于第二级凹槽及导流槽，深度等于裸芯片厚度；两级凹槽的四周分布有金属焊盘，金属焊盘的位置和数量与裸芯片金属PAD保持一致，用于裸芯片和PCB板间的电气连接；对应每一个金属焊盘有一个贯穿PCB板的连接通孔，将裸芯片金属PAD的电气连接引至PCB板另一侧。

所述的PCB板采用三块PCB板层叠而成，相邻两块PCB板之间通过绝缘介质层粘合。

本发明还提供一种上述用于裸芯片测试的PCB板结构的制备方法，包括以下步骤：首先加工一块PCB板，在其上加工与裸芯片面积和形状一样的凹槽，并加工导流槽和焊盘；然后加工第二块PCB板，在其上加工面积大于第二级凹槽及导流槽的贯通槽；在相邻两块PCB板之间添加绝缘介质层，并把三块PCB板压合，相邻两块PCB板相对的一面不加工焊盘；使用钻孔工具在压合后的PCB板上开连接通孔；最后在凹槽处粘结裸芯片，采用超声热压焊键合工艺完成裸芯片金属PAD与PCB板上焊盘的金丝键合。

本发明的有益效果是：

1.本发明结构简单，成本低，易于加工，工程应用可实施性较佳；

2.耳朵型导电胶导流结构的设计可较好的避免导电胶溢出时对裸芯片金属PAD的污染；

3.承载裸芯片的凹槽对裸芯片粘结具有位置固定的作用，方便裸芯片的粘结；

4.分成两个独立板材形成最终的PCB板，并结合用于PCB板正面和背面连接通孔的设置，降低了PCB板设计难度，避免了钻头铣凹槽的精度控制难题。

5.使用双台阶凹槽后，连接结构呈高低高阶梯型，充分使键合丝在空间进行分布，提高了单位面积上键合丝的密度。

附图说明

图1是本发明一种用于裸芯片测试的双凹槽PCB板结构俯视图；

图2是本发明PCB板的层叠示意图；

图3是本发明第一PCB板俯视图；

图4是本发明第二PCB板俯视图；

图5是本发明第三PCB板俯视图；

图6是本发明一种用于裸芯片测试的双凹槽PCB板结构工艺流程图；

图7(a)-7(j)是本发明一种用于裸芯片测试的双凹槽PCB板结构制备过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。