CN101021547A - 裸芯片测试与老化筛选临时封装载体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种裸芯片测试与老化筛选临时封装载体，它包括电气互连衬底和为电气互连衬底提供机械支撑的夹具，夹具包括底座基板、支撑固定件、弹力盖板、盖板支撑件和锁扣件，支撑固定件的中部开有用于容纳裸芯片的空腔，电气互连衬底被夹设在底座基板与支撑固定件之间，电气互连衬底中部设有显露在支撑固定件空腔内的金属凸点区，电气互连衬底周边设有显露在底座基板外的金属接触区，盖板支撑件活动联接在支撑固定件的一侧，而锁扣件相对于盖板支撑件固定联接在支撑固定件的另一侧并能与盖板支撑件相扣紧，弹力盖板设置在盖板支撑件的内面。它解决了裸芯片的测试和老化筛选难题，通过模仿集成电路的封装来实现芯片的测试和老化筛选。

Description

裸芯片测试与老化筛选临时封装载体

技术领域

本发明涉及裸芯片测试技术，尤其涉及一种裸芯片测试与老化筛选临时封装载体。

背景技术

整机系统对小型化和高密度发展需求越来越迫切，特别是微型化、智能化和信息化的高可靠性性整机需求特定功能的模块，促进了国内模块技术的高速发展，形成了对裸芯片的巨大需求。

高可靠的整机系统需求高可靠性MCM和组件，如航天复杂系统要求零失效率MCM和组件，复杂装备系统和微小整机系统需求MCM和组件的可靠性有定量保证，这些高可靠性系统所使用的MCM和组件均需要KGD(已知好芯片)芯片。

KGD通过对裸芯片的功能测试、参数测试、老化、筛选和可靠性试验使裸芯片在技术指标和可靠性指标上达到封装成品的等级要求的裸芯片。裸芯片是没有经过封装且一个个分立的裸芯片，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试验；其次裸芯片测试、试验过程中夹具的电连接及其可靠性，裸芯片的无损装/卸载等问题，都影响了KGD的应用，现在组件/MCM用的裸芯片都是未经全功能和耐环境能力测试和老化筛选的未知质量和可靠性的裸芯片，特别是进口裸芯片的质量和可靠性更不能保证。

现有技术是通过探针直接对裸芯片进行测试的方法，不能全功能和全速率测试，通过探针进行扎测，对芯片表面的Pad金属化有损伤，可能导致潜在的使用可靠性，探针测试方法也不可能对芯片进行高低温测试和功率测试，更不可能进行老化筛选。通过抽样封装后进行测试和评价的方法，只能知道已抽样的产品的质量和可靠性和评价同批次的其他产品的可靠性水平，根本不能满足裸芯片达到1 00％的良好芯片的要求。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种裸芯片测试与老化筛选临时封装载体，解决了裸芯片的测试和老化筛选难题，利用裸芯片临时封装载体模仿集成电路的封装来实现芯片的测试和老化筛选。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种裸芯片测试与老化筛选临时封装载体，它包括电气互连衬底和为所述电气互连衬底提供机械支撑的夹具，所述夹具包括底座基板、支撑固定件、弹力盖板、盖板支撑件和锁扣件，支撑固定件的中部开有用于容纳裸芯片的通孔，电气互连衬底被夹设在底座基板与支撑固定件之间，电气互连衬底中部设有显露在支撑固定件通孔内的金属凸点区，电气互连衬底周边设有显露在底座基板外的金属接触区，盖板支撑件活动联接在支撑固定件的一侧，而锁扣件相对于盖板支撑件固定联接在支撑固定件的另一侧并能与盖板支撑件相扣紧，弹力盖板设置在盖板支撑件的内面。

所述电气互连衬底为挠性覆铜薄膜，由金属导电材料金属层和介质基片材料层通过粘结剂粘合。

在电气互连衬底与底座基板之间设有金属垫片。

在电气互连衬底与底座基板之间设有塑料挠性垫片和塑料软垫片。

紧贴弹力盖板设置有金属压片。

在弹力盖板与盖板支撑件之间设有弹簧和圆珠球。

与现有技术相比，本发明通过裸芯片测试与老化筛选临时封装载体解决裸芯片测试、老化筛选问题，使裸芯片达到同类封装产品的可靠性水平，成为已知良好芯片(KGD)，从而提高MCM和HIC的成品率、质量与可靠性，将显著地缩短MCM和HIC的研制周期，实现成本和效益的最佳结合，特别是对高质量和高可靠性要求的复杂和昂贵整机系统，通过本方案实现把一般裸芯片提升为KGD，可保障整机系统的可靠性，因此本发明技术方案具有巨大的经济效益、社会效益。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的立体图。

图2是本发明的剖面图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本实施方式的裸芯片测试与老化筛选临时封装载体电气互连衬底1和为电气互连衬底提供机械支撑的夹具，夹具包括底座基板2、支撑固定件3、弹力盖板4、盖板支撑件5和锁扣件6，支撑固定件3的中部开有形状与裸芯片7相适配用于容纳裸芯片的通孔8，电气互连衬底1被夹设在底座基板2与支撑固定件3之间，电气互连衬底1中部设有显露在通孔8内的金属凸点区，电气互连衬底1周边设有显露在底座基板2外的金属接触区，盖板支撑件5通过转轴9活动联接在支撑固定件3的一侧，而锁扣件6相对于盖板支撑件5固定联接在支撑固定件3的另一侧并能与盖板支撑件5相扣紧，弹力盖板4设置在盖板支撑件5的内面。电气互连衬底1为挠性覆铜薄膜，由金属导电材料金属层和介质基片材料层通过粘结剂粘合。在电气互连衬底1与底座基板2之间设有金属垫片10，在电气互连衬底与底座基板之间还设有塑料挠性垫片和塑料软垫片，紧贴弹力盖板设置有金属压片，在弹力盖板与盖板支撑件之间设有弹簧11和圆珠球12。

电气互连衬底是薄膜单层或多层布线基板，四周有微小间距的金属接触区，其图形及间隔满足表面贴装IC测试插座对其参数要求，在薄膜的中心区域有一个金属凸点区，其金属凸点的位置参数与相应裸芯片上的Pad相对应，裸芯片倒叩在薄膜基板上，芯片上压焊区与衬底上的金属凸点接触，芯片上方的盖板带有弹簧装置，使盖板具有弹性，盖下时将芯片与基板压紧，从而实现良好的电接触。芯片载体再装到有精细间距的插座内，插座可装到测试架或老化板上，这样就可以进行老化和全温度范围的电性能测试，合格芯片就成为KGD。夹具(Carrier)是对裸芯片进行暂时封装的载体，可多次重复使用，夹具为衬底提供一个机械支撑，对芯片形成一个可控制的压力来达到芯片对衬底的合适接触，保护裸芯片免遭机械损伤，同时为测试和老化的插座(Socket)提供一个机械接触界面。

底座基板是高温塑料件，提供定位钉装配位、装配螺栓位，并保证夹具主体的基本平整；支撑固定件是高温塑料件，提供装配支撑；弹力盖板是高温塑料件，通过一定压力固定裸芯片，并保证裸芯片在一定压力下均匀地压在电气互连衬底上；盖板支撑件是高温塑料件，提供对弹力盖板的支撑和与锁扣件一起提供临时封装固定；锁扣件是高温塑料件，起锁定盖板支撑件作用，与盖板支撑件一起提供临时封装固定；金属压片压在电气互连衬底上方，保证电气互连衬底平整地装配到夹具中，同时使硅橡胶垫片均匀受力，保证电气互连衬底平整；金属垫片为电气互连衬底提供平整，并与金属压片一起保证电气互连衬底的平整。

裸芯片Pad电接触的电气互连衬底采用高性能的挠性覆铜薄膜材料，挠性覆铜薄膜材料是由金属导电材料金属层(如铜)和介质基片材料层(如聚酰亚胺)，通过粘结剂粘合起来的复合材料。挠性覆铜薄膜材料具有良好的化学稳定性和加工相容性，加工不损失其原有的电性能、耐热性能和机械性能，具有一定的延展性。能满足生产工艺中的进行钻孔、电镀、蚀刻等加工工艺要求。因此该类挠性覆铜薄膜材料能实现在裸芯片测试中要求对每个pad均有良好的接触。典型的主要材料厚度参数为：聚酯薄膜厚度为0.075mm；铜箔厚度为0.07mm。

Claims (6)

1、一种裸芯片测试与老化筛选临时封装载体，它包括电气互连衬底和为所述电气互连衬底提供机械支撑的夹具，其特征在于，所述夹具包括底座基板、支撑固定件、弹力盖板、盖板支撑件和锁扣件，支撑固定件的中部开有形状与裸芯片相适配的空腔，电气互连衬底被夹设在底座基板与支撑固定件之间，电气互连衬底中部设有显露在支撑固定件空腔内的金属凸点区，电气互连衬底周边设有显露在底座基板外的金属接触区，盖板支撑件活动联接在支撑固定件的一侧，而锁扣件相对于盖板支撑件固定联接在支撑固定件的另一侧并能与盖板支撑件相扣紧，弹力盖板设置在盖板支撑件的内面。

2、如权利要求1所述的裸芯片测试与老化筛选临时封装载体，其特征在于，所述电气互连衬底为挠性覆铜薄膜，由金属导电材料金属层和介质基片材料层通过粘结剂粘合。

3、如权利要求1或2所述的裸芯片测试与老化筛选临时封装载体，其特征在于，在电气互连衬底与底座基板之间设有金属垫片。

4、如权利要求1或2所述的裸芯片测试与老化筛选临时封装载体，其特征在于，在电气互连衬底与底座基板之间设有塑料挠性垫片和塑料软垫片。

5、如权利要求1或2所述的裸芯片测试与老化筛选临时封装载体，其特征在于，紧贴弹力盖板设置有金属压片。

6、如权利要求1或2所述的裸芯片测试与老化筛选临时封装载体，其特征在于，在弹力盖板与盖板支撑件之间设有弹簧和圆珠球。

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