裸芯片与印制电路板连接和保护结构及其制造方法转让专利

申请号 : CN201611066294.3

文献号 : CN106803500B

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相似专利:

发明人 : 王起

申请人 : 深兰科技(上海)有限公司

摘要 :

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。

权利要求 :

1.一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构(100),其特征在于,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)与所述主PCB板(101)实现电气连接;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。

2.根据权利要求1所述的结构(100),其特征在于,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。

3.根据权利要求1所述的结构(100),其特征在于,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。

4.根据权利要求1所述的结构(100),其特征在于,所述气密保护罩(115)内密封有氮气或者惰性气体。

5.一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构(100)的制造方法,其特征在于,包括:

制作主PCB板(101),并在所述主PCB板(101)表面制作第一焊盘(107);

在所述主PCB板(101)表面的指定位置粘结垫片(119)并在所述垫片(119)表面粘结裸芯片(105);

采用键合工艺将键合丝(111)的两端键合于所述裸芯片(105)的金属PAD及所述第一焊盘(107)上;

制作副PCB板(103),并在所述副PCB板(103)表面制作第二焊盘(109);

将所述副PCB板(103)粘结于所述主PCB板(101)上;

采用键合工艺将键合丝(111)的两端键合于所述裸芯片(105)的金属PAD及所述第二焊盘(109)上,采用金属插针(113)实现所述主PCB板(101)和所述副PCB板(103)的电气连接;

将所述主PCB板(101)与气密保护罩(115)一并放入操作箱(301)内,并在所述操作箱(301)内通入保护气体;

在所述操作箱(301)内将所述气密保护罩(115)粘结于所述主PCB板(101)上以使所述保护气体及所述副PCB板(103)、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)一并封装于所述气密保护罩(115)内。

6.根据权利要求5所述的制造方法,其特征在于,所述保护气体为氮气或者惰性气体。

7.一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构(100)的制造方法,其特征在于,包括:

选取主PCB板(101),在所述主PCB板(101)表面制作粘结垫片(119)的第一边界线(201)、粘结副PCB板(103)的第二边界线(203)及粘结气密保护罩(115)的第三边界线(205);并在所述主PCB板(101)表面沿所述第一边界线(201)外围制作呈交错排列的第一焊盘(107);

将所述垫片(119)沿所述第一边界线(201)粘结于所述主PCB板(101)表面上并将裸芯片(105)粘结于所述垫片(119)表面上,采用键合丝(111)连接所述裸芯片(105)的金属PAD和所述第一焊盘(107);

选取呈中空型的副PCB板(103),在所述副PCB板(103)表面制作呈交错排列的第二焊盘(109),并将所述副PCB板(103)沿所述第二边界线(203)固定于所述主PCB板(101)表面上,采用键合丝(111)连接所述裸芯片(105)的金属PAD和所述第二焊盘(109);

将所述主PCB板(101)与气密保护罩(115)置于通入氮气或者惰性气体的操作箱(301)内,并将所述气密保护罩(115)沿所述第三边界线(205)粘结于所述主PCB板(101)上,从而形成所述裸芯片与印制电路板连接和保护结构(100);

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。

说明书 :

裸芯片与印制电路板连接和保护结构及其制造方法

技术领域

[0001] 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

[0002] 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。
[0003] 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

[0004] 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。
[0005] 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,
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 在本发明的一个实施例中,所述气密保护罩115内密封有氮气或者惰性气体。
[0010] 本发明的另一个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的制造方法,包括:
[0011] 制作主PCB板101,并在所述主PCB板101表面制作第一焊盘107;
[0012] 在所述主PCB板101表面的指定位置粘结垫片119并在所述垫片119表面粘结裸芯片105;
[0013] 采用键合工艺将键合丝111的两端键合于所述裸芯片105的金属PAD及所述第一焊盘107上;
[0014] 制作副PCB板103并在所述副PCB板103表面制作第二焊盘109;
[0015] 将所述副PCB板103粘结于所述主PCB板101上;
[0016] 采用键合工艺将键合丝111的两端键合于所述裸芯片105的金属PAD及所述第二焊盘109上,并采用金属插针113实现所述主PCB板101和所述副PCB板103的电气连接;
[0017] 将所述主PCB板101与气密保护罩115一并放入操作箱301内,并在所述操作箱301内通入保护气体;
[0018] 在所述操作箱301内将所述气密保护罩115粘结于所述主PCB板101上以使所述保护气体及所述副PCB板103、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111一并封装于所述气密保护罩115内。
[0019] 在本发明的一个实施例中,所述保护气体为氮气或者惰性气体。
[0020] 本发明的又一个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的制造方法,包括:
[0021] 选取主PCB板101,在所述主PCB板101表面制作粘结垫片119的第一边界线201、粘结副PCB板103的第二边界线203及粘结气密保护罩115的第三边界线205;并在所述主PCB板101表面沿所述第一边界线201外围制作呈交错排列的第一焊盘107;
[0022] 将所述垫片119沿所述第一边界线201粘结于所述主PCB板101表面上并将裸芯片105粘结于所述垫片119表面上,采用键合丝111连接所述裸芯片105的金属PAD和所述第一焊盘107;
[0023] 选取呈中空型的副PCB板103,在所述副PCB板103表面制作呈交错排列的第二焊盘109,并将所述副PCB板103沿所述第二边界线203固定于所述主PCB板101表面上,采用键合丝111连接所述裸芯片105的金属PAD和所述第二焊盘109;
[0024] 将所述主PCB板101与气密保护罩115置于通入氮气或者惰性气体的操作箱301内,并将所述气密保护罩115沿所述第三边界线205粘结于所述主PCB板101上,从而形成所述裸芯片与印制电路板连接和保护结构100。
[0025] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0026] 1、本发明的垫片采用粘结方式固定在主PCB板上,避免采用直接印制板加工凸台的复杂步骤和费用;
[0027] 2、垫片的引入使裸芯片粘结时溢出的导电胶在重力作用下往下流动,可有效避免对裸芯片金属PAD的污染;
[0028] 3、交错型的绑定焊盘减少了相邻键合丝间的碰触连接;
[0029] 4、使用副PCB板后,连接结构呈高低高阶梯状,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;
[0030] 5、完成后的气密保护罩内密封有一定的保护气体,可避免裸芯片和键合丝在空气中的氧化;
[0031] 6、在保护结构的实施过程中不会对键合丝有任何影响,避免了一般胶水覆盖裸片的过程中可能造成的键合丝间的接触连接;
[0032] 7、若裸芯片在测试过程中损坏,直接去除气密保护罩即可对裸芯片进行更换,保证了测试PCB板的重复利用;
[0033] 8、本发明结构简单,成本低,易于加工,工程应用可实施性较佳。

附图说明

[0034] 为了清楚说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0035] 图1为本发明实施例提供的一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构的结构示意图;
[0036] 图2为本发明实施例提供的一种主PCB板的俯视结构示意图;
[0037] 图3为本发明实施例提供的一种副PCB板的俯视结构示意图;
[0038] 图4为本发明实施例提供的一种主PCB板和副PCB板层叠的俯视结构示意图;
[0039] 图5为本发明实施例提供的一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构的制造方法流程示意图;
[0040] 图6为本发明实施例提供的一种操作箱的结构示意图;
[0041] 图7为本发明实施例提供的另一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构的制造方法流程示意图;
[0042] 图8a-图8h为本发明实施例提供的一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构的工艺流程示意图。

具体实施方式

[0043] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方案对本发明一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构及制作方法作进一步详细描述。实例仅代表可能的变化,除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。
[0044] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0045] 实施例一
[0046] 请参见图1,图1为本发明实施例提供的一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构的结构示意图,其中,该结构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;
[0047] 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。
[0048] 其中,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。
[0049] 其中,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。
[0050] 其中,所述气密保护罩115内密封有氮气或者惰性气体。
[0051] 可选地,请参见图2、图3及图4,图2为本发明实施例提供的一种主PCB板的俯视结构示意图,图3为本发明实施例提供的一种副PCB板的俯视结构示意图;图4为本发明实施例提供的一种主PCB板和副PCB板层叠的俯视结构示意图。其中,所述主PCB板101、副PCB板103可以为传统硬板PCB板。可采用丝印的方式在所述的主PCB板101上印制垫片119粘结的第一边界线201、副PCB板103粘结的第二边界线203和气密保护罩115粘结的第三边界线205,分别形成垫片119的粘结区域、副PCB板103的粘结区域和气密保护罩115的粘结区域。
[0052] 所述垫片119可以采用导电胶粘结在主PCB板101上,形成凸台,用于承载裸芯片105,面积和形状与裸芯片保持一致,高度和副PCB板103高度优选为一致。
[0053] 所述裸芯片105可以采用导电胶粘结在主PCB板101上的垫片119上。
[0054] 所述主PCB板101和副PCB板103上制作有交错型的绑定焊盘107、109,用于为裸芯片105键合提供键合点,其可以采用电镀软金工艺制作,并电镀镍作为底层金属,以提高键合丝111的键合强度。所述键合丝111优选为金丝。
[0055] 所述主PCB板101上设置有和副PCB板103连接的通孔117。
[0056] 所述的副PCB板103上设置有和主PCB板101连接的通孔117。
[0057] 所述主PCB板101的通孔117和副PCB板103的通孔117可以为数量、大小一一对应且位置重合。
[0058] 所述副PCB板103中间为空,可以为面积略大于主PCB板101绑定焊盘107所围面积。
[0059] 所述金属插针111可以为黄铜材料,并镀金,长度略大于主PCB板101和副PCB板103高度之和。
[0060] 所述气密保护罩115可以采用塑料材料、硬质橡胶材料、金属材料等材料。
[0061] 所述粘结胶可以用于气密保护罩115和主PCB板101间的粘结,能够提供足够强度的粘结力,如单组分室温硫化硅橡胶或玻璃胶。
[0062] 所述有机玻璃操作箱用于为气密保护罩和PCB板间的粘结提供保护气体环境,如氮气或者惰性气体。
[0063] 本实施例,裸芯片与印制电路板的连接结构呈高低高阶梯状,利用键合丝的空间分布换取单位面积更大的键合密度。且裸芯片测试保护结构内密封有一定的保护气体,足够在芯片封装窗口期的时间内,为裸芯片提供无氧的封闭的保护气体氛围,避免裸芯片和键合丝在空气中的氧化。
[0064] 实施例二
[0065] 请参见图5,图5为本发明实施例提供的一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构的制造方法流程示意图。其中,所述制造方法包括:
[0066] 制作主PCB板101,并在所述主PCB板101表面制作第一焊盘107;
[0067] 在所述主PCB板101表面的指定位置粘结垫片119并在所述垫片119表面粘结裸芯片105;
[0068] 采用键合工艺将键合丝111的两端键合于所述裸芯片105的金属PAD及所述第一焊盘107上;
[0069] 制作副PCB板103并在所述副PCB板103表面制作第二焊盘109;
[0070] 将所述副PCB板103粘结于所述主PCB板101上;
[0071] 采用键合工艺将键合丝111的两端键合于所述裸芯片105的金属PAD及所述第二焊盘109上,并采用金属插针113实现所述主PCB板101和所述副PCB板103的电气连接;
[0072] 将所述主PCB板101与气密保护罩115一并放入操作箱301内,并在所述操作箱301内通入保护气体; 其中,操作箱301请参见图6,图6为本发明实施例提供的一种操作箱的结构示意图。
[0073] 在所述操作箱301内将所述气密保护罩115粘结于所述主PCB板101上以使所述保护气体及所述副PCB板103、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111一并封装于所述气密保护罩115内。
[0074] 需要强调的是,本实施例中的上述步骤并无特定的顺序关系,在操作中可以根据实际情况实施。
[0075] 其中,所述保护气体为氮气或者惰性气体。
[0076] 实施例三
[0077] 请参见图7,图7为本发明实施例提供的另一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构的制造方法流程示意图。其中,所述制造方法包括:
[0078] 选取主PCB板101,在所述主PCB板101表面制作粘结垫片119的第一边界线201、粘结副PCB板103的第二边界线203及粘结气密保护罩115的第三边界线205;并在所述主PCB板101表面沿所述第一边界线201外围制作呈交错排列的第一焊盘107;
[0079] 将所述垫片119沿所述第一边界线201粘结于所述主PCB板101表面上并将裸芯片105粘结于所述垫片119表面上,采用键合丝111连接所述裸芯片105的金属PAD和所述第一焊盘107;
[0080] 选取呈中空型的副PCB板103,在所述副PCB板103表面制作呈交错排列的第二焊盘109,并将所述副PCB板103沿所述第二边界线203固定于所述主PCB板101表面上,采用键合丝111连接所述裸芯片105的金属PAD和所述第二焊盘109;
[0081] 将所述主PCB板101与气密保护罩115置于通入氮气或者惰性气体的操作箱301内,并将所述气密保护罩115沿所述第三边界线205粘结于所述主PCB板101上,从而形成所述裸芯片与印制电路板连接和保护结构100。其中,通入氮气或者惰性气体的操作箱301请参见图6。
[0082] 实施例四
[0083] 请参见图8a-图8h,图8a-图8h为本发明实施例提供的一种裸芯片与印制电路板连接和保护结构的工艺流程示意图,本实施例在上述实施例的基础上,对本发明裸芯片保护结构的一种制造方法进行详细说明如下:
[0084] 步骤一:电路板准备,请参见图2及图3,主PCB板101包括交错型的绑定焊盘109、主PCB板连接通孔117、副PCB板粘结边界线203、垫片粘结边界线201、气密保护罩粘结边界线205。副PCB板103包括交错型的绑定焊盘109、副PCB板连接通孔117。主PCB板101和副PCB板
103采用传统硬板PCB,绑定焊盘107和109采用电镀软金的方式制作,厚度为3um,并电镀镍作为底层金属,以方便金丝键合;副PCB板103粘结边界线203、垫片119粘结边界线205、气密保护罩115粘结边界线205均采用丝印的方式制作在主PCB板101上,分别为副PCB板103、垫片119、气密保护罩115的粘结区域。未进行裸芯片105键合的主PCB板101和副PCB板103层叠图请参见图4,主PCB板101连接通孔117和副PCB板103连接通孔117一一对应并位置重合。
[0085] 步骤二:PCB板和气密保护罩清洗,使用无水酒精或丙酮作为清洗液,采用超声波清洗的方式去除主PCB板101、副PCB板103、气密保护罩115上的杂质。清洗后的主PCB板101如图8a所示。
[0086] 步骤三:垫片粘结,在主PCB板101上的垫片119粘结边界线201内涂抹适当导电胶,将垫片119粘结在垫片粘结边界线201内,然后在烧结烘箱内烘烤2小时,温度为150℃,以使导电胶固化。粘结垫片119后的主PCB板101如图8b所示。
[0087] 步骤四、芯片粘结,使用手动点胶机在垫片119上涂抹适当导电胶,将裸芯片105粘结在垫片119上,然后在烧结烘箱内烘烤2小时,温度为150℃,以使导电胶固化。粘结裸芯片105后的主PCB板101如图8c所示。
[0088] 步骤五、裸芯片与主PCB板键合,裸芯片键合选用超声热压焊工艺,采用手动键合机,键合丝111选用金丝,直径为25um,将粘片好的PCB板101放在压焊底座上固定好,预热2~3分钟,移动手动键合机操作手柄完成裸芯片105的金属PAD与主PCB板101上的绑定焊盘107的键合,键合后的的主PCB板101如图8d所示。
[0089] 步骤六、副PCB板粘结,沿主PCB板101上的副PCB板粘结边界线203涂抹粘结胶,如硅橡胶或玻璃胶,将副PCB板103粘结在主PCB板101上,保证主PCB板101连接的通孔117和副PCB板103连接的通孔117一一对应并位置重合。粘结副PCB板103后的主PCB板101如图8e所示。
[0090] 步骤七、裸芯片与副PCB板键合,选用超声热压焊工艺,采用手动键合机,键合丝111选用金丝,直径为25um,将粘结副PCB板103后的主PCB板101放在压焊底座上固定好,预热2 3分钟,移动手动键合机操作手柄完成裸芯片105的PAD与副PCB板103上的绑定焊盘109~
的键合,键合后的的主PCB板101如图8f所示。
[0091] 步骤八、焊接固定,使用金属插针113,为黄铜材料,并镀金,插入主PCB板101连接的通孔117和副PCB板103连接的通孔117内,金属插针113长度略大于主PCB板101和副PCB板103高度之和,利用电焊工具对金属插针113和主PCB板101、金属插针113和副PCB板103进行焊接,形成焊点401,保证主PCB板101和副PCB板103形成可靠的电气及机械连接,焊接固定后的主PCB板101如图8g所示。
[0092] 步骤九、气密保护罩粘结,将PCB板101和气密保护罩115放置在有机玻璃操作箱301内,并充入氮气或者惰性气体,沿PCB板101上的气密保护罩粘结边界线205涂抹粘结胶,如硅橡胶或玻璃胶,将气密保护罩115粘结在PCB板101上,一部分氮气或者惰性气体会密封在气密保护罩115内。粘结气密保护罩115后的PCB板101如图8h所示。
[0093] 步骤十、在室温下静置主PCB板101,直到粘结胶完全固化。最终形成所述的裸芯片与印制电路板连接和保护结构。
[0094] 本实施例,通过引入副PCB板,完成的连接结构呈高低高阶梯状,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;垫片的引入使裸芯片粘结时溢出的导电胶在重力作用下往下流动,可有效避免对裸芯片金属PAD的污染;交错型的绑定焊盘减少了相邻键合丝间的碰触连接;垫片采用粘结方式固定在主PCB板上,避免采用直接印制板加工凸台的复杂步骤和费用;气密保护罩内密封有一定的保护气体,可避免裸芯片和键合丝在空气中的氧化;若裸芯片在测试过程中损坏,直接去除气密保护罩即可对裸芯片进行更换,保证了测试PCB板的重复利用;结构简单,成本低,易于加工,有较高的实用价值。
[0095] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。