專利名稱：一種裸芯片老煉用引出裝置及老煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于芯片老煉篩選技術(shù)領(lǐng)域；涉及一種裸芯片老煉用引出裝置及老煉方法。
背景技術(shù)：
在高質(zhì)量等級的電路(特別是航天用電子產(chǎn)品)組裝過程中，需要在組裝前對元器件進行加電老煉篩選，將隱含有內(nèi)部缺陷的器件篩除，達到保證電路產(chǎn)品質(zhì)量的目的。現(xiàn)有芯片老煉篩選采用的方法是封裝后完成老煉篩選，目前無成熟的能夠?qū)β阈酒M行老煉篩選的方法。另一方面，混合集成電路組裝的工藝生產(chǎn)過程中需要對裸芯片進行質(zhì)量篩選，目前沒有有效的方法對裸芯片進行老煉篩選，只能采取抽樣評估的方法，通過按比例抽樣同批次芯片，進行封裝后完成老煉試驗，對芯片的批次質(zhì)量進行評估，無法在組裝前對芯片進行100%老煉篩選，導(dǎo)致混合集成電路等以裸芯片為基礎(chǔ)的電路內(nèi)部芯片的質(zhì)量無法保障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種裸芯片老煉用引出裝置及老煉方法，通過將芯片電極弓I出，實現(xiàn)裸芯片老煉篩選，保證裸芯片老煉篩選后能夠進行正常壓焊。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種裸芯片老煉用引出裝置，包括相匹配的凸點基板和定位基板，凸點基板上設(shè)有通過導(dǎo)帶相連接的凸點和外接焊盤，凸點設(shè)置在凸點基板的內(nèi)部，外接焊盤設(shè)置在凸點基板的四周，凸點基板上還設(shè)有第一固定孔和第一定位孔；定位基板上設(shè)有芯片放置孔，以及第二固定孔和第二定位孔；當(dāng)凸點基板和定位基板扣合后，凸點與芯片放置孔內(nèi)放置的裸芯片的焊點相接觸，第一定位孔與第二定位孔相對準(zhǔn)，第一固定孔與第二固定孔相對準(zhǔn)。所述凸點根據(jù)待老煉的裸芯片的焊點分布而布設(shè)，將待老煉的裸芯片的所有的焊點分別通過導(dǎo)帶引出至外接焊盤。所述的凸點基板為柔性印制板，導(dǎo)帶和外接焊盤印制在柔性印制板上，凸點電鍍在柔性印制板上。 所述的凸點與裸芯片的焊點一對一相接觸。所述的定位基板為環(huán)氧樹脂基板，第一定位孔與第二定位孔相對準(zhǔn)后通過定位螺栓相連接；通過第一定位孔與第二定位孔相對準(zhǔn)來定位凸點與裸芯片的焊點準(zhǔn)確接觸。所述裸芯片的焊點外引至外接焊盤后，凸點基板和定位基板之間的接觸電阻控制為:兩個外引線的電阻之和最大值為190 210mQ，最小值為120 135mQ，平均值為150 165mQ ;單個外引線的電阻平均值為80 85mQ。基于所述裸芯片老煉用引出裝置的老煉方法，包括以下步驟:
I)將裸芯片放置在定位基板的芯片放置孔內(nèi)，將當(dāng)凸點基板和定位基板對準(zhǔn)并扣合后，使芯片焊點與凸點一一對應(yīng)接觸；將凸點基板和定位基板固定后，裝入老化板中的插座中，在保護性氣氛下，對裸芯片進行加電老化；2)將老化后的裸芯片取出，將凸點基板和定位基板連接至封裝芯片測試系統(tǒng)對裸芯片進行測試，加裝環(huán)境保障裝置后，進行三溫測試。所述的步驟I)中的保護性氣氛為氮氣，氮氣的體積含量低于0.5%。所述的步驟2)中環(huán)境保障裝置提供保護氣體，避免高溫測試時芯片表面高溫氧化，低溫測試時芯片表面結(jié)霜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:本發(fā)明提供的裸芯片老煉用引出裝置及老煉方法，通過凸點基板和定位基板的設(shè)計，將芯片焊點與凸點相接觸，再通過焊帶引出至外接焊盤，實現(xiàn)了芯片電極引出，從而能夠?qū)崿F(xiàn)裸芯片老煉篩選，并且保證裸芯片老煉篩選后能夠進行正常壓焊。本發(fā)明提供的裸芯片老煉用引出裝置及老煉方法，為實現(xiàn)凸點與芯片焊點一對一接觸，進行對準(zhǔn)設(shè)計，即第一定位孔和第二定位孔的對準(zhǔn)，保證了凸點基板與定位基板之間的相對位置，使得凸點與芯片焊點準(zhǔn)確接觸。本發(fā)明提供的裸芯片老煉用引出裝置及老煉方法，裸芯片電極引出凸點基板的引線電阻(從外引線點到芯片焊點)小于芯片在封裝在常用的14線雙排直插外殼中的引線電阻(從引腳到芯片焊點)，裸芯片電極引出凸點基板的電連接結(jié)構(gòu)能夠保證電極引出路徑的電阻足夠小，可以滿足裸芯片測試的需求。


圖1為凸點基板結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為定位基板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。參見圖1，圖2，一種裸芯片老煉用引出裝置，包括相匹配的凸點基板和定位基板，凸點基板上設(shè)有通過導(dǎo)帶3相連接的凸點I和外接焊盤2，凸點I設(shè)置在凸點基板的內(nèi)部，外接焊盤2設(shè)置在凸點基板的四周，凸點基板上還設(shè)有第一固定孔4和第一定位孔5 ；定位基板上設(shè)有芯片放置孔6，以及第二固定孔7和第二定位孔8 ；當(dāng)凸點基板和定位基板扣合后，凸點I與芯片放置孔6內(nèi)放置的裸芯片的焊點相接觸，第一定位孔5與第二定位孔8相對準(zhǔn),第一固定孔4與第二固定孔7相對準(zhǔn)。進一步，為了將裸芯片的電極引出，凸點I根據(jù)待老煉的裸芯片的焊點分布而布設(shè)，將待老煉的裸芯片的所有的焊點分別通過導(dǎo)帶3引出至外接焊盤2。具體的，就需要根據(jù)待老煉裸芯片的焊盤分布進行凸點陣列的位置、導(dǎo)帶連線、夕卜接焊盤的版圖設(shè)計。所述的凸點基板為柔性印制板，通過基板制造工藝進行布線制造，導(dǎo)帶3和外接焊盤2印制在柔性印制板上，而凸點I電鍍在柔性印制板上。
為了使凸點I與裸芯片的焊點(pad) —對一相接觸，進行以下對準(zhǔn)設(shè)計:所述的定位基板為環(huán)氧樹脂基板，第一定位孔5與第二定位孔8相對準(zhǔn)后通過定位螺栓相連接；通過第一定位孔5與第二定位孔8相對準(zhǔn)來定位凸點I與裸芯片的焊點準(zhǔn)確接觸。裸芯片的焊點外引至外接焊盤2后，凸點基板和定位基板之間的接觸電阻控制為:兩個外引線的電阻之和最大值為190 210m Q，最小值為120 135m Q，平均值為150 165mQ ;單個外引線的電阻平均值為80 85mQ。具體的，為驗證裸芯片電極引出凸點基板的性能，對裸芯片電極引出凸點基板與芯片的接觸電阻進行測試，兩個外引線的電阻之和最大值是202.668mQ，最小值為131.579mQ，平均值為161.408mQ，單個外引線的電阻平均值為80.704mQ。而在標(biāo)準(zhǔn)封裝中，兩個引腳的電阻之和最大值是308.407mQ，最小值為160.631mQ，平均值為216.889mQ，單個外引線的電阻平均值為108.444mQ。對比可知，裸芯片電極弓丨出凸點基板的引線電阻(從外引線點到芯片pad)小于芯片在封裝在常用的14線雙排直插外殼中的引線電阻(從引腳到芯片pad)，裸芯片電極引出凸點基板的電連接結(jié)構(gòu)能夠保證電極引出路徑的電阻足夠小，可以滿足裸芯片測試的需求?；谒雎阈酒蠠捰靡鲅b置的老煉方法，包括以下步驟:I)將裸芯片放置在定位基板的芯片放置孔內(nèi)，將當(dāng)凸點基板和定位基板對準(zhǔn)并扣合后，使芯片焊點與凸點一一對應(yīng)接觸；將凸點基板和定位基板固定后，裝入老化板中的插座中，在保護性氣氛下，對裸芯片進行加電老化；具體的，所述的保護性氣氛為氮氣，氮氣的體積含量低于0.5% ；2)將老化后的裸芯從老化系統(tǒng)中取出，將凸點基板和定位基板連接至封裝芯片測試系統(tǒng)對裸芯片進行測試(可以用現(xiàn)有通用的封裝芯片測試系統(tǒng)對裸芯片進行測試，)，力口裝環(huán)境保障裝置后，進行三溫測試。所述的環(huán)境保障裝置提供必要的保護氣體，避免高溫測試時芯片表面高溫氧化，低溫測試時芯片表面結(jié)霜。具體的，C4082為代表品種制造了凸點基板和定位基板，已經(jīng)進行了實際應(yīng)用，老煉篩選效果明顯。
權(quán)利要求
1.一種裸芯片老煉用引出裝置，其特征在于，包括相匹配的凸點基板和定位基板，凸點基板上設(shè)有通過導(dǎo)帶(3)相連接的凸點(I)和外接焊盤(2)，凸點(I)設(shè)置在凸點基板的內(nèi)部，外接焊盤(2)設(shè)置在凸點基板的四周，凸點基板上還設(shè)有第一固定孔(4)和第一定位孔(5)； 定位基板上設(shè)有芯片放置孔(6)，以及第二固定孔(7)和第二定位孔(8); 當(dāng)凸點基板和定位基板扣合后，凸點(I)與芯片放置孔(6)內(nèi)放置的裸芯片的焊點相接觸，第一定位孔(5)與第二定位孔(8)相對準(zhǔn)，第一固定孔(4)與第二固定孔(7)相對準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的裸芯片老煉用引出裝置，其特征在于，凸點(I)根據(jù)待老煉的裸芯片的焊點分布而布設(shè)，將待老煉的裸芯片的所有的焊點分別通過導(dǎo)帶(3)引出至外接焊盤⑵。
3.如權(quán)利要求1所述的裸芯片老煉用引出裝置，其特征在于，所述的凸點基板為柔性印制板，導(dǎo)帶(3)和外接焊盤(2)印制在柔性印制板上，凸點(I)電鍍在柔性印制板上。
4.如權(quán)利要求1所述的裸芯片老煉用引出裝置，其特征在于，所述的凸點(I)與裸芯片的焊點一對一相接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的裸芯片老煉用引出裝置，其特征在于，所述的定位基板為環(huán)氧樹脂基板，第一定位孔(5)與第二定位孔(8)相對準(zhǔn)后通過定位螺栓相連接；通過第一定位孔(5)與第二定位孔(8)相對準(zhǔn)來定位凸點(I)與裸芯片的焊點準(zhǔn)確接觸。
6.如權(quán)利要求1所述的裸芯片老煉用引出裝置，其特征在于，裸芯片的焊點外引至外接焊盤(2)后，凸點基板和定位基板之間的接觸電阻控制為: 兩個外引線的電阻之和最大值為190 210mQ，最小值為120 135mQ，平均值為150 165mQ ;單個外引線的電阻平均值為80 85mQ。
7.基于權(quán)利要求1所述裸芯片老煉用引出裝置的老煉方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將裸芯片放置在定位基板的芯片放置孔內(nèi)，將當(dāng)凸點基板和定位基板對準(zhǔn)并扣合后，使芯片焊點與凸點一一對應(yīng)接觸；將凸點基板和定位基板固定后，裝入老化板中的插座中，在保護性氣氛下，對裸芯片進行加電老化； 2)將老化后的裸芯片取出，將凸點基板和定位基板連接至封裝芯片測試系統(tǒng)對裸芯片進行測試，加裝環(huán)境保障裝置后，進行三溫測試。
8.如權(quán)利要求7所述的老煉方法，其特征在于，所述的步驟I)中的保護性氣氛為氮氣，氮氣的體積含量低于0.5%。
9.如權(quán)利要求7所述的老煉方法，其特征在于，所述的步驟2)中環(huán)境保障裝置提供保護氣體，避免高溫測試時芯片表面高溫氧化，低溫測試時芯片表面結(jié)霜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種裸芯片老煉用引出裝置及老煉方法，包括相匹配的凸點基板和定位基板，凸點基板上設(shè)有通過導(dǎo)帶相連接的凸點和外接焊盤，凸點設(shè)置在凸點基板的內(nèi)部，外接焊盤設(shè)置在凸點基板的四周，凸點基板上還設(shè)有第一固定孔和第一定位孔。本發(fā)明通過凸點基板和定位基板的設(shè)計，將芯片焊點與凸點相接觸，再通過焊帶引出至外接焊盤，實現(xiàn)了芯片電極引出，從而能夠?qū)崿F(xiàn)裸芯片老煉篩選，并且保證裸芯片老煉篩選后能夠進行正常壓焊。
文檔編號H01L21/67GK103077913SQ20131002240
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者劉帥洪, 朱海峰, 田竹蘭 申請人:中國航天科技集團公司第九研究院第七七一研究所