本发明专利技术公开了一种带弹性导电微凸点的互连基板和基于其的KGD插座，属于先进电子封装技术领域。本发明专利技术通过在带弹性导电微凸点的互连基板中构建三维金属电互连的电通路结构、以及导电弹性微凸点和第一弹性微凸点之间的共面结构，实现了基于其的KGD插座中，能够配合采用芯片倒装技术实现被测芯片在KGD插座内的高精度定位放置，能够达到芯片凸点或芯片焊盘与带弹性微凸点的互连基板上的导电弹性微凸点实现高效且高密度的电互连作用；同时，避免了后续与芯片倒装的配合使用受力中在芯片凸点留下划痕，也避免了芯片的相对移动或脱落，解决了目前KGD插座在弹簧针阵列的密度、精度、共面性、数量上都不能满足超大规模集成电路裸芯片测试需求的技术难题。
【技术实现步骤摘要】
一种带弹性导电微凸点的互连基板和基于其的KGD插座
本专利技术属于先进电子封装
，涉及一种带弹性导电微凸点的互连基板和基于其的KGD插座。
技术介绍
在对电子系统功能多元化、复杂化需求逐步提高的同时，要求电子系统的体积、功耗、重量进一步减小，促进了电子集成技术的飞速发展。各种形式的多颗裸芯片混合集成成为满足现代电子系统需求的最有效，最快捷的途径。COB(chip-on-board)、SiP(System-in-Package)、SoP(System-on-Package)、CoWoS(Chip-on-wafer-on-substrate)、2.5D/3D集成等概念和技术层出不穷。上述集成中一般都涉及多个裸芯片，即使这些裸芯片都已经过ATE测试，但由于ATE测试的局限性以及芯片早期失效问题，贸然使用这些未经全功能测试和老化筛选的裸芯片进行多芯片集成，还是有较大的风险，所以单颗裸芯片KGD(Know-Good-Die)测试一直是多芯片集成关注问题之一。目前的KGD插座多采用弹簧针阵列，对于不同的芯片焊盘或凸点，弹簧针尖结构不同，通过弹簧针较大的运动距离虽能弥补弹簧针阵列的共面性差异，但需要压力比较大，针尖对芯片凸点或焊盘易造成损伤，导致受损后的芯片无法通过外观目检。另外，随着超大规模集成电路的发展，芯片引脚数激增(超过1000个)。这种超多引脚芯片多采用阵列式焊盘或凸点排布，焊盘或凸点直径和中心距不断减小，传统的采用弹簧针阵列的KGD插座的不仅在精度上不能满足要求，KGD插座在弹簧针阵列的密度、共面性、数量方面均都不能满足超大规模集成电路裸芯片测试的需求，需要一种新的芯片引脚电引出方式。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种带弹性导电微凸点的互连基板和基于其的KGD插座。本专利技术所述的带弹性导电微凸点的互连基板和基于其的KGD插座，解决了目前KGD插座在弹簧针阵列的密度、精度和共面性都不能满足超大规模集成电路裸芯片测试需求的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术公开了一种带弹性导电微凸点的互连基板，包括基片、导电通孔、绝缘介质层、金属布线层、凸点下金属层、第一弹性微凸点和导电弹性微凸点；其中，第一弹性微凸点为表面具有自粘性的球冠状的弹性体；导电弹性微凸点包括第二弹性微凸点，第二弹性微凸点表面设有的导电膜层；其中，导电通孔贯穿于基片上表面和下表面，基片上表面和下表面均铺设有与导电通孔连接的若干层金属布线层，若干层金属布线层之间铺设有绝缘介质层；导电弹性微凸点和第一弹性微凸点均通过凸点下金属层与基片上表面露出的金属布线层连通，基片下表面露出的金属布线层外层设有焊盘，焊盘由基板背面引出；其中，导电弹性微凸点和第一弹性微凸点的顶部是共面的。优选地，导电膜层与凸点下金属层之间设有导电环。进一步优选地，所述导电膜层包括与第二弹性微凸点顶部贴合的球面形金属区域，以及从所述球面形金属区域径向或螺旋式发散出的用于连接球面形金属区域和导电环的若干条金属条。优选地，所述第一弹性微凸点和所述第二弹性微凸点的直径为10～500μm。优选地，导电膜层采用图形化电镀法、带胶剥离法或金属刻蚀得到。优选地，导电膜层的厚度为0.3～12μm。优选地，第一弹性微凸点和第二弹性微凸点通过3D打印方法制得，包括：通过3D打印机喷头，将有机弹性材料胶水定点喷射到凸点下金属层上；其中，通过控制单次喷射的有机弹性材料胶水量和喷射次数来控制所述第一弹性微凸点和所述第二弹性微凸点的直径大小。本专利技术还公开了一种KGD插座，包括KGD插座外框、KGD插座插针、KGD插座活动挡板和上述带弹性导电微凸点的互连基板；其中，KGD插座活动挡板上设置有用于穿过KGD插座插针的通孔阵列，KGD插座活动挡板铺设于KGD插座外框的底面内侧，弹性导电微凸点的互连基板可拆卸置于KGD插座活动挡板上；KGD插座插针固定于KGD插座外框的底面上，KGD插座插针穿过KGD插座活动挡板的通孔阵列与带弹性导电微凸点的互连基板的基板背面引出焊盘接触；KGD插座外框上还连接有KGD插座上盖板，KGD插座上盖板内表面上设有垫块。优选地，带弹性导电微凸点的互连基板中的第一弹性微凸点和导电弹性微凸点构成的微凸点阵列能够与芯片上的微凸点阵列或焊盘阵列对应装配。优选地，带弹性导电微凸点的互连基板上的导电弹性微凸点和第一弹性微凸点组成的凸点阵列的微凸点尺寸小于基板背面引出焊盘的直径，微凸点间距小于基板背面引出焊盘的间距；被测芯片的凸点或焊盘间距小于KGD插座插针间的间距。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术公开了一种带弹性导电微凸点的互连基板，导电弹性微凸点和第一弹性微凸点构成微凸点阵列位于基板正面，其中导电弹性微凸点和基板背面引出焊盘之间通过贯穿基板的导电通孔、分别位于基片上下表面的多层金属布线层，以及凸点下金属层(UBM层)实现电连接；上述导电弹性微凸点和第一弹性微凸点构成的微凸点阵列中的所有微凸点顶部是共面的，其共面性由晶圆工艺做保障，共面性可以控制在凸点直径的10％以内，被测芯片凸点或焊盘与各个对应的导电弹性微凸点和第一弹性微凸点形成良好接触时需要的压力小，此外，由于被测芯片凸点或焊盘与各个对应导电弹性微凸点和第一弹性微凸点的接触为可形变的弹性球面接触，因此避免了后续与被测芯片的倒装配合使用受力中导致在被测芯片凸点或焊盘上留下划痕损伤。在与被测芯片的倒装配合使用过程中，导电弹性微凸点起到电互连作用，而第一弹性微凸点起到粘附作用；第一弹性微凸点的表面具有自粘性，防止倒装在带弹性导电微凸点的互连基板上的被测芯片发生位置相对移动或脱落。因此，本专利技术提供了一种高精度的芯片引脚电引出方式，保证了带弹性导电微凸点的互连基板具有优异的平整性和加工密度。进一步地，通过在导电弹性微凸点的导电膜层与凸点下金属层之间设置导电环，不仅提供了导电膜层和凸点下金属层(UBM层)之间低阻电接触，而且当导电弹性微凸点顶部受到向下的压力时，第二弹性微凸点受力形变，覆盖在其上的导电膜层除导电环部分外，会随第二弹性微凸点的形变而产生相应的形变，而导电环是一直处于稳定状态的，有利于增强导电弹性微凸点的稳定性和耐用性。进一步地，通过将导电弹性微凸点的导电膜层设计为合理的形状，不但能够解决导电弹性微凸点与接触芯片中焊盘或凸点的低电阻紧密接触问题，还能够避免机械应力或热应力导致的导电膜层与第二弹性微凸点的分离、起皮和脱落问题，此外还能够使导电弹性微凸点应用于宽温区和大温变的环境中。进一步地，第一弹性微凸点和第二弹性微凸点优选采用3D打印方法制备，3D打印可以直接将电子设计图转化为实物，不需要额外制备模具，灵活多变，对不同弹性微凸点设计(包括大小、间距等)的适应性强；3D打印有机材料，技术相对比较成熟，控制精度高，且对于小批量生产成本低廉；3D打印弹性微凸点是通过3D打印喷头每次喷射出一定量的弹性有机材料液体，多次喷射累加形成的，通过精确控制每次喷出液体量和喷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带弹性导电微凸点的互连基板，其特征在于，包括基片(1)、导电通孔(2)、绝缘介质层(3)、金属布线层(4)、凸点下金属层(5)、第一弹性微凸点(6)和导电弹性微凸点(11)；/n其中，第一弹性微凸点(6)为表面具有自粘性的球冠状的弹性体；导电弹性微凸点(11)包括第二弹性微凸点(7)，第二弹性微凸点(7)表面设有的导电膜层(8)；/n其中，导电通孔(2)贯穿于基片(1)上表面和下表面，基片(1)上表面和下表面均铺设有与导电通孔(2)连接的若干层金属布线层(4)，若干层金属布线层(4)之间铺设有绝缘介质层(3)；导电弹性微凸点(11)和第一弹性微凸点(6)均通过凸点下金属层(5)与基片(1)上表面露出的金属布线层(4)连通，基片(1)下表面露出的金属布线层(4)外层设有焊盘(12)，焊盘(12)由基板背面引出；/n其中，导电弹性微凸点(11)和第一弹性微凸点(6)的顶部是共面的。/n
【技术特征摘要】
1.一种带弹性导电微凸点的互连基板，其特征在于，包括基片(1)、导电通孔(2)、绝缘介质层(3)、金属布线层(4)、凸点下金属层(5)、第一弹性微凸点(6)和导电弹性微凸点(11)；
其中，第一弹性微凸点(6)为表面具有自粘性的球冠状的弹性体；导电弹性微凸点(11)包括第二弹性微凸点(7)，第二弹性微凸点(7)表面设有的导电膜层(8)；
其中，导电通孔(2)贯穿于基片(1)上表面和下表面，基片(1)上表面和下表面均铺设有与导电通孔(2)连接的若干层金属布线层(4)，若干层金属布线层(4)之间铺设有绝缘介质层(3)；导电弹性微凸点(11)和第一弹性微凸点(6)均通过凸点下金属层(5)与基片(1)上表面露出的金属布线层(4)连通，基片(1)下表面露出的金属布线层(4)外层设有焊盘(12)，焊盘(12)由基板背面引出；
其中，导电弹性微凸点(11)和第一弹性微凸点(6)的顶部是共面的。
2.根据权利要求1所述的带弹性导电微凸点的互连基板，其特征在于，导电膜层(8)与凸点下金属层(5)之间设有导电环(9)。
3.根据权利要求2所述的带弹性导电微凸点的互连基板，其特征在于，所述导电膜层(8)包括与第二弹性微凸点(7)顶部贴合的球面形金属区域，以及从所述球面形金属区域径向或螺旋式发散出的用于连接球面形金属区域和导电环(9)的若干条金属条。
4.根据权利要求1所述的带弹性导电微凸点的互连基板，其特征在于，所述第一弹性微凸点(6)和所述第二弹性微凸点(7)的直径为10～500μm。
5.根据权利要求1所述的带弹性导电微凸点的互连基板，其特征在于，导电膜层(8)采用图形化电镀法、带胶剥离法或金属刻蚀得到。
6.根据权利要求1所述的带弹性导电微凸点的互连基板，其特征在于，导电膜层(8)的厚度为0.3～1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宝霞，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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