TWI282431B - Test jig for daisy chain test board - Google Patents

Description

1282431 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於在半導體封裝構造之可靠性 =到的測試裝置’特別係有關於一種菊鍊測試板： 治具。 【先前技術】 習知為了確認半導體封裝構造之產品性能與耐用度， 需要進行各種適當的檢測操作，例如電性測試、 試、開/斷路測試、可靠性測試（reliability tes 等Q可靠性測試係包含有高溫下測試、高溫循環測試、衝 撞測試等等，其係將半導體封裝構造置於一預定之 境下，以檢測其可靠性。通常在一可靠性測試中，半導體 封裝構造係已表面接合至印刷電路板，以檢測半導體封裝 構造之銲錫連接點或是檢測半導體封裝構造之内部線路。 在一可靠性測試中，係使用一菊鍊測試板（daisy chain test board)以供接合一待測之半導體封裝構造而 形成一完整迴路，以供在可靠性測試中檢測通過銲錫連接 點與基板線路之阻值。請參閱第丨圖，一菊鍊測試板1〇係 包含有一線路圖案之第一菊鍊部u(first daisy chain portion)以及複數個被該第一菊鍊部u斷續連接之接墊 12，通常該菊鍊測試板1 〇係為一印刷電路板，該些接墊12 係適當之排列，以供接合如第2圖所示之一半導體封裝構 造20。部分之該些接墊1 2係連接有測試3、丨4。請參閱 第2及3圖，該半導體封裝構造2〇係包含有一基板以，該基 板21係设置有複數個銲球2 3，並且以一第二菊鍊部2 2

第6頁 1282431 五、發明說明（2) (4ernc!Aaisychain p〇rti〇n)斷續地連接該些銲球 23， ΐϊίίϊΐϊ係、I為該基板21之内部線路圖案或是包含 路’即該基板21係可為特殊的線路或 翁#卹π 、+、接至一般基板的正常線路，以構成該第二 20 = U執行一可靠性測試之前，該半導體封裝構造 =之该些知球23係回銲連接至該菊鍊測試板1〇之該些接墊 一 ’。而使該第一菊鍊部i i與該第二菊鍊部22電性組合而成 益t路▲、如第3圖所不’可利用一阻值檢測儀器30導接該 #你^忒板1 〇之该些測試墊13、14，該半導體封裝構造20 =二/通過可靠性測試，例如.受到該基板2丨之翹曲或是衝 ’導致該些鲜球23之其中至少—銲接點或該基板21 線路圖案產生斷裂時，由該第一菊鍊部n與該第二菊 s邛22構成之迴路係為斷路，可由該阻值檢測儀器別檢測 =否產生過大的阻值變化來判斷該半導體封裝構造是否可 過該可靠性測試。另，美國專利第6, 564, 984號與美國 利第6, 788, 092號皆揭示有一種菊鍊測試板以及其使用 方法。 著该半導體封裝構造2〇之產品複雜化，該菊鍊測試 f 〇之第一菊鍊部11被要求作多樣的對應變化，在製造上 發生該些接墊12係被錯誤之該第一菊鍊部u連接。目 則备一菊鍊測試板1 〇在重新製作後缺乏適當的檢驗治具， 以人工逐條作雙重確認（double check)，顯得費力費時， $外’需要在表面接合好該半導體封裝構造2 〇之後，以電 進行阻值量測’才能進一步辨別該菊鍊測試板i 0之該第

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〆菊，邓11疋否連接錯誤，當發生連接錯誤時，必須損失 該已表面接合之半導體封裝構造20，並且益法快速找出問 題之所在。 、 【發明内容】 本發明之主要目的在於提供一種菊鍊測試板之檢驗治 具，包含複數個探測元件以及複數個外接導線，用以檢測 一菊鍊測試板之一第一菊鍊部，每一探測元件係具有在一 細之一接觸端以及在另一端之一導線插孔，該些外接導線 係模擬一待測半導體封裝構造之該第二菊鍊部^斷續地連 接該些探測元件之該些導線插孔，該些接觸端係對應接觸 於一菊鍊測試板之複數個接墊，以測試該些外接導線、該1_ 些探測元件與該菊鍊測試板之第一菊鍊部能否構成一迴 路’以達到菊鍊測試板在使用前之快速檢測。 本發明之次一目的在於提供一種檢驗治具之菊鍊形成 方法，提供一檢驗治具，每一探測元件係具有在一端之一 接觸端以及在另一端之一導線插孔，將該些探測元件先探 觸至該半導體封裝構造，以決定複數個封裝外接導線連接 該些探测元件之配置位置，之後，配置複數個測試板外接 導線’其係與該些封裝外接導線形成一完整迴路，在移除 Τ»玄些封裝外接導線之後’即可利用該些探測元件已斷續^ 接有該些測試板外接導線並探觸至一菊鍊測試板，能快速1 檢測該菊鍊測試板，防止一半導體封裝構造表面接合在錯 誤的菊鍊測試板。 依本發明之菊鍊測試板之檢驗治具，其係用以檢測_

1282431 五、發明說明（4) ----- 2 Ϊ ^ d板’ 4菊鍊測試板係具有一 $ —菊鍊部以及複數 获嫌1 1以供測試一待測之半導體封裝構造，該半導體封 2係包含有一第二菊鍊部以及複數個銲球，該些銲球 銲接至該些接墊，使得該第一菊鍊部與該第二菊鍊部 ^成一迴路，該檢驗治具係包含複數個探測元件以及複數 7外接導線，每一探測元件係具有在一端之一接觸端以及 在另一端之一導線插孔，該些探測元件之排列方式係可使 忒些接觸端對應接觸於該菊鍊測試板之該些接墊，該些外 接導線係模擬該待測半導體封裝構造之該第二菊鍊部^斷 續地連接該些探測元件之該些導線插孔。較佳地，該些外 接導線係可選擇性更換地連接至該些探測元件之該些導線 插孔，可作即時且快速之菊鍊路徑修正。 、、、 【實施方式】 請參閱所附圖式，本發明將列舉以下之實施例說明·· 依據本發明之一具體實施例，所揭示之一菊鍊測試板 之檢驗治具係用以檢測在表面接合之前的一菊鍊測試板 1 〇，可以避免錯誤的菊鍊測試板1 〇被使用於一可靠性測試 中。請參閱第4與5圖，一檢驗治具1 〇〇係包含複數個探測 元件11 0以及複數個外接導線1 2 0。每一探測元件11 〇係耳 有在一端之一接觸端111以及在另一端之一導線插孔112 在本實施例中，該些探測元件11 0包含有一電性導通孔 113，以導接對應之接觸端111與導線插孔112，並包覆有 一絕緣套管1 14而呈管狀。該些探測元件11 〇之排列方式係 可使該些接觸端111對應接觸於該菊鍊測試板1〇之該些接'

第9頁 1282431___ 五、發明說明（5) 墊1 2。在本實施例中，該些探測元件11 〇係呈格狀陣列排 列而結合在一定位板130。 該些外接導線120係模擬一待測半導體封裝構造2〇之 第二菊鍊部2 2而斷續地連接該些探測元件11 〇之該些導線 插孔11 2。較佳地，該些外接導線1 2 〇係可選擇性更換地連 接至該些探測元件11 〇之該些導線插孔11 2，可作即時且快 速之菊鍊路徑修正。該半導體封裝構造2〇係包含有在一基 板21上之複數個銲球23或是其它外導接元件，該些銲球23 係被一第二菊鍊部22分段地電性導接，該第二菊鍊部22係 可由該基板21之特殊電路圖案構成，或是以一封裝基板之 電路圖案配合特殊之内連接銲線（inner —c〇nnecting bonding wire)所構成。 請參閱第6圖’當一菊鍊測試板丨〇設計並製作完成， 係將該檢驗治具1〇〇壓觸該菊鍊測試板1〇，並使該檢驗治 ，1 0 0之δ亥些接觸端111接觸並電性導接該菊鍊測試板1 〇之 该些接墊1 2，以測試該菊鍊測試板丨〇之該第一菊鍊部丨丨 確地能與該檢驗治具丨〇 〇之該些探測元件11 〇與該些 ，導線120形成一迴路，其係可由阻值之量測加以確定 ，該檢驗治具1〇0係能快速檢測在使用前之菊鍊 的ίΪ、二避免一待測半導體封裝構造20表面接合在錯誤 菊鈹’丨二ί板1 〇，$而減少失敗的可靠性測試。通常，該 2鍊測j板10係包含複數個第一菊鍊部u，分別 ： 區域，以—半導體封裝構造20或其局部 域以供形成複數個迴路。在本實施例中，該菊鍊測^ 第10頁 I282431 , (6) ' " --------- 板！〇係為符合jEDEC標準JESD22-Bln的測試板。 如果迴路連接失敗，係可以判斷該菊鍊測試板ι〇之該 ^菊鍊部11有錯誤。可以利用增加該些外接導線12〇之^ =數量或是改變該些外接導線12〇之插接位置，來尋找 祛分析該菊鍊測試板10之該第一菊鍊部丨丨之錯誤位置。較 、地’在測試前使用之外接導線丨2〇係為同一顏色，與用 T尋找與分析該菊鍊測試板丨〇錯誤之改變外接導線的 马不相同。 〆 、因此，本發明之上述檢驗治具100係可依不同半導體 封裝構造之產品調整該些外接導線120之插接位置；並 且’可以減少重新設計測試板10之出錯率；此外，可避免 在可罪性測試之前將一待測半導體封裝構造丨〇表面接合在 錯誤的測試板1 〇上，減少半導體封裝構造i 〇之損失。 為使該些外接導線1 20係能正確地模擬一待測半導體 封裝構造2 0之第二菊鍊部2 2，進而檢測菊鍊測試板1 〇之該 第一菊鍊部1 1，本發明係將一菊鍊測試方法說明如后。請 參閱第7圖，一標準半導體封裝構造2〇被要求作適當的可 靠性測試，例如在JEDEC標準中JESD22-Bill (Board Level Drop Test Method of Components for Handheld Electronic Products)。並提供有一檢驗治具1〇〇，該檢 驗治具1 00之該些探測元件1 1 〇之排列方式係可使該些接觸 端111對應接觸於該半導體封裝構造20之該些銲球23 ;當 該些探測元件11 0之該些接觸端1 11探觸該半導體封裝構造 20之該些銲球23，並可更換地配置複數個封裝外接導線

第11頁 1282431 五、發明說明（7) 140，該些封裝外接導線140係斷續地連接該些探測元件 110之該些導線插孔112，使得該些封裝外接導線14〇、該 些探測το件1 1 〇與該半導體封裝構造2〇之該第二菊鍊部“ 形成一完整迴路。較佳地，該些封裝外接導線i 40另包含 有一第一測試端141以及一第二測試端142，以供量測該迴 路之阻值。當一完整迴路形成時，代表該些封裝外接導線 1 40之連接路徑可以正確模擬一菊鍊測試板丨〇之第一菊鍊 部11 。 之後，請參閱第8圖，依據該些封裝外接導線丨4〇之連 接路徑製備一測試板樣本2〇0，該測試板樣本2〇Q係具有 一樣本菊鍊部21 1以及複數個樣本接墊21 2。 接著’如第9圖所示，提供一具有上述外接導線12〇之 檢驗治具100 (如第4、5及6圖所示），該些外接導線12〇係 更換地配置至其探測元件11〇之導線插孔112，而該些探測 疋件11 0之接觸點1 11係可探觸該該測試板樣本2 〇〇，用以 檢測該測試板樣本2 〇 〇之樣本菊鍊部211是否能與該檢驗治 具1 0 0之（測試板）外接導線1 20形成一迴路，可供大量生產 正確之菊鍊測試板1 〇。 該些外接導線120之形成方式有兩種，請參閱第1〇及 11圖’其中一種形成方式係為，在同一檢驗治具1〇〇上， 除了已插設有上述之封裝外接導線14〇，更將不同顏色之 外接導線120係斷續地連接該些探測元件丨丨〇之該些導線插 孔11 2 ’藉由簡單的量測與目視能輕易地確定該些外接導 線120與該些封裝外接導線140是否能形成一完整之迴路

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(如第ίο圖所示），以模擬該半導體封裝構造2〇之第二菊鍊 部22。較佳地，該些封裝外接導線14〇與該些外接導線12〇 分屬不同之顏色，例如該些外接導線12〇係為紅色線，該 些封裝外接導線1 4 0係為藍色線。再移除該些封裝外接導 線140之後，已配置有該些外接導線12〇之檢驗治具1〇〇之 探測元件11 0係能探觸該測試板樣本2 〇 〇之樣品接墊21 2， 以測定該樣本菊鍊部211。當該樣本菊鍊部211檢測通過之 後’即可大量製作上述之菊鍊測試板丨〇。

另一形成方式係為直接提供另一具有上述外接導線 120之檢驗治具1〇〇，該些外接導線12〇之插接配置係依據 該半導體封裝構造20之第二菊鍊部22，可更換地配置於該 檢驗治具100，使得該些外接導線12〇係斷續地連接該些探 測元件11 0之該些導線插孔丨丨2。此外，可利用上述如第7 圖所示已設置有該些封裝外接導線丨4〇之檢驗治具丨〇〇來檢 測另一檢驗治具100之該些外接導線12〇之連接路徑。之 後’以配置有該些外接導線1 2 〇之檢驗治具1 〇 〇之探測元件 11 0探觸該測试板樣本2 〇 〇之樣品接塾21 2，以測定該樣本 菊鍊部211。因此，隨著各種半導體封裝構造2〇之變化， 本發明係能提供正確斷續地連接之測試板外接導線丨2 〇， 在進行一測試板阻值量測步驟中，該些探測元件i i 0之該 些接觸端111係探觸該菊鍊測試板1 〇之接墊1 2，以檢測設 計好之菊鍊測試板1 〇是否具有正確的第一菊鍊部丨i。 本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者 為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範

1282431 五、發明說明（9) 圍内所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。 i 第14頁 II·· 1282431 圖式簡單說明 【圖式簡 第1圖 第2圖 第3圖 以供可靠 第4 圖 第5圖 第6圖 面不意圖 第7圖： 之截面示 第8 圖： 接導線加 第9 圖： 測試板樣 第1 0圖： 圖。 第11圖： 單說明】 習知菊鍊測試板之局部上視圖。 習知半導體封裝構造之底視圖。 習知半導體封裝構造在銲接至該菊鍊測試板之後 性測試之截面示意圖。 依據本發明之檢驗治具之立體示意圖。 依據本發明之檢驗治具之上視圖。 依據本發明之檢驗治具在檢測一菊鍊測試板之截 〇 依據本發明之檢驗法具在插設封裝外接導線狀態 意圖。 一測試板樣品在依據本發明之檢驗治具之封漿外 以製備之後之截面示意圖。 以本發明具有測試板外接導線之檢驗治具檢測該 品之截面示意圖。 依據本發明之檢驗治具在迴路狀態之截面示意 依據本發明之檢驗治具在迴路狀態之上視圖。 m 元件符號簡單說明： 10 菊鍊測試板 11 第一菊鍊部 13 測試墊 14 測試塾 20 半導體封裝構造 22 第二菊鍊部 23 銲球 12 接墊 21 基板

第15頁 1282431 圖式簡單說明 30 阻值檢測儀器 I 0 0檢驗治具 11 0 探測元件 II 2 導線插孔 11 3 電性導通孔 1 2 0外接導線 1 3 0定位板 140封裝外接導線141第一測試端 200測試板樣品 211 樣品菊鍊部 111接觸點 11 4 絕緣套管 1 4 2 第二測試端 21 2樣品接墊

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Claims (1)

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【申請專利範圍】 1、一種檢驗治具，用以檢 板係具有一第一菊鍊部以及 半導體封裝構造，該待測半 菊鍊部以及複數個銲球，該 使得該第一菊鍊部與該第二 具係包含： 測一菊鍊測試板，該菊鍊測試 複數個接墊，以供測試一待測 導體封裝構造係包含有一第二 些銲球係能銲接至該些接墊， 軔鍊部形成一迴路，該檢驗治 複數個探測元件，每一探測元件係具有在一端之一接 觸端以及在另一端之一導線插孔，該些探測元件之排列方 式係了使該些接觸端對應接觸於該菊鍊測試板之該此接 墊；及 一 ^複數個外接導線，其係模擬該待測半導體封裝構造之 該第二菊鍊部而斷續地連接該些探測元件之該些導 孔。 2、如申請專利範圍第1項所述之檢驗治具，其中該费外 接導線係可選擇性更換地連接至該些探測元件之該此導線 插孔。 一 3 如申凊專利範圍第1項所述之檢驗治具，其中該竣探 測元件係呈格狀陣列排列。 、/ 4如申請專利範圍第1項所述之檢驗治具，其中每z探扑 測元件係包含有一電性導通孔。 如申凊專利範圍第1項所述之檢驗治具，其中該歧探 測元件係包覆有一絕緣套管而呈管狀。 6、如申請專利範圍第1項所述之檢驗治具，其中該痤外

1282431 六、申請專利範圍 · 接導線係具有相同之顏色。 7、 如申請專利範圍第1項所述之檢驗治具，其中該菊鍊 測試板係為符合JEDEC標準JESD22-Bill的測試^反。β 8、 一種菊鍊測試方法，包含： 提供一半導體封裝構造，該半導體封裝構造係包含有 一菊鍊部以及複數個銲球； 提供一包含有複數個探測元件之檢驗治具，每一探測 元件係具有在一端之一接觸端以及在另一端之一導線插 孔’該些探測元件之排列方式係可使該些接觸端對應接觸 於該半導體封裝構造之該些銲球； 探觸該些探測元件之該些接觸端與該半導體封裝構造 之該些銲球，並可更換地配置複數個封裝外接導線於該檢 驗治具，其係斷續地連接該些探測元件之該些導線插孔， 使得該些封裝外接導線、該些探測元件與該半導體封裝構 造之菊鍊部形成一完整迴路； 依據該些封裝外接導線之連接路徑，製備一測試板樣 ^ |該測試板樣本係具有一樣本菊鍊部以及複數個樣本接 a可更換地配置複數個測試板外接導線於該檢驗治具， 使该些測試板外接導線係斷續地連接該些探測元件之該些 導線插孔，且該些測試板外接導線係能與該些封裝外接& 線係形成一完整迴路，以模擬該丰導體封裝構造之菊鍊 部，及 在移除該些封裝外接導線之後，以配置有該些測試板

麵 第18頁 1282431 六、申請專利範圍 =接導線之檢驗治具之探測元件係能探觸該 樣品接墊，以測定該樣本菊鍊部。 以板樣本之 ^、如申請專利範圍第8項所述之菊鍊測 f封裝外接導線與該些測試板外接導線係分別J不;：顏亥 、如申請專利範圍第8項所述之菊鍊測試方法， 3試板=係為符合厕C標準聰22_B111_試板， 11、一種軔鍊測試方法，包含·· 半導體封裝構造’該半導體封裝構造係包含有 一韌鍊部以及複數値銲球；. 丁 u 3韦 ，，丨提L:包含有複數個探測元件之第-檢驗治具，每- 插孔，該些探測元件之排列方★ 導線 觸於嗲本逡_ # # # & _方式係可使该些接觸端對應接 觸於5亥+導體封裝構造之該些銲球； 兮半::驗治具之該些探測元件之該些接觸端與 裝：接導線於該第—檢驗治具，其係斷續地連接該些探= 得該些封裝外接導線、該第-檢 一完整迴路； 仟/、忒+導體封裝構造之菊鍊部形成 依據該些封裝外接導線之連接路 本，該測試板樣本传且右接士 # 4 〜武板樣 墊； 尽係具有一樣本菊鍊部以及複數個樣本接 提供另一包含有上述之複數個探測元件之第二檢驗治 ΙΗ 第19頁 1282431 六、申請專利範圍 具，並可更換地配置複數個測試板外接導線於該第二檢驗 治具，使該些測試板外接導線係斷續地連接該些探測元件 之該些導線插孔，該些測試板外接導線係能模擬該半導體 封裝構造之菊鍊部；及 一 以配置有該些測試板外接導線之第二檢驗治具之探測 元件探觸该测試板樣本之樣品接墊，以測定該樣本菊鍊 部0 if、如申請專利範圍第u項所述之菊鍊測試方法， =封裝外接導線與該些測試板外接導線係分別為不同中之 U測利範圍第11❸斤述之菊鍊測試方法，其中 ^ ，係為符合几肫0標準JESD22-B111的測試板。