TWI223711B - Test apparatus for semiconductor package - Google Patents

Description

1223711 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用於半 且更特別係有關於一種用於 ^ ^ =造之測試裝置， 有一軟墊，能夠對於多晶片封 ^ = f造之測試裴置濃 於 損害該多晶片封裝構造。 '"冓^進仃測試，且不欵一、 【先前技術】 隨著微小化以及高運作速 造在許j電子裝置越來越吸引η曰:力;封2片封巢相 將兩個或兩個以上之晶片組人封裝構造可藉逢 個系統之體積最小化，而具i Τ ^，造中，來使袭 晶片封裝構造可減少晶片間 :、乍速度。此外，多 遲以及存取時間。 線路之長度而降低訊號殘 不論係早晶片或多晶月扭继 -封裝測試1以測試二電二υ ”封裝後’均須麵塥 具有陣列式錫球之半導體封裝構1 之封裝測試用柃 6,0 6 2,8 73號及第6,0 8 3,〇13;二之1於美國專利第 如第i圖所示，美國專利3心62 文：為參考。 (s 〇 c k e t ) 1 0用於半導體封麥槿， ^ 不種托座 構造2◦具有-晶片,造2二。該半導體封装 ΛΛ八 凸塊（圖中未示），電性連接至該基板/ 孩托座匕a —插入板12、一電路基板14、一托架16。該插 入板1 2具有複數個金屬導線丨8，分別相對於該半導體封裝 構造20之複數個錫球22。該電路基板14具有複數個金屬延 伸塾24及金屬凸塊26，該金屬凸塊26配置於該金屬延伸墊

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第5頁 1223711 五、發明說明（2) 2 4上且分別電性連接於該複數個金屬導線丨8。該托架丨6承 載該半導體封裝構造2 0、該插入板1 2、及該電路基板1 4。 該托座10另包含一托座本體3〇及一托座蓋32，該托座本體 30承載該托架16，且該托座蓋32配置於該插入板12之上 方。該托座蓋3 2與該插入板1 2界定一空間，用以容納該半 導體封裝構造20。當該托座蓋32壓合該半導體封裝構造20 時’該複數個錫球2 2分別電性連接於複數個金屬凸塊2 6。 該托座本體3 0具有複數個導通接腳部份4 2，用以將該複數 條金屬延伸導線2 4，分別電性連接於一外部電氣裝置（圖 中未示），如此以測試該半導體封裝構造2 〇之電氣特性。 美國專利第6, 083, 013號另揭示一種積體電路之托座， 其包含一托座本體、複數個弓形接觸接腳、一托座蓋。該 托座本體承載該複數個弓形接觸接腳。一浮動部份係具有 複數個孔，用以導引該複數個弓形接觸接腳之上部部份。 該積體電路放置於該浮動部份上。當該托座蓋壓合該積體 電路，該複數個弓形接觸接腳之上部部份分別電性連接於 該積體電路之複數個錫球，且該弓形接觸接腳之下部部份 電性連接於一外部電氣裝置（圖中未示），用以測試該積體 電路之電氣特性。 然而，前述之習知封裝測試裝置之托座僅適用於表面平 坦度較好之單晶片封裝構造。如第2圖所示，一種多晶片 封裝構造70主要包含複數個晶片52a、52b、一基板54、複 數個錫球72、及複數個凸塊56。當前述之托座應用於該多 晶片封装構造7 0時，由於該多晶片封裝構造7 0中之複數個

00754.ptd 第6頁 1223711 五、發明說明（3) 晶片52a 、 52b 造7 0之表面平 大的作用力， 損壞。或者， 凸塊56出現裂 因此，便有 置，能夠解決 【發明内容】 本發明之一 並非位於同一水平面，亦即該多晶片封裝構 坦度較低，故經常對較高的晶片5 2 a產生較 而於測试過程中造成該多晶片封裝構造7 〇的 前述之習知封裝測試裝置亦會使得錫球7 2或 痕’進而降低該多晶片封裝構造之可靠度。 需要提供一種用於半導體封裝構造之測試裝 前述的缺點。 裝置 該多 為 測試 球， 蓋。 電氣 載該 將該 數條 裝構 體封 根 封裝 陣列 ，能 晶片 達上 裝置 該測 該托 測試 半導 半導 導線 造施 裝構 據本 構造 封裝 夠對 封裝 述目 ，該 試裝 座本 裝置 體封 體封 。該 加壓 造之 發明 施力 構造 目的 於多 構造 的， 半導 置包 體具 〇該 裝構 裝構 托座 力， 間。 之測 ，而 之複 係提供一種用於半導體封裝構造之測試 晶片封裝構造進行測試，且不致於損害 本發明提供一種用於半 體封裝 含一托 有複數 電路基 造，且 造之該 蓋具有 及一軟 構造具有至少一 座本體、一電路 條導線，分別電 板配置於該托座 具有複數條金屬 錫球電性連接至 一平台本體，用 墊，配置於該平 導體封 晶片及 基板、 性連接 本體中 延伸導 該托座 以對該 台本體 襞構 複數 及一 於一 ，用 線， 本體 半導 與該 造之 個錫 托座 外部 以承 用以 之複 體封 半導 試裝置之軟墊可避免直接對該球格陣列 該托座蓋之壓力可均勻地分佈於該球格 數個錫球或複數個凸塊上，亦即該測試

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免該錫球或該凸塊出現裂痕，進而提高該半導體 封政構k之可靠度及測試品質與效率。 為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 "，下文特舉本發明實施例，並配合所附圖示，作詳細說 明如下： 【實施方式] 參考第3圖，根據本發明之第一實施例之測試裝置1〇()， 用於一半導體封裝構造，諸如：球格陣列封裝構造丨2 〇 Ο 該球格陣列封裝構造120具有複數個晶片i〇2a、i〇2b、一 基板104、及複數個錫球i 22。該晶片1〇2 a、i〇2b係可藉 由複數個凸塊（圖中未示）或一打線連接技術，電性連接至 該基板1 0 4。 该測試裝置1 〇 〇包含一托座蓋1 3 2、一電路基板1 1 4、及 一托座本體130。該托座蓋132具有一平台本體134及一軟 墊1 3 6。該平台本體1 3 4用以對該球格陣列封裝構造1 2 〇施 加壓力。該軟墊1 3 6配置於該平台本體1 3 4與該球格陣列封 裝構造1 2 0之間。該軟墊1 3 6係為軟性材料所製，諸如石夕 膠、橡膠、及塑膠等。 该托座蓋1 3 2係連接至一驅動轴1 3 8，該驅動軸1 3 8連接 至一外部驅動裝置（圖中未示），用以驅動該托座蓋丨3 2上 下移動。該電路基板1 1 4配置於該托座本體1 3 0中，用以承 載該球格陣列封裝構造1 2 0，其具有一絕緣本體1 4 4及複數 條金屬延伸導線1 2 4，該複數條金屬延伸導線1 2 4配置於該 絕緣本體1 4 4内且分別相對應於該複數個錫球1 2 2。

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五、發明說明（5) 參考第4圖’該球格陣列封裝構造1 2 0放置於該電路美 1 1 4上，然後該托座蓋1 3 2下降，並施力使該球袼陣列$ # 構造120與該電路基板1〇4緊密地結合，如此使該锡球12f 電性連接於該金屬延伸導線124。該托座本體13〇具有複數 條導線1 4 2，其一端電性連接於該複數條金屬延伸導線？ 1 2 4，且另一端電性連接一外部電氣裝置（圖中未示），諸 如訊號測試裝置等，如此以便於測試該球格陣列封裝構造 1 2 0之電氣特性。 ' & 因為該托座蓋1 3 2之軟墊1 3 6可避免直接對該球格陣列封 5施力，而該托座蓋132之壓力可均句地分佈於該 亦如封装構造120之複數個錫球122或複數個凸堍上， 高該半^或襄置可避免該錫球或該凸塊出現裂痕，進而提 i —導體封装構造之可靠度及測試品質與效率。 所施=ί =中，兩組壓力感測紙，可藉由顏色的深淺顯示 墊之該測ί ί，其係分別放置於具有該軟墊及不具有該軟 進行測^ 攻置中’及該球格陣列封裝構造120之上方。 紙係顯二於不具有軟塾之該測試裝置中之壓力感測 感測紙係黏第5圖中’於具有軟塾之該測試裝置中之壓力 試裝置產：^於第6圖中。明顯得知’具有該軟塾之該測 構造的損壞較為緩和之壓力，而藉此可避免該受測之封裝 參考第7 F1 置2 0 0。兮回」其顯示根據本發明之第二實施例之測試裝 10 〇皆類Γ剛試裴置2 〇 〇之元件及連接關係與該測試裝置 U ’相同的元件標示相同的標號。該測試裝置2 〇 〇

1223711 五、發明說明（6) 另包含一插入板212配置於該電路基板丨14上。該插入板 2 1 2具有複數個金屬導線2 1 8，分別電性連接於該複數條金 屬延伸導線124且相對於該複數個錫球丨22。該金屬導線 2 1 8之直徑係大於遠金屬延伸導線1 2 4之直徑，如此可增加 該錫球1 2 2電性連接於該金屬導線2 1 8之可靠度。 參考第8圖，其顯示根據本發明之第三實施例之測試裝 置3 0 0。該測試裝置3 0 0之元件及連接關係與該測試裝置 2 0 0皆類似，相同的元件標示相同的標號。該測試裝置3 〇 〇 另包含一托架316配置於該托座本體130與該電路基板114 之間’用以承載該電路基板1 1 4。該拖架1 1 6具有一平板 3 5 2及一彈簧3 5 4，該平板3 5 2承載該電路基板丨14，且該彈 簧3 5 4配置於該托座本體1 3 0與該平板3 5 2之間，用以吸收 4托座蓋132之壓力。該托座本體13〇另具有複數個導通接 腳3 5 6 ’分別電性連接於該複數條金屬延伸導線丨2 4與該複 數條導線142。 μ 參考第9圖，根據本發明之第四實施例之測試裝置4 〇 〇， 用於一球格陣列封裝構造4 2 0。該球格陣列封裝構造4 2 〇具 有複數個晶片4 0 2 a、4 0 2 b、一基板4 0 4、及複數個錫球 42 2。該晶片4 0 2 a、1〇2b係可藉由一覆晶技術或一打線連 接技術，電性連接至該基板4 〇 4。該測試裝置4 0 0包含一插 入板412、一電路基板414、一托架416。該插入板具有複 數條金屬導線4 1 8，分別相對於該複數個錫球4 2 2。該電路 基板414具有複數條金屬延伸導線424 ·及金屬凸塊4 2 6，該 金屬凸塊4 2 6分別配置於該金屬延伸導線4 2 4上且電性連接

00754.ptd 第10頁 1223711 五、發明說明（7) 於該金屬導線4 1 8。該托架4 1 6支撐該球格陣列封裝構造 42 0、該插入板412、及該電路基板414。該測試裝置4 0 0另 包含一托座本體430及一托座蓋432，該托座本體430承載 該托架41 6。該托座蓋43 2具有一軟墊43 6相對應該晶片 40 2a、4 0 2b。該軟墊43 6係為軟性材料所製，諸如矽膠、 橡膠、及塑膠等。該托座蓋432之軟墊436與該插入板412 ^ ^ # it42 0 ^ ^ 蓋432繞-轉軸458壓、格本瞌體)30之-側邊。當該托座 複數個錫球422分別電\球格陣列封裝構造42〇時，則該 而電性連接於該複數性連接於該複數個金屬凸塊4 2 6，進 具有複數個導通接，^屬延伸導線4 2 4。該托座本體4 3 0 屬延伸導線4 2 4與_ 份4 4 2分別電性連接於該複數條金 於測試該球格陣列 邻電氣裝置（圖中未示），如此以便 雖然本發明已以前^構造4 2 0之電氣特性。 發明，任何熟習此^ $實施例揭示，然其並非用以限定本 内’當可作各種之=者’在不脫離本發明之精神和範圍 視後附之申請專利 與修改。因此本發明之保護範圍當 &園所界定者為準。

第11頁 1223711 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1 圖 為先前 技 術 之 托 座 之剖 面示意圖 0 第2 圖 為先前 技 術 之 托 座 之剖 面示意圖 〇 第3 圖 為根據 本 發 明 之 第 一實 施例之測 試 裝置 之 剖 面 示 意 圖。 第4 圖 為根據 本 發 明 之 第 一實 施例之測 試 裝置 之 剖 面 示 意 圖。 第5 圖 為不具 有 軟 墊 之 一 測試 裝置之壓 力 感測 紙 之 實 驗 結 果。 第6 圖 為具有 軟 墊 之 一 測 試裝 置之壓力 感 測紙 之 實 驗 結 果 〇 第7 圖 為根據 本 發 明 之 第 二實 施例之測 試 裝置 之 剖 面 示 意 圖。 第8 圖 為根據 本 發 明 之 第 三實 施例之測 試 裝置 之 剖 面 示 意 圖。 第9 圖 為根據 本 發 明 之 第 四實 施例之測 試 裝置 之 剖 面 示 意 圖。 圖 號 說明： 2 晶片 4 基板 10 托座 12 插入板 14 電路基板 16 托架 18 金屬導線 20 半導體: 封- 裝構」 造 22 锡球 24 金屬延 伸 導線

00754.ptd 第12頁 1223711 圖式簡單說明

26 金 屬 凸 塊 30 托 座 本 體 32 托 座 蓋 42 導 通 接 腳 部 份 52a 晶 片 52b 晶 片 54 基 板 56 凸 塊 70 多 晶 片 封裝構造 72 錫 球 100 測 試 裝 置 102a 晶 片 102b 晶 片 104 基 板 114 電 路 基 板 120 球 格 陣 列 封 裝 構 造 122 錫 球 124 金 屬 延 伸 導 線 130 托 座 本 體 132 托 座 蓋 134 平 台 本 體 136 軟 墊 138 驅 動 軸 142 導 線 144 絕 緣 本 體 200 測 試 裝 置 212 插 入 板 218 金 屬 導 線 300 測 試 裝 置 316 托 架 352 平 板 354 彈 簧 356 導 通 接 腳 400 測 試 裝 置 4 0 2a 晶 片 4 0 2b 晶 片 404 基 板 412 插 入 板 414 電 路 基 板 416 托 架 418 金 屬 導 線 420 球 格 陣 列 封 裝 構 造 422 锡 球 424 金 屬 延 伸 導 線 426 金 屬 凸 塊 430 托 座 本 體 432 托 座 蓋 436 軟 墊 00754.ptd 第13頁 1223711 圖式簡單說明 442 導通接腳部份 00754.ptd 第14頁

Claims (1)

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六、τ 【專利申請範圍】 j、一種用於半導體封裝構造之測試裝置，該 構造具有至少一晶片及複數個錫球，該測試 體封裝 /托座本體，具有複數條導線，分別電性匕备· 電氣測試裝置； 免楼於—外部 一電路基板，配置於該托座本體中，用以承 封裝構造，且具有複數條金屬延伸導線，用，該半導體 封裝構造之該錫球電性連接至該托座本體之溢缸 +導體 以及 吸歎條導線； 一托座I，具有一手口本體，用以對該半導妒 施加壓力，及一軟墊，配置於該平台本體與兮封裝構造 構造之間。 “導體封裝 2、 依申請專利範圍第1項之用於半導體封裝構、生、 置，另包含： 乂之測試裝 ~插入板，配置於該電路基板與該半導體封 間，其具有複數條金屬導線分別電性連接於診表構造之 延伸導線與該複數個錫球。 、μ複數條金屬 3、 依申請專利範圍第2項之用於半導體封裝槿、 置，苴中該金屬導線之直徑係大於該金屬强仙k之測試裝 徑。，、 、仲導線之直 4、依申請專利範圍第1項之用於半導體封裂播 &攝造之測試裝

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1223711 、、申請專利範圍 置’另包含： 用以承 托架，配置於該托座本體與該電路基板之間 栽該電路基板且吸收該托座蓋之壓力。 〕、依申請專利範圍第4項之用於半導體封裝構造之測試裝 置’其中該托架具有一平板承載該電路基板、及一彈簀配 置於該托座與該平板之間，且該托座本體另具有複數個導 通接腳，分別電性連接於該複數條金屬延伸導線與該複數 條導線。 6、 依申請專利範圍第1項之用於半導體封裝構造之測試裝 置，其中該電路基板另具有複數個金屬凸塊分別配置於該 複數條金屬延伸導線上且電性連接於該複數條金屬導線。 7、 依申請專利範第1項之用於半導體封裝構造之測試 置，其中該托座蓋係樞接於該托座本體。 、 、 構造之測試裝 驅動，上下移 8、依申請專利範圍第1項之用於半導體封裝 置，其中該托座蓋係藉由一外部驅動裝置所 動0 導體封裝構造之測試裝 9、依申請專利範圍第1項之用於半 置，其中該軟墊係為軟性材料所製

00754.ptd 第16頁 1223711 六、申請專利範圍 1 0、依申請專利範圍第9項之用於半導體封裝構造之測試 裝置，其中該軟墊係為矽膠所製。 1 1、依申請專利範圍第9項之用於半導體封裝構造之測試 裝置，其中該軟墊係為橡膠所製。 1 2、依申請專利範圍第9項之用於半導體封裝構造之測試 裝置，其中該軟墊係為塑膠所製。

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