CN100427225C

CN100427225C - 球格阵列封装测试分类机的通用变更套件

Info

Publication number: CN100427225C
Application number: CNB2005100632727A
Authority: CN
Inventors: 吴明彦; 林保祯; 李诚三
Original assignee: Powertech Technology Inc
Current assignee: Powertech Technology Inc
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2025-04-07
Also published as: CN1843640A

Abstract

本发明为一种球格阵列封装测试分类机的通用变更套件，用以分别定位多个不同基板尺寸的球格阵列封装件，该些球格阵列封装件的基板下表面设置有多个固定排列的焊球。该通用变更套件包含至少一收容座，该收容座具有一接触面以及一焊球限位孔，该焊球限位孔的尺寸小于该些球格阵列封装件的基板尺寸且不小于该些焊球的最外圈边界，以使得该些焊球均可限位于该焊球限位孔内，故能在不更换该通用变更套件的条件下，电性测试不同基板尺寸的球格阵列封装件。

Description

球格阵列封装测试分类机的通用变更套件

技术领域

本发明有关于一种测试分类机的变更套件(change kit)，特别有关于一种球格阵列封装测试分类机的通用变更套件。

背景技术

在现有集成电路封装产品的测试装置中，一测试分类机(test handler)其可在极短的时间内，快速地完成大量的测试及分类(将测试通过与测试不通过的集成电路封装产品分类)的工作，当该测试分类机遇上相同产品不同尺寸的集成电路封装产品欲进行测试及分类时，其即应更换适用且相对应的适用变更套件(change kit)，以能定位检测所待测的集成电路封装产品，使该集成电路封装产品的信号能正确地电性传送至测试分类机中进行检测并分类。随着集成电路封装产品的型态尺寸多样化(如Ball Grid Array，BGA、Chip Size Package，CSP等)，测试业者必须建购多套适用的变更套件，始能适用因应其业务所需，如此将造成物料管理困难与治具成本的增加。另，由于适用的变更套件在测试分类机中需经常更换交替使用，以适用于相同产品不同尺寸的集成电路封装产品的检测，其所衍生的问题即为测试分类机需经常性作机械调校及重新订定或调校频率，对于通常处于24小时持续运作的集成电路测试工作而言，增加机械调校及重新订定或调校频率的工作显然形成有效工作时间的浪费，直接造成产能的下降，使得测试的工作效率降低，亦导致测试业者作业成本的增加。

现行供高密度表面接合使用的集成电路封装产品，多为球格阵列封装件(Ball Grid Array package，BGA package)，其以焊球作为对外表面接合的电性连接。然而，同一功能产品的球格阵列封装件仅限定其焊球为固定排列，不同的封装厂会采用不同基板(Substrate)尺寸与封装制程，使得后续的测试及分类工作困难。请参阅图1a及图1b，同一功能产品的球格阵列封装件可至少区分为不同尺寸的第一球格阵列封装件110与第二球格阵列封装件120，第一球格阵列封装件110包含一第一基板111，一芯片设于该第一基板111并以适当封胶材料包覆(图未绘出)，在该第一基板111的下表面设置有多个格状阵列的第一焊球112；同样地，第二球格阵列封装件120包含一第二基板121以及多个在该第二基板121的第二焊球122。依据全球半导体工业标准化组织JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council，联合电子组件工程委员会)所制定的标准规范(JEDEC Standard)，该些第一焊球112与该些第二焊球122的排列位置及间距为固定，亦即是相同功能产品的球格阵列封装件其供表面接合(SMT)的焊球位置与间距的设置应为相同，如此方能顺利且精确地表面接合上一标准印刷电路板所定义的电性连接位置。然而，各家集成电路制造商的封装制程与选用基板材料不尽相同，相同功能产品的球格阵列封装件会有第一基板111与第二基板121的尺寸差异变化，以目前的DDRII 512M产品为例，球格阵列封装的宽边有10、11、11.3、12与12.3mm等种类，球格阵列封装的长边有12.5、13、13.8、14与14.5mm等种类。

故针对相同功能产品基板尺寸不同的第一球格阵列封装件110与第二球格阵列封装件120在测试时应选用并更换适用的第一变更套件与第二变更套件。请参阅图2及图4，该种能在测试时定位第一球格阵列封装件110的第一变更套件，包含有一承板200以及至少一第一收容座210(或称inserts)，如图3所示该承板200具有多个开孔201，该些开孔201供多个相同的第一收容座210容入放置于该承板200，以供测试分类机可同时对该承板200上的多个第一收容座210所容置的集成电路封装产品进行电性测试工作；该第一收容座210具有一第一基板限位孔211，其开口尺寸恰等于该第一基板111的外径，其周边形成为一阶梯部212，并在该第一收容座210的两侧各形成为一结合部213，该些结合部213具有结合孔214，以供螺栓等固定组件固定于一承板200。在进行测试及自动分类时，该第一球格阵列封装件110被挡止于该阶梯部212，且其第一基板111的基板边缘113(如图1a所示)被框限于该第一基板限位孔211内达到水平向的对准定位。由于该第二球格阵列封装件120的第二基板121的尺寸不同于第一球格阵列封装件110的第一基板111的尺寸，因此，第一变更套件的第一收容座210的第一基板限位孔211无法定位该第二球格阵列封装件120，为了定位测试第二球格阵列封装件120，必需要更换成另一适用的第二变更套件。请参阅图4，第二变更套件包含至少一第二收容座220，其具有一周边形成有阶梯部222的第二基板限位孔221，其开口尺寸恰等于该第二基板121，以框限该第二球格阵列封装件120的第二基板121的基板边缘123(如图1b所示)，并使该第二球格阵列封装件120被挡止于该第二收容座220的阶梯部222，通常该第二收容座220可具有往该第二基板限位孔221缩小的导滑面223。因此，即使在相同电性功能的集成电路产品测试中，随着基板尺寸的变化，测试业者需要经常性变更及转换适用的变更套件。

IBM公司(INTERNATL BUSINESS MACHINE CORP)于日本国公开特许公报的特开2001-83207号专利案中，揭露一种可供测试不同基板尺寸集成电路封装产品的变更套件(change kit)，其利用多个可调整固定位置的概呈L形限位件来框限待受测集成电路封装产品的基板边缘，可以达成不用随着待受测集成电路封装产品的基板尺寸不同而更换变更套件，但由于该些L形限位件必须具有调整其框限位置的功能始能定位框限该不同尺寸的待受测集成电路封装产品，因此在进行测试前仍需对该待受测集成电路封装产品进行比对及作框限位置的调整与校正动作，此外，对于待受测集成电路封装产品的框限定位准确性亦较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种球格阵列封装测试分类机的通用变更套件(common change kit)，利用其收容座的开口尺寸修正，使该收容座具有一焊球限位孔与一接触面，该焊球限位孔的尺寸小于多种不同尺寸的球格阵列封装件的基板尺寸且不小于该些球格阵列封装件其焊球的最外圈边界，利用该焊球限位孔框围限位焊球的方式取代现有的以阶梯开口对基板边缘需相同尺寸的限位，因此，在针对不同尺寸的球格阵列封装件进行电性测试时，不需要更换变更套件。

依本发明的球格阵列封装测试分类机的通用变更套件，用以分别定位多个相同功能产品但不同基板尺寸的球格阵列封装件放置于一测试分类机中测试，该些球格阵列封装件的基板下表面设置有多个固定排列的焊球，该通用变更套件包含至少一收容座，用以结合至一承板而放置于测试分类机中同时进行电性测试，该收容座具有一接触面以及一焊球限位孔，该焊球限位孔的尺寸小于该些球格阵列封装件的基板尺寸且不小于该些焊球的最外圈边界，且该焊球限位孔的边缘形成有多个缺口用以框围并接触最外圈的焊球，以使得该些焊球可限位于该焊球限位孔内且该些球格阵列封装件的基板下表面的周边与该接触面接触。

附图说明

图1a及图1b为现有的多种球格阵列封装件的基板下表面示意图。

图2为现有的球格阵列封装测试分类机的变更套件的收容座的上视图。

图3为现有测试分类机的变更套件的承板的立体示意图。

图4为一第一球格阵列封装件在该现有的变更套件内定位的截面示意图。

图5为一第二球格阵列封装件在另一现有变更套件内定位的截面示意图。

图6为依据本发明的第一具体实施例，一种球格阵列封装测试分类机的通用变更套件的收容座的上视图。

图7为该第一球格阵列封装件在本发明的通用变更套件内定位的截面示意图。

图8为该第二球格阵列封装件在本发明的通用变更套件内定位的截面示意图。

图9为依据本发明的第二具体实施例，另一种球格阵列封装测试分类机的通用变更套件的收容座的上视图。

符号说明

110第一球格阵列封装件 111第一基板 112第一焊球

120第二球格阵列封装件 113基板边缘 121第二基板

122第二焊球 123基板边缘 130测试板

131弹簧针 140压板 200承板

201开孔 210第一收容座 211第一基板限位孔

212阶梯部 213结合部 214结合孔

220第二收容座 221第二基板限位孔 222阶梯部

223导滑面 310收容座 311接触面

312焊球限位孔 313结合部 314结合孔

410收容座 411接触面 412焊球限位孔

413缺口

具体实施方式

依据本发明的第一具体实施例，一种球格阵列封装测试分类机的通用变更套件，用以分别定位多个不同基板尺寸的第一球格阵列封装件110与第二球格阵列封装件120于一测试分类机(图未绘出)中进行电性测试。

该通用变更套件包含一承板以及至少一如图6所示的收容座310。其中该承板为如图3所示的现有的承板200或其它承板。该收容座310可结合至该承板200的一开口201，其二者结合关系可由现有技术据以实施，例如AMD公司(ADVANCEDMICRO DEVICES，INC.)的世界专利WO 02/11186号则已揭露一种现有的收容座(inserts)与承板(Substrate)的组合机构，在此不另予赘述。或者，多个收容座310可一体连接于一变更套件。请参阅图6，该收容座310另具有位于大略中央处的一凹陷空间，用以容纳一欲进行测试的球格阵列封装件110或120。该收容座310两侧的结合部313具有一结合孔314，用以结合至一承板的开口内集收，供放置于测试分类机中进行测试。该收容座310具有一接触面311以及一焊球限位孔312，该接触面311位于上述凹陷空间内，该焊球限位孔312的尺寸同时小于该第一球格阵列封装件110的第一基板111尺寸以及该第二球格阵列封装件120的第二基板121尺寸，但不小于该第一球格阵列封装件110的第一焊球112与该第二球格阵列封装件120的第二焊球122的最外圈边界(如图6所示)，亦即是，该第一球格阵列封装件110的第一焊球112与该第二球格阵列封装件120的第二焊球122的最外圈边界刚好被该焊球限位孔312所框围(如图6所示)。在本实施例中，该焊球限位孔312概呈矩形并具有直线形边缘。此外，该收容座310的材质应为高分子介电材料的塑料，以避免在框限球格阵列封装件的焊球时产生短路。其中较佳地，该高分子介电材料具有低膨胀系数与耐热性，以适用于不同高低温度的电性测试。

请参阅图7，当测试第一球格阵列封装件110时，第一球格阵列封装件110的该些第一焊球112被框围限位于该焊球限位孔312内，且该第一球格阵列封装件110的基板下表面周边可接触于该收容座310的接触面311，达到一平面定位效果。在现有测试分类机内的测试板130具有多个弹簧针131(POGO pin)，该些弹簧针131能准确地对准并探触该第一球格阵列封装件110的该些第一焊球112。此外，其可利用一在该通用变更套件上方的压板140抵压该第一球格阵列封装件110确实定位于收容座310内而不翻动，以增进探触机率。

请参阅图8，当测试第二球格阵列封装件120时，在不需要更换该通用变更套件的条件下，该相同产品而不同基板尺寸的第二球格阵列封装件120的该些第二焊球122亦可被限位于该焊球限位孔312内，且该第二球格阵列封装件120的基板下表面周边可接触于该收容座310的接触面311，达到精确框围定位的效果。相同的压板140亦能抵压该第二球格阵列封装件120定位于收容座310内，并使同一测试板130的弹簧针131可精确地对准并探触该第二球格阵列封装件120的该些第二焊球122。因此，在同一功能相同产品不同尺寸的球格阵列封装件的电性测试过程，该通用变更套件可连续定位不同基板尺寸的球格阵列封装件110、120。不需要更换变更套件，具有测试的方便性，并能简化目前适用变更套件的种类与管理。

依据本发明的第二具体实施例，另一种球格阵列封装测试分类机的通用变更套件亦能分别定位相同功能集成电路产品但不同基板尺寸的第一球格阵列封装件110与第二球格阵列封装件120。请参阅图9，该通用变更套件包含一收容座410，该收容座410具有一接触面4 11以及一焊球限位孔412，该焊球限位孔412的尺寸小于该些球格阵列封装件110、120的基板尺寸且不小于该些焊球112、122的最外圈边界，以使得该些焊球112、122可被圈围限位于该焊球限位孔412内。在本实施例中，该焊球限位孔412的边缘形成有多个缺口413，其可为凹弧状或锯齿状，用以对应框围并接触最外圈的焊球112、122。此外，该些球格阵列封装件110、120的基板下表面的周边均可个别平面接触于该接触面411。

本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准，任何熟知此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内所作的任何变化与修改，均属于本发明的保护范围。

Claims

1、一种球格阵列封装测试分类机的通用变更套件，用以测试时分别定位多个不同基板尺寸的球格阵列封装件于一测试分类机，该些球格阵列封装件的基板下表面设置有多个固定排列的焊球，该通用变更套件包含至少一收容座，该收容座具有一接触面以及一焊球限位孔，该焊球限位孔的尺寸小于该些球格阵列封装件的基板尺寸且不小于该些焊球的最外圈边界，且该焊球限位孔的边缘形成有多个缺口用以框围并接触最外圈的焊球，以使得该些焊球可被框围限位于该焊球限位孔内且该些球格阵列封装件的基板下表面的周边与该接触面接触。

2、如权利要求1所述的通用变更套件，其特征在于，该焊球限位孔呈矩形并具有直线形边缘。

3、如权利要求1所述的通用变更套件，其特征在于，该些缺口为凹弧状。

4、如权利要求1所述的通用变更套件，其特征在于，该些缺口为锯齿状。

5、如权利要求1所述的通用变更套件，其特征在于，该收容座的材质为高分子介电材料。

6、如权利要求5所述的通用变更套件，其特征在于，该高分子介电材料具有低膨胀系数，并具有耐热性。

7、如权利要求1所述的通用变更套件，其特征在于，该收容座具有可容纳每一球格阵列封装件的凹陷空间，该接触面形成于该凹陷空间内。