CN102346199A

CN102346199A - 球栅阵列测试座

Info

Publication number: CN102346199A
Application number: CN2010102452876A
Authority: CN
Inventors: 谢君强; 何俊明; 王娜
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2012-02-08

Abstract

本发明提供了一种球栅阵列测试座，包括测试座盖以及和测试座盖相匹配的底座，用于测试球栅阵列器件，所述底座上设置有射源放置区，所述射源放置区为与放射源侧壁卡接的的闭合凸起，用于将放射源固定其内。采用本发明的测试座，大大增加了放射源加速测试的准确性。

Description

球栅阵列测试座

技术领域

本发明涉及半导体测试领域，特别涉及一种球栅阵列测试座。

背景技术

目前，对于90纳米以及以下高集成度的半导体集成电路(IC)芯片，一般采用球栅阵列(Ball Grid Array，BGA)的封装形式，输入/输出(I/O)引脚的排列方式是栅格阵列。

将采用BGA形式进行封装的芯片称为BGA器件。BGA测试座作为测试芯片的载体，测试时，将BGA器件置于BGA测试座内。申请号为201010153856.4的申请文件公开了一种BGA测试座，包括底座和测试座盖，测试时，通过下压测试座盖，使得置于底座和测试座盖之间的BGA器件上的各个I/O引脚通过测试座内的测试针，更好地与测试机平台上的测试板导通，从而实现对BGA器件的测试和烧写。

放射源加速测试(ASER)是将芯片置于放射场内读写不同的数据，统计芯片中小单元(cell)的失效率，这种失效是暂时的，在芯片离开放射场后芯片中失效小单元功能不会损坏。放射源射出α射线，α粒子能量是有限的，通常一张薄纸就可以将其挡住，由于该申请文件公开的测试座盖上具有贯穿测试座盖及其内表面上用于固定BGA器件的固定端的通孔，所以将放射源置于测试座盖的上方，α射线通过测试座盖的通孔射到BGA器件上，从而实现了对BGA器件的ASER测试。但是，这种BGA测试座虽然可以用于对BGA器件进行ASER测试，但准确性不高，测试数据的误差比较大，这是因为BGA器件表面与放射源表面之间由于测试座盖和固定端的存在，具有一定的间隔距离，因此导致了测试数据的不准确。

因此，如何提高ASER测试的准确性，成为需要解决的一个关键问题。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题是：提高BGA器件的ASER测试准确性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明公开了一种球栅阵列测试座，包括测试座盖以及和测试座盖相匹配的底座，用于测试球栅阵列器件，所述底座上设置有射源放置区，所述射源放置区为与放射源侧壁卡接的闭合凸起，用于将放射源固定其内。

所述射源放置区为环状凸起。

所述测试座进一步包括相适配的定位柱和定位孔，所述定位柱呈四角对称分布于底座上，所述定位孔位于测试座盖的相应位置上，定位柱穿过定位孔，用于将底座和测试座盖结合在一起，确保测试座盖置于底座上不发生转动。

所述射源放置区位于定位柱的内侧。

所述底座上具有凹陷的芯片放置区，在所述芯片放置区内设置浮动导向。

所述浮动导向包括浮动板和弹簧片；

所述浮动板为具有凹陷的绝缘板，用于将球栅阵列器件固定其凹陷内；所述浮动板的凹陷表面具有多个与测试针相对应的测试针孔，用于底座上的测试针从所述孔内穿出来，与球栅阵列器件的输入输出引脚电性连接；所述浮动板的尺寸和形状与芯片放置区相适配；

所述弹簧片连接芯片放置区的凹陷底部和浮动板的下表面，且位于芯片放置区的内部边缘。

所述测试座盖包括顺次连接的旋转头、旋转螺钉和固定端；

所述旋转头用于旋转控制旋转螺钉的旋进和旋出，将压力通过固定端传递给球栅阵列器件的输入输出引脚，实现与测试针的电性接触。

由上述的技术方案可见，本发明的球栅阵列测试座关键在于能够将放射源内置，具体为：在底座上表面设置一射源放置区，为与放射源侧壁卡接的闭合凸起，用于将放射源固定其内。进行ASER测试时，置于芯片放置区的BGA器件与其上的放射源能够直接紧密接触，从而大大增加了ASER测试的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例球栅阵列测试底座的剖面结构示意图。

图2为本发明实施例与图1相对应的测试底座的俯视示意图。

图3为本发明优选实施例BGA测试底座的剖面结构示意图。

图4为本发明优选实施例BGA测试座的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明的核心思想是：本发明的球栅阵列测试座包括测试座盖以及和测试座盖相匹配的底座，为准确进行ASER测试，将放射源内置于测试座内，放射源被限制在底座上表面凸起的射源放置区内，放射源表面直接与BGA器件接触。进一步地，为确保BGA器件的I/O引脚与测试针更好的接触，本发明在底座上表面凹陷的芯片放置区设置浮动导向。

本发明实施例球栅阵列测试底座的剖面结构示意图如图1所示。下面结合图2的本发明实施例与图1相对应的测试底座的俯视示意图进行详细说明。该底座100包括射源放置区101、芯片放置区102、定位柱103、底座固定孔104和测试针105。测试时，BGA器件106放置在芯片放置区102内，BGA器件106的I/O引脚与底座100上的各个测试针105对应电性连接。

射源放置区101为位于底座上的与放射源侧壁卡接的闭合凸起，其形状和尺寸与放射源相匹配，用于将放射源107固定其内。具体地，由于放射源一般为圆柱体，所以为与放射源的形状和尺寸相匹配，本发明实施例将射源放置区也相应设置为环状凸起，环的内径宽度即为放射源的直径宽度。而且，该环的高度高于BGA器件106放置在芯片放置区102后所具有的高度，这样才可以限定放射源107置于BGA器件106上后不会在平面内滑动。射源放置区101的内径也是与放射源107的尺寸匹配的，可以根据放射源107的尺寸而作相应的灵活调整。

进一步地，底座100上具有定位柱103，呈四角对称分布，与测试座盖上的四个呈四角对称分布定位孔(图中未示)相适配，定位柱103从定位孔中穿出，用于将测试座盖和底座结合在一起，确保测试座盖置于底座上不发生转动。射源放置区101位于定位柱103的内侧，所以当射源放置区为环状凸起时，环的外径小于对角线放置的定位柱103之间的距离。

另外，底座100上还具有底座固定孔104，所述底座固定孔104在底座上呈四角对称分布。用于与印刷电路板(PCB)板固定连接，所述PCB板上的引线与测试针电性连接，用于根据预定电路进行测试。

芯片放置区102为底座100上的一凹陷区域，用于将BGA器件106置于其内。该凹陷区域的尺寸和形状也是与BGA器件106相匹配的，可以根据BGA器件的形状与尺寸而作相应的灵活调整。一般，BGA器件106的形状为正方形，所以芯片放置区102也是相应具有方形凹陷的区域。芯片放置区的凹陷深度大于BGA器件106的I/O引脚的直径，即锡球的直径，并且小于BGA器件106的整体高度。另外，芯片放置区102的凹陷表面具有多个与测试针相对应的测试针孔，测试针孔的排列与底座内测试针的排列相对应，用于测试针从所述孔内穿出来，与BGA器件的I/O引脚电性连接。

根据上述说明，本实施例主要在于介绍底座上设有射源放置区，测试时，放射源内置于测试座的射源放置区内，放射源位于BGA器件的上表面，可以与BGA器件直接接触，而不像现有技术中那样，他们之间还存在一定的间隔距离，所以大大提高了ASER测试的准确性。关于底座上定位柱、底座固定孔以及测试针的设置，可以认为是为配合放射源内置而进行的相应设置。

优选地，为了使BGA器件的I/O引脚与测试针更好的接触，本发明优选实施例在芯片放置区进一步设置浮动导向。

本发明优选实施例BGA测试底座的剖面结构示意图如图3所示。

本发明优选实施例BGA测试底座进一步包括浮动导向300。所述浮动导向300具体包括浮动板301和弹簧片302。

浮动板301为具有一定凹陷深度的绝缘板，该凹陷也是与BGA器件的形状匹配的，用于将BGA器件106置于其内，防止BGA器件在平面滑动。可以根据BGA器件的形状与尺寸而作相应的灵活调整。一般，BGA器件106的形状为正方形，所以浮动板301也是相应具有方形凹陷的绝缘板。浮动板301的凹陷表面具有多个与测试针相对应的测试针孔，测试针孔的排列与底座内测试针的排列相对应，用于测试针从所述孔内穿出来，与BGA器件的I/O引脚电性连接。浮动板301的大小与芯片放置区102相适配，恰好能够置于芯片放置区102内。弹簧片302位于芯片放置区102和浮动板301之间，且位于芯片放置区102的内部边缘，连接芯片放置区102的底部和浮动板301的下表面。弹簧片具有一定的张力，将浮动板301支撑起来，脱离芯片放置区的表面。弹簧片302可以在芯片放置区的内部边缘呈对称的四角分布，使浮动板受到均匀的支撑力。测试时，受到测试座盖的向下压力，BGA器件106与浮动板301紧密接触，同时浮动板301被紧紧地压到芯片放置区102内，与芯片放置区102紧密接触，这时弹簧片302被压缩发生形变，导向空间增大，使得BGA器件106与测试针105更加紧密地接触。由于优选实施例中进一步加入了浮动导向，BGA器件是置于浮动导向的浮动板内的，所以限定，浮动板301的凹陷深度大于BGA器件106的I/O引脚的直径，即锡球的直径，并且小于BGA器件106的整体高度。

本发明优选实施例BGA测试座的剖面结构示意图如图4所示。该测试座包括底座100和测试座盖400。测试座盖400上，旋转头401、旋转螺钉402和测试座盖内表面的固定端403顺次连接，通过旋转头401的旋转控制旋转螺钉的旋进和旋出(测试时旋进，不测试时旋出)，从而可以控制固定端403距离测试座盖内表面的距离。进一步地，测试时，通过旋转头401旋进旋转螺钉402，将压力逐层传递，固定端与放射源紧密接触，放射源与BGA器件紧密接触，BGA器件又与测试针紧密接触，所以固定端距离测试座盖内表面越远，说明旋转螺钉402旋进的距离越大，则能够使BGA器件与测试针接触越紧密。其中，固定端403位于测试座盖400的内表面，为一圆柱体凸起，该圆柱体的直径大于或等于放射源的直径，用于均匀地将压力通过放射源传递于BGA器件上。

对于固定端、旋转头、旋转螺钉以及定位柱，为了能够适应测试状态的压力要求，也都需要具有一定的机械强度，所以材质优选为金、铜、锡、铅、银、钨、镍、钽、铬等金属，或者上述金属的合金。测试针为具有弹性的金属弹针，材质优选为金、铜、锡、铅、银、钨、镍、钽、铬等金属，或者上述金属的合金。

对于底座、射源放置区，及浮动板，其需要具有一定机械强度的绝缘材料，材质优选为树脂、聚乙烯或者苯化合物等。

综上所述，本发明关键在于进行ASER测试时，射源内置，将放射源直接与BGA器件接触，大大提高了ASER测试的准确性。进一步地，本发明在芯片放置区设置浮动导向，浮动导向被下压之后，使测试的金属弹针产生更大张力，进一步加强了位于浮动导向内BGA器件的各个I/O引脚与测试针电性接触，从而更好地与测试机平台上的测试板导通。

本发明的BGA测试座，可以应用于各种不同形式的BGA封装结构，包括：塑料焊球阵列(PBGA，Plasric Ball Grid Array)封装、细间距球栅阵列(FBGA，Fine-Pitch Ball Grid Array)封装、或者平面细间距球栅阵列(LFBGA，Low-Profile Fine Pitch Ball Grid Array)封装等各种封装结构。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种球栅阵列测试座，包括测试座盖以及和测试座盖相匹配的底座，用于测试球栅阵列器件，其特征在于，所述底座上设置有射源放置区，所述射源放置区为与放射源侧壁卡接的闭合凸起，用于将放射源固定其内。

2.根据权利要求1所述的测试座，其特征在于，所述射源放置区为环状凸起。

3.根据权利要求2所述的测试座，其特征在于，所述测试座进一步包括相适配的定位柱和定位孔，所述定位柱呈四角对称分布于底座上，所述定位孔位于测试座盖的相应位置上，定位柱穿过定位孔，用于将底座和测试座盖结合在一起，确保测试座盖置于底座上不发生转动。

4.根据权利要求3所述的测试座，其特征在于，所述射源放置区位于定位柱的内侧。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的测试座，其特征在于，所述底座上具有凹陷的芯片放置区，在所述芯片放置区内设置浮动导向。

6.根据权利要求5所述的测试座，其特征在于，所述浮动导向包括浮动板和弹簧片；

所述浮动板为具有凹陷的绝缘板，用于将测试球栅阵列器件固定其凹陷内；所述浮动板的凹陷表面具有多个与测试针相对应的测试针孔，用于底座上的测试针从所述孔内穿出来，与测试球栅阵列器件的输入输出引脚电性连接；所述浮动板的尺寸和形状与芯片放置区相适配；

7.根据权利要求6所述的测试座，其特征在于，所述测试座盖包括顺次连接的旋转头、旋转螺钉和固定端；

所述旋转头用于旋转控制旋转螺钉的旋进和旋出，将压力通过固定端传递给测试球栅阵列器件的输入输出引脚，实现与测试针的电性接触。