CN115719741A - 半导体封装测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的半导体封装测试装置用于测试封装体叠层型半导体封装，其包括：上部插口，安装在推动器，装载上部封装并与放置在下侧的下部封装相联接；下部插口，装载在测试器并与放置在上侧的上述下部封装相联接；以及吸附垫，以能够移动的方式与上述推动器相结合，能够通过上述推动器接收真空压力来吸附上述下部封装并对上述下部封装加压，上述吸附垫包括：主体部，由硅材料制成，形成有真空孔；以及吸附部，具有大于上述本体部的直径，在与上述真空孔相对应的位置形成有吸附孔，上述吸附部由聚酰亚胺膜、工程塑胶或合成树脂中的一种材料制成，在上述吸附部的上表面中心附着有上述主体部，在外侧周围形成有外侧防油部，用于阻挡从上述主体部溶出的硅油。

Description

半导体封装测试装置
技术领域
本发明涉及半导体封装的测试，更详细地，涉及用于检查由下部封装和上部封装上下层叠而成的封装体叠层型(POP)半导体封装是否正常工作的半导体封装测试装置。
背景技术
半导体封装由微细的电子电路以高密度集成而成，在制造工序中，将进行判断各个电子电路是否正常的相关测试工序。测试工序是指通过测试半导体封装是否正常工作来筛选出优质品及残次品的工序。
在半导体封装的测试过程中，将用到使半导体封装的端子与用于施加测试信号的测试器电连接的测试装置。测试装置根据作为测试对象的半导体封装种类具有多种结构。
最近，随着可最大限度地减小部件尺寸且快速实现信号传输的封装体叠层型(POP)半导体封装的使用增加，对用于测试这种半导体封装的测试装置的需求也逐渐增加。
如图1所示，现有的用于测试封装体叠层型半导体封装的测试装置100包括：下部测试插口40及上部测试插口60，用于传输电信号；以及推动器(Pusher)50，与上部测试插口相结合。在推动器形成有吸附垫70，以可移动的方式与推动器相结合，通过推动器从外部的真空装置接收真空压力。下部测试插口40设置在测试器30以与下部封装10实现电连接，上部封装20安装在上部测试插口的上部以与上部测试插口60实现电连接。在这种测试装置中，通过设置在推动器50的吸附垫70下降并吸附(Pick)作为检查对象的下部封装10的状态下定位(Place)在下部测试插口40上部后，进一步下降并对下部封装10加压(Pushing)来使得上部测试插口60的第二导电部61与下部封装10的上部端子12相联接，由此，使得测试器30、下部测试插口40、下部封装10、上部测试插口60及上部封装20电连接来执行电测试。
通常，在现有的半导体封装测试装置中，随着拾取器(Picker)吸附(Pick)作为检查对象的半导体封装并定位(Place)在测试插口上后，拾取器为了吸附其他半导体封装而移动，推动器(Pusher)以加压(Pushing)定位在测试插口上的半导体封装的方式执行电测试。即，在现有的普通半导体封装测试装置中，由于拾取器和推动器分开工作，并且，拾取器仅执行拾取放置(Pick&Place)的作用，因此，拾取器仅在短时间内吸附半导体封装。
与此相反，在用于测试封装体叠层型半导体封装的测试装置中，拾取器和推动器形成为一体，拾取器的吸附垫同时执行吸附(Pick)作为检查对象的半导体封装并装载(Place)及加压(Pushing)的作用，因此，拾取器的吸附垫具有长时间接触半导体封装的结构，尤其，在可靠性测试的情况下，吸附垫与下部封装维持1周～2周的接触状态。
在用于测试封装体叠层型半导体封装的测试装置中，吸附垫70由硅制成，以便保护半导体封装并提高真空吸附性能，但是，由于硅的特性而发生下部半导体封装粘连在吸附垫的粘性定位(Sticky)现象。为了防止这种粘性定位现象，以往存在向紧贴于半导体封装的吸附垫表面涂敷抗电涂层或特殊涂层的方法，但是，仍无法改善粘性定位现象。
最近，如图3的(a)部分所示，在紧贴于半导体封装10的吸附垫70的主体部710下部，通过由聚酰亚胺膜、工程塑胶或合成树脂中的一种材料制成的防粘结部件来形成吸附部720，通过在主体部710附着由防粘结部件形成的吸附部720来防止粘性定位现象。
然而，在用于测试吸附垫70与下部封装长时间联接的封装体层叠型半导体封装的测试装置中，如图3的(b)部分所示，由于吸附垫70的主体部710长时间处于被真空压力压缩的状态，因此，从由硅制成的主体部溶出的硅油将沿着如箭头A所示的主体部710和真空孔711的侧面流动，所流出的硅油流入到吸附垫与下部半导体封装之间，从而硅油将堆积在吸附垫70的吸附部720与下部半导体封装10之间(S表示硅油堆积的示例)，且进一步频繁发生吸附垫70与下部半导体封装10相互粘连的粘性定位现象。
现有技术文献
专利文献
专利文献0001：公开专利公报第2015-0106848号(2015年09月22日)
专利文献0002：授权专利公报第10-1555965号(2015年09月25日)
发明内容
本发明考虑到如上所述的问题而提出，本发明的目的在于，提供可精密测试高速工作的封装层叠型半导体封装的半导体封装测试装置。
并且，本发明的再一目的在于，提供可完全防止半导体封装粘连在吸附垫的粘性定位现象的半导体封装测试装置。
为了实现上述目的，本发明的半导体封装测试装置用于测试封装体叠层型(POP)半导体封装，其可包括：上部插口，安装在推动器，装载上部封装并与放置在下侧的下部封装相联接；下部插口，装载在测试器并与放置在上侧的下部封装相联接；以及吸附垫，以能够移动的方式与推动器相结合，可通过推动器接收真空压力来吸附上述下部封装并对上述下部封装加压，吸附垫包括：主体部，由硅材料制成，形成有真空孔；以及吸附部，具有大于本体部的直径，在与真空孔相对应的位置形成有吸附孔，上述吸附部由聚酰亚胺膜、工程塑胶或合成树脂中的一种材料制成，在吸附部的上表面中心附着有主体部，可在外侧周围形成有外侧防油部，用于阻挡从主体部溶出的硅油。
上述吸附孔具有小于上述真空孔的直径，可在上述吸附部的上表面的内侧周围形成有包围上述吸附孔的内侧防油部。
上述外侧防油部或内侧防油部可以为围墙形状。
上述外侧防油部或内侧防油部可由硅、聚酰亚胺膜、工程塑胶或合成树脂中的一种材料制成。
上述外侧防油部或内侧防油部的厚度可小于上述吸附部的厚度。
并且，上述外侧防油部或内侧防油部可以为上述吸附部的一部分被蚀刻而成的凹槽形状。
而且，可在上述上部插口形成有多个导电部，上述导电部在弹性绝缘物质内包括多个导电粒子。
上述导电部可被由非弹性绝缘材料制成的非弹性绝缘垫支撑。
在本发明的半导体封装测试装置中，利用防粘结材料来形成用于吸附下部封装的吸附垫的吸附部，沿着吸附部的外侧或内侧周围追加形成防油部来阻挡从主体部溶出的硅油，由此，可完全防止已完成检查的下部封装粘连在吸附垫的粘性定位现象。
并且，在本发明一实施例的半导体封装测试装置中，当测试封装体叠层型半导体封装时，由于半导体封装并不粘连在吸附垫，因此，在完成测试后，可在装载装置轻易定位已完成检查的半导体封装，从而可有效地执行整体测试工序。
附图说明
图1简要示出封装体叠层型半导体封装测试装置。
图2用于说明封装体叠层型半导体封装测试装置的作用。
图3为示出在封装体叠层型半导体封装测试装置中因硅从吸附垫溶出而发生粘性定位现象的图。
图4示出本发明一实施例的形成有用于阻挡油流出的防油部的吸附垫。
图5示出本发明一实施例的形成有油防止部的吸附垫的多种变形例。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的半导体封装测试装置。
图1简要示出封装体叠层型半导体封装测试装置，图2用于说明封装体叠层型半导体封装测试装置的作用，图3为示出在封装体叠层型半导体封装测试装置中因硅从吸附垫溶出而发生粘性定位现象的图，图4示出本发明一实施例的形成有用于阻挡油流出的防油部的吸附垫，图5示出本发明一实施例的形成有油防止部的吸附垫的多种变形例。
如图1所示，封装体叠层型半导体封装测试装置100为用于测试利用作为优质品预先筛选的上部封装20检查下部封装10的封装体叠层型(POP)半导体封装的装置，可对生成测试信号的测试器30与封装体叠层型半导体封装起到电介质的作用。
半导体封装测试装置100包括：下部插口40，安装在测试器30；安装有下部插口40的插口外壳111及引导外壳120；推动器50，装载有上部插口60，可从驱动部(未图示)接收移动力来进行移动；上部插口60，与推动器50相结合；以及吸附垫70，以可移动的方式与推动器50相结合，以可吸附下部封装10。
下部插口40装载在测试器30，使得测试器30与位于上侧的下部封装10实现电连接。下部插口40配置在插口外壳111内，包括第一导电部41和绝缘部42。
在第一导电部41中，导电粒子可排列形成在弹性绝缘物质内，第一导电部41也可以为内置有弹簧的弹簧针方式。
推动器50可从驱动部接收移动力来进行移动，以接近下部插口40侧或远离下部插口40。推动器50在内侧包括：腔体52，用于收容上部封装20；以及真空通路51，用于传递真空压力，真空通路51与外部的真空压力发生装置(未图示)相连接，可向吸附垫70传递从真空压力发生装置产生的真空压力。
上部插口60以可密封腔体52的方式与推动器50的一侧相结合。上部插口60装载有放置在腔体52的上部封装20(上部封装可以为预先筛选的优质封装)，当执行测试时，与放置在下侧的下部封装10实现电连接。上部插口60包括：绝缘垫62，用于覆盖腔体52；以及多个第二导电部61，被绝缘垫62支撑。
绝缘垫62可由非弹性绝缘材料制成。当上部插口60与下部封装10相联接时，非弹性绝缘材料的绝缘垫62有利于向下部插口40侧对下部封装10加压。若非弹性绝缘材料的绝缘垫62稳定地对下部封装10加压，则下部封装10的下部端子11可以与下部插口40的第一导电部41稳定联接。作为这种非弹性绝缘材料，可使用聚酰亚胺、工程塑胶或除此之外的多种非弹性绝缘材料。
在绝缘垫62形成有绝缘垫孔63。绝缘垫孔63与腔体52的真空通路51相连接，以可传递腔体52的真空压力。
第二导电部61沿着厚度方向贯通绝缘垫62，被非弹性绝缘垫62支撑。第二导电部61可在弹性绝缘物质内包括多个导电粒子。
随着真空压力发生装置进行工作，真空压力或释放压力通过真空通路51、腔体52、绝缘垫孔63传递到吸附垫70。在维持真空状态下，吸附垫70下降并吸附作为检查对象的下部封装10，可通过进一步下降并对下部封装10加压或解除真空状态来将已完成检查的下部封装10定位在装载装置(未图示)。
图2用于说明封装体叠层型半导体封装测试装置的作用。
如图2的(a)部分所示，随着推动器50通过驱动部进行移动，吸附垫70下降并吸附下部封装10后，吸附垫70向下部插口40上方搬运所吸附的下部封装10来使得下部封装10的下部端子11与下部插口40的第一导电部41相接触。
接着，如图2的(b)部分所示，当推动器50向下部插口40侧移动时，由于吸附垫70进一步下降并对下部封装10加压，因此，下部封装10的下部端子11与下部插口40的第一导电部41相联接，随着推动器50的移动，上部插口60的第二导电部61与下部封装10的上部端子12相联接。在此情况下，随着推动器50的加压力通过上部插口60传递到下部封装10，由此，测试器30、下部插口40、下部封装10、上部插口60及上部封装20实现电连接。在此状态下，从测试器30产生的测试信号传输到下部封装10及上部封装20，由此可执行有关下部封装10是否正常工作或下部封装10和上部封装20是否正常整合的电测试。
完成测试后，真空拾取器的吸附垫70上升，随着推动器50的移动，吸附垫70所吸附的下部封装10可从下部插口40卸载并移送到装载装置(未图示)。
如上所述，在用于测试上部封装和下部封装的封装体叠层型(POP)半导体封装测试装置中，吸附垫70除起到吸附(Pick)并装载(Place)半导体封装的作用之外，还可起到向硅橡胶插口加压(Pushing)半导体封装的作用，因此，具有长时间接触下部半导体封装的结构，尤其，在可靠性测试的情况下，为了解决由于吸附垫与下部封装维持1周～2周的接触状态的时间，在此过程中，因从吸附垫70溶出的硅油而引起半导体封装粘连在吸附垫70的粘性定位现象，从而无法向装载装置正常放置已完成检查的半导体封装的问题，而开发了本发明的吸附垫700。
图4示出本发明一实施例的形成有用于阻挡油流出的防油部的吸附垫，图5示出本发明一实施例的形成有油防止部的吸附垫的多种变形例。以附图标记700表示本发明的吸附垫。
如图所示，在本发明一实施例的吸附垫700包括：主体部710，由硅材料制成，形成有真空孔711；以及吸附部720，具有大于本体部710的直径，在与真空孔711相对应的位置形成有吸附孔721，上述吸附部由聚酰亚胺膜、工程塑胶或合成树脂中的一种材料制成，在吸附部720的上表面中心附着有主体部710，可在外侧周围形成有外侧防油部730，用于阻挡从主体部710溶出的硅油S。
主体部710形成吸附垫700的主体，在中心贯通形成有真空孔711。通过真空压力发生装置的工作提供的真空压力或释放压力经过推动器的真空通路51、腔体52、绝缘垫63传递到真空孔711。上述主体部710由硅材料制成，以便提高真空吸附性能。
吸附部720形成在与半导体封装直接接触的部分，可由聚酰亚胺膜、工程塑胶、合成树脂等硬质防粘结材料制成。由于，紧贴于半导体封装的吸附垫700部分由防粘结材料制成，因此，可在一定程度上防止半导体封装粘连在吸附垫700。
在吸附部720形成有吸附孔721，形成在与主体部710的真空孔711相对应的位置。借助通过与真空孔711连通的吸附孔721传递的真空压力来吸附半导体封装。
吸附部720可具有大于主体部710的直径，在其上表面中心部分附着有主体部710，可在未附着有主体部710的吸附部720上表面的外侧周围形成有外侧防油部730，用于阻挡从主体部710的外侧溶出的硅油。
主体部710由硅材料制成，且具有如下的结构，即，当吸附并对半导体封装加压时，吸附垫700的主体部710因受到真空压力而处于被压缩的状态，在这种压缩状态下，由于硅材料的特性上，硅油只能溶出。
进而，如同封装体叠层型半导体封装测试装置，在吸附垫700因长时间吸附并对半导体封装加压而处于挤压状态的情况下，虽然从吸附垫700的主体部710溶出的硅油量会有所增加，在本发明中，由于在吸附部720的外侧周围形成有用于阻挡硅油的外侧防油部730，因此，可以解决因硅油移动到吸附部720的下表面而使得半导体封装粘连在吸附垫700，从而无法卸载已完成检查的半导体封装的问题。
并且，如图4的(c)部分所示，吸附孔721具有小于真空孔711的直径，在真空孔711与吸附孔721的边界面留有吸附部720的上表面一部分，在所留有的上述吸附部720上表面的内侧周围也可形成有包围吸附孔的内侧防油部731。
内侧防油部731阻挡沿着主体部710的内侧溶出的硅油，即，阻挡从真空孔711溶出的硅油。
外侧防油部730和内侧防油部731沿着吸附部720上表面的外侧边缘和内侧边缘形成，具有可阻挡从主体部710的外侧和内侧溶出的硅油的结构。
外侧防油部730或内侧防油部731可以为围墙形状。如图4的(a)部分、(c)部分所示，可呈截面可以为三角形的围墙包围的形态，或者，如图5的(a)部分所示，可呈截面为四边形的围墙包围的形态，或者，如图5(b)部分所示，截面为圆形的围墙包围的形态，除此之外，也可以为具有多种截面形状的围墙形状。图4的(b)部分为图4的(a)部分的立体图。
并且，优选地，外侧防油部730和内侧防油部731的厚度应小于吸附部720的厚度。
并且，外侧防油部730或内侧防油部731可由硅、聚酰亚胺膜、工程塑胶或合成树脂中的一种材料制成。外侧防油部730或内侧防油部731并非为被真空压力挤压的部分，因此不会溶出硅油，因而，外侧防油部730或内侧防油部731也可由硅材料制成。
并且，外侧防油部730和内侧防油部731可以为吸附部720的一部分被蚀刻而成的凹槽形状。如图5的(c)部分所示，凹槽形状的截面可以为四边形，或者，如图5的(d)部分所示，截面可以为三角形，除此之外，可具有多种截面形状。凹槽形状可通过激光或切割工具蚀刻而成。
图4的(d)部分为示出本发明一实施例的在吸附垫700形成外侧防油部730和内侧防油部731来防止从主体部710溶出的硅油向吸附部720的外部流出的例示图。附图所示的“A”表示硅油的流向。
从吸附垫700的主体部710的外侧溶出的硅油被外侧防油部730阻挡，从主体部710的内侧溶出的硅油被内侧防油部731阻挡。
在用于测试上部封装和下部封装的封装体叠层型(POP)半导体封装测试装置中，吸附垫700除起到吸附(Pick)并装载(Place)半导体封装的作用之外，还可起到向硅橡胶插口加压(Pushing)半导体封装的作用，当执行测试时，具有长时间压合半导体封装的结构，因此，即使是在具有硅等弹性材料的主体部710的下端附着由防粘结部件形成的吸附部720的吸附垫700，也有可能因硅油从吸附垫700的主体部710溶出而导致所溶出的油堆积在吸附部720的下端，从而发生半导体封装粘连在吸附垫700的吸附部720的粘性定位(Sticky)现象，但是，在本发明中，可追加形成防油部来阻挡从吸附垫700的主体部710溶出的油，因此，可完全防止半导体封装粘连在吸附垫700的粘性定位现象。
如上所述，本发明一实施例的半导体封装测试装置100利用防粘结材料来形成用于吸附下部封装10的吸附垫700的吸附部720，沿着吸附部720的外侧或内侧周围追加形成防油部来阻挡从主体部710溶出的硅油，由此，可完全防止已完成检查的下部封装10粘连在吸附垫700的粘性定位现象。
并且，本发明一实施例的半导体封装测试装置100具有如下的效果，即，当测试封装体叠层型半导体封装时，由于半导体封装并不粘连在吸附垫，因此，在完成测试后，可在装载装置轻易定位已完成检查的半导体封装，从而可有效地执行整体测试工序。
以上，尽管与用于例示本发明的原理的优选实施例相关的示出并说明了本发明，本发明并不限定于上述示出并说明的结构及作用。本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解的是，可在不脱离发明要求保护范围的思想及范围内对本发明进行多种变形及修改。

Claims (8)

1.一种半导体封装测试装置，用于测试封装体叠层型半导体封装，包括：上部插口，安装在推动器，装载上部封装并与放置在下侧的下部封装相联接；下部插口，装载在测试器并与放置在上侧的上述下部封装相联接；以及吸附垫，以能够移动的方式与上述推动器相结合，能够通过上述推动器接收真空压力来吸附上述下部封装并对上述下部封装加压，上述半导体封装测试装置的特征在于，
上述吸附垫包括：
主体部，由硅材料制成，形成有真空孔；以及
吸附部，具有大于上述本体部的直径，在与上述真空孔相对应的位置形成有吸附孔，上述吸附部由聚酰亚胺膜、工程塑胶或合成树脂中的一种材料制成，
在上述吸附部的上表面中心附着有上述主体部，在外侧周围形成有外侧防油部，用于阻挡从上述主体部溶出的硅油。
2.根据权利要求1所述的半导体封装测试装置，其特征在于，上述吸附孔具有小于上述真空孔的直径，在上述吸附部的上表面的内侧周围形成有包围上述吸附孔的内侧防油部。
3.根据权利要求1或2所述的半导体封装测试装置，其特征在于，上述外侧防油部或内侧防油部为围墙形状。
4.根据权利要求3所述的半导体封装测试装置，其特征在于，上述外侧防油部或内侧防油部由硅、聚酰亚胺膜、工程塑胶或合成树脂中的一种材料制成。
5.根据权利要求3所述的半导体封装测试装置，其特征在于，上述外侧防油部或内侧防油部的厚度小于上述吸附部的厚度。
6.根据权利要求1或2所述的半导体封装测试装置，其特征在于，上述外侧防油部或内侧防油部为上述吸附部的一部分被蚀刻而成的凹槽形状。
7.根据权利要求1所述的半导体封装测试装置，其特征在于，在上述上部插口形成有多个导电部，上述导电部在弹性绝缘物质内包括多个导电粒子。
8.根据权利要求7所述的半导体封装测试装置，其特征在于，上述导电部被由非弹性绝缘材料制成的非弹性绝缘垫支撑。
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