CN203870213U - 具散热模块的堆栈封装构造测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型有关于一种具散热模块的堆栈封装构造测试装置，主要包括上顶盖、下底座、散热模块、以及若干探针。其中，下底座组设于上顶盖的下方并构成一内部容置空间，其用以容置上层芯片；另外，散热模块包括散热鳍片，其容设于内部容置空间内并贴附上层芯片的上表面；此外，若干探针组设于下底座，而若干探针电性连接上层芯片及下层芯片。据此，本实用新型由在上顶盖与下底座之内部容置空间内设置一散热鳍片，而可对上层芯片进行散热，而大幅排除上层芯片运作时所产生的热能，进而提高上层芯片的运作效率、以及使用寿命。

Description

具散热模块的堆栈封装构造测试装置

技术领域

本实用新型关于一种具散热模块的堆栈封装构造测试装置，尤指一种适用于检测堆栈式(Package on Package)半导体封装构件的电性特性或功能的测试装置。

背景技术

请参阅图4，图4是一般常见堆栈式半导体封装构件的示意剖视图。所谓堆栈式封装技术是将两个或更多组件，以垂直堆栈或是背部搭载的方式封装。如图中所示，一般常见包括一底层芯片91、及一顶层芯片92，其中底层芯片91通常整合数字或混合讯号逻辑组件，例如基频、应用或多媒体处理器；而在顶层芯片92中通常整合内存，例如DRAM或Flash。据此，堆栈式封装的优势在于，比传统并排排列的封装方式占用更少的印刷电路板(PCB)空间并简化电路板设计，且又可通过内存与逻辑电路的直接联机来改善频率效能表现。

再者，请一并参阅图5，其为现有堆栈封装构造测试装置的剖视图。如图中所示，该测试装置主要包括一治具头93、及一测试座94，该治具头93内部容置该顶层芯片92，而测试座94上载置该底层芯片91。当测试进行时，该治具头93下压接合该测试座94，此时治具头93上所布设的探针95便电性接触底层芯片91，使顶层芯片92与底层芯片91构成电性连接，而进行测试。

然而，随着待测的底层芯片91的功能越来越强大，整个测试越趋复杂，不论顶层芯片92或底层芯片91运转的负载越来越高，伴随而来便产生高温、高热。另一方面，因为现有堆栈封装构造测试装置的材质大多采用工程塑料，如聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)，其虽然可以耐高温，不过热传导性差，故测试过程所产生的高温、高热不容易排除。此外，再加上现有堆栈封装构造测试装置都没有设置任何的散热机制，故长久测试下来不论顶层芯片92或底层芯片91很容易形成热能的累积，轻则影响芯片效能或寿命，重则导致芯片毁损，而影响产能或良好率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是在提供一种具散热模块的堆栈封装构造测试装置，使能对上层芯片、及下层芯片散热，以提高该等芯片的效率并增加使用寿命，且进而提高测试准确准确度与良好率。

为达成上述目的，本实用新型一种具散热模块的堆栈封装构造测试装置，主要包括：一上顶盖、一下底座、一散热模块、以及若干探针。其中，下底座组设于上顶盖的下方，而上顶盖与下底座构成一内部容置空间，其用以容置一上层芯片；另外，散热模块包括一散热鳍片，而散热鳍片容设于内部容置空间内并贴附上层芯片的上表面；此外，若干探针组设于下底座，而若干探针电性连接上层芯片及一下层芯片。

据此，本实用新型由在上顶盖与下底座的内部容置空间内设置一散热鳍片，而可对上层芯片进行散热，而大幅排除上层芯片运作时所产生的热能，进而提高上层芯片的运作效率、以及使用寿命。

再者，本实用新型的散热模块可更包括一散热导块，而下底座可包括一中空槽，且散热导块可容设于中空槽内并介于上层芯片与下层芯片之间。据此，本实用新型由散热导块的设置，除了可对上层芯片散热外，也可对下层芯片散热。举例而言，下层芯片运作时所产生的热能可通过散热导块传递至上层芯片，再经由上层芯片传递至散热鳍片，而由散热鳍片进行散热。

另外，本实用新型的若干探针可布设于中空槽的四环周，且每一探针贯穿下底座的二相对应表面并凸露出以分别电性接触上层芯片、及下层芯片。据此，本实用新型可由贯穿于下底座的二相对应表面的若干探针来构成上层芯片与下层芯片的电性连接。

优选地，本实用新型可更包括一吸嘴，而散热导块可包括一底面容槽、及一负压通道，且吸嘴容设于底面容槽内，负压通道连通至吸嘴并耦接至一负压源。再且，本实用新型的下底座可包括一负压源流道，其二端分别连通至散热导块之负压通道、及负压源。此外，本实用新型可更包括一O型环，其可设置于下底座与散热导块间的负压源流道与负压通道的连通处。据此，本实用新型的散热导块的下方可另外设置吸嘴，其可用于移载取放下层芯片；且当测试进行时，吸嘴又可容设于底面容槽内，使散热导块可以直接接触下层芯片，而对下层芯片进行散热。

再且，本实用新型的上顶盖可包括一贯通槽，而散热鳍片可包括一底板部、及一鳍片部，且鳍片部立设于底板部上，底板部的下表面贴附上层芯片的上表面，而鳍片部穿经贯通槽而露出。即，本实用新型散热鳍片的底板部用于接触上层芯片以进行热交换及热传导，而散热鳍片的鳍片部则凸露出于上顶盖外，可与外部空气进行热交换。

此外，本实用新型的具散热模块的堆栈封装构造测试装置可更包括至少一弹簧，其可容设于内部容置空间内并可设置于上顶盖与散热鳍片的底板部间。据此，本实用新型可通过弹簧的设置，由此可对散热鳍片、散热导块、及上层芯片产生缓冲、及复位的功效，除了可确保散热鳍片完整地接触上层芯片、以及若干探针完全接触上层芯片外，也可抵销取放时或测试进行时散热导块下压下层芯片的多余冲击力。

为达成上述目的，本实用新型另一型态的具散热模块的堆栈封装构造测试装置主要包括一上层芯片承载座、及一散热模块。其中，上层芯片承载座用于装载一上层芯片，而散热模块系组设于上层芯片承载座，散热模块包括一散热鳍片，散热鳍片接触上层芯片的上表面。据此，本实用新型可由设置于上层芯片的上表面上的散热鳍片进行散热，以提高上层芯片的运作效率、及使用寿命。

本实用新型具散热模块的堆栈封装构造测试装置的散热模块可更包括一散热导块，其可设置于上层芯片的下表面处，并对应接触一下层芯片的上表面。据此，本实用新型可由散热导块以对下层芯片及/或上层芯片进行散热，进而提高二者之运作效率、及使用寿命，并可提升测试设备的测试准确率。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型一优选实施例的分解图。

图2是本实用新型一优选实施例的剖视图。

图3是本实用新型一优选实施例测试进行时的剖视图。

图4是一般常见堆栈式半导体封装构件的示意剖视图。

图5系现有堆栈封装构造测试装置的剖视图。

91    底层芯片

92    顶层芯片

93    治具头

94    测试座

95    探针

1     下层芯片测试座

2     上顶盖

21    贯通槽

3     散热鳍片

30    下表面

31    底板部

32    鳍片部

4     下底座

401   上表面

402   下表面

41    中空槽

42    负压源流道

5     探针

6     散热导块

61    底面容槽

62    负压通道

7     吸嘴

8     O型环

9     弹簧

Cb    下层芯片

Cbt、Ctt 上表面

Cs    内部容置空间

Ct    上层芯片

Ctb   下表面

SC    上层芯片承载座

TM    散热模块

具体实施方式

本实用新型具散热模块的堆栈封装构造测试装置在本实施例中被详细描述之前，要特别注意的是，以下的说明中，类似的组件将以相同的组件符号来表示。

请一并参阅图1至图3，图1是本实用新型一优选实施例的分解图，图2是本实用新型一优选实施例的剖视图，图3是本实用新型一优选实施例测试进行时的剖视图。如图3中所示，本实施例主要包括一上层芯片承载座SC、及一下层芯片测试座1，其中上层芯片承载座SC主要用于装载一上层芯片Ct，通常为内存芯片；而下层芯片测试座1则主要用于承载一下层芯片Cb，其为一待测试芯片，例如处理器等。

再者，本实施例的上层芯片承载座SC主要包括一上顶盖2、一下底座4、一散热模块TM、一吸嘴7、四个弹簧9、以及若干探针5，其中上顶盖2组设于下底座4上，而上顶盖2与下底座4组设接合后，其内部构成有一内部容置空间Cs。再且，上顶盖2开设有一贯通槽21，而下底座4开设有一中空槽41。

另外，在本实施例中，内部容置空间Cs除了容置一上层芯片Ct外，更容设一散热模块TM。如图中所示，本实施例的散热模块TM包括一散热鳍片3、及一散热导块6，而散热鳍片3与散热导块6的材质可选用导热特性较佳的材料，如铜、铝、或其他金属或非金属材质。

再者，散热鳍片3的下表面30贴附于上层芯片Ct的上表面Ctt上，而散热导块6容设于下底座4的中空槽41内，并贴附于上层芯片Ct的下表面Ctb下方，并可接触下层芯片Cb的上表面Cbt。其中，散热鳍片3包括一底板部31、及一鳍片部32，而鳍片部32立设于底板部31上，且底板部31的下表面30贴附上层芯片Ct的上表面Ctt，另鳍片部32穿经贯通槽21而露出，可与外部空气进行热交换，利散热的进行。

综上而述，本实施例由散热鳍片3，而可对上层芯片Ct进行散热，可大幅排除上层芯片Ct运作时所产生的热能，进而提高上层芯片Ct的运作效率、以及使用寿命。此外，本实施例更由散热导块6的设置，除了可对上层芯片Ct散热外，也可对下层芯片Cb散热。举例而言，下层芯片Cb运作时所产生的热能可通过散热导块6传递至上层芯片Ct，再经由上层芯片Ct传递至散热鳍片3，而由散热鳍片3进行散热。

再如图中所示，若干探针5布设于下底座4上中空槽41的四环周处，且每一探针5贯穿下底座4，而探针5二端分别凸露于下底座4的二相对应表面，即上表面401与下表面402，以分别电性接触上层芯片Ct、及下层芯片Cb，而使上层芯片Ct、及下层芯片Cb构成电性连接。

再者，本实施例的散热导块6包括一底面容槽61、及一负压通道62，其中底面容槽61系开设于散热导块6与下层芯片Cb相接触的底面，且吸嘴7容设于底面容槽61内，并连通至负压通道62。另外，如图所示，底座4包括一负压源流道42，其二端分别连通至散热导块6的负压通道62、及一负压源(图中未示)。其中，如图显示有一O型环8，其设置于下底座4与散热导块6间的负压源流道42与负压通道62的连通处，以构成二者间之密封。

据此，本实施例的散热导块6的下方另外设置吸嘴7，其并经由负压通道62和负压源流道42而连通至一负压源，故吸嘴7可担负吸取移载下层芯片Cb的工作。此外，本实施例的吸嘴7具备可弯折特性，如图3所示，当测试进行时，上层芯片承载座SC下压接合下层芯片测试座1，而吸嘴7又可完全收容于底面容槽61内，使散热导块6可以直接接触下层芯片Cb，俾利进行散热。

又，如图1中所示，四个弹簧9容设于内部容置空间Cs内，并撑张于上顶盖2与散热鳍片3的底板部31间。即，四个弹簧9分别撑抵散热鳍片3的底板部31的四个角落，由此可对散热鳍片3、散热导块6、及上层芯片Ct产生缓冲、及复位的功效，故除了可确保散热鳍片3完整地接触上层芯片Ct、以及若干探针完全接触上层芯片Ct外，也可抵销取放时或测试进行时散热导块6下压下层芯片Cb的多余冲击力。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本实用新型所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种具散热模块的堆栈封装构造测试装置，其特征在于，包括： 

一上顶盖； 

一下底座，其组设于该上顶盖的下方，该上顶盖与该下底座构成一内部容置空间，其用以容置一上层芯片； 

一散热模块，其包括一散热鳍片，该散热鳍片容设于该内部容置空间内并贴附该上层芯片的上表面；以及 

若干探针，其组设于该下底座，该若干探针电性连接该上层芯片及一下层芯片。 

2.如权利要求1所述的具散热模块的堆栈封装构造测试装置，其特征在于，该散热模块还包括一散热导块，该下底座包括一中空槽，该散热导块容设于该中空槽内并介于该上层芯片与该下层芯片之间。 

3.如权利要求2所述的具散热模块的堆栈封装构造测试装置，其特征在于，该若干探针布设于该中空槽的四环周，每一探针贯穿该下底座的二相对应表面并凸露出以分别电性接触该上层芯片、及该下层芯片。 

4.如权利要求2所述的具散热模块的堆栈封装构造测试装置，其特征在于，包括一吸嘴，该散热导块包括一底面容槽、及一负压通道，该吸嘴容设于该底面容槽内，该负压通道连通至该吸嘴并耦接至一负压源。 

5.如权利要求4所述的具散热模块的堆栈封装构造测试装置，其特征在于，该下底座包括一负压源流道，其二端分别连通至该散热导块的该负压通道、及该负压源。 

6.如权利要求5所述的具散热模块的堆栈封装构造测试装置，其特征在于，还包括一O型环，其设置于该下底座与该散热导块间的该负压源流道与该负压通道的连通处。 

7.如权利要求1所述的具散热模块的堆栈封装构造测试装置，其特征在于，该上顶盖包括一贯通槽，该散热鳍片包括一底板部、及一鳍片部，该鳍片部立设于该底板部上，该底板部 的下表面系贴附该上层芯片的上表面，该鳍片部穿经该贯通槽而露出。 

8.如权利要求7所述的具散热模块的堆栈封装构造测试装置，其特征在于，过包括至少一弹簧，其容设于该内部容置空间内并设置于该上顶盖与该散热鳍片的底板部间。 

9.一种具散热模块的堆栈封装构造测试装置，其特征在于，包括： 

一上层芯片承载座，其用于装载一上层芯片；以及 

一散热模块，其组设于该上层芯片承载座，该散热模块包括一散热鳍片，该散热鳍片接触该上层芯片的上表面。 

10.如权利要求9所述的具散热模块的堆栈封装构造测试装置，其特征在于，该散热模块还包括一散热导块，其设置于该上层芯片的下表面处，并对应接触一下层芯片的上表面。