TW201835595A - 堆疊式封裝電子元件之壓測機構及其應用之測試分類設備 - Google Patents
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Abstract
一種堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其係於承載器之承載件設有作業治具，並於內部設有導溫座，測試單元係於導溫座之下方設有具第一傳輸件之第一測試器，該第一測試器承置至少一接觸導溫座之第一電子元件，並以第一傳輸件之一端電性連接第一電子元件，而另一端則電性連接第二電子元件，溫控單元係於承載器之導溫座設有第一溫控器，以導溫第一電子元件保持預設測試溫度，另於承載器之作業治具上方設有第二溫控器，以導溫第二電子元件保持預設測試溫度；藉此，該壓測機構不僅縮短第一、二電子元件之訊號傳輸距離而避免雜訊，並利用溫控單元控制第一、二電子元件保持預設測試溫度執行測試作業，達到提升測試品質之實用效益。
Description
本發明係提供一種不僅有效縮短第一、二電子元件之訊號傳輸距離而可避免雜訊，並利用溫控單元控制第一、二電子元件保持預設測試溫度執行測試作業，進而提升測試品質之堆疊式封裝電子元件之壓測機構。
在現今，電子行動裝置日趨講究更高數位訊號處理及具有更高儲存容量等需求，而廣泛應用堆疊式封裝(stacked package on package，PoP)電子元件，請參閱第1圖，該堆疊式封裝電子元件10包含二電性連接之第一電子元件11及第二電子元件12，該位於上層之第一電子元件11大多為記憶體，例如DRAM或Flash，並於底面設有複數個第一電性接點111，該位於下層之第二電子元件12大多為IC，並於頂面設有複數個第二電性接點121，而底面設有複數個第三電性接點122，第二電子元件12係以第二電性接點121電性連接第一電子元件11之第一電性接點111，而組裝成該堆疊式封裝電子元件10。
該堆疊式封裝電子元件於實際使用時，可能處於低溫環境或高溫環境，業者為確保堆疊式封裝電子元件之使用品質，於製作完成後，必須以測試裝置對堆疊式封裝電子元件進行冷測作業或熱測作業，然若對成品之堆疊式封裝電子元件進行測試，並無法得知不良品為第一電子元件或第二電子元件，因此，業者係以具良品第一電子元件之測試裝置對待測之第二電子元件進行測試，以淘汰出不良品第二電子元件；請參閱第2、3圖， 該測試裝置之壓測機構係設有一作Z方向位移之承架21，該承架21之上方裝設有冷卻器22及加熱件23，該加熱件23並以連接件24連結裝配下壓治具25，另於連接件24之外部裝配有第一電路板26，該第一電路板26之底面設有複數個第一探針261，複數個第一探針261穿伸出下壓治具25，用以電性連接第二電子元件12，另於第一電路板26之頂面一側裝配有具第二探針271之第一測試座27，該第一測試座27係承置一為良品之第一電子元件11，並以第二探針271之一端電性連接第一電子元件11的第一電性接點111，另一端則電性連接第一電路板26，使第一測試座27經由第二探針271、第一電路板26而電性連接第一探針261，一位於壓測機構之下壓治具25下方且具有第三探針281之第二測試座28，係承置一具第二、三電性接點121、122之待測第二電子元件12，並以第三探針281電性連接第二電子元件12的第三電性接點122及第二電路板29；於測試時，該壓測機構之承架21係帶動冷卻器22、加熱件23、下壓治具25、第一電路板26及第一測試座27作Z方向向下位移，令下壓治具25上之第一探針261電性連接第二電子元件12的第二電性接點121，使第一電子元件11經由第一測試座27、第一電路板26及第一探針261而電性連接第二測試座28內待測之第二電子元件12以執行測試作業，該冷卻器22及加熱件23則經由連接件24及下壓治具25導溫第二電子元件12，使第二電子元件12於預設溫度範圍內執行測試作業；惟，此一壓測機構於使用上具有如下缺失：
1．由於壓測機構為使冷卻器22及加熱件23可經由下壓治具25導溫第二電子元件12，遂將承置第一電子元件11之第一測試座27裝配於第一電路板26之側方，導致第一電子元件11之訊號必須由第一測試座27之第二探針271先向下傳輸到第一電路板26之一側，再由第一電路板26 之一側傳輸至另一側，方可由位於另一側之第一探針261傳輸至第二電子元件12，致使第一電子元件11與第二電子元件12之間具有較長的訊號傳輸距離，以致易發生雜訊而影響測試品質，造成測試品質不佳之缺失。
2．若壓測機構必須使第一電子元件11與第二電子元件12於同一預設測試溫度之條件下執行測試作業時，由於冷卻器22及加熱件23僅可利用下壓治具25導溫第二電子元件12保持預設測試溫度，並無法對位於側方之第一測試座27上的第一電子元件11導溫，以致第一電子元件11與第二電子元件12無法於同一溫度下執行測試作業，造成影響測試品質之缺失。
3．該壓測機構之冷卻器22及加熱件23僅可導溫位於下方之第二電子元件12，若業者為使第一電子元件11亦保持預設測試溫度，即必須於第一電子元件11之上方增設另一組冷卻器、加熱件、連接件及下壓治具等元件，以致整個壓測機構之體積增大而相當佔用空間，造成不利電子元件測試設備空間配置之缺失。
本發明之目的一，係提供一種堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其係於承載器之承載件設有作業治具，並於內部設有導溫座，測試單元係於導溫座之下方設有具第一傳輸件之第一測試器，該第一測試器承置至少一接觸導溫座之第一電子元件，並以第一傳輸件之一端電性連接第一電子元件，而另一端則電性連接第二電子元件，溫控單元係於承載器之導溫座設有第一溫控器，以導溫第一電子元件保持預設測試溫度，另於承載器之作業治具上方設有第二溫控器，以導溫第二電子元件保持預設測試溫度；藉此，該壓測機構利用第一測試器之第一傳輸件電性連接位於上、下方之第一電子元件及第二電子元件，以有效縮短第一、二電子元件之訊號傳輸距離而避免雜訊，達到提升測試品質之實 用效益。
本發明之目的二，係提供一種堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其中，該溫控單元之第一溫控器及第二溫控器係採上、下排列配置於承載器，第一溫控器位於第一測試器之上方，而第二溫控器則位於第一測試器之下方，使第一溫控器及第二溫控器可分別導溫第一電子元件及第二電子元件，進而使第一電子元件及第二電子元件保持預設測試溫度而執行測試作業，達到提升測試品質之實用效益。
本發明之目的三，係提供一種堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其中，該溫控單元之第一溫控器係位於第一測試器之上方，第一測試器之第一傳輸件則穿置作業治具，除可使第一、二電子元件保持預設測試溫度外，更可利用第一溫控器及第二溫控器採上、下排列配置於承載器之設計，而避免擴增壓測機構之體積，達到利於電子元件測試設備空間配置之實用效益。
本發明之目的四，係提供一種應用堆疊式封裝電子元件之壓測機構的測試分類設備，其包含機台、供料裝置、收料裝置、測試裝置、輸送裝置及中央控制裝置，該供料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納待測第二電子元件之供料承置器，該收料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納已測第二電子元件之收料承置器，該測試裝置係配置於機台上，並設有至少一第二測試器及至少一本發明之壓測機構，以對第二電子元件執行測試作業，該輸送裝置係配置於機台上，並設有至少一移載第二電子元件之移料器，該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。
〔習知〕
10‧‧‧堆疊式封裝電子元件
11‧‧‧第一電子元件
111‧‧‧第一電性接點
12‧‧‧第二電子元件
121‧‧‧第二電性接點
122‧‧‧第三電性接點
21‧‧‧承架
22‧‧‧冷卻器
23‧‧‧加熱件
24‧‧‧連接件
25‧‧‧下壓治具
26‧‧‧第一電路板
261‧‧‧第一探針
27‧‧‧第一測試座
271‧‧‧第二探針
28‧‧‧第二測試座
281‧‧‧第三探針
29‧‧‧第二電路板
〔本發明〕
30‧‧‧壓測機構
31‧‧‧移動臂
32‧‧‧承載件
321‧‧‧作業治具
33‧‧‧導溫座
331‧‧‧接合部件
34‧‧‧隔離件
35‧‧‧第一測試座
351‧‧‧第一傳輸件
36‧‧‧第一溫控器
37‧‧‧冷卻器
38‧‧‧第二溫控器
41‧‧‧第一電子元件
411‧‧‧第一電性接點
42‧‧‧第二電子元件
421‧‧‧第二電性接點
422‧‧‧第三電性接點
43‧‧‧第二測試座
431‧‧‧第二傳輸件
44‧‧‧電路板
50‧‧‧機台
60‧‧‧供料裝置
61‧‧‧供料承置器
70‧‧‧收料裝置
71‧‧‧收料承置器
80‧‧‧測試裝置
81‧‧‧第二測試器
90‧‧‧輸送裝置
91‧‧‧第一移料器
92‧‧‧第一轉載台
93‧‧‧第二轉載台
94‧‧‧第二移料器
95‧‧‧第三移料器
第1圖：習知堆疊式封裝電子元件之示意圖。
第2圖：習知電子元件壓測機構及第二測試座之配置示意圖。
第3圖：習知電子元件壓測機構及第二測試座之使用示意圖。
第4圖：本發明堆疊式封裝電子元件之壓測機構的示意圖。
第5圖：本發明壓測機構之使用示意圖(一)。
第6圖：本發明壓測機構之使用示意圖(二)。
第7圖：本發明壓測機構之使用示意圖(三)。
第8圖：本發明壓測機構應用於測試分類設備之示意圖。
為使 貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如後：請參閱第4圖，本發明壓測機構30包含承載器、測試單元及溫控單元，該承載器係設有至少一承載件，更進一步，該承載件可由至少一移動臂帶動作至少一方向位移，於本實施例中，係設有作第一方向(如Z方向)位移之移動臂31，該移動臂31係帶動承載件32作Z方向位移，該承載件32係具有導溫不導電之特性，並設有至少一作業治具321，該作業治具321可為一壓接電子元件之壓接治具，該壓接治具可為獨立元件，或以溫控單元之溫控器(如加熱件)作為壓接治具而壓抵電子元件，該作業治具亦或為一壓接及移載電子元件之壓移治具，該作業治具321可為獨立元件或一體成型於承載件32，於本實施例中，該作業治具321係為獨立元件，並為一壓接電子元件之壓接治具，作業治具321裝配於承載件32之底部，另於承載件32設有至少一導溫座33，於本實施例中，係於承載件32之內部設有導溫座33，該導溫座33之底部設有至少一接合部件331，又為避免承載件32與導溫座33相互影響傳導之溫度，係於承載件32與導溫座33之間設有至少一隔離件34；該測試單元係裝配於該承載器之承載件32，並設有具至少一第一傳輸件之第一測試器，該第一測試器係承置至少一接觸該導溫座33之第一電子元件41，並以第一傳輸件之一端電性連接該第一電子元件41，另一端則電性連接一第二電子元件(圖未示出)，於本實施例中，係於承載器之承載件32內部且位於導 溫座33下方設有第一測試器，該第一測試器係設有具第一傳輸件351之第一測試座35，第一測試座35承置一為良品且第一電性接點411朝下之第一電子元件41(如DRAM)，該第一電子元件41之頂面係連接導溫座33之接合部件331，並以第一電性接點411電性連接第一傳輸件351之一端，第一傳輸件351之另一端則穿伸出作業治具321而電性連接第二電子元件，進而可利用第一測試座35之第一傳輸件351電性連接位於上、下方之第一電子元件41及第二電子元件，以有效縮短第一電子元件41及第二電子元件之訊號傳輸距離而避免雜訊，以提升測試品質；該溫控單元係於承載器之傳導件32設有至少一第一溫控器36，以導溫第一電子元件41保持預設測試溫度，更進一步，係於傳導件32上之導溫座33設有至少一第一溫控器36，該第一溫控器36可為致冷晶片或加熱件或具預溫流體之本體等，另於承載件32之上方裝配至少一冷卻器37，該冷卻器37可為致冷晶片或具低溫流體之本體，於本實施例中，該冷卻器37係為具低溫流體之本體，並將低溫傳導至導溫座33及承載件32，該第一溫控器36係為致冷晶片，由於導溫座33可傳導冷卻器37之低溫，該第一溫控器36即可搭配冷卻器37之低溫而調整輸出功率，使第一溫控器36之溫度配合冷卻器37之低溫保持平衡在預設測試溫度，並經由導溫座33之接合部件331導溫第一電子元件41保持預設測試溫度，該溫控單元另於承載器之承載件32上且位於第一溫控器36之下方設有至少一第二溫控器，以導溫使第二電子元件保持預設測試溫度，該第二溫控器可為致冷晶片或加熱件或具預溫流體之本體等，於本實施例中，該第二溫控器38係為致冷晶片，由於承載件32可傳導冷卻器37之低溫，該第二溫控器38可搭配冷卻器37之低溫而調整輸出功率，使第二溫控器38之溫度配合冷卻器37之低溫保持平衡在預設測試溫度，並經由作業治具321導溫第二電子元件保持預設測試溫度，進而使第一電子 元件41及第二電子元件分別保持預設測試溫度，由於冷卻器37裝配於第一控溫器36及第二控溫器38之上方，使第一控溫器36及第二控溫器38可搭配同一冷卻器37，並利用第一溫控器36及第二溫控器38採上、下排列配置於承載器之設計，不僅節省成本，亦可避免擴增壓測機構之體積，達到利於電子元件測試設備空間配置之實用效益。
請參閱第5、6圖，該堆疊式封裝電子元件包含第一電子元件41及第二電子元件42，由於本發明壓測機構30之第一測試座35內已置入良品之第一電子元件41，業者僅需測試具第二電性接點421及第三電性接點422之第二電子元件42，因此，本發明壓測機構30應用於電子元件測試裝置，該測試裝置係於壓測機構30之下方設置至少一第二測試器，以承置測試第二電子元件42，於本實施例中，第二測試器係設有電性連接之具第二傳輸件431的第二測試座43及電路板44，更進一步，該電路板44可電性連接測試機(圖未示出)，該第二測試座43可承置一待測且第二電性接點421朝上之第二電子元件42，並以第二傳輸件431電性連接第二電子元件42之第三電性接點422及電路板44。
請參閱第7圖，於第二測試座43承置待測之第二電子元件42時，該壓接機構30之承載器係以移動臂31帶動承載件32、測試單元及溫控單元同步作Z方向向下位移，令測試單元之第一測試座35的第一傳輸件351電性連接第二電子元件42之第二電性接點421，由於測試單元之第一測試座35係配置於作業治具321之上方，測試單元即可利用第一測試座35之第一傳輸件351電性連接位於上、下方之第一電子元件41的第一電性接點411及第二電子元件42的第二電性接點421，以有效縮短第一電子元件41及第二電子元件42間之訊號傳輸距離而可避免雜訊；然為使第一電子元件41及第二電子元件42保持預設測試溫度之條件下執行測試作業，例如冷 測作業之測試溫度設定為-20℃，當冷卻器37之低溫為-40℃，並將低溫傳導至位於下方之導溫座33及承載件32，由於導溫座33與承載件32之間設有不導溫之隔離件34，使得導溫座33與承載件32在傳導溫度時不會相互影響，該第一溫控器36即可視導溫座33傳導之冷卻器37低溫而調整輸出功率，使第一溫控器36之溫度配合冷卻器37之低溫而令導溫座33之接合部件331保持平衡在預設測試溫度-20℃，以利用接合部件331接觸導溫第一電子元件41保持預設測試溫度-20℃，然當第一溫控器36導溫第一電子元件41時，由於承載件32亦會傳導冷卻器37之低溫，以及第二溫控器38裝配於承載件32及作業治具321之間，第二溫控器38即可視承載件32傳導之冷卻器37低溫而調整輸出功率，使第二溫控器38之溫度配合冷卻器37之低溫而令作業治具321保持平衡在預設測試溫度-20℃，以利用作業治具321接觸導溫第二電子元件42保持預設測試溫度，進而該控溫單元可使第一電子元件41及第二電子元件42保持預設測試溫度，第二電子元件42即利用第一測試座35之第一傳輸件351電性連接第一電子元件41，以及利用第二測試座43之第二傳輸件431電性連接電路板44而執行冷測作業，達到提升測試品質之實用效益。
請參閱第4、8圖，本發明壓接機構30應用於電子元件測試分類設備之示意圖，該測試分類設備包含機台50、供料裝置60、收料裝置70、具至少一本發明壓接機構30之測試裝置80、輸送裝置90及中央控制裝置(圖未示出)，該供料裝置60係裝配於機台50上，並設有至少一容納待測第二電子元件之供料承置器61，該收料裝置70係裝配於機台50上，並設有至少一容納已測第二電子元件之收料承置器71，該測試裝置80係裝配於機台50上，並設有至少一承置第二電子元件之第二測試器81及至少一本發明之壓接機構30，該壓接 機構30係設有承載器、測試單元及溫控單元，以配合第二測試器81而對第二電子元件執行預設測試作業，於本實施例中，係於機台50之二側並呈對向設置有複數個測試裝置80，以對第二電子元件執行測試作業，該輸送裝置90係裝配於機台50上，並設有至少一移載第二電子元件之移料器，於本實施例中，該輸送裝置90之第一移料器91係於供料裝置60之供料承置器61取出待測之第二電子元件，並移載至第一轉載台92及第二轉載台93，第一轉載台92及第二轉載台93載送待測之第二電子元件至換料位置，以供第二移料器94及第三移料器95取料，第二移料器94及第三移料器95再分別將待測之第二電子元件移載至測試裝置80而執行測試作業，並將測試裝置80已測之第二電子元件移載至第一轉載台92及第二轉載台93，第一移料器91係於第一轉載台92及第二轉載台93取出已測之第二電子元件，並依據測試結果，將已測之第二電子元件輸送至收料裝置70之收料承置器71而分類收置，該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。
Claims (10)
- 一種堆疊式封裝電子元件之壓測機構，包含：承載器：係設有至少一承載件；測試單元：係裝配於該承載器之承載件，並設有具至少一第一傳輸件之第一測試器，該第一測試器係承置至少一第一電子元件，並以該第一傳輸件之一端電性連接該第一電子元件，另一端則電性連接一第二電子元件；溫控單元：係裝配於該承載器之承載件，並於該承載件裝配至少一第一溫控器，以使該第一電子元件保持預設測試溫度，另於該第一溫控器之下方設有至少一第二溫控器，以使該第二電子元件保持預設測試溫度。
- 依申請專利範圍第1項所述之堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其中，該承載器係設有作至少一方向位移之移動臂，該移動臂係裝配該承載件。
- 依申請專利範圍第1項所述之堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其中，該承載器係於該承載件上設有至少一導溫座，該測試單元之第一測試器係承置至少一接觸該導溫座之該第一電子元件，該溫控單元係於該導溫座裝配該第一溫控器，以使該第一電子元件保持預設測試溫度。
- 依申請專利範圍第3項所述之堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其中，該承載器之導溫座係設有至少一接合部件，該接合部件係接觸該第一電子元件。
- 依申請專利範圍第3項所述之堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其中，該承載器係於該承載件與該導溫座之間設有至少一隔離件。
- 依申請專利範圍第3項所述之堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其中，該測試單元之第一測試器係設置於該承載器之承 載件上且位於該導溫座下方，該第一測試器係設有具第一傳輸件之第一測試座，該第一測試座之第一傳輸件電性連接該第一電子元件之第一電性接點。
- 依申請專利範圍第1項所述之堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其中，該承載器之承載件係設有至少一對電子元件執行預設作業之作業治具。
- 依申請專利範圍第1項所述之堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其中，該溫控單元之第一溫控器可為致冷晶片或加熱件或具預溫流體之本體，該第二溫控器可為致冷晶片或加熱件或具預溫流體之本體。
- 依申請專利範圍第1項所述之堆疊式封裝電子元件之壓測機構，其中，該溫控單元係於該承載件裝配有至少一冷卻器。
- 一種應用堆疊式封裝電子元件之壓測機構的測試分類設備，包含：機台；供料裝置：係裝配於該機台，並設有至少一容納待測之第二電子元件的供料承置器；收料裝置：係裝配於該機台，並設有至少一容納已測之第二電子元件的收料承置器；測試裝置：係裝配於該機台，並設有至少一承置第二電子元件之第二測試器，以及至少一依申請專利範圍第1項所述之堆疊式封裝電子元件之壓測機構，以對該第二電子元件執行預設測試作業；輸送裝置：係裝配於該機台，並設有至少一移載該第二電子元件之移料器；中央控制裝置：係用以控制及整合各裝置作動，而執行自動化作業。
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