TWM563553U - 用於無蓋積體電路封裝的測試系統 - Google Patents
用於無蓋積體電路封裝的測試系統 Download PDFInfo
- Publication number
- TWM563553U TWM563553U TW107202513U TW107202513U TWM563553U TW M563553 U TWM563553 U TW M563553U TW 107202513 U TW107202513 U TW 107202513U TW 107202513 U TW107202513 U TW 107202513U TW M563553 U TWM563553 U TW M563553U
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- package
- head
- test fixture
- test
- pushers
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
- G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
- G01R31/2891—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks related to sensing or controlling of force, position, temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
- G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
- G01R31/2889—Interfaces, e.g. between probe and tester
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
本文中提供用於測試積體(IC)封裝之IC封裝測試系統及方法,其容納具有不同晶粒高度之IC封裝。在一個實例中,該IC封裝測試系統包括測試固定件底座、插口及測試固定件頭部。該插口安置於該測試固定件底座上且經組態以收納IC封裝以供測試。該測試固定件頭部可朝向及遠離該底座移動。該測試固定件頭部包括底板及複數個可獨立移動推動器。該複數個推動器經組態以與安置該插口之該IC封裝嚙合。
Description
本創作之具體實例大體上係關於適合於測試積體電路封裝之測試系統。
電子裝置,諸如平板電腦、電腦、影印機、數位攝影機、智慧型電話、控制系統及自動櫃員機等等常常採用充分利用晶片(積體電路)封裝以用於提高功能性及較高組件密度之電子組件。IC封裝大體上包括安裝在共同基板上之兩個或更多積體電路晶粒,該共同基板諸如插入件或基板封裝,其經安裝以用於印刷電路板。隨著IC封裝變得更大且更為複雜,對該IC封裝之測試變得更為耗時且困難,這不合需要地增大單位製造成本。此外,不具有蓋之IC封裝在測試期間易損壞,由於習知測試設備無法充分適應晶粒高度之差異。歸因於經限制以用於特定封裝組態之特殊化設備之高資金成本,僅製造自定義高容許度且更為複雜的測試設備並非合乎需要的解決方案。
因此,需要改良式測試系統。
本文中描述用於測試積體(IC)封裝之IC封裝測試系統及方法,其容納具有不同晶粒高度之IC封裝。有利地,相較於具有脊狀非撓性測試
固定件頭部表面之習知IC封裝測試系統,本文中所描述之IC封裝測試系統促進使用適型測試固定件頭部表面而測試具有多個晶粒之封裝(諸如,經分割場可程式化閘陣列(FPGA)、高頻寬記憶體(high bandwidth memory,HBM)晶粒)等等)以供與晶粒接觸,這通常將非所需且潛在損壞應力施加至該封裝。
在一個實例中,該IC封裝測試系統包括測試固定件底座、插口及測試固定件頭部。該插口安置於該測試固定件底座上且經組態以收納IC封裝以供測試。該測試固定件頭部可朝向及遠離該底座移動。該測試固定件頭部包括底板及複數個可獨立移動推動器。該複數個推動器經組態以與安置該插口之該IC封裝嚙合。
在另一實例中,該IC封裝測試系統包括測試固定件底座、插口及測試固定件頭部。該插口安置於該測試固定件底座上且經組態以收納IC封裝以供測試。該測試固定件頭部可朝向及遠離該底座移動。該測試固定件頭部包括底板、自該底板延伸之側壁、耦接至該底板之底部且被側壁環繞之複數個可獨立移動推動器、複數個力產生構件及複數個引導件。力產生構件中之每一者安置於推動器中之一各別者與該底板之間。該複數個推動器及該複數個力產生構件由具有高熱導率之材料製成。該複數個引導件耦接至該底板且安置於該複數個推動器之間。
在又一實例中,提供用於測試IC封裝之方法。該方法包括將IC封裝安置在IC封裝測試台之插口中;將IC封裝之兩個或更多晶粒與可獨立移動推動器嚙合同時推動該IC封裝以與該插口電連接;以及對安置在IC封裝測試台中之該IC封裝執行測試常用程式(routine)。
100‧‧‧IC封裝測試系統/測試系統
102‧‧‧罩殼
104‧‧‧內部區域
114‧‧‧輸入台
116‧‧‧輸出台
118‧‧‧載體
120‧‧‧載體
126‧‧‧IC封裝
128‧‧‧支撐表面
130‧‧‧測試台
134‧‧‧介面
138‧‧‧測試處理器
142‧‧‧精準器
150‧‧‧自動機
152‧‧‧自動機底座
154‧‧‧自動機連桿裝置
156‧‧‧自動機腕部
158‧‧‧自動機末端執行器
170‧‧‧控制器
202‧‧‧測試固定件底座/底座
204‧‧‧測試固定件頭部/頭部
206‧‧‧測試固定件致動器/致動器
210‧‧‧晶片插口/插口
220‧‧‧積體電路(IC)晶粒/晶粒
222‧‧‧基板
224‧‧‧頂部
226‧‧‧底部/加強件
228‧‧‧微型凸塊
230‧‧‧底板
232‧‧‧側壁
234‧‧‧頂部
236‧‧‧安裝結構
238‧‧‧底部
240‧‧‧凹槽
242‧‧‧可獨立移動推動器/推動器
244‧‧‧力產生構件
246‧‧‧熱界面材料(TIM)
252‧‧‧頂部
254‧‧‧底部
256‧‧‧嚙合特徵
258‧‧‧互補嚙合特徵
260‧‧‧引導件
262‧‧‧第一端部
264‧‧‧遠端
280‧‧‧底部表面
302‧‧‧凹槽/互補凹槽
400‧‧‧測試台
402‧‧‧頭部
408‧‧‧鰭片
410‧‧‧共同壁
412‧‧‧熱管
414‧‧‧第一端部
416‧‧‧孔
418‧‧‧遠端
500‧‧‧測試台
502‧‧‧柔性TIM區段
508‧‧‧頭部
600‧‧‧測試台
602‧‧‧柔性導熱薄片
604‧‧‧頭部
700‧‧‧方法
702‧‧‧操作
704‧‧‧操作
706‧‧‧操作
因此,可參考具體實例獲得可詳細地理解本創作之以上列舉特
徵之方式、上文簡要概述之本創作之更具體描述,其中一些說明於附圖中。然而,應注意,隨附圖式僅說明本創作之典型具體實例且因此不應將其視為限制本創作之範圍,因為本創作可准許其他同等有效之具體實例。
圖1為IC封裝測試系統之示意性俯視圖。
圖2為圖1之IC封裝測試系統之測試台之示意性側視圖。
圖3為圖2之測試台的一部分之示意性剖視圖。
圖4為IC封裝測試系統之另一測試台之示意性側視圖。
圖5為IC封裝測試系統之另一測試台之示意性側視圖。
圖6為IC封裝測試系統之又一測試台之示意性側視圖。
圖7為用於測試IC封裝測試系統中之IC封裝之方法之流程圖。
為了促進理解,已使用相同參考數字在可能之情況下表示圖式中共有的相同元件。預期一個具體實例之元件可有益地併入於其他具體實例中。
本文中揭示用於測試IC封裝之積體電路(IC)封裝測試系統及方法,其相較於習知測試系統在明顯地降低損壞風險之情況下改良無蓋IC封裝之測試。此外,IC封裝測試系統經組態以將不同量之力施加至IC封裝之精密位置,以使得可在IC封裝與測試系統之間建立良好電氣連接而不會不利地加應力於該IC封裝。此外,IC封裝測試系統之力施加器之靈活性在於其將適應具有不同幾何組態之IC封裝,由此實現改變滿足在有限額外資金花費情況或系統重組態之停用時間下之生產需求。
例示性IC封裝大體上包括安置於基板上之至少兩個或多於兩個積體電路(IC)晶粒。該基板可為封裝基板或安裝至封裝基板之插入件。IC晶粒可為可程式化邏輯裝置,諸如場可程式化閘陣列(FPGA)、記憶體裝置、
光學裝置、MEMS裝置、處理器或其他IC邏輯或記憶體結構。光學裝置包括光電偵測器、雷射、光源等等。IC晶粒之功能性由晶粒中形成之固態電路系統提供。在IC封裝製造製程結束時,IC封裝經測試以確保穩固且可預測效能。
圖1為適合於測試IC封裝126之IC封裝測試系統100之示意性俯視圖。IC封裝測試系統100大體上包括在內部區域104中之罩殼102。至少輸入台114、至少一或多個測試台130、輸出台116及自動機150安置在罩殼102之內部區域104中。自動機150具有可經操作以在測試系統100之輸入台114、輸出台116及測試台130中之任一者之間傳遞IC封裝126之運動範圍。
IC封裝測試系統100亦包括用以控制IC封裝測試系統100之操作之控制器170,所述操作包括自動機150及測試台130之操作。控制器170大體上包括中央處理單元(CPU)、記憶體及支援電路,以用來控制IC封裝測試系統100之操作。該CPU可為可用於工業環境中之任何形式之通用電腦處理器。將軟體常用程式或一系列程式指令儲存於記憶體中,諸如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、軟碟或硬碟驅動機或其他形式之數位儲存裝置。該支援電路習知地耦接至該CPU且可包括快取記憶體、時脈電路、輸入/輸出系統、電源供應器等等。
輸入台114經組態以收納含有複數個IC封裝126之至少一或多個載體118以用於在IC封裝測試系統100內進行測試。舉例而言,輸入台114可包括支撐表面128,其適於將載體118(及/或其他IC封裝載體)固持在適合於藉由自動機150自載體118拾取及置放(亦即傳遞)IC封裝126之位置。
IC封裝測試系統100亦可包括精準器142。精準器142對準及/或調節IC封裝126之底部上之焊料凸塊,以使得IC封裝126在與測試系統100之測試台130介接時或在與印刷電路板介接時並不損壞。在一個實例中,自動機150將IC封裝126自輸入台114傳遞至精準器142以用於在將IC封裝126傳遞至測試系
統100之測試台之前調節焊料凸塊。
如上文所論述,測試台130安置在罩殼102之內部區域104中。在圖2中所描繪之實例中,展示兩個測試台130。然而,預期只要罩殼102內存在空間,就可利用任何數目之測試台130,且自動機150可存取所有測試台。
測試台130包括介面134,其經組態以收納至少一個IC封裝126且以能夠對IC封裝126執行測試的方式與至少一個IC封裝126通信地連接。介面134可包括一或多個晶片插口、子板、點測機或適合於在IC封裝126與測試台130之測試電路系統之間建立通信的其他電介面。
介面134可經組態以接納單個IC封裝126或多個IC封裝126。可易於移除介面134且在測試台130上藉由經組態以與不同數目及/或類型之IC封裝126介接之另一介面替換介面134。因此,藉由其他介面調換介面134之能力允許測試台130易於適於在最小成本及停用時間情況下滿足生產需要。
若測試並不藉由控制器170控制,則測試台130視需要可包括測試處理器138。測試處理器138與控制器170通信且大體上包括中央處理單元(CPU)、記憶體及支援電路,以用於控制測試台130之操作。該CPU可為可用於工業環境中之任何形式之通用電腦處理器。將軟體常用程式或一系列程式指令儲存於記憶體中,諸如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、軟碟或硬碟驅動機或其他形式之數位儲存裝置。該支援電路習知地耦接至該CPU且可包括快取記憶體、時脈電路、輸入/輸出系統、電源供應器等等。當對IC封裝126之該些電路執行測試常用程式時,測試處理器138耦接至IC封裝126,該IC封裝連接至測試台130之介面134。當並不存在測試處理器138時,控制器170經由耦接至測試台130之介面134而耦接至IC封裝126且充當如下文所描述之測試處理器138。
測試常用程式(例如,預定測試常用程式)經儲存或可由測試處理器138存取。測試常用程式可藉由使用者介面輸入至測試處理器138中,或
自控制器170及/或主機處理系統上傳或存取。測試處理器138以對耦接至測試台130之介面134之一或多個IC封裝126運行預定測試的方式執行測試常用程式。測試常用程式可為DC測試常用程式、預燒常用程式、後預燒常用程式、最終測試常用程式或待對IC封裝126執行之其他預定測試常用程式中之一或多者。
在一個實例中,對安置在測試台130中之IC封裝126執行DC測試常用程式。DC測試常用程式可包括使IC封裝126經受高DC負載達一時間週期;且測試IC封裝126之短路、電阻、溫度升高、RC延遲、速度、其他效能特性或故障或其他缺陷。
在另一實例中,對安置在測試台130中之IC封裝126執行預燒測試常用程式。預燒測試常用程式可包括使IC封裝126經受高應力環境,諸如高電壓、高安培、高溫及/或高頻電信號。預燒測試常用程式可包括使IC封裝126經受高應力環境達一時間週期;且測試IC封裝126之短路、電阻、溫度升高、RC延遲、速度、其他效能特性或故障或其他缺陷。
在又一實例中,對安置在測試台130中之IC封裝126執行後預燒測試常用程式。後預燒測試常用程式可包括在室溫及低於室溫下測試IC封裝126之電特性及功能。後預燒測試常用程式可包括使IC封裝126經受室溫環境達一時間週期;且測試IC封裝126之電特性及功能。後預燒測試常用程式亦可包括使IC封裝126經受低於室溫的環境達一時間週期;且測試IC封裝126之電特性及功能。
在又一實例中,對安置在測試台130中之IC封裝126執行最終測試常用程式。最終測試常用程式可包括在升高高於室溫之溫度(例如,升高溫度)下測試IC封裝126之電特性及功能。最終測試常用程式可包括使IC封裝126經受升高溫度環境達一時間週期;且測試IC封裝126之電特性及功能。在又一實例中,對IC封裝126執行之最終測試常用程式可模仿將介接有IC封裝126之裝
置之操作條件。最終測試常用程式之操作條件可包括溫度變化及電壓波動。預期可在測試系統100內之測試台130或其他測試台中執行其他測試常用程式。
如上文所論述,自動機150安置在內部區域104中且具有可經操作以在輸入台114、輸出台116及測試台130中之任一者之間傳遞IC封裝126的運動範圍。在一個實例中,自動機150包括自動機底座152、自動機連桿裝置154、自動機腕部156及至少一個自動機末端執行器158。自動機底座152可居中位於罩殼102內。自動機連桿裝置154在近端處耦接至自動機底座152。自動機底座152內之電動機可經操作以使自動機連桿裝置154圍繞自動機底座152旋轉高達360度。
自動機腕部156耦接至自動機連桿裝置154之遠端。至少一個自動機末端執行器158耦接至自動機腕部156。自動機末端執行器158大體上經組態以促進藉由自動機150挑選IC封裝126且將其置放於測試系統100之各個台之間。
自動機連桿裝置154經組態以使自動機末端執行器158及自動機腕部156相對於自動機底座152徑向延伸及收縮。自動機連桿裝置154亦可經組態以控制自動機末端執行器158在罩殼102內之高度。或者,自動機底座152可包括經組態以控制自動機連桿裝置154及與其耦接之自動機末端執行器158之高度的致動器。
自動機腕部156亦允許自動機末端執行器158相對於自動機連桿裝置154旋轉。自動機腕部156之旋轉及自動機連桿裝置154之運動允許自動機末端執行器158以一方式定向,例如以垂直於載體之支撐表面128之定向,這實現IC封裝126中之一所選擇者之從台114、116、130中之任一者選取或將其置於台114、116、130中之任一者上。
自動機末端執行器158大體上經組態以在安置在輸入台114及測
試台130中之載體118之間的傳遞期間將IC封裝126選擇性地緊固至自動機150。換言之,自動機末端執行器158能夠藉由自動機末端執行器158於台114、116、130中之任一者之間進行IC封裝126的選取和置放。
圖2為圖1之IC封裝測試系統100之測試台130之示意性側視圖。如上文所描述,在測試台130中經測試之IC封裝126各自包括安置於基板222上之至少兩個或更多積體電路(IC)晶粒220。基板222可為封裝基板或安裝至封裝基板之插入件。晶粒220之頂部224與基板222之底部226常常處於不同高度。基板222之底部226包括複數個微型凸塊228,其藉由穿過基板222形成之電佈線電耦接至晶粒220之電路系統。
測試台130包括測試固定件底座202、測試固定件頭部204及測試固定件致動器206。測試固定件底座202包括介面134。頭部204可經由鉸鏈耦接至底座202或可以其他方式跨越底座202定位,例如藉由使用台架樣式定位裝置或線性致動器。頭部204可在允許IC封裝126置於介面134中且自該介面擷取之不接觸底座202之(第一)位置與接觸IC封裝126之晶粒220之頂部224以使得致動器206可將力施加至IC封裝126從而確保介面134之晶片插口210與形成於基板222之底部226上之微型凸塊228之間的充分電氣連接的(第二)位置之間移動。晶片插口210適合於在IC封裝126與測試台130之測試電路系統之間建立通信。將晶片插口210連接至測試處理器138以使得測試處理器138可對安置在測試台130之介面134之插口210中的IC封裝126運行預定測試常用程式。
頭部204包括底板230及側壁232。底板230及側壁232可由具有高熱導率之材料製成,諸如鋁及銅以及其他材料,以在受測試時促進自晶粒220之熱耗散。
底板230之頂部234具有經組態用於耦接至致動器206之安裝結構236。底板230之底部238及側壁232限定凹槽240。致動器206可為氣壓缸、液壓
缸、螺線管、線性致動器或適合於定位頭部204且將力施加至IC封裝126之其他運動裝置。致動器206可藉由測試處理器138或控制器170中之一者控制。
側壁232之頂部252耦接至底板230之底部238。側壁232之底部254與頂部252相對安置,與底板230之底部238間隔開。側壁232之底部254可包括經組態以與安置於基板222上之配合互補嚙合特徵258嚙合的嚙合特徵256。在圖2中所描繪之具體實例中,側壁232之嚙合特徵256為自底部254延伸之突起,諸如脊狀物或柱,其與互補嚙合特徵258交錯或延伸至該互補嚙合特徵中,該互補嚙合特徵諸如凹槽或槽,形成在安置於基板222上之加強件226中。
可獨立移動推動器242之陣列安置在凹槽240中。有利地,可獨立移動推動器242為測試固定件頭部204提供適應不同晶粒高度之適型晶粒接觸表面,如圖2中所展示,由此大體上防止非所需及潛在損壞過剩力施加至封裝中相較於鄰近晶粒220具有更高高度之晶粒220。可獨立移動推動器242中之每一者具有安置於推動器242與底板230之底部238之間的各別力產生構件244。力產生構件244可為彈性材料,諸如彈性體、螺旋彈簧、板片彈簧、氣壓缸、液壓缸、螺線管、機動致動器或適合於推動推動器242遠離底板230之底部238之其他裝置或結構。在圖2中所描繪之具體實例中,力產生構件244為螺旋彈簧。推動器242亦可包括用於固定及/或引導力產生構件244之定位特徵,例如推動器242可包括呈盲孔形式的定位特徵,該盲孔接納呈螺旋彈簧形式之力產生構件244。在一個具體實例中,限界安置有該複數個推動器242之測試固定件頭部204之內部凹槽240的側壁232相對於推動器242更遠離底板230延伸,以使得推動器242在不使用時受保護。
推動器242及力產生構件244可由具有高熱導率之材料製成,諸如鋁及銅以及其他材料。導熱推動器242及力產生構件244有利地促進自晶粒220至頭部204之熱傳遞。
視情況,熱界面材料(TIM)246亦可安置於推動器242與頭部204之底板230之間。TIM 246可經選擇以在IC晶粒220與頭部204之間提供導熱路徑,以使得藉由IC晶粒220產生的熱可在測試期間藉由頭部204耗散。
TIM 246通常為具有至少約0.3W/m‧K之導電性之熱傳遞材料。適合於用作TIM 246之材料之實例包括導熱膏、導熱環氧樹脂、相變材料、導電膠帶及塗佈矽酮之織物以及其他合適材料。TIM 246可為實現IC晶粒220與推動器242之底部接觸表面248之不匹配高度之間的補償之軟或柔性黏著劑。
TIM 246亦可安置於推動器242與頭部204之側壁232之間。推動器242與側壁232之間的TIM 246提供兩個優點。首先,TIM 246充當推動器242與側壁232之間的潤滑劑以使得推動器242自由移動。另外,TIM 246增強IC晶粒220與頭部204之間的導熱路徑,以使得藉由IC晶粒220產生的熱在測試期間藉由頭部204更為高效地耗散。
複數個引導件260可安置於推動器242之間。引導件260之第一端部262耦接至底板230之底部238或延伸至該底部中,同時遠端264在推動器242之間延伸。遠端264自推動器242之底部表面280凹入足以使推動器242在接觸晶粒220之後朝向底板230之底部238行進而不會讓引導件260接觸晶粒220的距離。通常選擇頭部204之側壁232之長度以使得歸因於力產生構件244之壓縮由推動器242產生預定量之力而不會歸因於力之過量施加損壞IC封裝126。
引導件260亦可由具有高熱導率之材料製成,諸如鋁及銅以及其他材料,以增強推動器242與頭部204之間的熱傳遞,由此在受測試時更為高效地自晶粒220移除熱。包含或塗佈引導件260之材料亦可選自增強推動器242在引導件260之間自由移動而無磨蝕或過度摩擦之材料。
圖3為水平地穿過引導件260及推動器242獲得的圖2之測試台130的一部分之示意性剖視圖。引導件260可具有嵌套在推動器242之間或與該些推
動器交錯的幾何形狀,以促進推動器242在大體上垂直於測試固定件底座202及底板230之底部238之方向上之線性移動。在圖3中所描繪之實例中,引導件260具有大體上橫截面,諸如圓形橫截面,其部分地延伸至具有互補幾何形狀之凹槽302中,例如彎曲凹槽,形成在推動器242之側壁504中。預期引導件260可具有與形成在鄰近推動器242之對向側壁504中之互補凹槽302配合的其他橫截面形狀。亦預期引導件260可與形成在鄰近推動器242之轉角中之互補凹槽302配合。另外或作為替代方案,鄰近推動器242交錯或具有配合特徵,其促進推動器242當中的自對準及獨立移動。
在圖3中所描繪之實例中,展示以笛卡爾(Cartesian)柵格(亦即,X列及Y行之柵格)配置的可獨立移動推動器242之陣列。在一些具體實例中,IC封裝126之各晶粒220藉由該複數個推動器242中之單個且單獨(亦即,各別不同)推動器242嚙合。在其他具體實例中,多個推動器242經組態以與IC封裝126之單個晶粒220嚙合。在又其他具體實例中,可獨立移動推動器242之陣列可以極性陣列或其他幾何或隨機組態配置。儘管頭部204可經組態以用於晶粒220之特定配置,但該陣列亦可在其他晶粒配置情況下利用而不必改變推動器242之組態。亦預期頭部204可與另一頭部交換以適應其他晶粒組態。
返回參考圖2,在操作中,當頭部204處於不接觸(第一)位置時,藉由自動機150將IC封裝126安置在測試台130之插口210中。移動頭部204以與IC封裝126接觸且致動器206施加力以使得側壁接觸IC封裝126之基板222。在頭部204現在處於測試(第二)位置以及IC封裝126與推動器242接觸之情況下,推動器242可按需要相對於彼此獨立地移位以遵循且適應晶粒高度差異。相比之下,具有剛性且非確定晶粒接觸表面之習知測試固定件頭部通常在不同高度之晶粒之間不均勻地施加力,由此將過量應力施加至晶粒及封裝,這常常會導致損壞。
舉例而言,在圖2中,安置在IC封裝126之中心中的晶粒220具有大於鄰近晶粒220之高度,其中中心晶粒220右側之晶粒220具有大於中心晶粒220左側之晶粒220之高度。因此,與中心晶粒220右側之晶粒220接觸之推動器242將獨立地移位且小於與中心晶粒220左側之晶粒220接觸之推動器242,同時與中心晶粒220左側之晶粒220接觸之推動器242將獨立地移位且小於與中心晶粒220接觸之推動器242。每個推動器242獨立於與不同晶粒220接觸之推動器移位之能力例如藉由裂化基板222及/或破壞晶粒與基板的焊料連接而使得藉由側壁232而非藉由晶粒220將力主要施加至基板222,由此大體上防止可引起對封裝126之損壞的直接跨越個別晶粒之高負載,這可發生於使用具有剛性且非確定晶粒接觸表面之習知測試固定件頭部時。
圖4為IC封裝測試系統,諸如IC封裝測試系統100或其他合適測試系統之另一測試台400之示意性側視圖。測試台400基本上相同於上文所描述的測試台130而組態,除了測試台400之頭部402包括一或多個增強型熱傳遞特徵之外。
更特定言之,測試台400之頭部402基本上相同於上文所描述的頭部204而組態,除了測試台400之頭部402包括與頭部402之底板230之頂部234介接的一或多個增強型熱傳遞特徵之外。熱傳遞特徵用於自頭部402更為高效地耗散熱,由此實現在測試台400中經測試之晶粒220之更為高效的冷卻。
在一個實例中,熱傳遞特徵可呈形成於頭部402之頂部234上之複數個鰭片408形式。鰭片408可具有垂直於頭部402之頂部234之定向;具有另一定向;或如在圖4中所描繪之具體實例中,具有平行於頭部402之頂部234之定向。當呈平行於頭部402之頂部234之定向時,鰭片408可自共同壁410延伸,該共同壁垂直於頭部402之頂部234延伸;或替代地,鰭片408可與頂部234分離且藉由導熱支座彼此分離。
在另一實例中,熱傳遞特徵可呈一或多個熱管412形式。熱管412包括由與工作流體相容之材料製成之密封管道或管,該材料諸如用於水熱管之銅或用於氨熱管之鋁。每個熱管412具有與頭部402之頂部234處於良好物理及熱接觸之第一端部414。舉例而言,熱管412之第一端部414可硬焊或焊接至形成在頭部402之頂部234中之孔416中。熱管412之遠端418可與散熱片接觸,諸如鰭片408或其他散熱片。在圖4中所描繪之實例中,將熱管412之遠端418硬焊或焊接至鰭片408。藉由自頭部402之頂部234吸收熱而將熱管412內之工作流體轉變成蒸汽。該蒸汽接著在熱管412內部行進至遠端418,在遠端處蒸汽冷凝成液體,由此釋放潛熱。工作流體接著藉由毛細作用或重力返回至第一端部414,且循環接著重複以藉由頭部402將熱自晶粒220進一步傳遞至鰭片408。
圖5為IC封裝測試系統,諸如IC封裝測試系統100或其他合適測試系統之另一測試台500之示意性側視圖。測試台500基本上相同於上文所描述的測試台400而組態,除了測試台500之頭部508包括安置於推動器242中之至少一或多者之底部表面280上的離散柔性TIM區段502之外。柔性TIM區段502確保每個推動器242與其相關聯晶粒220之間的良好熱傳遞,尤其在推動器242之基板翹曲或傾斜使得晶粒220之底部表面280及頂部表面不相對於彼此平行之情形下。有利地,TIM區段502抑制鄰近晶粒220附近之側向熱傳遞,這在來自一個晶粒之熱需要經引導遠離鄰近晶粒之具體實例中可為有益的。
另外,柔性TIM區段502亦可與測試台130之推動器242或其他合適測試台一起利用。
圖6為IC封裝測試系統,諸如IC封裝測試系統100或其他合適測試系統之又一測試台600之示意性側視圖。測試台600基本上相同於上文所描述的測試台500而組態,除了測試台600之頭部604包括安置於兩個或更多推動器
242之底部表面280與IC封裝126之間的柔性導熱薄片602之外。柔性薄片602可由具有良好熱傳遞性質以確保推動器242與晶粒220之間的良好熱傳遞之材料形成,該材料諸如TIM或安置於薄膜上之TIM。在圖6中所描繪之實例中,單個柔性導熱薄片602跨越頭部604之所有推動器242之底部表面280安置。導電薄片602可藉由可重定位導熱黏著劑耦接至推動器242之底部表面280。有利地,單個導電薄片602促進更接近於晶粒220之側向熱傳遞,這在晶粒跨越基板222完全間隔開之具體實例中可為有益的。
另外,柔性導熱薄片602亦可與測試台130之推動器242或其他合適測試台一起利用。
圖7為用於在IC封裝測試系統中測試IC封裝126之方法700之流程圖,IC封裝測試系統諸如上文所描述的測試系統或其他經合適調適測試系統中之任一者。方法700在操作702處藉由將IC封裝126置放在測試台之插口210中而開始,該測試台諸如上文所描述的測試台或其他合適測試台中之任一者。可利用自動機將IC封裝126置於測試台之插口210中。在操作704處,移動具有可獨立致動推動器之頭部以與IC封裝126接觸。在一個實例中,將頭部之側壁置放成與IC封裝126之基板接觸。在另一實例中,頭部之側壁之一或多個嚙合特徵與存在於IC封裝126之基板上之一或多個互補嚙合特徵嚙合,諸如側壁之突起與形成在安置於IC封裝126之基板上之加強件中的諸如槽或凹槽之互補特徵配合。在操作704期間,頭部之推動器個別地且獨立地移位以適應安置於IC封裝126之基板上之晶粒之不同高度。
在操作706處,藉由經由測試台之插口210將信號自測試處理器佈線至IC封裝126而對IC封裝126執行測試常用程式。測試常用程式可為DC測試常用程式、預燒常用程式、後預燒常用程式、最終測試常用程式或其他預定測試常用程式中之一或多者。在操作706處之測試之後,移動頭部不接觸IC封裝
126以允許藉由自動機自測試台移除IC封裝。
因此,IC封裝測試系統已經提供具有確定晶粒接觸表面,其在將不同量之力施加至IC封裝之精密位置時改良測試,以使得可在IC封裝與測試系統之間建立良好電連接而不會不利地加應力於IC封裝。此外,IC封裝測試系統之力施加器之靈活性在於其將適應具有不同幾何組態之IC封裝,由此實現改變滿足有限額外資金花費情況或系統重組態之停用時間下之生產需求。
雖然前述內容係針對本創作之具體實例,但在不脫離本創作之基本範圍之情況下,可設計出本創作之其他及另外具體實例,且由以下申請專利範圍判定本創作之範圍。
Claims (17)
- 一種IC封裝測試系統,包含:測試固定件底座;插口,安置於該測試固定件底座上,該插口經組態以收納IC封裝以供測試;以及測試固定件頭部,可朝向及遠離該底座移動,該測試固定件頭部包含:底板;及複數個可獨立移動推動器,耦接至該底板之底部,該複數個推動器經組態以與安置該插口之該IC封裝嚙合。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中每個推動器可移位一距離,該距離與該些推動器中之一鄰近推動器所移位之一距離無關。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中該複數個推動器由具有高熱導率之材料製成。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:複數個力產生構件,每個力產生構件安置於該些推動器中之各自的推動器與該底板之間。
- 如請求項4所述之IC封裝測試系統,其中該複數個力產生構件包含彈性材料、螺旋彈簧、板片彈簧、氣壓缸、液壓缸、螺線管或機動致動器。
- 如請求項5所述之IC封裝測試系統,其中該複數個推動器及該複數個力產生構件由具有高熱導率之材料製成。
- 如請求項6所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:熱界面材料,安置於該複數個推動器與該底板之間。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:側壁,限界安置有該複數個推動器之該測試固定件頭部之內部凹槽,該些側壁相對於該些推動器更遠離該底板延伸。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:複數個引導件,耦接至該底板且安置於該複數個推動器之間。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:複數個鰭片,耦接至該測試固定件頭部之頂部。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:熱管,耦接至該測試固定件頭部之頂部。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:熱管及複數個鰭片,耦接至該測試固定件頭部之頂部。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:多個TIM區段,安置於該複數個推動器中之兩個或更多推動器上。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:TIM薄片,跨越該複數個推動器安置。
- 一種IC封裝測試系統,包含:測試固定件底座;插口,安置於該測試固定件底座上,該插口經組態以收納IC封裝以供測試;以及測試固定件頭部,可朝向及遠離該底座移動,該測試固定件頭部包含:底板;多個側壁,自該底板延伸;複數個可獨立移動推動器,耦接至該底板之底部且被該些側壁環繞;複數個力產生構件,每個力產生構件安置於該些推動器中之各自的推動器與該底板之間,該複數個推動器及該複數個力產生構件由具有高熱導率之材料製成;以及複數個引導件,耦接至該底板且安置於該複數個推動器之間。
- 如請求項15所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:熱管及複數個鰭片,耦接至該測試固定件頭部之頂部。
- 如請求項1所述之IC封裝測試系統,其中該測試固定件頭部進一步包含:多個TIM區段,安置於該複數個推動器中之兩個或更多推動器上;或TIM薄片,跨越該複數個推動器安置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/471,390 US10527670B2 (en) | 2017-03-28 | 2017-03-28 | Testing system for lid-less integrated circuit packages |
US15/471,390 | 2017-03-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWM563553U true TWM563553U (zh) | 2018-07-11 |
Family
ID=63642277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW107202513U TWM563553U (zh) | 2017-03-28 | 2018-02-22 | 用於無蓋積體電路封裝的測試系統 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10527670B2 (zh) |
CN (1) | CN208076667U (zh) |
TW (1) | TWM563553U (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230180379A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | Xilinx, Inc. | Micro device with adaptable thermal management device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7214072B1 (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-08 | Daytona Control Co., Ltd. | Pusher of IC chip handler |
JP2008170179A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Elpida Memory Inc | オートハンドラ |
US8564317B2 (en) * | 2008-06-24 | 2013-10-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Test socket, and test apparatus with test socket to control a temperature of an object to be tested |
-
2017
- 2017-03-28 US US15/471,390 patent/US10527670B2/en active Active
-
2018
- 2018-02-22 TW TW107202513U patent/TWM563553U/zh unknown
- 2018-03-27 CN CN201820417656.7U patent/CN208076667U/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180284187A1 (en) | 2018-10-04 |
US10527670B2 (en) | 2020-01-07 |
CN208076667U (zh) | 2018-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10564212B2 (en) | Integrated circuit package testing system | |
US8970244B2 (en) | Transport apparatus for moving carriers of test parts | |
US10056346B2 (en) | Chip attach frame | |
US5148003A (en) | Modular test oven | |
TW202242431A (zh) | 用於裝置測試之多輸入多區域熱控制技術 | |
US20100052714A1 (en) | Probe card cooling assembly with direct cooling of active electronic components | |
US10539610B2 (en) | Chip package test system | |
US11693051B1 (en) | Thermal head for independent control of zones | |
US11656272B1 (en) | Test system with a thermal head comprising a plurality of adapters and one or more cold plates for independent control of zones | |
JP7247177B2 (ja) | 集積回路パッケージのワークプレス検査システムの平衡適合力機構 | |
TWM563553U (zh) | 用於無蓋積體電路封裝的測試系統 | |
KR20210042842A (ko) | 가압모듈 및 그를 가지는 소자 핸들러 | |
US10520544B2 (en) | Versatile testing system | |
EP1461628B1 (en) | Cooling assembly with direct cooling of active electronic components | |
US11796589B1 (en) | Thermal head for independent control of zones | |
US9459280B2 (en) | Using fluid to position a device in a socket for testing | |
US11828795B1 (en) | Test system with a thermal head comprising a plurality of adapters for independent thermal control of zones | |
TWI397802B (zh) | 雙晶片模擬裝置及雙晶片模擬散熱系統 | |
US20240133946A1 (en) | Thermal head comprising a plurality of adapters for independent thermal control of zones | |
US20230093924A1 (en) | Semiconductor package with annular package lid structure | |
Ouyang et al. | Thermal Characterization and Simulation of a fcBGA-H device | |
TWI398638B (zh) | A method of removing the electronic component, and a control program for carrying out the method | |
JP2021508061A (ja) | キットを用いないピックアンドプレースハンドラ | |
KR20100011721A (ko) | 반도체 디바이스 테스트 핸들러 및 디바이스의 고온화 방법 |