專利名稱：用于測試半導體封裝的裝置和方法
技術(shù)領域：
本公開總體上涉及半導體封裝，更具體地講，涉及用于測試半導體封裝 的裝置和方法。
背景技術(shù)：
半導體制造涉及很多步驟。例如，首先設計電路，然后選擇實現(xiàn)電路的 工藝，最終利用選擇的工藝在晶圓上制造電路。另外，在制造半導體芯片后， 測試晶圓來識別潛在的缺陷。然后糾正缺陷。糾正缺陷后，如果要形成單層 半導體封裝，則創(chuàng)建該封裝。可選擇地，如果要形成多芯片封裝，則可反復 執(zhí)行上述工藝來獲得期望的半導體封裝。
近年來，為了提高半導體器件的集成密度，正開始更多地使用多芯片封 裝?；旧?，在多芯片封裝中，多個半導體晶圓以一個在另一個頂部的方式 層疊并被容納在同一封裝中?，F(xiàn)在，由于每個僅包括一個芯片的多個半導體 封裝可以被包括多個芯片的一個多芯片封裝替代，所以這種設計有助于減小 利用半導體芯片的器件的尺寸。然而，如果半導體芯片以一個在另一個頂部
的方式層疊，則會出現(xiàn)這樣的問題，例如，器件之間的電磁干擾。因此，以 一個在另一個頂部的方式層疊若干個單層半導體封裝比以一個在另一個頂部 的方式層疊半導體芯片更為有益。
盡管已經(jīng)開始更多地制造多芯片封裝，但是大部分用于測試半導體封裝 的系統(tǒng)被設計為僅測試單層半導體封裝。例如，圖1A是示出傳統(tǒng)的測試座 (socket) 110的側(cè)面剖視圖，該測試座110測試單層半導體封裝。測試座110 包括蓋110a和測試座框架(socket frame) 110b。另外，橡膠件(rubber) 130 位于測試座框架110b的下部，導向件120位于橡膠件130上。芯片封裝140
位于導向件120中。
為了測試芯片封裝140，打開圖1A中測試座110的蓋110a,將導向件 120安裝在測試座110的內(nèi)部，然后將芯片封裝140放入導向件120內(nèi)的芯 片封裝容納空間中(見圖1B)。然后，將蓋110a蓋上，通過測試臺101來執(zhí) 行若干次的電和/或物理測試。測試臺101電連接到芯片封裝140。具體地講， 測試臺101通過橡膠件130連接到芯片封裝140。
橡膠件130支撐容納在導向件120中的芯片封裝140，并用作芯片封裝 140和下面的測試臺101之間的用于在它們之間電連接的接口 ( interface )。 即，如圖1A所示，芯片封裝140通過橡膠電線134與測試臺101電連接。 這些橡膠電線134可從測試臺101接收電信號并向測試臺IOI發(fā)送電信號。 例如，當芯片封裝是球柵陣列(BGA)封裝時，橡膠件130可包括其上的突 點(pop-up) 132 (見圖3)，以在測試臺101和芯片封裝140之間提供電接觸。
參照圖2,導向件120被構(gòu)造為容納芯片封裝140并具有大小與芯片封 裝140的大小對應的內(nèi)部容納空間。另外，測試座IIO的蓋110a密封內(nèi)部容 納空間，從而確保測試結(jié)果的可靠性。具體地講，如圖1A所示，支座(holder) 112形成在蓋110a的中心，用于4齊壓并固定芯片封裝。支座112還可包括在 其中心部分的中空部分114，用于耐熱/冷測試。
采用這種傳統(tǒng)的測試座，也能夠測試具有在一個封裝中層疊若干個半導 體器件的結(jié)構(gòu)的多芯片半導體封裝。然而，不能測試若干個以一個在另一個 頂部的方式層疊的單層半導體封裝。因此，需要一種可以用于同時測試若干 個單層半導體封裝的測試座。
本公開提出了一種用于測試層疊的單層半導體封裝的裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本公開的一方面包括一種用于測試半導體封裝的測試座。所述測試座包 括兩個或兩個以上的橡膠件。每個橡膠件包括芯片-封裝接觸部分和電線，所 述芯片-封裝接觸部分被構(gòu)造為與放置在所述橡膠件上的芯片封裝電連接，所 述電線被構(gòu)造為與所述芯片-封裝接觸部分電連接并包括外部接觸端，所述外 部接觸端被構(gòu)造為與外部電連接部分電連接。所述測試座還包括兩個或兩 個以上的導向件，被構(gòu)造為在其中容納所述芯片封裝，所述兩個或兩個以上 的導向件包括具有外部接觸端的電線，所述電線的外部接觸端^皮構(gòu)造為與外
部電連接部分電連4姿；和測試座框架，被構(gòu)造為容納所述兩個或兩個以上的 橡膠件和所述兩個或兩個以上的導向件，其中，所述橡膠件在數(shù)量上與所述 導向件對應，所述橡膠件和所述導向件交替地層疊，使得在所述測試座框架 的容納空間中， 一個橡膠件位于最下部。
本公開的另 一方面包括一種測試封裝的測試座中的橡膠件。所述橡膠件
包括芯片-封裝接觸部分，被構(gòu)造為與放置在所述橡膠件上的芯片封裝電連 接；電線，被構(gòu)造為與所述芯片-封裝接觸部分電連接并具有外部接觸端，所 述外部接觸端被構(gòu)造為與外部電連接部分電連接。
本公開的又一方面包括一種被構(gòu)造為容納芯片封裝的導向件。所述導向 件包括具有外部接觸端的電線，所述電線的外部接觸端被構(gòu)造為與外部電連 接部分電連接。
本公開的另一方面包括一種用于測試半導體封裝的方法。所述方法包括 在測試臺上交替地層疊兩個或兩個以上的橡膠件以及兩個或兩個以上的導向 件，用于容納并測試芯片封裝，其中每個橡膠件包括芯片-封裝接觸部分和 電線，所述芯片-封裝接觸部分被構(gòu)造為與放置在所述橡膠件上的芯片封裝電 連接，所述電線被構(gòu)造為與所述芯片-封裝接觸部分電連接并具有外部接觸 端，所述外部接觸端被構(gòu)造為與外部電線電連接；每個導向件包括電線，所 述電線包括被構(gòu)造為與外部電連接部分電連接的外部接觸端。


通過參照附圖對本/>開的示例性實施例進行詳細的描述，本公開的以上 和其它特征將會變得更清楚，在附圖中
圖1A和圖1B分別是用于測試封裝的傳統(tǒng)測試座的剖視圖和透視圖； 圖2是示出在圖1中的用于測試封裝的傳統(tǒng)測試座中使用的導向件的透
視圖3是示出在圖1中的用于測試封裝的傳統(tǒng)測試座中使用的橡膠件的透
視圖4是示出根據(jù)公開的示例性實施例的用于測試封裝的測試座的側(cè)面剖
視圖5A和圖5B分別是根據(jù)公開的示例性實施例的用于測試封裝的測試座 的導向件的透視圖和側(cè)面剖視圖6A和圖6B分別是根據(jù)公開的示例性實施例的用于測試封裝的測試座 的橡膠件的透視圖和側(cè)面剖視圖7和圖8是#4居可選的公開的示例性實施例的用于測試封裝的測試座 的側(cè)面剖^L圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖更充分地描述本^Hf,在附圖中示出了本公開的示例 性實施例。然而，本/>開可以以多種不同的形式實施，而不應該被理解為限 于在此提出的實施例。相反，提供這些實施例是為了使本公開將是徹底和完 全的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達給本領域的技術(shù)人員。在整個說明書中， 相同的標號表示相同的元件。另外，以示意性的方式繪出了附圖中的各種元 件和區(qū)域。因此，本公開不受附圖的相對尺寸和間隔的限制。
圖4是示出根據(jù)公開的示例性實施例的用于測試半導體封裝的測試座 210的側(cè)面剖視圖。通常，被測試的封裝包括一個在另一個上互相層疊的多 個單層封裝。在示例性實施例中，封裝測試的測試座210包括蓋210a和測試 座框架210b。另外，測試座框架210b具有容納組件的內(nèi)部空間，所述組件 可被用于測試封裝。例如，這些組件可包括橡膠件230和導向件220。而且， 在示例性實施例中，將兩個或兩個以上的橡膠件230以及兩個或兩個以上的 導向件220交替地層疊在測試座框架210b的內(nèi)部空間中。
在示例性實施例中，將需要被測試的芯片封裝240放置在橡膠件230上。 橡膠件230包括芯片-封裝"J姿觸部分232，如圖6A和圖6B所示，所述芯片-封裝接觸部分232可與芯片封裝240電連接。具體地講，可使芯片-封裝接觸 部分232與形成在芯片封裝240底部上的接觸端242 (如焊球)電接觸。
橡膠件230還包括電線234。通常，這些電線234與芯片-封裝接觸部分 232電連接。另外，這些電線234具有外部接觸端236,所述外部接觸端236 與外部電線電連接。在示例性實施例中，橡膠件230的電線234可由導電材 料形成，橡膠件230的其它部分可由非導電材料形成。
橡膠件230的每條電線234可包括暴露于橡膠件230的上表面的外部接 觸端236和暴露于橡膠件230的下表面的外部接觸端236。另外，暴露于橡 膠件230的上表面的外部接觸端236與暴露于位于橡月交件230上的導向件220 的下表面的外部接觸端連接。另外，暴露于橡膠件230的下表面的外部接觸
端236可與暴露于下面的導向件220的上表面的外部接觸端連接。
具體地講，在每條電線234中，暴露于橡膠件230的上表面的外部接觸 端236可在垂直于橡膠件230的上表面的方向上與暴露于橡膠件230的下表 面的外部接觸端236連接。另外，電線可延伸到芯片-封裝接觸部分232。例 如，電線234可平行于橡膠件230的上表面從芯片-封裝接觸部分232的下部 豎直地向橡膠件230的表面延伸，使得外部接觸端236與芯片-封裝接觸部分 232連接。
參照圖6B，如果芯片封裝240是球柵陣列(BGA)封裝，則芯片-封裝 接觸部分232可包括突點232a。突點232a通常形成在芯片-封裝接觸部分232 上，便于與芯片封裝240接觸。
如圖6A所示，橡膠件230包括與芯片-封裝接觸部分232和位于橡膠件 230上方和/或下方的導向件220電連接的外部接觸端236。由于芯片封裝240 可為不同的尺寸，所以可以以正交晶格(rhombic lattice)的形式布置芯片-封 裝接觸部分232，但是并不限于此。另外，外部接觸端236可以以不同的形 狀布置，并形成為對應于芯片-封裝接觸部分232的布置，因此，外部接觸端 236不限于圖6A中的布置。然而，暴露于最下面的橡膠件230的下表面的外 部接觸端236必須按照將其與測試臺101電連接的方式布置。
參照圖5A和圖5B，導向件220包括容納芯片封裝240的內(nèi)部空間。具 體地講，導向件用來水平地容納芯片封裝240。因此，可根據(jù)芯片封裝240 的尺寸來改變用于容納芯片封裝240的空間。
導向件220還包括具有外部接觸端224的電線221,外部接觸端224可 與外部電線電連接。另外，在示例性實施例中，導向件220的電線221可由 導電材料形成，導向件220的其它部分可由非導電材料形成。
導向件220中的每條電線221可包括暴露于導向件220的上表面的外部 接觸端和暴露于導向件220的下表面的外部接觸端。暴露于導向件220的上
表面的外部接觸端連接。
導向件220的高度可大于或等于容納在其中的芯片封裝240的高度?？?選擇地，當在位于導向件220下方的橡膠件230的芯片-封裝接觸部分232上 形成突點232a時，導向件220的高度可大于或等于芯片封裝240的高度加上 突點232a的高度。
如上所述，在示例性實施例中，在測試座框架210b的內(nèi)部空間中交替地 層疊了兩個或兩個以上的橡膠件230和兩個或兩個以上的導向件220。另外， 最下面的橡膠件230位于內(nèi)部空間的最下部，最上面的導向件220位于內(nèi)部 空間的最上部。
參照圖4，支座212可位于最上面的導向件220的上方。另外，支座212 可被構(gòu)造為通過將芯片封裝240壓向測試臺101來保持容納在最上面的導向 件220中的芯片封裝240。在示例性實施例中，支座可以以其作為蓋210a的 整個部分的形式形成。例如，可將支座與蓋210a—起模制形成?？蛇x擇地， 如圖4所示，蓋210a可通過鉸鏈結(jié)構(gòu)與測試座框架210b結(jié)合。然而，本領 域的技術(shù)人員應該理解，本公開的范圍不限于蓋210a和支座212的上述構(gòu)造。 即，在不脫離本公開的范圍的情況下，可使用支座212和蓋210a的任何其它 構(gòu)造來保持芯片封裝240。另外，盡管已經(jīng)結(jié)合如圖4、圖5A、圖5B、圖6A 和圖6B所示的其中層疊了兩個芯片封裝的封裝測試座描述了示例性實施例， 但是在不脫離本公開的范圍的情況下，也可以在公開的測試座中層疊三個或 三個以上的芯片封裝。
現(xiàn)在，將參照圖7來描述可選擇的示例性實施例。參照圖7,電線被如 下構(gòu)造。最下面的橡膠件330的芯片-封裝接觸部分與外部接觸端連接。這個 外部接觸端在垂直于橡膠件330的上表面的方向上暴露于橡膠件330的下表 面。電線從芯片-封裝接觸部分和暴露于橡膠件330的下表面的外部接觸端之 間的電線連接部分延伸到暴露于橡膠件330的上表面的外部接觸端的下部。 另外，電線在垂直于橡膠件330的上表面的方向上從暴露于橡膠件330的上 表面的外部接觸端的下部延伸，從而電線與暴露于橡膠件330的上表面的外 部才妻觸端連4妻。
在示例性實施例中公開的橡膠件與傳統(tǒng)橡膠件之間的比較顯示出根據(jù)公 開的示例性實施例的橡膠件的芯片-封裝接觸部分可具有大于傳統(tǒng)橡膠件的 芯片-封裝接觸部分的間隔的間隔。在這種情況下，橡膠件可不與下面的測試 臺101匹配，這樣會需要改變測試臺101的設計。然而，通過設計根據(jù)公開 的示例性實施例的最下面的橡膠件的電線，在不改變設計的情況下可使用已 經(jīng)存在的測試臺101。
現(xiàn)在將參照圖8來描述可選擇的示例性實施例，參照圖8，除了最下面 的橡膠件之外橡膠件230a的每個還可包括橡膠支座250,橡膠支座250面向
下面的芯片封裝。
如果橡膠件230a不包括橡膠支座250,則通過支座212向下施加的壓力 不會很好地傳遞到下面的芯片封裝240。在位于橡膠件230下面的導向件220 沒有與容納在導向件220中的芯片封裝240的高度準確地對應時的情況下， 這種現(xiàn)象會尤其明顯。
橡膠支座250可為橡膠件230的一部分，并被放置得面向下面的芯片封 裝240。由于橡膠件230a沒有像如前所述地位于最下面的部分，所以導向件 220和容納在導向件220中的芯片封裝240位于橡膠件230a的下面。如上所 述，導向件220包括用于容納芯片封裝240的空間。芯片封裝240容納在該 空間中，在這種情況下，橡膠支座250位于橡膠件230a的與該空間對應的部 分上。
有益的是，橡膠支座250由可柔性地適應導向件220和芯片封裝240之 間的高度偏差的彈性材料形成。例如，彈性材料為橡膠材料、彈性聚合物材 料等，只要^f吏用的材料具有彈性，并不具體地限制于這些材料。
橡膠支座250可具有等于或大于下面的導向件和容納在該導向件中的芯 片封裝之間的高度差的高度。更具體地講，橡膠支座250可具有這樣的高度，
可選擇的示例性實施例公開了一種封裝測試方法，該方法通過改為測試 層疊的單層半導體封裝可提供與在多芯片半導體封裝的測試中產(chǎn)生的結(jié)果相 同的結(jié)果。
測試封裝的方法包括在測試臺上交替地層疊兩個或兩個以上的用于測試 座的橡膠件、兩個或兩個以上的用于測試座的導向件以及容納在其中的芯片 封裝。每個橡膠件包括芯片-封裝接觸部分，所述芯片-封裝接觸部分與放置在 橡膠件上的芯片封裝電連接。每個橡膠件還包括電線，所述電線與芯片-封裝 接觸部分電連接并具有可與外部電線電連接的外部接觸端。另外，每個導向 件還包括具有外部接觸端的電線，該外部接觸端可與外部電線電連接。
通過使用公開的封裝測試座，利用彼此層疊的單芯片半導體封裝可以獲 得多芯片半導體封裝的測試結(jié)果，而不需要制造用于測試目的的多芯片半導 體封裝。
盡管已經(jīng)參照本公開的示例性實施例具體地示出和描述了本公開，但是 本領域的普通技術(shù)人員應該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神
和范圍的情況下，可在形式和細節(jié)上做出各種改變。
權(quán)利要求
1、一種用于測試半導體封裝的測試座，包括兩個或兩個以上的橡膠件，每個橡膠件包括芯片-封裝接觸部分和電線，所述芯片-封裝接觸部分被構(gòu)造為與放置在所述橡膠件上的芯片封裝電連接，所述電線被構(gòu)造為與所述芯片-封裝接觸部分電連接并包括外部接觸端，所述外部接觸端被構(gòu)造為與外部電連接部分電連接；兩個或兩個以上的導向件，被構(gòu)造為在其中容納所述芯片封裝，所述兩個或兩個以上的導向件包括具有外部接觸端的電線，所述電線的外部接觸端被構(gòu)造為與外部電連接部分電連接；測試座框架，被構(gòu)造為容納所述兩個或兩個以上的橡膠件和所述兩個或兩個以上的導向件，其中，所述橡膠件在數(shù)量上與所述導向件對應，所述橡膠件和所述導向件交替地層疊，使得在所述測試座框架的容納空間中，一個橡膠件位于最下部。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試座，還包括位于最上面的導向件上方的支 座，所述支座被構(gòu)造為通過將所述芯片封裝壓向測試臺來保持容納在所述導 向件中的所述芯片封裝。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試座，其中，所述橡膠件的每條電線包括暴 露于所述橡膠件的上表面的外部接觸端和暴露于所述橡膠件的下表面的外部 接觸端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試座，其中，所述導向件的每條電線包括暴 露于所述導向件的上表面的外部接觸端和暴露于所述導向件的下表面的外部 接觸端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的測試座，其中，當所述橡膠件和所述導向件被 容納在所述測試座框架中時，所述暴露于所述導向件的下表面的外部接觸端 與所述暴露于所述橡膠件的上表面的外部接觸端電連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的測試座，其中，當所述橡膠件和所述導向件被 容納在所述測試座框架中時，所述暴露于所述導向件的上表面的外部接觸端 與所述暴露于所述橡膠件的下表面的外部接觸端電連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試座，其中，暴露于所述最下面的橡膠件的 下表面的外部接觸端與測試臺電連接。
8、 一種測試封裝的測試座中的橡膠件，所述橡膠件包括芯片-封裝接觸部分，被構(gòu)造為與放置在所述橡膠件上的芯片封裝電連接；電線，被構(gòu)造為與所述芯片-封裝接觸部分電連接并具有外部接觸端，所 述外部接觸端被構(gòu)造為與外部電連接部分電連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的橡膠件，其中，所述橡膠件的每條電線包括暴 露于所述橡膠件的上表面的外部接觸端和暴露于所述橡膠件的下表面的外部 接觸端。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的橡膠件，其中，所述暴露于所述橡膠件的上 表面的外部接觸端與所述暴露于所述橡膠件的下表面的外部接觸端連接，每 條電線在平行于所述橡膠件的上表面的方向上延伸到所述芯片-封裝接觸部 分的下部，然后從所述芯片-封裝接觸部分的下部豎直地向所述橡膠件的表面 延伸，從而每條電線與所述芯片-封裝接觸部分連接。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的橡膠件，其中，所述橡膠件的芯片-封裝接觸 部分與所述暴露于所述橡膠件的下表面的外部接觸端連接，所述電線從連接 所述芯片-封裝接觸部分和所述暴露于所述橡膠件的下表面的外部接觸端的 電線延伸到所述暴露于所述橡膠件的上表面的外部接觸端的下部，然后從所 述的暴露于所述橡膠件的上表面的外部接觸端的下部豎直地向所述橡膠件的 上表面延伸，從而所述電線與所述暴露于所述橡膠件的上表面的外部接觸端 連接。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的橡膠件，其中，所述橡膠件的電線由導電材 料制成，所述橡膠件的其它部分由非導電材料制成。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的橡膠件，其中，所述橡膠件還包括位于下面 的芯片封裝上方的橡膠支座。
14、 一種導向件，所述導向件被構(gòu)造為容納芯片封裝，所述導向件包括 具有外部接觸端的電線，所述電線的外部接觸端被構(gòu)造為與外部電連接部分 電連接。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的導向件，其中，所述導向件的每條電線包括 暴露于所述導向件的上表面的外部接觸端和暴露于所述導向件的下表面的外 部接觸端。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的導向件，其中，在每條電線中，所述暴露于 所述導向件的上表面的外部接觸端與所述暴露于所述導向件的下表面的外部 接觸端連4妻。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的導向件，其中，所述導向件具有高于或等于 容納在其中的所述芯片封裝的高度。
18、 一種測試半導體封裝的方法，包括在測試臺上交替地層疊兩個或兩個以上的橡膠件以及兩個或兩個以上的 導向件，用于容納并測試芯片封裝，其中每個橡膠件包括芯片-封裝接觸部分和電線，所述芯片-封裝接觸部分被構(gòu) 造為與放置在所述橡膠件上的芯片封裝電連接，所述電線被構(gòu)造為與所述芯 片-封裝接觸部分電連接并具有外部接觸端，所述外部接觸端被構(gòu)造為與外部 電線電連才妄；每個導向件包括電線，所述電線包括被構(gòu)造為與外部電連接部分電連接 的外部接觸端。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括利用支座保持容納在交替地層 疊的橡膠件和導向件中的最上面的導向件中的芯片封裝。
全文摘要
一種用于測試半導體封裝的測試座，所述測試座包括兩個或更多的橡膠件。每個橡膠件包括芯片-封裝接觸部分和電線，芯片-封裝接觸部分被構(gòu)造為與放置在橡膠件上的芯片封裝電連接，電線被構(gòu)造為與芯片-封裝接觸部分電連接并包括外部接觸端，外部接觸端被構(gòu)造為與外部電連接部分電連接。測試座還包括兩個或更多的導向件，被構(gòu)造為在其中容納所述芯片封裝，兩個或更多的導向件，包括具有外部接觸端的電線，電線的外部接觸端被構(gòu)造為與外部電連接部分電連接；測試座框架，被構(gòu)造為容納兩個或更多的橡膠件和兩個或更多的導向件，其中，橡膠件在數(shù)量上與導向件對應，橡膠件和導向件交替地層疊，使得在測試座框架的容納空間中，一個橡膠件位于最下部。
文檔編號G01R31/26GK101105516SQ200710136270
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月13日
發(fā)明者宋允圭, 張宇鎮(zhèn) 申請人:三星電子株式會社