具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型有關(guān)于一種具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，主要包括上頂蓋、下底座、散熱模塊、以及若干探針。其中，下底座組設(shè)于上頂蓋的下方并構(gòu)成一內(nèi)部容置空間，其用以容置上層芯片；另外，散熱模塊包括散熱鰭片，其容設(shè)于內(nèi)部容置空間內(nèi)并貼附上層芯片的上表面；此外，若干探針組設(shè)于下底座，而若干探針電性連接上層芯片及下層芯片。據(jù)此，本實(shí)用新型由在上頂蓋與下底座之內(nèi)部容置空間內(nèi)設(shè)置一散熱鰭片，而可對上層芯片進(jìn)行散熱，而大幅排除上層芯片運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱能，進(jìn)而提高上層芯片的運(yùn)作效率、以及使用壽命。
【專利說明】具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型關(guān)于一種具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，尤指一種適用于檢測 堆棧式（Package on Package)半導(dǎo)體封裝構(gòu)件的電性特性或功能的測試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 請參閱圖4,圖4是一般常見堆棧式半導(dǎo)體封裝構(gòu)件的示意剖視圖。所謂堆棧式 封裝技術(shù)是將兩個(gè)或更多組件，以垂直堆?；蚴潜巢看钶d的方式封裝。如圖中所示，一般 常見包括一底層芯片91、及一頂層芯片92,其中底層芯片91通常整合數(shù)字或混合訊號(hào)邏 輯組件，例如基頻、應(yīng)用或多媒體處理器；而在頂層芯片92中通常整合內(nèi)存，例如DRAM或 Flash。據(jù)此，堆棧式封裝的優(yōu)勢在于，比傳統(tǒng)并排排列的封裝方式占用更少的印刷電路板 (PCB)空間并簡化電路板設(shè)計(jì)，且又可通過內(nèi)存與邏輯電路的直接聯(lián)機(jī)來改善頻率效能表 現(xiàn)。
[0003] 再者，請一并參閱圖5,其為現(xiàn)有堆棧封裝構(gòu)造測試裝置的剖視圖。如圖中所示，該 測試裝置主要包括一治具頭93、及一測試座94,該治具頭93內(nèi)部容置該頂層芯片92,而測 試座94上載置該底層芯片91。當(dāng)測試進(jìn)行時(shí)，該治具頭93下壓接合該測試座94,此時(shí)治 具頭93上所布設(shè)的探針95便電性接觸底層芯片91，使頂層芯片92與底層芯片91構(gòu)成電 性連接，而進(jìn)行測試。
[0004] 然而，隨著待測的底層芯片91的功能越來越強(qiáng)大，整個(gè)測試越趨復(fù)雜，不論頂層 芯片92或底層芯片91運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)載越來越高，伴隨而來便產(chǎn)生高溫、高熱。另一方面，因?yàn)楝F(xiàn) 有堆棧封裝構(gòu)造測試裝置的材質(zhì)大多采用工程塑料，如聚醚醚酮（polyetheretherketone， PEEK)，其雖然可以耐高溫，不過熱傳導(dǎo)性差，故測試過程所產(chǎn)生的高溫、高熱不容易排除。 此外，再加上現(xiàn)有堆棧封裝構(gòu)造測試裝置都沒有設(shè)置任何的散熱機(jī)制，故長久測試下來不 論頂層芯片92或底層芯片91很容易形成熱能的累積，輕則影響芯片效能或壽命，重則導(dǎo)致 芯片毀損，而影響產(chǎn)能或良好率。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的主要目的是在提供一種具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，使能 對上層芯片、及下層芯片散熱，以提高該等芯片的效率并增加使用壽命，且進(jìn)而提高測試準(zhǔn) 確準(zhǔn)確度與良好率。
[0006] 為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型一種具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，主要包 括：一上頂蓋、一下底座、一散熱模塊、以及若干探針。其中，下底座組設(shè)于上頂蓋的下方，而 上頂蓋與下底座構(gòu)成一內(nèi)部容置空間，其用以容置一上層芯片；另外，散熱模塊包括一散熱 鰭片，而散熱鰭片容設(shè)于內(nèi)部容置空間內(nèi)并貼附上層芯片的上表面；此外，若干探針組設(shè)于 下底座，而若干探針電性連接上層芯片及一下層芯片。
[0007] 據(jù)此，本實(shí)用新型由在上頂蓋與下底座的內(nèi)部容置空間內(nèi)設(shè)置一散熱鰭片，而可 對上層芯片進(jìn)行散熱，而大幅排除上層芯片運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱能，進(jìn)而提高上層芯片的運(yùn) 作效率、以及使用壽命。
[0008] 再者，本實(shí)用新型的散熱模塊可更包括一散熱導(dǎo)塊，而下底座可包括一中空槽，且 散熱導(dǎo)塊可容設(shè)于中空槽內(nèi)并介于上層芯片與下層芯片之間。據(jù)此，本實(shí)用新型由散熱導(dǎo) 塊的設(shè)置，除了可對上層芯片散熱外，也可對下層芯片散熱。舉例而言，下層芯片運(yùn)作時(shí)所 產(chǎn)生的熱能可通過散熱導(dǎo)塊傳遞至上層芯片，再經(jīng)由上層芯片傳遞至散熱鰭片，而由散熱 鰭片進(jìn)行散熱。
[0009] 另外，本實(shí)用新型的若干探針可布設(shè)于中空槽的四環(huán)周，且每一探針貫穿下底座 的二相對應(yīng)表面并凸露出以分別電性接觸上層芯片、及下層芯片。據(jù)此，本實(shí)用新型可由貫 穿于下底座的二相對應(yīng)表面的若干探針來構(gòu)成上層芯片與下層芯片的電性連接。
[0010] 優(yōu)選地，本實(shí)用新型可更包括一吸嘴，而散熱導(dǎo)塊可包括一底面容槽、及一負(fù)壓通 道，且吸嘴容設(shè)于底面容槽內(nèi)，負(fù)壓通道連通至吸嘴并耦接至一負(fù)壓源。再且，本實(shí)用新型 的下底座可包括一負(fù)壓源流道，其二端分別連通至散熱導(dǎo)塊之負(fù)壓通道、及負(fù)壓源。此外， 本實(shí)用新型可更包括一 〇型環(huán)，其可設(shè)置于下底座與散熱導(dǎo)塊間的負(fù)壓源流道與負(fù)壓通道 的連通處。據(jù)此，本實(shí)用新型的散熱導(dǎo)塊的下方可另外設(shè)置吸嘴，其可用于移載取放下層芯 片；且當(dāng)測試進(jìn)行時(shí)，吸嘴又可容設(shè)于底面容槽內(nèi)，使散熱導(dǎo)塊可以直接接觸下層芯片，而 對下層芯片進(jìn)行散熱。
[0011] 再且，本實(shí)用新型的上頂蓋可包括一貫通槽，而散熱鰭片可包括一底板部、及一鰭 片部，且鰭片部立設(shè)于底板部上，底板部的下表面貼附上層芯片的上表面，而鰭片部穿經(jīng)貫 通槽而露出。即，本實(shí)用新型散熱鰭片的底板部用于接觸上層芯片以進(jìn)行熱交換及熱傳導(dǎo)， 而散熱鰭片的鰭片部則凸露出于上頂蓋外，可與外部空氣進(jìn)行熱交換。
[0012] 此外，本實(shí)用新型的具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置可更包括至少一彈簧， 其可容設(shè)于內(nèi)部容置空間內(nèi)并可設(shè)置于上頂蓋與散熱鰭片的底板部間。據(jù)此，本實(shí)用新型 可通過彈簧的設(shè)置，由此可對散熱鰭片、散熱導(dǎo)塊、及上層芯片產(chǎn)生緩沖、及復(fù)位的功效，除 了可確保散熱鰭片完整地接觸上層芯片、以及若干探針完全接觸上層芯片外，也可抵銷取 放時(shí)或測試進(jìn)行時(shí)散熱導(dǎo)塊下壓下層芯片的多余沖擊力。
[0013] 為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型另一型態(tài)的具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置主 要包括一上層芯片承載座、及一散熱模塊。其中，上層芯片承載座用于裝載一上層芯片，而 散熱模塊系組設(shè)于上層芯片承載座，散熱模塊包括一散熱鰭片，散熱鰭片接觸上層芯片的 上表面。據(jù)此，本實(shí)用新型可由設(shè)置于上層芯片的上表面上的散熱鰭片進(jìn)行散熱，以提高上 層芯片的運(yùn)作效率、及使用壽命。
[0014] 本實(shí)用新型具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置的散熱模塊可更包括一散熱導(dǎo) 塊，其可設(shè)置于上層芯片的下表面處，并對應(yīng)接觸一下層芯片的上表面。據(jù)此，本實(shí)用新型 可由散熱導(dǎo)塊以對下層芯片及/或上層芯片進(jìn)行散熱，進(jìn)而提高二者之運(yùn)作效率、及使用 壽命，并可提升測試設(shè)備的測試準(zhǔn)確率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，其中：
[0016] 圖1是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例的分解圖。
[0017] 圖2是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖。
[0018] 圖3是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例測試進(jìn)行時(shí)的剖視圖。
[0019] 圖4是一般常見堆棧式半導(dǎo)體封裝構(gòu)件的示意剖視圖。
[0020] 圖5系現(xiàn)有堆棧封裝構(gòu)造測試裝置的剖視圖。
[0021] 91 底層芯片
[0022] 92 頂層芯片
[0023] 93 治具頭
[0024] 94 測試座
[0025] 95 探針
[0026] 1 下層芯片測試座
[0027] 2 上頂蓋
[0028] 21 貫通槽
[0029] 3 散熱鰭片
[0030] 30 下表面
[0031] 31 底板部
[0032] 32 鰭片部
[0033] 4 下底座
[0034] 401 上表面
[0035] 402 下表面
[0036] 41 中空槽
[0037] 42 負(fù)壓源流道
[0038] 5 探針
[0039] 6 散熱導(dǎo)塊
[0040] 61 底面容槽
[0041] 62 負(fù)壓通道
[0042] 7 吸嘴
[0043] 8 0 型環(huán)
[0044] 9 彈簧
[0045] Cb 下層芯片
[0046] Cbt、Ctt 上表面
[0047] Cs 內(nèi)部容置空間
[0048] Ct 上層芯片
[0049] Ctb 下表面
[0050] SC 上層芯片承載座
[0051] TM 散熱模塊

【具體實(shí)施方式】
[0052] 本實(shí)用新型具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置在本實(shí)施例中被詳細(xì)描述之前， 要特別注意的是，以下的說明中，類似的組件將以相同的組件符號(hào)來表示。
[0053] 請一并參閱圖1至圖3,圖1是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例的分解圖，圖2是本實(shí)用 新型一優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖，圖3是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例測試進(jìn)行時(shí)的剖視圖。如圖3 中所示，本實(shí)施例主要包括一上層芯片承載座SC、及一下層芯片測試座1，其中上層芯片承 載座SC主要用于裝載一上層芯片Ct，通常為內(nèi)存芯片；而下層芯片測試座1則主要用于承 載一下層芯片Cb，其為一待測試芯片，例如處理器等。
[0054] 再者，本實(shí)施例的上層芯片承載座SC主要包括一上頂蓋2、一下底座4、一散熱模 塊TM、一吸嘴7、四個(gè)彈簧9、以及若干探針5,其中上頂蓋2組設(shè)于下底座4上，而上頂蓋2 與下底座4組設(shè)接合后，其內(nèi)部構(gòu)成有一內(nèi)部容置空間Cs。再且，上頂蓋2開設(shè)有一貫通槽 21，而下底座4開設(shè)有一中空槽41。
[0055] 另外，在本實(shí)施例中，內(nèi)部容置空間Cs除了容置一上層芯片Ct外，更容設(shè)一散熱 模塊TM。如圖中所不，本實(shí)施例的散熱模塊TM包括一散熱鰭片3、及一散熱導(dǎo)塊6,而散熱 鰭片3與散熱導(dǎo)塊6的材質(zhì)可選用導(dǎo)熱特性較佳的材料，如銅、鋁、或其他金屬或非金屬材 質(zhì)。
[0056] 再者，散熱鰭片3的下表面30貼附于上層芯片Ct的上表面Ctt上，而散熱導(dǎo)塊6 容設(shè)于下底座4的中空槽41內(nèi)，并貼附于上層芯片Ct的下表面Ctb下方，并可接觸下層芯 片Cb的上表面Cbt。其中，散熱鰭片3包括一底板部31、及一鰭片部32,而鰭片部32立設(shè) 于底板部31上，且底板部31的下表面30貼附上層芯片Ct的上表面Ctt，另鰭片部32穿經(jīng) 貫通槽21而露出，可與外部空氣進(jìn)行熱交換，利散熱的進(jìn)行。
[0057] 綜上而述，本實(shí)施例由散熱鰭片3,而可對上層芯片Ct進(jìn)行散熱，可大幅排除上層 芯片Ct運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱能，進(jìn)而提高上層芯片Ct的運(yùn)作效率、以及使用壽命。此外，本 實(shí)施例更由散熱導(dǎo)塊6的設(shè)置，除了可對上層芯片Ct散熱外，也可對下層芯片Cb散熱。舉 例而言，下層芯片Cb運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱能可通過散熱導(dǎo)塊6傳遞至上層芯片Ct，再經(jīng)由上 層芯片Ct傳遞至散熱鰭片3,而由散熱鰭片3進(jìn)行散熱。
[0058] 再如圖中所示，若干探針5布設(shè)于下底座4上中空槽41的四環(huán)周處，且每一探針 5貫穿下底座4,而探針5二端分別凸露于下底座4的二相對應(yīng)表面，即上表面401與下表 面402,以分別電性接觸上層芯片Ct、及下層芯片Cb，而使上層芯片Ct、及下層芯片Cb構(gòu)成 電性連接。
[0059] 再者，本實(shí)施例的散熱導(dǎo)塊6包括一底面容槽61、及一負(fù)壓通道62,其中底面容槽 61系開設(shè)于散熱導(dǎo)塊6與下層芯片Cb相接觸的底面，且吸嘴7容設(shè)于底面容槽61內(nèi)，并連 通至負(fù)壓通道62。另外，如圖所示，底座4包括一負(fù)壓源流道42,其二端分別連通至散熱導(dǎo) 塊6的負(fù)壓通道62、及一負(fù)壓源（圖中未示）。其中，如圖顯示有一 0型環(huán)8,其設(shè)置于下底 座4與散熱導(dǎo)塊6間的負(fù)壓源流道42與負(fù)壓通道62的連通處，以構(gòu)成二者間之密封。
[0060] 據(jù)此，本實(shí)施例的散熱導(dǎo)塊6的下方另外設(shè)置吸嘴7,其并經(jīng)由負(fù)壓通道62和負(fù)壓 源流道42而連通至一負(fù)壓源，故吸嘴7可擔(dān)負(fù)吸取移載下層芯片Cb的工作。此外，本實(shí)施 例的吸嘴7具備可彎折特性，如圖3所示，當(dāng)測試進(jìn)行時(shí)，上層芯片承載座SC下壓接合下層 芯片測試座1，而吸嘴7又可完全收容于底面容槽61內(nèi)，使散熱導(dǎo)塊6可以直接接觸下層芯 片Cb，俾利進(jìn)行散熱。
[0061] 又，如圖1中所示，四個(gè)彈簧9容設(shè)于內(nèi)部容置空間Cs內(nèi)，并撐張于上頂蓋2與散 熱鰭片3的底板部31間。S卩，四個(gè)彈簧9分別撐抵散熱鰭片3的底板部31的四個(gè)角落，由 此可對散熱鰭片3、散熱導(dǎo)塊6、及上層芯片Ct產(chǎn)生緩沖、及復(fù)位的功效，故除了可確保散熱 鰭片3完整地接觸上層芯片Ct、以及若干探針完全接觸上層芯片Ct外，也可抵銷取放時(shí)或 測試進(jìn)行時(shí)散熱導(dǎo)塊6下壓下層芯片Cb的多余沖擊力。
[〇〇62] 上述實(shí)施例僅為了方便說明而舉例而已，本實(shí)用新型所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以權(quán) 利要求所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1. 一種具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，其特征在于，包括： 一上頂蓋； 一下底座，其組設(shè)于該上頂蓋的下方，該上頂蓋與該下底座構(gòu)成一內(nèi)部容置空間，其用 以容置一上層芯片； 一散熱模塊，其包括一散熱鰭片，該散熱鰭片容設(shè)于該內(nèi)部容置空間內(nèi)并貼附該上層 芯片的上表面；以及 若干探針，其組設(shè)于該下底座，該若干探針電性連接該上層芯片及一下層芯片。
2. 如權(quán)利要求1所述的具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，其特征在于，該散熱模 塊還包括一散熱導(dǎo)塊，該下底座包括一中空槽，該散熱導(dǎo)塊容設(shè)于該中空槽內(nèi)并介于該上 層芯片與該下層芯片之間。
3. 如權(quán)利要求2所述的具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，其特征在于，該若干探 針布設(shè)于該中空槽的四環(huán)周，每一探針貫穿該下底座的二相對應(yīng)表面并凸露出以分別電性 接觸該上層芯片、及該下層芯片。
4. 如權(quán)利要求2所述的具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，其特征在于，包括一吸 嘴，該散熱導(dǎo)塊包括一底面容槽、及一負(fù)壓通道，該吸嘴容設(shè)于該底面容槽內(nèi)，該負(fù)壓通道 連通至該吸嘴并耦接至一負(fù)壓源。
5. 如權(quán)利要求4所述的具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，其特征在于，該下底座 包括一負(fù)壓源流道，其二端分別連通至該散熱導(dǎo)塊的該負(fù)壓通道、及該負(fù)壓源。
6. 如權(quán)利要求5所述的具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，其特征在于，還包括一 0 型環(huán)，其設(shè)置于該下底座與該散熱導(dǎo)塊間的該負(fù)壓源流道與該負(fù)壓通道的連通處。
7. 如權(quán)利要求1所述的具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，其特征在于，該上頂蓋 包括一貫通槽，該散熱鰭片包括一底板部、及一鰭片部，該鰭片部立設(shè)于該底板部上，該底 板部的下表面系貼附該上層芯片的上表面，該鰭片部穿經(jīng)該貫通槽而露出。
8. 如權(quán)利要求7所述的具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，其特征在于，過包括至 少一彈簧，其容設(shè)于該內(nèi)部容置空間內(nèi)并設(shè)置于該上頂蓋與該散熱鰭片的底板部間。
9. 一種具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，其特征在于，包括： 一上層芯片承載座，其用于裝載一上層芯片；以及 一散熱模塊，其組設(shè)于該上層芯片承載座，該散熱模塊包括一散熱鰭片，該散熱鰭片接 觸該上層芯片的上表面。
10. 如權(quán)利要求9所述的具散熱模塊的堆棧封裝構(gòu)造測試裝置，其特征在于，該散熱模 塊還包括一散熱導(dǎo)塊，其設(shè)置于該上層芯片的下表面處，并對應(yīng)接觸一下層芯片的上表面。
【文檔編號(hào)】H01L23/367GK203870213SQ201420129053
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
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