专利名称：测试基板及其底座的制作方法
技术领域：
本发明系有关于半导体元件测试用的电路承载板(loadboard)的底座(socketbase)，特别是有关于一种可拆解组合的半导体元件测试用的电路承载板的底座。
先前技术随着集成电路制作技术的发展与应用，各种电子产品也随之被开发而应用于人们的生活中。然而，人们仍无法满足这些电子产品而更进一步地追求电子产品的轻、薄、短、小以及多功能性。各种不同的集成电路(IC)被应用整合的个中电子产品中以达成此一目的。但是在追求此一目的的过程中对于品质的要求与监控仍是不可轻忽的。
一般集成电路的制作过程大致如下设计集成电路-＞晶圆(wafer)的制程-＞晶圆切割成晶粒(cell)-＞封装(packaging)-＞可靠性测试，如此，即完成所谓半导体元件的制程，再通过不同的半导体元件构筑成一个个不同的电子产品。由于对品质的严格要求，通常在晶圆阶段与半导体元件完成阶段皆会经过测试，以排除一些品质不良或有缺陷的半导体元件。
而在上述制程中，当半导体元件进行测试时(其可为完成品或半成品)，会以一探测元件探测半导体元件，以确认半导体元件的所有功能是否正常；然而，当欲拆卸半导体元件或其探测元件时，多会面临拆卸不易或拆卸耗时等缺点。此处即以目前集成电路常用的封装技术-球格阵列(Ball Grid Array；BGA)封装为例。其系将锡球以阵列型式平均分布于封装底部的整个或部分面积，故可以增加集成电路接线的脚数以及增加接线的密度。在进行BGA半导体元件的测试时，可以如图1A所示的测试机构来进行测试。
首先，利用一具一机械手臂104的操纵器(manipulator)102将适合待测半导体元件的测试头106移动至适当位置与测试装置100结合。此外，在测试装置100与测试头106的间，有一具底座110(其可为一插入底座，socketbase)的电路承载板(loadboard)108位于其中，数个螺丝(图中未示)穿过测试装置100、底座110、电路承载板108与测试头106，并将其固定连接，使其在测试时不致分离或偏移。
参照图1B，其系为测试装置100载入半导体元件118至电路承载板108进行测试的剖面图。测试装置100的载晶装置114利用一真空吸头116将半导体元件118吸起并移动至电路承载板108上方，再向下移动，通过底座110上的第一导梢110a定位于其结合位置，而使的顺利结合。再者，使得半导体元件118以锡球118a通过一探测元件112与电路承载板108连接，以进行测试，如电性测试；如图中所示，探测元件112系为一表面黏着矩阵片(Surface Mount Matrix；SMM)(图1B里没出现112)。
参照图1C，其系为电路承载板108的立体示意图。一底座110设置于电路承载板108上，并夹一表面黏着矩阵片112于其与电路承载板108的间。此外，底座110具有一用以定位测试装置的第一导梢110a，以及一用以定位待测半导体元件的第一导梢110b。然而如同前述与图1D所示，测试装置100的测试接触面100a压在与测试头106上而与底座110、电路承载板108接触用以测试半导体元件，并且通过数个螺丝(图未绘)连结固定于测试头106上，所以当夹于底座110与电路承载板108的表面黏着矩阵片112因多次使用而呈脏污状态时，无法直接拆下底座110而需一步步将测试装置100与测试头106分离，再拆结底座110，此一更换程序不仅繁复而且耗时。
举例而言，在进行更换程序时，首先需将连结测试装置100与测试头106的螺丝卸下，再利用操纵器102下移测试头106至一适当位置，以有足够空间拆卸表面黏着矩阵片112。然后将底座110由电路承载板108拆卸，再将脏污的表面黏着矩阵片112移除以换新，并逆着前述更换步骤将其装回。
此一更换步骤不仅繁复而且耗费人力与时间，进而影响到半导体元件测试的速度，严重影响效能，甚或影响出货的效率。
发明内容鉴于前述的测试装置中表面黏着矩阵片更换程序的繁复与耗时。本发明的目的提供一种可拆卸组合的底座，可以简化更换程序进而节省人力与时间，增加效能与出货量。
根据上述目的，本发明提供一底座，其包含了一背面具有多个第二接合结构与多个第一结合结构的第二固定元件，与一具有多个第一接合结构的测试元件，通过第二接合结构与对应的第一结合结构连结，使二者连结固定。一具有多个第一导正结构与多个位于底部的连结拆卸结构的镂空第一固定元件，第二固定元件通过该连结拆卸结构向下与此第一固定元件结合而形成一可拆卸组合的底座。此一底座通过一可拆卸的第二固定元件，简化了更换测试元件即表面黏着矩阵片的复杂程序，不再如习知的更换程序需先将测试头与测试装置分离，再由测试头拆卸下电路承载板，然后将底座由电路承载板拆下始可取下表面黏着矩阵片而更换。取而代的，其所需做的仅是拆卸第二固定元件，取下连结其上脏污的表面黏着矩阵片并更换一个新的，固可节省人力与时间，增加效能与出货量。
图1A至图1D为习知半导体元件测试机构与其测试部位的示意图与剖面示意图。
图2与图3分别为本发明一实施例的结构分解示意图与立体示意图。
图4A至图4B为本发明第二固定元件不同实施例的立体示意图。
图5为本发明另一实施例的结构立体示意图。
图6A至图6B为本发明第二固定元件不同实施例的立体示意图。
图7A至图7B为本发明第一固定元件不同实施例的立体示意图。
图8A至图8B为本发明第一导正结构不同实施例的立体示意图。
具体实施方式本发明的一些实施例会详细描述如下。然而，除了该详细描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行。亦即，本发明的范围不受已提出的实施例的限制，而影本发明提出的申请专利范围为准。其次，当本发明的实施例图示中的各元件或结构以单一元件或结构描述说明时，不应以此作为有限定的认知，即如下的说明未特别强调数目上的限制时本发明的精神与应用范围可推及多数个元件或结构并存的结构与方法上。再者，在本说明书中，个元件的不同部分并没有依照尺寸绘图。某些尺度与其他相关尺度相比已经被夸张或是简化，以提供更清楚的描述和本发明的理解。而本发明所沿用的现有技艺，在此仅做重点式的引用，以助本发明的阐述。
参照图2，为本发明的一实施例的底座的分解示意图。其中包含一第一固定元件230，其中间镂空且具有第一导梢232即第一导正结构与连结拆卸结构234。一用以固定探测元件的第二固定元件210(于本实施例中，该探测元件系为一表面黏着矩阵片220)，其具有一正面与相对应该正面的一背面。在其正面上具有多个第二导梢212即第一导正结构，与多个贯穿第二固定元件210的第一结合孔214即第一结合结构设置于第二导梢212附近，以及在其背面设置有多个固定插梢216即第二接合结构。而表面黏着矩阵片220具有多个对应固定插梢216的固定插梢孔222即第一接合结构。此外，在第一固定元件230的连结拆卸结构234上有多个对应第二固定元件210上的第一结合孔214的第二接合孔236，藉以连接结第二固定元件210，以及多个第三结孔238贯穿此第一固定元件230用以与连接电路承载板连结。其中，上述的第一固定元件230系可如图所示，为一基座，或依需求而改为其他种样式。上述的第一导梢232可如图所示般系为多个，或可依需求，而仅使用一个第一导梢232，再配合其他方式导正测试装置与第一固定元件230间的相对位置。
第二固定元件210通过背面的固定插梢216由上向下插入表面黏着矩阵片220上与的对应的固定插梢孔222，来结合第二固定元件210与表面黏着矩阵片220。再者，已与表面黏着矩阵片220结合的第二固定元件210放置于第一固定元件230中间镂空位置以连结拆卸结构234支撑第二固定元件210使的不至掉落，并以螺丝穿过第二固定元件210上第一结合孔214，及连结拆卸结构234上与其对应的第二结合孔236结合固定于第一固定元件230即成为一可拆卸组合的半导体元件测试用的电路承载板的底座，如图3所示。此底座在更换表面黏着矩阵片220时，只要将结合固定第一固定元件230与第二固定元件210的螺丝拆下即可取下第二固定元件210更换更换表面黏着矩阵片220。此一更换程序不再繁复而费时而变得简单而快速。
在本实施例中，第一固定元件230上第一导梢的数目为两个，但不以此为限，此第一导梢的作用系为定位测试装置。第一固定元件230底部具有两个连结拆卸结构234分布于中间镂空区域的两侧。这些连结拆卸结构234为一凸出结构其上各具有三个第二结合孔对应第二固定元件上的第一结合孔。此外，在每第一导梢232的两旁皆分别具有一第三结合孔238通过螺丝与电路承载板(图中未示)锁紧结合。
再者，在上述的实施例中，第二固定元件210正面上第二导梢212的数目为两个，但不以此为限，其作用为定位待测试半导体元件(或称电子元件)。这两个第二导梢212分别设置于第二固定元件210两边且互为对应。此外，在第二固定元件上的固定插梢214数目为六个，但不以此为限。其以三个为一阻分别分布于各个第二导梢的后且互相对应。以及，设置于第二固定元件210背面的固定插梢216数目为两个且成对角线分布，但不以此为限。
此外，在本实施例中的第二固定元件，如图2及图3所示，系为一框架结构，但在其它实施例也可以为一成对分离结构。此一成对分离结构可以如图4A所示为一U型成对分离结构。参照图4A所展示的第二固定元件210为一U形成对分离结构，其分为两部分210a与210b。此成对分离的第二固定元件210a与210b各具有三个第一结合孔214与各有一个以对线角方向互为对应的固定插梢216，以及其中一第二固定元件210b设置有一成对的第二导梢，但在其它实施例中也可以设置在另一第二固定元件210a。或是，如图4B所示为一L型成对分离结构，即第二固定元件以其对角线分为两部分210c与210d而成L型互相对应。此外此L型成对第二固定元件210c与210d各具有三个第一结合孔214与各有一个以对线角方向互为对应的固定插梢216，以及皆设置有一的第二导梢而彼此对应。
参照图5，其为本发明的另一实施例的底座的分解示意图。其与前述的实施例同样是由第二固定元件、表面黏着矩阵片与第一固定元件由上向下组合而成的。其不同处在于本实施例的第二固定元件为一成对第二固定元件211a、211b，即系为一成对分离结构，且在其正面上并没有如前述实施例所描述的具有第二导梢212。其次，此成对第二固定元件211a、211b分别具与多个贯穿此成对分离第二固定元件211a、211b的第一结合孔214，与分别在其背面设置有多个固定插梢216。本实施例的底座与前述实施例的底座的另一个不同处在于其第一固定元件231除了具有多个第一导梢232与多个位于底部的连结拆卸结构234外，还同时具有多个第二导梢212。当然，在连结拆卸结构234上与第一导梢232两侧同样分别设置有多个对应第二固定元件210上的第一结合孔214的第二接合孔236，与与已连结电路载板(图中未示)的第三接合孔238。
其次，本实施例所述的第一固定元件231上设置的第一导梢232与第二212导梢的数目各为两个，但不以此为限。第一导梢232成对分布于第一固定元件231的两侧而隔着第一固定元件231中间的镂空相互对应；同样的，第二导梢212成对分布于第一固定元件231的另外两侧而隔着第一固定元件231中间的镂空相互对应，使得此成对的第一导梢232与第二导梢212在第一固定元件231上成一十字分布。一连结拆卸结构234上同样具有三个第二结合孔对应第二固定元件上的第一结合孔。此外，在每第一导梢232的两旁皆分别具有一第三结合孔238通过螺丝与电路承载板(图中未示)锁紧结合。
再者，本实施例所揭露的底座的第二固定元件为一具成对分离结构的第二固定元件211a、211b，如图5所示，系为一U型成对分离结构。此U型成对第二固定元件211a与211b各具有三个第一结合孔214与各有一个以对线角方向互为对应的固定插梢216，以及皆设置有一的第二导梢而彼此对应。基于本发明的精神，成对分离的第二固定元件除了如前述的U型成对分离结构，也可以如图6A所示的第二固定元件211c、211d为一长条型的成对分离结构；或是，如图6B所示的第二固定元件211e、211f为一L型的成对分离结构，但不以此为限，仍可在不违背本发明的精神下予以变化。
当然，第一固定元件也可以如同上述的第二元件一般为一成对分离结构。其可以如图7A所示为一U形成对分离结构230a、230b，或是如图7B所示为一L形成对分离结构230c、230d，但不以此为限，仍可在不违背本发明的精神下予以变化。
此外，本发明所揭露的半导体元件测试用的电路承载板的底座上所设置第一导正结构并不限定为一导梢结构，也可以如图8A所示为一缺口结构232a，或是，如图8B所示为一凸起结构232b或凹陷结构232c，但不以此为限，仍可在不违背本发明的精神下予以变化。同样的，也可以类推至第二导正结构而不仅限定为一导梢结构。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请专利范围。在不脱离本发明的实质内容的范畴内仍可予以变化而加以实施，此等变化应仍属本发明的范围。因此，本发明的范畴系由下列申请专利范围所界定。
权利要求
1.一测试基板，包含一电路承载板；以及一底座，其中，该底座包含一第一固定元件为一框架结构，固定于该电路承载板，该第一固定元件具有一连结拆卸结构；以及一第二固定元件，固定于该第一固定元件。
2.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，包含多个第一结合结构设置于该第二固定元件，以及多个第二结合结构设置于该第一固定元件的该连结拆卸结构，通过该第一结合结构与该第二结合结构的连结以结合该第一固定元件与该第二固定元件。
3.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，包含一具有多个第一接合结构的探侧元件介于该第一固定元件与该第二固定元件的间。
4.根据权利要求3所述的底座，其特征在于，包含多个第二接合结构设置于该第二固定元件用以与该第一接合结构连接，藉以结合该第二固定元件与该探测元件。
5.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，该第一固定元件更包含多个第一导正结构。
6.根据权利要求5所述的底座，其特征在于，该第一固定元件更包含多个第二导正结构。
7.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，该第二固定元件更包含多个第二导正结构。
8.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，该第二固定元件系为一框架结构。
9.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，该第二固定元件系为一成对分离结构。
10.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，该第一固定元件更包含一第三结合结构用以与该电路承载板结合。
全文摘要
本发明提供一半导体元件测试用的电路承载板的底座。此底座由一第二固定元件、一测试元件与第一固定元件所组成，因此，具有可拆卸组合的特性。通过此可拆卸组合的特性，此底座可以简化更换表面黏着矩阵片的程序，进而节省人力与时间，增加效能与出货量。
文档编号G01R31/26GK1921081SQ200510097609
公开日2007年2月28日 申请日期2005年8月25日 优先权日2005年8月25日
发明者蔡寿南, 廖沐盛 申请人:矽统科技股份有限公司