专利名称：用于测试半导体封装的装置和方法
技术领域：
本公开总体上涉及半导体封装，更具体地讲，涉及用于测试半导体封装 的装置和方法。
背景技术：
半导体制造涉及很多步骤。例如，首先设计电路，然后选择实现电路的 工艺，最终利用选择的工艺在晶圓上制造电路。另外，在制造半导体芯片后， 测试晶圆来识别潜在的缺陷。然后纠正缺陷。纠正缺陷后，如果要形成单层 半导体封装，则创建该封装。可选择地，如果要形成多芯片封装，则可反复 执行上述工艺来获得期望的半导体封装。
近年来，为了提高半导体器件的集成密度，正开始更多地使用多芯片封 装。基本上，在多芯片封装中，多个半导体晶圆以一个在另一个顶部的方式 层叠并被容纳在同一封装中。现在，由于每个仅包括一个芯片的多个半导体 封装可以被包括多个芯片的一个多芯片封装替代，所以这种设计有助于减小 利用半导体芯片的器件的尺寸。然而，如果半导体芯片以一个在另一个顶部
的方式层叠，则会出现这样的问题，例如，器件之间的电磁干扰。因此，以 一个在另一个顶部的方式层叠若干个单层半导体封装比以一个在另一个顶部 的方式层叠半导体芯片更为有益。
尽管已经开始更多地制造多芯片封装，但是大部分用于测试半导体封装 的系统被设计为仅测试单层半导体封装。例如，图1A是示出传统的测试座 (socket) 110的侧面剖视图，该测试座110测试单层半导体封装。测试座110 包括盖110a和测试座框架(socket frame) 110b。另外，橡胶件(rubber) 130 位于测试座框架110b的下部，导向件120位于橡胶件130上。芯片封装140
位于导向件120中。
为了测试芯片封装140，打开图1A中测试座110的盖110a,将导向件 120安装在测试座110的内部，然后将芯片封装140放入导向件120内的芯 片封装容纳空间中(见图1B)。然后，将盖110a盖上，通过测试台101来执 行若干次的电和/或物理测试。测试台101电连接到芯片封装140。具体地讲， 测试台101通过橡胶件130连接到芯片封装140。
橡胶件130支撑容纳在导向件120中的芯片封装140，并用作芯片封装 140和下面的测试台101之间的用于在它们之间电连接的接口 ( interface )。 即，如图1A所示，芯片封装140通过橡胶电线134与测试台101电连接。 这些橡胶电线134可从测试台101接收电信号并向测试台IOI发送电信号。 例如，当芯片封装是球栅阵列(BGA)封装时，橡胶件130可包括其上的突 点(pop-up) 132 (见图3)，以在测试台101和芯片封装140之间提供电接触。
参照图2,导向件120被构造为容纳芯片封装140并具有大小与芯片封 装140的大小对应的内部容纳空间。另外，测试座IIO的盖110a密封内部容 纳空间，从而确保测试结果的可靠性。具体地讲，如图1A所示，支座(holder) 112形成在盖110a的中心，用于4齐压并固定芯片封装。支座112还可包括在 其中心部分的中空部分114，用于耐热/冷测试。
采用这种传统的测试座，也能够测试具有在一个封装中层叠若干个半导 体器件的结构的多芯片半导体封装。然而，不能测试若干个以一个在另一个 顶部的方式层叠的单层半导体封装。因此，需要一种可以用于同时测试若干 个单层半导体封装的测试座。
本公开提出了一种用于测试层叠的单层半导体封装的装置和方法。
发明内容
本公开的一方面包括一种用于测试半导体封装的测试座。所述测试座包 括两个或两个以上的橡胶件。每个橡胶件包括芯片-封装接触部分和电线，所 述芯片-封装接触部分被构造为与放置在所述橡胶件上的芯片封装电连接，所 述电线被构造为与所述芯片-封装接触部分电连接并包括外部接触端，所述外 部接触端被构造为与外部电连接部分电连接。所述测试座还包括两个或两 个以上的导向件，被构造为在其中容纳所述芯片封装，所述两个或两个以上 的导向件包括具有外部接触端的电线，所述电线的外部接触端^皮构造为与外
部电连接部分电连4姿；和测试座框架，被构造为容纳所述两个或两个以上的 橡胶件和所述两个或两个以上的导向件，其中，所述橡胶件在数量上与所述 导向件对应，所述橡胶件和所述导向件交替地层叠，使得在所述测试座框架 的容纳空间中， 一个橡胶件位于最下部。
本公开的另 一方面包括一种测试封装的测试座中的橡胶件。所述橡胶件
包括芯片-封装接触部分，被构造为与放置在所述橡胶件上的芯片封装电连 接；电线，被构造为与所述芯片-封装接触部分电连接并具有外部接触端，所 述外部接触端被构造为与外部电连接部分电连接。
本公开的又一方面包括一种被构造为容纳芯片封装的导向件。所述导向 件包括具有外部接触端的电线，所述电线的外部接触端被构造为与外部电连 接部分电连接。
本公开的另一方面包括一种用于测试半导体封装的方法。所述方法包括 在测试台上交替地层叠两个或两个以上的橡胶件以及两个或两个以上的导向 件，用于容纳并测试芯片封装，其中每个橡胶件包括芯片-封装接触部分和 电线，所述芯片-封装接触部分被构造为与放置在所述橡胶件上的芯片封装电 连接，所述电线被构造为与所述芯片-封装接触部分电连接并具有外部接触 端，所述外部接触端被构造为与外部电线电连接；每个导向件包括电线，所 述电线包括被构造为与外部电连接部分电连接的外部接触端。
通过参照附图对本/>开的示例性实施例进行详细的描述，本公开的以上 和其它特征将会变得更清楚，在附图中
图1A和图1B分别是用于测试封装的传统测试座的剖视图和透视图； 图2是示出在图1中的用于测试封装的传统测试座中使用的导向件的透
视图3是示出在图1中的用于测试封装的传统测试座中使用的橡胶件的透
视图4是示出根据公开的示例性实施例的用于测试封装的测试座的侧面剖
视图5A和图5B分别是根据公开的示例性实施例的用于测试封装的测试座 的导向件的透视图和侧面剖视图6A和图6B分别是根据公开的示例性实施例的用于测试封装的测试座 的橡胶件的透视图和侧面剖视图7和图8是#4居可选的公开的示例性实施例的用于测试封装的测试座 的侧面剖^L图。
具体实施例方式
以下，将参照附图更充分地描述本^Hf,在附图中示出了本公开的示例 性实施例。然而，本/>开可以以多种不同的形式实施，而不应该被理解为限 于在此提出的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开将是彻底和完 全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在整个说明书中， 相同的标号表示相同的元件。另外，以示意性的方式绘出了附图中的各种元 件和区域。因此，本公开不受附图的相对尺寸和间隔的限制。
图4是示出根据公开的示例性实施例的用于测试半导体封装的测试座 210的侧面剖视图。通常，被测试的封装包括一个在另一个上互相层叠的多 个单层封装。在示例性实施例中，封装测试的测试座210包括盖210a和测试 座框架210b。另外，测试座框架210b具有容纳组件的内部空间，所述组件 可被用于测试封装。例如，这些组件可包括橡胶件230和导向件220。而且， 在示例性实施例中，将两个或两个以上的橡胶件230以及两个或两个以上的 导向件220交替地层叠在测试座框架210b的内部空间中。
在示例性实施例中，将需要被测试的芯片封装240放置在橡胶件230上。 橡胶件230包括芯片-封装"J姿触部分232，如图6A和图6B所示，所述芯片-封装接触部分232可与芯片封装240电连接。具体地讲，可使芯片-封装接触 部分232与形成在芯片封装240底部上的接触端242 (如焊球)电接触。
橡胶件230还包括电线234。通常，这些电线234与芯片-封装接触部分 232电连接。另外，这些电线234具有外部接触端236,所述外部接触端236 与外部电线电连接。在示例性实施例中，橡胶件230的电线234可由导电材 料形成，橡胶件230的其它部分可由非导电材料形成。
橡胶件230的每条电线234可包括暴露于橡胶件230的上表面的外部接 触端236和暴露于橡胶件230的下表面的外部接触端236。另外，暴露于橡 胶件230的上表面的外部接触端236与暴露于位于橡月交件230上的导向件220 的下表面的外部接触端连接。另外，暴露于橡胶件230的下表面的外部接触
端236可与暴露于下面的导向件220的上表面的外部接触端连接。
具体地讲，在每条电线234中，暴露于橡胶件230的上表面的外部接触 端236可在垂直于橡胶件230的上表面的方向上与暴露于橡胶件230的下表 面的外部接触端236连接。另外，电线可延伸到芯片-封装接触部分232。例 如，电线234可平行于橡胶件230的上表面从芯片-封装接触部分232的下部 竖直地向橡胶件230的表面延伸，使得外部接触端236与芯片-封装接触部分 232连接。
参照图6B，如果芯片封装240是球栅阵列(BGA)封装，则芯片-封装 接触部分232可包括突点232a。突点232a通常形成在芯片-封装接触部分232 上，便于与芯片封装240接触。
如图6A所示，橡胶件230包括与芯片-封装接触部分232和位于橡胶件 230上方和/或下方的导向件220电连接的外部接触端236。由于芯片封装240 可为不同的尺寸，所以可以以正交晶格(rhombic lattice)的形式布置芯片-封 装接触部分232，但是并不限于此。另外，外部接触端236可以以不同的形 状布置，并形成为对应于芯片-封装接触部分232的布置，因此，外部接触端 236不限于图6A中的布置。然而，暴露于最下面的橡胶件230的下表面的外 部接触端236必须按照将其与测试台101电连接的方式布置。
参照图5A和图5B，导向件220包括容纳芯片封装240的内部空间。具 体地讲，导向件用来水平地容纳芯片封装240。因此，可根据芯片封装240 的尺寸来改变用于容纳芯片封装240的空间。
导向件220还包括具有外部接触端224的电线221,外部接触端224可 与外部电线电连接。另外，在示例性实施例中，导向件220的电线221可由 导电材料形成，导向件220的其它部分可由非导电材料形成。
导向件220中的每条电线221可包括暴露于导向件220的上表面的外部 接触端和暴露于导向件220的下表面的外部接触端。暴露于导向件220的上
表面的外部接触端连接。
导向件220的高度可大于或等于容纳在其中的芯片封装240的高度。可 选择地，当在位于导向件220下方的橡胶件230的芯片-封装接触部分232上 形成突点232a时，导向件220的高度可大于或等于芯片封装240的高度加上 突点232a的高度。
如上所述，在示例性实施例中，在测试座框架210b的内部空间中交替地 层叠了两个或两个以上的橡胶件230和两个或两个以上的导向件220。另外， 最下面的橡胶件230位于内部空间的最下部，最上面的导向件220位于内部 空间的最上部。
参照图4，支座212可位于最上面的导向件220的上方。另外，支座212 可被构造为通过将芯片封装240压向测试台101来保持容纳在最上面的导向 件220中的芯片封装240。在示例性实施例中，支座可以以其作为盖210a的 整个部分的形式形成。例如，可将支座与盖210a—起模制形成。可选择地， 如图4所示，盖210a可通过铰链结构与测试座框架210b结合。然而，本领 域的技术人员应该理解，本公开的范围不限于盖210a和支座212的上述构造。 即，在不脱离本公开的范围的情况下，可使用支座212和盖210a的任何其它 构造来保持芯片封装240。另外，尽管已经结合如图4、图5A、图5B、图6A 和图6B所示的其中层叠了两个芯片封装的封装测试座描述了示例性实施例， 但是在不脱离本公开的范围的情况下，也可以在公开的测试座中层叠三个或 三个以上的芯片封装。
现在，将参照图7来描述可选择的示例性实施例。参照图7,电线被如 下构造。最下面的橡胶件330的芯片-封装接触部分与外部接触端连接。这个 外部接触端在垂直于橡胶件330的上表面的方向上暴露于橡胶件330的下表 面。电线从芯片-封装接触部分和暴露于橡胶件330的下表面的外部接触端之 间的电线连接部分延伸到暴露于橡胶件330的上表面的外部接触端的下部。 另外，电线在垂直于橡胶件330的上表面的方向上从暴露于橡胶件330的上 表面的外部接触端的下部延伸，从而电线与暴露于橡胶件330的上表面的外 部才妻触端连4妻。
在示例性实施例中公开的橡胶件与传统橡胶件之间的比较显示出根据公 开的示例性实施例的橡胶件的芯片-封装接触部分可具有大于传统橡胶件的 芯片-封装接触部分的间隔的间隔。在这种情况下，橡胶件可不与下面的测试 台101匹配，这样会需要改变测试台101的设计。然而，通过设计根据公开 的示例性实施例的最下面的橡胶件的电线，在不改变设计的情况下可使用已 经存在的测试台101。
现在将参照图8来描述可选择的示例性实施例，参照图8，除了最下面 的橡胶件之外橡胶件230a的每个还可包括橡胶支座250,橡胶支座250面向
下面的芯片封装。
如果橡胶件230a不包括橡胶支座250,则通过支座212向下施加的压力 不会很好地传递到下面的芯片封装240。在位于橡胶件230下面的导向件220 没有与容纳在导向件220中的芯片封装240的高度准确地对应时的情况下， 这种现象会尤其明显。
橡胶支座250可为橡胶件230的一部分，并被放置得面向下面的芯片封 装240。由于橡胶件230a没有像如前所述地位于最下面的部分，所以导向件 220和容纳在导向件220中的芯片封装240位于橡胶件230a的下面。如上所 述，导向件220包括用于容纳芯片封装240的空间。芯片封装240容纳在该 空间中，在这种情况下，橡胶支座250位于橡胶件230a的与该空间对应的部 分上。
有益的是，橡胶支座250由可柔性地适应导向件220和芯片封装240之 间的高度偏差的弹性材料形成。例如，弹性材料为橡胶材料、弹性聚合物材 料等，只要^f吏用的材料具有弹性，并不具体地限制于这些材料。
橡胶支座250可具有等于或大于下面的导向件和容纳在该导向件中的芯 片封装之间的高度差的高度。更具体地讲，橡胶支座250可具有这样的高度，
可选择的示例性实施例公开了一种封装测试方法，该方法通过改为测试 层叠的单层半导体封装可提供与在多芯片半导体封装的测试中产生的结果相 同的结果。
测试封装的方法包括在测试台上交替地层叠两个或两个以上的用于测试 座的橡胶件、两个或两个以上的用于测试座的导向件以及容纳在其中的芯片 封装。每个橡胶件包括芯片-封装接触部分，所述芯片-封装接触部分与放置在 橡胶件上的芯片封装电连接。每个橡胶件还包括电线，所述电线与芯片-封装 接触部分电连接并具有可与外部电线电连接的外部接触端。另外，每个导向 件还包括具有外部接触端的电线，该外部接触端可与外部电线电连接。
通过使用公开的封装测试座，利用彼此层叠的单芯片半导体封装可以获 得多芯片半导体封装的测试结果，而不需要制造用于测试目的的多芯片半导 体封装。
尽管已经参照本公开的示例性实施例具体地示出和描述了本公开，但是 本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神
和范围的情况下，可在形式和细节上做出各种改变。
权利要求
1、一种用于测试半导体封装的测试座，包括两个或两个以上的橡胶件，每个橡胶件包括芯片-封装接触部分和电线，所述芯片-封装接触部分被构造为与放置在所述橡胶件上的芯片封装电连接，所述电线被构造为与所述芯片-封装接触部分电连接并包括外部接触端，所述外部接触端被构造为与外部电连接部分电连接；两个或两个以上的导向件，被构造为在其中容纳所述芯片封装，所述两个或两个以上的导向件包括具有外部接触端的电线，所述电线的外部接触端被构造为与外部电连接部分电连接；测试座框架，被构造为容纳所述两个或两个以上的橡胶件和所述两个或两个以上的导向件，其中，所述橡胶件在数量上与所述导向件对应，所述橡胶件和所述导向件交替地层叠，使得在所述测试座框架的容纳空间中，一个橡胶件位于最下部。
2、 根据权利要求1所述的测试座，还包括位于最上面的导向件上方的支 座，所述支座被构造为通过将所述芯片封装压向测试台来保持容纳在所述导 向件中的所述芯片封装。
3、 根据权利要求1所述的测试座，其中，所述橡胶件的每条电线包括暴 露于所述橡胶件的上表面的外部接触端和暴露于所述橡胶件的下表面的外部 接触端。
4、 根据权利要求3所述的测试座，其中，所述导向件的每条电线包括暴 露于所述导向件的上表面的外部接触端和暴露于所述导向件的下表面的外部 接触端。
5、 根据权利要求4所述的测试座，其中，当所述橡胶件和所述导向件被 容纳在所述测试座框架中时，所述暴露于所述导向件的下表面的外部接触端 与所述暴露于所述橡胶件的上表面的外部接触端电连接。
6、 根据权利要求4所述的测试座，其中，当所述橡胶件和所述导向件被 容纳在所述测试座框架中时，所述暴露于所述导向件的上表面的外部接触端 与所述暴露于所述橡胶件的下表面的外部接触端电连接。
7、 根据权利要求1所述的测试座，其中，暴露于所述最下面的橡胶件的 下表面的外部接触端与测试台电连接。
8、 一种测试封装的测试座中的橡胶件，所述橡胶件包括芯片-封装接触部分，被构造为与放置在所述橡胶件上的芯片封装电连接；电线，被构造为与所述芯片-封装接触部分电连接并具有外部接触端，所 述外部接触端被构造为与外部电连接部分电连接。
9、 根据权利要求8所述的橡胶件，其中，所述橡胶件的每条电线包括暴 露于所述橡胶件的上表面的外部接触端和暴露于所述橡胶件的下表面的外部 接触端。
10、 根据权利要求9所述的橡胶件，其中，所述暴露于所述橡胶件的上 表面的外部接触端与所述暴露于所述橡胶件的下表面的外部接触端连接，每 条电线在平行于所述橡胶件的上表面的方向上延伸到所述芯片-封装接触部 分的下部，然后从所述芯片-封装接触部分的下部竖直地向所述橡胶件的表面 延伸，从而每条电线与所述芯片-封装接触部分连接。
11、 根据权利要求9所述的橡胶件，其中，所述橡胶件的芯片-封装接触 部分与所述暴露于所述橡胶件的下表面的外部接触端连接，所述电线从连接 所述芯片-封装接触部分和所述暴露于所述橡胶件的下表面的外部接触端的 电线延伸到所述暴露于所述橡胶件的上表面的外部接触端的下部，然后从所 述的暴露于所述橡胶件的上表面的外部接触端的下部竖直地向所述橡胶件的 上表面延伸，从而所述电线与所述暴露于所述橡胶件的上表面的外部接触端 连接。
12、 根据权利要求8所述的橡胶件，其中，所述橡胶件的电线由导电材 料制成，所述橡胶件的其它部分由非导电材料制成。
13、 根据权利要求8所述的橡胶件，其中，所述橡胶件还包括位于下面 的芯片封装上方的橡胶支座。
14、 一种导向件，所述导向件被构造为容纳芯片封装，所述导向件包括 具有外部接触端的电线，所述电线的外部接触端被构造为与外部电连接部分 电连接。
15、 根据权利要求14所述的导向件，其中，所述导向件的每条电线包括 暴露于所述导向件的上表面的外部接触端和暴露于所述导向件的下表面的外 部接触端。
16、 根据权利要求15所述的导向件，其中，在每条电线中，所述暴露于 所述导向件的上表面的外部接触端与所述暴露于所述导向件的下表面的外部 接触端连4妻。
17、 根据权利要求14所述的导向件，其中，所述导向件具有高于或等于 容纳在其中的所述芯片封装的高度。
18、 一种测试半导体封装的方法，包括在测试台上交替地层叠两个或两个以上的橡胶件以及两个或两个以上的 导向件，用于容纳并测试芯片封装，其中每个橡胶件包括芯片-封装接触部分和电线，所述芯片-封装接触部分被构 造为与放置在所述橡胶件上的芯片封装电连接，所述电线被构造为与所述芯 片-封装接触部分电连接并具有外部接触端，所述外部接触端被构造为与外部 电线电连才妄；每个导向件包括电线，所述电线包括被构造为与外部电连接部分电连接 的外部接触端。
19、 根据权利要求18所述的方法，还包括利用支座保持容纳在交替地层 叠的橡胶件和导向件中的最上面的导向件中的芯片封装。
全文摘要
一种用于测试半导体封装的测试座，所述测试座包括两个或更多的橡胶件。每个橡胶件包括芯片-封装接触部分和电线，芯片-封装接触部分被构造为与放置在橡胶件上的芯片封装电连接，电线被构造为与芯片-封装接触部分电连接并包括外部接触端，外部接触端被构造为与外部电连接部分电连接。测试座还包括两个或更多的导向件，被构造为在其中容纳所述芯片封装，两个或更多的导向件，包括具有外部接触端的电线，电线的外部接触端被构造为与外部电连接部分电连接；测试座框架，被构造为容纳两个或更多的橡胶件和两个或更多的导向件，其中，橡胶件在数量上与导向件对应，橡胶件和导向件交替地层叠，使得在测试座框架的容纳空间中，一个橡胶件位于最下部。
文档编号G01R31/26GK101105516SQ200710136270
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月12日 优先权日2006年7月13日
发明者宋允圭, 张宇镇 申请人:三星电子株式会社