专利名称：用于测试半封装堆叠晶片的测试臂的制作方法
技术领域：
本发明关于一种测试机台上的测试臂，尤其是测试臂前端连结有一内部具有检测晶片的测试头，以使该测试头内部的该检测晶片、待测半封装堆叠晶片及测试座电性相接形成一测试回路，以进行测试待测半封装堆叠晶片。
背景技术：
由于现今智慧型手机、行动计算产品及各种消费型产品的携带型电子产品皆追求 以最低成本在有限占据面积及最小厚度及重量下的较高半导体功能性及效能；故有厂商针对单独半导体晶片的整合进行研发，并发展出了藉由堆叠晶片或藉由堆叠晶粒封装而形成一堆叠多封装总成；而堆叠多封装总成一般分成两类，一种为Package-on-Package (PoP),另一种为Package-in-Package (PiP)。以PoP总成结构来讲，目前业界在Icm2的单一晶片上遍布百余个接点，一般在两层结构下则包含了第一封装(顶部封装)及第二封装(底部封装)，而第一封装(顶部封装)系堆叠于第二封装(底部封装)上，每一个封装表面都具有百余微小接点(锡球)以供焊接，最终透过精密焊接技术将第一封装与第二封装彼此之间的接点进行相连接。而目前均藉由人工方式对各待测晶片进行逐一目测、手动测试。在堆叠晶片封装中，顶部晶片与底部晶片相互堆叠整合时，必须要进行最终测试良率的测试程序，因此在习知堆叠晶片封装中，则必须以手动方式将个别的顶部晶片置放堆叠于个别的底部晶片之上，再将测试臂下压抵触于已堆叠于底部晶片上的顶部晶片的表面，以进行最终测试；但，一旦测试结果发生低良率或连续性错误发生时，将难以辨别是顶部晶片或底部晶片的问题，若无法辨别，寻求其他解决途径将造成处理步骤复杂化。因此，若是于测试臂前端连结有一内部具有检测晶片的测试头，而该检测晶片系为一正常(Golden Sample)的顶部晶片，因此当测试臂下压抵触于待检测的底部晶片上时，将使检测晶片与待检测的底部晶片进行电性连接，以进行一完整的堆叠晶片的检测；藉此于堆叠晶片封装前，能够先将底部晶片分类，将能够提高堆叠晶片的良率，并可节省人力成本，如此应为一最佳解决方案。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种测试堆叠晶片(Package-on-Package, PoP)的测试臂(Test Arms)，其结构简单，使用方便，能搭配可更换不同规格的测试头而达成封装前分类的功效。为实现上述目的，本发明公开了一种用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，其装配在半导体测试机台以测试待测半封装堆叠晶片，该待测半封装堆叠晶片的上表面及相对的下表面具有数个电性接点，其特征在于该测试臂前端连结一个内部具有一检测晶片的测试头，该测试头自该检测晶片处电性导接并向该待测半封装堆叠晶片的上表面方向延伸出多个测试探针。
其中，该半导体测试机台与至少一测试座搭配以形成具有至少一个可供待测半封装堆叠晶片插置的测试区，该待测半封装堆叠晶片的下表面的电性接点于测试时与该测试座形成电性相接。其中，该测试臂向下垂直方向作动进行压迫使该测试头的多个测试探针迫紧抵触于该测试座上的待测半封装堆叠晶片的上表面的电性接点，使该测试头内部的该检测晶片、待测半封装堆叠晶片及测试座电性相接形成一测试回路。其中，该测试头内具有一组与该检测晶片导热相接的散热元件。其中，该组散热元件至少包括有一散热微鳍片。其中，该检测晶片设置在一承载面上，该多个测试探针一端则是贯穿承载面并与 该检测晶片电性相接，另一端延伸出测试头。还公开了一种用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，装配在半导体测试机台以测试待测半封装堆叠晶片，该待测半封装堆叠晶片的上表面及相对的下表面具有数个电性接点，其特征在于该测试臂前端连结一个内部具有一检测晶片的测试头，该测试头自该检测晶片处电性导接并向该待测半封装堆叠晶片的上表面方向形成一组测试接点。其中，该半导体测试机台与至少一测试座搭配以形成具有至少一个可供待测半封装堆叠晶片插置的测试区，该待测半封装堆叠晶片的下表面的电性接点于测试时与该测试座形成电性相接。其中，该测试臂向下垂直方向作动进行压迫使该测试头的多个测试接点迫紧抵触于该测试座上的待测半封装堆叠晶片的上表面的电性接点，使该测试头内部的该检测晶片、待测半封装堆叠晶片及测试座电性相接形成一测试回路。通过本发明，实现了以下技术效果I.本发明在于测试臂前端连结有一内部具有检测晶片的测试头，使该测试头内部的该检测晶片、待测半封装堆叠晶片及测试座电性相接形成一测试回路。2.本发明能够于堆叠晶片封装前对半堆叠晶片先行测试，将有问题的晶片排除，以提高堆叠晶片的良率；而本发明使用自动化进行测试流程，对于生产作业产出效能大大提升。
图IA为本发明一种用于测试半封装堆叠晶片的结构图；图IB为本发明一种用于测试半封装堆叠晶片的测试臂的测试头剖面图；图2A为本发明一种用于测试半封装堆叠晶片的测试臂的下压部份结构剖面图；图2B为本发明一种用于测试半封装堆叠晶片的测试臂的下压部份结构剖面图；以及图3A至图3G为本发明一种用于测试半封装堆叠晶片的测试臂的测试运作示意图。
具体实施例方式有关于本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
请参阅图IA及图1B，为本发明的一种用于测试半封装堆叠晶片的测试臂的测试臂结构及测试头剖面图，该测试臂21装配在半导体测试机台以测试待测半封装堆叠晶片5，而该测试臂21前端连结一个内部具有一检测晶片221的测试头22，如图2A及图2B可知，该检测晶片221设置在一承载面222上，而该测试头22内部更具有多个测试探针223，该多个测试探针223 —端则是贯穿承载面222并与该检测晶片221电性相接，另一端则向该待测半封装堆叠晶片5的上表面51方向延伸出，因此当该测试臂21向下垂直方向作动时，将压迫使该测试头22的多个测试探针223迫紧抵触于该测试座23上的待测半封装堆叠晶片5的上表面51的电性接点511，而该待测半封装堆叠晶片5的下表面52的电性接点521与测试座23电性相接，因此该测试头22内部的该检测晶片221、待测半封装堆叠晶片5及测试座23电性相接形成一测试回路。该测试头22内部多个测试探针223可由其它方式替代，譬如透过线材、电性导体一端导接至检测晶片221，并于另一端向该待测半封装堆叠晶片5的上表面51方向形成一组用于测试待测半封装堆叠晶片5的测试接点，或者具有弹性的探针做为连结检测晶片221及待测半封装堆叠晶片5的导体；主要用以达成检测晶片221、待测半封装堆叠晶片5及测试座23电性相接形成一测试回路的目的。至于本发明的测试散热部分，以下仅列举可实施的态样。关于散热将可透过测试头22内可设置有一组与该检测晶片221导热相接的散热元件，而该组散热元件至少包括有一散热微鳍片(图中未示)；亦可透过本申请人另一项专利申请中的散热技术闭回路冷却循环系统；闭回路冷却循环系统能直接连结在测试臂21上，包含有一个包括一输出端及一个输入端的管道、冷却装置、风扇及驱动源，而该闭回路冷却循环系统则能够循环交换该测试头于测试过程所接触迫紧的待测电子元件所产生的热能，并以该等风扇带动气流对该冷却装置进行热交换以散逸热能。于本较佳实施例中，该测试臂21透过螺杆、皮带轮组的传动，让测试臂21于测试座23的上方位置作垂直升降的作动，下压时令测试探针223下降至预定位置迫紧待测半封装堆叠晶片5 ;测试头22也同时具备有吸附待测半封装堆叠晶片5的功能，熟悉本发明领域人士所知悉以吸嘴、负压方式等皆可达成。而本发明主要用于半导体自动化测试机台，因此在此提供从进料、测试到出料的测试运作示意图，由图3A至图3C中可知，该X-Y轴拾取臂4由进料区I载有复数待测半封装堆叠晶片5载盘11上搬移至少一待测半封装堆叠晶片5至测试区2 (该测试区2具有至少一个可供待测半封装堆叠晶片5插置的测试座23及测试臂21，而该测试座23系位于一测试板24上)后，并于该测试区2中进行测试，如图3D所示，该测试臂21向下垂直方向作动进行压迫，以使该测试头22的多个测试探针223迫紧抵触于该测试座23上的待测半封装堆叠晶片5的上表面51的电性接点511，并于测试时使该测试头22内部的该检测晶片221、待测半封装堆叠晶片5及测试座23电性相接形成一测试回路，以开始进行测试。如同熟悉本发明领域人士所知悉，检测机台将因客户端需求有所不同配置，有些机种系列同时具有四个、甚至六个测试区，也可以仅具有单一测试区，故该X-Y轴拾取臂4能以程式编辑，逐次逐批或逐次逐一将待测半封装堆叠晶片5放在不同的测试区2，以达成最佳的测试效能。
测试完成后，如图3E至图3F所示，该测试臂21则会上升，该完测半封装堆叠晶片6能够由X-Y轴拾取臂4送离该测试区2 ;最后，如图3G所示，该X-Y轴拾取臂4将完测半封装堆叠晶片6搬移至出料区3后，则能够将完测半封装堆叠晶片6分类于至出料区3的载盘31上。藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望 能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
权利要求
1.一种用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，其装配在半导体测试机台以测试待测半封装堆叠晶片，该待测半封装堆叠晶片的上表面及相对的下表面具有数个电性接点，其特征在于该测试臂前端连结一个内部具有一检测晶片的测试头，该测试头自该检测晶片处电性导接并向该待测半封装堆叠晶片的上表面方向延伸出多个测试探针。
2.如权利要求I所述的用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，其特征在于，该半导体测试机台与至少一测试座搭配以形成具有至少一个可供待测半封装堆叠晶片插置的测试区，该待测半封装堆叠晶片的下表面的电性接点于测试时与该测试座形成电性相接。
3.如权利要求I或2所述的用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，其特征在于，该测试臂向下垂直方向作动进行压迫使该测试头的多个测试探针迫紧抵触于该测试座上的待测半封装堆叠晶片的上表面的电性接点，使该测 试头内部的该检测晶片、待测半封装堆叠晶片及测试座电性相接形成一测试回路。
4.如权利要求I所述的用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，其特征在于，该测试头内具有一组与该检测晶片导热相接的散热元件。
5.如权利要求4所述的用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，其特征在于，该组散热元件至少包括有一散热微鳍片。
6.如权利要求I所述的用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，其特征在于，该检测晶片设置在一承载面上，该多个测试探针一端则是贯穿承载面并与该检测晶片电性相接，另一端延伸出测试头。
7.一种用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，装配在半导体测试机台以测试待测半封装堆叠晶片，该待测半封装堆叠晶片的上表面及相对的下表面具有数个电性接点，其特征在于该测试臂前端连结一个内部具有一检测晶片的测试头，该测试头自该检测晶片处电性导接并向该待测半封装堆叠晶片的上表面方向形成一组测试接点。
8.如权利要求7所述的用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，其特征在于，该半导体测试机台与至少一测试座搭配以形成具有至少一个可供待测半封装堆叠晶片插置的测试区，该待测半封装堆叠晶片的下表面的电性接点于测试时与该测试座形成电性相接。
9.如权利要求7或8所述的用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，其特征在于，该测试臂向下垂直方向作动进行压迫使该测试头的多个测试接点迫紧抵触于该测试座上的待测半封装堆叠晶片的上表面的电性接点，使该测试头内部的该检测晶片、待测半封装堆叠晶片及测试座电性相接形成一测试回路。
全文摘要
一种用于测试半封装堆叠晶片的测试臂，装配在半导体测试机台以测试待测半封装堆叠晶片，该待测半封装堆叠晶片的上表面及相对的下表面具有数个电性接点，而该测试臂前端连结一个内部具有一检测晶片的测试头，该测试头自该检测晶片处电性导接并向该待测半封装堆叠晶片的上表面方向延伸出多个测试探针；藉此，当该测试臂向下压迫使该测试头的多个测试探针迫紧抵触于该测试座上的待测半封装堆叠晶片的上表面的电性接点，使该测试头内部的该检测晶片、待测半封装堆叠晶片及测试座电性相接形成一测试回路，以进行测试待测的半封装堆叠晶片。
文档编号H01L21/66GK102655102SQ20121014228
公开日2012年9月5日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者陈建名 申请人:致茂电子(苏州)有限公司