专利名称：用于半导体器件处理机的具有载体组件的测试托盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及被配置以装配到半导体器件处理机的测试托盘上的载体组件。
首先，工人将装有待测试的半导体器件或组件化的集成电路的托盘装到处理机的装载堆积机上，接着将半导体器件或组件化集成电路装载到测试托盘上，并传送至测试位置。在该测试位置，半导体器件的导线被电连接至测试插座并进行测试。一旦测试完成，将该半导体器件从该测试托盘上拿走，并基于测试结果将其装载到用户托盘上，从而将半导体器件进行分类。
通常，该处理机具有一个系统，该系统不仅用于在室温下进行常规性能测试，而且用于在高温或者低温下进行常规性能测试，以确定半导体器件或组件化的集成电路能否在极端温度条件下正常运行。为了进行这样的测试，可通过在测试位置的封闭室内提供电加热器或者液化气体喷射系统来形成极高温的环境或极低温的环境。
然而，使用处理机进行半导体器件的温度测试产生了一个问题。当半导体器件被电连接至测试插座时，其自身产生热量，妨碍在准确的预定温度下进行测试。由于半导体器件变得更小且封装密度增大，因此这是一个在测试环境和实际应用环境中都必须解决的问题。
例如，在高温测试中，如果用户将室内温度设定为80℃用于测试，如果半导体器件自身不产生额外的热量，测试将在80℃的设定温度下进行。然而，如果在测试过程中半导体器件产生热量，会导致测试温度偏差，例如约15℃的偏差，则测试实际上在95℃进行。在这种情况下，半导体器件的测试是在高于设定温度的温度下进行的，因为测试不是在准确的设定温度下进行的，所以导致成品率和可靠性的降低。
为解决这个问题，已经有人研究出一种用于补偿测试温度偏差的系统，其中通过将诸如液氮的液化气体和干燥空气混合而形成的冷却流体从半导体器件的一侧直接喷射到半导体器件上，以便在准确温度下或在准确的温度范围内测试半导体器件。然而，将冷却流体喷射到半导体器件上时，载体组件的结构妨碍在半导体器件的整个表面上的喷射的冷却流体的均匀分布，这就降低了测试温度偏差补偿系统的效率。
图1至图3示出相关技术的载体组件10，该载体组件具有载体11，在此例中是矩形的且由例如塑料制成，被配置以被容纳在测试托盘中，在载体11上有底座凹槽12，形成底座凹槽12的底部并容纳其上的半导体器件20的散热块13，设置在底座凹槽12的相对两侧的一对插销15，插销15用于在散热块13上固定半导体器件20。
散热块13由具有优良导热性的材料制成，例如，由诸如铝的金属制成，以改善半导体器件20的冷却。该散热块13具有中心穿通孔14，其被配置以将从测试温度偏差补偿装置(未示出)的喷嘴30喷出的冷却流体引导至半导体器件20。该散热块13具有形成在其底部的多个导肋17，其向穿通孔14引导冷却流体以增强散热效果，以及在载体11的下部两侧的多个通气孔18，其中导肋17被成形并被配置以通过载体11的下部两侧将喷射的冷却流体排到载体11的外部。
然而，由于半导体器件的中央部分和外围部分之间的冷却性能存在较大的差别，所以相关技术的载体组件10存在着整体冷却效率差的问题。这种冷却性能的差别是由于流过散热块13中的穿通孔14的冷却流体集中在半导体器件中央部分所造成的，因为散热块13的顶面是平的，而半导体器件被安装在其上。
此外，通过形成在载体11两侧的通气孔18将冷却流体直接排到载体11外部，导致了冷却效率的降低，因为冷却流体在其冷却整个散热块13的全部冷却容量耗尽之前就被排出。
因此，本发明目的在于提供被配置以承载测试处理机中的多个半导体器件的测试托盘，该测试托盘基本上避免了由于现有技术的局限性和缺点而造成的一个或多个问题。
为了实现这些优点和其它优点，根据本发明的目的，如所具体化的和概括描述的，提供了被配置以在测试处理机中承载多个半导体器件的测试托盘，该测试托盘具有被配置以装配到测试托盘上且可拆卸地固定半导体器件的载体组件，该载体组件包括载体，被配置以安装于测试托盘上；在该载体顶面上的器件底座部分，被配置以容纳半导体器件；至少一个夹持部件，被配置以将半导体器件可拆卸地固定在器件底座部分上；形成在该器件底座部分的穿通孔，被配置以使冷却流体通过此处；被形成在器件底座部分的表面且与穿通孔流体连通的多个导槽，被配置以引导喷射到载体下部并通过穿通孔的冷却流体越过延伸至半导体器件的外围部分的半导体器件的部分表面。
为实现根据本发明目的的这些优点和其它优点，如所具体化的和概括描述的，载体组件为半导体器件处理机而设置，该载体组件被装配到半导体器件处理机中的测试托盘上，用于可拆卸地固定半导体器件，包括基本上是矩形的主体，用于装配到测试托盘；在主体顶部表面中形成为凹槽的器件底座部分，用于安装该半导体器件；一对夹持部件，安装到器件底座部分的相对两侧用于将可拆卸地固定安装在器件底座部分上的半导体器件；形成在器件底座部分的以通过此处的穿通孔；在半导体器件被安装在其上的器件底座部分的表面的通向穿通孔的多个导槽，用于将从主体底部喷出且通过穿通孔的冷却流体引导到半导体器件的整个表面；与主体形成为一个部件的多个导肋，具有从主体下部垂直延伸的主体，用于朝穿通孔引导从主体下侧喷出的冷却流体。
多个导肋可以是具有敞开的底面的六面体形式，以围绕具有形成在那里的穿通孔的部分。
因此，用于本发明的半导体器件处理机的载体组件能够改善冷却效果，且使温度控制更容易，因为喷向载体组件的冷却流体流过半导体器件的表面，从而冷却半导体器件。
此外，因为当冷却流体处于导肋之间的空间时，喷到载体组件的导肋之间的空间内的冷却流体被导向穿通孔，所以与相关技术的载体组件相比，提供了改善的冷却效果。
本发明的其它优点、目的、和特征将在以下的描述中部分阐明，对于本领域技术人员来说，通过对下述内容的研究后，本发明的优点、目的、和特征将变得显而易见，或可从本发明的实践中获得。本发明的目的和优点将被理解并获得，尤其在所附的权利要求中得到体现。
具体实施例方式
现在将详细参考图4至图6中所示的本发明的实施例和例子。
图4至图7示出具有载体组件100的测试托盘200，载体组件100被配置以装配在测试托盘200上。载体组件100包括载体101，在图4至图7所示的具体实施例中，载体101基本上是矩形的，然而，其它形状也是适用的。器件底座板102被安置在载体101的顶面上，且包括被配置以在其中央部分容纳半导体器件20的开口103，器件底座板102中的开口103被配置以和主体101的顶面一起容纳半导体器件20。为了便于解释，在开口103内的主体101顶面的一部分将被定义为器件底座面104。
载体101优选由具有优良导热性的材料制成，例如由诸如铝的金属制成。器件底座板102可由例如塑料制成。另一方面，器件底座板102可由与主体101相同的材料制成，或者和载体101一起作为一个部件。
一个或者多个夹持部件106被设置以可拆卸地固定安装在器件底座面104上的半导体器件。在图4至图7的实施例中，两个夹持部件106被设置在器件底座面104的相对两侧。如图4至图7中的实施例所示，夹持部件106可以是例如一对插销106和一对相应的插销移动片107。当按压插销移动片107时插销106打开，当撤去按压插销移动片107的力时插销106关闭。
在器件底座面104的中央部分中设置有穿通孔105。穿通孔105朝半导体器件20引导从测试温度偏差补偿系统的喷嘴组件30喷出的冷却流体。器件底座面104还包括多个导槽108，每一都具有通向穿通孔105并与其相通的一端，且另一端通向主体101的外部。在冷却流体被排出载体101之前，导槽108引导通过穿通孔105的冷却流体遍及半导体器件20的整个表面。优选的是，导槽108被配置以引导冷却流体穿过安装在器件底座面上的半导体器件20的表面的25％以上。
在载体101的下部设置有多个导肋109。导肋109可与主体101一起形成为一个部件。导肋109向穿通孔105引导从喷嘴组件30喷出的冷却流体。在本实施例中，多个导肋109形成具有敞开的底面以围绕穿通孔105的六面体形状。然而，其它形状也是适用的。因此，通过导肋109可防止喷射的冷却流体漏出，从而提高了冷却效率。
以下将解释上述载体组件的操作。
半导体器件20被安装在载体组件100的载体101上的器件底座面104上，并被夹持部件106固定。在具有装配到其上的载体组件100的测试托盘200被传送至测试室(未示出)之后，通过将被载体组件100固定的半导体器件20的导线连接至测试插座(未示出)，执行测试。
测试温度偏差补偿系统(未显示)的喷嘴组件30将由干燥空气和诸如液化氮LN2的液化气体的混合物制成的冷却流体喷向载体组件100。通过由载体组件100的导肋109形成的空间将冷却流体引导至穿通孔105。因为导入到由导肋109形成的空间内的大部分冷却流体被包含在由导肋109形成的空间内，由于冷却流体能够在其中耗尽其全部热交换容量，所以冷却工艺的效率得以提高。
通过穿通孔105的冷却流体被引导至与穿通孔105流体连通的导槽108。冷却流体流向半导体器件20的外围部分，使半导体器件20冷却，并且穿过载体101的外侧排到载体组件100的外部。
如上所述，根据本发明的用于半导体器件处理机的具有载体组件的测试托盘，至少具有以下优点。
在半导体器件处理机的测试位置处测试半导体器件的过程中，当测试温度偏差装置将冷却流体喷射到半导体器件上时，根据本发明的用于半导体器件处理机的具有载体组件的测试托盘改善了测试温度偏差补偿的效果。因为从测试温度偏差补偿系统喷出的冷却流体被迫不仅流到半导体器件的中央部分，而且还流到其外围部分，半导体器件的冷却得到了改善。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种用于半导体器件处理机的载体组件，所述载体组件被配置以装配到半导体器件处理机中的测试托盘上，并被配置以可拆卸地固定半导体器件，所述载体组件包括载体，被配置以安放在测试托盘上；在所述载体顶面上的器件底座部分，被配置以容纳半导体器件；至少一个夹持部件，被配置以可拆卸地在所述器件底座部分上固定半导体器件；形成在所述器件底座部分中的穿通孔，被配置以使冷却流体通过此处；以及形成在所述器件底座部分的表面并和所述穿通孔流体连通的多个导槽，被配置以引导喷射到所述载体的下侧并通过穿通孔的冷却流体越过延伸至所述半导体器件的外围部分的所述半导体器件的部分表面。
2.根据权利要求1所述的载体组件，其中，所述导槽被配置以引导冷却流体越过装配在所述器件底座部分上的半导体器件的表面的25％以上。
3.根据权利要求1所述的载体组件，其中，所述载体基本上是矩形的。
4.根据权利要求1所述的载体组件，其中，所述至少一个夹持部件包括装配到所述器件底座部分的相对两侧并被配置以可拆卸地将所述半导体器件固定在所述器件底座部分上的一对夹持部件。
5.根据权利要求1所述的载体组件，其中，还包括形成在所述载体的底部的多个导肋，被配置以将喷射到所述载体的下侧的冷却流体向所述穿通孔引导。
6.根据权利要求5所述的载体组件，其中，所述多个导肋从所述载体的底部垂直延伸。
7.根据权利要求5所述的载体组件，其中，所述多个导肋相互连接以形成朝所述穿通孔引导冷却流体的封闭的流动通道。
8.根据权利要求5所述的载体组件，其中，所述多个导肋与所述载体一起被形成为一个部件。
9.根据权利要求5所述的载体组件，其中，所述多个导肋形成具有敞开的底面的六面体，并围绕所述穿通孔。
10.根据权利要求1所述的载体组件，其中，所述多个导槽相互连接以形成用于所述冷却流体的连续的流动通道。
11.根据权利要求1所述的载体组件，其中，所述底座部分被形成为在所述载体的顶面中的凹槽。
12.根据权利要求1所述的载体组件，其中，所述器件底座部分包括被固定在所述载体的顶面上的器件底座板，并具有被配置以在其中央位置容纳所述半导体器件的开口。
13.根据权利要求12所述的载体组件，其中，所述器件底座板由绝缘材料制成。
14.根据权利要求13所述的载体组件，其中，所述器件底座板由塑料制成。
15.根据权利要求12所述的载体组件，其中，所述器件底座板由与所述载体相同的材料制成。
16.根据权利要求1所述的载体组件，其中，所述载体由具有与金属类似的导热性的材料制成。
17.根据权利要求16所述的载体组件，其中，所述载体由铝制成。
18.根据权利要求1所述的载体组件，其中，所述多个导槽通向所述主体的外部，以便所述冷却流体可从所述器件底座部分的导槽排出。
19.一种被配置以在测试处理机中承载多个半导体器件的测试托盘，包括测试托盘主体；以及可拆卸地装配于所述测试托盘主体上的多个载体组件，其中，每个载体组件都包括载体，被配置以安置于测试托盘上；在所述载体顶面上的器件底座部分，被配置以容纳半导体器件；至少一个夹持部件，被配置以可拆卸地将所述半导体器件固定在所述器件底座部分上；形成在所述器件底座部分的穿通孔，被配置以使冷却流体从那里通过；以及形成在所述器件底座部分的表面并和所述穿通孔流体连通的多个导槽，被配置以引导喷射到所述载体的下侧并通过所述穿通孔的冷却流体越过延伸至所述半导体器件的外围部分的所述半导体器件的部分表面。
20.根据权利要求19所述的测试托盘，其中，所述多个导肋从所述载体的下表面垂直延伸，形成具有敞开的底面的六面体，并围绕所述穿通孔。
21.根据权利要求19所述的测试托盘，其中，所述多个导槽通向所述主体的外部，以便冷却流体可从所述器件底座部分的导槽排出。
22.根据权利要求19所述的测试托盘，其中，所述载体由铝制成。
全文摘要
一种用于半导体器件处理机的载体组件，其中在用于所述半导体器件的载体组件的底座面上形成用于冷却流体流动的凹槽。通过使从测试温度偏差补偿系统喷射到载体组件上的冷却流体基本上分散遍及半导体器件的整个表面，并在被排出前在载体组件内保留一段时间，该凹槽改善了冷却效率。
文档编号G01R31/26GK1471151SQ0312184
公开日2004年1月28日 申请日期2003年4月21日 优先权日2002年7月24日
发明者咸哲镐, 朴赞毫, 林祐永, 徐载奉 申请人:未来产业株式会社