專利名稱：具變溫裝置的半導(dǎo)體組件測(cè)試座及測(cè)試機(jī)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種測(cè)試座，尤其涉及一種具變溫裝置的半導(dǎo)體組件測(cè)試座; 本發(fā)明還涉及具有上述測(cè)試座結(jié)構(gòu)的測(cè)試機(jī)臺(tái)。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體組件的集積化，較復(fù)雜的半導(dǎo)體組件腳位動(dòng)輒數(shù)百個(gè)，為能 與電路板或連接器上的接腳保持良好導(dǎo)接關(guān)系，該等腳位多密布于單一側(cè)面; 相反于該面，則形成有一平坦表面， 一方面供吸嘴吸取搬移，另一方面亦可 供下壓，為便于說明，以下將設(shè)置有復(fù)數(shù)腳位的面稱為導(dǎo)接面，平坦的上表 面稱為頂面。
測(cè)試此類半導(dǎo)體組件檢測(cè)的設(shè)備，亦因應(yīng)上述結(jié)構(gòu)而如圖1所示，預(yù)先 設(shè)置具有復(fù)數(shù)接點(diǎn)122的連接器12，以一對(duì)一對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體組件10導(dǎo)接面102 的腳位104。機(jī)臺(tái)上并設(shè)置有供對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體組件10頂面106下壓的機(jī)械臂 14，使半導(dǎo)體組件10的腳位104與連接器12的接點(diǎn)122完成電連接，如此 成為訊號(hào)供應(yīng)、傳遞與回報(bào)的通道，以配合測(cè)試要求，對(duì)各類半導(dǎo)體組件10 進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)然，即使圖1中的腳位104與接點(diǎn)122的外型分別以凹狀接點(diǎn) 與彈性頂針為例，但常見的各種型態(tài)并不僅限于此，腳位104與接點(diǎn)122亦 常見有接腳與插槽的對(duì)應(yīng)模式。
此外，半導(dǎo)體組件于進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，為忠實(shí)仿真未來半導(dǎo)體組件可能對(duì)應(yīng) 環(huán)境，例如置放于野外工作站的計(jì)算機(jī)可能于高低溫、高濕度、或高鹽分地 區(qū)使用、抑或飛行器航行于高空低溫之中，都是對(duì)半導(dǎo)體組件使用環(huán)境的考 驗(yàn)，因此于檢測(cè)時(shí)，亦加入相關(guān)溫度因素，確認(rèn)半導(dǎo)體組件是否足堪適用于 預(yù)期的嚴(yán)苛環(huán)境。為加諸待測(cè)半導(dǎo)體組件預(yù)設(shè)溫度環(huán)境，業(yè)者紛紛開發(fā)出相異解決方案， 最早是選擇直接遮蓋檢測(cè)區(qū)域，并將遮蓋區(qū)域整體溫度直接升降；但此種方 法一方面可能產(chǎn)生溫度不均勻現(xiàn)象，另一方面改變溫度的環(huán)境區(qū)域愈大，所 耗費(fèi)能源愈多，在操作上并不經(jīng)濟(jì)。
隨后，有業(yè)者提出如在機(jī)械臂的底端加裝變溫裝置，以在抵壓半導(dǎo)體組 件時(shí)，精確控制操作位置的溫度；但是，由于機(jī)械臂本身必須升降，且底端 負(fù)有吸取搬移半導(dǎo)體組件的使命，有時(shí)還要設(shè)置三向浮動(dòng)頭以吸收公差，要 同時(shí)穿過浮動(dòng)頭而顧及吸取裝置與變溫裝置的設(shè)置，無疑使機(jī)械臂的造價(jià)遽 增，也因結(jié)構(gòu)復(fù)雜化而較需頻繁保養(yǎng)維修。
美國專利US 6636062 B2于2003年10月21日公開了如圖2所示的變溫 基座在其內(nèi)部設(shè)置加熱/冷卻組200，由上而下分別為加熱組206、吸熱器204、 外密封墊212與底座202，底座202更具有冷卻劑入口 214與冷卻劑出口 216， 可知加熱/冷卻組200具有熱/冷兩組系統(tǒng)，并以液體為冷卻劑，利用冷卻劑 入口 214與冷卻劑出口 216進(jìn)行循環(huán)，讓連接器的基座擔(dān)負(fù)變溫責(zé)任，從而 提供預(yù)定的溫度環(huán)境。然而，如上所述，當(dāng)半導(dǎo)體組件的腳位達(dá)數(shù)百個(gè)，密 布于半導(dǎo)體組件的導(dǎo)接面，此時(shí)一方面要在連接器基座中安排數(shù)百只接腳， 另一方面還需在規(guī)避諸多接腳的縫隙中形成導(dǎo)熱管道，尤其導(dǎo)熱管道內(nèi)需容 許進(jìn)行熱交換的液體流通而不泄漏，無疑是高難度之規(guī)劃。
因此，若能提供一種構(gòu)造精簡(jiǎn)、耗能低、應(yīng)用模式多樣、無需改變機(jī)械 臂構(gòu)造且不影響其它機(jī)構(gòu)，可針對(duì)受測(cè)半導(dǎo)體組件提供準(zhǔn)確的溫度變化致因， 并可簡(jiǎn)易地應(yīng)用至各類型測(cè)試機(jī)臺(tái)，應(yīng)為最佳解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種給予受測(cè)組件加熱/致冷環(huán)境、耗 能極低、變溫范圍均勻、結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)且效果確實(shí)的具變溫裝置的半導(dǎo)體組件測(cè) 試座。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種具有上述測(cè)試座的測(cè)試機(jī)
臺(tái)。本發(fā)明測(cè)試機(jī)臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)因而降低；保養(yǎng)維修方便，使用可靠
度隨之提升。
本發(fā)明提供的具變溫裝置的半導(dǎo)體組件測(cè)試座，半導(dǎo)體組件具有形成有
復(fù)數(shù)腳位的導(dǎo)接面及相反于該導(dǎo)接面的頂面，該測(cè)試座包含
具有復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)腳位的接點(diǎn)、供電氣連接受測(cè)半導(dǎo)體組件的連接器；
具有兩個(gè)包括加熱面及致冷面的變溫面，供相對(duì)該連接器在一個(gè)供該半 導(dǎo)體組件置于/脫離電氣連接該連接器的開啟位置、及以該二變溫面之一對(duì)應(yīng)
半導(dǎo)體組件頂面的作用位置間移動(dòng)的變溫裝置；
供抵推變溫裝置、使對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體組件頂面的變溫面迫緊至半導(dǎo)體組件頂 面的加壓裝置。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明上述測(cè)試座的變溫裝置最好包括相對(duì)連接器 移動(dòng)的本體，和具有加熱面及致冷面并設(shè)置于本體的致冷芯片。
作為另一優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明上述測(cè)試座的變溫裝置最好包括導(dǎo)熱連 接遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體組件頂面的變溫面的熱管，該熱管包括兩端封閉的中空管 體和填充于該中空管體中的揮發(fā)性液體，該中空管體具有揮發(fā)端及遠(yuǎn)離該揮 發(fā)端的冷凝端。
本發(fā)明提供的具變溫裝置的半導(dǎo)體組件測(cè)試機(jī)臺(tái)，受測(cè)半導(dǎo)體組件具有 形成有復(fù)數(shù)腳位的導(dǎo)接面及相反于導(dǎo)接面的頂面，其特征是，該機(jī)臺(tái)包含 基座和復(fù)數(shù)設(shè)置于該基座的上述測(cè)試座，及
供應(yīng)受測(cè)半導(dǎo)體組件至測(cè)試座、并自測(cè)試座移除受測(cè)半導(dǎo)體組件的供入/ 移出裝置；
分類來自供入/移出裝置受測(cè)半導(dǎo)體組件的分類裝置； 用以驅(qū)動(dòng)供入/移出裝置、接受測(cè)試座測(cè)得數(shù)據(jù)、并依照測(cè)得數(shù)據(jù)指令分 類裝置的控制裝置。作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明上述測(cè)試機(jī)臺(tái)最好進(jìn)一步包含氣密罩蓋于 測(cè)試座的屏蔽，和供應(yīng)干燥氣體至該屏蔽內(nèi)的供氣裝置。
作為另一優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明上述測(cè)試機(jī)臺(tái)的加壓裝置分別具有可自 供入/移出裝置吸取受測(cè)半導(dǎo)體組件，及交付受測(cè)半導(dǎo)體組件予供入/移出裝 置的吸嘴。
作為再一優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明上述測(cè)試機(jī)臺(tái)的供入/移出裝置包括供 置放容置待測(cè)半導(dǎo)體組件的承載盤的供料件、供自供料件汲取待測(cè)半導(dǎo)體組 件的汲取件，及復(fù)數(shù)組供汲取件置放待測(cè)半導(dǎo)體組件、且分別對(duì)應(yīng)測(cè)試座的 移動(dòng)件。
作為又一優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明上述測(cè)試機(jī)臺(tái)的供入/移出裝置包括端部 設(shè)置有汲取器的機(jī)械臂，且該等加壓裝置分別包括一組螺桿。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明藉由將致冷芯片或其它類型的變溫裝置置放于 連接器容置半導(dǎo)體組件的空間上方，并以機(jī)械臂抵壓該變溫裝置，使對(duì)應(yīng)的 待測(cè)半導(dǎo)體組件獲致安全的預(yù)設(shè)溫度環(huán)境，無論加溫/致冷，且無論機(jī)械臂、 變溫裝置及連接器結(jié)構(gòu)都彼此獨(dú)立，并無結(jié)構(gòu)復(fù)雜化之顧慮，加以變溫裝置 可采封閉的熱交換機(jī)制，更大幅降低污染受測(cè)組件的風(fēng)險(xiǎn)。


圖1是常見的半導(dǎo)體組件檢測(cè)的立體示意圖2是常見的半導(dǎo)體加熱裝置的分解立體示意圖3是本發(fā)明中測(cè)試座第一實(shí)施例的立體示意圖4是本發(fā)明中變溫裝置的立體示意圖5是本發(fā)明中另一變溫裝置的立體示意圖6是本發(fā)明中再一變溫裝置的立體示意圖7是本發(fā)明中又一變溫裝置熱交換機(jī)制示意圖8是圖7所示變溫裝置的立體示意圖；圖9是本發(fā)明測(cè)試機(jī)臺(tái)第一實(shí)施例的俯視圖IO是本發(fā)明測(cè)試機(jī)臺(tái)第一實(shí)施例的方塊圖11是本發(fā)明第二實(shí)施例測(cè)試機(jī)臺(tái)局部之立體示意圖。
其中IO為半導(dǎo)體組件；102為導(dǎo)接面；104為腳位；106為頂面；12為 連接器；122為接點(diǎn)；14為機(jī)械臂；200為加熱/冷卻組；202為底座；204為
吸熱器；206為加熱組；212為外密封墊；214為冷卻劑入口； 216為冷卻劑 出；3、 3'為測(cè)試座；32為連接器；322為接點(diǎn)；34為變溫裝置；342、 342'、 342"為本體；344、 344，"為致冷芯片；346為加熱面;348為致冷面;36"， 為熱管；362"，為毛細(xì)管體；364"，為揮發(fā)性液體；366"，為揮發(fā)端；368"， 為冷凝端；38為加壓裝置；382為吸嘴；4為基座；5、 5'為測(cè)試機(jī)臺(tái)；6為 供入/移出裝置；62為供料件；622為承載盤；64為汲取件；66為移動(dòng)件；7 為分類裝置；8為控制裝置；92'為屏蔽；94'為供氣裝置。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例應(yīng)理解為 僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的 內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化 和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。
如圖3所示，本發(fā)明一較佳實(shí)施例提供的測(cè)試座3應(yīng)用于半導(dǎo)體組件10 的檢測(cè)，對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體組件IO，本實(shí)施例包含連接器32與接點(diǎn)322，以供安置 半導(dǎo)體組件10并提供導(dǎo)通功能，圖1中繪示的半導(dǎo)體組件10已接受加壓裝 置38的吸嘴382攜行定位于連接器32上方，準(zhǔn)備接受檢測(cè)。
測(cè)試座3的變溫裝置34提供變溫功能，包含升溫與降溫，在本實(shí)施例中， 變溫裝置34包括一個(gè)本體342以及一片致冷芯片344，致冷芯片344具有兩 個(gè)表面，分別為加熱面346與致冷面348，本實(shí)施例中，以致冷面348對(duì)應(yīng)半 導(dǎo)體組件10為例，以提供例如零下十度等預(yù)設(shè)溫度環(huán)境，當(dāng)然，如需對(duì)半導(dǎo)體組件10加溫，僅需改將加熱面346朝向半導(dǎo)體組件10即可。亦可將極性 交換，使其致冷面可成為加熱面，加熱面成為致冷面。
加壓裝置38除攜行半導(dǎo)體組件10至待測(cè)位置外，還具有提供額定下壓 力的功能， 一方面迫使變溫裝置34的致冷面348與可確實(shí)導(dǎo)熱接觸半導(dǎo)體組 件10的頂面，并使半導(dǎo)體組件10導(dǎo)接面的各腳位確實(shí)迫緊而電氣連接至連 接器32的接腳，以進(jìn)行半導(dǎo)體組件10的檢測(cè)。
當(dāng)檢測(cè)完畢后，如圖4所示，需由加壓裝置38的吸嘴382再度將半導(dǎo)體 組件10移出連接器位置，此時(shí)變溫裝置34將被由上述變溫面對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體組 件頂面的作用位置，由本體342沿虛線所示的樞軸方向，由原先的大致水平 面方向翻轉(zhuǎn)至至少90。，從而移開至容許半導(dǎo)體組件置于/脫離電氣連接連接 器的開啟位置。
當(dāng)然，如熟悉本技術(shù)領(lǐng)域者所能輕易理解，依前述位置定義，本體亦可 采用其它途徑在開啟位置與作用位置間移動(dòng)。如圖5所示，本體342'依箭頭 方向水平旋轉(zhuǎn)90° ，自虛線所示的開啟位置進(jìn)入實(shí)線所示的作用位置；或如 圖6所示，本體342"亦可沿水平方向平移，自虛線所示開啟位置變位至實(shí)線 所示的作用位置，亦即本體的位置變換途徑非常靈活，可供機(jī)構(gòu)工程師設(shè)計(jì) 應(yīng)用。
再者，如圖7-8所示，為更有效率地將致冷芯片所發(fā)之熱散布至空氣中， 變溫裝置更包括一組熱管36"',在本實(shí)施例中，熱管36"'為一組兩端封 閉的中空毛細(xì)管體362"'，毛細(xì)管體362"，中填充有部分揮發(fā)性液體364"'， 毛細(xì)管體362"'與致冷芯片的發(fā)熱面導(dǎo)接的一側(cè)將吸取致冷芯片發(fā)熱面的熱 量，構(gòu)成一個(gè)揮發(fā)端366"'，相反地，揮發(fā)的液體將布滿毛細(xì)管體，并在一 個(gè)遠(yuǎn)離揮發(fā)端366"'的冷凝端368"'，藉由其它例如風(fēng)扇由管體外吹拂， 將揮發(fā)性液體364"'由氣態(tài)重新冷凝回液態(tài)，進(jìn)行熱交換，并循毛細(xì)管而在 管體中往返。如圖9-10所示，本發(fā)明第一較佳實(shí)施例提供的測(cè)試機(jī)臺(tái)5包含基座4、復(fù)數(shù)測(cè)試座3、供入/移出裝置6、分類裝置7與控制裝置8。供入/移出裝置6供進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，供應(yīng)受測(cè)半導(dǎo)體組件至復(fù)數(shù)測(cè)試座3、并自前揭測(cè)試座3移除受測(cè)半導(dǎo)體組件;分類裝置7分類來自供入/移出裝置6的受測(cè)半導(dǎo)體組件;控制裝置8則用以驅(qū)動(dòng)供入/移出裝置6、接受各測(cè)試座3所測(cè)得數(shù)據(jù)、并依照測(cè)得數(shù)據(jù)指令分類裝置7運(yùn)作。供入/移出裝置6進(jìn)一步包括 一組供置放容置有復(fù)數(shù)待測(cè)半導(dǎo)體組件的承載盤622的供料件62; —組供自供料件62汲取待測(cè)半導(dǎo)體組件的汲取件64;復(fù)數(shù)組供該汲取件64置放待測(cè)半導(dǎo)體組件、且分別對(duì)應(yīng)各測(cè)試座3的移動(dòng)件66。
如圖11所示，為確保半導(dǎo)體組件接受測(cè)試時(shí)確實(shí)位于溫控準(zhǔn)確的環(huán)境，本發(fā)明第二較佳實(shí)施例提供的測(cè)試機(jī)臺(tái)更包含一組氣密罩蓋于測(cè)試座3'的屏蔽92';為預(yù)防半導(dǎo)體組件因溫度變化產(chǎn)生的凝露現(xiàn)象，更設(shè)置供應(yīng)干燥氣體至屏蔽92'內(nèi)的供氣裝置94'。除此之外，機(jī)臺(tái)的變溫裝置結(jié)構(gòu)大致與前述第一實(shí)較佳施例相仿，不再贅述。
依照上述各實(shí)施例說明，應(yīng)用變溫裝置于測(cè)試座或?qū)y(cè)試座進(jìn)一步應(yīng)用至測(cè)試機(jī)臺(tái)，搭配相關(guān)裝置，可提供待測(cè)半導(dǎo)體溫度準(zhǔn)確、無污染顧慮且無冷凝機(jī)會(huì)的檢測(cè)環(huán)境，完全克服現(xiàn)有技術(shù)中可能發(fā)生的缺失，因此藉由本發(fā)明確實(shí)可以有效解決本發(fā)明提出的技術(shù)問題。
權(quán)利要求
1.一種具變溫裝置的半導(dǎo)體組件測(cè)試座，半導(dǎo)體組件具有形成有復(fù)數(shù)腳位的導(dǎo)接面及相反于該導(dǎo)接面的頂面，其特征是，該測(cè)試座包含具有復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)腳位的接點(diǎn)、供電氣連接受測(cè)半導(dǎo)體組件的連接器；具有兩個(gè)包括加熱面及致冷面的變溫面，供相對(duì)該連接器在一個(gè)供該半導(dǎo)體組件置于/脫離電氣連接該連接器的開啟位置、及以該二變溫面之一對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體組件頂面的作用位置間移動(dòng)的變溫裝置；供抵推變溫裝置、使對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體組件頂面的變溫面迫緊至半導(dǎo)體組件頂面的加壓裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試座，其特征是，該變溫裝置包括相對(duì)連接 器移動(dòng)的本體，和具有加熱面及致冷面并設(shè)置于本體的致冷芯片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)試座，其特征是，該變溫裝置包括導(dǎo)熱 連接遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體組件頂面的變溫面的熱管，該熱管包括兩端封閉的中空 管體和填充于該中空管體中的揮發(fā)性液體，該中空管體具有揮發(fā)端及遠(yuǎn)離該 揮發(fā)端的冷凝端。
4. 一種具變溫裝置的半導(dǎo)體組件測(cè)試機(jī)臺(tái)，受測(cè)半導(dǎo)體組件具有形成有 復(fù)數(shù)腳位的導(dǎo)接面及相反于導(dǎo)接面的頂面，其特征是，該機(jī)臺(tái)包含基座和 復(fù)數(shù)設(shè)置于該基座的權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的測(cè)試座，及供應(yīng)受測(cè)半導(dǎo)體組件至測(cè)試座、并自測(cè)試座移除受測(cè)半導(dǎo)體組件的供入/ 移出裝置；分類來自供入/移出裝置受測(cè)半導(dǎo)體組件的分類裝置；用以驅(qū)動(dòng)供入/移出裝置、接受測(cè)試座測(cè)得數(shù)據(jù)、并依照測(cè)得數(shù)據(jù)指令分 類裝置的控制裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)臺(tái)，其特征是，還包含氣密罩蓋于測(cè)試座 的屏蔽，和供應(yīng)干燥氣體至該屏蔽內(nèi)的供氣裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的機(jī)臺(tái)，其特征是，加壓裝置分別具有可自 供入/移出裝置吸取受測(cè)半導(dǎo)體組件，及交付受測(cè)半導(dǎo)體組件予供入/移出裝 置的吸嘴。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)臺(tái)，其特征是，該供入/移出裝置包括供置 放容置待測(cè)半導(dǎo)體組件的承載盤的供料件、供自供料件汲取待測(cè)半導(dǎo)體組件 的汲取件，及復(fù)數(shù)組供汲取件置放待測(cè)半導(dǎo)體組件、且分別對(duì)應(yīng)測(cè)試座的移 動(dòng)件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的機(jī)臺(tái)，其特征是，該供入/移出裝置包括端 部設(shè)置有汲取器的機(jī)械臂，且該等加壓裝置分別包括一組螺桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具變溫裝置的半導(dǎo)體組件測(cè)試座，半導(dǎo)體組件具有形成有復(fù)數(shù)腳位的導(dǎo)接面及相反于該導(dǎo)接面的頂面，該測(cè)試座包含具有復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)腳位的接點(diǎn)、供電氣連接受測(cè)半導(dǎo)體組件的連接器；具有兩個(gè)包括加熱面及致冷面的變溫面，供相對(duì)該連接器在一個(gè)供該半導(dǎo)體組件置于/脫離電氣連接該連接器的開啟位置、及以該二變溫面之一對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體組件頂面的作用位置間移動(dòng)的變溫裝置；供抵推變溫裝置、使對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體組件頂面的變溫面迫緊至半導(dǎo)體組件頂面的加壓裝置。本發(fā)明還公開了具有上述測(cè)試座的測(cè)試機(jī)臺(tái)。
文檔編號(hào)G01R1/02GK101650374SQ20081004370
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者許哲豪 申請(qǐng)人:中茂電子(深圳)有限公司