專利名稱：球柵陣列測試座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體測試領(lǐng)域，特別涉及一種球柵陣列測試座。
背景技術(shù)：
目前，對于90納米以及以下高集成度的半導(dǎo)體集成電路(IC)芯片，一般采用球柵陣列(Ball Grid Array,BGA)的封裝形式，輸入/輸出(I/O)引腳的排列方式是柵格陣列。將采用BGA形式進行封裝的芯片稱為BGA器件。BGA測試座作為測試芯片的載體， 測試時，將BGA器件置于BGA測試座內(nèi)。申請?zhí)枮?01010153856. 4的申請文件公開了一種 BGA測試座，包括底座和測試座蓋，測試時，通過下壓測試座蓋，使得置于底座和測試座蓋之間的BGA器件上的各個I/O引腳通過測試座內(nèi)的測試針，更好地與測試機平臺上的測試板導(dǎo)通，從而實現(xiàn)對BGA器件的測試和燒寫。放射源加速測試(ASER)是將芯片置于放射場內(nèi)讀寫不同的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計芯片中小單元(cell)的失效率，這種失效是暫時的，在芯片離開放射場后芯片中失效小單元功能不會損壞。放射源射出α射線，α粒子能量是有限的，通常一張薄紙就可以將其擋住，由于該申請文件公開的測試座蓋上具有貫穿測試座蓋及其內(nèi)表面上用于固定BGA器件的固定端的通孔，所以將放射源置于測試座蓋的上方，α射線通過測試座蓋的通孔射到BGA器件上， 從而實現(xiàn)了對BGA器件的ASER測試。但是，這種BGA測試座雖然可以用于對BGA器件進行 ASER測試，但準確性不高，測試數(shù)據(jù)的誤差比較大，這是因為BGA器件表面與放射源表面之間由于測試座蓋和固定端的存在，具有一定的間隔距離，因此導(dǎo)致了測試數(shù)據(jù)的不準確。因此，如何提高ASER測試的準確性，成為需要解決的一個關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提高BGA器件的ASER測試準確性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明公開了一種球柵陣列測試座，包括測試座蓋以及和測試座蓋相匹配的底座，用于測試球柵陣列器件，所述底座上設(shè)置有射源放置區(qū)，所述射源放置區(qū)為與放射源側(cè)壁卡接的閉合凸起，用于將放射源固定其內(nèi)。所述射源放置區(qū)為環(huán)狀凸起。所述測試座進一步包括相適配的定位柱和定位孔，所述定位柱呈四角對稱分布于底座上，所述定位孔位于測試座蓋的相應(yīng)位置上，定位柱穿過定位孔，用于將底座和測試座蓋結(jié)合在一起，確保測試座蓋置于底座上不發(fā)生轉(zhuǎn)動。所述射源放置區(qū)位于定位柱的內(nèi)側(cè)。所述底座上具有凹陷的芯片放置區(qū)，在所述芯片放置區(qū)內(nèi)設(shè)置浮動導(dǎo)向。所述浮動導(dǎo)向包括浮動板和彈簧片；所述浮動板為具有凹陷的絕緣板，用于將球柵陣列器件固定其凹陷內(nèi)；所述浮動板的凹陷表面具有多個與測試針相對應(yīng)的測試針孔，用于底座上的測試針從所述孔內(nèi)穿出來，與球柵陣列器件的輸入輸出引腳電性連接；所述浮動板的尺寸和形狀與芯片放置區(qū)相適配；所述彈簧片連接芯片放置區(qū)的凹陷底部和浮動板的下表面，且位于芯片放置區(qū)的內(nèi)部邊緣。所述測試座蓋包括順次連接的旋轉(zhuǎn)頭、旋轉(zhuǎn)螺釘和固定端；所述旋轉(zhuǎn)頭用于旋轉(zhuǎn)控制旋轉(zhuǎn)螺釘?shù)男M和旋出，將壓力通過固定端傳遞給球柵陣列器件的輸入輸出引腳，實現(xiàn)與測試針的電性接觸。由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明的球柵陣列測試座關(guān)鍵在于能夠?qū)⒎派湓磧?nèi)置， 具體為在底座上表面設(shè)置一射源放置區(qū)，為與放射源側(cè)壁卡接的閉合凸起，用于將放射源固定其內(nèi)。進行ASER測試時，置于芯片放置區(qū)的BGA器件與其上的放射源能夠直接緊密接觸，從而大大增加了 ASER測試的準確性。


圖1為本發(fā)明實施例球柵陣列測試底座的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例與圖1相對應(yīng)的測試底座的俯視示意圖。圖3為本發(fā)明優(yōu)選實施例BGA測試底座的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明優(yōu)選實施例BGA測試座的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案、及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例， 對本發(fā)明進一步詳細說明。本發(fā)明的核心思想是本發(fā)明的球柵陣列測試座包括測試座蓋以及和測試座蓋相匹配的底座，為準確進行ASER測試，將放射源內(nèi)置于測試座內(nèi)，放射源被限制在底座上表面凸起的射源放置區(qū)內(nèi)，放射源表面直接與BGA器件接觸。進一步地，為確保BGA器件的I/ 0引腳與測試針更好的接觸，本發(fā)明在底座上表面凹陷的芯片放置區(qū)設(shè)置浮動導(dǎo)向。本發(fā)明實施例球柵陣列測試底座的剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。下面結(jié)合圖2的本發(fā)明實施例與圖1相對應(yīng)的測試底座的俯視示意圖進行詳細說明。該底座100包括射源放置區(qū)101、芯片放置區(qū)102、定位柱103、底座固定孔104和測試針105。測試時，BGA器件 106放置在芯片放置區(qū)102內(nèi)，BGA器件106的I/O引腳與底座100上的各個測試針105對應(yīng)電性連接。射源放置區(qū)101為位于底座上的與放射源側(cè)壁卡接的閉合凸起，其形狀和尺寸與放射源相匹配，用于將放射源107固定其內(nèi)。具體地，由于放射源一般為圓柱體，所以為與放射源的形狀和尺寸相匹配，本發(fā)明實施例將射源放置區(qū)也相應(yīng)設(shè)置為環(huán)狀凸起，環(huán)的內(nèi)徑寬度即為放射源的直徑寬度。而且，該環(huán)的高度高于BGA器件106放置在芯片放置區(qū)102 后所具有的高度，這樣才可以限定放射源107置于BGA器件106上后不會在平面內(nèi)滑動。射源放置區(qū)101的內(nèi)徑也是與放射源107的尺寸匹配的，可以根據(jù)放射源107的尺寸而作相應(yīng)的靈活調(diào)整。進一步地，底座100上具有定位柱103，呈四角對稱分布，與測試座蓋上的四個呈四角對稱分布定位孔(圖中未示)相適配，定位柱103從定位孔中穿出，用于將測試座蓋和底座結(jié)合在一起，確保測試座蓋置于底座上不發(fā)生轉(zhuǎn)動。射源放置區(qū)101位于定位柱103 的內(nèi)側(cè)，所以當射源放置區(qū)為環(huán)狀凸起時，環(huán)的外徑小于對角線放置的定位柱103之間的距離。另外，底座100上還具有底座固定孔104，所述底座固定孔104在底座上呈四角對稱分布。用于與印刷電路板(PCB)板固定連接，所述PCB板上的引線與測試針電性連接，用于根據(jù)預(yù)定電路進行測試。芯片放置區(qū)102為底座100上的一凹陷區(qū)域，用于將BGA器件106置于其內(nèi)。該凹陷區(qū)域的尺寸和形狀也是與BGA器件106相匹配的，可以根據(jù)BGA器件的形狀與尺寸而作相應(yīng)的靈活調(diào)整。一般，BGA器件106的形狀為正方形，所以芯片放置區(qū)102也是相應(yīng)具有方形凹陷的區(qū)域。芯片放置區(qū)的凹陷深度大于BGA器件106的I/O引腳的直徑，即錫球的直徑，并且小于BGA器件106的整體高度。另外，芯片放置區(qū)102的凹陷表面具有多個與測試針相對應(yīng)的測試針孔，測試針孔的排列與底座內(nèi)測試針的排列相對應(yīng)，用于測試針從所述孔內(nèi)穿出來，與BGA器件的I/0引腳電性連接。根據(jù)上述說明，本實施例主要在于介紹底座上設(shè)有射源放置區(qū)，測試時，放射源內(nèi)置于測試座的射源放置區(qū)內(nèi)，放射源位于BGA器件的上表面，可以與BGA器件直接接觸，而不像現(xiàn)有技術(shù)中那樣，他們之間還存在一定的間隔距離，所以大大提高了 ASER測試的準確性。關(guān)于底座上定位柱、底座固定孔以及測試針的設(shè)置，可以認為是為配合放射源內(nèi)置而進行的相應(yīng)設(shè)置。優(yōu)選地，為了使BGA器件的I/O引腳與測試針更好的接觸，本發(fā)明優(yōu)選實施例在芯
片放置區(qū)進一步設(shè)置浮動導(dǎo)向。本發(fā)明優(yōu)選實施例BGA測試底座的剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。本發(fā)明優(yōu)選實施例BGA測試底座進一步包括浮動導(dǎo)向300。所述浮動導(dǎo)向300具體包括浮動板301和彈簧片302。浮動板301為具有一定凹陷深度的絕緣板，該凹陷也是與BGA器件的形狀匹配的， 用于將BGA器件106置于其內(nèi)，防止BGA器件在平面滑動?？梢愿鶕?jù)BGA器件的形狀與尺寸而作相應(yīng)的靈活調(diào)整。一般，BGA器件106的形狀為正方形，所以浮動板301也是相應(yīng)具有方形凹陷的絕緣板。浮動板301的凹陷表面具有多個與測試針相對應(yīng)的測試針孔，測試針孔的排列與底座內(nèi)測試針的排列相對應(yīng)，用于測試針從所述孔內(nèi)穿出來，與BGA器件的 I/O引腳電性連接。浮動板301的大小與芯片放置區(qū)102相適配，恰好能夠置于芯片放置區(qū) 102內(nèi)。彈簧片302位于芯片放置區(qū)102和浮動板301之間，且位于芯片放置區(qū)102的內(nèi)部邊緣，連接芯片放置區(qū)102的底部和浮動板301的下表面。彈簧片具有一定的張力，將浮動板301支撐起來，脫離芯片放置區(qū)的表面。彈簧片302可以在芯片放置區(qū)的內(nèi)部邊緣呈對稱的四角分布，使浮動板受到均勻的支撐力。測試時，受到測試座蓋的向下壓力，BGA器件 106與浮動板301緊密接觸，同時浮動板301被緊緊地壓到芯片放置區(qū)102內(nèi)，與芯片放置區(qū)102緊密接觸，這時彈簧片302被壓縮發(fā)生形變，導(dǎo)向空間增大，使得BGA器件106與測試針105更加緊密地接觸。由于優(yōu)選實施例中進一步加入了浮動導(dǎo)向，BGA器件是置于浮動導(dǎo)向的浮動板內(nèi)的，所以限定，浮動板301的凹陷深度大于BGA器件106的I/O引腳的直徑，即錫球的直徑，并且小于BGA器件106的整體高度。本發(fā)明優(yōu)選實施例BGA測試座的剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。該測試座包括底座100和測試座蓋400。測試座蓋400上，旋轉(zhuǎn)頭401、旋轉(zhuǎn)螺釘402和測試座蓋內(nèi)表面的固定端403順次連接，通過旋轉(zhuǎn)頭401的旋轉(zhuǎn)控制旋轉(zhuǎn)螺釘?shù)男M和旋出(測試時旋進，不測試時旋出)，從而可以控制固定端403距離測試座蓋內(nèi)表面的距離。進一步地，測試時，通過旋轉(zhuǎn)頭401旋進旋轉(zhuǎn)螺釘402，將壓力逐層傳遞，固定端與放射源緊密接觸，放射源與BGA 器件緊密接觸，BGA器件又與測試針緊密接觸，所以固定端距離測試座蓋內(nèi)表面越遠，說明旋轉(zhuǎn)螺釘402旋進的距離越大，則能夠使BGA器件與測試針接觸越緊密。其中，固定端403 位于測試座蓋400的內(nèi)表面，為一圓柱體凸起，該圓柱體的直徑大于或等于放射源的直徑， 用于均勻地將壓力通過放射源傳遞于BGA器件上。對于固定端、旋轉(zhuǎn)頭、旋轉(zhuǎn)螺釘以及定位柱，為了能夠適應(yīng)測試狀態(tài)的壓力要求， 也都需要具有一定的機械強度，所以材質(zhì)優(yōu)選為金、銅、錫、鉛、銀、鎢、鎳、鉭、鉻等金屬，或者上述金屬的合金。測試針為具有彈性的金屬彈針，材質(zhì)優(yōu)選為金、銅、錫、鉛、銀、鎢、鎳、 鉭、鉻等金屬，或者上述金屬的合金。對于底座、射源放置區(qū)，及浮動板，其需要具有一定機械強度的絕緣材料，材質(zhì)優(yōu)選為樹脂、聚乙烯或者苯化合物等。綜上所述，本發(fā)明關(guān)鍵在于進行ASER測試時，射源內(nèi)置，將放射源直接與BGA器件接觸，大大提高了 ASER測試的準確性。進一步地，本發(fā)明在芯片放置區(qū)設(shè)置浮動導(dǎo)向，浮動導(dǎo)向被下壓之后，使測試的金屬彈針產(chǎn)生更大張力，進一步加強了位于浮動導(dǎo)向內(nèi)BGA器件的各個I/O引腳與測試針電性接觸，從而更好地與測試機平臺上的測試板導(dǎo)通。本發(fā)明的BGA測試座，可以應(yīng)用于各種不同形式的BGA封裝結(jié)構(gòu)，包括塑料焊球陣歹Ij (PBGA, Plasric Ball Grid Array)封裝、細間距球柵陣列(FBGA, Fine-Pitch Ball Grid Array)封裝、或者平面細間距球柵陣列(LFBGA，Low-ProfiIe Fine Pitch Ball Grid Array)封裝等各種封裝結(jié)構(gòu)。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種球柵陣列測試座，包括測試座蓋以及和測試座蓋相匹配的底座，用于測試球柵陣列器件，其特征在于，所述底座上設(shè)置有射源放置區(qū)，所述射源放置區(qū)為與放射源側(cè)壁卡接的閉合凸起，用于將放射源固定其內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試座，其特征在于，所述射源放置區(qū)為環(huán)狀凸起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試座，其特征在于，所述測試座進一步包括相適配的定位柱和定位孔，所述定位柱呈四角對稱分布于底座上，所述定位孔位于測試座 蓋的相應(yīng)位置上，定位柱穿過定位孔，用于將底座和測試座蓋結(jié)合在一起，確保測試座蓋置于底座上不發(fā)生轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試座，其特征在于，所述射源放置區(qū)位于定位柱的內(nèi)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的測試座，其特征在于，所述底座上具有凹陷的芯片放置區(qū)，在所述芯片放置區(qū)內(nèi)設(shè)置浮動導(dǎo)向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試座，其特征在于，所述浮動導(dǎo)向包括浮動板和彈簧片；所述浮動板為具有凹陷的絕緣板，用于將測試球柵陣列器件固定其凹陷內(nèi)；所述浮動板的凹陷表面具有多個與測試針相對應(yīng)的測試針孔，用于底座上的測試針從所述孔內(nèi)穿出來，與測試球柵陣列器件的輸入輸出引腳電性連接；所述浮動板的尺寸和形狀與芯片放置區(qū)相適配；所述彈簧片連接芯片放置區(qū)的凹陷底部和浮動板的下表面，且位于芯片放置區(qū)的內(nèi)部邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測試座，其特征在于，所述測試座蓋包括順次連接的旋轉(zhuǎn)頭、 旋轉(zhuǎn)螺釘和固定端；所述旋轉(zhuǎn)頭用于旋轉(zhuǎn)控制旋轉(zhuǎn)螺釘?shù)男M和旋出，將壓力通過固定端傳遞給測試球柵陣列器件的輸入輸出引腳，實現(xiàn)與測試針的電性接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種球柵陣列測試座，包括測試座蓋以及和測試座蓋相匹配的底座，用于測試球柵陣列器件，所述底座上設(shè)置有射源放置區(qū)，所述射源放置區(qū)為與放射源側(cè)壁卡接的的閉合凸起，用于將放射源固定其內(nèi)。采用本發(fā)明的測試座，大大增加了放射源加速測試的準確性。
文檔編號G01R31/311GK102346199SQ20101024528
公開日2012年2月8日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者何俊明, 王娜, 謝君強 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司