专利名称：球栅阵列测试座的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体测试领域，特别涉及一种球栅阵列测试座。
背景技术：
目前，对于90纳米以及以下高集成度的半导体集成电路(IC)芯片，一般采用球栅阵列(Ball Grid Array,BGA)的封装形式，输入/输出(I/O)引脚的排列方式是栅格阵列。将采用BGA形式进行封装的芯片称为BGA器件，现有技术中将BGA器件置于BGA 测试座上进行测试的测试座剖面结构示意图如图1所示。BGA测试座作为测试芯片的载体， 包括底座101和测试座盖102，测试时，通过下压测试座盖102，使得置于底座101和测试座盖102之间的BGA器件103上的各个I/O引脚通过测试座内的测试针(图中未显示)，更好地与测试机平台上的测试板导通，从而实现对BGA器件的测试和烧写。底座101上面对应放置BGA器件103的位置设有底座开口 104，为规则的方形凹槽，用于将BGA器件103置于其内。测试座盖102上的芯片固定端105为方形凸起板，设于测试座盖102的内表面，并与底座开口适配，用于将BGA器件103固定在底座开口 104内。但是，从图中可以看出，芯片固定端105为一与底座开口适配的方形实体，不具有通孔。这种设置是无法进行放射源加速测试(ASER)的，因为进行此类测试时，将放射源置于测试座盖102的上方，如图2所示，图2为进行ASER测试时的示意图。放射源呈圆柱状， 与BGA器件的位置相对应，射出α射线。α粒子能量是有限的，通常一张薄纸就可以将其挡住，所以现有技术中测试座盖将射线挡住，无法进行诸如此类的特殊测试。而且，在温度循环测试中，高温或者低温气流无法与BGA器件直接接触，必须通过测试座盖至上而下将温度传导过去，所以测试费时费力。为能够进行ASER测试，现有技术一种方法为采用镀铜打线座(sidebraze)进行打线，芯片上的焊点(pad)与金线直接连接，进行简单封装，即进行双列直插式(DIP，Dual In-line)封装，这种封装形式的芯片是裸露的，由于芯片裸露，所以受到外界因素的干扰比较多，例如芯片表面与放射源之间的高度不容易调节控制等因素，导致暂时失效率不准确。 ASER测试就是将芯片置于放射场内读写不同的数据，统计芯片中小单元(cell)的失效率， 这种失效是暂时的，在芯片离开放射场后数据就会恢复。另一方面，金线与焊点直接连接， 由于焊点较多，所以打线的数目就比较多，金线很容易重叠或者折断。而且在温度循环测试中，高温或者低温气流比较大，气流直接作用在金线上，导致金线与pad之间发生分层。

发明内容
有鉴于此，本发明解决的技术问题是提高BGA器件的测试能力。为解决上述技术问题，本发明的技术方案具体是这样实现的本发明公开了一种球栅阵列测试座，包括测试座盖和底座，所述底座上设置有底座开口，所述测试座盖内表面上具有凸起的芯片固定端，其形状与尺寸与所述底座开口相适配，其特征在于，该芯片固定端具有通孔，并且该通孔贯穿测试座盖。
所述芯片固定端的形状为方形。所述通孔形状为边长小于等于芯片固定端边长的方形。所述测试座盖的外表面设有凹陷的放射源放置区域，其形状和尺寸与放射源相匹配，用于将放射源固定其内。所述测试座盖的芯片固定端两侧对称设置有凸起的方位固定端，在底座上与方位固定端相对应的位置上设有底座凹槽，所述方位固定端与底座凹槽相适配。所述测试座盖的边缘设有L形固定卡片，在底座外侧与固定卡片相对应的位置上设有凸起的底座卡扣，所述固定卡片的一端通过拨动弹片与测试座盖连接，另一端在测试座盖与底座接触时，向下拨动卡住底座卡扣。所述拨动弹片为弹性金属，用于固定卡片绕其轴线旋转。所述底座卡扣对称设置在底座外侧。由上述的技术方案可见，本发明在BGA测试座盖上设置一个带有通孔的芯片固定端，以及在测试座盖上与芯片固定端的通孔相应的位置上也设置通孔。不但可以方便地进行各种特殊测试，而且还可用于观察和通风。例如进行ASER测试时，α射线通过通孔射到 BGA器件上，准确测得暂时失效率；进行温度循环测试时，高温或者低温气流与BGA器件直接接触，使BGA器件体表温度发生急剧变化，从而到达快速升/降温的目的。


图1为现有技术中测试座的剖面结构示意图。图2为进行ASER测试时的示意图。图3为本发明实施例测试座的剖面结构示意图。图4为本发明实施例测试座盖的仰视示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例， 对本发明进一步详细说明。本发明的核心思想是在BGA测试座盖上设置一个带有通孔的芯片固定端，以及在测试座盖上与芯片固定端的通孔相应的位置上也设置通孔。不但可以方便地进行各种特殊测试，而且还可用于观察和通风。例如进行ASER测试时，α射线通过通孔射到BGA器件上，准确测得暂时失效率；进行温度循环测试时，高温或者低温气流与BGA器件直接接触， 使BGA器件体表温度发生急剧变化，从而到达快速升/降温的目的。本发明的BGA测试座包括底座和测试座盖，本发明实施例测试座的剖面结构示意图如图3所示。下面结合图4的本发明实施例测试座盖的仰视示意图进行详细说明。该测试座盖301包括芯片固定端302、方位固定端303、固定卡片304 ；与该测试座盖相适配的底座305包括底座开口 104，还包括底座卡扣306和底座凹槽307。测试时，通过下压测试座盖301，使得置于底座305和测试座盖301之间的BGA器件103上的各个I/O引脚通过测试座内的测试针(图中未显示)，更好地与测试机平台上的测试板导通，从而实现对BGA器件的测试和烧写。底座305上面对应放置BGA器件103的位置设有底座开口 104，为规则的方形凹槽，用于将BGA器件103置于其内。测试座盖301上的芯片固定端302为方形凸起板，设于测试座盖301的内表面，并与底座开口适配，用于将BGA器件103固定在底座开口 104内。 与现有技术不同的是，本发明的芯片固定端302具有通孔，而且在测试座盖301上与芯片固定端302的通孔相应的位置上也设置有通孔，也就是说这两个通孔对应重叠。通孔的形状优选为规则的方形，该方形通孔的边长一般小于等于芯片固定端302的表面边长。另外，为能够进行ASER测试，将放射源稳定地固定在测试座盖301上，本发明在测试座盖的外表面， 与圆柱状放射源相对应的区域，设置一圆形凹陷，作为放射源放置区域309，用于与圆柱状放射源的圆形底座相适配，将放射源稳定于圆形凹陷内。其中，底座开口 104的方形形状只是本发明的一个具体实施例，只要能够将BGA器件置于其内，还可以为其它多种形状与尺寸，凸起的芯片固定端是与底座开口相适配的，所以凸起的芯片固定端的形状与尺寸可以根据底座开口而作相应调整。同样，放射源放置区域309的圆形凹陷，也是与放射源的形状匹配的，可以根据放射源的形状与尺寸而作相应的灵活调整。通过通孔可直接观察到BGA器件103，所以可以通过显微镜、光谱仪等仪器实时观察测试产品的状态。例如，采用光谱仪通过通孔进行观察，得到芯片的光谱变化，从而对芯片进行失效分析，得到芯片失效的物理位置等等。在测试座盖上设置通孔，更重要的是，可用于顺利进行温度循环测试、ASER测试等特殊测试。在温度循环测试中，高温或者低温气流通过通孔与BGA器件直接接触，使BGA器件体表温度发生急剧变化，从而到达快速升/降温的目的，克服了现有技术费时费力的缺点。在ASER测试中，将放射源仍然置于测试座盖上，由于测试座盖上通孔的设置，所以α射线能够射到BGA器件上，而且放射源置于测试座盖上，芯片表面与放射源之间的高度在可控范围内，因此测得的暂时失效率就比较准确。另外，测试座盖301具有一定的机械强度，所以材质优选为金、铜、锡、铅、银、钨、 镍、钽、铬等金属，或者上述金属的合金。方位固定端303，为对称设置在芯片固定端302两侧的两个凸起物，在测试座盖下压与底座接触时，所述凸起物伸入到底座上的底座凹槽307中，与底座凹槽307相适配，用于确保测试座盖置于底座上不发生转动。固定卡片304，为L形，一端通过拨动弹片308固定安装于测试座盖的边缘，固定卡片304可以绕拨动弹片308的轴线旋转一定角度。在测试座盖下压与底座接触时，固定卡片的另一端向下拨动卡住底座卡扣306，将测试座盖与测试座紧密接触，从而使得BGA器件 103上的各个I/O引脚通过测试座内的测试针，更好地与测试机平台上的测试板导通。其中，拨动弹片308可以为弹簧等具有弹性形变的金属。底座卡扣306为设于底座外侧的凸起物，与固定卡片304适配，用于将固定卡片卡住。显然，可以在底座外侧设置一个底座卡扣， 也可以在底座两侧对称设置两个底座卡扣，只要能够实现测试座盖与测试座紧密接触的目的即可。对于方位固定端303、固定卡片304以及底座卡扣306，为了能够适应测试状态，也都需要具有一定的机械强度，所以材质优选为金、铜、锡、铅、银、钨、镍、钽、铬等金属，或者上述金属的合金。综上所述，本发明在测试座盖上设置通孔，实现了各种特殊测试，并且能够通过通孔对产品进行实时观察。进一步地，本发明在测试座盖上设置方位固定端和固定卡片，并且在测试底座上设置底座凹槽和底座卡扣分别与方位固定端和固定卡片适配，在测试时，进一步加强了测试座盖和底座之间的接触，从而使得BGA器件上的各个I/O引脚通过测试座内的测试针，更好地与测试机平台上的测试板导通。本发明的BGA测试座，可以应用于各种不同形式的BGA封装结构，包括塑料焊球阵歹Ij (PBGA, Plasric Ball Grid Array)封装、细间距球栅阵列(FBGA, Fine-Pitch Ball Grid Array)封装、或者平面细间距球栅阵列(LFBGA，Low-ProfiIe Fine Pitch Ball Grid Array)封装等各种封装结构。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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保护范围之内。
权利要求
1.一种球栅阵列测试座，包括测试座盖和底座，所述底座上设置有底座开口，所述测试座盖内表面上具有凸起的芯片固定端，其形状与尺寸与所述底座开口相适配，其特征在于， 该芯片固定端具有通孔，并且该通孔贯穿测试座盖。
2.根据权利要求1所述的测试座，其特征在于，所述芯片固定端的形状为方形。
3.根据权利要求2所述的测试座，其特征在于，所述通孔形状为边长小于等于芯片固定端边长的方形。
4.根据权利要求1所述的测试座，其特征在于，所述测试座盖的外表面设有凹陷的放射源放置区域，其形状和尺寸与放射源相匹配，用于将放射源固定其内。
5.根据权利要求4所述的测试座，其特征在于，所述测试座盖的芯片固定端两侧对称设置有凸起的方位固定端，在底座上与方位固定端相对应的位置上设有底座凹槽，所述方位固定端与底座凹槽相适配。
6.根据权利要求3、4或5所述的测试座，其特征在于，所述测试座盖的边缘设有L形固定卡片，在底座外侧与固定卡片相对应的位置上设有凸起的底座卡扣，所述固定卡片的一端通过拨动弹片与测试座盖连接，另一端在测试座盖与底座接触时，向下拨动卡住底座卡扣。
7.根据权利要求6所述的测试座，其特征在于，所述拨动弹片为弹性金属，用于固定卡片绕其轴线旋转。
8.根据权利要求7所述的测试座，其特征在于，所述底座卡扣对称设置在底座外侧。
全文摘要
本发明提供了一种球栅阵列测试座，包括测试座盖和底座，所述底座上设置有底座开口，所述测试座盖内表面上具有凸起的芯片固定端，其形状与尺寸与所述底座开口相适配，该芯片固定端具有通孔，并且该通孔贯穿测试座盖。采用本发明的测试座能够提高BGA器件的测试能力。
文档编号G01R31/303GK102221670SQ20101015385
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者丁佳妮, 刘云海, 谢君强 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司