球柵陣列封裝元件測試治具的製作方法

2023-06-11 00:52:31 1

專利名稱：球柵陣列封裝元件測試治具的製作方法
技術領域：
本實用新型是有關於一種測試治具，尤指一種對真實電路板上的球柵陣列封裝元 件進行測試的測試治具。
背景技術：
球柵陣列封裝晶片(Ball grid array packed IC)目前已成為半導體封裝元件 的主流，這是因為它具有較高的I/O密度(high density)以及可通過表面粘著技術(SMT) 直接設置於電路板上。通常半導體封裝晶片都需要經過一特定的封裝測試程序，然而球柵 陣列封裝元件由於具有較高I/O密度以及特殊的球形接腳，因此在測試方法上與其他半導 體封裝元件不同且較為困難。球柵陣列封裝元件的測試插座組(Ball grid array test socket assembly)主要是用來連接球柵陣列封裝元件的球形接腳(ball contact)至電路 板的接觸區域，使球柵陣列封裝元件的球形接腳不用直接焊接於電路板的接觸區域，即可 以達到測試的目的。請參閱圖1所示，其是使用傳統BGA測試插座組來連接球柵陣列封裝元件的球形 接腳與電路板的導孔的結構示意圖。傳統BGA測試插座組1具有一盒體10以及一夾具11， 盒體10具有一介面層101以及一容置空間102，所述介面層101具有多個通孔103，可以容 置多個彈性導針104。容置空間102可以容置球柵陣列封裝元件12，且球柵陣列封裝元件 12於置入容置空間102後，可受夾具11夾制，使其球形接腳120可以與對應的彈簧體104 的一接觸端104a接觸。彈性導針104的另一接觸端，亦即接腳104b，延伸出盒體10，且可 與非真實系統的電路板13的多個導孔130接觸，藉此以進行球柵陣列封裝元件12的測試。 但是由於傳統的BGA測試插座組1需將其接腳104b插入電路板13的對應導孔130內以進 行測試，因此不只需要使用特製的測試電路板(亦即非真實系統的電路板13)使成本提高， 且將接腳104b插於導孔130的過程亦容易產生接腳104b的破壞，造成測試的錯誤。此外， 隨著半導體封裝元件趨向於微小化與高積集度發展，半導體封裝元件的接腳密度越來越 高，如此一來接腳間的間距(pitch)就會越來越小，測試電路板的導接區域的間距(pitch) 也會縮小，因此特製測試電路板的成本也會提高，且更容易於插植的過程導致接腳104b的 破壞，造成測試的錯誤，且由於電子元件的傳輸速度越來越快，傳統以插孔方式與彈性導針 104的接觸構造，將形成過大的阻抗，進而無法運用在高速的測試結構中，將使高速測試電 路板的LAYOUT隨傳輸速度越來越快，設計更加困難。另外，1997年12月30日公告的美國專利US5, 702，255，名稱「BALL GRIDARRY SOCKET ASSEMBLY」，也曾揭露另一種傳統的BGA測試插座組結構與測試方法，其結構如圖2 所示。所述BGA測試插座組2具有一盒體20以及一夾具21，盒體20具有一介面層201以 及一容置空間202，所述介面層201具有多個通孔203，可以容置多個彈性導針204，容置空 間202可以容置球柵陣列封裝元件22，且球柵陣列封裝元件22於置入容置空間202後，可 受夾具21夾制，使其球形接腳220可以與對應的彈性導針204的一接觸端204a接觸。彈 性導針204的另一接觸端形成一球形接腳204b，其延伸出盒體20，藉此以進行球柵陣列封裝元件22的測試。然而，由於彈性導針204的另一端需植設球形接腳204b，因此不只彈性導針204的 加工製程麻煩，且於彈性導針204組裝於測試插座組2的過程，亦十分費時而不便，容易造 成接觸不佳的問題。此外，當多個測試插座組2設置於電路板23上時，每一測試插座組2 仍需要逐一對位至電路板23的接觸區域，因此不利於多組測試插座組2的設置與進行。另外，隨著半導體產業的高度發展，集成電路元件會因應標準與需求而改變其尺 寸以及封裝的形狀，因此，為了因應市場的需求，所使用的測試插座組的定位座形狀及大小 就必須跟著改變，以配合待測試的半導體封裝元件，然而在傳統的測試插座組中，定位座通 常是不可置換且固定尺寸與形狀的，因此當有不同規格的半導體封裝元件需測試時，就必 須重新開模以製造一組新的測試插座組，而且傳統的測試方法皆是運用在模擬的電路板 上，尚無法直接將測試治具連接在實際的電路板上進行測試，如此不僅浪費測試成本與時 間，且無法加快測試流程。因此，如何去改善上述常用技術缺失，實為目前迫切需要解決的 問題。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種球柵陣列封裝元件測試治具，以轉接板裝置中的 導通孔置放彈簧體，取代常用彈性導針，使彈簧體可以與電路板的電路接點以及球柵陣列 封裝元件精準對位接觸，進而與實際的電路板進行電訊測試，以達到減少電路測試時間及 節省成本的功效。本實用新型的目的在於提供一種球柵陣列封裝元件測試治具，以電路板及球柵陣 列封裝元件間設置一轉接板裝置的方式，使球柵陣列封裝元件可以於真實系統的電路板上 進行測試，以達到減少電路測試時間及成本的功效。本實用新型的目的在於提供一種球柵陣列封裝元件的測試治具，以電路板及球柵 陣列封裝元件的間設置一轉接板裝置的方式，以有利於多組球柵陣列封裝元件的設置，進 而達到提升測試效率的功效。為達上述目的，本實用新型提供一種球柵陣列封裝元件測試治具，包括有一電路 板、一轉接板裝置以及一球柵陣列封裝元件。所述電路板具有多個電路接點以及多個接觸 墊。所述轉接板裝置包括有一第一側面、一第二側面以及多個導通孔，所述第二側面上具有 多個定位元件，每一定位元件一一與所述電路板上的所述接觸墊對位連接，且使每一導通 孔一一與所述電路接點相對應。所述球柵陣列封裝元件具有多個球形接腳，每一球形接腳 一一與所述導通孔相對應。其特徵在於所述測試治具更包括有多個彈簧體，每一彈簧體位 在所述導通孔中，每一所述彈簧體具有一第一端與一第二端，所述第一端與所述球形接腳 對位電訊連接，且所述第二端與所述電路接點對位電訊連接。本實用新型提供了一種球柵陣列封裝元件測試治具，包括有一電路板，具有多個電路接點以及多個接觸墊；一轉接板裝置，包括有一第一側面、一第二側面以及多個導通孔，所述第二側面上 具有多個定位元件，每一定位元件一一與所述電路板上的所述接觸墊對位連接，且使每一 導通孔一一與所述電路接點相對應；一球柵陣列封裝元件，具有多個球形接腳，且每一球形接腳一一與所述導通孔相
4對應；所述測試治具更包括有多個彈簧體，每一彈簧體位於所述導通孔中，每一所述彈 簧體具有一第一端與一第二端，所述第一端與所述球形接腳對位電訊連接，且所述第二端 與所述電路接點對位電訊連接。實施時，所述定位元件以球形接腳與所述接觸墊對位連接。實施時，所述定位元件以表面粘著技術與所述接觸墊電訊連接。實施時，所述定位元件由錫或銅所製成。實施時，所述導通孔貫穿所述第一側面以及所述第二側面。實施時，所述接觸墊為電路板的接地端。實施時，所述接觸墊為電路板的常閉端。與現有技術相比，本實用新型所述的球柵陣列封裝元件測試治具，以轉接板裝置 中的導通孔置放彈簧體，取代常用彈性導針，使彈簧體可以與電路板的電路接點以及球柵 陣列封裝元件精準對位接觸，進而與實際的電路板進行電訊測試，以達到減少電路測試時 間及節省成本的功效。

圖1是使用傳統BGA測試插座組來連接球柵陣列封裝元件的球形接腳與電路板的 導孔的結構示意圖；圖2是使用另一傳統BGA測試插座組來連接球柵陣列封裝元件的球形接腳與電路 板的導孔的結構示意圖；圖3是本實用新型球柵陣列封裝元件的測試治具較佳實施例立體結構示意圖；圖4是本實用新型轉接板裝置較佳實施例立體結構示意圖；圖5是本實用新型轉接板裝置另一視角較佳實施例立體結構示意圖；圖6是圖4轉接板裝置A-A剖面側視結構示意圖。附圖標記說明2_BGA測試插座組；10、20_盒體；11、21_夾具；12、22_球柵陣列 封裝元件；13,23-電路板；101、201_介面層；102、202_容置空間；103、203_通孔；104、 204-彈性導針；104a、204a-接觸端；104b、204b_接腳；120、220_球形接腳；130、230_導孔； 3_測試治具；32-球柵陣列封裝元件；320-球形接腳；33-電路板；330-電路接點；331-接 觸墊；34-轉接板裝置；341-定位元件342-第一側面；343-第二側面；344-導通孔；35-彈 簧體；351-第一端；352-第二端；36-承載座；37-定位座；371-容置空間；38-壓蓋部； 381-軸杆；382-彈性件；383-開關；39-鎖固部；h-高度。
具體實施方式
請參閱圖3至圖6所示，其是本實用新型球柵陣列封裝元件的測試治具較佳實施 例立體結構示意圖，以及轉接板裝置較佳實施例立體結構及側視剖面結構示意圖。本實用 新型球柵陣列封裝元件的測試治具3可於真實系統的電路板33上對球柵陣列封裝元件32 進行測試。所述真實系統的電路板33具有多個電路接點330以及多個接觸墊331，而所述 接觸墊331為所述真實系統的電路板33的接地端或是常閉端。所述球柵陣列封裝元件的 測試治具3主要利用一轉接板裝置34上的多個定位元件341，將所述轉接板裝置34定位於真實系統的電路板33上的接觸墊331，再以所述轉接板裝置34上的多個導通孔344置入彈 簧體35，以所述彈簧體35與球柵陣列封裝元件32的球形接腳320以及電路板33的電路 接點330相互電訊連結導通，使可以直接在真實系統的電路板33上進行球柵陣列封裝元件 32的測試。本實用新型較佳實施例中，首先提供一真實系統的電路板33，而所述電路板33上 具有多個電路接點330以及多個接觸墊331，而所述接觸墊331為所述真實系統的電路板 33的接地端或是常閉端。再經由本實用新型球柵陣列封裝元件測試治具3為連接介面進行 對位連接測試，本實用新型所述的球柵陣列封裝元件的測試治具3包括有一轉接板裝置34 以及多個彈簧體35。所述轉接板裝置34包括有一第一側面342、一第二側面343以及多個 導通孔344，所述第二側面343上具有多個定位元件341，所述定位元件341凸出於所述第 二側面343 —高度h，每一定位元件341 —一與所述電路板33上的所述接觸墊331對位連 接，且所述定位元件341以錫或銅所製成為較佳，但不以此為限。另外，由於所述定位元件 341是球形接腳，因此定位元件341可於球柵陣列封裝元件測試插座組3組裝完成後，通過 表面粘著技術(SMT)與電路板33所對應的接觸墊331連接。而所述導通孔344連接所述第一側面342以及所述第二側面343，且每一導通孔 344 一一與所述電路接點330相對應。每一所述彈簧體35具有一第一端351與一第二端 352，而所述彈簧體35位於所述導通孔344中，使所述第一端351與所述球柵陣列封裝元件 32的球形接腳320對位電訊連接，且所述第二端352與所述電路板33上的所述電路接點 330對位電訊連接。由以上結構進行球柵陣列封裝元件32的測試時，可以運用彈簧體35本 身為導電材料的特性，使球柵陣列封裝元件32的球形接腳320以及電路板33的電路接點 330直接相互電訊連結導通，而再運用彈簧體35本身彈力，使得更換不同待測的所述球柵 陣列封裝元件32時，不會因為所述定位元件341的高度h有所不同，而使球形接腳320與 電路接點330無法以彈簧體35確切接觸，進而影響傳導測試的品質。適用本案構想的晶片測試模組可為單一球柵陣列封裝元件測試治具3所構成的 單晶片測試模組，也可為多個球柵陣列封裝元件的測試治具3所構成的多晶片測試模組。 於本實用新型較佳實施例中，所述電子信號測試治具3更包括有一承載座36、一鎖固部39、 一定位座37以及一壓蓋部38所構成。前述轉接板裝置34設置於所述球柵陣列封裝元件 32與所述電路板33的間，以作為電路板33與所述球柵陣列封裝元件32間信號傳輸的媒 介。當球柵陣列封裝元件32進行測試時，需要藉由定位座37來使球柵陣列封裝元件32的 球形接腳320與相對應的所述彈簧體35接觸，因此定位座37具有一容置空間371，以用於 放置球柵陣列封裝元件32。在一些實施例中，定位座37通過鎖固部39，例如螺絲，與承載 座36及轉接板裝置34鎖固在一起，當要測試不同封裝形狀大小與球形接腳數的元件時，只 要利用工具鬆開鎖固元件39並更換具不同形狀大小的容置空間371的定位座37，如此就可 因應不同的需求，解決常用電子信號測試治具因無法更換定位座37而需重新開模製造的 缺點。當然，適用本案構想的晶片測試模組可為單一球柵陣列封裝元件的測試治具3所構 成的單晶片測試模組，亦可為多個球柵陣列封裝元件的測試治具3所構成的多晶片測試模 組。當晶片測試模組為多個球柵陣列封裝元件測試治具3所構成的多晶片測試模組時，承 載座36、鎖固部39以及定位座37等都可選擇性地共用，以便於組裝與節省成本。而所述壓蓋部38設置於所述定位座37的上方，且具有一軸杆381以及一彈性件
6382，而所述壓蓋部38通過所述軸杆381為中心，可進行一旋轉位移運動。當壓蓋部38的 開關383位於第一位置，使所述壓蓋部38以所述彈性件382的彈力，而位於開啟狀態時，使 用者可將所述球柵陣列封裝元件32放置於定位座37的容置空間371內。當壓蓋部38下 壓克服所述彈性件382的彈力時，可藉由開關383位於第二位置，而封閉所述容置空間371， 同時可壓迫所述球柵陣列封裝元件32的球形接腳320與所述彈簧體35接觸導接，如此一 來即可進行測試步驟。綜上所述，本案的球柵陣列封裝元件的測試治具3通過轉接板裝置作為電路板及 球柵陣列封裝元件的間電訊信號傳送的媒介，因此僅需使用真實系統的電路板即可，無須 另制測試用電路板而增加成本。另外，本案的電子信號測試治具3使用可拆換式定位座，只 要鬆開鎖固部即可彈性地更換定位座，增加應用的彈性與節省重新制模的時間。此外，本案 的球柵陣列封裝元件的測試治具3利用彈簧體35直接傳導球柵陣列封裝元件及真實系統 的電路板的電訊信號，因此能夠提升信號傳輸品質且電氣結構較佳、傳導速度快。因此，本 案的球柵陣列封裝元件測試治具極具產業的價值，依法提出申請。以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員 理解，在不脫離所附權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改、變化或等 效，但都將落入本實用新型的保護範圍內。
權利要求一種球柵陣列封裝元件測試治具，包括有一電路板，具有多個電路接點以及多個接觸墊；一轉接板裝置，包括有一第一側面、一第二側面以及多個導通孔，所述第二側面上具有多個定位元件，每一定位元件一一與所述電路板上的所述接觸墊對位連接，且使每一導通孔一一與所述電路接點相對應；一球柵陣列封裝元件，具有多個球形接腳，且每一球形接腳一一與所述導通孔相對應；其特徵在於所述測試治具更包括有多個彈簧體，每一彈簧體位於所述導通孔中，每一所述彈簧體具有一第一端與一第二端，所述第一端與所述球形接腳對位電訊連接，且所述第二端與所述電路接點對位電訊連接。
2.如權利要求1所述的球柵陣列封裝元件測試治具，其特徵在於所述定位元件以球 形接腳與所述接觸墊對位連接。
3.如權利要求1所述的球柵陣列封裝元件測試治具，其特徵在於所述定位元件以表 面粘著技術與所述接觸墊電訊連接。
4.如權利要求1所述的球柵陣列封裝元件測試治具，其特徵在於所述定位元件由錫 或銅所製成。
5.如權利要求1所述的球柵陣列封裝元件測試治具，其特徵在於所述導通孔貫穿所 述第一側面以及所述第二側面。
6.如權利要求1所述的球柵陣列封裝元件測試治具，其特徵在於所述接觸墊為電路 板的接地端。
7.如權利要求1所述的球柵陣列封裝元件測試治具，其特徵在於所述接觸墊為電路 板的常閉端。
專利摘要本實用新型提供了一種球柵陣列封裝元件測試治具，包括有一電路板、一轉接板裝置以及一球柵陣列封裝元件。所述電路板具有多個電路接點以及多個接觸墊。所述轉接板裝置包括有一第一側面、一第二側面以及多個導通孔，所述第二側面上具有多個定位元件，每一定位元件一一與所述電路板上的所述接觸墊對位連接，且使每一導通孔一一與所述電路接點相對應。所述球柵陣列封裝元件具有多個球形接腳，每一球形接腳一一與所述導通孔相對應。所述測試治具更包括有多個彈簧體，每一彈簧體位在所述導通孔中，每一所述彈簧體具有一第一端與一第二端，所述第一端與所述球形接腳對位電訊連接，且所述第二端與所述電路接點對位電訊連接。
文檔編號G01R31/00GK201583613SQ201020001520
公開日2010年9月15日 申請日期2010年1月11日 優先權日2010年1月11日
發明者姜正廉 申請人:金綻科技股份有限公司