测试头模块制造技术

本发明专利技术公开一种测试头模块，包括：测试头，包括至少一凹口设置于测试头的工作面；以及热界面材料，埋设于凹口中，其中热界面材料的固相-液相转换温度介于测试头模块的操作温度与测试头的熔点之间。本发明专利技术还提供一种将测试头模块重新修整的方法。

【技术实现步骤摘要】
测试头模块
本专利技术涉及一种测试头模块，且特别是涉及一种包括可重塑形的热界面材料的测试头模块。
技术介绍
在电子元件(例如，集成电路元件、芯片或管芯等)的制造过程中，通常会使用电子元件测试装置，以测试电子元件的性能或功能。 现有的电子元件测试装置一般包括接触臂(handler)，用以吸附并运送电子元件。此接触臂的顶端设有测试头模块。为了使电子元件在特定的温度下进行测试，利用测试头模块中的温度调节器进行温度控制。此外，为了提升测试头和电子元件之间的接触密着性及热传导性(thermal conductivity)，在测试头和电子元件之间会设置热界面材料(thermal interface material, TIM)。 随着热界面材料反复地与电子元件接触及剥离，热界面材料的表面会产生伤痕或缺损。如此一来，热界面材料与电子元件之间将无法产生良好的接触及热传导，进而无法精准控制电子元件的测试温度。为避免上述问题，通常在经过特定的使用次数之后，会将热界面材料淘汰以旧换新。然而，如此一来将导致生产成本的提高。因此在本领域中需要寻求进一步的改善。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的一实施例揭示一种测试头模块，包括:测试头，包括至少一凹口设置于测试头的工作面；以及热界面材料，埋设于凹口中，其中热界面材料的固相-液相转换温度介于测试头模块的操作温度与测试头的熔点之间。 为让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，作详细说明如下: 【附图说明】 图1为本专利技术的一些实施例的测试头模块及芯片封装体的剖面示意图； 图2A-图2C为本专利技术的一些实施例的将测试头模块重新修整的各个制作工艺阶段的剖面示意图； 图3A-图3B为本专利技术的一些实施例的模具的剖面示意图； 图4为本专利技术的一些实施例的经过重新修整步骤的测试头模块的剖面示意图； 图5为本专利技术的一些实施例的测试头模块的剖面示意图； 图6A-图6C为本专利技术的一些实施例的测试头模块的剖面示意图。 符号说明 100?测试头模块 102?测试头 102S?工作面 104?温度调节器 106?扩散阻障层 108?压力调节器 110、110a、110b ?热界面材料 110S?操作表面 120、120a、120b ?凹口 120V ?直角 120X ?凸角 120Y ?切角 120Z ?圆角 122、124a、124b ?凹陷部 140?模具 140S?模具表面 142a、142b ?突出部 150?芯片封装体 152?基板 154?芯片 156?外部电连接部 158?底部填充材料 160?内部电连接部 200?第一方向 300?模铸步骤 T1、T2 ?厚度 【具体实施方式】 为使本专利技术的上述和其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。然而，任何所属
中具有通常知识者将会了解本专利技术中各种特征结构仅用于说明，并未依照比例描绘。事实上，为了使说明更加清晰，可任意增减各种特征结构的相对尺寸比例。在说明书全文及所有附图中，相同的参考标号是指相同的特征结构。 以下公开许多不同的实施方法或是例子来实行本专利技术的不同特征，以下描述具体的元件及其排列的实施例以阐述本专利技术。当然这些实施例仅用以例示且不该以此限定本专利技术的范围。例如，在说明书中提到第一特征形成于第二特征之上，其包括第一特征与第二特征是直接接触的实施例，另外也包括于第一特征与第二特征之间另外有其他特征的实施例，亦即，第一特征与第二特征并非直接接触。 本专利技术提供一种测试头模块及其重新修整的方法，图1为绘示出依据本专利技术的一些实施例的测试头模块100及芯片封装体150的剖面示意图。 请参照图1，芯片封装体150包括基板152、芯片154、外部电连接部156、底部填充材料158及内部电连接部160。芯片154形成于基板152的上表面上并通过内部电连接部160与基板152电连接。外部电连接部156形成于基板152的下表面上，用以电连接基板152到外部电路(例如测试用的电路板)。底部填充材料158形成于基板152与芯片154之间，用以固定基板152与芯片154的相对位置。需注意的是，虽然在附图中，芯片封装体150包括两个芯片154。然而，在其他实施例中，芯片封装体150可包括一个芯片或三个以上的芯片。 仍请参照图1，测试头模块100包括具有凹口 120的测试头102、温度调节器104、压力调节器108、热界面材料110埋设于凹口 120中，而热界面材料110在面对芯片封装体150的方向具有操作表面110S。在本实施例中，还可包括选择性的(opt1nal)扩散阻障层106设置于测试头102及热界面材料110之间。进行测试步骤之前，测试头模块100沿着第一方向200朝向芯片封装体150移动，如图1所示。当进行测试步骤时，其中测试头模块100的热界面材料110对准且直接接触芯片封装体150的芯片154。 当进行测试步骤时，压力调节器108施加一压力至测试头102，以确保热界面材料110与芯片154的接触密着性。压力调节器108可包括任何加压装置，在此不再详述。 当进行测试步骤时，温度调节器104可施加一热能至芯片154，用于在特定的操作温度下实施测试步骤。此操作温度随测试项目与芯片种类而有所不同，在一些实施例中，操作温度介于25-130°C之间。在另一些实施例中，操作温度可介于70-90°C之间。当测试步骤结束后，温度调节器104可自芯片154移除热能，用于冷却芯片154。温度调节器104可包括任何加热器及冷却器的组合，在此也不再详述。 测试头102在面对芯片封装体150的方向具有一工作面102S。如图1所示，用以容置热界面材料110的凹口 120设置于测试头102的工作面102S。当进行测试步骤时，由于测试头102需承受来自压力调节器108的压力以及来自温度调节器104的热能，因此测试头102可选用高熔点的硬质金属。在一些实施例中，测试头102的材料可包括铜、钢、钨、其他合适的金属材料、或上述材料的合金或组合。在一些实施例中，测试头102的熔点介于1000-1600 °C 之间。 当进行测试步骤时，热界面材料110的操作表面110S直接接触芯片154的上表面。热界面材料110的主要功能在于通过接触传递热能，使热能导入芯片154或自芯片154导出。因此，热界面材料110通常具备优异的热传导性，且其操作表面110S与芯片154上表面之间最好具有良好的接触密合度。 在现有技术中，测试头的工作面为一平坦的表面，热界面材料物理性地固定(例如，热界面材料为铝箔且包覆测试头)于此工作面上。在一些实施例中，上述的物理性地固定也可以是将热界面材料以聚合物胶合于此工作面上，但此方式可能会降低热传导效能。在其他实施例中，也可将测试头直接接触待测物，而不配置热界面材料。已知的热界面材料可包括高分子散热材料(例如树脂类散热贴片或散热膏)、硬质金属材料(例如金属块材或片材)或软质金属材料(例如金属箔)。然而，上述这些热界面材料各自有其缺点。例如:高分子散热材料的热传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试头模块，包括:测试头，包括至少一凹口设置于该测试头的一工作面；以及热界面材料，埋设于该至少一凹口中，其中该热界面材料的固相‑液相转换温度介于该测试头模块的一操作温度与该测试头的熔点之间。

【技术特征摘要】
2014.12.05 TW 1031422971.一种测试头模块，包括: 测试头，包括至少一凹口设置于该测试头的一工作面；以及 热界面材料，埋设于该至少一凹口中，其中该热界面材料的固相-液相转换温度介于该测试头模块的一操作温度与该测试头的熔点之间。2.如权利要求1所述的测试头模块，其中该热界面材料包括金属。3.如权利要求2所述的测试头模块，其中该金属包括铟、铅、锡、银、锂、镉、锌、铝、镁、卦、秘或上述的合金。4.如权利要求1所述的测试头模块，其中该热界面材料包括含导热性填充料的热塑性高分子。5.如权利要求4所述的测试头模块，其中该热塑性高分子包括聚酰亚胺。6.如权利要求4所述的测试头模块，其中该导热性填充料包括铟、铅、锡、银、锂、镉、锌、铝、镁、铜、金、铂或上述的合金。7.如权利要求1所述的测...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡国英，张文远，余玉龙，
申请(专利权)人：上海兆芯集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31