[发明专利]用于半导体元件可靠性测试的焊料收集装置及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种用于半导体元件可靠性测试的焊料收集装置及方法，特 别是关于一种半导体封装构造在进行高速推球实验的用于半导体元件可靠性 测试时所使用的焊料收集装置及方法。

【背景技术】

现今，半导体封装产业为了满足各种高密度封装的需求，逐渐发展出各 种不同型式的封装构造，其中常见具有基板(substrate)的封装构造包含球形栅 格阵列封装构造(ball grid array，BGA)、针脚栅格阵列封装构造(pin grid array， PGA)、接点栅格阵列封装构造(land grid array，LGA)或基板上芯片封装构造 (board on chip，BOC)等。在上述球形栅格阵列封装构造(BGA)中，所述基板 的上表面承载有至少一芯片，并通过打线(wire bonding)或凸块(bumping)程序 将芯片的数个接垫电性连接至所述基板的上表面的数个焊垫。同时，所述基 板的下表面亦必需提供大量的焊垫，以焊接数个输出端，例如锡球(solder ball)。

在完成上述球形栅格阵列封装构造(BGA)的组装程序后，其另需要通过 各种可靠性(reliability)测试，以确保在构造上或电性输出上的表现符合预设标 准，其中包含一种高速推球实验的可靠性测试，其用以摸拟实际电子产品可 能遭受到的撞击作用力，以测试锡球与基板焊垫之间的结合强度是否符合预 期标准。如此，当上述封装构造组装至一可携式电子产品(例如行动电话或个 人数位助理机(PDA)等)时，可确保所述封装构造的锡球具有足够强度能承受 重力掉落或外力撞击等破坏性意外事件作用，避免造成所述锡球与基板焊垫 之间发生裂痕，以便控制所述可携式电子产品具有足够的操作可靠性及产品 使用寿命。

当在实验室内进行所述高速推球实验的可靠性测试时，其通常先将球形 栅格阵列封装构造倒置的固定在一移动台上，使基板的锡球朝上。再者，所 述锡球上方设有一推力检测器，所述推力检测器具有一刀具。所述刀具的一 端连接于所述推力检测器，及其另一端位于所述锡球的一侧。接着，以一预 设高速移动所述移动台，使所述基板的锡球朝所述静止的刀具快速前进，直 到所述刀具由所述基板上推落所述锡球为止。最后，收集受到推落的所述锡 球的残骸，以便后续量测获得所述锡球的断裂面形态、尺寸大小、推落距离 及残骸数量等资料，其可进一步与移动速度及原锡球的相关设计系数(如组成 物种类及比例等)加以比对，以便了解所述锡球要如何进一步改善设计，以符 合预期的可靠性标准。

然而，在进行上述高速推球实验的可靠性测试期间，目前缺少收集锡球 残骸的相关装置。因此，实际上，在所述锡球被推落之后，所述锡球残骸可 能散落在所述基板一侧的许多分散位置上，而散落的锡球残骸容易被操作人 员意外移动，有时更可能遗失锡球残骸，因而严重影响收集锡球残骸的效率 及量测准确性，或提高重新实验的相关成本。

因此，有必要提供一种改良式的用于半导体元件可靠性测试的焊料收集 装置及方法，以解决现有技术所存在的问题。

【发明内容】

本发明的主要目的是提供一种用于半导体元件可靠性测试的焊料收集装 置及方法，其是在收集盒的内壁设置黏着层，并在收集盒内设置抽风单元， 以通过气流吸引焊料残骸进入收集盒并黏贴在黏着层上，以便能收集所有焊 料残骸进行分析，进而有利于提高收集便利性及增加测试准确度。

本发明的次要目的是提供一种用于半导体元件可靠性测试的焊料收集装 置及方法，其中在收集盒的内壁设置黏着层，黏着层选自热可硬化树脂或紫 外光可硬化树脂，以便由黏着层上轻易取下焊料残骸，进而有利于提高操作 便利性。

为达上述目的，本发明提供一种用于半导体元件可靠性测试的焊料收集 装置，其特征在于：所述焊料收集装置包含一收集盒、一抽风单元及至少一 黏着层，所述收集盒具有一集球空间、一开放侧及一抽风侧；所述开放侧位 于所述集球空间的一侧，以接收外来的焊料残骸；所述抽风侧位于所述集球 空间的另一侧，且所述抽风单元设置于所述抽风侧，以抽除所述集球空间内 的气体，导引所述焊料残骸通过所述开放侧进入所述集球空间内；所述至少 一黏着层至少设置在所述集球空间的下表面，以黏着所述焊料残骸。

在本发明的一实施例中，所述黏着层选自热可硬化树脂或紫外光可硬化 树脂。

在本发明的一实施例中，所述收集盒的抽风侧另在所述抽风单元的入风 处设有一过滤板。