[發明專利]一種基于焊球陣列封裝的芯片信號測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 201910735222.0
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN112345910A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 汪旭;李明;劉海洋;王磊;曾雄;鄧洲洋;易君謂;李法俊
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R1/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;廖元寶

本發明公開了一種基于焊球陣列封裝的芯片信號測試裝置，包括轉接底座、轉接板、有源探頭和示波器；所述轉接底座的底側與芯片所在PCB板的焊盤對應相連，用于抬高PCB板的焊盤；所述轉接板的底側與所述轉接底座的頂側通過焊球連接，所述轉接板的頂側設有焊盤，所述轉接板的焊盤包括用于與待測芯片通過焊球相連的連接端以及與連接端相連的測試端，所述測試端通過有源探頭與所述示波器相連。本發明還公開了一種測試方法，包括：S01、預先提取轉接板各個測試端所在測量通道的S參數；S02、在對芯片的信號進行測量時，根據測量通道的S參數對測量通道進行去嵌，以得到去嵌后的波形。本發明的測試裝置及方法均具有測試精準可靠等優點。

技術領域

本發明主要涉及芯片信號測試技術領域，特指一種基于焊球陣列封裝的芯片信號測試裝置及測試方法。

背景技術

隨著集成電路的芯片管腳增加，其功耗也隨之增大，而采用BGA封裝(焊球陣列封裝)的芯片能有效的減小體積和增加散熱性能，隨之而來的難題是高密度帶BGA封裝的IC信號探測及一致性測試存在問題，一般情況下在硬件設計階段會預留可測試點位，但是由于信號完整性等問題，可測試點位與BGA焊球處的信號存在差異，可測試點處由于其容性負載特性，其信號波形質量存在失真，可能存在回勾或者振鈴。因此從芯片BGA管腳焊球處測試才能獲取最真實的信號波形數據。而一般的測試夾具只是簡單的將高速信號通過測試線纜引出從而方便探測，卻不考慮引線和實際信號線阻抗匹配關系以及由于焊接問題帶來感性或容性負載的誤差，這不僅將會使信號進一步失真，還將引入誤差從而干擾系統的可靠運行，測試得到錯誤的結果。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種測試可靠性高的基于焊球陣列封裝的芯片信號測試裝置，并相應提供一種測試精準的測試方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種基于焊球陣列封裝的芯片信號測試裝置，包括轉接底座、轉接板、有源探頭和示波器；所述轉接底座的底側與芯片所在PCB板的焊盤對應相連，用于抬高PCB板的焊盤；所述轉接板的底側與所述轉接底座的頂側通過焊球連接，所述轉接板的頂側設有焊盤，所述轉接板的焊盤包括用于與待測芯片通過焊球相連的連接端以及與連接端相連的測試端，所述測試端通過有源探頭與所述示波器相連。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述PCB板的焊盤通過統一長度的金手指線與轉接底座的底側相連以抬高PCB板的焊盤。

所述轉接板包括中間板和延伸板；所述延伸板位于所述中間板的周側，所述連接端位于所述中間板上，用于與待測芯片通過焊球相連；所述測試端位于所述延伸板上，用于通過有源探頭與所述示波器相連。

所述測試端通過焊球與有源探頭相連。

所述轉接板上焊接有濾波電容。

所述轉接板上通過走線方式及布線寬度設計實現阻抗匹配。

本發明還公開了一種基于如上所述的基于焊球陣列封裝的芯片信號測試裝置的測試方法，包括以下步驟：

S01、預先提取轉接板各個測試端所在測量通道的S參數；

S02、在對芯片的信號進行測量時，根據測量通道的S參數對測量通道進行去嵌，以得到去嵌后的波形。

作為上述技術方案的進一步改進：

在步驟S02中，通過示波器內置的去嵌算法進行反卷積運算以消除測量通道的影響，同時對信號的高頻分量進行補償和抬升。

在步驟S01中，通過矢量網絡分析儀的二端口法對各個測試端所在的測量通道的S參數進行提取。