本发明专利技术公开了一种实现用于测试印刷电路板的可测性插头的方法和装置。该方法和装置通过使用实现来在电路组件的测试仪可达的信号节点和插座的没有到其可测信号节点的任何耦合的节点之间产生电容性耦合的电容性插座来得到插座的可测性。通常，通过在插座的信号节点与下述位置之间布线迹线和导孔来将耦合电容实现在插头中，其中所述位置很接近不可达插座节点使得它们彼此邻近而耦合在一起。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及集成电路组件测试，更具体地说，本专利技术涉及用于对印刷电路板上的插座和连接器进行测试的可测性插头(testabilityinterposer)。对印刷电路板上的插座和连接器进行测试的
技术介绍
集成电路组件在现代电子器件中无处不在，并且工业部门的一大部分致力于这种器件的设计和制造。随着电子器件被不断地改进并且变得愈加复杂，消费者对这些产品的质量水平的期望也是如此。因此，制造商正在不断地找寻新且改良的测试技术，以在集成电路、印刷电路板以及集成电路组件的制造之后和出货之前对这些器件的质量进行测试。虽然测试需要检查产品的许多方面，例如功能型测试和老化测试，但是在制造之后最重要的测试之一是基本导通测试，即确保在器件的元件之间应该被连接的所有连接(例如到印刷电路板的集成电路管脚、到管脚的集成电路引线、印刷电路版节点之间的迹线连接)都是完好的测试。在导通测试期间经常暴露的一个常见缺陷是通常所说的“开路”缺陷。在开路缺陷下，电路中的应该存在电导通的两点之间缺少了电连接。开路缺陷通常是制造工艺中的问题造成的，例如由于焊膏的不均匀应用造成的缺失焊料、在润湿工艺中的颗粒的无意引入等等。因此，在集成电路组件的导通测试期间，对连接缺陷例如开路的焊点进行诊断。开路缺陷的检测经常使用公知的电容性引线框感测技术来执行。例如，Crook等人的美国专利5,557,209、Kerschner的美国专利5,420,500以及Kerschner等人的美国专利5,498,964描述了用于对集成电路信号管脚与安装衬底(通常为印刷电路板)之间的开路进行检测的技术，上述所有专利其全部教导都被包括在这里。图1A示出了基本设置，而图1B示出了用于集成电路上的开路信号管脚的电容性引线框感测的等效电路模型。如图所示，集成电路(IC)管芯18被封装在IC封装12中。封装12包括支撑多个管脚10a、10b的引线框14。IC管芯18的焊盘经由焊线16a、16b在引线框14处连接到封装管脚10a、10b。管脚10a、10b应该例如通过焊点来导电性地附接到印刷电路板(PCB)6的焊盘8a、8b。图1A所示的测试设置确定封装管脚是否在焊点处正确地连接到PCB6。测试设置包括交流(AC)电源2，其通过测试探针4a将AC信号施加到连接到PCB 6上的焊盘8a的节点，被测管脚10a应该电连接到该节点。在典型的测试环境下，AC信号通常是0.2伏、8192Hz。包括导电性传感板22和放大缓冲器24的电容性传感探针20被放置在集成电路封装12之上。电容性传感探针20连接到电流测量器件26，例如电流表。集成电路12的另一个管脚10b经由接地的探针4b连接到电路地。当执行测试时，被施加到焊盘8a的AC信号出现在集成电路封装12的管脚10a上。通过电容性耦合，具体而言，通过在引线框14和传感板22之间形成的电容Csense，电流Is传递到传感板22然后通过放大缓冲器24传递到电流测量器件26。如果测得的电流Is落在预定的限度之间，那么管脚10a正确地连接到了焊盘8a。如果引脚10a未连接到焊盘8a，那么在焊盘8a和引脚10a之间形成电容Copen，由此改变了电流测量器件26所测得的电流Is使其落在预定的限度之外，从而指示出在引脚连接处存在开路缺陷。在传统上电容性探针测试不被用来测试固定的管脚和结合管脚(tiedpin)，因为不能实现诊断可分性，并且存在由板载旁路电容器引起的有效电容。固定管脚通常被认为是电源管脚或地管脚，因为其不能用测试激励来容易地移动。结合管脚被认为是同一器件(例如集成电路或连接器)上的多个其他管脚与其共享同一节点的任何管脚。注意到因为例如集成电路和连接器之类的器件通常提供多个电源管脚和地管脚，所以电源和地的固定管脚也可能是结合管脚。为了本专利技术，术语“固定的”和“结合的”将被可互换地使用，因为就本专利技术而言其差异极小。授权给Parker等人的名为“Methods and Apparatus For Testing AndDiagnosing Open Connections For Sockets And Connectors On Printed CircuitBoards”的最近的专利申请美国专利申请No.10/703,944、授权给Parker等人的名为“Methods and Apparatus For Non-Contact Testing And DiagnosingOpen Connections For Connectors On Printed Circuit Boards”的美国专利申请No.10/836,862共同地描述了一种用于通过分析网络中存在的内在电容性结构来对连接器和插座上的固定和/或结合的管脚上的开路进行测试的方法，上述申请中的每一个的全部教导都被包括在这里。通过在被插入待测插座的应用设备上引入实现电容(engineering capacitance)的概念，’944申请将电容性引线框测试概念扩展到允许插座和连接器的测试，特别是当其包括连接到地平面和功率平面的许多管脚时。具有实现电容结构的该应用设备包括被电阻连接到有源信号缓冲器的公共节点，缓冲器又被耦合到测试电路的探针电阻接触。测试固定节点的能力取决于布图，并取决于固定节点是否邻近于可达的信号节点。特别地，该技术创建了图2A所示的适合待测的插座连接器40的“匹配电容器阵列”(MCA)器件30。MCA器件30包括多个管脚31a-311，其与连接器40的对应的各个插座41a-411相接触。插座41a-411假设经由也被表示为球A-L的接头52a-521连接到PCB的焊盘51a-511，并且通常被测试的是这些接头52a-521的完整性。每个管脚31a-311具有到公共传感板34(被法拉第屏蔽35包围的)的微小的实现电容(C)33a-331，公共传感板34然后被馈接到电流测量器件54(图2B)。如图2A所示，设计配对电容32a、32b、32c、32d、32e、32f将信号管脚33a、33c、33e、33g、33i、33k与邻近的电源或接地管脚33b、33d、33f、33h、33j、331相配对。图2B示出了对电容性耦合的31a和31b的管脚对的这种配置的等效电路。在说明性示例中，配对耦合电容32a已被设为10*C。AC电源发生器52将AC信号施加到板上的节点51a，插座41a应该连接到节点51a。被传送到MCA 30的公共传感板34的电流是被电容性传感探针36(图2A)来感测到的，其经由地通路37a、37b来将屏蔽35接地。公共传感板34上感测到的电流通过信号通路38a、38b传送到电流测量器件54。到电流测量器件54的输入是虚拟地。感测到的电流与电容成比例。当没有开路存在时，来自信号发生器52的信号进入接头52a(球A)。(注意电源阻抗很小。)电压在接头52a(球A)处形成。因为接头52b(球B)被接地，所以接头52b(球B)两端的电势是零伏。因此没有电流能从接头52b(球B)流到电流表54。测得的电容值是C。如果仅接头52a(球A)是开路的，那么没有信号能达到电流表54，故测得的值是零伏。如果仅接头52b(球B)是开路的，那么接头52b(球B)的接地被阻碍。因本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对通过电路组件的集成电路插座的电通路的导通性进行测试的设备，所述集成电路插座包括第一组插座电触点和第二组插座电触点，所述第一组和第二组插座电触点定位成使得当被已知测试信号激励时，所述第一组插座电触点具有的到所述第二组插座电触点的电容性耦合不足以允许利用电容性传感探针来进行精确测量，所述设备包括：第一组插头电触点，其被配置为当插头与集成电路插座配合时与所述第一组插座电触点配合；第二组插头电触点，其被配置为当插头与集成电路插座配合时与所述第二组插座电触点配合；以及导电材料，其被布线成将一个或多个所述第一组插头电触点电容性地耦合到一个或多个所述第二组插头电触点。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯R雅各布森，肯尼思P帕克，迈伦J斯楚内德尔，泰业军，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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