本发明专利技术公开了一种基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置，包括转接底座、转接板、有源探头和示波器；所述转接底座的底侧与芯片所在PCB板的焊盘对应相连，用于抬高PCB板的焊盘；所述转接板的底侧与所述转接底座的顶侧通过焊球连接，所述转接板的顶侧设有焊盘，所述转接板的焊盘包括用于与待测芯片通过焊球相连的连接端以及与连接端相连的测试端，所述测试端通过有源探头与所述示波器相连。本发明专利技术还公开了一种测试方法，包括：S01、预先提取转接板各个测试端所在测量通道的S参数；S02、在对芯片的信号进行测量时，根据测量通道的S参数对测量通道进行去嵌，以得到去嵌后的波形。本发明专利技术的测试装置及方法均具有测试精准可靠等优点。点。点。
【技术实现步骤摘要】
一种基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置及测试方法
[0001]本专利技术主要涉及芯片信号测试
，特指一种基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置及测试方法。
技术介绍
[0002]随着集成电路的芯片管脚增加，其功耗也随之增大，而采用BGA封装(焊球阵列封装)的芯片能有效的减小体积和增加散热性能，随之而来的难题是高密度带BGA封装的IC信号探测及一致性测试存在问题，一般情况下在硬件设计阶段会预留可测试点位，但是由于信号完整性等问题，可测试点位与BGA焊球处的信号存在差异，可测试点处由于其容性负载特性，其信号波形质量存在失真，可能存在回勾或者振铃。因此从芯片BGA管脚焊球处测试才能获取最真实的信号波形数据。而一般的测试夹具只是简单的将高速信号通过测试线缆引出从而方便探测，却不考虑引线和实际信号线阻抗匹配关系以及由于焊接问题带来感性或容性负载的误差，这不仅将会使信号进一步失真，还将引入误差从而干扰系统的可靠运行，测试得到错误的结果。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种测试可靠性高的基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置，并相应提供一种测试精准的测试方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0005]一种基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置，包括转接底座、转接板、有源探头和示波器；所述转接底座的底侧与芯片所在PCB板的焊盘对应相连，用于抬高PCB板的焊盘；所述转接板的底侧与所述转接底座的顶侧通过焊球连接，所述转接板的顶侧设有焊盘，所述转接板的焊盘包括用于与待测芯片通过焊球相连的连接端以及与连接端相连的测试端，所述测试端通过有源探头与所述示波器相连。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进：
[0007]所述PCB板的焊盘通过统一长度的金手指线与转接底座的底侧相连以抬高PCB板的焊盘。
[0008]所述转接板包括中间板和延伸板；所述延伸板位于所述中间板的周侧，所述连接端位于所述中间板上，用于与待测芯片通过焊球相连；所述测试端位于所述延伸板上，用于通过有源探头与所述示波器相连。
[0009]所述测试端通过焊球与有源探头相连。
[0010]所述转接板上焊接有滤波电容。
[0011]所述转接板上通过走线方式及布线宽度设计实现阻抗匹配。
[0012]本专利技术还公开了一种基于如上所述的基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置的测试方法，包括以下步骤：
[0013]S01、预先提取转接板各个测试端所在测量通道的S参数；
[0014]S02、在对芯片的信号进行测量时，根据测量通道的S参数对测量通道进行去嵌，以得到去嵌后的波形。
[0015]作为上述技术方案的进一步改进：
[0016]在步骤S02中，通过示波器内置的去嵌算法进行反卷积运算以消除测量通道的影响，同时对信号的高频分量进行补偿和抬升。
[0017]在步骤S01中，通过矢量网络分析仪的二端口法对各个测试端所在的测量通道的S参数进行提取。
[0018]所述转接板包括中间板和延伸板；所述延伸板位于所述中间板的周侧，所述连接端位于所述中间板上，用于与待测芯片通过焊球相连；所述测试端位于所述延伸板上，用于通过有源探头与所述示波器相连；所述二端口法的接线为：矢量网络分析仪的PORT1的芯端接延伸板的测试端，地端接延伸板的GND；矢量网络分析仪的PORT2的芯端接中间板的连接端，地端接中间板的GND。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0020]本专利技术的基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置，采用转接底座与转接板之间的组合，一方面抬高PCB板的焊盘，避免转接板与PCB板的焊盘上焊球之间的接触短路；另一方面从而有效避免噪声耦合和避免压接线缆破坏BGA焊球，提高测试的可靠性。
[0021]本专利技术的基于焊球阵列封装的芯片信号测试方法，同样具有如上装置所述的优点，而且通过去嵌入技术对测试波形和测试通道S参数的反卷积运算，消除测量通道对测试信号的影响，通过去嵌入方式能够有效移除测试通道(如转接底座、转接板、传输线、连接器等)的影响，从而得到BGA芯片焊球端真实的波形。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例中的装置侧视图。
[0023]图2为本专利技术实施例中的装置俯视图。
[0024]图3为本专利技术实施例中转接板的俯视图。
[0025]图4为本专利技术实施例中的装置测试连接图。
[0026]图5为本专利技术实施例的方法流程图。
[0027]图6为本专利技术实施例中矢量网络分析仪与转接板的连接关系图。
[0028]图7为本专利技术实施例的波形对比图。
[0029]图中标号表示：1、PCB板；2、转接底座；3、转接板；301、中间板；3011、连接端；302、延伸板；3021、测试端；303、滤波电容；4、芯片；5、有源探头；6、示波器；7、网络分析仪。
具体实施方式
[0030]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0031]如图1至图4所示，本实施例的基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置，包括转接底座2、转接板3、有源探头5和示波器6；转接底座2的底侧与芯片4所在PCB板1的焊盘对应相连，用于抬高PCB板1的焊盘；转接板3的底侧与转接底座2的顶侧通过焊球连接，转接板3的顶侧设有焊盘，转接板3的焊盘包括用于与待测芯片4通过焊球相连的连接端3011以及与连
接端3011相连的测试端3021，测试端3021通过有源探头5与示波器6相连。
[0032]本实施例中，PCB板1的焊盘通过统一长度且尽可能短的金手指线与转接底座2的底侧相连以抬高PCB板1的焊盘。由于一般的测试夹具只是简单的将高速信号通过测试线缆引出，从而方便探测或者直接将测试线缆压接到芯片4焊球与PCB板1之间，一方面会耦合进噪声，另一方面压接时容易破坏BGA焊球造成焊球之间短路进而烧毁芯片4，而采用转接底座2的方式能有效避免这两方面的缺点，从而有效避免噪声耦合和避免压接线缆破坏BGA焊球。
[0033]本实施例中，转接板3包括中间板301和延伸板302；延伸板302位于中间板301的周侧，连接端3011位于中间板301上，用于与待测芯片4通过焊球相连；测试端3021位于延伸板302上，用于通过有源探头5与示波器6相连。其中测试端3021通过焊球与有源探头5相连。
[0034]本实施例中，为了防止噪声的引入和其它干扰，从信号完整性的角度在转接板3上焊接了10nF和0.1uF的滤波电容303进行滤波。通过控制PCB板1上走线和布线宽度实现阻抗匹配，从而降低信号在转接板3上的损耗和失真。
[0035]上述方案适用于以焊球阵列封装(即BGA)的所有芯片4，转接板3上焊盘布局需要视具体的芯片4封装的信号相对应，如转接板3上焊盘对应芯片A的焊球A，当换用芯片B时，转接板3上的焊盘对应焊球B。一般转接板3的上半部分以数据信本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置，其特征在于，包括转接底座(2)、转接板(3)、有源探头(5)和示波器(6)；所述转接底座(2)的底侧与芯片(4)所在PCB板(1)的焊盘对应相连，用于抬高PCB板(1)的焊盘；所述转接板(3)的底侧与所述转接底座(2)的顶侧通过焊球连接，所述转接板(3)的顶侧设有焊盘，所述转接板(3)的焊盘包括用于与待测芯片(4)通过焊球相连的连接端(3011)以及与连接端(3011)相连的测试端(3021)，所述测试端(3021)通过有源探头(5)与所述示波器(6)相连。2.根据权利要求1所述的基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置，其特征在于，所述PCB板(1)的焊盘通过统一长度的金手指线与转接底座(2)的底侧相连以抬高PCB板(1)的焊盘。3.根据权利要求1所述的基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置，其特征在于，所述转接板(3)包括中间板(301)和延伸板(302)；所述延伸板(302)位于所述中间板(301)的周侧，所述连接端(3011)位于所述中间板(301)上，用于与待测芯片(4)通过焊球相连；所述测试端(3021)位于所述延伸板(302)上，用于通过有源探头(5)与所述示波器(6)相连。4.根据权利要求3所述的基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置，其特征在于，所述测试端(3021)通过焊球与有源探头(5)相连。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的基于焊球阵列封装的芯片信号测试装置，其特征在于，所述转接板(3)上焊接有滤波电容(303)。6.根据权利要求1至4...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪旭，李明，刘海洋，王磊，曾雄，邓洲洋，易君谓，李法俊，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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