[发明专利]用于测试电路导通性的装置和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及电路组件测试，更具体而言，涉及用于测试电路导通性的装置和方法。

背景技术

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越来越高。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性测试，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。

在导通性测试期间经常暴露的常见缺陷是通常所说的“开路”和“短路”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、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，美国专利5,557,209、5,420,500和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。图1A示出了用于集成电路上的开路信号管脚的电容性引线框测试的基本设置，图1B示出了其等效电路模型。

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的焊盘经由键合线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PCB 6。测试设置包括交流(AC)电源2，其通过测试探头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应该电连接到焊盘8a。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的电容性传感探头20被放置在集成电路封装12之上。电容性传感探头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经由接地的探头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C_sense，电流I_s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I_s落在预定的限度之间，那么管脚10a正确地连接到了焊盘8a。如果管脚10a未连接到焊盘8a，那么在焊盘8a和管脚10a之间形成电容C_open，由此改变了电流测量器件26所测得的电流I_s使其落在预定的限度之外，从而指示出在管脚连接处存在开路缺陷。

在在线测试(ICT)期间，基于电容的非向量测试是用于捕捉印刷电路组件(PCA)上的可达(accessible)信号节点的开路和短路缺陷的简单且有效方法。但是已经证明，利用传统的在线测试技术对固定或不可达(inaccessible)管脚的开路和短路缺陷进行检测是有问题的。固定管脚通常是电源或地节点，并且通常由于PCA上的大电容而不能直接利用非向量测试信号源来激励，所述大电容几乎在任何测试频率下对于正弦信号而言都如同短路。另外，即使管脚可以被激励，在通常连在一起的大量固定管脚中，也无法检测单个缺陷管脚，即无法实现诊断可分性。

美国专利申请10/703,944和10/836,862共同地描述了一种用于对连接器和插座上的固定管脚的开路进行测试的方法。该概念被Agilent的随后专利申请扩展为不仅包括固定开路管脚，还包括不可达的管路或开路管脚。这些专利申请中出现的概念提供了用于检测所提供的许多连接器和插座的缺陷的必要理论框架。被测器件的固有结构在可以利用AC测试频率来激励的可达信号管脚和希望内部地对其进行测试的固定管脚之间包括足够的耦合电容。