CN105140152A - 晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，包括测试单片机和上位机，被测单片机的待测引脚与所述测试单片机的相应引脚连接，包括以下步骤：（1）、向被测单片机和/或测试单片机烧录固件文件；（2）、被测单片机的各引脚连续发送高低电平数据；（3）、测试单片机采集被测单片机的各引脚数据并存储；（4）、判断各引脚数据为高电平或者低电平；（5）、计数连续N次读取过程中，计数被测单片机的各引脚数据分别为高电平或者低电平时的数量；（6）、根据计数结果n_i判断被测单片机的各引脚是否焊接正常。本发明的单片机引脚焊接检测方法，检测方法简单，准确率高，无需使用X光机，避免了X光机一系列问题。
Description
技术领域
本发明属于单片机检测技术领域，具体地说，是涉及一种晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法。
背景技术
随着光纤通信技术的发展，要求光模块的速率越来越高，尺寸越来越小，相应的对光模块中的单片机封装尺寸也有了更小的要求。晶圆片级芯片规模封装（WaferLevelChipScalePackaging，简称WLCSP)，采用先在整片晶圆上进行封装和测试，然后再切割成一个个的IC颗粒，这种不同于传统形式的封装方式使封装后体积等同于IC裸晶的原尺寸，缩小了单片机封装尺寸，成为光模块单片机的选择。但由于WLCSP封装焊接方式类似于球栅阵列结构（allGridArray，简称BGA）的焊接方式，给检测焊接通断情况带来了难度。传统的对于BGA焊接情况的检测方法为X光机透射成像，人眼检测成像结果来判断焊接效果的方式，但这种方式存在着X光辐射伤害人体、效率低、X光机成本高的缺点。
发明内容
本发明为了解决现有晶圆片级封装单片机引脚焊接情况通过X光机透射成像的检测方式所带来的一系列问题，提供了一种晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，无需使用X光机透射。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，包括测试单片机和上位机，被测单片机的待测引脚与所述测试单片机的相应引脚连接，包括以下步骤：
（1）、上位机控制向被测单片机和/或测试单片机烧录固件文件；
（2）、被测单片机的各引脚连续发送高低电平数据；
（3）、测试单片机采集被测单片机的各引脚数据并存储于其内存中；
（4）、上位机从测试单片机内存中读取被测单片机的各引脚数据，并判断各引脚数据为高电平或者低电平；
（5）、上位机计数连续N次读取过程中，计数被测单片机的各引脚数据分别为高电平或者低电平时的数量，为n_i，其中，i对应被测单片机的第1～x个待测引脚；
（6）、根据计数结果n_i判断被测单片机的各引脚是否焊接正常，其中N为正整数。
进一步的，步骤（3）中，测试单片机接收上位机的控制指令采集数据，所述步骤（4）还包括判断当前所采集次数n是否满N次的步骤，若满N次，则执行步骤（5），同时当前所采集次数n清零，若未满N次，则返回步骤（3）。
又进一步的，所述步骤（6）中包括以下子步骤：
（61）、判断计数结果n_i若满足条件0＜n_i＜n2时，变量k_i增加一个值，其中，n2为预设的常量；
（62）、判断测试单片机所接收到上位机的控制指令条数m，若接收到上位机的控制指令条数m满M条，则执行步骤（63），否则，返回步骤（3）；
（63）、比较k_i与阈值k1的大小关系，若k_i≥k1，则判断被测单片机的第i个引脚焊接正常，否则，焊接不正常，其中，所述k_i的初始值为0，k1为预设的阈值。
再进一步的，所述步骤（6）之后还包括步骤（7）、将判断结果进行显示。
进一步的，所述步骤（4）中，上位机通过从I2C中断的方式从测试单片机内存中读取被测单片机的各引脚数据。
又进一步的，所述步骤（1）中，上位机控制向被测单片机和/或测试单片机发送烧录请求，若得到被测单片机和/或测试单片机的应答，则向其烧录固件文件。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，通过设置一测试单片机与被测单片机的管脚直连，被测单片机连续向外发送高低电平信号，只需检测所采集的被测单片机发送的电平信号，根据一定检测次数内高电平或者低电平出现的概率即可判断出被测单片机各引脚是否焊接正常，检测方法简单，准确率高，无需使用X光机，避免了X光机一系列问题。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所提出的晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法的一种实施例流程图；
图2是图1中的局部流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，参见图1所示，本实施例的一种晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，包括测试单片机和上位机，被测单片机的待测引脚与所述测试单片机的相应引脚连接，包括以下步骤：
S1、上位机控制向被测单片机和/或测试单片机烧录固件文件；通过向被测单片机烧录固件文件，实现了被测单片机可以按照设置连续向外界发送高低电平数据，本检测方法只需检测被测单片机各待测引脚的数据即可，使得本检测方法易实现。
S2、被测单片机的各引脚连续发送高低电平数据；
S3、测试单片机采集被测单片机的各引脚数据并存储于其内存中；由于测试单片机与被测单片机的引脚直连，测试单片机只需采集其自身的引脚电平信号，也即采集的是与该引脚相连接的被测单片机的引脚信号。通过被测单片机主动向外界发送高低电平数据，如果单片机的引脚焊接是正确的，其所向外界发送的数据也相应的是高低电平数据，若某引脚焊接不正常，则该引脚向外发出的数据是常高电平，或者常低电平。
S4、上位机从测试单片机内存中读取被测单片机的各引脚数据，并判断各引脚数据为高电平或者低电平；
S5、上位机计数连续N次读取过程中，计数被测单片机的各引脚数据分别为高电平或者低电平时的数量，为n_i，其中，i对应被测单片机的第1～x个待测引脚；被测单片机的x个引脚同时并行测试，有利于提高检测效率，通过计数连续N次读取的被测单片机各引脚的电平状态情况，由于被测单片机发送的是高低电平，若连续N次读取的电平状态数应该满足一个合理的数量空间，比如不可能全部是高电平或者全部是低电平，根据此依据，判断被测单片机引脚是否焊接正常。
S6、根据计数结果n_i判断被测单片机的各引脚是否焊接正常，其中N为正整数。
本单片机引脚焊接检测方法，通过设置一测试单片机与被测单片机的管脚直连，被测单片机可以主动连续向外发送高低电平信号，只需检测所采集的被测单片机发送的电平信号，根据一定检测次数内高电平或者低电平出现的概率即可判断出被测单片机各引脚是否焊接正常，具体可以检测高电平时的数量，也可以检测低电平时的数量，在一定检测次数内，若检测出全部为高电平、全部为低电平，或者几乎全部为高电平、几乎全部为低电平中情况的任一种，则认为引脚未焊接好，引脚有可能出现了短路或者被高电平直接拉高的情况。检测检测方法简单，只需将检测单片机正确安装于工装上后，系统直接按照本检测方法执行即可，各检测引脚并行运行，可以同时对多引脚检测，检测准确率以及检测效率均得到高，无需使用X光机，避免了X光机一系列问题。
作为一个优选实施例，步骤S3中，测试单片机接收上位机的控制指令采集数据，所述步骤S4还包括判断当前所采集次数n是否满N次的步骤，若满N次，则执行步骤S5，同时当前所采集次数n清零，若未满N次，则返回步骤S3。本步骤中通过设置测试单片机从被测单片机的各引脚循环N次采集数据，是为了确保被测单片机与测试单片机正确通信，
一般情况下，为了方便设置，测试单片机接收上位机的控制指令采集数据，每条上位机的控制指令里即包含了循环N次采集数据的命令，
进一步的，所述步骤S6中包括以下子步骤：
S61、判断计数结果n_i若满足条件0＜n_i＜n2时，变量k_i增加一个值，其中，n2为预设的常量；
前面已经提到，在N次采集循环中，各引脚的高电平或者低电平的计数结果n_i必须在一个合理的概率区间范围，才能说明该引脚焊接正常，因此，每循环完N次采集，若统计的n_i位于合理的概率区间范围，对其进行计一次数。
S62、判断测试单片机所接收到上位机的控制指令条数m，若接收到上位机的控制指令条数m满M条，则执行步骤S63，否则，返回步骤S3；本步骤中通过设置测试单片机共接收M条上位机的控制指令，每条控制指令中控制测试单片机循环采集N次被测单片机引脚数据，可以有效防止若只接收单次控制指令条数的话，若上位机与测试单片机通信未连接好的话，容易造成误判的情况，有利于提供测试精确度，其中，M为正整数。
S63、比较k_i与阈值k1的大小关系，若k_i≥k1，则判断被测单片机的第i个引脚焊接正常，否则，焊接不正常，其中，所述k_i的初始值为0，k1为预设的阈值。经过M次控制指令的采集，各引脚符合条件的次数为k_i次，通过将k_i与阈值k1相比较，大于或等于阈值k1即认为该第i个引脚焊接正常。
为了方便测试人员对测试结果查看，所述步骤S6之后还包括步骤S7、将判断结果进行显示，其可以通过显示屏与上位机连接，由上位机将检测结果输出至显示屏显示，输出显示信息更加直观、方便。
考虑到测试单片机一般采用从I2C通信的方式，在所述步骤S4中，上位机通过从I2C中断的方式从测试单片机内存中读取被测单片机的各引脚数据。
为了保证被测单片机的顺利检测，应当确保被测单片机首先能够向外发送数据，因此，需要事先向被测单片机中烧录固件文件，若测试单片机首次使用的话，也同样需要向其烧录固件文件，当然，测试单片机中已经烧录的话，就无需重复向其烧录，在所述步骤S1中，上位机控制向被测单片机和/或测试单片机发送烧录请求，若得到被测单片机和/或测试单片机的应答，则向其烧录固件文件。需要说明的是，若被测单片机和/或测试单片机无应答，则说明该被测单片机和/或测试单片机本身就是无法使用的，也即没有进行引脚焊接测试的必要了。
本实施例的单片机引脚焊接检测方法，尤其适合晶圆片级封装小型单片机的引脚焊接检测，无需使用X光机，避免了X光机检测的辐射伤害和高成本的问题，提高检测的可靠性，降低检测成本，操作简单方便生产。可以将检测结果进行输出显示，使得观察检测结果更加直观。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，其特征在于，包括测试单片机和上位机，被测单片机的待测引脚与所述测试单片机的相应引脚连接，包括以下步骤：
（1）、上位机控制向被测单片机和/或测试单片机烧录固件文件；
（2）、被测单片机的各引脚连续发送高低电平数据；
（3）、测试单片机采集被测单片机的各引脚数据并存储于其内存中；
（4）、上位机从测试单片机内存中读取被测单片机的各引脚数据，并判断各引脚数据为高电平或者低电平；
（5）、上位机计数连续N次读取过程中，计数被测单片机的各引脚数据分别为高电平或者低电平时的数量，为n_i，其中，i对应被测单片机的第1～x个待测引脚；
（6）、根据计数结果n_i判断被测单片机的各引脚是否焊接正常，其中N为正整数。
2.根据权利要求1所述的晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，其特征在于，步骤（3）中，测试单片机接收上位机的控制指令采集数据，所述步骤（4）还包括判断当前所采集次数n是否满N次的步骤，若满N次，则执行步骤（5），同时当前所采集次数n清零，若未满N次，则返回步骤（3）。
3.根据权利要求2所述的晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，其特征在于，所述步骤（6）中包括以下子步骤：
（61）、判断计数结果n_i若满足条件0＜n_i＜n2时，变量k_i增加一个值，其中，n2为预设的常量；
（62）、判断测试单片机所接收到上位机的控制指令条数m，若接收到上位机的控制指令条数m满M条，则执行步骤（63），否则，返回步骤（3）；
（63）、比较k_i与阈值k1的大小关系，若k_i≥k1，则判断被测单片机的第i个引脚焊接正常，否则，焊接不正常，其中，所述k_i的初始值为0，k1为预设的阈值。
4.根据权利要求3所述的晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，其特征在于，所述步骤（6）之后还包括步骤（7）、将判断结果进行显示。
5.根据权利要求1-4任一项所述的晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，其特征在于，所述步骤（4）中，上位机通过从I2C中断的方式从测试单片机内存中读取被测单片机的各引脚数据。
6.根据权利要求5所述的晶圆片级封装单片机引脚焊接检测方法，其特征在于，所述步骤（1）中，上位机控制向被测单片机和/或测试单片机发送烧录请求，若得到被测单片机和/或测试单片机的应答，则向其烧录固件文件。
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