CN115267496A - 一种芯片测试装置及测试方法 - Google Patents

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CN115267496A CN202210885568.0A CN202210885568A CN115267496A CN 115267496 A CN115267496 A CN 115267496A CN 202210885568 A CN202210885568 A CN 202210885568A CN 115267496 A CN115267496 A CN 115267496A
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刘克彬
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2889—Interfaces, e.g. between probe and tester

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Abstract

一种芯片测试装置，包括：印制电路板，所述印制电路板上设置有芯片焊盘；芯片模拟板，所述芯片模拟板用于模拟真实芯片，包括基板和配置在基板上的引脚，所述基板的尺寸和所述真实芯片的尺寸相同，所述引脚的设置与所述真实芯片的引脚设置相同；芯片插座，所述芯片插座设置在印制电路板上，用于可拆卸连接真实芯片或芯片模拟板，包括顶针，所述顶针的两端分别与芯片焊盘和引脚连接；其中，所述芯片模型板上的引脚两两为一组，同一组内的两引脚电性连接；与同一组的两引脚相连的两芯片焊盘分别连接有测试输入单元和测试响应单元。本申请还提供一种芯片测试，用于测试芯片插座、芯片和开发板之间的连接可靠性，便于后续的芯片验证。

Description

一种芯片测试装置及测试方法
技术领域
本申请涉及芯片验证技术领域，特别是涉及一种芯片测试装置及测试方法。
背景技术
目前，由于智能化的飞速发展，芯片的设计与工艺也越来越复杂，进而导致一款新的芯片从设计到落地使用的各个环节都非常重要。目前在芯片流片回来后，都是直接将芯片安装到带芯片插座的开发板去验证其性能，然而由于不能保证芯片插座、芯片和开发板三者之间的连接可靠性，导致往往在直接安装芯片进行验证时，出现错误不能保证是芯片的错误。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种芯片测试装置及测试方法，用于测试芯片插座、芯片和开发板之间的连接可靠性，便于后续的芯片验证。
为实现上述目的，本申请提供的芯片测试装置，包括：
印制电路板，所述印制电路板上设置有芯片焊盘；
芯片模拟板，所述芯片模拟板用于模拟真实芯片，包括基板和配置在基板上的引脚，所述基板的尺寸和所述真实芯片的尺寸相同，所述引脚的设置与所述真实芯片的引脚设置相同；
芯片插座，所述芯片插座设置在印制电路板上，用于可拆卸连接真实芯片或芯片模拟板，包括顶针，所述顶针的两端分别与芯片焊盘和引脚连接；
其中，所述芯片模型板上的引脚两两为一组，同一组内的两引脚电性连接；与同一组的两引脚相连的两芯片焊盘分别连接有测试输入单元和测试响应单元。
进一步的，所述测试输入单元包括直流电源，所述测试响应单元包括LED、蜂鸣器和电力仪表中的任意一种。
进一步的，所述测试输入单元包括信号输入单元，所述信号输入单元用于输入不同频率的射频信号，所述测试响应单元包括信号检测单元，所述信号检测单元用于检测所述射频信号的插入损耗和串扰。
进一步的，所述真实芯片和所述芯片模拟板均为球栅阵列封装。
为实现上述目的，本申请还提供一种芯片测试方法，包括：
设置芯片模拟板，所述芯片模拟板用于代替真实芯片参与测试；所述芯片模拟板的外部结构与所述真实芯片相同，包括基板和配置在基板上的引脚，所述引脚两两为一组，同一组内的两引脚电性连接；
基于测试项目，分别为位于印制电路板上的与芯片模拟板同一组的引脚相对应的两芯片焊盘配置相应的测试输入单元和测试响应单元；
在印制电路板的芯片插座上安装所述芯片模拟板，启动测试输入单元，开始测试。
进一步的，所述测试项目包括连接可靠性测试，用于测试印制电路板上的芯片焊盘、芯片插座的顶针和芯片模拟板上的引脚三者之间的连接可靠性；其中，测试输入单元包括直流电源，测试响应单元包括LED、蜂鸣器和电力仪表中的任意一种。
进一步的，所述测试项目包括高频信号传输测试，用于测试印制电路板上的芯片焊盘、芯片插座的顶针和芯片模拟板上的引脚之间射频信号的传输性能；其中，所述测试输入单元包括用于输入不同频率射频信号的信号输入单元，所述测试响应单元包括用于检测所述射频信号的插入损耗和串扰的信号检测单元。
本申请的芯片测试装置及测试方法，用于测试芯片、插座和印制电路板之间的连接可靠性和高频信号传输性能，保证了后续验证芯片的工作的有效性，大大提高了验证真实芯片时的效率。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。
附图说明
附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
图1为本申请实施例1提供的芯片测试装置的结构示意图；
图2为本申请实施例2提供的芯片测试装置的结构示意图；
图3为本申请实施例3提供的芯片测试方法的流程示意图；
图4为本申请实施例4提供的芯片测试方法的流程示意图；
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。
应当理解，本申请的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本申请的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。“多个”应理解为两个或以上。
下面，将参考附图详细地说明本申请的实施例。
实施例1
在芯片测试时，首先会设计制造测试芯片的印制电路板，然后再在芯片流片完成后通过芯片插槽将芯片安装在印制电路板上去测试其性能，一般而言，芯片是由芯片设计公司设计，印制电路板是由PCB工厂制作，芯片插座是有芯片插座厂制作；就测试同一块芯片而言，由于不能保证芯片、芯片插座和印制电路板的连接可靠性，当出现测试过程出现错误时整个测试过程可能就需要不同PCB工厂制作的若干印制电路板、不同芯片插座厂制作的若干芯片插座来定位错误，导致验证测试效率低，本实施例的装置正是为解决该问题而设计。
图1为本申请实施例1提供的芯片测试装置的结构示意图，如图1所示，本申请实施例1提供的芯片测试装置，包括：
印制电路板10，印制电路板上设置有芯片焊盘101；
芯片模拟板20，芯片模拟板20用于模拟真实芯片，包括基板201和配置在基板上的引脚202，基板201的尺寸和所述真实芯片的尺寸相同，引脚202的设置与真实芯片的引脚设置相同；
芯片插座30，芯片插座30设置在印制电路板10上，用于可拆卸连接真实芯片或芯片模拟板10，包括顶针301，所述顶针301的两端分别与芯片焊盘101和引脚202连接；
其中，所述芯片模型板20上的引脚202两两为一组，同一组内的两引脚202电性连接；与同一组的两引脚202相连的两芯片焊盘101分别连接有直流电源41和LED 42，图中仅示例性地画出了一组焊盘101的两端分别连接直流电源41和LED 42，其余焊盘雷同并未画出。
需要说明的是，在本实施例中，该装置用于测试BGA封装的芯片，因此芯片模拟板也采用BGA封装，即球栅阵列封装，其是一种高密度的表面装配封装技术，采用BGA封装后的芯片的引脚会成球状并排列成一个类似于格子的图案。BGA封装技术多用于对主板控制芯片进行封装，材料多为陶瓷，采用BGA技术封装的内存，与TSOP相比，具有更小体积，更好的散热性能和电性能。
可以理解的是，芯片插座、印制电路板和芯片模拟板是对应的，在本实施例中，芯片模拟板是BGA封装的有若干引脚球的芯片，芯片插座是能安装该种封装芯片且引脚适配的芯片插座。
可以理解的是，各组芯片焊盘可以用共用一个直流电源41，也可以为每组芯片焊盘单独连接一个直流电源41。
本实施例的工作方式如下：芯片模拟板20安装在芯片插座30上，启动直流电源41，若LED42亮，则说明与该LED42连接的芯片焊盘与其对应引脚202的连接可靠，若LED42不亮，则说明该LED42连接的芯片焊盘101与其对应引脚202的连接不可靠。
可以理解的是，本实施例的方法是在印制电路板、芯片插座和芯片模拟板之间制造电流通路来测试连接可靠性，电流通路中的通断即能说明连接的可靠与否，而为了直观的观测电流通路的通断本实施例中采用LED42来观测电流通路的通断，在另外一些实施方式中，还可以使用其他能够直接或间接观测电流通路的器件，示例性的，如蜂鸣器和电流表等。
实施例2
图2为本申请实施例2提供的芯片测试装置的结构示意图，如图1所示，本申请实施例2提供的芯片测试装置，包括：
印制电路板10，印制电路板上设置有芯片焊盘101；
芯片模拟板20，芯片模拟板20用于模拟真实芯片，包括基板201和配置在基板上的引脚202，基板201的尺寸和所述真实芯片的尺寸相同，引脚202的设置与真实芯片的引脚设置相同；
芯片插座30，芯片插座30设置在印制电路板10上，用于可拆卸连接真实芯片或芯片模拟板10，包括顶针301，所述顶针301的两端分别与芯片焊盘101和引脚202连接；
其中，所述芯片模型板20上的引脚202两两为一组，同一组内的两引脚202电性连接；与同一组的两引脚202相连的两芯片焊盘101分别连接有直流电源41和LED 42，图中仅示例性地画出了一组焊盘101的两端分别连接信号输入单元43和信号检测单元44，其余焊盘雷同并未画出。
需要说明的是，在本实施例中，该装置用于测试BGA封装的芯片，因此芯片模拟板也采用BGA封装，即球栅阵列封装，其是一种高密度的表面装配封装技术，采用BGA封装后的芯片的引脚会成球状并排列成一个类似于格子的图案。BGA封装技术多用于对主板控制芯片进行封装，材料多为陶瓷，采用BGA技术封装的内存，与TSOP相比，具有更小体积，更好的散热性能和电性能。
可以理解的是，芯片插座、印制电路板和芯片模拟板是对应的，在本实施例中，芯片模拟板是BGA封装的有若干引脚球的芯片，芯片插座是能安装该种封装芯片且引脚适配的芯片插座。
在本实施例中，所述信号输入单元43用于输入不同频率的射频信号，信号检测单元44用于检测射频信号的插入损耗和串扰。
本实施例的工作方式如下：当芯片模拟板20安装在芯片插座30上，启动信号输入单元43发送不同评率射频信号，使用信号检测单元44检测该射频信号从信号输入单元43到信号检测单元44的插入损耗和串扰，进而确定芯片插座的信号传输性能是否满足指标要求。
可以理解的是，本实施例的方法是在印制电路板、芯片插座和芯片模拟板之间制造电流通路，在通路的一端连接信号输入单元，另一端连接信号检测单元44来测试信号输入单元输入的信号，信号检测单元能够直接检测出电流通路的高频信号传输性能。
实施例3
本申请的一个实施例提供了一种芯片测试方法，用于检测芯片、芯片插座和印制电路板之间的连接可靠性。
图3为本申请实施例3提供的芯片测试方法的流程示意图，下面将参考图3对本申请实施例3提供的芯片测试方法进行详细描述：
步骤S101：设置芯片模拟板，芯片模拟板用于代替真实芯片参与测试；芯片模拟板的外部结构与所述真实芯片相同，包括基板和配置在基板上的引脚，所述引脚两两为一组，同一组内的两引脚电性连接；
S102：为位于印制电路板上的与芯片模拟板同一组的引脚相对应的两芯片焊盘分别配置直流电源和LED；
S103：在印制电路板的芯片插座上安装所述芯片模拟板，启动直流电源，开始测试。
需要说明的是，在本实施例中，真实芯片为采用BGA封装的芯片，即球栅阵列封装，芯片模拟板的外部结构与所述真实芯片相同，其上的球引脚两两为一组，同一组内的两球引脚电性连接。
可以理解的是，各组芯片焊盘可以用共用一个直流电源，也可以为每组芯片焊盘单独连接一个直流电源。
本实施例提供的芯片测试方法，用于测试印制电路板上的芯片焊盘、芯片插座的顶针和芯片模拟板上的引脚三者之间的连接可靠性，当开始测试时，若LED亮，则说明与该LED连接的芯片焊盘与其对应引脚的连接可靠，若LED不亮，则说明该LED连接的芯片焊盘与其对应引脚的连接不可靠。
实施例4
本申请的一个实施例提供了一种芯片测试方法，用于检测芯片、芯片插座和印制电路板之间的高频信号传输性能。
图4为本申请实施例4提供的芯片测试方法的流程示意图，下面将参考图4对本申请实施例4提供的芯片测试方法进行详细描述：
本申请实施例4与实施例3的却别之处在于，用信号输入单元替换了直流电源，用信号检测单元替换了LED。
本实施例提供的芯片测试方法，用于测试印制电路板上的芯片焊盘、芯片插座的顶针和芯片模拟板上的引脚之间射频信号的传输性能，当开始测试时，信号输入单元输入不同频率射频信号，信号检测单元检测该射频信号从信号输入单元到信号检测单元的插入损耗和串扰，进而确定芯片插座的信号传输性能是否满足指标要求。
以上描述仅为本申请的部分实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本申请的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (7)

1.一种芯片测试装置，其特征在于，包括：
印制电路板，所述印制电路板上设置有芯片焊盘；
芯片模拟板，所述芯片模拟板用于模拟真实芯片，包括基板和配置在基板上的引脚，所述基板的尺寸和所述真实芯片的尺寸相同，所述引脚的设置与所述真实芯片的引脚设置相同；
芯片插座，所述芯片插座设置在印制电路板上，用于可拆卸连接真实芯片或芯片模拟板，包括顶针，所述顶针的两端分别与芯片焊盘和引脚连接；
其中，所述芯片模型板上的引脚两两为一组，同一组内的两引脚电性连接；与同一组的两引脚相连的两芯片焊盘分别连接有测试输入单元和测试响应单元。
2.根据权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，所述测试输入单元包括直流电源，所述测试响应单元包括LED、蜂鸣器和电力仪表中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，所述测试输入单元包括信号输入单元，所述信号输入单元用于输入不同频率的射频信号，所述测试响应单元包括信号检测单元，所述信号检测单元用于检测所述射频信号的插入损耗和串扰。
4.根据权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，所述真实芯片和所述芯片模拟板均为球栅阵列封装。
5.一种芯片测试方法，包括：
设置芯片模拟板，所述芯片模拟板用于代替真实芯片参与测试；所述芯片模拟板的外部结构与所述真实芯片相同，包括基板和配置在基板上的引脚，所述引脚两两为一组，同一组内的两引脚电性连接；
基于测试项目，分别为位于印制电路板上的与芯片模拟板同一组的引脚相对应的两芯片焊盘配置相应的测试输入单元和测试响应单元；
在印制电路板的芯片插座上安装所述芯片模拟板，启动测试输入单元，开始测试。
6.根据权利要求5所述的芯片测试方法，其特征在于，所述测试项目包括连接可靠性测试，用于测试印制电路板上的芯片焊盘、芯片插座的顶针和芯片模拟板上的引脚三者之间的连接可靠性；其中，测试输入单元包括直流电源，测试响应单元包括LED、蜂鸣器和电力仪表中的任意一种。
7.根据权利要求5所述的芯片测试方法，其特征在于，所述测试项目包括高频信号传输测试，用于测试印制电路板上的芯片焊盘、芯片插座的顶针和芯片模拟板上的引脚之间射频信号的传输性能；其中，所述测试输入单元包括用于输入不同频率射频信号的信号输入单元，所述测试响应单元包括用于检测所述射频信号的插入损耗和串扰的信号检测单元。
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CN117452185A (zh) * 2023-10-31 2024-01-26 海光信息技术(成都)有限公司 芯片连接器高频电气特性测试装置及方法

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