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高频IC测试座

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浏览:- 发布日期:2018-10-22 18:02:46【

什么是高频功能测试座


随着半导体技术的快速发展,IC封装不断从内到外发生变化。包装内部正在更新更多的单位为毫米的单元格。包装尺寸越来越小。

因此,新的重大挑战放在那些必须测试这些IC的人身上。频率和功能要求最高,同时封装焊盘和节距变得越来越小。在通用计算机中,IC频率在过去二十年中增加了一千倍。 10GB / s的数据频率传输正在变得流行。此外,更高的响应,现在测试座工程师团队和制造商公司需要面对一个重要的挑战:更高的频率。无线通信将进入微波场极端(高达35GHz或更高)。


如何测试IC芯片封装?

关键的“IC生产后端”测试之一是测试IC封装功能,寿命等。在此测试工作中,IC在完成所有工艺生产后进行测试。估算IC封装元件,确认IC在最终应用中焊接在测试PCB上时工作良好。 IC封装测试通常是在发送给买家之前的最终测试,这是芯片中的重要测试之一。

在最终测试中,最关键的是测试用的IC测试座。这种方式已经使用了30多年。在已经出现的测试座中,大多数测试座频率通常低于50 MHz,可靠性能更低,以至于不能用于今天的微波设备(微波是指频率从300MHz到300GHz的电磁波),更不适用于未来。试图解决问题的电流测试座设计往往很大,寿命相对较短。

任何物理副作用通常被认为太小而不能影响设计性能,并且它成为快速脉冲边沿或高时钟频率的主要因素。这些特性将IC测试座从无源载体转换为有源元件。高速且高频的信号要求,导致了对定制设计的IC测试座的需求。如一些高端射频IC的要求在高RF水平下执行且IC测试座的价格也更昂贵。

测试座技术的新进展


然而,近年来,开发了一种可以处理UHF的测试座。它适用于手动测试,处理器和动态测试,这种简单的表面贴装座能适应更高的工作温度。表面安装是必要的:通孔测试座会有更大的阻抗,杂散电容和电感。新的RF测试座使用测试座触点和PCB板焊盘之间的压贴合,通过简单的触点更换确保可靠的性能。通过固定的定位销将触点固定到与PCB焊盘对准的触点块。将测试座的上半部分拧到DUT(被测设备)板上,并将触点长度的一半压缩到PCB焊盘。如果需要更换触针,只需拧下顶板,取下触点块,对准新块,然后拧上顶板。所有这些都在不到五分钟的时间内完成。

射频IC测试座

先进的RF测试座设计的一个重要元素是ANDK专利测试座,关于触点技术,许多高频测试座设计对所有封装引线使用相同的触点设计。相比之下,体接触设计使接触宽度与封装引线宽度相匹配,这为所有封装引线提供了最大的表面区域擦拭动作接触。这些特征相结合,提供最低的接触电阻。

实现测试插座的可靠性和性能

满足高频测试要求对于开发无线和相关应用IC的设备制造商至关重要。因此,测试座不仅必须能够适应高频参数,还必须提供可靠性和高性能。对于测试座,高性能意味着两件事:1)在需要更换测试座之前插入大量设备; 2)优秀的电气性能。


可靠性

IC测试座是每个IC制造商实现最低总成本的最重要因素。理想情况下,出厂后不需要维护,并且可以在整个生命周期内完全可靠地工作。事实上,在某些时候,它需要进行清洁,修理或更换。

清洁可能需要从PCB板上卸下测试座。修复测试座时往往测试板会发生故障,需要进行另一次设置。

socket的调整可能浪费宝贵的测试时间。结果,测试吞吐量下降并且每个设备测试的成本增加。温度也是影响测试座的寿命和可靠性的一大重要因素。

每个设备必须在与其使用条件相同的条件下进行测试。测试温度范围为-55°C至+ 150°C。当然,能够承受这些温度达数十万次循环的测试座比传统的测试座或老化座更昂贵,但是它们会为它们大大提高的使用寿命付出更多。

热考虑涉及连续使用温度和热膨胀系数(CTE)。不同的材料在相同的温度条件下以不同的速率膨胀,因此管壳材料必须足够柔韧以适应这些变化,并且足够坚韧以承受它们。

有时,因为正常工作磨损或使用不当,必须更换测试座探针触点或测试座本体。这种情况都可能导致维护成本和更换部件的成本。



性能

高频测试座的生产和应用中的主要问题之一是性能。理想的测试座应该是电气“透明”的,即它的存在对测试结果没有影响。该特征可以通过触点之间的低传输和电容以及触点保持受控阻抗的能力来实现。

测试座的高频能力与其接触电阻成反比。高阻抗会导致不必要的振荡和信号衰减。这就是封装工程师专注于开发具有低阻抗的封装原因。

电感和电容都会影响插座触点的总阻抗。因此,测试插座的接触电阻应与器件封装的接触阻抗紧密匹配。阻抗不匹配会导致信号反射,从而导致信号丢失和振荡。

阻抗是一个复杂的属性术语,它定义了电信号介质的电阻和电抗分量,无论是电线还是印刷电路板(PCB)微带线。电阻元件由导线的电阻(欧姆,Ω)决定,电抗元件由PCB微带迹线(Henry,H)和电容(Fara,F)的电感决定。当电信号通过迹线传播时,其基本特性随着阻抗的变化而变化。随着信号频率的增加,其对阻抗变化的响应也会增加。

虽然电路板设计人员可以轻松匹配引脚阻抗,但测试座制造商通常很难做到这一点。大多数测试座根本没有任何阻抗控制。

互感和电容特性引入了其他问题。随着信号频率的增加,其电磁场也会增加。如果插座的设计和结构材料有助于耦合特性,则这些场之间不希望的电“串扰”将促进振荡的发展,降低增益水平并增加信号衰减,然后对性能产生不利影响。


结论

今天测试的高频IC器件需要新的RF测试座。这些测试座需要满足性能和可靠性标准,这些标准通常与帮助测试所需的设备一样复杂。

成功满足当前要求的RF测试座中的关键组件包括:电气性能参数,可适应当今RF设备的更高速度和更高频率;性能本质上对设备是透明的,因为它对设备或测试没有影响和可靠性,因为测试座在最大限度地减少了维修或更换的需要,从而降低了被测设备的总体成本。

幸运的是,ANDK socket最新的RF测试座产品都可满足上述要求!


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