專利名稱：非接觸測(cè)試和診斷不探查節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路連接的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及集成電路測(cè)試，更具體而言，涉及用于非接觸測(cè)試和診斷不可達(dá)(inaccessible)的開(kāi)路集成電路連接的方法和裝置。
背景技術(shù)：
集成電路部件普遍存在于現(xiàn)代電氣設(shè)備中，并且很大一部分工業(yè)部門都致力于這種設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造。由于電氣設(shè)備被逐步改進(jìn)并變得越來(lái)越復(fù)雜，因此消費(fèi)者很希望提高這些產(chǎn)品的質(zhì)量水平。因此，制造商不斷尋求新的更先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)，以用于在制成之后并在出貨之前對(duì)集成電路、印刷電路板和集成電路部件之類的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。雖然測(cè)試需要檢查產(chǎn)品的很多方面，例如功能性測(cè)試和預(yù)燒(burn-in)測(cè)試，但是在制成后的一種最重要的測(cè)試是基本的連續(xù)性測(cè)試，即用于確保應(yīng)該連接在設(shè)備的組件之間(例如集成電路引腳到印刷電路板、集成電路引線到引腳、印刷電路板節(jié)點(diǎn)之間的跡線連接等等)的所有連接都完整無(wú)損的測(cè)試。
在連續(xù)性測(cè)試期間經(jīng)常漏掉的一個(gè)常見(jiàn)缺陷是“開(kāi)路”缺陷。在開(kāi)路缺陷中，電路中應(yīng)該存在電連續(xù)性的兩個(gè)點(diǎn)之間失去電連接。開(kāi)路缺陷通常由制造過(guò)程中的問(wèn)題導(dǎo)致，例如由于沒(méi)有均勻施加焊膏而導(dǎo)致焊料缺失、在浸濕過(guò)程中不小心帶入小顆粒等等。因此，在集成電路部件的連續(xù)性測(cè)試期間，諸如開(kāi)路焊點(diǎn)之類的連接缺陷被診斷。
對(duì)開(kāi)路缺陷的檢測(cè)通常是利用公知的電容引線框架感應(yīng)技術(shù)來(lái)執(zhí)行的。例如，Crook等人的美國(guó)專利5,557,209、Kerschner等人的美國(guó)專利5,498,964、Kerschner的美國(guó)專利5,420,500、Crook等人的美國(guó)專利5,254,953和Cilingiroglu的美國(guó)專利5，124,660描述了用于檢測(cè)集成電路信號(hào)引腳和貼裝基板(通常是印刷電路板)之間的開(kāi)路的技術(shù)，這里通過(guò)參考并入了所有這些專利所教導(dǎo)的內(nèi)容。在其他相關(guān)技術(shù)中，2004年4月28日由Parker等人遞交的題為“Methods And Apparatus For Non-ContactTesting And Diagnosing Open Connections”的美國(guó)專利申請(qǐng)(序列號(hào)未知)提供了一種通過(guò)利用存在于連接頭引腳之間的固有的可用耦合電容器來(lái)測(cè)試連接頭和插座之間的開(kāi)路功率和接地連接的方法，該申請(qǐng)已被轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人。當(dāng)耦合在接地引腳附近的信號(hào)引腳被測(cè)試時(shí)，在該接地引腳處的開(kāi)路將導(dǎo)致信號(hào)引腳的測(cè)量值上升。
為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在簡(jiǎn)單介紹一下電容引線框架測(cè)試技術(shù)。轉(zhuǎn)到附圖，圖1A示出了傳統(tǒng)設(shè)置，而圖1B示出了對(duì)集成電路上的開(kāi)路信號(hào)引腳執(zhí)行的電容引線框架測(cè)試的等效電路模型。
如圖所示，集成電路(IC)管芯(die)18被封裝在IC封裝12中。封裝12包括支撐多個(gè)引腳10a、10b的引線框14。IC管芯18的焊盤經(jīng)由接合線16a、16b連接到引線框14處的封裝引腳10a、10b。假設(shè)引腳10a、10b例如通過(guò)焊點(diǎn)被傳導(dǎo)性地附接到印刷電路板(PCB)6的焊盤8a、8b。圖1A所示的測(cè)試設(shè)置確定封裝引腳是否在焊點(diǎn)處被正確地連接到印刷電路板。該測(cè)試設(shè)置包括交流源(AC)2，該交流源2通過(guò)測(cè)試探針4a向連接到PCB 6上的焊盤8a的節(jié)點(diǎn)提供AC信號(hào)，其中被測(cè)引腳10a應(yīng)該電連接到焊盤8a。在典型的測(cè)試環(huán)境中，AC信號(hào)在2伏時(shí)通常為10千赫茲(10kHz)。由傳導(dǎo)性感應(yīng)板22和放大緩沖器24構(gòu)成的容性感測(cè)探針20被置于集成電路封裝12上方。容性感測(cè)探針20被連接到電流測(cè)量設(shè)備26，例如電表。集成電路12的另一引腳10b經(jīng)由接地的探針4b連接到電路的地。
當(dāng)執(zhí)行測(cè)試時(shí)，施加到焊盤8a的AC信號(hào)出現(xiàn)在集成電路封裝12的引腳10a上。通過(guò)電容耦合，具體而言通過(guò)形成在引線框14和感應(yīng)板22之間的電容Csense，電流Is流到感應(yīng)板22，并進(jìn)而通過(guò)放大緩沖器24流到電流測(cè)量設(shè)備26。如果測(cè)量出的電流Is在預(yù)定的界限之間下降，則說(shuō)明引腳10a被正確地連接到焊盤8a。如果引腳10a沒(méi)有連接到焊盤8a，則在焊盤8a和引腳10a之間形成電容Copen，從而使由電流測(cè)量設(shè)備26測(cè)量出的電流Is改變，以致測(cè)量出的電流Is落到預(yù)定界限之外，從而指示在引腳連接處存在開(kāi)路缺陷。
但是，在某些情況下，例如由于被測(cè)設(shè)備上被測(cè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目超過(guò)測(cè)試器接口引腳的數(shù)目，因此被測(cè)設(shè)備上的某些節(jié)點(diǎn)可能是在給定測(cè)試期間執(zhí)行測(cè)試的測(cè)試器“不可達(dá)”的。因此，將需要具有一種用于檢測(cè)被測(cè)電氣設(shè)備中不可達(dá)的，或出于其他原因不探查的節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路缺陷的電容引線框架技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于利用電容引線框架技術(shù)來(lái)檢測(cè)電氣設(shè)備(例如集成電路)的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)(例如測(cè)試器不可達(dá)的節(jié)點(diǎn)和/或故意選為不探查的節(jié)點(diǎn))(例如集成電路的引腳)上的開(kāi)路缺陷的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，利用已知的源信號(hào)來(lái)激勵(lì)與被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)相鄰的被探查節(jié)點(diǎn)。容性感測(cè)探針的傳感器被容性耦合到至少電氣設(shè)備的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)，而耦合到容性感測(cè)探針的測(cè)量設(shè)備測(cè)量出現(xiàn)在探針的傳感器和至少電氣設(shè)備的不被探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)之間的容性耦合信號(hào)。該容性感測(cè)信號(hào)代表被探查節(jié)點(diǎn)和不被探查節(jié)點(diǎn)之間的有效電容?；谠撊菪愿袦y(cè)信號(hào)的值、已知的預(yù)期的“無(wú)缺陷”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果、和/或已知的預(yù)期的“開(kāi)路”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果，可以判斷電氣設(shè)備的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷。在一個(gè)實(shí)施例中，已知預(yù)期的“無(wú)缺陷”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果和/或已知的預(yù)期的“開(kāi)路”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果分別是從對(duì)已知好板和已知呈現(xiàn)缺陷的板執(zhí)行的測(cè)量中確定的。在另一實(shí)施例中，已知預(yù)期的“無(wú)缺陷”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果和/或已知的預(yù)期的“開(kāi)路”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果是分別從不具缺陷的電氣設(shè)備的電路模型和利用被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路電路計(jì)算出的。
本發(fā)明的技術(shù)可被用于推斷不被探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷，它可用于通過(guò)故意選擇某些不被探查節(jié)點(diǎn)來(lái)檢測(cè)不可達(dá)的節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路缺陷和/或增大測(cè)試覆蓋度或減少測(cè)試時(shí)間，其中所述不被探查節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)可以通過(guò)測(cè)量相鄰的被探查節(jié)點(diǎn)來(lái)推斷。


通過(guò)結(jié)合附圖參考以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的更完整評(píng)價(jià)及其很多附帶優(yōu)點(diǎn)將變得明顯并且可以更好地理解，在附圖中，類似標(biāo)號(hào)指示相同或類似的組件，其中圖1A是用于利用傳統(tǒng)的電容引線框架測(cè)試技術(shù)來(lái)測(cè)試集成電路上的開(kāi)路信號(hào)引腳的基本測(cè)試設(shè)置的截面?zhèn)纫晥D；圖1B是示出圖1A的測(cè)試設(shè)置的等效電路的示意圖；圖2是用于利用根據(jù)本發(fā)明的電容引線框架測(cè)試技術(shù)來(lái)測(cè)試集成電路的不被探查節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路缺陷的測(cè)試設(shè)置的示意圖；圖3是圖2的測(cè)量電路在被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)未表現(xiàn)出開(kāi)路缺陷時(shí)的電路模型；圖4是圖2的測(cè)量電路在被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出開(kāi)路缺陷時(shí)的電路模型；圖5是示出圖3和圖4的無(wú)缺陷電路模型和開(kāi)路電路模型中的有效電容之間的差異的圖；圖6A是示出本發(fā)明的用于利用來(lái)自在被探查的鄰居節(jié)點(diǎn)上獲得的容性感應(yīng)測(cè)量的結(jié)論來(lái)檢測(cè)被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路缺陷的優(yōu)選方法的流程圖；圖6B是用于利用來(lái)自在被探查的鄰居節(jié)點(diǎn)上獲得的容性感應(yīng)測(cè)量的結(jié)論來(lái)判斷在被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷的示例性實(shí)施例；以及圖7是示出用于基于減小的測(cè)量集合來(lái)實(shí)現(xiàn)更高測(cè)試覆蓋的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
將參考示例性實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在實(shí)施例中，被測(cè)設(shè)備是集成電路，而被探查的節(jié)點(diǎn)和不探查的被測(cè)節(jié)點(diǎn)包括輸入和/或輸出結(jié)合點(diǎn)(采取焊盤、引腳、接合線、焊塊和/或其他用于將集成電路的輸入和/或輸出節(jié)點(diǎn)接合到印刷電路板的現(xiàn)在已知的或以后將開(kāi)發(fā)出的電氣互連)。將意識(shí)到，本發(fā)明可被類似地應(yīng)用到其他類型的電氣設(shè)備或電路組件(例如連接頭和插座)及其中的節(jié)點(diǎn)。所示實(shí)施例是僅以示例方式而非限制方式給出的，并且本發(fā)明希望僅由權(quán)利要求來(lái)限定。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“節(jié)點(diǎn)”指的是電氣設(shè)備中的傳導(dǎo)部分，該傳導(dǎo)部分在電氣設(shè)備的等效示意圖中構(gòu)成單個(gè)電氣點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)可以是集成電路管芯的焊盤，集成電路器件的引腳、跡線、焊塊或其他互連點(diǎn)，印刷電路板的焊盤或跡線，印刷電路板上的組件的互連點(diǎn)或者它們的任意組合。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到本發(fā)明，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試設(shè)置100，其中被測(cè)設(shè)備130通過(guò)焊點(diǎn)135a、135b、135c連接到板140。電容性感應(yīng)板126位于被測(cè)設(shè)備130上方或附近，并以感應(yīng)電容Cs152a、152b、152c耦合到每個(gè)焊點(diǎn)135a、135b、135c。焊點(diǎn)135a、135b、135c分別經(jīng)由耦合電容Cc153a、153b被耦合到附近鄰居。從板140到感應(yīng)板126存在一定量的寄生電容耦合CSource151，這允許源信號(hào)的一部分出現(xiàn)在感應(yīng)板126上。假設(shè)由電容CSource151促成的電流不會(huì)支配測(cè)量，因此它可被忽略。(由電容CSource151促成的電流僅在測(cè)量的最低有效位指示電流并非由于電容CSource151促成的情況下才支配測(cè)量。)已知焊點(diǎn)135a被正確地電連接在DUT 130上的節(jié)點(diǎn)134a和印刷電路板140上的節(jié)點(diǎn)141a之間。焊點(diǎn)135b是在焊點(diǎn)135a附近的焊點(diǎn)，并已知其正確地電連接在DUT 130上的節(jié)點(diǎn)134b和印刷電路板140上的節(jié)點(diǎn)141b之間。焊點(diǎn)135b通過(guò)連接到電路地123而被隔離來(lái)用于測(cè)試。焊點(diǎn)135c是在焊點(diǎn)135a的鄰居，但其或者無(wú)法被測(cè)試器120用于探查，或者被探針120選為不探查的焊點(diǎn)，因此其不被接地。本發(fā)明能夠利用焊點(diǎn)135c到焊點(diǎn)135a的寄生關(guān)系來(lái)測(cè)試焊點(diǎn)135c上的開(kāi)路缺陷。
如圖2所示，焊點(diǎn)135a通過(guò)電容Cc153b耦合到DUT 130本身內(nèi)的焊點(diǎn)135c。印刷電路板140本身也有機(jī)會(huì)提供電容耦合，該電容被標(biāo)記為CB154。從連接到焊點(diǎn)135c的信號(hào)和地之間也可能存在很大的電容，該電容由標(biāo)記CG155指示。焊點(diǎn)135c及其相關(guān)布線決定這些電容耦合的量。還可能存在附接到該布線的其他器件。本論述考慮最可能的情況，即該布線僅連接其他集成電路的焊點(diǎn)。由于電容引線框架測(cè)試技術(shù)使用很小的激勵(lì)電壓，因此這些器件的焊點(diǎn)不可能是前向偏置的(forward-biased)，因此它們自身不會(huì)消耗任何電流。如果諸如無(wú)源組件之類的其他器件(例如端接電阻器)被連接到該焊點(diǎn)，則這樣的其他器件在該電路模型中必須考慮。但是，為了簡(jiǎn)化分析，在所示實(shí)施例中不考慮諸如無(wú)源組件之類的器件。
考慮兩種情況(1)焊點(diǎn)135c無(wú)缺陷(即不是開(kāi)路的)，如圖3中的102(無(wú)缺陷模型)所建模的，以及(2)焊點(diǎn)135c是開(kāi)路的，如圖4中的104(開(kāi)路電路模型)所建模的。
在如圖3所示的無(wú)缺陷模型102中，利用向測(cè)量設(shè)備124供應(yīng)電流的阻抗161、162、163、164、165(AC電壓源頻率和電容量將確定這些阻抗的實(shí)際值)的網(wǎng)絡(luò)對(duì)各種電容耦合建模。(注意，這些阻抗161、162、163、164、165分別是由于各個(gè)耦合電容152c、152a、153b、154、155而生成的)。在此系統(tǒng)中，存在兩個(gè)一般電流路徑。第一電流路徑由于感應(yīng)電容CS152a而直接通過(guò)阻抗ZS162在激勵(lì)點(diǎn)135a和測(cè)量設(shè)備124之間流動(dòng)。第二電流路徑通過(guò)由阻抗ZC163、ZB164和ZG165構(gòu)成的分壓器和代表感應(yīng)電容CS152c的第二阻抗ZS161在焊點(diǎn)135c和測(cè)量設(shè)備124之間流動(dòng)。如果焊點(diǎn)135c可達(dá)并接地，則該第二路徑電流不能到達(dá)測(cè)量設(shè)備124，而是將被轉(zhuǎn)移到地123。由于焊點(diǎn)135c或者不可達(dá)，或者被選為不探查的(即不被測(cè)試器所探查)，因此它不能被接地。因此，焊點(diǎn)135a和135c之間的電容耦和促成電流流動(dòng)，該電流流動(dòng)使測(cè)試焊點(diǎn)135a時(shí)感應(yīng)到的電流IS增大。在分壓器處觀察到的電壓VG通過(guò)以下等式與源電壓V相關(guān)VG＝V*(ZG*ZS/(ZG+ZS))/((ZB*ZC/(ZB+ZC))+(ZG*ZS/(ZG+ZS)))測(cè)量出的電流(IS)可根據(jù)以下等式計(jì)算IS＝(V+VG)/ZS該電流測(cè)量可以通過(guò)電流IS除以V被轉(zhuǎn)換回電容，該電容在這里被稱為電路的有效電容CEff。
圖4示出了當(dāng)處于DUT 130中的節(jié)點(diǎn)134c和PCB 140上的節(jié)點(diǎn)141c之間的焊點(diǎn)135c開(kāi)路時(shí)，測(cè)量電路的模型104。在這種情形下，電路104類似于圖3的電路103，但是該電路104包括阻抗ZO166，該阻抗是由于網(wǎng)絡(luò)中的開(kāi)路焊點(diǎn)135c的電容所引起的。該電容可能很小，因此ZO166的量將可能比包括ZB164和ZG165的阻抗分壓電路大得多。因此，該分壓電路的某些影響與流過(guò)ZS161的第二電路路徑相隔離(guard)。當(dāng)焊點(diǎn)135c被連接(即沒(méi)有開(kāi)路)時(shí)，如圖3中的模型，阻抗分壓電路(包括ZB164、ZC163和ZG165)將該電流中的一部分轉(zhuǎn)移到地。但是，當(dāng)焊點(diǎn)135c開(kāi)路時(shí)，被轉(zhuǎn)移到地的電流很少，從而有更多電流流過(guò)對(duì)感應(yīng)到的測(cè)量結(jié)果IS有貢獻(xiàn)的ZS161。該電流IS被表示為IS＝2*(V+VS)/ZS其中VS＝(M+J*K*N)/(1+J*L*N)其中M＝-V*ZO/ZB，J＝ZB*ZG/(ZB+ZG)，K＝V*((ZB+ZC)/ZB*ZC)，L＝V*((ZC+ZS)/ZC*ZS)，并且N＝1+(ZO/ZB)+(ZO/ZG)。
與前相同，用IS除以源電壓V可以計(jì)算出焊點(diǎn)135c開(kāi)路時(shí)測(cè)量出的有效電容CEff。在圖5的圖中示出了圖3的無(wú)缺陷模型的CEff和圖4的開(kāi)路模型的CEff之間的比較。
圖5示出了針對(duì)多種情況的有效電容CEff的值，其中耦合電容CC是感應(yīng)電容CS的倍數(shù)(×1、×5和×10)。無(wú)缺陷的不可達(dá)焊點(diǎn)135c的CEff的軌跡都是重合的直水平線(即它們幾乎獨(dú)立于CC)。在這些情況下CEff的值是18fF，其中15fF被選出用于感應(yīng)電容CS。CB和CG的值分別選為2pF和10pF。這些值實(shí)際上比IC內(nèi)部的耦合大得多。它們的比(在本示例中為5∶1)是確定模型中的分壓比時(shí)的一個(gè)重要因素。還要注意，某些明顯為差分對(duì)的信號(hào)已被故意地構(gòu)造為相對(duì)于彼此和相對(duì)于地的耦合電容。在這些情況下，它們的比將是可預(yù)測(cè)的。
當(dāng)不探查的焊點(diǎn)135c開(kāi)路時(shí)，圖5中的圖顯示與三種示例比相對(duì)應(yīng)的三條軌跡具有比無(wú)缺陷情況下的相應(yīng)軌跡高得多的電容。當(dāng)無(wú)缺陷和有缺陷測(cè)量之間的差異超過(guò)測(cè)量噪聲時(shí)，在不探查焊點(diǎn)135c上的開(kāi)路缺陷可以被檢測(cè)到。
以上參考圖3到圖5描述的理論實(shí)際上可被用于檢測(cè)電氣設(shè)備的不被探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷。該技術(shù)可被用于推斷在給定測(cè)試期間測(cè)試器不可達(dá)的節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路缺陷。另外，上述理論的知識(shí)可被用于通過(guò)以下方法來(lái)提高IC器件的測(cè)試速度故意不探針件的被被探查節(jié)點(diǎn)附近的某些節(jié)點(diǎn)，并簡(jiǎn)單地推斷在被探查的節(jié)點(diǎn)附近的節(jié)點(diǎn)是否存在開(kāi)路缺陷。這減少了直接測(cè)試的引腳的數(shù)目，從而減小了測(cè)試器用于提高吞吐量的繼電復(fù)用和測(cè)量開(kāi)銷。
圖6A是示出本發(fā)明用于檢測(cè)被測(cè)電氣設(shè)備的不可達(dá)的節(jié)點(diǎn)或不被探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷的優(yōu)選方法的流程圖。在該方法中，將被探查的被選節(jié)點(diǎn)(“被探查節(jié)點(diǎn)”)附近的可達(dá)的節(jié)點(diǎn)優(yōu)選地被首先隔離(例如接地)(步驟201)。電容性耦合探針的傳感器被置于至少電氣設(shè)備的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)的上方或附近(步驟202)。例如，當(dāng)被測(cè)的不被探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)是集成電路的節(jié)點(diǎn)時(shí)，電容性耦合探針的傳感器被置于至少被測(cè)的不被探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)上方的集成電路封裝的上方或附近。被探查節(jié)點(diǎn)隨后被已知的源信號(hào)所激勵(lì)(步驟203)。耦合到容性感測(cè)探針的傳感器的測(cè)量設(shè)備測(cè)量至少部分由在被測(cè)的不被探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)上流動(dòng)的電流生成的電容耦合信號(hào)(步驟204)。該容性感測(cè)信號(hào)代表被測(cè)的不被探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)之間的有效電容。基于該容性感測(cè)信號(hào)的值，開(kāi)路缺陷檢測(cè)功能塊106(圖2)可以判斷在該電氣設(shè)備的被測(cè)的不被探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷(步驟205)。
具體而言，圖6B示出了用于基于容性耦合信號(hào)的測(cè)量值來(lái)判斷被測(cè)電氣設(shè)備的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷的示例性實(shí)施例。在優(yōu)選實(shí)施例中，包含電氣設(shè)備的被測(cè)的不被探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)、激勵(lì)源和測(cè)量設(shè)備的電路在無(wú)缺陷情況下被建模，其中包括建模的電路的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間可能的電容耦合(步驟206)?？梢詮脑摬襟E得到的被應(yīng)用于圖2的電氣設(shè)備100的焊點(diǎn)135a和135c的示意性模型的圖示如圖3所示，并在關(guān)于其的論述中被描述。包含電氣設(shè)備的被測(cè)的不被探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)、激勵(lì)源和測(cè)量設(shè)備的電路在開(kāi)路缺陷情況下也被建模，其中包括假設(shè)被測(cè)的不探查節(jié)點(diǎn)開(kāi)路情況下建模的電路的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的可能的電容耦合(步驟207)?？梢詮脑摬襟E得到的被應(yīng)用于圖2的電氣設(shè)備100的焊點(diǎn)135a和135c的示意性模型的圖示如圖4所示并在關(guān)于其的論述中被描述。由測(cè)量設(shè)備124測(cè)量出的預(yù)期無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果(有效電容、電流或電壓)103(圖2)可以利用來(lái)自無(wú)缺陷電路模型(如圖6B的步驟206所建模的)的針對(duì)無(wú)缺陷情況的電路理論來(lái)計(jì)算(步驟208)，而由測(cè)量設(shè)備124測(cè)量出的預(yù)期開(kāi)路容性感應(yīng)測(cè)量結(jié)果(有效電容、電流或電壓)105(圖2)可以利用來(lái)自開(kāi)路模型(如圖6B的步驟207所建模的)的針對(duì)開(kāi)路缺陷情況的電路理論來(lái)計(jì)算(步驟209)，以與實(shí)際的容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較(步驟210)?？商鎿Q地，預(yù)期的“無(wú)缺陷”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果103可以通過(guò)以下方式獲知對(duì)一個(gè)或多個(gè)已知的好板(即已知無(wú)缺陷的被測(cè)設(shè)備)執(zhí)行測(cè)量，并使用這一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果(或計(jì)算出的測(cè)量結(jié)果的平均值或從測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出的其他統(tǒng)計(jì)量)作為預(yù)期的“無(wú)缺陷”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果103。類似地，預(yù)期的“開(kāi)路”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果105可以通過(guò)以下方式來(lái)獲知對(duì)已知具有開(kāi)路缺陷的一個(gè)或多個(gè)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，并使用這一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果(或計(jì)算出的測(cè)量結(jié)果的平均值或從測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出的其他統(tǒng)計(jì)量)作為預(yù)期的“開(kāi)路”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果105。如果實(shí)際的容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果基本接近(即在預(yù)定保護(hù)帶內(nèi)或在合理的統(tǒng)計(jì)誤差內(nèi))預(yù)期的“無(wú)缺陷”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果103，被測(cè)的不被探查節(jié)點(diǎn)則被分類器106分類為“無(wú)缺陷”，如果實(shí)際的容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果基本接近(即在預(yù)定保護(hù)帶內(nèi)或在合理的統(tǒng)計(jì)誤差內(nèi))預(yù)期的“開(kāi)路”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果105，被測(cè)的不被探查節(jié)點(diǎn)則被分類器106分類為“開(kāi)路的”(步驟211)。最后，在替換方式中，可以從某些其他源(例如仿真的設(shè)計(jì)計(jì)算、專業(yè)知識(shí)等等)獲得預(yù)期的“無(wú)缺陷”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果103和/或預(yù)期的“開(kāi)路”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果105。基于從以上論述觀察到的測(cè)量出的電流IS或有效電容CEff在存在開(kāi)路的情況下比在不存在開(kāi)路的情況下要大這一情況，在非常簡(jiǎn)單的測(cè)試中，開(kāi)路缺陷檢測(cè)功能塊106可以僅僅將來(lái)自被測(cè)設(shè)備的實(shí)際容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果101與預(yù)期的“無(wú)缺陷”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果103相比較。如果實(shí)際容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果101大于(在考慮了測(cè)量誤差的情況下)預(yù)期的“無(wú)缺陷”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果103，則開(kāi)路缺陷檢測(cè)功能塊106可以得出在被測(cè)的不被探查節(jié)點(diǎn)上存在開(kāi)路的結(jié)論。
以上通過(guò)從被測(cè)設(shè)備的相鄰被探查節(jié)點(diǎn)的容性耦合信號(hào)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行推斷來(lái)檢測(cè)被測(cè)設(shè)備的不探查節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路缺陷的技術(shù)可被用于檢測(cè)測(cè)試器不可達(dá)的被測(cè)設(shè)備的節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路缺陷，測(cè)試器不可達(dá)的情況例如是由于被測(cè)設(shè)備上要測(cè)試的節(jié)點(diǎn)超過(guò)測(cè)試器的探針的數(shù)目和/或定位和/或超過(guò)測(cè)試器的資源分配能力所引起的。上述技術(shù)也可用于減少測(cè)試被測(cè)設(shè)備所需的時(shí)間量。鑒于此，可能故意不探查被測(cè)設(shè)備的某些節(jié)點(diǎn)，而這些節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)是良好還是開(kāi)路是從對(duì)鄰居節(jié)點(diǎn)的測(cè)量中推斷出的，以便減少測(cè)試器必須執(zhí)行的測(cè)量的次數(shù)，從而使測(cè)試時(shí)間更短。圖7示出了用于基于縮小的測(cè)量結(jié)果集合來(lái)實(shí)現(xiàn)更高測(cè)試覆蓋的方法。如圖所示，該方法包括選擇一組將不被探查的節(jié)點(diǎn)(“被測(cè)的不探查節(jié)點(diǎn)”)的步驟，其中每個(gè)被測(cè)的不探查節(jié)點(diǎn)將分別與將在測(cè)試期間被探查的一個(gè)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)(“被探查節(jié)點(diǎn)”)相鄰(步驟221)。在被測(cè)設(shè)備上運(yùn)行測(cè)試(步驟222)，并且隨后基于在相應(yīng)的被探查節(jié)點(diǎn)被已知的源信號(hào)激勵(lì)時(shí)獲得的容性耦合信號(hào)測(cè)量結(jié)果將每個(gè)不探查節(jié)點(diǎn)分類為無(wú)缺陷節(jié)點(diǎn)或有開(kāi)路缺陷的節(jié)點(diǎn)(步驟223)。
雖然已經(jīng)出于示例目的公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以執(zhí)行各種修改、添加和替換。當(dāng)前公開(kāi)的發(fā)明的其他益處或用途也可能隨著時(shí)間流逝變得更加明顯。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)電氣設(shè)備的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路缺陷的方法，該方法包括以下步驟利用已知的源信號(hào)激勵(lì)所述電氣設(shè)備的與所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)相鄰的被探查節(jié)點(diǎn)；容性感測(cè)代表所述電氣設(shè)備和容性感測(cè)探針的傳感器之間的有效電容的信號(hào)；以及基于所述容性感測(cè)信號(hào)來(lái)判斷所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟隔離與所述被探查節(jié)點(diǎn)和/或被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)相鄰的可達(dá)的鄰居節(jié)點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電氣設(shè)備包括集成電路；并且所述被探查節(jié)點(diǎn)包括所述集成電路的輸入和/或輸出焊點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述用于判斷是否存在開(kāi)路缺陷的步驟包括以下步驟獲得預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果和預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果中的至少一個(gè)；將所述容性感測(cè)信號(hào)與所述預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果和所述預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果中的至少一個(gè)相比較；以及基于所述比較步驟的結(jié)果將所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)分類為開(kāi)路的或未開(kāi)路的。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述用于獲得預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果和預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果中的至少一個(gè)的步驟包括以下步驟如果所述預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果被獲得，則對(duì)包括所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)、所述被探查節(jié)點(diǎn)、所述激勵(lì)源和測(cè)量設(shè)備的無(wú)缺陷電路進(jìn)行建模，其中所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)不表現(xiàn)開(kāi)路缺陷；計(jì)算將由所述無(wú)缺陷電路模型中的測(cè)量設(shè)備測(cè)量的所述無(wú)缺陷電路模型的預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果；并且如果所述預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果被獲得，則對(duì)包括所述被探查節(jié)點(diǎn)、所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)、所述激勵(lì)源和測(cè)量設(shè)備的開(kāi)路電路進(jìn)行建模，其中所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)開(kāi)路缺陷；計(jì)算將由所述開(kāi)路電路模型中的測(cè)量設(shè)備測(cè)量的所述開(kāi)路電路模型的預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述用于獲得預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果和預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果中的至少一個(gè)的步驟包括以下步驟如果所述預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果被獲得，則獲得通過(guò)設(shè)計(jì)與所述電氣設(shè)備等同的已知好電氣設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果，其中所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)已知不包括開(kāi)路缺陷；以及使所述預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果基于所述一個(gè)或多個(gè)無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)組合；并且如果所述預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果被獲得，則獲得通過(guò)設(shè)計(jì)與所述電氣設(shè)備等同的電氣設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果，其中所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)已知包括開(kāi)路缺陷；以及使所述預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果基于所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)組合。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述分類步驟包括如果所述容性感測(cè)信號(hào)與所述預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果基本接近，則將所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)分類為無(wú)缺陷的；并且如果所述容性感測(cè)信號(hào)與所述預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果基本接近，則將所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)分類為開(kāi)路的。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述用于容性感測(cè)代表所述電氣設(shè)備和容性感測(cè)探針的傳感器之間的有效電容的信號(hào)的步驟包括以下步驟將所述容性感測(cè)探針的傳感器容性耦合到至少所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)和所述被探查節(jié)點(diǎn)；將測(cè)量設(shè)備耦合到所述傳感器；以及利用所述測(cè)量設(shè)備來(lái)感測(cè)所述傳感器和至少所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)和所述被探查節(jié)點(diǎn)之間的容性耦合信號(hào)。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述電氣設(shè)備包括集成電路；并且所述被探查節(jié)點(diǎn)包括所述集成電路的輸入和/或輸出焊點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述用于容性感測(cè)代表所述電氣設(shè)備和容性感測(cè)探針的傳感器之間的有效電容的信號(hào)的步驟包括以下步驟將所述容性感測(cè)探針的傳感器容性耦合到至少所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)和所述被探查節(jié)點(diǎn)；將測(cè)量設(shè)備耦合到所述傳感器；以及利用所述測(cè)量設(shè)備來(lái)感測(cè)所述傳感器和至少所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)和所述被探查節(jié)點(diǎn)之間的容性耦合信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述電氣設(shè)備包括集成電路；并且所述被探查節(jié)點(diǎn)包括所述集成電路的輸入和/或輸出焊點(diǎn)。
12.一種用于檢測(cè)電氣設(shè)備的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)和所述電氣設(shè)備的被探查節(jié)點(diǎn)之間的開(kāi)路缺陷的裝置，包括信號(hào)源，其利用已知的源信號(hào)來(lái)激勵(lì)所述電氣設(shè)備的所述被探查節(jié)點(diǎn)；容性感測(cè)探針，其包括容性感測(cè)代表所述傳感器和至少所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)和所述被探查節(jié)點(diǎn)之間的有效電容的信號(hào)的傳感器；以及開(kāi)路缺陷檢測(cè)功能塊，其基于所述容性感測(cè)信號(hào)來(lái)判斷在所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述容性感測(cè)探針包括耦合到電容性感應(yīng)板的測(cè)量設(shè)備。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，包括分類功能塊，該功能塊接收預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果和預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果中的至少一個(gè)，將所述容性感測(cè)信號(hào)與所述預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果和預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果中的至少一個(gè)相比較，并且基于比較結(jié)果將所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)分類為表現(xiàn)開(kāi)路缺陷或不表現(xiàn)開(kāi)路缺陷。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中如果所述容性感測(cè)信號(hào)與所述預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果基本接近，所述分類功能塊則將所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)分類為不表現(xiàn)開(kāi)路缺陷；并且如果所述容性感測(cè)信號(hào)與所述預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果基本接近，所述分類功能塊則將所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)分類為表現(xiàn)開(kāi)路缺陷。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述電氣設(shè)備包括集成電路；并且所述被探查節(jié)點(diǎn)和所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)每個(gè)都包括所述集成電路的輸入和/或輸出焊點(diǎn)。
17.一種用于生成用于判斷被測(cè)電氣設(shè)備的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷的可測(cè)量參數(shù)的方法，該方法包括以下步驟對(duì)無(wú)缺陷電路建模，所述無(wú)缺陷電路包括所述被測(cè)電氣設(shè)備的被探查節(jié)點(diǎn)和被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)、向所述被探查節(jié)點(diǎn)施加的已知激勵(lì)源、以及容性耦合到所述被探查節(jié)點(diǎn)的測(cè)量設(shè)備，其中所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)不表現(xiàn)開(kāi)路缺陷；計(jì)算或獲知將由所述無(wú)缺陷電路模型中的測(cè)量設(shè)備測(cè)量的所述無(wú)缺陷電路模型的預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果；對(duì)開(kāi)路電路建模，所述開(kāi)路電路包括所述被測(cè)電氣設(shè)備的被探查節(jié)點(diǎn)和被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)、向所述被探查節(jié)點(diǎn)施加的已知激勵(lì)源、以及容性耦合到所述被探查節(jié)點(diǎn)的測(cè)量設(shè)備，其中所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)開(kāi)路缺陷；以及計(jì)算或獲知將由所述開(kāi)路電路模型中的測(cè)量設(shè)備測(cè)量的所述開(kāi)路電路模型的預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括以下步驟將所述被測(cè)電氣設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)實(shí)際的容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果與所述預(yù)期的無(wú)缺陷容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果和所述預(yù)期的開(kāi)路容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果中的至少一個(gè)相比較；以及基于比較結(jié)果將所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)分類為表現(xiàn)開(kāi)路缺陷或不表現(xiàn)開(kāi)路缺陷。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述電氣設(shè)備包括集成電路。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述被探查節(jié)點(diǎn)和所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)每個(gè)都包括所述集成電路的輸入和/或輸出焊點(diǎn)。
21.一種用于減少對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行容性開(kāi)路測(cè)試的測(cè)試時(shí)間的方法，包括以下步驟選擇所述電氣設(shè)備的與將被探查的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)相鄰的一個(gè)或多個(gè)被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)；利用已知的源信號(hào)來(lái)激勵(lì)所述一個(gè)或多個(gè)將被探查的節(jié)點(diǎn)；容性感測(cè)分別代表所述電氣設(shè)備和容性感測(cè)探針的傳感器之間的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的有效電容的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)；以及基于所述一個(gè)或多個(gè)分別容性感測(cè)的信號(hào)來(lái)判斷所述被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種方法和裝置，用于利用電容引線框架技術(shù)來(lái)檢測(cè)電氣設(shè)備的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)路缺陷。根據(jù)本發(fā)明的方法，利用已知的源信號(hào)來(lái)激勵(lì)與被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)相鄰的被探查節(jié)點(diǎn)。容性感測(cè)探針的傳感器被容性耦合到至少電氣設(shè)備的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)，而耦合到容性感測(cè)探針的測(cè)量設(shè)備測(cè)量在探針的傳感器和至少電氣設(shè)備的不被探查節(jié)點(diǎn)和被探查節(jié)點(diǎn)之間的容性耦合信號(hào)?；谠撊菪愿袦y(cè)信號(hào)的值、已知的預(yù)期的“無(wú)缺陷”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果、和/或已知的預(yù)期的“開(kāi)路”容性感測(cè)信號(hào)測(cè)量結(jié)果，來(lái)判斷電氣設(shè)備的被測(cè)不探查節(jié)點(diǎn)上是否存在開(kāi)路缺陷。
文檔編號(hào)G01R31/28GK1892242SQ200610076758
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者肯尼思·P·帕克, 邁倫·J·斯楚內(nèi)德?tīng)?申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司