[发明专利]一种高密度封装键合丝瞬时触碰加电检测方法

权利要求书

1.一种高密度封装键合丝瞬时触碰加电检测方法，其特征在于：考虑到高密度封装的键合丝在机械冲击条件下可能发生触碰但检测困难的问题，利用电信号检测灵敏度高的特点，将相邻键合丝瞬时触碰的物理现象通过单片机转化为电压信号进行输出，分析输出信号的特征设计相应的信号检测电路对相邻键合丝瞬时触碰失效进行检测与分析，该方法具体步骤如下：

步骤一：键合丝触碰信号引出电路设计

步骤二：键合丝触碰信号检测电路设计

步骤三：检测电路有效性验证

步骤四：机械冲击试验平台搭建

步骤五：步进式机械冲击试验方法研究

步骤六：机械冲击条件下电加载方法研究

步骤七：键合丝瞬时触碰失效判据。

2.根据权利要求1所述的一种高密度封装键合丝瞬时触碰加电检测方法，其特征在于：在步骤二中所述的采取单片机外部中断检测原理实现相邻键合丝瞬时触碰失效的检测，其具体过程如下：

信号引出电路输出电压脉冲信号的下降沿作为单片机外部中断触发信号，中断的处理程序可以在捕获中断信号后，在中断程序中进行处理，因此具有较高的灵敏度。考虑到触碰信号的时间较短，先利用高精度示波器捕捉在实际情况下相邻键合丝瞬时触碰电压信号，分析其脉冲宽度的量级在百纳秒至微妙级别，选取STC12C5A60S2型号单片机的外部中断进行检测，STC12C5A60S2的外部中断源如下：

1)INT0(外部中断0)，中断向量地址0003H，C语言编程：voidInt0_Routeine(void)interrupt0；

2)INT1(外部中断1)，中断向量地址0013H，C语言编程：void Int1_Routine(void)interrupt2。

控制外部中断的主要寄存器包括IE、IE2、IP、IP2、IPH、IP2H、TCON。其中，IE、IE2为中断允许控制寄存器，对于INT0而言，只有当IE允许的情况下，外部中断才能开始工作；IP、IP2、IPH、IP2H为中断优先级控制寄存器，通过改变寄存器中的值可以改变外部中断的优先级，本发明只有一个外部中断，因此该寄存器不需要设置；TCON为控制寄存器，当TCON.0/IT0＝0时，外部中断触发方式为低电平触发，触发信号的低电平至少维持2个系统时钟周期才能确保触发信号被CPU检测到；当TCON.0/IT0＝1时，外部中断触发方式为下降沿触发，触发信号的高低电平均需保持1个系统时钟以上。低电平触发和下降沿触发方式的主要不同为检测的灵敏度，每一个系统时钟对相应外部中断引脚进行一次采样，为了保证检测到外部中断信号，需要至少保持2个系统时钟。

当选取STC12C5A60S2的晶振为24M时，一个系统时钟周期近似为42ns，当采用下降沿触发方式时，低电平只需维持42ns以上即可被检测到，若采用低电平触发方式，则需要低电平信号至少维持84ns才可被检测到。

外部中断的触发信号即为高电平测试端的信号，将信号引出电路和单片机外部中断检测电路连接起来，即为相邻键合丝触碰检测电路。左上角是简化的信号引出电路，其中TEST为高电平测试点，与单片机的INT0端口相连，信号检测电路主要包括STC12C5A60S2和LCD1602，其对应的连接如下：

1)LCD1602的I/O口D0～D7与单片机的P0口相连；

2)LCD_VO为背光调节端口，连接可调式电阻端，通过调节分压阻值的大小可以控制LCD的背光强度；

3)EN为LCD1602的使能端，与单片机的P2.7口相连，RS和RW分别为LCD1602的选择端和读写控制端，分别与单片机的P2.6和P2.5口相连；

4)Vcc与BL+与电源端相连，Gnd与BL-与地端相连。

单片机还包括复位系统和晶振系统，可以实现复位和系统频率的选择，根据相邻键合丝的触碰信号来决定单片机的工作频率。外部中断信号就是由信号引出电路检测到相邻键合丝触碰后产生的电压信号5V至0V的低电平信号，单片机STC12C5A60S2的外部中断检测灵敏度很高，约为1个系统时钟。在采用24M外部晶振的情况下，触碰信号的低电平只需保持43ns以上即可确保被检测到。进入中断程序后的处理时间不影响检测的灵敏度，由于相邻键合丝触碰的时间量级在百纳秒至几微妙量级，因此可以实现检测。

信号检测电路主要包括信号处理模块和显示模块，在中断程序中调用了LCD做出检测结果的显示。