[发明专利]焊点测试结构及其测试方法

说明书

本发明涉及一种焊点测试结构及其测试方法，用于测试芯片与PCB板之间的焊接引脚，包括信号发送模组、传输链路模组和测试分析模组。本发明通过信号发送模组产生并发送测试信号至第一焊接引脚；再通过传输链路模组将所述测试信号从第一焊接引脚传输至所述测试分析模组，并根据所述焊点的阻值，产生相应的信号传输延迟；最后使用所述测试分析模组测试所述信号传输的延迟时间，并根据所述延迟时间和传输链路模组中的元件参数，获取测试焊点的阻值。本发明基于延迟时间的测量方法，准确地评价了焊接引脚的焊点退化情况，降低了环境因素对测试结果的影响。

技术领域

本发明涉及芯片制造技术领域，特别是涉及一种焊点测试结构及其测试方法。

背景技术

随着芯片集成度的不断提升，芯片晶粒与封装的形式逐步变化，尤其是高密度集成CoWoS(Chip on wafer on Substrate)、多晶圆堆叠(WoW，wafer on wafer)等封装技术出现，需要将芯片的设定引脚焊接在PCB板上，以形成芯片的集成，因此导致芯片内部也存在多层基板和焊点。

温度等因素会导致芯片内部基板、外部PCB在温度的影响下发生形变，尤其是大尺寸芯片的焊点受到拉伸与压缩的力较大，从而迫使焊点产生裂纹，裂纹不断累积会导致焊点发生分离，从而导致焊点失效，引起集成电路工作失效。由于焊点失效过程是一个缓慢的过程，因此可以对焊点失效过程进行监测，实现对断裂的提前预警。

X射线测试是一种测试精度较高的直接扫描式的焊点检测方法，但是需要X光检测设备进行支持，缺乏灵活性和便捷性。进一步地，技术人员利用焊球与焊点的电阻和寄生电容，在芯片内部设置环形振荡器，使环形振荡器产振荡，焊点退化会导致其电阻增大，而环形振荡器的振荡频率与焊点的阻值直接相关，因此可以通过监测振荡频率的变化，发现焊点的变化。但是，环形振荡器对环境温度、电压等条件的变化非常敏感，导致其测量频率变化因素无法直接归因于焊点的退化，导致对焊点阻值的变化不敏感。

发明内容

基于此，有必要针对目前焊点退化的检测结构和检测方法易受环境因素影响，导致测试精度不足的问题，提供一种焊点测试结构及其测试方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种焊点测试结构，用于测试芯片与PCB板之间的焊接引脚，包括：

信号发送模组，用于产生并发送测试信号至第一焊接引脚；

传输链路模组，用于将所述测试信号从第一焊接引脚传输至所述测试分析模组，并根据所述焊点的阻值，产生相应的信号传输延迟；

测试分析模组，用于测试所述信号传输的延迟时间，并根据所述延迟时间和传输链路模组中的元件参数，获取测试焊点的阻值。

在其中一个实施例中，所述传输链路模组包括外部传输链路，用于传输所述测试信号，并产生信号传输延迟，所述外部传输链路包括：

焊点短接线，设于待测试的第一焊接引脚和第二焊接引脚之间，用于传输测试信号；

电容，所述电容的一端与所述焊点短接线连接，另一端接地，所述电容与测试焊点的寄生电阻共同产生信号传输延迟。

在其中一个实施例中，所述焊点测试结构还包括：

内部传输链路，设于第一焊接引脚与多路复用器的第一输入端之间；

多路复用器，所述多路复用器的第一输入端连接所述内部传输链路的第一焊接引脚，第二输入端连接所述外部传输链路的第二焊接引脚，所述多路复用器的输出端连接所述测试分析模组的输入端。

在其中一个实施例中，所述测试分析模组包括：

与门，所述与门的第一输入端连接所述信号发送模组的输出端，第二输入端连接所述传输链路模组的输出端，所述与门的输出端连接延迟测试模块的输入端；