一种QFN封装外壳插入损耗测试方法与流程

一种qfn封装外壳插入损耗测试方法
技术领域
1.本发明涉及集成电路封装技术领域，具体涉及一种qfn封装外壳插入损耗测试方法。


背景技术：

2.qfn(方形扁平无引脚)封装外壳具有体积小、重量轻、电性能和热性能优秀等特点，在高速数字电路芯片和微波电路芯片封装中广泛使用。插入损耗是qfn封装外壳的主要电性能指标之一，代表了外壳从内部键合焊盘到外部底面焊接引脚这段高频i/o(输入/输出)传输线传输高频信号的能力。一般情况下，需对每个生产批次的qfn封装外壳的插入损耗数值进行测试，以控制产品电性能质量。
3.现有技术下，常用的qfn封装外壳插入损耗的测试方法为：先根据qfn封装外壳底面焊接引脚分布图纸，制作专用的高频测试pcb板；再将按照一定抽样比例抽取的qfn封装外壳样品焊接在测试pcb板上，使外壳底面焊接引脚与测试pcb板上表面的高频传输线连接；然后在qfn封装外壳内部的键合焊盘压置一个微波探针，在测试pcb板上的高频传输线端头处，压置另一个微波探针；再使用射频线缆将2个微波探针分别与矢量网络分析仪的输入端口、输出端口连接，读取矢量网络分析仪上显示的s21参数数值即可得插入损耗数值。
4.但是采用上述测试方法存在以下缺点：qfn外壳焊接会产生额外插入损耗，增加测试误差；pcb上高频传输线会产生额外插入损耗，增加测试误差；qfn外壳焊接后难以恢复原状，属于有损测试；测试样品制作成本高、周期长。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种qfn封装外壳插入损耗测试方法，通过简单高效的测试方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种qfn封装外壳插入损耗测试方法，包括以下步骤：
8.s1、在qfn封装外壳加工版图上提取并复制两次高频i/o传输线的图形和结构；
9.s2、设计测试陪片，使两个高频i/o传输线的图形和结构互为镜像并进行串联；
10.s3、将测试陪片与qfn封装外壳采用同样的材料工艺且同版图同批次进行加工制作；
11.s4、使用插入损耗数值检测仪器通过连接组件分别连接制作好的测试陪片上的传输线的两端进行插入损耗值检测；
12.s5、将插入损耗数值检测仪器检测出的插入损耗值除以2，即可得到单个qfn封装外壳的高频i/o传输线的插入损耗数值。
13.优选地，所述qfn封装外壳采用树脂与金属材料或陶瓷与金属材料制成。
14.优选地，所述插入损耗数值检测仪器采用网络分析仪、信号分析仪或其它与之具有相同功能的仪器。
15.优选地，所述连接组件采用微波探针、同轴连接器或其它与之具有相同功能的器件。
16.由以上技术方案可知，本发明利用qfn封装外壳整版阵列批量生产的工艺特点和两根同质传输线串联插入损耗翻倍的特性，复制两次qfn封装外壳的高频i/o传输线并镜像串联制作测试陪片，以其作为插入损耗的测试样本，无需引入其他结构，对qfn封装外壳产品本身不造成损伤，因而不会引入其他测试误差，实现高精度的批量测试。
附图说明
17.图1为本发明的步骤流程示意图。
18.图2为本发明的测试器件的连接示意图；
19.图中：1、测试陪片；2、键合焊盘；3、连接组件。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的一种优选实施方式做详细的说明。
21.如图1所示的qfn封装外壳插入损耗测试方法，具体包括以下步骤：
22.s1、在qfn封装外壳加工版图上提取并复制两次高频i/o传输线的图形和结构；在具体的使用中，qfn封装外壳在设计版图通常为整版阵列设计，统一版图上的qfn封装外壳的各项参数完全相同并通过同版同批次制作实现批量生产，插入损耗代表了外壳从内部键合焊盘到外部底面焊接引脚这段高频i/o传输线传输高频信号的能力，因此在版图上的空白处将设计好的qfn封装外壳中的高频i/o传输线单独提取复制即可作为测试样本，进而实现批量测试。
23.s2、设计测试陪片，使两个高频i/o传输线的图形和结构互为镜像并进行串联；基于两根同质传输线串联插入损耗翻倍的特性，可以得出实施例中结构互为镜像的两个高频i/o传输线的插入损耗相等。
24.s3、将测试陪片与qfn封装外壳采用同样的材料工艺且同版图同批次进行加工制作，以保证作为测试样本的测试陪片设计制作好后不引入额外误差，进而保证测试精度。本发明所述qfn封装外壳采用树脂与金属材料或陶瓷与金属材料制成。
25.s4、使用插入损耗数值检测仪器通过连接组件分别连接制作好的测试陪片上的传输线的两端进行插入损耗值检测；所述高频i/o传输线上设置有用于连接的键合焊盘，所述插入损耗数值检测仪器采用网络分析仪、信号分析仪或其它与之具有相同功能的仪器；所述连接组件采用微波探针、同轴连接器或其它与之具有相同功能的器件；本优选实施例采用网络分析仪和微波探针进行检测，微波探针可以直接压置在键合焊盘上，测量出的数值就是两个高频i/o传输线串联的插入损耗值。
26.s5、将插入损耗数值检测仪器检测出的插入损耗值除以2，即可得到单个qfn封装外壳的高频i/o传输线的插入损耗数值；由以上所述基于两根同质传输线串联插入损耗翻倍的特性，矢量网络分析仪显示的s21参数的数值为2倍的单个qfn封装外壳得高频i/o传输线的插入损耗数值。
27.下面通过对比实验对本发明的技术方案做进一步阐述：
28.实验对象：对3组不同批次的qfn封装外壳进行插入损耗测试；
29.实施例：按照本发明所述的技术方案在qfn封装外壳加工版图上复制两次高频i/o传输线并进行镜像串联来设计测试陪片，测试陪片与对应批次qfn封装外壳按照相同工艺材料制作测试样本，并进行插入损耗检测；
30.对比例：按照背景技术中的测试方法，根据对应批次qfn封装外壳底面焊接引脚分布图纸，制作专用的高频测试pcb板，按照10％的抽样比例抽取的qfn封装外壳样品焊接在测试pcb板上，使外壳底面焊接引脚与测试pcb板上表面的高频传输线连接，并进行插入损耗检测；
31.试验数据如下表所示：
[0032][0033]
由以上试验可知：本发明利用qfn封装外壳整版阵列批量生产的工艺特点和两根同质传输线串联插入损耗翻倍的特性，复制2次qfn封装外壳的高频i/o传输线进行镜像串联，并制作测试陪片作为插入损耗的测试样本，无需引入其他结构，对qfn封装外壳产品本身不造成损伤，因而不会引入其他测试误差，实现高精度的批量测试。
[0034]
本发明不仅适用于qfn型封装外壳，还可用于dfn型、lcc型、cfp型等多种型号封装外壳，及各种微波器件、高速数字电路用封装基板和外壳的插入损耗的测试，也适用于回波损耗与驻波比的测试，在具体的使用中根据具体情况进行测试陪片的设计即可。
[0035]
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。