一种用于半导体集成电路封装的测试系统的制作方法

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种用于半导体集成电路封装的测试系统。

背景技术：

1、半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。封装过程为：来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为小的晶片，然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板架的小岛上，再利用超细的金属导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘连接到基板的相应引脚，并构成所要求的电路；然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，塑封之后还要进行一系列操作，封装完成后进行成品测试，现有技术在测试过程中只是将待检测的电路板引脚插入测试板的插口中，然后输入检测信号，对各个引脚的输出信号进行采集，判断封装的优劣，这样对测试过程中的数据采集较少，分析过程较为片面，在检测过程中有可能因测试板某个插口损伤或输入信号的干扰而导致发生误判，导致存在着测试不准确的技术问题；

2、例如在申请公开号为cn115343597a的中国专利中公开了一种电路板用封装测试设备，包括电路板散热测试夹持组件，所述电路板散热测试夹持组件转动套设在测试底架组件上，所述测试底架组件上顶推滑动设置有同步测温组件，本发明使用时，将焊接封装好的电路板夹持固定在电路板夹持夹上，通过驱动电机带动椭圆转动轮转动，可实现导轨轴杆在变向座滑管内直线滑动，此时变向座滑管内壁上的插入导轨轴杆上的螺旋导轨滑槽内，实现导轨轴杆在变向座滑管内转动，即可实现电路板夹持夹上电路板的转动，方便对电路板两面的测温观察，通过同步测温组件上红外测温探头板的探头对电路板两面进行测温观察，实现电路板通电后的产温观察和持续通电时的散热测试；

3、而在授权公开号为 cn111935903b的中国专利中公开了一种sma连接器的电路板封装结构及信号测试系统。该sma连接器电路板封装结构包括：pcb板，所述pcb板包括顶层、底层和至少两个中间层；所述pcb板上设有信号孔，所述信号孔为通孔，所述信号孔周围设有多个地孔，所述地孔为通孔；所述信号孔下端和sma连接器连接，所述信号孔上端与所述顶层或所述中间层的任意一层连接，将所述信号孔上端连接的层记为传输层，除所述传输层以外的其它所有层均围绕所述信号孔设有隔离盘，将与所述传输层相邻的层记为参考层，所述参考层的所述隔离盘直径小于其他所述隔离盘直径。本发明可以降低传输线经过信号孔的隔离盘区域的阻抗，从而改善sma连接器的信号质量以及测量精度，以上专利均有在测试过程中只是将待检测的电路板引脚插入测试板的插口中，然后输入检测信号，对各个引脚的输出信号进行采集，判断封装的优劣，这样对测试过程中的数据采集较少，分析过程较为片面，在检测过程中有可能因测试板某个插口损伤或输入信号的干扰而导致发生误判，导致存在着测试不准确的技术问题，本发明是为了解决这一问题，提出一种用于半导体集成电路封装的测试系统。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种用于半导体集成电路封装的测试系统，能够有效解决背景技术中的问题：在测试过程中只是将待检测的电路板引脚插入测试板的插口中，然后输入检测信号，对各个引脚的输出信号进行采集，判断封装的优劣，这样对测试过程中的数据采集较少，分析过程较为片面，在检测过程中有可能因测试板某个插口损伤或输入信号的干扰而导致发生误判，导致存在着测试不准确的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种用于半导体集成电路封装的测试系统，包括控制模块、信号输入模块、威胁信号输出采集模块、数据计算模块、引脚对齐检测模块和引脚数据提取模块，所述信号输入模块用于向测试板输入测试信号，所述数据采集模块用于采集电路板、测试板各个引脚和连接插口信息数据，所述引脚对齐检测模块用于对引脚和连接插口的对齐连接数据进行检测采集，所述引脚数据提取模块用于对封装电路板引脚的接收数据进行提取采集，所述控制模块用于控制测试系统中各个模块的运行，并对电路板的检测数据进行分析，判断电路板封装是否合格，所述威胁信号输出采集模块用于对测试过程中的威胁信号数据进行采集输出，所述数据计算模块用于对威胁信号数据代入威胁计算策略中计算威胁信号的威胁值。

4、本发明进一步的改进在于，所述数据采集模块包括电路板数据采集单元、引脚位置采集单元、测试板接口数据采集单元和信号数据采集单元，所述电路板数据采集单元用于采集电路板表面各位置的温度数据信息、电路板各引脚的电流和电压数据信息，所述引脚位置采集单元用于对电路板各个引脚的插入位置进行采集，所述测试板接口数据采集单元用于采集测试板上的电路板各引脚插入接口的电压电流数据信息。

5、本发明进一步的改进在于，所述威胁信号输出采集模块包括威胁信号核对单元、输出信号对比单元、输出信号采集单元和威胁信号获取单元，所述输出信号采集单元用于对向电路板输入刺激信号后，各个引脚的输出信号进行采集，所述输出信号对比单元用于将各个引脚的输出信号数据与计算得到的理论输出信号数据进行对比，以得到一级总威胁数据，所述威胁信号核对单元用于将检测机器进行重启后，对输出信号进行再次采集，得到二级总威胁数据，将一级总威胁数据和二级总威胁数据代入数据核对策略中进行数据的核对，所述威胁信号获取单元用于对数据核对策略核对后的威胁数据信号进行获取传输。

6、本发明进一步的改进在于，所述数据计算模块包括威胁数据提取单元、系数对比单元和威胁系数计算单元，所述威胁数据提取单元用于对威胁信号获取单元获取的威胁数据进行提取，所述威胁系数计算单元用于将威胁数据代入威胁计算策略中，进行电路板威胁系数的计算，所述系数对比单元用于将电路板威胁系数与事先设定的威胁等级值进行对比，判定危险等级。

7、本发明进一步的改进在于，所述控制模块中包括控制策略，所述控制策略包括以下具体步骤：

8、s1、将待检测电路板的引脚插入测试板的插口中，引脚对齐检测模块对插入插口的引脚进行感应，检查引脚是否插入正确，若判断插入正确，则进行s2步骤，若判断插入错误，则提示插入错误，不进行s2步骤；

9、s2、将电路板表面按照引脚数量分为若干个相同面积的区域，对电路板表面各个区域的温度进行采集，采集得到温度序列，其中n为区域的个数，得到电路板表面的平均温度值：，其中为温度序列中的第i项，控制模块控制信号输入模块输入工作信号，测试板接口数据采集单元对测试板接口数据进行采集，同时电路板数据采集单元对各个引脚的输入输出电流、电压数据进行采集；

10、s3、将电路板各个引脚的输入输出电流、电压数据输入至威胁信号输出采集模块中提取威胁数据信号，将威胁数据信号传输至数据计算模块中进行电路板威胁系数的计算，同时将电路板威胁系数与事先设定的威胁阈值的对比值表进行对比，以对电路板的封装质量进行分类。

11、本发明进一步的改进在于，所述数据核对策略包括以下具体步骤：

12、s301、将每个引脚的输出信号数据与计算得到的理论输出信号数据进行对比，代入一级威胁数据计算公式，其中为第j个引脚第i项输出数据的一级威胁值，为第j个引脚第i项输出数据，为第j个引脚第i项输出数据安全区间的最小值，为第j个引脚第i项输出数据安全区间的最大值，为第j个引脚第i项输出数据安全区间中最接近的值；

13、s302、将引脚的每个一级威胁数据相加得到各个引脚的一级分威胁数据，一级分威胁数据计算公式为：，其中n为威胁数据种类数量值；

14、s303、将各个引脚的一级分威胁数据相加得到电路板的一级总威胁数据，一级总威胁数据的计算公式为：，其中m为引脚的数量值；

15、s304、再次输入与第一次输入信号相同的信号，对各个引脚的输出信号进行再次采集，再次重复s301-s303，得到二级总威胁数据，将一级总威胁数据和二级总威胁数据相加得到真实威胁数据，然后将真实威胁数据与设定的真实威胁数据阈值对比，若真实威胁数据大于等于设定的真实威胁数据阈值，则将威胁数据信号传输至数据计算模块，若真实威胁数据小于设定的真实威胁数据阈值，则不传输，直接判定为封装合格。

16、本发明进一步的改进在于，所述威胁数据提取单元包括威胁数据提取策略，所述威胁数据提取策略包括以下具体步骤：

17、s305、提取引脚的输出信号数据不在安全范围值的引脚标号，和对应引脚插入的插孔的监测数据采集；

18、s306、将对应引脚插入的插孔的监测数据进行采集并与输入的工作信号数据进行核对，检查监测数据是否与工作信号数据相同，若相同，则将该引脚的输出信号数据不在安全范围值的数据设为威胁数据，若不相同则将该引脚的输出信号数据不在安全范围值的数据不设为威胁数据，同时提示测试板损伤。

19、本发明进一步的改进在于，所述威胁计算策略包括以下具体步骤：

20、s307、将威胁数据提取单元提取的威胁数据采集，并提取电路板表面的平均温度值，代入威胁系数计算公式中进行威胁系数的计算，威胁系数计算公式为：，其中为威胁数据占比系数，为温度占比系数，为温度安全范围中最接近电路板表面的平均温度值的值，为温度安全范围的最大值，为温度安全范围的最小值，；

21、s308、将计算得到的威胁系数与事先设定的威胁阈值的对比值表进行对比，按照对比值表对电路板的封装质量进行优次品分类。

22、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

23、1）本发明通过信号输入模块用于向测试板输入测试信号，数据采集模块用于采集电路板、测试板各个引脚和连接插口信息数据，引脚对齐检测模块用于对引脚和连接插口的对齐连接数据进行检测采集，引脚数据提取模块用于对封装电路板引脚的接收数据进行提取采集，控制模块用于控制测试系统中各个模块的运行，并对电路板的检测数据进行分析，判断电路板封装是否合格，威胁信号输出采集模块用于对测试过程中的威胁信号数据进行采集输出，数据计算模块用于对威胁信号数据代入威胁计算策略中计算威胁信号的威胁值，对电路板的封装质量进行快速测试，有效的提高了对电路板的封装质量测试的准确度和测试效率。

24、2）本发明通过对一级总威胁数据和二级总威胁数据进行分别计算，将一级总威胁数据和二级总威胁数据相加得到真实威胁数据，然后将真实威胁数据与设定的真实威胁数据阈值对比，进一步提高了测试的准确度。

25、3）本发明通过提取引脚的输出信号数据不在安全范围值的引脚标号，和对应引脚插入的插孔的监测数据采集，将对应引脚插入的插孔的监测数据进行采集并与输入的工作信号数据进行核对，检查监测数据是否与工作信号数据相同，更进一步提高了测试的准确度。