4、CSP封装量产测试问题的解决

　　 由以上分析可知，问题的关键在于探针与锡球的接触电阻过大，那么如何才能减小接触电阻或者消除接触电阻的影响呢？通常，工程师们会从探针的角度出发，寻找一种抗沾污能力较强的探针，就目前来讲，这种材料的探针也确实存在，但费用极其昂贵，用其测试低附加值的消费类产品得不偿失；另外一种方法就是采用类似成品量产测试中使用的socket（测试座），这种socket是用贵金属金特殊加工的弹簧针来实现电气接触，从实际的应用的结果来说，效果相对较好，但其价格为普通探针卡的4到5倍，且寿命比一般的针卡短，因此这种方法也只能作为过度所用。

　　 本文所提到的即经济又简单的方法为：借助kelvin的接触方式（或称四线测试方式）来消除接触电阻的影响，所谓Kelvin接触；既对于每个测试点都有一条激励线F 和一条检测线S，二者严格分开，各自构成独立回路；同时要求S 线必须接到一个有极高输入阻抗的测试回路上，使流过检测线S 的电流极小，近似为零，这样在S线上就不会有电压损失，检测出来的电压最为准确。针对本文实例具体做法也非常简单，只需要在VO+及VO-端在原来的基础上多加上一根探针作为测量用，让电流只从另外一根探针上流过，这样从这根测试用探针测试出来的电压值就是很准确的输出电压值了，具体可参考下图：

　　 图中r1、r2、r3、r4为接触电阻，上图为采用一根探针时的测量点位置，下图为采用两根探针时的测量点位置，虽然在下图中测量点仍然存在接触电阻，但此时流过接触电阻上的电流非常小，所产生的压降几乎可以忽略不计，所以测试的输出电压更为准确。实践证明这种方案大大提高了测试准确度和测试效率，已经在不同的产品类别中展开应用。

　　 细心的读者可能会发现本文所举的实例比较特殊，因为功放的反馈电阻，即Rf1、Rf2，是集成在芯片内部的，但如果反馈电阻不在芯片内部，而是作为外围元件，那么之前所提到的接触电阻将不会影响输出电压波形幅度的测试，也就没有必要使用两根探针，至于具体原因，读者可自行分析。另外读者可能还会考虑另外一个问题：锡球的大小能否允许同时扎两根探针？对于目前大多数CSP封装的锡球而言，其直径基本在260um左右，间距在500um左右，对于这样大小及间距的情况下，同时扎两根探针是没有问题的。另外也没有必要每个锡球上都扎两根针，而仅仅是在对接触电阻比较敏感的锡球采用此种方式即可，这样也不至于过多的使用探针而导致成本的提高。

　　 本文所提到的CSP的双针解决方案同样可以应用于晶圆测试中，但有一个条件必须满足：那就是PAD的尺寸大小允许同时扎上两根探针，这需要在设计的时候就要考虑，也就是人们比较熟悉的DFT（design for test）了。 科学技术的研究贵在举一反三，同一种技术可以解决不同的问题，对于本文的方案也并不是一种创新的方案，只是借用了前人所提到的kelvin接触方式而已。另外在此顺便说一句：当你在测试调试中，测试的结果始终没有达到你的理想时，你要考虑一下测试原理图中不存在的，但在实际的硬件电路中又的的确确存在的东西，那就是电路中寄生的电阻、电容、电感等无形元件，本文实例中影响测试结果的只是寄生的电阻，但在其他的项目中影响结果的可能就是这几种的组合，这时就需要你扎实的电路基础来分析了。

本文小结

　　 CSP封装在日益普及的今天，其量产测试中存在的问题也将逐渐显现，其解决办法也多种多样，本文仅对目前测试的主要问题提出一种较为经济的解决方案，此方案经过实际量产测试验证，并取得良好效果，同时也可以应用于其它测试场合，具有比较普遍的实用价值和参考价值。

本文转自电子工程专辑：http://www.eetchina.com/ART_8800528729_480301_TA_8004a339.HTM