MCM基板测试的一项新技术

况下,无缺陷互连的频率响应Vout。对每一个无缺陷的互连,在选定测试频率后,其幅度响应和相位响应都可计算出来。这些数值被存储在每种基板互连用的判定表中。

　　2.2理论推导

　　考虑图4测试方案中无损耗、无缺陷的互连,经推导可得出以下公式:

　　式中,Z10ad=Rs+jωL/ι-ω2LC

　　为传输线的传输常数

　　ι为互连长度

　　 Z0为传输线特征阻抗

　　公式(1)中,Rs、L和C分别为探针电阻、谐振电感和电容。电感Lt和电容Ct分别表示传输线单位长度电感和电容,传输线特征阻抗Z0= 对于有损耗传输线,传输函数与公式(1)类似,给出如下:

　　式中,γ=α+jβ

　　α为衰减系数

　　Rt为传输线单位长度电阻

　　ω为高频率

　　Z0为取决于传输线特征阻抗的频率

　　在公式(1)和(2)中,假定介电损耗可以忽略。

　　考虑一个所示含有接近开路缺陷的有损耗互连。缺陷引起导体线宽收缩,这可以通过一个电阻连接两段传输线来表示。

　　电阻Rd= 式中:p,w,h和t分别为缺陷处传输线的电阻率、长度、宽度和厚度。 有缺陷传输线的转换函数可以推导如下: 公式(3)中,Zin1、Zin2和Zin3为传输线不回段的输入阻抗。

　　考虑两个有损耗传输线之间的接近短路缺陷。该结构可用一个由两段传输线通过电容Cs相连的等效电路表示。电容Cs包括缺陷部位的藕合电容和邻近传输线的自电容。含有短路缺陷的互连线的转换函数与公式(3)相类似。

　　三、模拟测试

　　3.1 开路模拟测试 对含有引起互连线全部开路或接近开路缺陷的测试称为开路测试。开路测试的结果通过测试图6中缺陷电阻Rd来进行,Rd值大说明开路,Rd值小说明接近开路。考虑传输线参数为Rt=4.5Ω/cm,Lt=3.75nH/cm,Ct=1.5pF/cm,为MCM-D基板的互连传输线。

　　3.2 短路模拟测试 对含有导致两个单独的互连线连接或接近连接的缺陷测试称为短路测试。缺陷通过传输线的延长表现出,对于工艺因素或工艺缺陷,缺陷位置引起容量的增加。增加的容量大表示完全短路,增加的容量小表示接近短路。

　　四、多点测试

　　上述测试方法用于单点测试。由于MCM含有多点,例如一个驱动器对许多接收器连接点,因此,下面讨论多点测试问题。

　　将两个分支网模拟成Y型结构中三条互连线,每个分支长分别记为L1,L2和L3,输入阻抗Zin为: 因此，Y型结构输入端的传递函数为

　　式中，Z10ad=Rs+jωL/1-ω2LC

　　考虑L1分支中部有一个完整的开路缺陷,Y型结构对无缺陷和有缺陷情况下输入端的电压响应示于(分支长1cm),该图反映了响应频率的变化。多点网络与点－－点网络的情况类似。然而,缺陷分辨能力是多点网络复杂程度的函数。由于多点网络的响应是缺陷部位到测试端距离的函数,多点网络的测试端可以依序测试,以便对响应信号放大。根据模拟情况,对Y型结构,8Ω的开路和0.1pF的短路(L1或L2分支)可以在L3分支上成功地探测到,小的缺陷可以在L1或L3上测试。

　　七、本文论述了单端探头测试,频率为711MH,该探头带有标准配置的谐振器。经扩展,该模拟和测试技术更实用,适宜对MCM基板上测试。假定点－－点连结的互连成2cm长,采用该技术可以探测0.22Ω的开路缺陷和2fF的短路缺陷