隨著邏輯芯片越來越先進(jìn)，我們看到引腳數(shù)、功耗和 BGA 封裝結(jié)構(gòu)也相應(yīng)增加和復(fù)雜。然而，對于大多數(shù)模擬、混合信號、功率和射頻器件來說，功率和引腳數(shù)在電氣性能和可靠性面前都是次要的。這些器件主要采用傳統(tǒng)（>16 nm）工藝節(jié)點(diǎn)制造，往往只有少量的輸入輸出（ I/O ）腳數(shù)連接和成組電源連接。在既有嚴(yán)苛的電氣性能要求，又對芯片外形尺寸、薄型占位面積要求盡量小的應(yīng)用中，QFN 封裝（方形扁平無引腳封裝）由于具有良好的電和熱性能、體積小、重量輕成為許多IC設(shè)計(jì)工程師的理想選擇，但QFN也給測試和測量過程帶來了一些挑戰(zhàn)。

QFN封裝圖

QFN封裝使用傳統(tǒng)的引線鍵合和模塑封裝技術(shù)來保護(hù)硅芯片。它們還在外圍使用 "接近芯片級 "焊盤布局，以及大型 "ePad "或 "外露焊盤"。由于電氣焊盤完全包含在模塑封裝體的輪廓內(nèi)，QFN 解決了先前 QFP 和 SOIC 封裝技術(shù)在運(yùn)用時遇到的可操作性和可靠性方面的許多難題。QFN封裝的底部中央位置通常有一個大面積裸露焊盤用來導(dǎo)熱，這個焊盤可做直接散熱通道，用于傳導(dǎo)封裝體內(nèi)芯片工作產(chǎn)生的熱量；焊盤經(jīng)過表面貼裝后直接焊接在電路板(PCB: printed circuit board)上，PCB散熱孔可以把多余的功耗擴(kuò)散到銅接地板中吸收多余的熱量，極大提升了芯片的散熱性。

QFN器件的測試與測量評估可確保在數(shù)十萬次插入后仍能保持穩(wěn)定可靠的性能，同時保持極為干凈的信號路徑。在許多情況下，被測芯片器件（DUT）的射頻要求超過10GHz或更高的射頻要求。在這種情況下，測試團(tuán)隊(duì)必須仔細(xì)管控電感參數(shù)，以及保證足夠低的接觸電阻。與此同時，還必須盡量降低成本。

為了平衡這些需求，工程師們尋求一種信號路徑短、受控性強(qiáng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的測試插座解決方案。采用的測試插座機(jī)械結(jié)構(gòu)中需要特別考慮的是用于連接插座和自動測試設(shè)備 (ATE) 的 PCB 電路板表面焊盤的磨損率。PCB電路板的成本昂貴，通常在 50,000 至 75,000 美元。如果測試插座造成焊盤損壞，測試操作團(tuán)隊(duì)可能需要重新電鍍PCB線路板的表面焊盤，更糟的情況下甚至可能需要更換整個印刷電路板，因此測試插座對表面焊盤的磨損要盡可能的小。

史密斯英特康最新發(fā)布的Kepler（開普勒）刮擦測試插座克服了傳統(tǒng)垂直彈簧探針和懸臂擦洗觸點(diǎn)設(shè)計(jì)所帶來的挑戰(zhàn)，主要應(yīng)用于測試高性能計(jì)算機(jī)、可穿戴設(shè)備以及汽車芯片，將測試性能和可靠性提升到了一個新的水平。

Kepler 刮插測試插座可同時兼顧當(dāng)今先進(jìn)QFN 封裝集成電路的電氣目標(biāo)和大批量制造 (HVM) 要求。這款測試插座專為手動、臺式和 HVM 生產(chǎn)測試而設(shè)計(jì)，可在一個行程中實(shí)現(xiàn)雙軸運(yùn)動，為 20GHz以下的測試應(yīng)用提供市面同類產(chǎn)品最佳的電氣長度、電感和接觸電阻。Kepler觸頭的 X-Y 軸運(yùn)動可擊碎表面氧化物，對 PCB 負(fù)載板焊盤的影響與垂直彈簧探頭相同，可進(jìn)行數(shù)十萬次循環(huán)使用，幾乎無需維護(hù)，提供穩(wěn)定可靠的接觸，而且對 PCB Pad的磨損降至最低。Kepler 測試插座與市場主流的QFN刮擦測試插座解決方案兼容，可在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高要求的大批量 IC 應(yīng)用的需求。

Kepler 刮插測試插座結(jié)構(gòu)圖

再來看一下Kepler 刮插測試插座其他出色的機(jī)械和電氣性能：

接觸壽命長、磨損低，經(jīng)測試可插入超過500K次為Matte Tin 和 NiPdAu pads提供可靠連續(xù)的接觸，低接觸電阻 (CRES)出色的信號完整性適用于各種測試應(yīng)用與現(xiàn)有 PCB 插座尺寸和測試硬件相匹配，從而為客戶節(jié)省成本可現(xiàn)場維修，易于清潔和維護(hù)低介電常數(shù)、低CLTE、卓越的撓曲模量允許 PCB 上部元器件靠近被測器件，以獲得更好的信號性能和減少信號損耗

隨著芯片更新變得越來越快、越來越復(fù)雜，評估和鑒定流程也在不斷發(fā)展，以便在更短的測試時間內(nèi)提供更高的測試可靠性。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，史密斯英特康新一代Kepler刮插測試插座采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)和卓越的機(jī)械性能，以幫助芯片公司快速將產(chǎn)品推向市場。

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