專(zhuān)利名稱(chēng)：印刷電路板測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及印刷電路板測(cè)試，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及印刷電路板測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，電路內(nèi)測(cè)試器(In-circuit tester，ICT)使用“針床”(bed-of-nails，BON)來(lái)獲得與電路布線(跡線、網(wǎng)絡(luò)、焊盤(pán))之間的電連接，以獲得測(cè)試所需的控制和觀測(cè)能力。這需要在電路網(wǎng)絡(luò)的布圖(layout)內(nèi)具有可以作為ICT探針的靶標(biāo)(target)的接入點(diǎn)。測(cè)試接入點(diǎn)(testaccess point)通常是直徑為28到35密爾的、被連接到印刷電路板上的跡線的圓形靶標(biāo)。在一些情況下，這些靶標(biāo)是故意添加的測(cè)試焊盤(pán)，在另外一些情況下，靶標(biāo)是圍繞已經(jīng)設(shè)置在印刷電路中的過(guò)孔的“過(guò)孔”焊盤(pán)。
可靠且可重復(fù)地碰觸較小直徑的靶標(biāo)變得越來(lái)越難，尤其是在測(cè)試夾具(test fixture)可能包含幾千個(gè)這樣的探針的時(shí)候。人們總是期望使用較大直徑的靶標(biāo)，但是這與朝向更高密度和更小幾何尺寸器件發(fā)展的行業(yè)趨勢(shì)本質(zhì)上是沖突的。
另一個(gè)行業(yè)趨勢(shì)是使用越來(lái)越高速的邏輯系列。1兆赫茲(MHz)的設(shè)計(jì)變成10兆赫茲的設(shè)計(jì)，然后是100兆赫茲的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在已經(jīng)到達(dá)千兆赫茲的領(lǐng)域。邏輯速度的這種增長(zhǎng)要求業(yè)界關(guān)注用于更高速互連的板布圖規(guī)則。這些規(guī)則的目的是創(chuàng)建將噪聲、串?dāng)_和信號(hào)反射最小化的可控的阻抗通路。
傳輸高速數(shù)據(jù)的優(yōu)選方式是通過(guò)差分傳輸(differential transmission)信號(hào)。圖l圖示了在印刷電路板100的一部分上的典型差分傳輸信號(hào)跡線102a、102b的重要的布圖參數(shù)。如所圖示的，印刷電路板100被形成為多個(gè)層。在圖示的實(shí)施例中，印刷電路板l00包括層疊在襯底105上的接地層104，層疊在接地層104上的電介質(zhì)103，層疊在電介質(zhì)103上的跡線102a、102b，以及層疊在跡線102a、102b以及電介質(zhì)103的露出表面上的防焊層(solder mask)106。在這種布圖中，存在大量的關(guān)鍵參數(shù)影響信號(hào)通路的阻抗。這些參數(shù)包括跡線寬度110、跡線間隔111、跡線厚度112，以及防焊層和板材料的介電常數(shù)。這些參數(shù)影響跡線的電感、電容和電阻(表面效應(yīng)和DC)，它們共同決定傳輸阻抗。比較理想的情況是在整個(gè)運(yùn)行中控制每一條跡線102a、102b的這個(gè)值。
在更高速的設(shè)計(jì)中，控制跡線的對(duì)稱(chēng)性也是很重要的。理想地，兩條通路102a、102b長(zhǎng)度應(yīng)該是相同的，如圖2A所示。但是，在擁擠的印刷電路板上引導(dǎo)信號(hào)需要通路彎曲和轉(zhuǎn)彎，這使得獲得相匹配的長(zhǎng)度和對(duì)稱(chēng)性更加困難。在一些情況下，必須在通路中包括串連元件(例如串連終端或直流阻塞電容器)，而這些元件的尺寸與布圖參數(shù)的尺寸不同。例如，圖2B圖示了在差分信號(hào)跡線102a、102b上的直流阻塞電容器114a、114b。信號(hào)可能必須要經(jīng)過(guò)連接器，這增加了難度。
當(dāng)考慮測(cè)試時(shí)，會(huì)出現(xiàn)額外的難度。測(cè)試需要測(cè)試器在特定的探針靶標(biāo)處接入電路跡線。布圖的規(guī)則一般要求測(cè)試靶標(biāo)相距至少50密爾，并且可能要求測(cè)試點(diǎn)靶標(biāo)的直徑遠(yuǎn)大于跡線的寬度。圖2C圖示了在差分信號(hào)跡線102a、102b上對(duì)稱(chēng)放置的相距50密爾的測(cè)試靶標(biāo)115a、115b。圖2D圖示了在差分信號(hào)跡線102a、102b上不對(duì)稱(chēng)布置的至少相距50密爾的測(cè)試靶標(biāo)115a、115b。圖2E圖示了在差分信號(hào)跡線102a、102b上相對(duì)于直流阻塞電容器114a、114b不對(duì)稱(chēng)布置的至少相距50密爾的測(cè)試靶標(biāo)115a、115b，并且圖2F圖示了在電容器114a、114b自身上實(shí)現(xiàn)的測(cè)試靶標(biāo)115a、115b，這需要電容器在差分信號(hào)跡線102a、102b上的不對(duì)稱(chēng)定位。
測(cè)試靶標(biāo)115a、115b的定位可能有問(wèn)題。在一些情況下，保持靶標(biāo)之間的最小間隔(最小一般為50密爾)的要求與可控的阻抗布圖規(guī)則是直接沖突的。這些沖突或者導(dǎo)致可控的阻抗完整性上的讓步，或者導(dǎo)致靶標(biāo)放置的被迫減少?gòu)亩鴮?dǎo)致可測(cè)試性的降低。因?yàn)樾盘?hào)速度在繼續(xù)增長(zhǎng)，因此這一問(wèn)題只會(huì)更加嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)使跡線在x、y軸尺寸上的擾動(dòng)最小化并利用z軸尺寸，解決了在印刷電路板上布置測(cè)試接入點(diǎn)的傳統(tǒng)技術(shù)所面臨的沖突問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明使用跡線厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試接入點(diǎn)，從而允許在沿著跡線的任何地方設(shè)置測(cè)試接入點(diǎn)。這允許根據(jù)給定測(cè)試夾具的夾具探針的位置來(lái)對(duì)具有測(cè)試接入點(diǎn)的印刷電路板進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不是象現(xiàn)有技術(shù)中的那樣反過(guò)來(lái)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，焊珠在期望測(cè)試接入點(diǎn)的地方被導(dǎo)電連接到跡線的上表面。在該實(shí)施例中，在電介質(zhì)上印刷或沉積跡線之后，在跡線以及下覆的電介質(zhì)的外露表面上方沉積防焊層，防焊層在期望測(cè)試接入點(diǎn)的地方具有孔。然后，用焊膏覆蓋防焊層，填充層中的任何孔。焊膏由焊料和熔劑組成。然后，加熱焊膏以蒸發(fā)掉熔劑，使得焊料從所述孔的壁回縮，以形成從它們各自孔壁的上方伸出的焊珠。防焊層孔的尺寸決定焊珠的最終直徑。因此，可以直接沿著跡線實(shí)現(xiàn)測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)，而仍具有足夠大的直徑可被探測(cè)，并仍舊滿足板布圖的要求。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)與跡線不是集成的，而是在印刷電路板上已經(jīng)印刷跡線之后被添加到跡線上的。在可替換實(shí)施例中，測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)可以被集成到跡線上，并且在跡線自身的形成期間被形成。
為了補(bǔ)償由于測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)引起的在測(cè)試接入點(diǎn)對(duì)跡線阻抗的任何不期望的間接影響，可以減小在測(cè)試接入點(diǎn)處的跡線寬度。


參照下面的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖考慮，對(duì)本發(fā)明的更完整的理解及其所帶的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，在附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的或類(lèi)似的元件，其中圖1是具有差分信號(hào)跡線的傳統(tǒng)印刷電路板的橫截面?zhèn)纫晥D，示出了在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和z軸尺寸；圖2A是圖1的印刷電路板的俯視圖，示出了差分信號(hào)跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸；圖2B是印刷電路板的俯視圖，示出了具有電容器的一對(duì)差分信號(hào)跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸；圖2C是印刷電路板的俯視圖，示出了具有對(duì)稱(chēng)布置的測(cè)試接入點(diǎn)焊盤(pán)的一對(duì)差分信號(hào)跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸；圖2D是印刷電路板的俯視圖，示出了具有不對(duì)稱(chēng)布置的測(cè)試接入點(diǎn)焊盤(pán)的一對(duì)差分信號(hào)跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸；圖2E是印刷電路板的俯視圖，示出了具有電容器和不對(duì)稱(chēng)布置的測(cè)試接入點(diǎn)焊盤(pán)的一對(duì)差分信號(hào)跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸；圖2F是印刷電路板的俯視圖，示出了具有電容器的一對(duì)差分信號(hào)跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸，所述電容器具有與其為一個(gè)整體的測(cè)試接入點(diǎn)焊盤(pán)；圖3A是印刷電路板的一部分的俯視圖，示出了具有根據(jù)本發(fā)明原理實(shí)現(xiàn)的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸；圖3B是示出了圖3A所示的印刷電路板那一部分和跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖3C是示出了圖3A和圖3B所示的印刷電路板那一部分和跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的y和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖4是圖示了在印刷電路板的跡線上制造本發(fā)明的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方法的操作流程圖；圖5A是印刷電路板的一部分的俯視圖，示出了具有根據(jù)圖4方法實(shí)現(xiàn)的測(cè)試接入點(diǎn)的一對(duì)差分信號(hào)跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸；圖5B是示出了在涂覆防焊層之后但在涂覆焊膏之前，圖5A所示的印刷電路板那一部分和跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖5C是示出了在涂覆防焊層之后但在涂覆焊膏之前，圖5A和圖5B所示的印刷電路板那一部分和跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的y和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖5D是示出了在涂覆焊膏之后，圖5A至圖5C所示的印刷電路板那一部分和跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖5E是示出了在涂覆焊膏之后，圖5A至圖5D所示的印刷電路板那一部分和跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的y和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖5F是示出了在焊接之后，圖5A至圖5E所示的印刷電路板那一部分和跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖5G是示出了在焊接之后，圖5A至圖5F所示的印刷電路板那一部分和跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的y和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖6A是印刷電路板的一部分的俯視圖，示出了在印刷電路板的差分跡線上實(shí)現(xiàn)的一對(duì)測(cè)試接入點(diǎn)、以及一對(duì)相應(yīng)的圓形測(cè)試探針在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸，圖示了探針中心未對(duì)準(zhǔn)時(shí)的探針與TAP的接觸；圖6B是圖6A所示的印刷電路板那一部分和跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖6C是圖6A至圖6B所示的印刷電路板那一部分和跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的y和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖7是圖示了在印刷電路板的跡線上制造本發(fā)明的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的可替換的另一優(yōu)選方法的操作流程圖；圖8A是印刷電路板的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，示出了根據(jù)圖7方法實(shí)現(xiàn)的測(cè)試接入點(diǎn)在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的y和z軸尺寸；圖8B是印刷電路板的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，示出了根據(jù)圖7方法實(shí)現(xiàn)的測(cè)試接入點(diǎn)在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和z軸尺寸；圖9A是印刷電路板的一部分的俯視圖，示出了使用跡線窄化的一對(duì)測(cè)試接入點(diǎn)的可替換實(shí)施例在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸，所述窄化用于抵償由于增加了測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)引起的傳輸線特性的改變；圖9B是示出了圖9A所示的印刷電路板那一部分在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖9C是示出了圖9A至圖9B所示的印刷電路板那一部分在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的y和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；圖10A是印刷電路板的一部分的俯視圖，示出了使用跡線窄化的一對(duì)測(cè)試接入點(diǎn)的另一個(gè)可替換實(shí)施例在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和y軸尺寸，所述窄化用于抵償由于增加了測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)引起的傳輸線特性的改變；圖10B是示出了圖10A所示的印刷電路板那一部分在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的x和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D；以及圖10C是示出了圖10A至圖10B所示的印刷電路板那一部分在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的y和z軸尺寸的橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，關(guān)于在x軸表示跡線寬度、y軸表示跡線長(zhǎng)度、z軸表示跡線厚度的xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中限定的跡線，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道當(dāng)前在印刷電路板上設(shè)置測(cè)試接入點(diǎn)的技術(shù)只使用x和y軸尺寸。本發(fā)明通過(guò)利用z軸尺寸即跡線厚度而采取了不同的途徑。從這點(diǎn)上說(shuō)，本發(fā)明的測(cè)試接入點(diǎn)是印刷電路板跡線上的局部“高點(diǎn)”，其對(duì)跡線的阻抗沒(méi)有很大影響而且可以作為探針的靶標(biāo)。
圖3A至圖3C圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的測(cè)試接入點(diǎn)的示例性實(shí)施例。如圖3A至圖3C所示，印刷電路板1包括襯底5、接地層4以及具有印刷、沉積或附接在其上的跡線2的至少一個(gè)電介質(zhì)層3。在跡線2和電介質(zhì)層3的外露表面上層疊有防焊層6，防焊層6在測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)8所處位置上的跡線2的上方具有孔7。測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)8被導(dǎo)電附接到在測(cè)試接入點(diǎn)處防焊層孔7內(nèi)的跡線2上。測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)8從防焊層6的外露的周?chē)砻嫔戏酵怀觯孕纬邵E線2上的外露的局部高點(diǎn)，在印刷電路板1的測(cè)試期間該高點(diǎn)可以被用作夾具探針的測(cè)試靶標(biāo)。在優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)8是長(zhǎng)度(在y軸上)比跡線的寬度(在x軸上)大的焊珠，以提供探針成功接入的最大可能性。
在測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)8的優(yōu)選制造方法中，本發(fā)明利用現(xiàn)有的印刷電路板制造工藝，從而保持了低成本。如本領(lǐng)域中所公知的，實(shí)際上每一個(gè)印刷電路板都被構(gòu)造成高速信號(hào)出現(xiàn)在外部層上，因?yàn)橥獠繉由系淖杩垢菀卓刂啤蓚€(gè)外部層一般涂有防焊層，用于保證只有露出的銅(或其他導(dǎo)電材料)區(qū)域?qū)⒈Ａ敉ㄟ^(guò)絲網(wǎng)印刷工藝涂覆的焊膏。防焊層中的孔保證只有應(yīng)該被焊接的銅的那些區(qū)域接收焊膏。
圖4是在印刷電路板的跡線上制造測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方法200的操作流程圖，圖5A至圖5G包括在根據(jù)圖4的方法制造測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)18a、18b期間，印刷電路板10的一部分的各種視圖?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4以及圖5A至圖5G，在制造本發(fā)明的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方法中，在步驟201，制造印刷電路板10并印刷、沉積或?qū)盈B跡線12a、12b，其中在跡線12a、12b上將實(shí)現(xiàn)測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)18a、18b。在步驟202，在印刷電路板防焊層16中、在跡線12a、12b上方處于期望的測(cè)試接入點(diǎn)的位置，界定(define)并實(shí)現(xiàn)測(cè)試接入點(diǎn)孔17a、17b(此外還有用于傳統(tǒng)焊點(diǎn)的孔19a、19b、19c、19d，傳統(tǒng)焊點(diǎn)例如為“引腳到跡線”焊點(diǎn))，如圖5A、5B和5C所圖示的。測(cè)試接入點(diǎn)孔17a、17b被設(shè)計(jì)為比它們各自跡線12a、12b的寬度稍微大些，并且可以伸展到比它們的寬度長(zhǎng)出三到十或者更多倍的長(zhǎng)度。通過(guò)將測(cè)試接入點(diǎn)孔17a、17b設(shè)計(jì)為只是稍大于它們各自的跡線寬度，如圖5B中的孔17a和跡線12a所示，跡線寬度尺寸本身不受影響，這允許在結(jié)束板布圖之后再確定測(cè)試接入點(diǎn)的位置。測(cè)試接入點(diǎn)孔17a、17b在防焊層16中的位置按照最小探針間距規(guī)則以及與必須避開(kāi)的其他器件的靠近程度的規(guī)則來(lái)控制。
一旦已將測(cè)試接入點(diǎn)孔17a、17b定位并且已生成防焊層16，印刷電路板的制造就如本領(lǐng)域中通常的情況繼續(xù)進(jìn)行。因此，在步驟203，焊膏11被涂覆到板10上，從而填充防焊層孔17a、17b，使用標(biāo)準(zhǔn)的公知絲網(wǎng)工藝，如圖5D和5E中的孔17a所示?？?7a的面積決定孔17a中的焊膏11的體積。
在步驟204，例如使用回流焊接技術(shù)，將焊膏焊接到由防焊層露出的導(dǎo)電區(qū)域。焊接是完全公知的工藝。如本領(lǐng)域中所公知的，焊膏是約90％的金屬和10％的熔劑。當(dāng)焊膏在回流焊接過(guò)程中熔化時(shí)，熔劑蒸發(fā)掉，防止焊料氧化并減小了最終的體積。表面張力使焊膏從由防焊層孔界定的直線形改變成由露出的銅界定的半球形。這樣，熔化的焊料將從防焊層16中的測(cè)試接入點(diǎn)孔17a的壁20回縮，并形成珠18，如圖5F和5G所示，可以比防焊層16高出某個(gè)距離21。這個(gè)距離，或者說(shuō)測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)的z軸上的厚度21，由露出的跡線12a、12b的面積以及焊膏11的最初體積來(lái)決定。
一旦確定了測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的位置，就可以設(shè)計(jì)ICT夾具圓形測(cè)試探針22a、22b的定位，如圖6A、6B和6C所示，以保證即使探針中心有預(yù)料的未對(duì)準(zhǔn)情況，也將碰觸測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)18a、18b(在該實(shí)施例中是焊珠)。探針頭24a和24b的面積可以做得比一般的測(cè)試靶標(biāo)面積(28至35密爾)大，以增大探測(cè)成功可能性，探測(cè)成功可能性受到探針密度、與一定不能接觸的附近器件的靠近程度限制。
在焊珠測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的可替換實(shí)施例中，在跡線印刷工藝中，在預(yù)定的測(cè)試接入點(diǎn)位置可以增加跡線本身的厚度。圖7圖示了根據(jù)該可替換實(shí)施例用于制造測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的方法210。如所圖示的，一旦在步驟212中已確定板布圖，那么就在步驟212中確定測(cè)試接入點(diǎn)沿著跡線的位置。在印刷電路板的制造期間，在步驟213，在電介質(zhì)層的上方印刷、沉積或?qū)盈B跡線。對(duì)于在給定跡線上的每一個(gè)測(cè)試接入點(diǎn)的位置來(lái)說(shuō)，跡線材料的厚度在該位置處都增加。
圖8A示出了根據(jù)圖7用于制造測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的方法實(shí)現(xiàn)的一對(duì)差分信號(hào)跡線在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中在y和z軸的尺寸，圖8B示出了x和z軸尺寸。印刷電路板30包括襯底35，其上覆蓋有接地層34，還覆蓋有至少一對(duì)電介質(zhì)33和跡線層32。露出的跡線層32在實(shí)現(xiàn)測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)38a、38b的測(cè)試接入點(diǎn)位置上更厚。測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)38a、38b比防焊層36高出預(yù)定厚度39。如圖8A所示，跡線層32隨著其沿y軸在兩個(gè)方向上逐漸靠近測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)38a的位置而逐漸變得更厚，最后到達(dá)局部“厚”點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)38a。
本發(fā)明的改進(jìn)在于協(xié)調(diào)跡線布圖的改變以及測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的布置，用于保證測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)不會(huì)由于跡線在局部區(qū)域中厚度的明顯改變而引起對(duì)跡線阻抗的不期望的間接影響。在布圖中存在幾個(gè)可以用于減輕由測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)引起的阻抗“突起”的可控因素。這些因素包括跡線的寬度和間距。例如，跡線寬度在測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)位置的局部區(qū)域可以被窄化。跡線的窄化通常將增大跡線的電感并減小跡線的電容。但是，因?yàn)闇y(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)將具有相反的效應(yīng)，因此跡線形狀的改變將抵償由在跡線的局部區(qū)域中的測(cè)試接入點(diǎn)而引起的改變。
在測(cè)試接入點(diǎn)區(qū)域中跡線寬度窄化的一個(gè)實(shí)施例在圖9A、圖9B和圖9C中示出。如那里所示的，印刷電路板50包括襯底55，其上覆蓋有接地層54，還覆蓋有至少一對(duì)電介質(zhì)53和跡線層52。在上部跡線層52和電介質(zhì)53的外露表面的上方覆蓋有防焊層56，防焊層56在測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)58所處的位置上具有孔57。在該實(shí)施例中，跡線厚度基本上是不變的，并且測(cè)試接入點(diǎn)使用結(jié)合圖4和圖5A至圖5G描述的焊珠工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，在該實(shí)施例中，如圖9A和9B所示，跡線52的寬度在測(cè)試接入點(diǎn)位置被窄化，而在沒(méi)有測(cè)試接入點(diǎn)被附接到跡線52的位置上重新回到基本不變的寬度52b。因此，在測(cè)試接入點(diǎn)位置的跡線窄化用于抵償由在測(cè)試接入點(diǎn)位置的局部區(qū)域中的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)引起的阻抗、電容和電感的變化。
在圖10A、圖10B和圖10C中圖示了在測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的區(qū)域中的跡線寬度窄化的另一個(gè)實(shí)施例。如那里所圖示的，印刷電路板60包括襯底65，其上覆蓋有接地層64，還覆蓋有至少一對(duì)電介質(zhì)63和跡線層62。在上部跡線層62和電介質(zhì)63的外露表面的上方覆蓋有防焊層66，防焊層66在測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)68所處的位置上具有孔67。在該實(shí)施例中，跡線厚度67在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的區(qū)域中基本上是不變的，而在測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的位置處增大。測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)68使用結(jié)合圖7、圖8A和圖8B描述的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，在該實(shí)施例中，如圖10A和10B所示，跡線62的寬度62a在測(cè)試接入點(diǎn)位置被窄化，而在沒(méi)有測(cè)試接入點(diǎn)被附接到跡線62的位置上重新回到基本上不變的寬度62b。因此，在測(cè)試接入點(diǎn)位置的跡線窄化用于抵償由在測(cè)試接入點(diǎn)位置的局部區(qū)域中的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)引起的阻抗、電容和電感的變化。
從上面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述中將了解，本發(fā)明獨(dú)特地解決了在印刷電路板上布置測(cè)試接入點(diǎn)的傳統(tǒng)技術(shù)所面臨的沖突問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有的范例中，測(cè)試接入點(diǎn)被看作是由探針碰觸的印刷電路板上的“靶標(biāo)”。在本發(fā)明所提出的新的示例中，通過(guò)焊珠或者增加的跡線厚度，而將探針集成到印刷電路板自身上，而夾具探針被看作是靶標(biāo)。因?yàn)樵诒景l(fā)明中將跡線在x和y軸上的擾動(dòng)最小化，并且使用跡線的z軸尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試接入點(diǎn)，因此幾乎可以在沿著跡線的任何地方設(shè)置測(cè)試接入點(diǎn)。這允許根據(jù)給定測(cè)試夾具的夾具探針的位置來(lái)對(duì)板上測(cè)試接入點(diǎn)的布置做出決定，而不是象現(xiàn)有技術(shù)中的那樣反過(guò)來(lái)。
雖然為了說(shuō)明的目的已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將了解各種修改、添加和替換都是可能的，而不會(huì)脫離由所附權(quán)利要求公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神。隨著時(shí)間的推移，會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前公開(kāi)的發(fā)明可能具有其他優(yōu)點(diǎn)或用途，這也是可能的。
權(quán)利要求
1.一種在印刷電路板上的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)，包括印刷在電介質(zhì)上的跡線；以防焊層厚度為特征、并層疊在所述跡線上方的防焊層，所述防焊層在測(cè)試接入點(diǎn)位置具有孔，該孔露出所述跡線的一部分；以及被焊接到在所述防焊層的所述孔中的所述跡線的所述露出部分的焊珠，所述焊珠從所述孔中突出，并且具有比所述防焊層厚度更大的焊珠厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試接入點(diǎn)，其中所述跡線的特征在于，在通向所述測(cè)試接入點(diǎn)位置時(shí)具有基本不變的跡線寬度，在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置具有比所述基本上不變的跡線寬度更窄的跡線寬度。
3.一種在印刷電路板上的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)，包括在電介質(zhì)的xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中沿著xy平面印刷的跡線，所述跡線一般以沿著垂直于所述電介質(zhì)xy平面的z軸的跡線厚度為特征；在測(cè)試接入點(diǎn)處被導(dǎo)電連接到所述跡線的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)，所述測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)沿著xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的z軸從所述印刷電路板的外露表面上方突出來(lái)，以對(duì)于外部器件的電學(xué)探測(cè)是可接入的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試接入點(diǎn)，其中，所述跡線的特征在于，在通向所述測(cè)試接入點(diǎn)時(shí)具有基本不變的跡線寬度，在所述測(cè)試接入點(diǎn)處具有比所述基本上不變的跡線寬度更窄的跡線寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試接入點(diǎn)，其中，所述測(cè)試接入點(diǎn)包括焊珠。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)試接入點(diǎn)，其中，所述跡線的特征在于，在通向所述測(cè)試接入點(diǎn)時(shí)具有基本不變的跡線寬度，在所述測(cè)試接入點(diǎn)處具有比所述基本上不變的跡線寬度更窄的跡線寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試接入點(diǎn)，其中，所述測(cè)試接入點(diǎn)被形成為與所述跡線集成在一起，并且以在所述測(cè)試接入點(diǎn)處的厚度增加為特征。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)試接入點(diǎn)，其中，所述跡線的特征在于，在通向所述測(cè)試接入點(diǎn)時(shí)具有基本不變的跡線寬度，在所述測(cè)試接入點(diǎn)處具有比所述基本上不變的跡線寬度更窄的跡線寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試接入點(diǎn)，還包括層疊在所述跡線上的防焊層，所述防焊層具有露出所述測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的孔，其中，所述測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)沿著所述xyz坐標(biāo)系統(tǒng)的所述z軸從所述印刷電路板上的所述防焊層的外露表面上方突出來(lái)，以對(duì)于所述外部器件的電學(xué)探測(cè)是可接入的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)試接入點(diǎn)，其中，所述測(cè)試接入點(diǎn)包括焊珠/焊料突起。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測(cè)試接入點(diǎn)，其中，所述跡線的特征在于，在通向所述測(cè)試接入點(diǎn)時(shí)具有基本不變的跡線寬度，在所述測(cè)試接入點(diǎn)處具有比所述基本上不變的跡線寬度更窄的跡線寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)試接入點(diǎn)，其中，所述測(cè)試接入點(diǎn)被形成為與所述跡線集成在一起，并且以在所述測(cè)試接入點(diǎn)處的厚度增加為特征。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測(cè)試接入點(diǎn)，其中，所述跡線的特征在于，在通向所述測(cè)試接入點(diǎn)時(shí)具有基本不變的跡線寬度，在所述測(cè)試接入點(diǎn)處具有比所述基本上不變的跡線寬度更窄的跡線寬度。
14.一種用于實(shí)現(xiàn)印刷電路板的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括在電介質(zhì)上沿著xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中的xy平面印刷跡線，所述跡線一般以沿著垂直于所述電介質(zhì)xy平面的z軸的跡線厚度為特征；在所述跡線上沉積防焊層，所述防焊層在測(cè)試接入點(diǎn)位置具有孔，該孔露出所述跡線的一部分，所述防焊層以不變的厚度為特征；以及將測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接到在所述防焊層的所述孔中的所述跡線的所述露出部分，所述測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)從所述印刷電路板的所述外露表面上方突出來(lái)，以對(duì)于外部器件的電學(xué)探測(cè)是可接入的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括在所述測(cè)試接入點(diǎn)處使所述跡線的寬度變窄。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中將測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接到在所述防焊層的所述孔中的所述跡線的所述露出部分的所述方法包括用焊膏填充所述孔，所述焊膏包括焊料和熔劑；以及熔化所述焊膏以使所述熔劑蒸發(fā)，使得所述焊料從所述孔的壁回縮，以形成從所述孔的所述壁上方突出的焊珠。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中將測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接到在所述防焊層的所述孔中的所述跡線的所述露出部分的所述方法包括用焊膏填充所述孔，所述焊膏包括焊料和熔劑；以及熔化所述焊膏以使所述熔劑蒸發(fā)，使得所述焊料從所述孔的壁回縮，以形成從所述孔的所述壁上方突出的焊珠。
18.一種用于實(shí)現(xiàn)印刷電路板的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括確定測(cè)試接入點(diǎn)沿著所述印刷電路板的跡線的位置；在所述印刷電路板的電介質(zhì)上在xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中沿著xy平面涂覆所述跡線，所述跡線一般以沿著所述xyz坐標(biāo)系統(tǒng)的z軸基本上不變的跡線厚度為特征，其中，所述跡線厚度在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置增大，以形成從所述印刷電路板的外露表面上方突出的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)，以對(duì)于外部器件的電學(xué)探測(cè)是可接入的。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括在所述測(cè)試接入點(diǎn)處使所述跡線的寬度變窄。
20.一種用于在印刷電路板上實(shí)現(xiàn)測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括獲得在測(cè)試夾具的xyz坐標(biāo)系統(tǒng)的xy平面中夾具探針的夾具探針位置；確定當(dāng)所述印刷電路板被安裝在所述測(cè)試夾具中時(shí)，與所述夾具探針位置相對(duì)應(yīng)的相應(yīng)的測(cè)試接入點(diǎn)在所述印刷電路板的xyz坐標(biāo)系統(tǒng)的xy平面中的位置；在所述印刷電路板的電介質(zhì)上印刷跡線，所述跡線沿著所述印刷電路板的所述xy平面被印刷并通過(guò)所述測(cè)試接入點(diǎn)位置，并且一般以沿著與所述印刷電路板的所述xy平面垂直的z軸的跡線厚度為特征；將測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接到在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置的所述跡線，所述測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)從所述印刷電路板的所述外露表面上方突出來(lái)，以對(duì)于所述外部夾具探針的電學(xué)探測(cè)是可接入的。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述將測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接到在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置的所述跡線的步驟包括將所述測(cè)試接入點(diǎn)形成為與所述跡線集成一體。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述將測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接到在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置的所述跡線的步驟包括增大所述跡線在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置的厚度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，包括在所述跡線上方沉積一個(gè)或多個(gè)印刷電路板層，所述一個(gè)或多個(gè)印刷電路板層中的每一個(gè)都在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置具有孔，所述孔露出所述跡線。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述將測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接到在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置的所述跡線的步驟包括在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置將焊料突起附接到所述跡線。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，包括在將所述焊料突起在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置附接到所述跡線之前，在所述跡線上沉積一個(gè)或多個(gè)印刷電路板層，所述一個(gè)或多個(gè)印刷電路板層中的每一個(gè)都在所述測(cè)試接入點(diǎn)位置具有孔，所述孔露出所述跡線。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于接入印刷電路板的測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)及其制造方法。在跡線沿著xy平面印刷的xyz坐標(biāo)系統(tǒng)中，z軸尺寸被用于實(shí)現(xiàn)測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)。每一個(gè)測(cè)試接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)在位于跡線上方的測(cè)試接入點(diǎn)被導(dǎo)電連接到跡線，并沿著xyz坐標(biāo)系統(tǒng)的z軸位于印刷電路板外露表面的上方，以對(duì)于外部器件的電學(xué)探測(cè)是可接入的。
文檔編號(hào)H05K1/02GK1602138SQ200410080089
公開(kāi)日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者肯尼思·P·帕克, 羅納德·J·派弗, 格倫·E·萊因巴克 申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司