一种晶粒组合件测试架及测试方法与流程

本发明涉及芯片测试，尤其涉及一种晶粒组合件测试架及测试方法。

背景技术：

1、芯片晶粒俗称“芯粒的组装体“或“小芯片组”，指的是芯片在生产前端，晶圆上的芯片功能单元体的集合，通过将原来集成于同一 soc中的各个元件分拆，独立为多个具特定功能的芯粒，分开制造后再通过先进封装技术将彼此互联，最终集成封装为一个系统芯片。

2、由于芯粒可以独立设计和组装，因此制造商可以根据自己的需要来选择不同类型、不同规格和不同供应商的芯粒进行组合，很大程度上提高了芯片设计的灵活性和可定制化程度；并且制造商可以依赖于预定好的芯片工具箱来设计新产品，缩短芯片的上市时间。同时，芯粒技术可以将大型 7nm 设计的成本降低高达 25%；在 5nm 及以下的情况下，节省的成本更大。

3、目前市场比较常见的测试方法是将芯粒单独测试，晶粒作为前端工序未纳入测试当中。这种的测试方法其实不能彻底的检测出芯粒的性能，并且在正常的测试过程中，由于芯粒表面的物质脆弱性，导致设计的测试座不能很好的保证芯粒的压测，压力过大会损坏芯粒，压力过小会使测试不稳定；另外不能实现多个芯粒的同时测试并保证多个芯粒之间不会互相影响，测试效率低。

4、因此，需要提供一种晶粒组合件测试架及测试方法，用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种晶粒组合件测试架及测试方法，通过测试架实现对多个芯粒与晶粒焊接连接的晶粒组合件的可靠连接测试，提高芯片测试效率。

2、本发明实施例提供的一种晶粒组合件测试架，晶粒组合件包括晶粒和设置于所述晶粒上的多个芯粒，所述晶粒呈圆盘状，具有第一端面和第二端面，多个所述芯粒在所述第一端面围绕所述晶粒的中心设置的中心空置位间隔设置，多个所述芯粒均与所述晶粒焊接连接，多个所述芯粒的外侧还间隔设置有多个晶粒外接端口，所述晶粒外接端口的数量与所述芯粒的数量一致，多个所述晶粒外接端口均与所述晶粒焊接连接，所述晶粒上设置有允许限位销穿过的第一限位孔和允许锁紧螺丝穿过的第一固定孔；晶粒组合件测试架包括从下到上依次设置的测试载板和上盖板，所述晶粒组合件设置于所述测试载板与所述上盖板之间；

3、所述测试载板具有第三端面和第四端面，所述第三端面与所述晶粒的第二端面接触，所述第三端面设置有多个针板组件和中间块，所述针板组件与所述芯粒一一对应设置，所述中间块设置于所述测试载板的中心且与所述中心空置位对应设置，所述中间块的上表面与所述针板组件的上表面齐平；

4、所述上盖板与所述晶粒的第一端面接触，所述上盖板上设置有镂空的多个散热孔，多个所述散热孔分别与所述芯粒一一对应设置，所述上盖板上设置有贯通的第一接口孔，所述第一接口孔允许所述晶粒外接端口穿出；

5、所述测试载板、所述晶粒组合件和所述上盖板通过所述限位销定位并通过所述锁紧螺丝固定。

6、优选地，所述芯粒的数量为8个，8个所述芯粒以所述晶粒的中心空置位为中心呈3行3列的阵列排布，所述晶粒外接端口的数量为8个，8个所述晶粒外接端口在呈阵列排布的8个所述芯粒的四边每边两个间隔设置；所述针板组件包括a型针板组件和b型针板组件，所述b型针板组件为4组分别设置于所述中间块的四边连接所述中间块，4组所述a型针板组件分别连接相邻的所述b型针板组件，所述a型针板组件、所述b型针板组件和所述中间块连接为一体呈与所述芯粒一一对应的3行3列的阵列排布。

7、优选地，所述a型针板组件和b型针板组件均包括上针板、下针板和连接探针，所述连接探针设置于所述上针板和所述下针板之间并允许所述连接探针的两端针尖分别穿出所述上针板和所述下针板，所述上针板和所述下针板通过针板定位销定位并通过连接螺丝固定连接；所述针板组件通过长定位销与所述测试载板定位，并通过固定螺丝固定到所述测试载板。

8、优选地，所述上盖板与所述晶粒具有相同的外轮廓，所述散热孔与所述芯粒具有相同的外轮廓，所述上盖板对应于所述中心空置位设置有减重孔。

9、优选地，所述上盖板对应于所述第一限位孔和所述第一固定孔设置有第二限位孔和第二固定孔，所述测试载板对应于所述第一限位孔和所述第一固定孔设置有第三限位孔和第三固定孔。

10、优选地，还包括麦拉绝缘片，所述麦拉绝缘片设置于所述上盖板与所述晶粒组合件之间，所述麦拉绝缘片与所述晶粒具有相同的外轮廓，所述麦拉绝缘片遮挡所述晶粒组合件的顶面，所述麦拉绝缘片设置有允许所述晶粒外接端口穿出的第二接口孔。

11、优选地，所述麦拉绝缘片对应于所述第一限位孔和所述第一固定孔设置有第四限位孔和第四固定孔。

12、优选地，还包括支撑所述测试载板的底板，所述底板设置于所述测试载板的下方与所述测试载板的第四端面接触，所述第四端面设置有多个载板外接端口，所述底板设置有多个镂空孔，所述镂空孔允许所述载板外接端口穿出。

13、优选地，所述底板对应于所述第一限位孔和所述第一固定孔设置有第五限位孔和第五固定孔，所述第五固定孔为螺纹孔，所述锁紧螺丝穿入所述第五固定孔锁紧固定。

14、基于相同的构思，本发明还提供一种晶粒组合件的测试方法，采用上述的晶粒组合件测试架，包括如下步骤：

15、提供上针板、下针板、连接探针、针板定位销和连接螺丝，组装a型针板组件和b型针板组件；

16、提供测试载板、中间块、长定位销和固定螺丝，将所述a型针板组件、所述b型针板组件和所述中间块定位固定到所述测试载板；

17、提供底板、晶粒组合件、麦拉绝缘片、上盖板、限位销和锁紧螺丝，将所述底板、所述测试载板、所述晶粒组合件、所述麦拉绝缘片和所述上盖板从下到上依次对应设置，将所述限位销依次穿过第二限位孔、第四限位孔、第一限位孔、第三限位孔和第五限位孔进行限位，将所述锁紧螺丝从上到下依次穿过第二固定孔、第四固定孔、第一固定孔和第三固定孔拧入第五固定孔锁紧固定，完成晶粒组合件测试架的安装；

18、将安装完成的晶粒组合件测试架置入测试机中，使得载板外接端口与测试机的输入端连接，根据测试机获取的测试载板的反馈电波调整所述锁紧螺丝的锁紧扭力，使得测试机能获取所有连接探针的反馈电波；

19、将晶粒外接端口与所述测试机的输出端连接，形成测试回路以对晶粒组合件进行测试。

20、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案至少具有以下有益效果：

21、本发明提供的晶粒组合件测试架及测试方法，将多个芯粒与晶粒焊接为一体后进行测试，通过晶粒组合件测试架对晶粒固定连接的同时实现对芯粒的固定连接，有效解决了芯粒表面脆弱的问题，并同时实现多个芯粒与晶粒的测试，提高了测试效率；相比与现有技术中芯粒和晶粒通过测试探针连接，通过焊接的方式减少路径长短对信号传输的影响，减少信号传输路径中受串扰，杂波等相关影响，提高的测试结果精度；在测试载板设置与芯粒对应的多个针板组件连接晶粒，实现多个芯粒的信号的单独传输，提高测试结果的准确性；对于芯粒的分级测试，可通过晶粒表面的晶粒外接端口和测试载板的外接端口与测试机连接，以完成芯粒的各项测试要求；

22、进一步地，芯粒以晶粒的中心空置位为中心呈3行3列的阵列排布；针板组件与芯粒一一对应设置，并在测试载板的中心且与中心空置位对应设置中间块，中间块在测试载板与晶粒组合件锁紧固定时，在针板组件中心起到支撑作用，使得各针板组件受力均衡，使连接探针与晶粒以及测试载板接触合理，避免部分连接探针受力太小接触不良或者部分连接探针受力太大导致弯折损坏；

23、进一步地，上盖板、麦拉绝缘片、晶粒组合件、测试载板和底板通过同一限位销限定相对位置，安装定位准确，采用同一锁紧螺丝贯穿锁紧，便于通过扭力扳手调整锁紧压力，有利于连接探针压测的调整，有利于连接探针信号的可靠传输，提高测试效率。