BGA管壳的射频测试与它的射频特性

由于可减少互连引线的长度，在高密度、高I／O数和高频应用等领域BGA封装已逐渐取代了引线框架式封装。相对于引线框架封装而言，无论是封装效率还是可靠性，BGA封装都有着明显的优势，进而促使人们对BGA封装做更加深入的研究。

芯片、封装设计一体化以及系统级封装已成为广泛使用的专业术语，但对其内涵的理解仍有较大的争议。由于系统封装是管壳等元件组成的有机整体，因而对其在微波条件下的特性进行准确的测试是保证其在射频条件下能否应用的关键。
1 管壳

这里使用的是PBGAl20管壳，它的引脚排列是11×11的焊球阵列，总面积为10×10mm2。为了满足在L-波段(1~2GHz)下的使用要求，这里采用的是一种三嗪衍生物基底(εr=3．8，tanδ=0．004)管壳。当然，进一步对其在S和C波段，诸如Bluetooth(2．4GHz)和HiperLAN(5．2GHz)条件下的性能进行研究也一定会很有意义。

2 测试方法

好的测试方法是获得准确测量的关键，尤其是微波测试。由于很难对管壳布线进行直接的测试，因此必须预先设计出一种好的测试方法，以获得准确的测量结果。实验中，管壳被夹在测试芯片和测试板之间，测试芯片与管壳布线是用引线键合的方式连接的，测试板上从与焊球的接触区到测试板上的测试焊盘问的布线为非埋置式布线。用两个探针分别接触测试芯片和测试板上的对应焊盘以对管壳布线进行射频性能测试。测试芯片和测试板所用材料的选择也非常重要，所用材料在射频条件下必须具有非常好的性能，只有这样才不会在高灵敏度的测量中引入误差。

Interuniversity微电子中心(1MEC)研制的淀积薄膜多芯片模块(MCM-D)可满足上述要求。MCM-D测试芯片和测试板的布线均为共面波导(CPW)传输线。大量的研究结果表明，即使频率高达50GHz，使用这种MCM-D仍可对封装管壳进行既简单又精确的测试。

测试装置的示意图如图1所示，测试板的基板为700μm厚的硼硅玻璃，其上淀积了10，μm厚的Cu／Ni／Au金属层。金属层的上面还有10μ m厚的阻焊层，主要成份为苯并环丁烷。管壳上从边缘一行的焊球到内部一行的焊球用第一行到第五行表示，在接地和不接地两种情况下都进行测试。测试方案均采用非埋置式结构。由于第一行的互连线长度最短，因而也最适合做射频测试。当测试功耗较大时，串扰显著增长。其值越小表明系统的隔离性越好。串扰测试是在管壳第一行的布线上进行的。