一種便于bga芯片電源測試治具和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及開關電源測試技術領域，具體涉及一種便于BGA芯片電源測試治具和方法。
【背景技術】
[0002]在電子設計領域，電路板是所有電子設計內容的物理載體，所有電子設計意圖的最終實現都要通過電路板的設計來實現。所以電路板設計是任何電子設備中不可或缺的一個環(huán)節(jié)。其中電路板的關鍵部分電源設計廣泛地使用了開關電源，大大促進了開關電源技術的迅速發(fā)展。開關電源向高頻、高可靠、低功耗、低噪聲、集成化發(fā)展的同時，也對產品的功能和性能測試提出了更為嚴格的要求。
[0003]開關電源是電路板所需能量的直接提供者，電源設計的好壞直接決定了電路板能否穩(wěn)定運行。要設計一款功能性能良好的電路板，首先要解決的問題就是要設計一個穩(wěn)定的開關電源。開關電源設計完成之后，對電源進行測試并對應調整電源設計是開關電源設計過程中不可或缺的一個環(huán)節(jié)，在測試過程中的準確性及測試手法對測試結果有著非常大的影響，應盡量讓測試環(huán)境狀況與電路板實際工作環(huán)境狀況一致。
[0004]在現階段開關電源的測試過程中，由于負載芯片一般直接焊接或者連接在電路板的表面，而芯片背面的電路板電子元器件非常密集?；诖?，無法在芯片端直接拉載芯片所需的電流，一般直接在開關電源的輸出端進行負載芯片模擬拉載測試。由于開關電源輸出端與負載芯片有一段的距離，此種測試手法與電路實際工作情況并不一致，會導致測試結果不精確且不符合實際狀況的問題。
[0005]由于BGA芯片布局較密，無法在BGA內部進行電子負載儀的焊接，這樣就無法準確的模擬BGA的拉載，只能在圖6所不的電源模塊(包含電源芯片、輸出電感、輸出電容)內進行模擬測試，此種測試方法并不符合實際設計狀況。
[0006]注:BGA的全稱是Ball Grid Array (球柵陣列結構的PCB)，它是集成電路采用有機載板的一種封裝法。它具有:①、封裝面積少；②、功能加大，引腳數目增多；③、PCB板溶焊時能自我居中，易上錫；④、可靠性高；⑤、電性能好，整體成本低等特點。有BGA的PCB板一般小孔較多，大多數客戶BGA下過孔設計為成品孔直徑8~12mil，BGA處表面貼到孔的距離以規(guī)格為31.5mil為例，一般不小于10.5mil。BGA下過孔需塞孔，BGA焊盤不允許上油墨，BGA焊盤上不鉆孔。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術問題是:基于上述問題，本發(fā)明提出一種便于BGA芯片電源測試治具和方法，通過本發(fā)明的BGA芯片電源測試方法設計，可以實現電源測試直接在芯片端進行拉載，這種測試方法與電路實際工作狀況更一致，測試結果更精確，開關電源及電路板工作更穩(wěn)定。
[0008]本發(fā)明所采用的技術方案為: 一種便于BGA芯片電源測試的測試治具，所述測試治具結構包括:最下層的治具BGAPad部分，其上依次為地層、電源層、地層，和設置于治具體的用于連接電源或者地部分的固定裝置，其中治具BGA Pad部分的結構與BGA芯片背面相同，固定裝置的結構包括鏤空部分和緊固螺絲，鏤空部分為連接負載線纜的導線孔，緊固螺絲負責將負載線纜固定在導線孔內，以形成連接。
[0009]此BGA治具通過合理四層板設計，將治具BGA Pad設計成與BGA芯片Pad完全一致，并將其電源Pad與地Pad通過設計連接到治具外部，以方便外部電阻負載線纜的連接。
[0010]一種便于BGA芯片電源測試方法，在電路板測試過程中，將BGA芯片取下，將所述測試治具安裝在原BGA芯片的位置，在測試治具上連接電子負載儀進行模擬拉載測試，這樣就可以實現負載BGA芯片的拉載模擬；最后對開關電源設計進行對應測試。
[0011 ] 所述方法實現步驟具體如下:
1)根據待測BGA芯片的Pad大小及位置，設計與所述BGAPad完全一致的測試治具，此測試治具結構包括四層電路板，最下面一層治具BGA Pad部分與BGA完全一致，此層上面依次為地層、電源層、地層，此治具內部電源及地Pad通過過孔設計與固定裝置連接，固定裝置由鏤空部分的導線孔和緊固螺絲組成，導線孔用于連接負載線纜，緊固螺絲用于將負載線纜固定在導線孔內；
2)將待測電路板的BGA芯片取下，并將所述測試治具放置到BGA芯片的位置，固定好此治具；
3)將電子負載儀的輸出線纜依次連接到治具的固定裝置，并將緊固螺絲擰緊，以達到固定線纜的目的；
4)待測電路板上電，電子負載儀上電拉載，進行開關電源的測試。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明通過合理的治具設計及使用，實現了與BGA芯片一致的拉載模擬，解決電路板開關電源測試測試過程中無法在實際BGA負載端測試的問題，開關電源測試結果更精確，更符合實際情況，運用此項測試后的開關電源更加穩(wěn)定，電路板設計穩(wěn)定性也大為提高。
【附圖說明】
[0013]圖1為BGA芯片的背面示意圖，其中，圓圈為芯片的Pad ;既有信號Pad，又含有電源和地Pad ；
圖2為BGA芯片的背面Pad示意圖，為了便于辨別，以白色圓圈表示信號Pad，黑色圓圈表示電源Pad，黑色方框表示地Pad ；
圖3為為BGA芯片插針示意圖，此部分為電路板做好之后的自帶插針，其插針數目及距離與圖1所示的Pad相對應，電路板做好后，直接將BGA芯片對應的安裝到此插針上即可；圖4為BGA芯片橫切面示意圖，其中，挖空部分為BGA芯片Pad，安裝時挖空部分與圖3所示的插針部分緊密結合，完成連接；
圖5為BGA測試治具示意圖；
圖6為開關電源傳輸系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面根據說明書附圖，結合【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明:
實施例1:
如圖5所示，一種便于BGA芯片電源測試的測試治具，所述測試治具結構包括:最下層的治具BGA Pad部分1，其上依次為地層3、電源層2、地層3，和設置于治具體的用于連接電源或者地部分的固定裝置4，其中治具BGA Pad部分1的結構與BGA芯片背面相同，固定裝置4的結構包括鏤空部分和緊固螺絲，鏤空部分為連接負載線纜的導線孔，緊固螺絲負責將負載線纜固定在導線孔內，以形成連接。
[0015]此BGA治具通過合理四層板設計，將治具BGA Pad設計成與BGA芯片Pad完全一致，并將其電源Pad與地Pad通過設計連接到治具外部，以方便外部電阻負載線纜的連接。
[0016]實施例2:
在實施例1的基礎上，本實施例一種便于BGA芯片電源測試方法，在電路板測試過程中，將BGA芯片取下，將所述測試治具安裝在原BGA芯片的位置，在測試治具上連接電子負載儀進行模擬拉載測試，這樣就可以實現負載BGA芯片的拉載模擬；最后對開關電源設計進行對應測試。
[0017]實施例3:
在實施例2的基礎上，本實施例所述方法實現步驟具體如下:
1)根據待測BGA芯片的Pad大小及位置，設計與所述BGAPad完全一致的測試治具，此測試治具結構包括四層電路板，最下面一層治具BGA Pad部分1與BGA完全一致，此層上面依次為地層3、電源層2、地層3，此治具內部電源及地Pad通過過孔設計與固定裝置4連接，固定裝置4由鏤空部分的導線孔和緊固螺絲組成，導線孔用于連接負載線纜，緊固螺絲用于將負載線纜固定在導線孔內；
2)將待測電路板的BGA芯片取下，并將所述測試治具放置到BGA芯片的位置，固定好此治具；
3)將電子負載儀的輸出線纜依次連接到治具的固定裝置4，并將緊固螺絲擰緊，以達到固定線纜的目的；
4)待測電路板上電，電子負載儀上電拉載，進行開關電源的測試。
[0018]本發(fā)明通過制作與BGA芯片電源和地一致的測試治具，實現了開關電源測試過程中BGA芯片與測試治具的相互替換，為開關電源測試過程中連接電阻負載儀提供了良好的接口 ；測試治具可以良好的模擬BGA芯片的負載拉載，測試與實際工作情況更一致；開關電源測試不在僅僅局限在電源模塊部分，而是實現了對整個電源回路系統(tǒng)的測試，測試結果更準確，經過此設計測試后的開關電源電路更穩(wěn)定。
[0019]以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【主權項】
1.一種便于BGA芯片電源測試的測試治具，其特征在于，所述測試治具結構包括:最下層的治具BGA Pad部分(1)，其上依次為地層(3)、電源層(2)、地層(3)，和設置于治具體的用于連接電源或者地部分的固定裝置(4 )，其中治具BGA Pad部分(1)的結構與BGA芯片背面相同，固定裝置(4)的結構包括鏤空部分和緊固螺絲，鏤空部分為連接負載線纜的導線孔，緊固螺絲負責將負載線纜固定在導線孔內，以形成連接。2.根據權利要求1所述的一種便于BGA芯片電源測試方法，其特征在于:在電路板測試過程中，將BGA芯片取下，將所述測試治具安裝在原BGA芯片的位置，在測試治具上連接電子負載儀進行模擬拉載測試，這樣就可以實現負載BGA芯片的拉載模擬；最后對開關電源設計進行對應測試。3.根據權利要求2所述的一種便于BGA芯片電源測試方法，其特征在于，所述方法實現步驟具體如下: 1)根據待測BGA芯片的Pad大小及位置，設計與所述BGAPad完全一致的測試治具，此測試治具結構包括四層電路板，最下面一層治具BGA Pad部分(1)與BGA完全一致，此層上面依次為地層(3)、電源層(2)、地層(3)，此治具內部電源及地Pad通過過孔設計與固定裝置(4)連接，固定裝置(4)由鏤空部分的導線孔和緊固螺絲組成，導線孔用于連接負載線纜，緊固螺絲用于將負載線纜固定在導線孔內； 2)將待測電路板的BGA芯片取下，并將所述測試治具放置到BGA芯片的位置，固定好此治具； 3)將電子負載儀的輸出線纜依次連接到治具的固定裝置(4)，并將緊固螺絲擰緊，以達到固定線纜的目的； 4)待測電路板上電，電子負載儀上電拉載，進行開關電源的測試。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種便于BGA芯片電源測試的測試治具，所述測試治具結構包括：最下層的治具BGA？Pad部分，其上依次為地層、電源層、地層，和設置于治具體的用于連接電源或者地部分的固定裝置，其中治具BGA？Pad部分的結構與BGA芯片背面相同，固定裝置的結構包括鏤空部分和緊固螺絲，鏤空部分為連接負載線纜的導線孔，緊固螺絲負責將負載線纜固定在導線孔內，以形成連接。本發(fā)明通過合理的治具設計及使用，實現了與BGA芯片一致的拉載模擬，解決電路板開關電源測試測試過程中無法在實際BGA負載端測試的問題，開關電源測試結果更精確，更符合實際情況，運用此項測試后的開關電源更加穩(wěn)定，電路板設計穩(wěn)定性也大為提高。
【IPC分類】G01R31/40
【公開號】CN105301516
【申請?zhí)枴緾N201510613557
【發(fā)明人】李德恒
【申請人】浪潮電子信息產業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月24日