0 引言

    球柵陣列(Ball Grid Array，BGA)封裝技術由美國Motorola公司于1989年開發，其使用焊球取代傳統封裝的金屬絲和連接器，并以面陣列的形式排列于基板背面來連接集成電路中傳輸的電信號^[1]，從而實現在I/O數目上的大大增加，同時可以使電信號連接距離大幅縮小，提高信號傳遞速度，減少信號損耗與延遲。隨著微電子封裝技術向小尺寸、低功耗、高性能等方向飛速發展，射頻微系統集成技術符合未來電子器件小型化發展趨勢的要求^[2]，因此作為常用實現形式之一的BGA封裝技術近年來愈發受到關注。

    由于球柵陣列(BGA)封裝端口非連接器結構，無法直接連接矢量網絡分析儀進行S參數測量，因此對BGA封裝的測試夾具的引入必不可少。為實現夾具與測試封裝的可重復使用，目前采用的測試夾具與BGA封裝一般以壓接為主，常見的互連方法主要有彈性探針連接^[3]、鉚紐扣連接形式、膜片連接形式^[4]等，其中膜片連接方法適用于數字信號和10 GHz以內的射頻信號傳輸測試，對更高頻率的射頻信號的性能測試效果較差；鉚紐扣連接方法可以完成25 GHz以下射頻信號的測試，但其裝配及返修更換非常復雜，且其插損較大。因此，引入一種易加工易操作、電接觸良好、造價低廉且可重復使用的BGA封裝測試方法可以為射頻BGA封裝的設計與加工帶來很大便利。

    基于上述需求，本文設計了一種用于射頻微系統BGA封裝模塊的微波測試夾具，并為其設計了相應校準件。提出的微波測試方法為免焊接測試，因此具有可重復使用的特點；對設計的測試夾具進行仿真分析，仿真結果顯示夾具具有良好的電接觸性，且由于其特殊的焊球壓觸點形狀，使用該測試夾具對BGA封裝模塊進行測試時對焊球的損壞較小；設計的測試夾具具有易加工、安裝難度小、取放料方便等優點。同時，根據直通反射延遲線(Through-Reflect-Line，TRL)校準原理為該測試夾具設計了相應的校準件并仿真分析，其中開路校準件的回波損耗小于0.11 dB，接近全反射，直通和延遲線校準件的插入損耗都小于0.28 dB，滿足TRL校準的設計要求，可以有效消除測試夾具帶來的誤差項。

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作者信息:

張曉慶，劉德喜，祝大龍，史  磊，劉亞威

(北京遙測技術研究所，北京100094)