mcm基板互连测试的单探针路径优化研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第1O卷第1期电路与系统学报V01．1ONO．12005年2月JOURNALOFCⅡCUITSANDSYSTEMSFebruary，2005文章编号：1007．0249(2005)01．Ol35．O5MCM基板互连测试的单探针路径优化研究许川佩2，许君华2，莫玮2，李智2(1．西安电子科技大学机电工程学院，陕西西安710071：2．桂林电子工业学院电子工程系，广西桂林541004)摘耍：针对MCM基板互连测试所采用的单探针技术，本文提出一种基于蚁群算法的单探针路径优化算法，通过设定合适的规则，引导探针的

2、移动，缩短探针移动的距离，达到减少测试时间提高MCM生产效率的目的。从基于MCM标准电路的仿真结果看，采用蚁群算法得到的探针测试路径长度远远优于其它算法所得到的。关复词：MCM基板；互连测试：单探针；蚁群算法中圈分类号：TP274；TN407文献标识码：A1引言目前多芯片组件(Multi—ChipModule，MCM)基板互连测试通常采用单探针或双探针法进行短路和断路故障测试。这种探针测试是在飞针测试床上进行的，测试的时间主要花费在探针的移动上，为了减少移动定位时间，除了提高探针移动速度外，减小探针移动的总距离是一种有效的方法。对于MCM基板，其表面

3、焊区的布局及网络分布总存在一条使探针移动最短的路径。如何根据MCM基板焊区和网络的分布情况求解出探针运动的最短或较短路径是探针测试(飞针测试)技术的关键。本文将围绕单探针测试提出一种探针移动路径优化的新方法。已有学者采用传统求解货郎担问题(TravelingSalesmanProblem，TSP)的算法来解决探针测试路径的优化问题Il】，但这些算法的求解过程只限于小规模的模拟，通常采用的实验对象是几十个网络的电路，而MCM的发展速度很快，高密度、大规模已经是MCM发展的趋势。此外，已有的探针测试路径优化算法在寻找路径的时候，主要是基于对局部优化的考虑

4、而进行寻优工作的，这就使得算法在全局优化方面表现出一定的局限性，为了能够得到较优的探针测试路径，算法必须进行遍历方式的试探工作，以此来寻找较好的焊区序列，最终减少测试路径的长度，这就使得算法的运行时间会随着MCM规模的增大急剧增加。基于对算法运行时间和生成路径长度的考虑，本文提出一种采用蚁群算法来解决探针测试路径优化问题的方法。2蚁群算法求解单探针路径的数学模型求解探针测试的路径就是在待测焊区集合中寻找一个序列，使得测试路径的总距离最短。虽然最短路径是必然存在的，但实际寻找到的路径往往不是一条最短的路径，而是一条较短路径。求解探针路径时首先由CAD软

5、件提供的电路网表(netlist)得到MCM基板的网络互连以及各焊区的坐标数据，这样就可以求得两个焊区间的欧几里距离(EuclideanDistance)一探针在两个焊区间移动的距离。令：I={，1'I，⋯⋯，，}是MCM基板互连网络的集合，每个互连网络I(1≤i≤JⅣ)包含一个焊区集合=，P2，⋯一，}，其中n是，。的焊区数，JⅣ是MCM基板网络的个数。探针路径优化问题的解就是一组焊区的序列(，t，，⋯一t)，其中tf∈Pi，i=1⋯N，J=1⋯，l，。探针需要移动的距离是：Ⅳ一1C=∑8(tt+】)(1)其中(ft+】)是t到t的欧几里距离。收稿

6、日期：2004．07．23修订日期：2004．10．10基金项目：国家自然科学基金资助项目(60266001)维普资讯http://www.cqvip.com电路与系统学报第l0卷2．1定义本文为了叙述的需要，给出求解单探针路径所涉及的名词以及求解过程的定义：边是两个焊区间的连线，其长度就是两个焊区的欧几里距离；路径是一组边的有序集合；完整路径是蚂蚁在访问完所有焊区后得到的焊区结点序列；子路径是蚂蚁在没有得到完整路径之前访问过的焊区结点序列：待访问焊区集合是蚂蚁还没有访问过的焊区节点集合。单探针路径的求解过程定义如下：设V={c1，c，⋯，c}是一组

7、焊区的集合，A=I(r，)：，．，V}是一组边的集合，5(r，)是，．、两点的欧几里距离。该问题的已知条件是各个焊区的坐标，求解的目标是得到一条最短的路径序列，该序列中包含了每一个焊区。本文研究的对象属于对称性TSP，即6(r，)=6(s，，．)。蚂蚁算法求解探针路径时，除了从已知条件中求得的(，．，)外，还有一个重要的，因子f(，．，)一信息素，f(，．，)在算法运行时被蚂蚁更新。对于对称性TSP，有r(r，)=f(，，．)。2．2蚂蚁算法(AS)求解单探针路径的数学模型蚂蚁算法J是模拟自然界蚂蚁寻找食物时在所经过的路径上留下一种挥发性一的物质(称

8、为信息素)，从而引导后续蚂蚁走最短路径提出的一种算法。蚂蚁算法(AntSystem，AS)求解单探针路径的过