With the continuous effort to achieve both high speed and low power in high performance packages, it is becoming more and more difficult to meet the target specifications. While testing has become of utmost importance, it is not viable to have a direct access to the signal pins in a package on package (PoP) configuration due to the densely located array of solder balls. In this dissertation, we first propose reconstruction methods for simultaneous switching current and eye diagram, as well as the novel current probe and test interposer structures that adopt the proposed methods. The proposed reconstruction methods adopt transfer function and transfer impedance to reconstruct the target simultaneous switching current waveform and eye diagram. Further, the proposed structures are designed considering a number of signal and power integrity issues, such as intersymbol interference (ISI), jitter, impedance matching, crosstalk, and so forth, so as to minimize their influence on the intrinsic performance of the package. Through a series of simulations and measurements, we experimentally verified the proposed methods and structures and proved their effectiveness. The proposed reconstruction methods and structures are expected to be widely adopted for testing of high-performance packages with its high accuracy and practicality.
패키지가 점점 고속 및 저전압 동작을 동시에 만족시키기 위해 발전 되어가면서 목표 사양 충족이 계속해서 어려워지고 있으며, 다양한 신호 및 전원 무결성 관련 문제들이 발생하게 된다. 따라서 패키지의 정확한 테스트가 매우 중요하게 되지만, 패키지 온 패키지 구성에선 촘촘하게 위치한 볼 그리드 배열 때문에 측정을 통한 동작 테스트가 매우 어렵게 된다. 본 논문에서는 패키지의 동시 스위칭 전류와 아이다이어그램 측정을 위한 복원 기법들과 이 복원 기법을 적용한 전류 프로브와 테스트 인터포조 구조들을 제안한다. 제안된 기법들은 전달 임피던스와 전달 함수를 통해 전류 파형 및 아이다이어그램을 복원해내며, 제안된 구조들은 부호간 상호간섭, 지터, 임피던스 매칭, 크로스토크 등 다양한 신호 및 전원 무결성 문제를 고려해 패키지의 동작에 최소한의 영향을 미치도록 설계되었다. 제안된 복원 기법과 구조들은 일련의 시뮬레이션과 측정을 통해 검증되었으며, 추후 고성능 패키지의 정확하고 빠른 테스트를 위해 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
