一种评估声表面波滤波器功率耐受性的测试方法及其系统技术方案

一种评估声表面波滤波器功率耐受性的测试方法及其系统,为了评估声表面波滤波器的功率耐受性，判断产品在客户使用过程中的各项指标可靠性，需要对产品进行功率相关测试，本发明专利技术的提出了一种通过测试极限功率的方法来评估声表面波滤波器的功率耐受性，测试过程中，将器件置于50℃的高温恒温箱中，具有测试时间短、对设备要求低、成本低等优点。有益效果在于：1.测一颗器件的耗时更短；2.对信号发生器、功率放大器等设备的长时间工作稳定性的要求相对较低；3.在带通范围内，功率承载最差的一点通常是带通的频率最高点；4.可以通过观察其功率输出值在特定时间内波动的大小来判断器件在该功率下是否能稳定工作。

A test method and system for evaluating the power tolerance of SAW filters

【技术实现步骤摘要】
一种评估声表面波滤波器功率耐受性的测试方法及其系统
本专利技术涉及一种评估声表面波滤波器功率耐受性的测试方法及其系统。
技术介绍
随着5G时代的到来，移动通讯系统对声表面波滤波器的功率耐受性提出了越来越高的要求。为降低器件的使用风险，延长器件的使用寿命，验证器件是否能够满足系统对其提出的功率使用寿命的要求，其功率的相关特性测试必不可少。声表面波滤波器利用压电材料的逆压电效应将加载在输入叉指换能器上的电信号转换成机械位移，这些机械位移以声波的形式在压电材料表面传播，然后输出叉指换能器再利用压电效应将声信号转换成电信号。机械位移能够在金属电极中产生应力，而这些重复应力会造成金属材料的原子迁移，在电极表面产生小丘与空穴，使电极电阻增大，直至开路或短路，器件性能恶化或彻底失去性能。随着声表面波滤波器尺寸的减小和工作频率的增加，电极线条和指条之间的距离越来越细小，故声表滤波器的耐功率特性十分重要。一般情况下，声表面波滤波器在正常工作功率作用下，其工作寿命要求要在5000h以上。给其施加正常的工作功率，然后考察其使用寿命及各项指标的可靠性，从可操作性来看显然是不现实的。目前，常用的评估声表面波滤波器功率耐受性的方法是加速老化的寿命试验，根据测试结果，依据阿伦尼斯模型的Eyrings定律公式推算出其在正常工作功率下的使用寿命。但是这种测试方法需要得出多组器件在不同功率下对应的寿命，具有耗时长、对测试设备长时间工作稳定性要求高、误差大等缺点。
技术实现思路
为了评估声表面波滤波器的功率耐受性，判断产品在客户使用过程中的各项指标可靠性，需要对产品进行功率相关测试，本专利技术采用测试其在特定时间内能够承受的极限功率的方法来判断其功率耐受性：即给其加载一个远高于正常工作功率的功率值，观察其在特定时间内是否烧毁，如果没有烧毁，则以一定的步进增加输入功率值，直到器件在特定时间内烧毁，从而得到器件在该时间内能够承受的极限功率值，进而评估出器件的功率耐受性。施加在器件上的起始功率值要适中，功率过低，测试耗时长；功率过高，器件会立即烧毁。本专利技术的目的之一在于在传统的加速老化寿命测试的基础上，提出了一种通过测试极限功率的方法来评估声表面波滤波器的功率耐受性，测试过程中，将器件置于50℃的高温恒温箱中，具有测试时间短、对设备要求低、成本低等优点。本专利技术的目的之二在于提供一种评估表面波波滤波器功率耐受性的测试系统，所述测试系统包括有信号发生器、功率放大器、功率检测计、恒温箱、衰减器和频谱分析仪；所述的信号发生器为输入功率端；所述的功率放大器和所述的信号发生器相连接用于放大信号发生器输出的信号源的输出功率；所述的功率检测计和功率放大器相连用于对功率放大器的输出功率进行检测；所述的功率计校准功率放大器的输出功率，所述的衰减器用于衰减待测器件的输出功率；所述的频谱仪用于检测待测器件是否损坏；所述的待测器件放置在恒温箱中，待测器件的输入端和功率检测计相连，待测器件的输出端和衰减器相连。优选的，所述的表面波波滤波器的输入端和输出端分别串接有第一电感和第二电感，所述的第一电感的输入端经第一电容接地，所述的第二电感的输出端经第二电容接地。优选的，所述的声表面波滤波器并接有网络分析仪。本专利技术通过测试声波表面波滤波器在特定时间内能够承受的极限功率的方法来评估器件的功率耐受性，其有益效果在于：1.测试极限功率时施加在器件上的功率比功率寿命测试时的功率更高，使得器件性能恶化的速度会更快，故测一颗器件的耗时更短（几十分钟内），而功率寿命测试一颗器件的时间相对较长（几个小时甚至几天）；2.功率测试过程中，加载在器件上的功率需要稳定，本专利技术测试一颗器件的时间相对较短，其对信号发生器、功率放大器等设备的长时间工作稳定性的要求相对较低；3.功率加载为点频加载，测试过程中，信号发生器的频点设置为器件通带的频率最高点，因为对于声表面波滤波器而言，在带通范围内，功率承载最差的一点通常是带通的频率最高点；4.频谱仪不仅可以用于监控器件性能是否恶化，而且可以通过观察其功率输出值在特定时间内波动的大小（例是否大于0.1dBm）来判断器件在该功率下是否能稳定工作。附图说明图1为声表面波滤波器及其匹配电路；图2为声表面波滤波器极限功率测试原理图；图3为声表面波滤波器频响曲线测试示意图。具体实施方式请参照图1，图1为声表面波滤波器及其匹配电路，测试时，声表面波滤波器及其相应的匹配电路均要焊接在测试板上，使其具有正常的频响特性。图2为声表面波滤波器极限功率测试原理图：信号发生器输入功率；功率放大器负责放大信号源的输出功率；功率计负责校准功率放大器的输出功率；高温恒温箱创造高温环境，功率检测计；衰减器用于衰减器件输出功率；频谱仪用于监控器件性能的恶化；网络分析仪用于测试器件烧毁前、后的频响特性。图3为声表面波滤波器频响曲线测试示意图，器件在每个功率值加载完特定时间后，均需要取出，使用网络分析仪测试其频响特性，曲线正常，器件重新接入极限功率测试系统，加载更高功率；曲线明显变化，则器件烧毁。本专利技术中测试是以器件在功率信号作用下器件发生不可恢复性损坏作为器件失效标志。器件失效判断依据：（1）频谱仪显示的功率值出现显著的下降；（2）网络分析仪测试器件的频率特性曲线明显变化；（3）解剖烧毁器件，确认内部芯片烧毁位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评估声表面波滤波器功率耐受性的测试方法,其特征在于，所述的测试方法为将待测器件置于50℃的恒温箱中进行功率耐受性测试。/n

【技术特征摘要】
1.一种评估声表面波滤波器功率耐受性的测试方法,其特征在于，所述的测试方法为将待测器件置于50℃的恒温箱中进行功率耐受性测试。


2.一种评估表面波波滤波器功率耐受性的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括有信号发生器、功率放大器、功率检测计、恒温箱、衰减器和频谱分析仪；所述的信号发生器为输入功率端；所述的功率放大器和所述的信号发生器相连接用于放大信号发生器输出的信号源的输出功率；所述的功率检测计和功率放大器相连用于对功率放大器的输出功率进行检测；所述的功率计校准功率放大器的输出功率，所述的衰减器用于衰...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖定权，宋崇希，黄富瑶，
申请(专利权)人：深圳市麦捷微电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44