多端口射频微波芯片的测试系统技术方案

本发明专利技术提供一种多端口射频微波芯片的测试系统，包括：具有载物台、第一台面及第二台面的自动探针台；第一台面位于载物台的上方，中心区域安置直流探针卡；第二台面位于第一台面的上方，探针座安置于第二台面上；自动探针台和探针座由伺服电机驱动，可以分别进行X‑Y‑Z方向的三维移动；PXI‑e多功能测试平台，给直流探针卡提供测试信号实现对待测芯片的直流特性测试及监测；四端口矢量网络分析仪，给射频探针提供测试信号实现对待测芯片的射频特性测试。本发明专利技术的多端口射频微波芯片的测试系统结构简单、测试参数覆盖性高、测试效率高、测试精度高、成本低、测试灵活性高。

【技术实现步骤摘要】
多端口射频微波芯片的测试系统
本专利技术涉及测试
，特别是涉及一种多端口射频微波芯片的测试系统。
技术介绍
随着5G、卫星通信等新一代通信技术与半导体制造工艺的快速发展，以波束赋形芯片为代表的多端口射频收发芯片的集成度越来越高，测试端口数越来越多，相应地要求测试系统具有更高测试参数覆盖性和更快的测试吞吐率。传统的射频收发芯片测试方案为：使用直流稳压电源提供并量测芯片直流参数，使用矢量网络分析仪测试器件S参数，使用频谱分析仪或者噪声系数分析仪测试噪声参数，使用信号源、信号分析仪及微波功率计测试功率与频谱参数。不同子系统间使用微波开关实现测试切换，该方案系统十分复杂、测试参数覆盖性低、测试过程缓慢、测试精度差，已难以应对日益复杂的测试需求。且该方案搭配普通机械探针座只能针对最多三端口芯片在片测试应用，手动变换端口连接，无法应对多端口射频收发芯片自动测试需求，只适用于产品早期研发测试。另一种方案是使用多端口矢量网络分析仪实现多端口同时测试，首先同轴端口进行N×N端口校准，再使用OSL(Open-Short-Load)方法提取各个探针参数，通过矩阵变换与级联去嵌得到待测件参数，从而实现多端口S参数的测试；或通过定制化多端口在片校准件实现在片校准。该方案需定制多端口射频探针及校准片完成校准和测试，主要缺点在于多端口矢量网络分析仪、多端口射频探针及校准片造价极其高昂且不通用，仅限于固定型号大规模量产型测试，测试灵活性很差。目前对于多端口器件在片测试方案的讨论不多，由于技术条件的限制，各方案仍存在不足和缺陷。因此开发出一种灵活高效的多端口射频收发芯片测试技术具有十分迫切的需求和非常重要的现实意义。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种多端口射频微波芯片的测试系统，用于解决现有技术中多端口器件在片测试系统复杂、测试参数覆盖性低、测试过程缓慢、测试精度差、成本高、测试灵活性差等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种多端口射频微波芯片的测试系统，所述多端口射频微波芯片的测试系统至少包括：自动探针台，直流探针卡，射频探针，探针座，PXI-e多功能测试平台及四端口矢量网络分析仪；所述自动探针台包括晶圆载台、第一台面及第二台面；所述第一台面位于所述晶圆载台的上方，中心区域设置所述直流探针卡；所述第二台面位于所述第一台面的上方，所述探针座安置于所述第二台面上；所述晶圆载台和所述探针座由伺服电机驱动，分别进行X-Y-Z方向的三维移动，进而实现六维空间移动；所述PXI-e多功能测试平台的量测接口连接所述直流探针卡，基于所述PXI-e多功能测试平台提供的测试信号实现对所述测试基座上待测芯片的直流特性测试及监测；所述四端口矢量网络分析仪连接所述射频探针，基于所述四端口矢量网络分析仪提供的测试信号实现对所述待测芯片的射频特性测试；所述射频探针安置于所述探针座上。可选地，所述多端口射频微波芯片的测试系统还包括显微镜模组，所述显微镜模组设置于所述自动探针台的上方，用于观察所述待测芯片及各探针的对应位置。可选地，所述多端口射频微波芯片的测试系统还包括自动晶圆上下料装置。可选地，所述射频特性测试包括S参数、噪声、功率、增益压缩、频谱及交调中的至少一个或多个组合。可选地，所述PXI-e多功能测试平台包括工程控制模块、直流供电与测试模块，波形控制与监测模块，以及信号采集与分析模块。可选地，所述PXI-e多功能测试平台内部的硬件单元之间通过PXIe协议接口连接。更可选地，所述探针座的数量设定为4个，其中至少两个为程控探针座。更可选地，所述探针座两两相对设置；所述直流探针卡上的探针分为四组，两两相对设置；所述直流探针卡与所述探针座上的探针在所述测试基座上的投影呈“米”字型分布。更可选地，所述探针座与所述直流探针卡的相邻探针夹角为0°~90°。如上所述，本专利技术的多端口射频微波芯片的测试系统，具有以下有益效果：1、本专利技术的多端口射频微波芯片的测试系统可以实现射频多端口芯片在片测试系统的通用化设计。2、本专利技术的多端口射频微波芯片的测试系统减少系统搭建过程中仪器设备的频繁切换带来的精度劣化。3、本专利技术的多端口射频微波芯片的测试系统使用程控探针座避免了待测端口之间的手动切换，大大提高了测试效率。4、本专利技术的多端口射频微波芯片的测试系统避免定制多端口矢量网络分析仪、多端口直流射频/微波混合探卡及定制校准片，大幅降低测试成本。附图说明图1显示为本专利技术的多端口射频微波芯片的测试系统结构示意图。图2显示为本专利技术的自动探针台、直流探针卡及探针座的侧视示意图。图3显示为本专利技术的自动探针台、直流探针卡及探针座的俯视示意图。元件标号说明1-自动探针台；11-第一台面；12-第二台面；2-直流探针卡；3-探针座；4-PXI-e多功能测试平台；41-量测接口；5-四端口矢量网络分析仪；51-射频端口；6-显微镜模组；7-自动晶圆上下料装置。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1~图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1所示，本专利技术提供一种多端口射频微波芯片的测试系统，所述多端口射频微波芯片的测试系统包括：自动探针台1，直流探针卡2，射频探针，探针座3，PXI-e多功能测试平台4及四端口矢量网络分析仪5。所述自动探针台1包括晶圆载台、第一台面11及第二台面12；所述第一台面位于所述晶圆载台的上方，中心区域设置所述直流探针卡2；所述第二台面12位于所述第一台面11的上方，所述探针座3安置于所述第二台面12上；所述晶圆载台和所述探针座3由伺服电机驱动，分别进行X-Y-Z方向的三维移动，进而实现六维空间移动；所述PXI-e多功能测试平台4连接所述直流探针卡2，基于所述PXI-e多功能测试平台4提供的测试信号实现对所述晶圆载台上待测芯片的直流特性测试及监测；所述四端口矢量网络分析仪5连接所述探针座3上的射频探针，基于所述四端口矢量网络分析仪5提供的测试信号实现对所述待测芯片的射频特性测试。具体地，如图1所示，所述自动探针台1用于实现待测芯片的切换。如图2及图3所示，在本实施例中，所述自动探针台1包括晶圆载台（图2及图3中未显示）、第一台面11及第二台面12。所述晶圆载台用于放置并真空吸附待测晶圆，所述待测晶圆上排布有待测芯片（图中未显示）。所述第一台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多端口射频微波芯片的测试系统，其特征在于，所述多端口射频微波芯片的测试系统至少包括：/n自动探针台，直流探针卡，射频探针，探针座，PXI-e多功能测试平台及四端口矢量网络分析仪；/n所述自动探针台包括晶圆载台、第一台面及第二台面；所述第一台面位于所述晶圆载台的上方，中心区域设置所述直流探针卡；所述第二台面位于所述第一台面的上方，所述探针座安置于所述第二台面上；所述晶圆载台和所述探针座由伺服电机驱动，分别进行X-Y-Z方向的三维移动，进而实现六维空间移动；/n所述PXI-e多功能测试平台的量测接口连接所述直流探针卡，基于所述PXI-e多功能测试平台提供的测试信号实现对所述测试基座上待测芯片的直流特性测试及监测；/n所述四端口矢量网络分析仪连接所述射频探针，基于所述四端口矢量网络分析仪提供的测试信号实现对所述待测芯片的射频特性测试；所述射频探针安置于所述探针座上。/n

【技术特征摘要】
1.一种多端口射频微波芯片的测试系统，其特征在于，所述多端口射频微波芯片的测试系统至少包括：
自动探针台，直流探针卡，射频探针，探针座，PXI-e多功能测试平台及四端口矢量网络分析仪；
所述自动探针台包括晶圆载台、第一台面及第二台面；所述第一台面位于所述晶圆载台的上方，中心区域设置所述直流探针卡；所述第二台面位于所述第一台面的上方，所述探针座安置于所述第二台面上；所述晶圆载台和所述探针座由伺服电机驱动，分别进行X-Y-Z方向的三维移动，进而实现六维空间移动；
所述PXI-e多功能测试平台的量测接口连接所述直流探针卡，基于所述PXI-e多功能测试平台提供的测试信号实现对所述测试基座上待测芯片的直流特性测试及监测；
所述四端口矢量网络分析仪连接所述射频探针，基于所述四端口矢量网络分析仪提供的测试信号实现对所述待测芯片的射频特性测试；所述射频探针安置于所述探针座上。


2.根据权利要求1所述的多端口射频微波芯片的测试系统，其特征在于：所述多端口射频微波芯片的测试系统还包括显微镜模组，所述显微镜模组设置于所述自动探针台的上方，用于观察所述待测芯片及各探针的对应位置。


3.根据权利要求1所述的多端口射频微波芯片的测试系统，其特征在于：所述多端口射...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁旭，晏殊，汪家乐，
申请(专利权)人：浙江铖昌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33