一种基于ATE射频CP测试的校准方法与流程

本技术发明是一种针对射频类产品在使用ate(自动测试设备)进行cp测试时，对其进行校准的一种方法。

背景技术：

众所周知，射频信号传输时需要传输线路能完好地阻抗匹配，这样才能减少信号的反射。但ate在对cp射频产品进行测试时，由测试机发送的射频信号会经过测试转接板、探针卡传输到芯片输入端，在此过程中，测试机内部的信号源到信号输出端口、转接板以及探针卡上的走线阻抗匹配不理想、转接板与测试机信号输出端口的连接、转接板与探针卡的连接，探针与芯片引脚(pad)的接触均存在寄生的电容电感，这些必然造成射频信号不能完好的阻抗匹配，信号在传输过程中发生反射，最终到达芯片引脚的信号存在功率上的损耗，以及时序上的延迟等。同样，射频芯片输出的信号也需经过探针卡以及转接板才能送到测试机进行分析，传输线路的阻抗不匹配也会造成我们得不到真实的输出结果。这种阻抗不匹配给我们的测试带来误差，但产品测试硬件结构一旦固定，这种误差就是可预示和可重复出现的，从而可以定量的描述，可在测试过程中通过校准消除。

本发明提出了一种先对标准件进行测试，记录测量系统误差项的具体值，然后通过计算对被测芯片测试结果进行修正处理的方法。此方法可消除射频产品cp测试中的误差。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于ate射频cp测试的校准方法，其中，具体技术方案是：

本发明提出了一种在量产测试中对测试系统阻抗不匹配造成的影响进行校准的方法，步骤包括：

在射频芯片流片时，在圆片上制作辅助去嵌结构作为标准件。辅助去嵌结构包含三种结构：开路(open)，短路(short)，传输线(thru)。去嵌结构要求对应于被测器件的射频管脚的位置。

进一步的，利用ate测试资源通道对标准件在被测器件工作的频带内进行s参数的测试。

进一步的，记录通过对标准件测试得到的测试系统误差的具体数值，并将数据文件存储于测试系统内部。

进一步的，调用之前存储的标准件测试数据，通过一定的算法对被测器件的ate测试系统的结果进行修正处理，消除其中误差成分，得到被测器件真实值。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：本发明提出了一种校准技术，通过辅助去嵌结构，使得在射频产品的cp测试过程中消除测试系统阻抗不匹配带来的测试误差。从而能够获得更准确的测试结果，最终提高测试良率，节约测试成本。

附图说明

图1为辅助去嵌结构的示意图。

图2为辅助去嵌结果的示意图。

图3为传输线s参数的示意图。

图4为短路s参数的示意图。

图5为开路s参数的示意图。

图6为5nh_900mhz电感s参数的示意图。

图7为5nh_900mhz电感去嵌后s参数的示意图。

具体实施方式

cp测试：晶圆测试；

ate：自动测试设备，由测试机和计算机组合而成的测试系统。

现有成品(ft)射频产品测试时通常需要使用到网络分析仪，网络分析仪使用前也需进行相应的校准，来补偿测试仪内部、线缆及转接头带来的系统误差，目前已有相应成熟的校准件和校准方法。但对于圆片级的射频产品的测试，网络分析仪没有支持到针卡探针部分的校准的方案。且网络分析仪一般用于工程测试，并不适合量产使用。

ate测试设备测试cp射频产品时，测试机台也能对射频资源进行校准，但也只能校准到测试机信号输出端口，对于输出端口之后到芯片管脚的传输线路则不能进行校准。对于这部分带来的误差，现有测试中，我们往往就不作处理，或者采用以ft测试的结果作为参考，直接给补偿值，但这种补偿并不准确，且射频产品均有频响特性，即在不同的频率下，其损耗的表现也不一样，这样也带来了复杂的补偿工作。

目前已成熟的网络分析仪的校准其原理是基于对标准件的s参数的测量记录保存，测试时再对误差项进行补偿。而现有射频测试机台也支持s参数的测试。

本发明提出了一种在量产测试中对测试系统阻抗不匹配造成的影响进行校准的方法，步骤包括：

在射频芯片流片时，在圆片上制作辅助去嵌结构作为标准件。辅助去嵌结构包含三种结构：开路(open)，短路(short)，传输线(thru)，去嵌结构要求对应于被测器件的射频管脚的位置。

进一步的，利用ate测试资源通道对标准件在被测器件工作的频带内进行s参数的测试。

进一步的，记录通过对标准件测试得到的测试系统误差的具体数值，并将数据文件存储于测试系统内部。

进一步的，调用之前存储的标准件测试数据，通过一定的算法对被测器件的ate测试系统的结果进行修正处理，消除其中误差成分，得到被测器件真实值。

现举实施例详细说明本发明所述在一款芯片量产测试中的应用：

实施例一：

本例是实施在对电感的测试中，通过对电感s参数的测试，经过运算可测量电感的感值以及q值。

1)该片晶圆上包含9种电感，图中的标注分别指出了其电感值和工作频率，以5nh_900mhz为例，表示电感的设计电感值为5nh，工作频率为900mhz。在晶圆制作中，我们制作与电感位置相对应的标准件作为辅助去嵌结果：传输线，短路，开路。

2)测试系统在对电感测试前，探针卡先扎在标准件上，分别测量出辅助去嵌结构传输线、开路、短路的s参数，并保存测试数据文件。

3)测试系统分别测试这9种电感的s参数。如下图以5nh_900mhz电感为例。

4)调用之前标准件的测试数据文件，通过计算得到去嵌入后的电感的s参数。如下以5nh_900mhz电感为例。

5)通过对s参数的提取计算，得到电感的感值及q值。

从测试结果可以看出：流片时在晶圆上制作标准件作为辅助去嵌结构，通过去嵌处理，可以准确测量出电感的特性参数。

针对cp射频产品测试时，ate测试系统测量线路的阻抗不匹配造成测试结果不准确，导致测试失效。本发明提出的一种能消除ate测量线路系统误差的校准技术，从而能得到更准确更可靠的测试结果。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于ATE射频CP测试的校准方法，在射频芯片流片时，在圆片上制作辅助去嵌结构作为标准件。辅助去嵌结构包含三种结构：开路(open)，短路(short)，传输线(thru)。去嵌结构要求对应于被测器件的射频管脚的位置；本发明提供的基于ATE射频CP测试的校准技术，通过辅助去嵌结构，使得在射频产品的CP测试过程中消除测试系统阻抗不匹配带来的测试误差。从而能够获得更准确的测试结果，最终提高测试良率，节约测试成本。

技术研发人员：邓维维;张志勇;王华;钭晓鸥;罗斌
受保护的技术使用者：上海华岭集成电路技术股份有限公司
技术研发日：2017.06.12
技术公布日：2017.10.13