集成电路芯片的射频测试技术

集成电路芯片的射频测试技术

王坤

中国兵器工业第二一四研究所，安徽省蚌埠市，233000

摘要：集成电路芯片设计制造，是目前国内电子设备和通信技术领域的热门话题，市场需求旺盛。在集成电路测试中引入射频测试技术，有助于射频集成电路实现产品优质化和工艺自动化建设，！确保射频集成电路高效准确测试的同时，还能节约大量作业成本，因此得到普遍欢迎。本文概括论述射频测试技术，功能和发展前景，详细介绍这项技术的作用原理，对射频测试技术进行全面分析，力求为射频集成电路测试提供更加优质的技术应用，促进电子设备和通信技术行业实现更快发展。

关键词：集成电路芯片；射频测试技术；检测

引言：射频测试技术是专门用于射频集成电路测试的技术类型，在通信技术和电子设备领域获得了广泛应用，它是提高集成电路质量，加快检测效率的技术保障。对提升国内集成电路产品质量的现实意义尤为重大。相关人员还须高效开发利用包括直流在片测试系统，小信号参数测试技术以及测试数据统计技术等在内的射频测试技术应用奉献优质集成电路芯片供应市场需求。

1.射频测试技术

与集成电路的其它技术类型不同，射频集成电路具有独具特色的射频测试技术。目前在电子设备制造领域，网络通信技术领域，设计制造集成电路芯片已经有了突飞猛进的发展，但是，仍然难以满足人们对电子设备急剧上升的功能需求，要求集成电路必须大力提升产能和成品质量，才能有效应对旺盛的市场需求。国内应用的集成电路种类中，射频集成电路的应用范围是最为普及的，技术人员对射频测试技术进行进一步研发利用，有助于射频集成电路提高产品质量，现实意义十分重大。但是目前国内在研发集成电路技术方面侧重于设计制造集成电路的工艺方面，测试技术没有得到应有的重视。作为最关键的射频集成电路技术类型，研发利用射频测试技术对提升国内射频集成电路产品质量意义尤为深远。

2.射频测试技术原理

要成功研发利用射频测试技术，首要任务就是对这种技术的原理做到全面了解。集成电路的优势在于小体积，自重轻，性能优良，有很长的使用寿命，在通信技术以及设计制造电子设备等领域备受青睐，应用范围极广，因此，研发利用集成电路，有助于国家在电子技术方面取得更大发展。通过测试集成电路，把所得结果作为相关设计的指导依据，跟随时代脚步迭代更新，确保国内电子技术以及集成电路质量永远立于不败之地。在测试集成电路的传统应用中，测试方法非常单调，就是简单地利用测试夹具对集成电路进行测试，测试效率非常低下，而且测试夹具也经常发生故障，导致测试成效达不到预期。而且这种测试方法容易让集成电路的某些潜在问题被忽略，对集成电路质量安全造成不利影响。

射频测试技术是在射频集成电路基础上发展起来的，以在片测试为主要方法。这种测试平台用于测试裸芯片，其中探针台，直流偏置探卡以及微波探针等是主要测试设备，利用它们与测试仪器进行配套完成测试。较之传统的集成电路测试技术，在片测试技术能够有效规避夹具故障以及金丝长度带来的负面影响，同时支持射频集成电路的大规模测试，不仅集成电路能够完成高效测试，还可节省大量测试成本。目前国内以FormFactor探针测试系统应用最广。

3.射频测试技术分析

3.1.小信号参数测试技术

利用射频测试技术对集成电路进行测试，可以分成多个技术种类，小信号S参数测试就是其中之一。通信系统的集成电路要求对信号进行高质量放大反射以及传输，大信号是导致高频增益压缩的主要原因，因此电路往往得不到准确评估，所以，射频测试系统必须引入小信号S参数测试技术。通过小信号S参数测试技术的成功运用，可以大幅提升测试射频集成电路的稳定性和准确率。射频集成电路的主要用途在于通信技术以及电子设备领域，因此测试射频集成电路必须重点控制精准度，而且由于测试期间一些外部因素常常干扰最终测试结果，因此射频技术应用过程中要尽量规避不利因素。控制测试精度的有效措施就是，S参数测试作业所用的驻波射频电缆必须保证质量优良，网络分析仪以灵敏度和频率都较高的类型为宜，相关参数要调校精准。目前世界上以FormFactor校准片和Keysight所产的PNA5247S矢量网络分析仪先进程度最高，校准片负责寄生参数提取后向矢网导入，微波探针和电缆给芯片造成的不利影响得以消除，促使射频集成电路测试达到较高精准度。同时，为了测试结果免于外部电磁干扰，待测电路元件最好放入屏蔽罩再接受小信号S参数检测。

3.2.直流在片测试系统

集成电路射频测试系统中的最关键组成部分就是直流在片测试系统，射频集成电路利用在片测试方法完成射频测试技术应用，在片测试的关键一环就是直流在片测试系统，这个系统主要对包括COMS，GaAs以及SiGe等在内的工艺类型不同的射频集成电路晶圆进行检测，主要方面包括PCM测试以及直流终测。接受检测的晶包含的裸片数量高达上千，要求测试作业必须快速精准，科技发展到现在，国内的直流在片测试系统已经实现自动化建设，这种模式测试速度极快，错误率低，可大幅节约人工作业成本。

直流在片测试系统应用于测试射频集成电路，主要目的是对集成电路进行功耗低频振荡以及所有模组的静态工作点等检测。如果集成电路出现了太大功耗，常常导致温度异常升高，对芯片整体性能产生不利影响，情况严重时可烧毁芯片。对静态工作进行电压异常检测，能够判断集成电路所有元件的工作状正常与否。低频震荡的危害最大，极易瘫痪电子系统。可结合在片测试发生率较高的相关问题，针对性优化电路设计架构，元件进行合理选型，加设必要的滤波电路等，上述系统故障可有效规避，确保射频测试技术发挥更大作用。

3.3.测试数据统计技术及编写成品率统计程序

我们国家的电子工业正在蓬勃发展，市场前景一片大好，同时消费者为对集成电路的工艺和产品性能提出更高要求，相关企业需要对销售的集成电路芯片进行跟踪调查，采集芯片性能和用户使用的反馈信息。在测试集成电路期间，需要技术人员全面分析评估测试结果，最终结论需要提交给设计部门用做优化集成电路的参考依据，促进设计部门对集成电路进行优化设计和工艺改造，提高产品质量。要全面掌握芯片的实际性能，须结合投入应用的集成电路芯片，就重要指标开展统计学统计，这项工作必须批量进行，包括放大器芯片增益，锁相环芯片具备的灵敏度和抖动现象，回波带宽及其损耗以及开关类芯片的驻波及其插损等，要达到高效准确的统计成效，必须通过电脑程序对统计信息完成自动化处理。这个方面以Eoulu晶圆分析智能软件最为先进，它能对芯片进行关键指标分布进行准确的实时分析，因此广泛应用于集成电路行业中。

结束语：由此可见，在现代社会和科学技术高度发达的今天，电子设备和通信技术市场，对集成电路芯片的需求量大幅增长。市场开发前景非常广阔。射频测试技术作为射频集成电路芯片设计制造领域大独家专项技术，它的研发利用对集成电路生产提高产品质量，满足市场旺盛的需求有重大现实意义。技术人员还须全面分析集成电路测试技术的优势和工艺流程，加大研发力度，持续优化完善射频测试技术，为促进集成电路芯片全面发展提供技术支持。

参考文献

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[3]张塔,魏巍.雷达射频集成电路的发展探析[J].数字化用户,2018.