[发明专利]三轴DC-AC连接系统

说明书

本发明涉及三轴DC‑AC连接系统。本发明的实施例提供了一种用于将电气测试仪器连接到被测器件（DUT）的改进的双线缆连接系统。在一个实施例中，单对等长三轴线缆每一个具有期望的特征阻抗。每一个线缆具有中心连接器、中间导体和外部导体。每一个线缆的近端连接到测试仪器，并且远端位于DUT处。在远端，中心导体连接到DUT，允许中间导体浮动，并且外部导体连接到彼此。每一个线缆的近端使用对于将执行的测试而言适当的连接而连接到设备。这允许测试仪器执行不同类型的测试而不改变到DUT的连接。

技术领域

所公开的技术的实施例一般涉及电气测试仪器，并且具体地涉及电气测试仪器与被测器件（DUT）之间的互连系统。

背景技术

在晶片上的半导体器件上的多个区域中以及在器件寿命中的稍后点处（包括在其最终产品中）执行多个测试已经变得常见。常见测试的示例是电流-电压（IV）、电容-电压（CV）、一般射频（RF）和矢量网络分析（VNA）测试。诸如CV、RF和VNA测试之类的一些类型的测试受益于在测试仪器与DUT之间具有控制阻抗。然而，诸如IV测试之类的其它类型的测试不要求这样的控制阻抗。当需要执行两种类型的测试时这可能成问题。

在IV测试中，在测试仪器与DUT处的两个管脚之间使用两对三轴线缆（每一个线缆具有外部、中间和中心连接器）是常见的。在DUT（远）端，第一对线缆的中心导体连接到一个管脚并且第二对线缆的中心导体连接到第二管脚。每一对的两个中间导体典型地也一起连接在远端。在操作中，中间导体典型地被供给有对应于相应中心导体上的电压的保护电压。三轴线缆的外部导体典型地连接到保护接地，因为中间和中心导体电压可能处于高电势。

在CV测试中，在测试仪器与DUT处的两个管脚之间使用两对双导体同轴线缆是常见的。在远端，第一对线缆的中心导体连接到一个管脚，并且第二对线缆的中心导体连接到第二管脚。线缆的外部导体典型地连接到仪器接地。

诸如RF和VNA测试之类的AC测试典型地要求仪器与DUT之间的传输线。现有系统将三轴线缆的中心导体和中间导体之间的空间用作用于这些测试的传输线。为了建立该传输线，用户必须将中间导体在DUT处短接在一起。这种短接然后在诸如IV测试之类的DC测试可以执行之前必须移除。对于用户而言，改变DUT处的连接特别是在执行大量AC和DC测试二者时是不方便的（如果不是彻头彻尾地繁重的话）。此外，许多类似的连接系统可能聚合到DUT处的非常受限的空间中，从而使得改变DUT连接甚至更加困难并且耗时。

已经设计出允许单个DUT连接用于多个测试的先前的四线缆连接系统。但是尚未设计出用于双线缆连接系统的类似系统，即使双线缆系统在一些情形中更加合期望。四线缆系统仅在线缆电阻将会影响测量时是必要的。当线缆电阻将会对测量具有最小影响时——例如当执行高电压测试时——双线缆连接系统可能更加合期望。双线缆连接系统典型地比四线缆系统花费得更少并且占据更小的空间，这在DUT处存在有限空间时可以尤为重要。

美国专利号 7,388,366描述了一种四线缆连接系统，其可以使用DUT处的单个连接来执行多个测试。如该专利中所描述的，四线缆系统还可以用于执行双线缆测试。但是，该解决方案要求使用所有四个线缆，这消除了双线缆连接系统的优点。此外，许多仪器本质上不支持四线缆连接。适配器将允许四线缆连接系统与这些仪器一起使用，但是以增加的花销和复杂度为代价。适配器还拉长仪器与DUT之间的连接，这降低较高频处的性能。

用于双线缆连接系统的一种解决方案是使用改变DUT处的连接的开关器件。这允许仪器在连接到开关器件时使用单个线缆配置。但是开关器件本身为连接系统添加成本和复杂度。手动开关器件要求用户在DUT连接的每一个设置之间进行切换，这增加测试之间的时间。自动开关器件可以使用处理器来自动改变DUT连接。但是这进一步增加复杂度和成本，并且要求用于处理器的电力源。

因此，存在对于测试仪器与被测器件（DUT）之间的改进的双线缆互连系统的需要。

附图说明