[发明专利]一种微波键合线寄生效应自适应消除系统

说明书

本发明涉及一种微波键合线寄生效应自适应消除系统，包括：测试基板、压控调谐电容、调谐信号控制模块；其中，所述调谐信号控制模块分别连接所述压控调谐电容和测试基板；被测芯片通过键合线与所述测试基板连接；所述调谐信号控制模块根据寄生感抗拟合模型产生调谐控制信号，以消除键合线寄生效应。该系统可广泛应用于微波芯片测试，尤其是亚毫米波、毫米波及更高频段芯片测试。

技术领域

本发明属于芯片测试领域，它可广泛应用于各类微波芯片测试，具体涉及一种微波键合线寄生效应自适应消除系统。

背景技术

微波芯片的测试大都使用外部测试仪器，如：矢量网络分析仪、信号源、频谱仪等，配合探针台来进行测试。然而随着微波集成芯片(MMIC)朝着多通道、数模混合和的方向发展，芯片的集成度越来越高，涉及到的信号端口、电压种类、电压位也越来越多；相对于芯片的体积，探针台的探针体积较大，难以实现多信号端口、多种多位电压同时接入芯片；此外，在微波频段，直流探针附带的高频效应将影响微波芯片的测试结果，尤其是在毫米波及以上频段，常需采用外部搭载电路避免高频效应。因此常将微波芯片通过键合线与外部测试板连接进行测试。

现今业界大都采用金丝键合线，其电学性能相较于其他金属较好，然而依然会产生寄生效应。在低频段，寄生效应带来的影响不明显，但是到高频段，例如亚毫米波、毫米波、W波段等，寄生效应对芯片性能的影响不容忽视，尤其是对微波信号输入输出口。键合线以空气桥方式进行连接，寄生效应受其自身长度、角度、垂直度、接入点芯片和测试电路位置等因素影响较大，通常在芯片设计时加入键合线进行仿真评估；然而在实际测试时，键合线的寄生效应还受环境中湿度、温度等影响，这些因素随季节、地域、气候不同而不同，难以准确把控误差范围，因此仅仅采用电学仿真方式评估或消除芯片测试过程中键合线寄生效应的适用性不强。键合线的寄生效应虽然可通过单次调测进行寄生抵消，但在多通道输入输出情况下，不同频率和不同环境对应的寄生效应不同，测试过程中将花费较多的时间来调测消除，将导致测试效率难以保证；为了能尽可能高效的进行测试，自适应的寄生抵消系统在该领域将有较大的实用价值。

发明内容

本发明旨在设计一套通用性强、制备简单、操作容易的微波芯片测试系统，尽可能的消除测试过程中键合线对芯片性能的影响，使之可以广泛适用于各种微波芯片的测试需要。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

根据本发明的一个方面，提供了一种微波键合线寄生效应自适应消除系统，包括：

测试基板、压控调谐电容、调谐信号控制模块；其中，所述调谐信号控制模块分别连接所述压控调谐电容和测试基板；

被测芯片通过键合线与所述测试基板连接；

所述调谐信号控制模块根据寄生感抗拟合模型产生调谐控制信号，以消除键合线寄生效应。

优选的，所述寄生感抗拟合模型能够根据实际测试数据进行学习修正。

优选的，所述寄生感抗拟合模型采用最小二乘法聚类分析拟合，拟合出键合线寄生效应曲线。

优选的，结合实测数据，通过牛顿迭代方式学习修正所述寄生感抗拟合模型。

优选的，所述寄生感抗拟合模型中包括环境湿度影响因子和环境温度影响因子。

优选的，所述系统抽取寄生感抗拟合模型中的寄生特性，计算产生控制信号。

优选的，所述调谐信号控制模块采用单片机、FPGA或PLC。

优选的，所述调谐信号控制模块根据寄生感抗拟合模型产生调谐控制信号，具体包括：所述调谐信号控制模块根据键合线寄生感抗学习库，产生寄生感抗拟合模型，结合读取的微波输入信号信息计算匹配容抗，并对比压控调谐电容范围、精度，产生最终的调谐控制信号。

优选的，所述聚类分析采用闵可夫斯基距离计算。