一种分析仪的校准方法及芯片测试方法和系统

专利名称：一种分析仪的校准方法及芯片测试方法和系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110635309.8

专利申请（专利权）人：深圳市时代速信科技有限公司
权利人地址：广东省深圳市前海深港合作区前湾一路1号A栋201室(入驻深圳市前海商务秘书有限公司)

专利发明（设计）人：段源鸿,刘石头,刘丽娟,黄富华,苏玉,谭游杰

专利摘要：本发明涉及芯片测试技术领域，特别是涉及一种分析仪的校准方法及芯片测试方法和系统。所述校准方法包括：第一分析仪测量直通芯片的第一散射参数，第一散射参数为直通芯片的散射参数，所述直通芯片为与待检测芯片具有相同尺寸和引脚的芯片，且所述直通芯片的第一引脚和第二引脚通过导线相连接；第一分析仪测量直通芯片和顶针的第二散射参数，根据第一散射参数和第二散射参数得到顶针的第三散射参数，并根据所述第三散射参数，调整所述第一分析仪内的内部参数，以使所述第一分析仪完成顶针与直通芯片的第一引脚和第二引脚连接端面的校准。有益效果：分析仪校准到芯片引脚和顶针的连接端面上，消除了顶针对射频测试的影响，提高了芯片测试的准确性。

主权利要求：
1.一种分析仪的校准方法，其特征在于，包括：
第一分析仪测量直通芯片的第一散射参数，其中，所述第一散射参数为直通芯片的第一引脚和第二引脚与电路板直接连接时直通芯片本身的散射参数，所述直通芯片为与待检测芯片具有相同尺寸和引脚的芯片，且所述直通芯片的第一引脚和第二引脚通过导线相连接；
所述第一分析仪测量直通芯片的第一散射参数，具体为：将第一分析仪的第一射频线和第二射频线分别和电路板的第一微带线和第二微带线连接，将直通芯片的第一引脚和第二引脚分别和电路板的第一微带线和第二微带线连接；所述第一分析仪发送多次第一射频信号，所述第一射频信号经过第一射频线、第一微带线、直通芯片、第二微带线、第二射频线后返回第一分析仪，所述第一分析仪发送多次第二射频信号，所述第二射频信号经第二射频线、第二微带线、直通芯片、第一微带线、第一射频线后返回第一分析仪，经过数据处理后得到直通芯片的本身的第一散射参数；
所述第一分析仪测量直通芯片和顶针的第二散射参数，其中，所述第二散射参数为直通芯片的第一引脚和第二引脚通过芯片测试座的顶针与电路板间接连接时直通芯片和顶针的散射参数；
所述第一分析仪根据第一散射参数和第二散射参数得到顶针的第三散射参数，并根据所述第三散射参数，调整所述第一分析仪内的内部参数，以使所述第一分析仪完成顶针与直通芯片的第一引脚和第二引脚连接端面的校准。
2.根据权利要求1所述的一种分析仪的校准方法，其特征在于，所述第一分析仪是经过预先校准的，预先校准的校准方法为：将第一分析仪的第一射频线和第二射频线分别与校准件的第三引脚和第四引脚连接，通过预设的标准校准方法进行校准，得到第一参数，并将第一参数更新到第一分析仪中，完成第一分析仪的校准。
3.根据权利要求2所述的一种分析仪的校准方法，其特征在于，所述校准件根据所述电路板结构进行设计。
4.根据权利要求1所述的一种分析仪的校准方法，其特征在于，第一分析仪测量直通芯片和顶针的第二散射参数，具体为：在电路板上安装芯片测试座，使芯片测试座的第一顶针和第二顶针的下端面分别和第一微带线和第二微带线连接，并将直通芯片安装在芯片测试座上，使直通芯片的第一引脚和第二引脚分别和芯片测试座内的第一顶针和第二顶针的上端面连接，第一分析仪的第一射频线和第二射频线分别和第一微带线和第二微带线连接；
所述第一分析仪发送多次第三射频信号，所述第三射频信号经过第一射频线、第一微带线、第一顶针、直通芯片、第二顶针、第二微带线和第二射频线后返回第一分析仪；第一分析仪发送多次第四射频信号，所述第四射频信号经过第二射频线、第二微带线、第二顶针、直通芯片、第一顶针、第一微带线和第一射频线后返回第一分析仪，经过数据处理后得到包括直通芯片散射参数和顶针的散射参数的第二散射参数。
5.根据权利要求1所述的一种分析仪的校准方法，其特征在于，根据第一散射参数和第二散射参数得到顶针的第三散射参数，具体为：将第一散射参数转化为第一矩阵，将第二散射参数转化为第二矩阵，根据公式第二矩阵＝第一矩阵*第三矩阵*第三矩阵，得到第三矩阵，所述第三矩阵为顶针的第三散射参数对应的第三矩阵；
将所述第三矩阵转化为第三散射参数，得到顶针的第三散射参数。
6.根据权利要求1到5任一所述的一种分析仪的校准方法，其特征在于，所述直通芯片的第一引脚和第二引脚通过多根导线相连接。
7.一种芯片的测试方法，其特征在于，应用权利要求1‑6任一所述的分析仪的校准方法的第一分析仪进行待检测芯片射频性能的测试。
8.一种芯片的测试系统，其特征在于，包括第一分析仪、电路板和芯片测试座；
所述第一分析仪应用权利要求1‑6任一所述的分析仪的校准方法进行校准；第一分析仪用于校准芯片的射频性能；
所述电路板上安装有芯片测试座，所述芯片测试座用于将待检测芯片的第五引脚和第六引脚分别和电路板的第一微带线和第二微带线间接连接。 说明书 : 一种分析仪的校准方法及芯片测试方法和系统技术领域[0001] 本发明涉及芯片测试技术领域，特别是涉及一种分析仪的校准方法及芯片测试方法和系统。背景技术[0002] 在射频测试系统中，一般需要对测试系统进行校准和去嵌，为准确测试待测DUT(待测试设备)的性能，需要将射频仪器的信号校准和去嵌到待测DUT的两端，以保证我们准确知道给到DUT的射频信号和DUT输出的射频信号。现有技术中，通常采用的方法是TRL去嵌方法，但是该方法通常只能校准到芯片引脚和PCB(电路板)的连接处。在芯片测试应用中，需要直接将芯片焊接至PCB板上，芯片引脚与PCB完好焊接在一块，采用TRL测试方法将射频信号校准到PCB接触到芯片的端面即可。[0003] 但在量产测试或者需要使用到芯片测试座时，芯片是通过芯片测试座中的顶针与PCB连接在一起，采用TRL校准结果只能将射频信号校准到PCB的端面上，无法去除顶针的影响，会对芯片射频性能的测试产生误差。[0004] 因此需要对现有的芯片测试校准方法和装置进行改进，消除由顶针带来的影响，提高测试的准确性。发明内容[0005] 本发明的目的是：提供一种芯片测试校准的方法及装置，消除由顶针带来的影响，提高测试的准确性。[0006] 为了实现上述目的，本发明提供了一种分析仪的校准方法，包括：[0007] 第一分析仪测量直通芯片的第一散射参数，其中，所述第一散射参数为直通芯片的第一引脚和第二引脚与电路板直接连接时直通芯片本身的散射参数，所述直通芯片为与待检测芯片具有相同尺寸和引脚的芯片，且所述直通芯片的第一引脚和第二引脚通过导线相连接。[0008] 所述第一分析仪测量直通芯片和顶针的共同的第二散射参数，其中，所述第二散射参数为直通芯片的第一引脚和第二引脚通过芯片测试座的顶针与电路板间接连接时直通芯片和顶针的散射参数。[0009] 所述第一分析仪根据第一散射参数和第二散射参数得到顶针的第三散射参数，并根据所述第三散射参数，调整所述第一分析仪内的内部参数，以使所述第一分析仪完成顶针与直通芯片的第一引脚和第二引脚连接端面的校准。[0010] 进一步的，所述第一分析仪是经过预先校准的，预先校准的校准方法为：[0011] 将第一分析仪的第一射频线和第二射频线分别与校准件的第三引脚和第四引脚连接，通过预设的标准校准方法进行校准，得到第一参数，并将第一参数更新到第一分析仪中，完成第一分析仪的校准。[0012] 进一步的，所述校准件根据所述电路板结构进行设计。[0013] 进一步的，第一分析仪测量直通芯片的第一散射参数，具体为：[0014] 将第一分析仪的第一射频线和第二射频线分别和电路板的第一微带线和第二微带线连接，将直通芯片的第一引脚和第二引脚分别和电路板的第一微带线和第二微带线连接。[0015] 所述第一分析仪发送多次第一射频信号，所述第一射频信号经过第一射频线、第一微带线、直通芯片、第二微带线、第二射频线后返回第一分析仪，所述第一分析仪发送多次第二射频信号，所述第二射频信号经第二射频线、第二微带线、直通芯片、第一微带线、第一射频线后返回第一分析仪，经过数据处理后得到直通芯片的本身的第一散射参数。[0016] 进一步的，第一分析仪测量直通芯片和顶针的第二散射参数，具体为：[0017] 在电路板上安装芯片测试座，使芯片测试座的第一顶针和第二顶针的下端面分别和第一微带线和第二微带线连接，并将直通芯片安装在芯片测试座上，使直通芯片的第一引脚和第二引脚分别和芯片测试座内的第一顶针和第二顶针的上端面连接，第一分析仪的第一射频线和第二射频线分别和第一微带线和第二微带线连接。[0018] 所述第一分析仪发送多次第三射频信号，所述第三射频信号经过第一射频线、第一微带线、第一顶针、直通芯片、第二顶针、第二微带线和第二射频线后返回第一分析仪；第一分析仪发送多次第四射频信号，所述第四射频信号经过第二射频线、第二微带线、第二顶针、直通芯片、第一顶针、第一微带线和第一射频线后返回第一分析仪，经过数据处理后得到包括直通芯片散射参数和顶针的散射参数的第二散射参数。[0019] 进一步的，根据第一散射参数和第二散射参数得到顶针的第三散射参数，具体为：[0020] 将第一散射参数转化为第一矩阵，将第二散射参数转化为第二矩阵，根据公式第二矩阵＝第一矩阵＊第三矩阵＊第三矩阵，得到第三矩阵，所述第三矩阵为顶针的第三散射参数对应的第三矩阵；[0021] 将所述第三矩阵转化为第三散射参数，得到顶针的第三散射参数。[0022] 进一步的，所述直通芯片的第一引脚和第二引脚通过多根导线相连接。[0023] 本发明还公开了一种芯片的测试方法，应用上述的第一分析仪进行待检测芯片射频性能的测试。[0024] 本发明还公开了一种芯片的测试系统，包括第一分析仪、电路板和芯片测试座。[0025] 所述第一分析仪应用上述的分析仪的校准方法进行校准；第一分析仪用于校准芯片的射频性能。[0026] 所述电路板上安装有芯片测试座，所述芯片测试座用于将待检测芯片的第五引脚和第六引脚分别和电路板的第一微带线和第二微带线间接连接。[0027] 本发明实施例一种芯片测试校准的方法及装置与现有技术相比，其有益效果在于：可以使分析仪校准到芯片引脚和顶针的连接端面上，消除了顶针对射频测试的影响，提高了芯片测试的准确性。附图说明[0028] 图1是本发明实施例1中一种分析仪的校准方法的流程图。[0029] 图2是本发明实施例1中第一分析仪预先校准时的元器件连接示意图；[0030] 图3是本发明实施例1中第一分析仪测量第一散射参数时的元器件连接示意图；[0031] 图4是本发明实施例1中第一分析仪测量第二散射参数时的元器件连接示意图；[0032] 图5是本发明实施例1中直通芯片中第一管脚和第二管脚的连接示意图。[0033] 图中：1、第一射频线；2、电路板；3、第一微带线；4、第二微带线；5、第三引脚；6、第四引脚；7、第二射频线；8、校准件；9、第一引脚；10、第二引脚；11、直通芯片；12、芯片测试座；13、第一顶针；14、第二顶针。具体实施方式[0034] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。[0035] 实施例1：[0036] 如图1所示，本发明公开了一种分析仪的校准方法，应用于分析仪的校准，主要步骤包括：[0037] 步骤S1，第一分析仪测量直通芯片11的第一散射参数，其中，所述第一散射参数为直通芯片11的第一引脚9和第二引脚10与电路板2直接连接时直通芯片11本身的散射参数，所述直通芯片11为与待检测芯片具有相同尺寸和引脚的芯片，且所述直通芯片11的第一引脚9和第二引脚10通过导线相连接。[0038] 步骤S2，所述第一分析仪测量直通芯片11和顶针共同的第二散射参数，其中，所述第二散射参数为直通芯片11的第一引脚9和第二引脚10通过芯片测试座12的顶针与电路板2间接连接时直通芯片11和顶针的散射参数。[0039] 步骤S3，所述第一分析仪根据第一散射参数和第二散射参数得到顶针的第三散射参数，并根据所述第三散射参数，调整所述第一分析仪内的内部参数，以使所述第一分析仪完成顶针与直通芯片11的第一引脚9和第二引脚10连接端面的校准。[0040] 在本发明的实施例1中，通过获取第一散射参数和第二散射参数，并由第一散射参数和第二散射参数推导出第三散射参数，即顶针的散射参数，并将第三散射参数用于第一分析仪的内部参数调整，使得第一分析仪可以校准到第一引脚9和第二引脚10和顶针连接端面的校准。当第一分析仪用于待检测芯片的校准时，就可以校准到待测试芯片引脚和顶针的连接端面，避免在待测试芯片校准时受到顶针散射参数的影响。[0041] 在本发明的实施例中，所述第一分析仪是经过预先校准的，参照附图2，预先校准的校准方法为：将第一分析仪的第一射频线1和第二射频线7分别与校准件的第三引脚5和第四引脚6连接，通过预设的标准校准方法进行校准，得到第一参数，并将第一参数更新到第一分析仪中，完成第一分析仪的校准。所述第一参数为测试仪根据预存的算法计算得到的，所述第一参数包括微带线的散射参数等。[0042] 在本实施例中，所述校准件根据所述电路板结构进行设计。所述校准件为根据电路板2的叠层结构以及第一微带线3和第二微带线4的长宽和结构设计的一组校准件，包括直通件(Thru)、反射件(Reflect)和延迟件(Line)[0043] 所述预设的标准校准方法可以用TRL方法校准到校准件8的第三引脚5和第四引脚6，但不限于这种方法，还可以采用其它标准校准方法来实现。同时由于TRL校准方法是网络分析仪标准的校准流程，这里不在赘述。[0044] 在步骤S1中，第一分析仪测量直通芯片11的第一散射参数，参照附图3，具体为：[0045] 将第一分析仪的第一射频线1和第二射频线7分别和电路板2的第一微带线3和第二微带线4连接，将直通芯片11的第一引脚9和第二引脚10分别和电路板2的第一微带线3和第二微带线4连接。[0046] 所述第一分析仪发送多次第一射频信号，所述第一射频信号经过第一射频线1、第一微带线3、直通芯片11、第二微带线4、第二射频线7后返回第一分析仪，所述第一分析仪发送多次第二射频信号，所述第二射频信号经第二射频线7、第二微带线4、直通芯片11、第一微带线3、第一射频线1后返回第一分析仪经过数据处理后得到直通芯片11的本身的第一散射参数。[0047] 通过测量第一散射参数可以在后续步骤中用于推导顶针的第三散射参数。[0048] 在步骤S2中，第一分析仪测量直通芯片11和顶针的第二散射参数，参照附图4，具体为：[0049] 在电路板2上安装芯片测试座12，使芯片测试座12的第一顶针13和第二顶针14的下端面分别和第一微带线3和第二微带线4连接，并将直通芯片11安装在芯片测试座12上，使直通芯片11的第一引脚9和第二引脚10分别和芯片测试座12内的第一顶针13和第二顶针14的上端面连接，第一分析仪的第一射频线1和第二射频线7分别和第一微带线3和第二微带线4连接。[0050] 所述第一分析仪发送多次第二射频信号，所述第二射频信号经过第一射频线1、第一微带线3、第一顶针13、直通芯片11、第二顶针14、第二微带线4和第二射频线7后返回第一分析仪，第一分析仪发送多次第四射频信号，所述第四射频信号经过第二射频线7、第二微带线3、第二顶针14、直通芯片11、第一顶针13、第一微带线3和第一射频线1后返回第一分析仪，经过数据处理后得到，得到包括直通芯片11散射参数和顶针的散射参数的第二散射参数。[0051] 通过测量第二散射参数可以在后续步骤中用于推导顶针的第三散射参数。[0052] 在步骤S3中，根据第一散射参数和第二散射参数得到顶针的第三散射参数，具体为：[0053] 将第一散射参数转化为第一矩阵，将第二散射参数转化为第二矩阵，根据公式第二矩阵＝第一矩阵＊第三矩阵＊第三矩阵，得到第三矩阵，所述第三矩阵为顶针的第三散射参数对应的第三矩阵；将所述第三矩阵转化为第三散射参数，得到顶针的第三散射参数。[0054] 一种可选的实施方式为：将第一散射参数转化为ABCD矩阵，得到矩阵ABCD1，将第二散射参数转换成ABCD矩阵，得到矩阵ABCD2；根据公式ABCD2＝ABCD3＊ABCD1＊ABCD3，得到顶针的ABCD矩阵ABCD3，其中，ABCD3为顶针的第三散射参数对应的ABCD矩阵；将ABCD3转化为顶针第三散射参数。[0055] 根据推导出的第三散射参数，即顶针的散射参数，并将第三散射参数用于第一分析仪的内部参数调整，使得第一分析仪可以校准到第一引脚9和第二引脚10和顶针连接端面的校准。当第一分析仪用于待检测芯片的校准时，就可以校准到待测试芯片引脚和顶针的连接端面，避免在待测试芯片校准时受到顶针散射参数的影响。[0056] 在本发明的实施例中，参照附图5，所述直通芯片11的第一引脚9和第二引脚10通过多根导线相连接。所述导线优选为金线。[0057] 在本发明的实施例中，可以采用一根导线的连接方式，但是采用多跟导线可以减少寄生参数提高校准的准确性。[0058] 实施例2：[0059] 本发明还公开了一种芯片的测试方法，应用于芯片射频性能的检测，具体为应用实施例1中的第一分析仪进行待检测芯片射频性能的测试。[0060] 由于第一分析仪已经消除了顶针的影响，因此采用第一分析仪进行待检测芯片射频性能测试时不会受到顶针的影响，提高检测的准确性。[0061] 实施例3：[0062] 本发明还公开了一种芯片的测试系统，应用于芯片的射频性能的检测，包括第一分析仪、电路板2和芯片测试座12。[0063] 所述第一分析仪应用实施例1中的分析仪的校准方法进行校准；第一分析仪用于校准芯片的射频性能。[0064] 所述电路板2上安装有芯片测试座12，所述芯片测试座12用于将待检测芯片的第五引脚和第六引脚分别和电路板2的第一微带线3和第二微带线4间接连接。[0065] 通过本测试系统对芯片的射频性能进行检测，可以校准到待测试芯片和顶针的连接端面上，消除了顶针对测试结果的影响，提高了待测试芯片射频性能的准确性。[0066] 综上，本发明实施例提供一种分析仪的校准方法及芯片测试方法和系统，可以使分析仪校准到芯片引脚和顶针的连接端面上，消除了顶针对射频测试的影响，提高了芯片测试的准确性。[0067] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

专利地区：广东

专利申请日期：2021-06-07

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN113504454B