JPH05273234A - Mmic apparatus and rf probe head - Google Patents

Mmic apparatus and rf probe head

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JPH05273234A
JPH05273234A JP4100711A JP10071192A JPH05273234A JP H05273234 A JPH05273234 A JP H05273234A JP 4100711 A JP4100711 A JP 4100711A JP 10071192 A JP10071192 A JP 10071192A JP H05273234 A JPH05273234 A JP H05273234A
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JP
Japan
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input
probe head
signal
output
mmic
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Pending
Application number
JP4100711A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Sasaki
善伸 佐々木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To achieve accurate on-wafer measurement with using a high frequency measuring signal while reducing the loss at an input/output part of an RF probe head or a to-be-measured apparatus. CONSTITUTION:An input part 2 and an output part 3 of an MMIC device 1 are formed in the structure of a waveguide, wherein a waveguide member is built in a dielectric substrate 11 and, the ends of an input and output signal lines 2a, 3a are so positioned as to be on a part inside the waveguide member of the substrate. A signal input/output part of an RF probe head 6 is constituted of a waveguide 7. The head 6 is connected with the input and output parts 2, 3 of the MMIC device 1 by pressing the end faces of the respective waveguides into tight contact with each other.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はMMIC装置及びRF
プローブヘッドに関し、特に30GHz以上の準ミリ
波,ミリ波帯で動作するMMIC装置の入出力端子の構
造、及びMMIC装置の特性測定を行うためのRFプロ
ーブヘッドの入出力部の構造に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an MMIC device and an RF.
More specifically, the present invention relates to a structure of an input / output terminal of an MMIC device operating in a quasi-millimeter wave and a millimeter wave band of 30 GHz or higher, and a structure of an input / output part of an RF probe head for measuring characteristics of the MMIC device. ..

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来のMMIC(モノリシック・
マイクロ波集積回路)装置及びそのオンウエハー測定を
行うためのRFプローブヘッドを説明するための図であ
り、図7(a) はマイクロ波信号を増幅するMMIC増幅
器を示す平面図、図7(b) は上記RFプローブヘッドの
外観図であり、また図8は上記MMIC増幅器及びRF
プローブヘッドの入出力部分を拡大して示す図である。
図中、100はマイクロ波あるいはミリ波信号を増幅す
るMMIC装置で、その誘電体基板101表面には、マ
イクロ波信号を増幅する素子部100a、マイクロ波入
力を信号入力部102から上記素子部100aに伝送す
るための入力側信号線102a、及び上記素子部100
aから信号出力部103へマイクロ波出力を伝送するた
めの出力側信号線103aが形成されており、上記誘電
体基板101の裏面には上記各信号線102a,103
aとともにマイクロストリップ線路を構成する接地導体
104が形成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a conventional MMIC (monolithic
FIG. 7 (a) is a plan view showing an MMIC amplifier for amplifying a microwave signal, and FIG. 7 (b) is a diagram for explaining a microwave integrated circuit) device and an RF probe head for on-wafer measurement thereof. ) Is an external view of the RF probe head, and FIG. 8 is the MMIC amplifier and RF.
It is a figure which expands and shows the input / output part of a probe head.
In the figure, reference numeral 100 is an MMIC device for amplifying a microwave or millimeter wave signal, and an element unit 100a for amplifying a microwave signal and a microwave input from the signal input unit 102 to the element unit 100a on the surface of a dielectric substrate 101 thereof. Input side signal line 102a for transmitting to the
An output-side signal line 103a for transmitting a microwave output from a to the signal output unit 103 is formed, and each of the signal lines 102a and 103 is formed on the back surface of the dielectric substrate 101.
A ground conductor 104 that forms a microstrip line together with a is formed.

【0003】ここで上記信号線102a,103aの端
部両側には、バイアホール101aを介して接地導体1
04に接続されたRF測定専用の入力パッド102b及
び出力パッド103bが形成されており、これらのパッ
ド102b,103b及び上記信号線102a,103
aはそれぞれ信号入力部102及び出力部103にて、
マイクロストリップ線路をコプレーナ線路に変換する線
路変換部を構成している。
Here, the ground conductor 1 is provided on both sides of the ends of the signal lines 102a and 103a through via holes 101a.
An input pad 102b and an output pad 103b dedicated to RF measurement connected to 04 are formed, and these pads 102b and 103b and the signal lines 102a and 103 are formed.
a is the signal input unit 102 and the output unit 103,
A line conversion unit that converts the microstrip line into a coplanar line is configured.

【0004】また106は上記MMIC装置100の特
性を測定周波数が100GHz前後のミリ波帯で測定す
るためのRFプローブヘッドで、その絶縁性フレーム1
06aの裏面側には信号線107aとその両側に配置さ
れた接地線107bとからなるコプレーナ型の伝送線路
が形成されており、上記MMIC装置100の入力部1
02あるいは出力部103のコプレーナ線路と接続可能
な素子側端子を構成している。また108は上記RFプ
ローブヘッドの測定装置側端子で、これは上記フレーム
106aの裏面側のコプレーナ線路をミリ波帯で低損失
の導波管に変換する導波管構造となっている。
Reference numeral 106 denotes an RF probe head for measuring the characteristics of the MMIC device 100 in a millimeter wave band having a measurement frequency of about 100 GHz.
A coplanar type transmission line composed of a signal line 107a and ground lines 107b arranged on both sides of the signal line 107a is formed on the back side of 06a, and the input section 1 of the MMIC device 100 is formed.
02 or the element side terminal connectable to the coplanar line of the output section 103. Reference numeral 108 denotes a measuring device side terminal of the RF probe head, which has a waveguide structure for converting the coplanar line on the back surface side of the frame 106a into a low loss waveguide in the millimeter wave band.

【0005】次に従来のMMIC増幅器の特性をウエハ
ー状態で測定する方法について説明する。まず、1つの
RFプローブヘッド106を上記MMIC増幅器100
の入力部102に、他のRFプローブヘッド(図示せ
ず)を出力部103に、ヘッド側と増幅器側のコプレー
ナ線路が接触するよう密着する。そして測定装置(図示
せず)により入力側のRFプローブヘッド106から1
00GHz前後のミリ波帯信号を上記MMIC増幅器1
00に印加し、増幅素子部100aにて増幅されたマイ
クロ波信号を出力側のRFプローブヘッドから取り出し
て、上記測定装置にてMMIC装置100の特性を測定
する。
Next, a method of measuring the characteristics of the conventional MMIC amplifier in a wafer state will be described. First, one RF probe head 106 is connected to the MMIC amplifier 100.
Another RF probe head (not shown) is closely attached to the input section 102 of the output section 103 so that the coplanar lines on the head side and the amplifier side come into contact with each other. Then, from the RF probe head 106 on the input side by the measuring device (not shown)
The millimeter wave band signal around 00 GHz is used for the above MMIC amplifier 1
00, the microwave signal amplified by the amplification element section 100a is taken out from the RF probe head on the output side, and the characteristic of the MMIC apparatus 100 is measured by the above measuring apparatus.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが従来のMMI
C増幅器及びその特性測定用のRFプローブヘッドで
は、それぞれの入出力部分にミリ波帯で損失の大きいコ
プレーナ線路を用いているために、測定精度が悪いとい
う問題点があった。
However, the conventional MMI
The C-amplifier and the RF probe head for measuring the characteristics of the C-amplifier have a problem that the measurement accuracy is poor because a coplanar line having a large loss in the millimeter wave band is used for each input / output portion.

【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、高周波の測定用信号を用いたオ
ンウエハー測定を、RFプローブヘッドや被測定装置の
信号入出力部分での損失を低減して精度よく行うことが
できるMMIC装置及びRFプローブヘッドを得ること
を目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. On-wafer measurement using a high-frequency measurement signal is performed in the RF probe head and at the signal input / output portion of the device under test. It is an object of the present invention to obtain an MMIC device and an RF probe head capable of reducing the noise and performing it with high accuracy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明に係るMMIC
装置は、RFプローブヘッドとの間で特性測定用信号の
受渡しを行うための入出力端子を、高周波信号の伝送が
可能な導波管構造としたものである。
MMIC according to the present invention
The device has a waveguide structure capable of transmitting a high frequency signal at an input / output terminal for transmitting / receiving a characteristic measurement signal to / from an RF probe head.

【0009】この発明に係るMMIC装置は、RFプロ
ーブヘッドとの間で特性測定用信号の受渡しを行うため
の入出力端子を、高周波信号の送受信が可能なアンテナ
構造としたものである。
In the MMIC device according to the present invention, the input / output terminal for passing the characteristic measuring signal to and from the RF probe head has an antenna structure capable of transmitting and receiving a high frequency signal.

【0010】この発明に係るRFプローブヘッドは、M
MIC装置との間で特性測定用の信号の受渡しを行うた
めの特性測定用入出力部を、高周波信号の伝送が可能な
導波管構造としたものである。
The RF probe head according to the present invention has an M
The characteristic measurement input / output unit for transmitting / receiving the characteristic measurement signal to / from the MIC device has a waveguide structure capable of transmitting a high frequency signal.

【0011】この発明に係るRFプローブヘッドは、高
周波信号を処理するMMIC装置との間で特性測定用信
号の受渡しを行うための入出力部を、高周波信号の送受
信が可能なアンテナ構造としたものである。またこの発
明は上記RFプローブヘッドにおいて、上記MMIC装
置の特性測定を行う測定装置側との入出力部を、高周波
信号の伝送が可能な導波管構造としたものである。
In the RF probe head according to the present invention, the input / output unit for exchanging the characteristic measuring signal with the MMIC device for processing the high frequency signal has an antenna structure capable of transmitting and receiving the high frequency signal. Is. Further, according to the present invention, in the RF probe head, the input / output section with the measuring device side for measuring the characteristic of the MMIC device has a waveguide structure capable of transmitting a high frequency signal.

【0012】この発明に係るRFプローブヘッドは、信
号の入出力部分がマイクロストリップ線路あるいはコプ
レーナ線路で構成されているMMIC装置との間で特性
測定用信号の受渡しを行うための入出力部を、高周波信
号の伝送線路形式をマイクロストリップ線路あるいはコ
プレーナ線路から導波管へ変換する線路変換機構を有す
る構造としたものである。
In the RF probe head according to the present invention, an input / output unit for transmitting / receiving a characteristic measuring signal to / from an MMIC device in which a signal input / output portion is composed of a microstrip line or a coplanar line, This is a structure having a line conversion mechanism for converting the transmission line format of a high frequency signal from a microstrip line or a coplanar line to a waveguide.

【0013】[0013]

【作用】この発明に係るMMIC装置においては、RF
プローブヘッドとの間で特性測定用信号の受渡しを行う
ための入出力端子を、高周波信号の伝送が可能な導波管
構造あるいは高周波信号の送受信が可能なアンテナ構造
としたから、この入出力端子部分における高周波信号の
ミリ波帯での損失を低減して精度よく特性測定を行うこ
とができる。
In the MMIC device according to the present invention, the RF
The input / output terminal for passing the characteristic measurement signal to and from the probe head has a waveguide structure capable of transmitting high frequency signals or an antenna structure capable of transmitting and receiving high frequency signals. It is possible to reduce the loss of the high frequency signal in the portion in the millimeter wave band and perform the characteristic measurement with high accuracy.

【0014】この発明に係るRFプローブヘッドにおい
ては、MMIC装置との間で特性測定用信号の受渡しを
行うための入出力部を、導波管構造あるいはアンテナ構
造としたから、この入出力部における高周波信号のミリ
波帯での損失を低減して精度よくMMIC装置の特性測
定を行うことができる。
In the RF probe head according to the present invention, the input / output unit for exchanging the characteristic measurement signal with the MMIC device has a waveguide structure or an antenna structure. The characteristics of the MMIC device can be accurately measured by reducing the loss of the high frequency signal in the millimeter wave band.

【0015】また上記MMIC装置側との入出力部をア
ンテナ構造としたRFプローブヘッドにおいて、測定装
置側の入出力部を導波管構造とすることにより、測定装
置との接続を容易かつ信号減衰を招くことなく行うこと
ができる。
Further, in the RF probe head having the antenna structure for the input / output section with the MMIC apparatus side, the measuring apparatus side input / output section has a waveguide structure, so that the connection with the measuring apparatus is facilitated and signal attenuation is performed. Can be done without inviting.

【0016】またこの発明に係るRFプローブヘッドに
おいては、信号の入出力部分がマイクロストリップ線路
あるいはコプレーナ線路で構成されているMMIC装置
との間で特性測定用信号の受渡しを行うための入出力部
を、高周波信号の伝送線路形式をマイクロストリップ線
路あるいはコプレーナ線路から導波管へ変換する線路変
換機構を有する構造としたので、上記特性測定用信号が
MMIC装置の入,出力端子とヘッドとの間で授受され
た直前,直後はこれが損失の少ない導波管構造の線路を
伝送することとなり、これにより上記測定用信号の損失
が低減されて、MMIC装置の精度の高い特性測定が可
能となる。
Further, in the RF probe head according to the present invention, the input / output unit for transmitting / receiving the characteristic measurement signal to / from the MMIC device in which the signal input / output portion is constituted by the microstrip line or the coplanar line. Has a line conversion mechanism for converting the transmission line format of a high-frequency signal from a microstrip line or a coplanar line to a waveguide. Therefore, the characteristic measurement signal is transmitted between the input and output terminals of the MMIC device and the head. Immediately before and after the transmission / reception, the signal is transmitted through the waveguide structure line with a small loss, whereby the loss of the measurement signal is reduced, and highly accurate characteristic measurement of the MMIC device becomes possible.

【0017】[0017]

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図1は本発明の第1の実施例によるMMIC装置及
びそのオンウエハー測定に用いるRFプローブヘッドを
説明するための図であり、図1(a) は上記MMIC装置
の平面図、図1(b) は上記RFプローブヘッドの斜視図
であり、図2は上記MMIC増幅器の入出力部分の詳細
な構造及び測定動作を説明するための図である。図にお
いて、1はウエハー状態でRFプローブヘッドを用いて
特性の測定が行われるMMIC装置で、その誘電体基板
11表面には、マイクロ波入力を増幅する素子部1a、
マイクロ波入力を信号入力部(入力端子)2から上記素
子部1aに伝送するための入力側信号線2a、及び上記
素子部1aから信号出力部(出力端子)3へマイクロ波
出力を伝送するための出力側信号線3aが形成されてお
り、上記誘電体基板11の裏面には上記各信号線2a,
3aとともにマイクロストリップ線路を構成する接地導
体4が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an MMIC device according to a first embodiment of the present invention and an RF probe head used for on-wafer measurement thereof. FIG. 1 (a) is a plan view of the MMIC device, and FIG. ) Is a perspective view of the RF probe head, and FIG. 2 is a view for explaining a detailed structure and a measurement operation of an input / output portion of the MMIC amplifier. In the figure, reference numeral 1 is an MMIC device whose characteristics are measured in a wafer state using an RF probe head, and an element unit 1a for amplifying a microwave input is provided on a surface of a dielectric substrate 11 thereof.
An input side signal line 2a for transmitting a microwave input from a signal input section (input terminal) 2 to the element section 1a, and a microwave output from the element section 1a to a signal output section (output terminal) 3. Is formed on the rear surface of the dielectric substrate 11, and the signal lines 2a,
A ground conductor 4 which forms a microstrip line together with 3a is formed.

【0018】そして本実施例では、上記信号入力部2に
は、導波管部材2bがその上端面が誘電体基板表面と一
致し、かつ下端面が上記接地導体4とつながるよう該誘
電体基板4中に埋め込まれており、上記誘電体基板4
の、該導波管部材2b内側の中心部には、上記入力側信
号線2aの始端が位置している。また上記信号出力部3
も上記信号入力部2と同様、誘電体基板中に導波管部材
が埋め込まれ、該部材の中心部分には出力側信号線3a
の終端が位置している構造となっている。
In the present embodiment, in the signal input section 2, the waveguide member 2b has its upper end surface aligned with the surface of the dielectric substrate and its lower end surface connected to the ground conductor 4 as described above. 4 is embedded in the dielectric substrate 4
The starting end of the input side signal line 2a is located at the center of the inside of the waveguide member 2b. In addition, the signal output unit 3
Similarly to the signal input section 2, the waveguide member is embedded in the dielectric substrate, and the output side signal line 3a is provided in the central portion of the member.
The structure is such that the end of is located.

【0019】また6は上記MMIC装置1の特性を測定
周波数が100GHz前後のミリ波帯でオンウエハ測定
するためのRFプローブヘッドで、マニピュレータ14
に螺子13により取付けられており、このRFプローブ
ヘッドは本体部分6aがマニピュレータ14に対してウ
エハ表面と平行な方向に可動となっている。またこのR
Fプローブヘッド6は、上記MMIC装置1との間でマ
イクロ波の授受を行う部分を導波管部材2b,3bと断
面形状が同一の導波管7により構成しており、この導波
管7を上記MMIC装置1の入力部2あるいは出力部3
の導波管部材2b,3bの端面に密着させることによ
り、MMIC装置1の入,出力部2,3との間で信号の
受渡しができるようになっている。なお、7aは上記導
波管7の下端部中央に形成された切欠き部で、この導波
管7を上記信号線路2aの先端と接触することなく上記
導波管部材2bと密着可能とするためのものであり、R
Fプローブヘッド6の測定装置側の入出力部は従来例と
同様導波管8により構成されている。
Reference numeral 6 denotes an RF probe head for measuring the characteristics of the MMIC device 1 on-wafer in the millimeter wave band having a measurement frequency of about 100 GHz.
The RF probe head is movable with respect to the manipulator 14 in the direction parallel to the wafer surface. Also this R
The F probe head 6 has a waveguide 7 having the same cross-sectional shape as the waveguide members 2b and 3b at a portion for transmitting and receiving microwaves to and from the MMIC device 1. Is the input unit 2 or the output unit 3 of the MMIC device 1.
By closely contacting the end faces of the waveguide members 2b and 3b, signals can be transferred between the input / output units 2 and 3 of the MMIC device 1. Reference numeral 7a is a notch formed in the center of the lower end of the waveguide 7 so that the waveguide 7 can be adhered to the waveguide member 2b without contacting the tip of the signal line 2a. For R
The input / output section of the F probe head 6 on the measuring device side is constituted by a waveguide 8 as in the conventional example.

【0020】次に動作について説明する。まず、マニピ
ュレータ14を操作して、上記ウエハー状態のMMIC
増幅器1の入力部2に入力側のRFプローブヘッド6
を、出力部3に出力側のRFプローブヘッド(図示せ
ず)を密着して、入出力部の導波管部材2b端面と、ヘ
ッド側の導波管7の端面とを接触させる。そしてこの状
態で測定装置(図示せず)により入力側のRFプローブ
ヘッド6から100GHz前後のミリ波帯信号を上記M
MIC増幅器1に印加し、その素子部1aで増幅された
増幅マイクロ波信号を出力側のRFプローブヘッドから
取り出して、測定装置にてMMIC装置の特性を測定す
る。
Next, the operation will be described. First, the manipulator 14 is operated to operate the MMIC in the wafer state.
The RF probe head 6 on the input side is connected to the input section 2 of the amplifier 1.
Then, the output side RF probe head (not shown) is brought into close contact with the output part 3 to bring the end face of the waveguide member 2b of the input / output part into contact with the end face of the head side waveguide 7. Then, in this state, a millimeter wave band signal around 100 GHz is transmitted from the RF probe head 6 on the input side by a measuring device (not shown).
It is applied to the MIC amplifier 1, the amplified microwave signal amplified by the element portion 1a is taken out from the RF probe head on the output side, and the characteristic of the MMIC device is measured by the measuring device.

【0021】このように本実施例では、MMIC装置1
の入力部2及び出力部3では、誘電体基板4に導波管部
材2bを埋め込み、信号線2a,3aをその端部が該導
波管部材2b端面の中心部に位置するよう配置して、入
出力部分(入出力端子)を導波管構造とするとともに、
上記RFプローブヘッド6の、MMIC装置1との入出
力部を導波管7により構成し、ヘッド6とMMIC装置
1の入出力部2,3との接続をそれぞれの導波管部分の
端面を密着させることにより行うようにしたので、MM
IC装置1及びRFプローブヘッド6の入出力部分に
は、ミリ波帯で損失の大きいコプレーナ線路が存在しな
くなり、これによりミリ波帯の損失を低減して精度よく
特性測定を行うことができる。
As described above, in this embodiment, the MMIC device 1
In the input section 2 and the output section 3, the waveguide member 2b is embedded in the dielectric substrate 4 and the signal lines 2a and 3a are arranged so that their ends are located at the center of the end face of the waveguide member 2b. , The input / output part (input / output terminal) has a waveguide structure,
An input / output unit of the RF probe head 6 with respect to the MMIC device 1 is configured by a waveguide 7, and the head 6 and the input / output units 2 and 3 of the MMIC device 1 are connected to each other by connecting end faces of the respective waveguides. Since it was done by closely contacting, MM
The coplanar line, which has a large loss in the millimeter wave band, does not exist in the input / output portions of the IC device 1 and the RF probe head 6, whereby the loss in the millimeter wave band can be reduced and the characteristic measurement can be performed accurately.

【0022】図3は本発明の第2の実施例によるRFプ
ローブヘッドを説明するための図、図4はその詳細な構
造の説明図で、図4(a) は該ヘッドを下面側からみた斜
視図、図4(b) は図4(a) のIVb−IVb線断面を示す図
である。
FIG. 3 is a view for explaining an RF probe head according to a second embodiment of the present invention, FIG. 4 is an explanatory view of its detailed structure, and FIG. 4 (a) is a bottom view of the head. FIG. 4 (b) is a perspective view showing a cross section taken along line IVb-IVb of FIG. 4 (a).

【0023】この実施例のRFプローブヘッド20は、
従来の図7及び図8に示すMMIC装置100のRF測
定用入,出力部102,103との間で信号の授受を行
うを入出力部21に、マイクロ波の伝送線路の形式をマ
イクロ波ストリップ線路から導波管に変換する線路変換
機構を備えたものである。
The RF probe head 20 of this embodiment is
In the conventional MMIC device 100 shown in FIGS. 7 and 8, for inputting / outputting signals to / from the RF measurement input / output units 102 and 103, an input / output unit 21 is used, and a microwave transmission line format is a microwave strip. A line conversion mechanism for converting a line into a waveguide is provided.

【0024】すなわち、上記RFプローブヘッド20本
体は、水平方向の導波管部分20aと、その一端にこれ
と一体に形成された垂直方向の導波管部分20bとから
構成されており、上記水平方向の導波管20aの下面2
0dには、上記MMIC装置100の入力部102の接
地側パッド102bと接触可能な接地側パッド23が形
成されており、該接地側パッド23間に形成された開口
部20cの中央部には、上記信号線102aと接触可能
な信号側パッド24が配設されている。
That is, the RF probe head 20 main body is composed of a horizontal waveguide portion 20a and a vertical waveguide portion 20b integrally formed with one end of the waveguide portion 20a. Lower surface 2 of the waveguide 20a in the horizontal direction
0d is formed with a ground side pad 23 that can come into contact with the ground side pad 102b of the input section 102 of the MMIC device 100, and in the center of the opening 20c formed between the ground side pads 23, A signal side pad 24 that can contact the signal line 102a is provided.

【0025】また上記信号パッド24は上記ヘッド本体
の導波管20a内に配置された導電性部材22の下端2
2aに支持されており、該導電性部材22の先端22b
は導波管部分20aの導波管部分20b側に位置してお
り、ここで上記導電性部材22は、導波管20aの信号
伝送方向に向かって該方向の幅が階段状に広がった側面
形状を有している。このような構成により上記RFプロ
ーブヘッド20では、マイクロ波信号の伝送線路形式
が、MMIC装置100の入出力側マイクロストリップ
線路から導波管へ変換されることとなる。
The signal pad 24 is the lower end 2 of the conductive member 22 arranged in the waveguide 20a of the head body.
2a is supported by the tip 2b of the conductive member 22.
Is located on the waveguide portion 20b side of the waveguide portion 20a, and the conductive member 22 is a side surface of which the width in the direction is stepwise widened toward the signal transmission direction of the waveguide 20a. It has a shape. With such a configuration, in the RF probe head 20, the transmission line format of the microwave signal is converted from the input / output side microstrip line of the MMIC device 100 to the waveguide.

【0026】この実施例では、オンウエハーでの特性測
定は図7及び図8に示す従来装置と同様に行うことがで
き、その説明は省略する。
In this embodiment, the on-wafer characteristic measurement can be performed in the same manner as the conventional apparatus shown in FIGS. 7 and 8, and the description thereof will be omitted.

【0027】このような構成の本実施例では、RFプロ
ーブヘッド20のMMIC装置100との信号の授受を
行う部分21に、伝送線路形式をMMIC装置100の
マイクロストリップ線路から導波管に変換する線路変換
機構を備えたので、RFプローブヘッド20のコプレー
ナ線路部分がなくなり、その分ミリ波帯の損失を低減し
て精度よく特性測定を行うことができる。
In this embodiment having such a configuration, the transmission line format is converted from the microstrip line of the MMIC device 100 to the waveguide in the portion 21 of the RF probe head 20 for transmitting and receiving signals to and from the MMIC device 100. Since the line conversion mechanism is provided, the coplanar line portion of the RF probe head 20 is eliminated, and the loss in the millimeter wave band can be reduced accordingly, and the characteristic measurement can be performed accurately.

【0028】なおこの実施例では、RFプローブヘッド
20の入出力部21にマイクロストリップ線路から導波
管への線路変換機構を備えた場合について説明したが、
線路変換機構は、高周波信号の伝送線路形式をコプレー
ナ線路から導波管へ変換するものであってもよい。
In this embodiment, the case where the input / output unit 21 of the RF probe head 20 is provided with a line conversion mechanism from a microstrip line to a waveguide has been described.
The line conversion mechanism may convert the transmission line format of a high frequency signal from a coplanar line to a waveguide.

【0029】また図5は本発明の第3の実施例によるM
MIC装置及びRFプローブヘッドを説明するための図
で、図5(a) はMMIC装置の構成を示す平面図、図5
(b)はRFプローブヘッドの構造を示す斜視図であり、
図6は上記MMIC装置をオンウエハー測定している状
態を示す図である。
FIG. 5 shows an M according to the third embodiment of the present invention.
5A and 5B are views for explaining the MIC device and the RF probe head, and FIG. 5A is a plan view showing the configuration of the MMIC device.
(b) is a perspective view showing the structure of the RF probe head,
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the above MMIC device is performing on-wafer measurement.

【0030】図において、30は本実施例のMMIC装
置で、この装置30では、上記第1実施例装置の入出力
部に配設された導波管部材2bに代えて、RF測定用の
信号入力部32には、電波を受信して入力側信号線2a
に導入する入力側アンテナ32aが、また信号出力部3
3には出力側信号線3aの信号を送信する出力側アンテ
ナ33aが設けられており、上記各アンテナは、その
入,出力側信号線2a,3aの一端に接続され、これと
垂直方向に向けて形成された線路から構成されている。
その他の構成は上記第1実施例のMMIC装置1と全く
同一である。
In the figure, reference numeral 30 denotes an MMIC device of this embodiment. In this device 30, a signal for RF measurement is used in place of the waveguide member 2b arranged at the input / output section of the device of the first embodiment. The input section 32 receives the radio wave and receives the signal line 2a on the input side.
The input side antenna 32a to be introduced into the
3 is provided with an output side antenna 33a for transmitting a signal of the output side signal line 3a, and each antenna is connected to one end of its input and output side signal lines 2a, 3a and is oriented in a direction perpendicular to this. It is composed of the formed track.
The other structure is exactly the same as that of the MMIC device 1 of the first embodiment.

【0031】また36は本実施例のRFプローブヘッド
で、このヘッド36では、上記第1実施例のヘッド6の
素子側導波管7に代えて、上記MMIC装置30の入出
力部のアンテナ32a,33aとの送受信が可能なアン
テナ部37を備えており、その他の点は上記第1実施例
のヘッド6と同一である。
Reference numeral 36 is the RF probe head of this embodiment. In this head 36, instead of the element side waveguide 7 of the head 6 of the first embodiment, the antenna 32a of the input / output section of the MMIC device 30 is used. , 33a is provided, and the other points are the same as the head 6 of the first embodiment.

【0032】このような構成の本実施例では、オンウエ
ハーでの特性測定は以下のように行う。まずRFプロー
ブヘッド36を、上記MMIC装置30の入力部32及
び出力部33に、その入力及び出力側アンテナ32a及
び33aとの送受信が可能となる程度に近接させて配置
し、この状態で測定装置(図示せず)から測定用信号を
入力側RFプローブヘッド36に供給すると、その信号
は導波管38を通ってアンテナ部37に伝わり、ここか
ら電波として空中を伝搬して上記MMIC装置30の入
力部32のアンテナ32aに受信され、さらに入力側信
号線2aを通って素子部1aに入力される。そしてここ
で増幅された出力信号は出力側信号線3aを通って出力
部33に伝搬し、ここから出力側アンテナ33aにより
空中に送信されて出力側RFプローブヘッドのアンテナ
部(図示せず)に受信され、さらに該RFプローブヘッ
ドの導波管(図示せず)を介して測定装置に入力され
る。このようにしてMMIC装置30のオンウエハ測定
が行われる。
In this embodiment having such a structure, the on-wafer characteristic measurement is performed as follows. First, the RF probe head 36 is arranged close to the input unit 32 and the output unit 33 of the MMIC device 30 so that the input and output side antennas 32a and 33a can be transmitted / received. When a measurement signal (not shown) is supplied to the input side RF probe head 36, the signal is transmitted to the antenna section 37 through the waveguide 38, and propagates in the air as a radio wave from here to propagate to the MMIC device 30. The signal is received by the antenna 32a of the input unit 32 and further input to the element unit 1a through the input side signal line 2a. Then, the output signal amplified here propagates to the output section 33 through the output side signal line 3a, is transmitted into the air by the output side antenna 33a, and is transmitted to the antenna section (not shown) of the output side RF probe head. It is received and further input to the measuring device via a waveguide (not shown) of the RF probe head. In this way, the on-wafer measurement of the MMIC device 30 is performed.

【0033】このような構成の本実施例では、MMIC
装置30の特性測定用の入出力部32,33にアンテナ
32a,33aを設けるとともに、RFプローブヘッド
の信号入出力部にもアンテナ部37を設け、MMIC装
置30とヘッド36との間で信号の授受をそれぞれのア
ンテナを介して行うようにしたので、上記第1実施例と
同様、MMIC装置及びRFプローブヘッドの入出力部
分には、ミリ波帯で損失の大きいコプレーナ線路が存在
しなくなり、これによりミリ波帯の損失を低減して精度
よく特性測定を行うことができる効果がある。
In this embodiment having such a configuration, the MMIC
The antennas 32a and 33a are provided in the input / output units 32 and 33 for measuring the characteristics of the device 30, and the antenna unit 37 is also provided in the signal input / output unit of the RF probe head so that signals are transmitted between the MMIC device 30 and the head 36. Since the transmission / reception is performed via the respective antennas, as in the first embodiment, the MMIC device and the input / output portion of the RF probe head do not have a coplanar line with large loss in the millimeter wave band. Thus, there is an effect that loss in the millimeter wave band can be reduced and characteristic measurement can be performed accurately.

【0034】また上記RFプローブヘッド36の、測定
装置側の入出力部を導波管38としたので、測定装置と
の接続を容易かつ信号の減衰を招くことなく行うことが
できる効果もある。
Further, since the input / output portion of the RF probe head 36 on the measuring device side is the waveguide 38, there is an effect that the connection with the measuring device can be easily performed without causing signal attenuation.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように本発明に係るMMIC装置
によれば、RFプローブヘッドとの間で特性測定用信号
の受渡しを行うための入出力端子を、高周波信号の伝送
が可能な導波管構造あるいは高周波信号の送受信が可能
なアンテナ構造としたので、この入出力端子部分におけ
る高周波信号のミリ波帯での損失を低減して精度よく特
性測定を行うことができる効果がある。
As described above, according to the MMIC device of the present invention, the input / output terminal for transmitting / receiving the characteristic measurement signal to / from the RF probe head is provided with a waveguide capable of transmitting a high frequency signal. Since the tube structure or the antenna structure capable of transmitting and receiving high-frequency signals is adopted, there is an effect that loss of the high-frequency signals in the input / output terminal portion in the millimeter wave band can be reduced and characteristic measurement can be accurately performed.

【0036】またこの発明に係るRFプローブヘッドに
よれば、MMIC装置との間で特性測定用信号の受渡し
を行うための入出力部を、導波管構造あるいはアンテナ
構造としたので、この入出力部における高周波信号のミ
リ波帯での損失を低減して精度よく特性測定を行うこと
ができる効果がある。
Further, according to the RF probe head of the present invention, the input / output unit for transmitting / receiving the characteristic measurement signal to / from the MMIC device has the waveguide structure or the antenna structure. There is an effect that the loss of the high frequency signal in the section can be reduced and the characteristics can be measured accurately.

【0037】また上記MMIC装置側との入出力部をア
ンテナ構造としたRFプローブヘッドにおいて、測定装
置側の入出力部を導波管構造としたので、測定装置との
接続を容易かつ信号の減衰を招くことなく行うことがで
きる効果もある。
Further, in the RF probe head having the antenna structure for the input / output section with the MMIC apparatus side, the input / output section for the measuring apparatus side has the waveguide structure, which facilitates the connection with the measuring apparatus and attenuates the signal. There is also an effect that can be performed without inviting.

【0038】またこの発明に係るRFプローブヘッドに
よれば、信号の入出力部分がマイクロストリップ線路あ
るいはコプレーナ線路で構成されているMMIC装置と
の間で特性測定用信号の受渡しを行うための入出力部
を、高周波信号の伝送線路形式をマイクロストリップ線
路あるいはコプレーナ線路から導波管へ変換する線路変
換機構を有する構造としたので、上記特性測定用信号が
MMIC装置の入,出力端子からヘッドへ授受された直
前,直後はこれが損失の少ない導波管構造の線路を伝送
することとなり、これにより上記測定用信号の損失が低
減されて、MMIC装置の精度の高い特性測定が可能と
なる効果がある。
Further, according to the RF probe head of the present invention, the input / output for exchanging the characteristic measuring signal with the MMIC device in which the input / output portion of the signal is composed of the microstrip line or the coplanar line. Since the section has a structure having a line conversion mechanism for converting the transmission line format of a high frequency signal from a microstrip line or a coplanar line to a waveguide, the above-mentioned characteristic measurement signal is transferred from the input / output terminal of the MMIC device to the head. Immediately before and immediately after that, this results in transmission of a line having a waveguide structure with low loss, and this reduces the loss of the measurement signal, and has the effect of enabling highly accurate characteristic measurement of the MMIC device. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例によるMMIC装置及び
RFプローブヘッドを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an MMIC device and an RF probe head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記第1実施例のMMIC装置及びRFプロー
ブヘッドの詳細な構造を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed structure of an MMIC device and an RF probe head of the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施例によるRFプローブヘッ
ド及びMMIC装置の入出力部を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an RF probe head and an input / output unit of an MMIC device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】上記第2実施例のRFプローブヘッドの構造を
詳細に示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing in detail the structure of the RF probe head of the second embodiment.

【図5】本発明の第3の実施例によるMMIC装置及び
RFプローブヘッドの構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing configurations of an MMIC device and an RF probe head according to a third embodiment of the present invention.

【図6】上記第3実施例のMMIC装置の詳細な構造及
びその測定状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a detailed structure of the MMIC device of the third embodiment and a measurement state thereof.

【図7】従来のMMIC装置及びそのRFプローブヘッ
ドを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a conventional MMIC device and its RF probe head.

【図8】従来のMMIC装置及びRFプローブヘッドの
詳細な構造を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a detailed structure of a conventional MMIC device and an RF probe head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,30,100 MMIC装置 1a 増幅素子部 2,32,102 信号入力部 2a,102a 入力側信号線 3,33,103 信号出力部 3a,103a 出力側信号線 4,104 接地導体 6,20,36 RFプローブヘッド 7 素子側導波管 8 測定装置側導波管 11,101 誘電体基板 13 ネジ 14 マニピュレータ 32a 入力側アンテナ 33a 出力側アンテナ 37 アンテナ部 38 導波管部 100 MMIC装置 101a バイアホール 1, 30, 100 MMIC device 1a Amplifying element part 2, 32, 102 Signal input part 2a, 102a Input side signal line 3, 33, 103 Signal output part 3a, 103a Output side signal line 4, 104 Ground conductor 6, 20, 36 RF probe head 7 Element side waveguide 8 Measuring device side waveguide 11, 101 Dielectric substrate 13 Screw 14 Manipulator 32a Input side antenna 33a Output side antenna 37 Antenna part 38 Waveguide part 100 MMIC device 101a Via hole

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウエハー状態での特性測定がRFプロー
ブヘッドを用いて行われる、高周波信号を処理するMM
IC装置において、 上記RFプローブヘッドとの間で信号の受渡しを行うた
めの入出力端子は、 高周波信号の伝送が可能な導波管構造となっていること
を特徴とするMMIC装置。
1. An MM for processing a high-frequency signal, wherein characteristic measurement in a wafer state is performed by using an RF probe head.
In the IC device, an input / output terminal for transmitting and receiving a signal to and from the RF probe head has a waveguide structure capable of transmitting a high frequency signal.
【請求項2】 ウエハー状態での特性測定がRFプロー
ブヘッドを用いて行われる、高周波信号を処理するMM
IC装置において、 上記RFプローブヘッドとの間で信号の受渡しを行うた
めの入出力端子は、 高周波信号の送受信が可能なアンテナ構造となっている
ことを特徴とするMMIC装置。
2. An MM for processing a high frequency signal, the characteristic measurement of which is performed in a wafer state using an RF probe head.
In the IC device, the MMIC device characterized in that an input / output terminal for transmitting and receiving a signal to and from the RF probe head has an antenna structure capable of transmitting and receiving a high frequency signal.
【請求項3】 高周波信号を処理するMMIC装置の特
性をウエハー状態で測定するためのRFプローブヘッド
において、 上記MMIC装置の入出力部分との間で信号の受渡しを
行うための信号入出力部は、 高周波信号の伝送が可能な導波管構造となっていること
を特徴とするRFプローブヘッド。
3. An RF probe head for measuring the characteristics of an MMIC device for processing a high frequency signal in a wafer state, wherein a signal input / output unit for exchanging signals with the input / output portion of the MMIC device is provided. An RF probe head having a waveguide structure capable of transmitting high frequency signals.
【請求項4】 高周波信号を処理するMMIC装置の特
性をウエハー状態で測定するためのRFプローブヘッド
において、 上記MMIC装置の入出力部分との間で信号の受渡しを
行うための信号入出力部は、 高周波信号の送受信が可能なアンテナ構造となっている
ことを特徴とするRFプローブヘッド。
4. An RF probe head for measuring the characteristics of an MMIC device for processing a high frequency signal in a wafer state, wherein a signal input / output unit for exchanging signals with the input / output portion of the MMIC device is provided. An RF probe head having an antenna structure capable of transmitting and receiving high frequency signals.
【請求項5】 請求項4記載のRFプローブヘッドにお
いて、 上記MMIC装置の特性測定を行う測定装置側との入出
力部は、 高周波信号の伝送が可能な導波管構造となっていること
を特徴とするRFプローブヘッド。
5. The RF probe head according to claim 4, wherein the input / output unit with the measuring device side for measuring the characteristic of the MMIC device has a waveguide structure capable of transmitting a high frequency signal. Characteristic RF probe head.
【請求項6】 高周波信号を処理する、信号の入出力部
分がマイクロストリップ線路あるいはコプレーナ線路で
構成されているMMIC装置の特性をウエハー状態で測
定するためのRFプローブヘッドにおいて、 上記MMIC装置の入出力部分との間で信号の受渡しを
行うための信号入出力部は、 高周波信号の伝送線路の形式を上記マイクロストリップ
線路あるいはコプレーナ線路から導波管へ変換する線路
変換機構を備えていることを特徴とするRFプローブヘ
ッド。
6. An RF probe head for measuring the characteristics of an MMIC device for processing a high frequency signal, the signal input / output portion of which is constituted by a microstrip line or a coplanar line in a wafer state. The signal input / output unit for exchanging signals with the output unit is equipped with a line conversion mechanism for converting the format of the transmission line for high-frequency signals from the microstrip line or the coplanar line to the waveguide. Characteristic RF probe head.
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