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ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht Priorität gemäß 35 U.S.C. § 119 auf Provisorische US-Patentanmeldung Nr. 62/266,132, die am 11. Dezember 2015 eingereicht wurde und deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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HINTERGRUND
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Streuparameter (S-Parameter) beschreiben ein elektrisches Verhalten eines linearen elektrischen Netzes, wenn sie verschiedene Stationärer-Zustand-Stimuli durch elektrische Signale erleben. Die Streuparameter können als Elemente einer Streumatrix (S-Matrix) repräsentiert sein.
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Ein Testinstrument kann entworfen sein, um S-Parameter eines zu prüfenden Bauelements (DUT; DUT = Device Under Test) zu messen. Das Testinstrument ist möglicherweise vor einem Messen der S-Parameter des DUT zu kalibrieren, um Verluste, Phasenverzögerungen oder dergleichen, die durch das Testinstrument während der Messung verursacht werden, zu korrigieren.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es kann ein Bedarf bestehen zum Bereitstellen eines verbesserten Konzeptes für einen Verbund, eine integrierte Schaltung, die einem Kalibrieren eines Testinstruments zugeordnet ist, und ein Verfahren.
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Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand eines der Ansprüche erfüllt werden.
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Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein Verbund umfassen: eine Menge von integrierten Schaltungen, wobei eine integrierte Schaltung der Menge von integrierten Schaltungen Kalibrierstandards umfassen kann, die an einer Siliziumschicht der integrierten Schaltung integriert sind, wobei die integrierte Schaltung in einem Gehäuse enthalten sein kann, und wobei ein Kalibrierstandard der Kalibrierstandards für zumindest einen Anschluss einer Menge von Anschlüssen der integrierten Schaltung verfügbar sein kann.
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Optional erlauben die Kalibrierstandards, dass eine Menge von Messungen, die einem Kalibrieren eines Testinstruments zugeordnet sind, an der Siliziumschicht der integrierten Schaltung durchgeführt wird.
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Wiederum optional ist die Siliziumschicht der integrierten Schaltung einem Testinstrument physisch nicht zugänglich.
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Optional weist eine erste integrierte Schaltung der Menge von integrierten Schaltungen einen ersten Kalibrierstandard eines bestimmten Typs an einer ersten Position, der einem ersten Anschluss zugeordnet ist, auf, und eine zweite integrierte Schaltung der Menge von integrierten Schaltungen weist einen zweiten Kalibrierstandard des bestimmten Typs an einer zweiten Position, der einem zweiten Anschluss zugeordnet ist, auf, wobei sich die erste Position von der zweiten Position unterscheidet.
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Wiederum optional weisen Anschlüsse der gehäusten, integrierten Schaltung eine Impedanz auf, die anders ist als 50 Ohm.
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Optional ist ein Gehäusetyp des der integrierten Schaltung zugeordneten Gehäuses ein gleicher Gehäusetyp wie ein Gehäusetyp eines Gehäuses, das einem zu prüfenden Bauelement (DUT) zugeordnet ist.
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Wiederum optional umfasst das DUT eine monolithische integrierte Mikrowellenschaltung (MMIC; MMIC = monolithic microwave integrated circuit).
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Optional ist das Gehäuse ein auf einem eingebetteten Kugel-Gitter-Array auf Waferebene (eWLB; = eWLB = Embedded Wafer Level Ball Grid Array) basierendes Gehäuse.
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Wiederum optional sind die Kalibrierstandards zumindest einem von einem Short-Open-Load-Through-(SOLT-; SOLT = Kurzschluss-Offen-Last-Durchgang-)Kalibrierverfahren; einem Through-Reflect-Line-(TRL-; TRL = Durchgang-Reflexion-Leitung-)Kalibrierverfahren; einem Line-Reflect-Match-(LRM-; LRM = Leitung-Reflexion-Abschluss-)Kalibrierverfahren; einem Line-Reflect-Reflect-Match-(LRRM-; LRRM = Leitung-Reflexion-Reflexion-Abschluss-)Kalibrierverfahren; einem Short-Open-Load-Reflect-(SOLR-; SOLR = Kurzschluss-Offen-Last-Reflexion-)Kalibrierverfahren; einem Short-Open-Load-(SOL-; SOL = Kurzschluss-Offen-Last-)Kalibrierverfahren; oder einem Short-Open-(SO-; SO = Kurzschluss-Offen-)Kalibrierverfahren zugeordnet.
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Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann eine integrierte Schaltung, die einem Kalibrieren eines Testinstruments zugeordnet ist, umfassen: eine Menge von Kalibrierstandards, die an einer Halbleiterschicht der integrierten Schaltung integriert sind, wobei die Halbleiterschicht niedriger sein kann als eine Oberfläche eines Gehäuses der integrierten Schaltung, und wobei zumindest einer der Kalibrierstandards der Menge von Kalibrierstandards mit einem Anschluss einer Menge von Anschlüssen der integrierten Schaltung gekoppelt sein kann, wobei die Menge von Anschlüssen erlauben kann, dass eine Menge von Messungen bezogen auf die Menge von Kalibrierstandards vorgenommen wird.
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Optional kann die Menge von Kalibrierstandards erlauben, dass die Menge von Messungen an der Halbleiterschicht der integrierten Schaltung durchgeführt wird, wobei die Menge von Messungen dem Kalibrieren des Testinstruments zugeordnet ist.
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Wiederum optional ist die Halbleiterschicht dem Testinstrument physisch nicht zugänglich.
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Optional umfasst die Menge von Kalibrierstandards einen ersten Kalibrierstandard eines ersten Typs an einer ersten Position, der einem ersten Anschluss der Menge von Anschlüssen zugeordnet ist, und einen zweiten Kalibrierstandard eines zweiten Typs an einer zweiten Position, der einem zweiten Anschluss der Menge von Anschlüssen zugeordnet ist.
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Wiederum optional umfasst die Menge von Anschlüssen eine Menge von Radiofrequenzanschlüssen.
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Optional umfasst die Menge von Kalibrierstandards eine Menge von drei unterschiedlichen Kalibrierstandards. Wiederum optional umfasst die Menge von Kalibrierstandards eine Menge von vier unterschiedlichen Kalibrierstandards.
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Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein Verfahren umfassen: ein Durchführen, durch eine Vorrichtung, einer Mengen von Kalibriermessungen unter Verwendung einer Menge von integrierten Schaltungen auf einem Verbund, wobei eine integrierte Schaltung der Menge von integrierten Schaltungen, eine Mehrzahl von Kalibrierstandards, die an einer Funktionsschicht der integrierten Schaltung integriert sind, umfassen kann, wobei die Mehrzahl von Kalibrierstandards erlauben kann, dass eine Kalibriermessung der Menge von Kalibriermessungen an der Funktionsschicht der integrierten Schaltung durchgeführt wird; ein Berechnen, durch die Vorrichtung und basierend auf der Menge von Kalibriermessungen, von Korrekturparametern, die einem Kalibrieren eines Testinstruments zugeordnet sind; und ein Anwenden durch die Vorrichtung der Korrekturparameter auf eine Messung, die dem Testinstrument zugeordnet ist.
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Optional umfasst das Durchführen der Menge von Kalibriermessungen ein Durchführen der Kalibriermessung an der Funktionsschicht der integrierten Schaltung unter Verwendung eines oder mehrerer der Mehrzahl von Kalibrierstandards.
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Wiederum optional ist ein Kalibrierstandard der Menge von Kalibrierstandards zumindest einem Radiofrequenzanschluss einer Menge von Radiofrequenzanschlüssen der integrierten Schaltung zugeordnet; wobei das Durchführen der Menge von Kalibriermessungen ein Durchführen der Kalibriermessung unter Verwendung des zumindest einen Radiofrequenzanschlusses der integrierten Schaltung umfasst.
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Optional umfasst das Durchführen der Menge von Kalibriermessungen ein Durchführen einer ersten Kalibriermessung an der Funktionsschicht der integrierten Schaltung unter Verwendung eines ersten Kalibrierstandards der Mehrzahl von Kalibrierstandards, und ein Durchführen einer zweiten Kalibriermessung an der Funktionsschicht der integrierten Schaltung unter Verwendung eines zweiten Kalibrierstandards der Mehrzahl von Kalibrierstandards, und ein Durchführen einer dritten Kalibriermessung an der Funktionsschicht der integrierten Schaltung unter Verwendung eines dritten Kalibrierstandards der Mehrzahl von Kalibrierstandards.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A und 1B sind Diagramme einer Übersicht einer hierin beschriebenen beispielhaften Implementierung;
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2 ist ein Diagramm eines beispielhaften Testinstruments, bei dem ein Verbund zum Kalibrieren verwendet werden kann, wie hierin beschrieben;
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3 ist ein Diagramm einer beispielhaften integrierten Schaltung eines Verbunds, umfassend eine Menge von Kalibrierstandards, die dem Kalibrieren eines Testinstruments zugeordnet sind; und
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4 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Kalibrieren eines Testinstruments unter Verwendung eines Verbunds, umfassend eine Menge von integrierten Schaltungen mit Kalibrierstandards, die an einer Halbleiterschicht integriert sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende detaillierte Beschreibung von beispielhaften Implementierungen bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen. Die gleichen Bezugszeichen in unterschiedlichen Zeichnungen können die gleichen oder ähnliche Elemente identifizieren.
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Ein Testinstrument (z. B. automatisierte Testausrüstung (ATE; ATE = automated test equipment) umfassend einen Tester, einen Testkopf, eine Prüfkarte, einen Prüfer etc.) kann fähig sein zum Messen von S-Parametern eines zu prüfenden Bauelements (DUT) (z. B. einer integrierten Schaltung (IC; IC = integrated circuit) oder eines „Chips” auf einem Testwafer). Vor dem Messen der S-Parameter des DUT ist es jedoch möglicherweise erforderlich, dass das Testinstrument kalibriert wird, um dem Testinstrument zugeordnete, systematische Fehler zu korrigieren, die die Messung der S-Parameter beeinflussen können. Das Testinstrument kann zu einer Referenzebene kalibriert werden, die eine Stelle repräsentiert, an der Pfadverluste von dem Testinstrument und/oder einer Prüftechnologie, die in dem Testinstrument implementiert ist, bekannt sind. Zum Beispiel kann das Testinstrument kalibriert werden, derart, dass sich die Referenzebene an einer elektrischen Zugangsschicht (z. B. einer Kugelschicht, einer Leitungsschicht, einer elektrische Kontakte umfassenden Schicht etc.) in einem Gehäuse befindet, auf dem das DUT befestigt ist (z. B. einer Einfassung, die das DUT unterbringt und/oder elektrische Kontakte mit dem DUT unterstützt).
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Ein Ergebnis der Kalibrierung können Korrekturparameter sein, die auf S-Parameter angewandt werden können, die später durch das Testinstrument gemessen werden. Nach Bestimmen der Korrekturparameter während der Kalibrierung kann das Testinstrument zum Beispiel die S-Parameter des DUT messen und kann die Korrekturparameter auf die gemessenen S-Parameter anwenden, um die Genauigkeit der gemessenen S-Parameter zu erhöhen (z. B. durch Korrigieren der dem Testinstrument zugeordneten, systematischen Fehler.
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Eine typische Kalibrierung des Testinstruments kann eine Referenzebene verwenden, die sich an einem physischen Zugangspunkt befindet, der durch das Testinstrument erreichbar ist. Zum Beispiel kann, wie oben beschrieben, die Kalibrierung die elektrische Zugangsschicht des Gehäuses als die Referenzebene verwenden (z. B. wo das Testinstrument mit Lötkugeln des Gehäuses, Leitungen (leads) des Gehäuses etc. physisch in Kontakt kommt). Allerdings ist eine direkte Vergleichbarkeit zwischen einer Messung durch das Testinstrument und eine Schaltungssimulation, einen nackten Chip, ein integriertes Schaltungslayout oder dergleichen möglicherweise nicht möglich, wenn die Referenzebene an der elektrischen Zugangsschicht des Gehäuses ist (z. B. da das Gehäuse die Korrekturparameter beeinflussen kann). Zusätzlich ist eine Fähigkeit zum Detektieren eines Gehäusedefekts und/oder zum Charakterisieren einer Spannungssignalkette (z. B. insbesondere des Gehäuses) möglicherweise nicht möglich, wenn sich die Referenzebene an der elektrischen Zugangsschicht des Gehäuses befindet. Als solches kann es für die zu lokalisierende Referenzebene vorteilhaft sein, derart, dass diese Vorteile realisiert werden können, selbst wenn eine solche Stelle (z. B. eine Halbleiterschicht des Gehäuses, z. B. eine Siliziumschicht) dem Testinstrument physisch nicht zugänglich ist.
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Ferner kann die Kalibrierprozedur (z. B. auf einer gedruckten Schaltungsplatine (PCB; PCB = printed circuit board) befestigte) Kalibrierstandards nutzen, die typischerweise mit einer bestimmten Impedanz, z. B. 50 Ohm, verfügbar sind. Daher können für ein Gehäuse, das keine Impedanz von 50 Ohm, aufweist, (z. B. ein Gehäuse mit monolithischer integrierter Mikrowellenschaltung (MMIC) (MMIC-Gehäuse)) passende Strukturen in dem Messpfad nach der Kalibrierung erforderlich sein. In einigen Fällen kann die Verwendung solcher passenden Strukturen kompliziert, umfangreich, nicht produktionsstabil sein und/oder kann zusätzliche Verluste und/oder Messungenauigkeiten induzieren, die möglicherweise zu überwinden sind (z. B. durch Überentwerfen des Instruments, was eine Parallelität begrenzen kann). Als solches kann es vorteilhaft sein, eine S-Parameter-Messung auf einem Gehäuse mit einer beliebigen Impedanz (d. h. einer Impedanz, die 50 Ohm ist oder nicht ist) ohne Verwendung von passenden Strukturen bereitzustellen. Ferner entsprechen die verfügbaren Kalibrierstandards mechanisch möglicherweise nicht dem Instrument (z. B. einer Sonde und einem Stift-Ausgang des Testinstruments), was ein Risiko einer Beschädigung des Testinstruments erhöht.
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Hierin beschriebene Implementierungen können erlauben, dass ein Testinstrument zu einer Referenzebene an einer Stelle kalibriert wird, für die das Testinstrument keinen physischen Zugang (z. B. eine Halbleiterschicht des Gehäuses) zum Messen von S-Parametern hat. Dies kann eine Messungen des Testinstruments zugeordnete, verbesserte Vergleichbarkeit, eine verbesserte Detektion eines Gehäusedefekts und/oder eine verbesserte Charakterisierung einer der Messung zugeordneten Spannungssignalkette erlauben. Hierin beschriebene Implementierungen können auch eine kalibrierte S-Parameter-Messung für ein Gehäuse mit einer beliebigen Impedanz ermöglichen, wodurch eine Notwendigkeit für passende Strukturen in dem Messpfad eliminiert wird.
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1A und 1B sind Diagramme einer Übersicht einer hierin beschriebenen beispielhaften Implementierung 100. Für die Zwecke der beispielhaften Implementierung 100 wird angenommen, dass ein Testinstrument zu kalibrieren ist, um S-Parameter einer MMIC in einem Gehäuse (z. B. einem auf einem eingebetteten Kugel-Gitter-Array auf Waferebene (eWLB) basierenden Gehäuse) zu messen, wie in 1A gezeigt.
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Wie gezeigt kann sich eine typische Referenzebene, die dem Kalibrieren des Testinstruments zugeordnet ist, an einer elektrischen Zugangsschicht (z. B. einer Kugelschicht) des MMIC-Gehäuses befinden. Wie durch die gestrichelten Linien in 1A und 1B gezeigt, kann sich die typische Referenzebene zum Beispiel auf der Kugelschicht des Gehäuses in Bezug auf eine Oberfläche des MMIC-Gehäuses befinden. Anders ausgedrückt, die typische Referenzebene kann sich an einem Punkt befinden, an dem das Testinstrument mit dem MMIC-Gehäuse physisch in Kontakt kommt (z. B. wo Sonden des Testinstruments mit den Kugeln des Gehäuses während der Messung in Kontakt kommen). Wie oben beschrieben, ist eine direkte Vergleichbarkeit zwischen einer Messung durch das Testinstrument und eine Schaltungssimulation, einen nackten Chip, ein integriertes Schaltungslayout oder dergleichen sowie einer Fähigkeit zum Detektieren eines Gehäusedefekts und/oder zum Charakterisieren einer Spannungssignalkette möglicherweise jedoch nicht möglich, wenn sich die Referenzebene an der Kugelschicht des Gehäuses befindet. Um diese Vorteile zu realisieren kann die Referenzebene zu der Halbleiterschicht (z. B. der Siliziumschicht) des Gehäuses verschoben werden (d. h. einen Punkt, an dem das Testinstrument keinen physischen Zugang hat). Wie durch die durchgezogenen Linien in 1A und 1B gezeigt, kann die Referenzebene verschoben sein, derart, dass sich die Referenzebene auf der Siliziumschicht des Gehäuses befindet. Anders ausgedrückt, die Referenzebene kann zu einer Siliziumschicht verschoben sein, die niedriger ist als eine Kugelschicht in Bezug auf eine Oberfläche des MMIC-Gehäuses.
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Hier kann die Referenzebene durch Verwenden eines Verbunds, z. B. eines Kalibrierwafers, verschoben sein, um das Testinstrument zu kalibrieren. Der Verbund kann integrierte Schaltungen mit an einer Siliziumschicht integrierten Kalibrierstandards umfassen. Die integrierten Schaltungen des Verbunds können in einem gleichen Gehäusetyp (z. B. Kugel-Ausgang etc.) und Technologie (z. B. B7, B11 etc.) wie die MMIC gehäust sein, für die S-Parameter durch das Testinstrument gemessen werden sollen. Die Verwendung eines solchen Verbunds erlaubt, dass sich die Referenzebene der Kalibrierung an der Siliziumschicht (statt z. B. an der Kugelschicht) befindet.
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Ferner kann die Verwendung des Verbunds (z. B. umfassend der an der Siliziumschicht integrierten Kalibrierstandards) auch eine kalibrierte S-Parameter-Messung ohne die Verwendung von passenden Strukturen bereitstellen. Zum Beispiel können die in dem Verbund integrierten Kalibrierstandards mit jeglicher Impedanz (z. B. 40 Ohm, 75 Ohm etc.) entworfen sein. Als solches ist es nicht erforderlich, typischerweise verfügbare Kalibrierstandards (z. B. mit einer Impedanz von 50 Ohm) zu verwenden, wenn das Testinstrument kalibriert wird, was eine Notwendigkeit für passende Strukturen in dem Messpfad eliminiert. Zusätzliche Details im Hinblick auf den Verbund werden nachfolgend beschrieben.
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Insbesondere, während hierin beschriebene Beispiele im Kontext einer MMIC und eines eWLB-basierenden Gehäuses beschrieben sind, sind andere Beispiele unter Verwendung von anderen Typen integrierter Schaltungen und/oder anderen Gehäusetypen möglich.
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2 ist ein Diagramm eines beispielhaften Testinstruments 200, bei dem ein Verbund zum Kalibrieren verwendet werden kann, wie hierin beschrieben. Wie in 2 gezeigt, kann das Testinstrument 200 einen Tester 205, einen Testkopf 210, eine Sonden 220 umfassende Prüfkarte 215 und einen Prüfer 225 umfassen. Wie in 2 ferner gezeigt, kann das Testinstrument 200 auf einem Verbund 250 betrieben werden.
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Der Tester 205 kann eine Vorrichtung, z. B. ein Computergerät, umfassen, die das Testinstrument 200 steuert, betreibt, verwaltet oder dergleichen, wie beispielsweise während der Kalibrierung des Testinstruments 200, der Messung von S-Parametern eines DUT oder dergleichen. Wie gezeigt, kann der Tester 205 mit dem Testkopf 210 verbunden sein.
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Der Testkopf 210 kann eine bewegliche Vorrichtung umfassen, die über dem Verbund 250 (z. B. während der Kalibrierung des Testinstruments 200) oder dem DUT (z. B. nach der Kalibrierung des Testinstruments 200) positioniert sein kann. Der Testkopf 210 kann mit dem Verbund 250 via die Sonden 220 der Prüfkarte 215 in Kontakt kommen. Wie gezeigt, kann bei einige Implementierung die Prüfkarte 215 an dem Testkopf 210 angebracht sein. Die Prüfkarte 215 kann eine Vorrichtung umfassen, die als Schnittstelle zwischen dem Testkopf 210 und dem Verbund 250 agiert, und kann Sonden 220 umfassen, die mit dem Verbund 250 während der Kalibrierung des Testinstruments 200 in Kontakt kommen können. Bei einigen Implementierungen kann die Prüfkarte 215 eine pyramidenförmige Prüfkarte oder einen anderen Typ von Prüfkarte umfassen. Die Sonden 220 können Sonden, z. B. Nadelsonden, umfassen, um Messungen auf dem Verbund 250 während der Kalibrierung des Testinstruments 200 durchzuführen.
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Der Prüfer 225 kann den Verbund 250 auf eine oder von einer Prüferbühne (prober stage) des Prüfers 225 laden oder abladen. Die Prüferbühne kann den Verbund 250 in eine Position zum Kalibrieren des Testinstruments 200 bewegen und kann fähig sein zum Bewegen in einer x-Richtung, einer y-Richtung und einer z-Richtung.
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Der Verbund 250 kann an einer Halbleiterschicht integrierte Kalibrierstandards umfassen. Zum Beispiel können eine oder mehrere integrierte Schaltungen des Verbunds 250 einen oder mehrere an der Halbleiterschicht integrierte Kalibrierstandards umfassen. Bei einigen Implementierungen kann die Halbleiterschicht aus einem Halbleitermaterial, z. B Silizium, Germanium, Gallium, und/oder einem anderen Typ von Halbleitermaterial bestehen. Bei einigen Implementierungen kann der Verbund 250 einen Wafer-, einen quadratischen, einen rechteckigen oder einen anderen Typ von Verbund umfassen, in den Kalibrierstandards an einer Halbleiterschicht integriert sein können.
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Bei einigen Implementierungen können die Kalibrierstandards an der Halbleiterschicht integriert sein, wie oben beschrieben. Zusätzlich oder alternativ können die Kalibrierstandards an einer Funktionsschicht der integrierten Schaltung integriert sein, die die Halbleiterschicht, einen aktiven Bereich einer Metallschicht der integrierten Schaltung, oder eine Kombination der Halbleiterschicht und des aktiven Bereichs der Metallschicht umfasst.
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Bei einigen Implementierungen können die integrierten Schaltungen des Verbunds 250 in einem gleichen Gehäusetyp (z. B. Kugel-Ausgang) und Technologie (z. B. B7, B11 etc.) wie das DUT gehäust sein, das durch das Testinstrument 200 gemessen werden sollen. Wie oben beschrieben, das Unterbringen der integrierten Schaltungen (z. B. umfassend die Kalibrierstandards) in dem gleichen Gehäusetyp und Technologie wie das DUT verschiebt die Referenzebene der Kalibrierung, sowie Messungen durch das Testinstrument 200, sodass sie an der Halbleiterschicht (anstatt z. B. der elektrischen Zugangsschicht) sind.
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Bei einigen Implementierungen können die Kalibrierstandards einem bestimmten Kalibrierverfahren zugeordnet sein, das implementiert werden soll, wenn das Testinstrument 200 kalibriert wird. Zum Beispiel können die Kalibrierstandards Kalibrierstandards umfassen, die einem oder mehreren Kalibrierverfahren zugeordnet sind, z. B. Kalibrierstandards, die einem Short-Open-Load-Through-(SOLT-)Kalibrierverfahren, einem Through-Reflect-Line-(TRL-)Kalibrierverfahren, einem Line-Reflect-Match-(LRM-)Kalibrierverfahren, einem Line-Reflect-Reflect-Match-(LRRM-)Kalibrierverfahren, einem Short-Open-Load-Reflect-(SOLR-)Kalibrierverfahren, einem Short-Open-Load-(SOL-)Kalibrierverfahren, einem Short-Open-(SO-)Kalibrierverfahren oder einem anderen Typ von Kalibrierverfahren zugeordnet sind.
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Bei einigen Implementierungen kann der Verbund 250 auf ein Testinstrument 200 geladen werden, um die Kalibrierung des Testinstruments 200 durchzuführen. Zusätzliche Details im Hinblick auf den Verbund 250 werden nachfolgend in Bezug auf 3 beschrieben.
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Die Anzahl und Anordnung von in 2 gezeigten Vorrichtungen sind als ein Beispiel bereitgestellt. In der Praxis können zusätzliche Vorrichtungen, weniger Vorrichtungen, unterschiedliche Vorrichtungen oder unterschiedlich angeordnete Vorrichtungen als jene vorhanden sein, die in 2 gezeigt sind. Ferner können zwei oder mehr Vorrichtungen, die in 2 gezeigt sind, innerhalb einer einzelnen Vorrichtung implementiert sein, oder eine einzelne, in 2 gezeigte Vorrichtung kann als mehrere, verteilte Vorrichtungen implementiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine Menge von Vorrichtungen (z. B. eine oder mehrere Vorrichtungen) des Testinstruments 200 eine oder mehrere Funktionen ausführen, die als durch eine andere Menge von Vorrichtungen des Testinstruments 200 ausgeführt beschrieben sind.
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3 ist ein Diagramm einer beispielhaften integrierten Schaltung 300 eines Verbunds 250, die eine Menge von Kalibrierstandards umfasst, die dem Kalibrieren eines Testinstruments 200 zugeordnet sind. Für die Zwecke von 3 wird angenommen, dass das DUT eine MMIC ist, die in einem eWLB-basierten Gehäuse gehäust ist. Es wird ferner angenommen, dass das SOLT-Kalibrierverfahren verwendet werden soll, um das Testinstrument 200 zu kalibrieren.
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Wie in 3 gezeigt, kann die integrierte Schaltung 300 eine Menge von Kalibrierstandards umfassen, die dem SOLT-Kalibrierverfahren zugeordnet sind. Wie gezeigt, kann die integrierte Schaltung 300 zum Beispiel einen Kurzschluss-Standard, einen Offen-Standard, einen Last-Standard und einen Durchgang-Standard umfassen. Bei einigen Implementierungen kann ein Kalibrierstandard eine Last mit einer bekannten Charakteristik, z. B. einer bestimmten Impedanz, umfassen. Bei einigen Implementierungen können die Kalibrierstandards der integrierten Schaltung 300 an der Halbleiterschicht der integrierten Schaltung 300 (z. B. der Siliziumschicht) integriert sein. Bei einigen Implementierungen kann jeder Kalibrierstandard der integrierten Schaltung 300 an einem RF-Anschluss platziert sein. Wie in 3 gezeigt können zum Beispiel der Kurzschluss-, der Offen-, der Last- und der Durchgang-Standard jeweils an einem jeweiligen RF-Anschluss platziert sein, der es dem Testinstrument 200 erlaubt, ein Spannungssignal an die integrierte Schaltung 300 bereitzustellen.
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Bei einigen Implementierungen können einige integrierte Schaltungen 300 des Verbunds 250 unterschiedliche Kombinationen von Kalibrierstandards und/oder unterschiedlich positionierte Kalibrierstandards umfassen, derart, dass die unterschiedlichen Typen von Kalibrierstandards an jeweiligen RF-Anschlüssen verfügbar gemacht werden (die verwendet werden können, um das Testinstrument 200 ordnungsgemäß zu kalibrieren). Bei einigen Implementierungen können auf einigen integrierten Schaltungen 300 des Verbunds 250 die Kalibrierstandards unterschiedlichen Anschlüssen zugeordnet sein, derart, dass jeder Kalibrierstandard an jedem RF-Anschluss verfügbar ist.
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Zum Beispiel wird angenommen, dass die integrierte Schaltung 300 eine erste integrierte Schaltung des Verbunds 250 ist. Wie in 3 gezeigt, kann auf der ersten integrierten Schaltung des Verbunds 250 der Kurzschluss-Standard an einer einem ersten RF-Anschluss (z. B. einem oberen linken RF-Anschluss) zugeordneten Position integriert sein, der Offen-Standard kann an einer einem zweiten RF-Anschluss (z. B. einem unteren rechten RF-Anschluss) zugeordneten Position integriert sein, der Last-Standard kann an einer einem dritten RF-Anschluss (z. B. einem oberen rechten RF-Anschluss) zugeordneten Position integriert sein und der Durchgang-Standard kann an einer einem vierten RF-Anschluss (z. B. einem unteren linken RF-Anschluss) zugeordneten Position integriert sein.
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Auf einer zweiten integrierten Schaltung 300 des Verbunds 250 kann der Durchgang-Standard an der dem ersten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein, der Kurzschluss-Standard kann an der dem zweiten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein, der Offen-Standard kann an der dem dritten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein und der Last-Standard kann an der dem vierten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein.
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Auf ähnliche Weise kann auf einer dritten integrierten Schaltung 300 des Verbunds 250 der Last-Standard an der dem ersten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein, der Durchgang-Standard kann an der dem zweiten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein, der Kurzschluss-Standard kann an der dem dritten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein und der Offen-Standard kann an der dem vierten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein.
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Auf einer vierten integrierten Schaltung 300 des Verbunds 250 kann der Offen-Standard an der dem ersten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein, der Last-Standard kann an der dem zweiten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein, der Durchgang-Standard kann an der dem dritten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein und der Kurzschluss-Standard kann an der dem vierten RF-Anschluss zugeordneten Position integriert sein.
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Auf diese Weise können integrierte Schaltungen 300 des Verbunds 250 erlauben, dass jeder Kalibrierstandard an jedem RF-Anschluss zur Verfügung gestellt wird. Fortfahrend mit dem obigen Beispiel kann während der Kalibrierung der Prüfer 225 den Verbund 250 bewegen, derart, dass die erste integrierte Schaltung 300 mit Sonden 220 für eine erste Kalibriermessung in Kontakt kommt, kann dann den Verbund 250 bewegen, derart, dass die zweite integrierte Schaltung 300 mit Sonden 220 für eine zweite Kalibriermessung in Kontakt kommt, kann dann der Verbund 250 bewegen, derart, dass die dritte integrierte Schaltung 300 mit Sonden 220 für eine dritte Kalibriermessung in Kontakt kommt, und kann dann den Verbund 250 bewegen, derart, dass die vierte integrierte Schaltung 300 mit Sonden 220 für eine vierte Kalibriermessung in Kontakt kommt. Die erste, die zweite, die dritte und die vierte Kalibriermessung können dann verwendet werden, um Korrekturparameter zum Kalibrieren eines Testinstruments 200 zu berechnen (z. B. basierend auf einem ausgewählten Kalibrierverfahren, z. B. SOLT im Fall von 3).
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Zusätzlich oder alternativ können die Kalibrierstandards integriert werden, derart, dass mehrere Kalibrierstandards via einen RF-Anschluss der integrierten Schaltung 300 verfügbar sind. Zum Beispiel können auf einer integrierten Schaltung 300 des Verbunds 250 der Kurzschluss-Standard, der Offen-Standard, der Last-Standard und der Durchgang-Standard integriert sein, derart, dass zu einer ersten Zeit (z. B. während einer ersten Messung) der Kurzschluss-Standard für einen ersten RF-Anschluss verfügbar ist, der Offen-Standard für einen zweiten RF-Anschluss verfügbar ist, der Last-Standard für einen dritten RF-Anschluss verfügbar ist und der Durchgang-Standard für einen vierten RF-Anschluss verfügbar ist. Bei diesem Beispiel kann die integrierte Schaltung 300 eine Menge von Schaltern umfassen, die erlauben, dass zusätzliche Messungen unter Verwendung der gleichen integrierten Schaltung 300 durchgeführt werden. Zum Beispiel kann eine Menge von Schaltern der integrierten Schaltung 300 ausgebildet sein (z. B. geöffnet oder geschlossen), derart, dass zu einer zweiten Zeit (z. B. für eine zweite Messung) der Offen-Standard für den ersten RF-Anschluss verfügbar ist, der Last-Standard für den zweiten RF-Anschluss verfügbar ist, der Durchgang-Standard für den dritten RF-Anschluss verfügbar ist und der Kurzschluss-Standard für den vierten RF-Anschluss verfügbar ist. Anders ausgedrückt, bei einigen Implementierungen können die Kalibrierstandards zwischen RF-Anschlüssen der integrierten Schaltung 300 geschaltet werden. Dieses Schalten kann wiederholt werden, bis jeder Kalibrierstandard jedem der vier RF-Anschlüsse zur Verfügung gestellt wird (z. B. derart, dass vier Messungen an jedem Anschluss durchgeführt werden können, wobei jeder Messung ein unterschiedlicher Kalibrierstandard zugeordnet ist).
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Da die in der Halbleiterschicht des Verbunds 250 integrierten Kalibrierstandards mit jeglicher Impedanz (z. B. 40 Ohm, 75 Ohm etc.) entworfen sein können, kann bei einigen Implementierungen eine Notwendigkeit zum Verwenden von passenden Strukturen während einer nachfolgenden Messung durch das Testinstrument 200 eliminiert werden (z. B. da es nicht notwendig ist, dass typischerweise verfügbare Kalibrierstandards mit z. B. 50 Ohm Impedanz verwendet werden).
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Wie oben angezeigt, ist jedoch 3 lediglich als ein Beispiel bereitgestellt. Positionen, Anordnungen und/oder Orientierungen von Kalibrierstandards und/oder anderen Komponenten der in 3 gezeigten, integrierten Schaltung 300 sind nur bereitgestellt, um ein Verständnis dafür zu ermöglichen, wie Kalibrierstandards auf dem Verbund 250 implementiert sein können. Anders ausgedrückt, andere Beispiele sind möglich und können sich von dem, was in Bezug auf 3 beschrieben ist, unterscheiden.
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4 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses 400 zum Kalibrieren eines Testinstruments 200 unter Verwendung eines Verbunds 250, umfassend eine Menge von integrierten Schaltungen mit Kalibrierstandards, die an einer Halbleiterschicht integriert sind. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Prozessblöcke des beispielhaften Prozesses 400 durch eine oder mehrere Vorrichtungen des Testinstruments 200 ausgeführt werden.
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Wie in 4 gezeigt, kann der Prozess 400 ein Laden eines Verbunds in ein Testinstrument umfassen, wobei der Verbund eine Menge von integrierten Schaltungen mit an einer Halbleiterschicht integrierten Kalibrierstandards umfasst (Block 410). Zum Beispiel kann das Testinstrument 200 den Verbund 250 in das Testinstrument 200 laden. Der Verbund 250 kann eine Menge von integrierten Schaltungen mit an einer Halbleiterschicht integrierten Kalibrierstandards umfassen, wie oben beschrieben. Bei einigen Implementierungen können, wie oben beschrieben, die Kalibrierstandards entworfen sein, derart, dass die Kalibrierstandards eine Impedanz aufweisen, die einem DUT (das z. B. zu einer späteren Zeit zu testen ist) entspricht. Zusätzlich kann die Menge von integrierten Schaltungen in einem gleichen Gehäusetyp und eine gleiche Technologie wie das DUT gehaust sein.
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Bei einigen Implementierungen kann der Verbund 250 in das Testinstrument 200 geladen werden, um das Testinstrument 200 unter Verwendung einer Vektor-Fehler-Berechnung zu kalibrieren. Bei einigen Implementierungen kann das Testinstrument 200 unter Verwendung eines Vektor-Fehler-Korrektur-Prozesses kalibriert werden. Der Vektor-Fehler-Korrektur-Prozess kann dem Testinstrument 200 zugeordnete, systematische Fehler durch Messen der bekannten Kalibrierstandards des Verbunds 250 charakterisieren. Hier kann eine Abweichung von einem erwarteten Ergebnis, das den Kalibrierstandards zugeordnet ist, auf dem Testinstrument 200 zugeordnete, systematische Fehler zurückzuführen sein. Effekte der systematischen Fehler können aus nachfolgenden Messungen entfernt werden, sobald die Fehler quantifiziert sind (d. h. nachdem das Testinstrument 200 kalibriert ist, um die Fehler zu entfernen). Bei einigen Implementierungen können die Fehler als Vektoren ausgedrückt werden, da die Fehler eine Größenkomponente und eine Phasenkomponente aufweisen. Bei einigen Implementierungen kann der Kalibrierprozess mehrere (z. B. drei, vier etc.) Kalibrierstandards messen, um Größe und Phase der verschiedenen Fehler zu bestimmen (z. B. da das Testinstrument 200 von mehr als einer Ursache eines Messfehlers beeinflusst sein kann).
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Wie in 4 ferner gezeigt, kann der Prozess 400 ein Durchführen einer Menge von Kalibriermessungen auf jeder integrierten Schaltung der Menge von integrierten Schaltungen umfassen (Block 420). Zum Beispiel kann das Testinstrument 200 eine Menge von Kalibriermessungen auf einer oder mehreren integrierten Schaltungen der Menge von integrierten Schaltungen durchführen. Bei einigen Implementierungen kann sich der Prüfer 225 bewegen, derart, dass die Sonden 220 mit der einen oder den mehreren integrierten Schaltungen der Menge von integrierten Schaltungen Kontakt aufnehmen, um die Menge von Kalibriermessungen, wie oben beschrieben, durchzuführen.
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Bei einigen Implementierungen kann das Testinstrument 200 die Menge von Kalibriermessungen durchführen durch Bewegen der Sonden 220 und/oder des Prüfers 225, derart, dass die Sonden 220 mit elektrischen Zugangspunkten (z. B. Kugeln, Leitungen etc.) an RF-Anschlüssen von einer oder mehreren integrierten Schaltungen 330 auf dem Verbund 250 in Kontakt kommen. Zum Beispiel können die Sonden 220 mit elektrischen Zugangspunkten an RF-Anschlüssen einer ersten integrierten Schaltung 300 in Kontakt kommen (die z. B. jeweils einem Kalibrierstandard der ersten integrierten Schaltung 300 entsprechen) und eine erste Kalibriermessung basierend auf dem Bereitstellen eines Spannungssignals via die RF-Anschlüsse der ersten integrierten Schaltung 300 durchführen.
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Das Testinstrument 200 kann dann die Sonden 220 und/oder den Prüfer 225 bewegen, derart, dass die Sonden 220 mit elektrischen Zugangspunkten an RF-Anschlüssen einer zweiten integrierten Schaltung 300 auf dem Verbund 250 in Kontakt kommen (z. B. einer integrierten Schaltung 300 mit unterschiedlichen Kalibrierstandards und/oder unterschiedlich angeordneten Kalibrierstandards als die erste integrierte Schaltung etc.). Das Testinstrument 200 kann eine zweite Kalibriermessung basierend auf dem Bereitstellen eines Spannungssignals via die RF-Anschlüsse der zweiten integrierten Schaltung 300 durchführen. Das Testinstrument 200 kann diesen Prozess fortsetzen (z. B. für zusätzliche integrierte Schaltungen), bis genügend Kalibriermessungen durchgeführt sind. Bei einigen Implementierungen kann die Menge von Kalibriermessungen von dem, dem Verbund 250 zugeordneten Kalibrierverfahren abhängen (z. B. SOLT, TRL, LRM, LRRM, SOLR, SOL, SO etc.).
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Als ein anderes Beispiel können Kalibriermessungen unter Verwendung einer einzelnen integrierten Schaltung 300 durchgeführt werden, wie oben beschrieben (z. B. wenn die Kalibrierstandards zwischen RF-Anschlüssen der integrierten Schaltung 300 geschaltet werden können).
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Wie in 4 ferner gezeigt, kann der Prozess 400 ein Berechnen von Kalibrierparametern umfassen, die dem Testinstrument zugeordnet sind, basierend auf der Menge von Kalibriermessungen (Block 430). Zum Beispiel kann das Testinstrument 200 Kalibrierparameter berechnen, die dem Testinstrument 200 zugeordnet sind, basierend auf der Menge von Kalibriermessungen. Bei einigen Implementierungen kann die Berechnung der Kalibrierparameter auf einem Kalibrierverfahren basieren, das den Kalibrierstandards zugeordnet ist, z. B. SOLT, TRL, LRM, LRRM, SOLR, SOL, SO oder dergleichen.
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Da der Verbund 250 hier die Kalibrierstandards an der Halbleiterschicht umfasst, wie oben beschrieben, ist die Referenzebene für die Kalibrierung des Testinstruments 200 an der Halbleiterschicht (anstatt z. B. der elektrischen Zugangsschicht).
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Wie in 4 ferner gezeigt, kann der Prozess 400 ein Anwenden der Kalibrierparameter auf eine S-Parameter-Messung umfassen, die einem DUT zugeordnet ist (Block 440). Zum Beispiel kann das Testinstrument 200 die Kalibrierparameter auf eine S-Parameter-Messung anwenden, die einem DUT zugeordnet ist.
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Als ein Beispiel kann das Testinstrument 200 S-Parameter des DUT messen (z. B. nachdem das Testinstrument 200 die Kalibrierparameter bestimmt). Aufgrund der Verwendung des Verbunds 250 mit Kalibrierstandards, die eine Impedanz aufweisen, die dem DUT entspricht, kann das Testinstrument 200 hier zum Beispiel die S-Parameter ohne Verwendung von passenden Strukturen messen. Bei diesem Beispiel kann das Testinstrument 200 die Korrekturparameter auf die gemessenen S-Parameter anwenden, um die Genauigkeit der gemessenen S-Parameter zu erhöhen. Ferner kann die Tatsache, dass sich die Referenzebene an der Halbleiterschicht befindet, eine Messungen des Testinstruments 200 zugeordnete, verbesserte Vergleichbarkeit, eine verbesserte Detektion eines dem DUT zugeordneten Gehäusedefekts und/oder eine verbesserte Charakterisierung einer der Messung zugeordneten Spannungssignalkette erlauben.
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Obwohl 4 beispielhafte Blöcke des Prozesses 400 zeigt, kann der Prozess 400 bei einigen Implementierungen zusätzliche Blöcke, weniger Blöcke, unterschiedliche Blöcke oder unterschiedlich angeordnete Blöcke als jene umfassen, die in 4 dargestellt sind. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr der Blöcke des Prozesses 400 parallel durchgeführt werden. Hierin beschriebene Implementierungen können erlauben, dass ein Testinstrument auf eine Referenzebene an einer Stelle kalibriert wird, für die das Testinstrument keinen physischen Zugang (z. B. eine Halbleiterschicht des Gehäuses) zum Messen von S-Parametern hat. Dies kann eine Messungen des Testinstruments zugeordnete, verbesserte Vergleichbarkeit, eine verbesserte Detektion eines Gehäusedefekts und/oder eine verbesserte Charakterisierung einer der Messung zugeordneten Spannungssignalkette erlauben. Hier beschriebene Implementierungen können auch kalibrierte S-Parameter-Messungen für ein Gehäuse mit einer beliebigen Impedanz ermöglichen, wodurch eine Notwendigkeit für passende Strukturen in dem Messpfad eliminiert wird.
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Die vorstehende Offenbarung stellt eine Veranschaulichung und Beschreibung bereit, soll aber nicht vollständig sein oder die Implementierungen auf die bestimmte offenbarte Form begrenzen. Modifikationen und Variationen sind unter Berücksichtigung der obigen Offenbarung möglich und können aus der Praxis der Implementierungen gewonnen werden.
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Ferner soll gemäß hiesiger Verwendung der Begriff Komponente sehr breit als Hardware, Firmware und/oder eine Kombination von Hardware und Firmware ausgelegt werden.
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Es ist offensichtlich, dass hierin beschriebene Systeme und/oder Verfahren in unterschiedlichen Formen von Hardware, Firmware oder einer Kombination von Hardware und Software ausgelegt werden können. Die tatsächliche spezialisierte Steuerungs-Hardware oder Software-Code, die zum Implementieren dieser Systeme und/oder Verfahren verwendet werden, sind nicht begrenzend für die Implementierungen. Der Betrieb und das Verhalten der Systeme und/oder Verfahren wurden somit hiermit ohne Bezugnahme auf einen spezifischen Software-Code beschrieben – wobei davon ausgegangen wird, dass Software und Hardware entworfen sein können, um die Systeme und/oder Verfahren basierend auf der hiesigen Beschreibung zu implementieren.
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Obgleich bestimmte Kombinationen von Merkmalen in den Ansprüchen wiedergegeben und/oder in der Beschreibung offenbart sind, sollen diese Kombinationen die Offenbarung möglicher Implementierungen nicht begrenzen. Tatsächlich können viele dieser Merkmale auf eine Art und Weise kombiniert werden, die in den Ansprüchen nicht eigens wiedergegeben und/oder in der Beschreibung offenbart ist. Obwohl jeder nachfolgend aufgeführte abhängige Anspruch direkt von nur einem Anspruch abhängen kann, umfasst die Offenbarung möglicher Implementierungen jeden abhängigen Anspruch in Kombination mit jedem anderen Anspruch in dem Anspruchssatz.
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Kein hierin verwendetes Element, Schritt oder Anweisung soll als entscheidend oder wesentlich ausgelegt werden, sofern es nicht explizit als solches beschrieben ist. Ferner sollen gemäß hiesiger Verwendung die Artikel „ein, eine” ein oder mehrere Elemente umfassen und können synonym mit „ein oder mehrere” verwendet werden. Ferner soll gemäß hiesiger Verwendung der Begriff „Menge” ein oder mehrere Elemente (z. B. zugehörige Elemente, nicht zugehörige Elemente, eine Kombination von zugehörigen Elementen und nicht zugehörigen Elementen etc.) umfassen, und kann synonym mit „ein oder mehrere” verwendet werden. In den Fällen, in denen nur ein Element beabsichtigt ist, wird der Begriff „ein” oder eine ähnliche Sprache verwendet. Ferner sollen gemäß hiesiger Verwendung die Begriffe „aufweist”, „aufweisen”, „aufweisend” oder dergleichen offene Begriffe sein. Ferner soll der Ausdruck „basierend auf” bedeuten „basierend, zumindest teilweise, auf”, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.