DE3703030A1 - Testanordnung fuer hochgeschwindigkeits-ic - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fortentwicklung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Testanordnung, welche für sich durch die US-PS 45 54 505 und durch IEEE-GaAs-IC-Sympo­ sium (1985) Seite 143 bis 146, besonders Fig. 2 vorbekannt sind. Ähnliche Anordnungen werden in den Veröffentlichungen von GigaBit Logic Inc. (GBL), 10 GPDK/Prototype Development Kit, De­ zember 1985, sowie Harris Microwave Semiconductor, GaAs Digital IC Evaluation Kit HMK-11MSI-1, August 1984, beschrieben.

Die Aufgabe der Erfindung ist, eine einfache Testanordnung zu bieten, welche eine besonders hohe Genauigkeit der Messung von IC-Eigenschaften, besonders auch der inneren Laufzeiten im IC, gestattet. Die Erfindung soll sich bei Bedarf auch dazu eignen, eine Vielzahl verschiedener ICs mit derselben Testanordnung zu testen. Hierbei sollen die Schaltvorgänge im IC nicht nur an IC-Ausgängen genau betrachtet werden können, sondern ebenfalls unmittelbar an den IC-Eingängen, z. B. zur noch besseren Erfas­ sung von Pegelübergangsdauern, welche durch Anschluß-Eigenkapa­ zitäten des IC mitbedingt sind. In derselben Testanordnung sollen gleichzeitig auch die Gleichspannungs-Kennwerte des IC, besonders die der Gleichstromversorgung, gemessen werden können. Bei Bedarf soll sich die Testanordnung auch für die serienweise Messung großer Mengen an ICs mit einer einzigen Testanordnung eignen.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Diese Testanordnung gestattet nicht nur eine sorgfältige Über­ prüfung von Parametern - besonders der dynamischen Parameter - solcher IC, die häufig mit derselben Testanordnung auch dann noch getestet werden können, wenn diese ICs unterschiedliche Packageformen aufweisen. Die Testanordnung gestattet auch eine Überprüfung von IC-Parametern, wenn die einzelnen IC-Anschlüsse der verschiedenen IC-Typen jeweils unterschiedlichen Signalen zugeordnet sind und/oder an unterschiedliche Gleichspannungen anzuschließen sind. Die erfindungsgemäße Testanordnung gestat­ tet auch sehr genaue Angaben über ihr eigenes Übertragungs- und Nebensprechverhalten, also eine gute Charakterisierung ihrer eigenen Eigenschaften und damit der Eigenschaften der gemessenen ICs. Die Testanordnung gestattet also dem Testingenieur zuver­ lässig zu beurteilen, wie stark die Testanordnung Meßwerte ver­ fälschen kann.

Die Erfindung hat besondere Bedeutung für die Messung außeror­ dentlich schnell schaltender ICs. Zum Beispiel für Anwendungen auf dem Gebiet der schnellen optischen Nachrichtensysteme, der super­ schnellen Prozessoren und der Datenerfassung mit GHz-Abfrage­ raten sind heute Betriebsfrequenzen von 3 GHz durchaus bereits üblich und in Zukunft noch erheblich höhere Betriebsfrequenzen zu erwarten. Die Erfindung gestattet, die bei so hohen Betriebs­ frequenzen auf Testanordnungen sonst üblichen, teilweise erheb­ lichen Störungen und Kopplungen sowie Anpassungen weitgehend zu beherrschen.

Die in den Unteransprüchen angegebenen zusätzlichen Maßnahmen gestatten, zusätzliche Vorteile zu erreichen. So gestatten die Maßnahmen gemäß Patentanspruch

• 2, mit besonders hoher Präzision Pegelübergangsdauern und Lauf­ zeiten im Inneren des jeweiligen IC zu messen,
• 3, die Temperatur des IC während der Messungen zu beherrschen,
• 4, die zulässige Anzahl der IC-Anschlüsse zu erhöhen, ohne über­ mäßig starke Kopplungen zwischen den HF-Signalzuleitungen und HF-Signalwegleitungen zu riskieren,
• 5, die Meßgenauigkeit weiter zu verbessern,
• 6, die Durchführungen in besonders einfach herstellbarer Weise so auszubilden, daß die Meßgenauigkeit besonders hoch ist,
• 7, mit besonders einfachen Mitteln die Durchführung mit richti­ gem Wellenwiderstand herzustellen,
• 8, den Wellenwiderstandswert in der Durchführung noch präziser zu dimensionieren,
• 9, eine besonders gute Entkopplung zwischen den HF-Signalzulei­ tungen und HF-Signalwegleitungen zu erreichen,
• 10, in besonders einfacher Weise den IC in die Testanordnung einzuführen,
• 11, einen zuverlässigen, räumlich kurzen Kontakt zwischen den Anschlüssen des jeweiligen IC einerseits und den entspre­ chenden Anschlüssen der HF-Signalleitungen und Meßleitungen andererseits zu erreichen, sowie die Messung solcher IC zu ermöglichen, welche rundum eine besonders große Anzahl von Anschlüssen aufweisen,
• 12, beliebige ICs messen zu können, selbst wenn es sich um ver­ schiedene IC-Fabrikate mit jeweils abweichenden Funktionen der einzelnen IC-Anschlüsse, denen Signale zuzuleiten sind bzw. von denen Signale wegzuleiten sind, handelt, sowie
• 13, in besonders einfacher Weise die Leitungen auf der Leiter­ platte anzubringen.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren gezeigten Beispie­ le näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema einer Meßanordnung, welche ein Bei­ spiel der Testanordnung enthält,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Beispiel der Testanord­ ordnung, sowie

Fig. 3/4 Beispiele für das Layout auf der Oberseite und auf der Unterseite der in Fig. 2 gezeigten Testanordnung.

Alle Figuren zeigen also ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gezeigt ist eine Testanordnung zur Serienmessung ei­ ner hohen Anzahl von Hochgeschwindigkeits-ICs, vergleiche das Schaltschema in Fig. 1, wobei nacheinander solche ICs IC einzeln in eine Grube/Aussparung Gr zum Messen gelegt werden, vergleiche Fig. 2 und 3. (In Fig. 3 ist der in Fig. 2 gezeigte Stempel St und der IC zur Verbesserung der Übersichtlichkeit 3 weggelassen).

Die Testanordnung enthält zwei Leiterplatten, nämlich eine obere oLP und eine untere uLP, vergleiche Fig. 2. Diese aus Isolator­ schichten hergestellten Leiterplatten tragen Leitungen Lg, ver­ gleiche Fig. 2 und 1, nämlich vor allem HF-Signalzuleitungen L 2 und HF-Signalwegleitungen L 5, ferner Stromversorgungs-Zuleitun­ gen L 7 und bestimmte Meßleitungen L 3, vergleiche Fig. 1 und be­ sonders Fig. 3 und 4. Diese Leitungen weisen an ihrem einen En­ de innere Objektkontakte A auf - im gezeigten Beispiel rund um den IC herum, welche zum Anschließen der IC-Anschlüsse CK, ver­ gleiche Fig. 2, dienen. Am anderen Leitungsende weisen solche Leitungen Lg, besonders die Leitungen L 2, L 3, L 5, jeweils Meß­ anschlüsse Kt/Bu auf, vergleiche Fig. 2 bis 4, welche hier be­ vorzugt durch Koaxialbuchsen Bu und kurze Koaxialanschlüsse aDf/ Kt gebildet werden. Sehr viele solcher Meßanschlüsse Kt/Bu sind rundum sowohl auf der Unterseite als auch auf der Oberseite der Testanordnung angebracht, vergleiche Fig. 2 bis 4. An solche Meß­ anschlüsse Kt/Bu werden jeweils Eingänge oder Ausgänge von einem oder mehreren Meßgeräten angeschlossen, vergleiche z. B. den Os­ zillographen Osz und den HF-Spannungsgenerator MG in Fig. 1.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß an die Testanordnung, die dort oLP/uLP bezeichnet wird, außen jeweils eine oder mehrere Gleich­ stromversorgungsquellen GS angeschlossen sind. Ferner sind einer oder mehrere HF-Signalgeneratoren MG, z. B. Potentialsprungerzeu­ ger MG, angeschlossen, und zwar im Allgemeinen über eigene äu­ ßere Leitungen L 1. Andererseits ist der Oszillograph Osz eben­ falls über eigene äußere Leitungen L 4, L 6 an die Testanordnung angeschlossen. Ebenso ist noch Erdpotential M an die Testanord­ nung angeschlossen. Darüber hinaus können einer oder eine Viel­ zahl von Glättungskondensatoren C auf der Testanordnung ange­ bracht sein, besonders zur Glättung von Gleichstromversorgungs­ spannungen.

Erfindungsgemäß weist mindestens eine der Leiterplatten, im ge­ zeigten Beispiel alleine die obere Leiterplatte oLP, auch jene bereits genannte Meßleitungen L 3 auf, vergleiche Fig. 1 und 3, welche jeweils in unmittelbarer Nähe der Objektkontakte A an die HF-Signalzuleitungen L 2 angeschlossen sind, vergleiche besonders Fig. 1. Diese Meßleitungen weisen eigene Meßanschlüsse Kt/Bu für äußere Leitungen L 4 auf und dienen zur Abtastung der HF-Signale in unmittelbarer Nähe der IC-Anschlüsse, also zur Abtastung der dem IC aus dem HF-Signalgenerator MG unmittelbar bei den Objekt­ anschlüssen A wirklich zugeleiteten HF-Signale. Bei der Erfin­ dung wird also nicht davon ausgegangen, daß die über die Leitung L 1 der HF-Signalleitung L 2 zugeleiteten HF-Signale identisch wären mit jenen HF-Signalen, welche wirklich am Objektanschluß A dem IC-Anschluß zugeleitet werden. Die erfindungsgemäß ange­ brachte Meßleitung L 3 gestattet also, besonders präzise jenes HF-Signal zu kontrollieren, welches wirklich beim Objektanschluß A dem IC zugeleitet wird, unabhängig von eventuellen Fehlanpas­ sungen zwischen dem betreffenden HF-Signalgenerator MG und der Signalzuleitung L 2.

Diese Konstruktion der Testanordnung verbessert also, trotz ih­ rer Einfachheit, die Genauigkeit der Messung von IC-Eigenschaf­ ten, besonders auch die Genauigkeit der Messung der inneren Lauf­ zeit im IC sowie die Genauigkeit der Messung des am IC-Anschluß wirklich auftretenden Potentialsprungverlaufes, wenn am HF-Si­ gnalgenerator MG ein extrem steiler Sprung von z. B. nur 50 psec Dauer eingespeist wird.

Nacheinander können also eine Vielzahl von ICs in die Aussparung Gr eingefügt werden und so serienweise geprüft werden. Die Test­ anordnung gestattet zusätzlich, die Gleichspannungs-Kennwerte des IC zu überprüfen, besonders hinsichtlich der Gleichstromversor­ gung GS und der Erdung M.

Dieselbe Testanordnung ist oft selbst dann noch verwendbar, wenn die einzelnen IC-Anschlüsse jeweils verschiedene Eingangs- bzw. Ausgangsfunktionen aufweisen, also wenn es sich um verschiedene IC-Typen handelt. Den betreffenden Leitungen L 2, L 3, L 5, L 7 kön­ nen nämlich wahlweise verschiedene Signale bzw. Spannungen lei­ ten, wobei im Prinzip sogar manche dieser Leitungen einmal z. B. zur Gleichstromversorgung des IC, ein anderes Mal zur HF-Signal­ zuleitung dienen können - diese Leitungen können im Prinzip so­ gar wahlweise auch als HF-Signalwegleitungen verwendet werden. Diese universale Verwendbarkeit der Testanordnung ist besonders dann gewährleistet, wenn die betreffenden Leitungen L 2′, L 5, L 7 zumindest weitgehend untereinander dieselbe elektrische Länge aufweisen, also wenn sie untereinander jeweils möglichst diesel­ ben Laufzeiten t 2, t 5, t 7 für HF-Signale aufweisen. Diese Lauf­ zeitbedingung kann durch geeignete Wahl der geometrischen Länge dieser Leitungen und durch geeignete Wahl der Dicke und der Di­ elektrizitätskonstante des Isolators der oberen und unteren Lei­ terplatte oLP, uLP erfüllt werden. Im Prinzip ist es also mög­ lich, trotz gleicher elektrischer Länge verschiedene geometri­ sche und dielektrische Daten für einzelne Leitungen zu wählen, so daß manche Leitungen geometrisch lang und andere Leitungen geometrisch kurz sind, obwohl sie dabei elektrisch gleich lang sein können, vergleiche Fig. 3. Besonders wenn bestimmte Lei­ tungen der Testanordnung stets nur zur Gleichstromversorgung verwendet werden, vergleiche L 7 in Fig. 1 und 3, dann ist es jedoch auch möglich, diesen Leitungen L 7, abweichend von den übrigen Leitungen L 2/L 3/L 5, eine besonders kurze elektrische Länge zu geben, z. B. nur 3 mm Länge statt z. B. 50 mm Länge.

Bevorzugterweise sind bei der Erfindung die Meßleitungen L 3 und die HF-Signalwegleitungen L 5 jeweils so dimensioniert, daß die Laufzeit t 3 auf den Meßleitungen L 3 einschließlich der Meßan­ schlüsse Kt/Bu dieser Meßleitungen L 3 jeweils gleich groß ist wie die Laufzeit t 5 auf den HF-Signalwegleitungen L 5 einschließ­ lich der Meßanschlüsse Kt/Bu dieser HF-Signalwegleitungen L 5. Auf diese Weise können am Oszillator Osz besonders genau die Laufzeiten im Inneren des jeweiligen IC beobachtet werden, ver­ gleiche Fig. 1, weil dann die - z. B. nur 100 psec betragenden - Zeitdifferenzen zwischen den Eingängen der äußeren Leitungen L 4, L 6 des Oszillographen Osz präzise mit der inneren Laufzeit im IC übereinstimmen. Entsprechend gut sind dann auch zeitliche Verläu­ fe von Potentialsprüngen an den Objektanschlüssen A bzw. an den IC-Anschlüssen am Oszillographen Osz, also sowohl am IC-Eingang als auch am IC-Ausgang, erkennbar.

Die Testanordnung weist bei dem in Fig. 2 bis 4 gezeigten Bei­ spiel eine Sandwich-Struktur auf, bei welcher die beiden Leiter­ platten oLP, uLP aus Teflon bestehen und auf ihrer einen Seite die jeweiligen Leitungen Lg tragen, aber auf ihrer anderen Seite jeweils eine großflächige, im Betrieb geerdete Metallschicht Me, vergleiche Fig. 2. Dazwischen ist ein z. B. 3 mm dicker, z. B. aus Messing bestehender Metallkern KP angebracht, z. B. durch Verkle­ ben oder Verschrauben, vergleiche MP in Fig. 2. Dieser Metall­ kern KP erhöht nicht nur die Stabilität der Testanordnung, sondern gestattet, auch die Temperatur des IC während der Messung zu be­ herrschen. Die der Metallschicht KP benachbarten, selber mit einer Metallhaut Me kaschierten Seiten der Teflonleiterplatten oLP, uLP stellen die großflächigen geerdeten Gegenleiter der - einen eindeutig definierbaren Wellenwiderstand aufweisenden - Leitungen Lg dar, welche ihrerseits als Streifenleitungen auf der Außenseite der beiden Leiterplatten oLP, uLP angebracht sind.

Die gezeigte Testanordnung besitzt zudem einen beweglichen Stem­ pel St mit einem Elastomerstreifen für das IC-Package, vgl. Fig. 2, ferner die bereits genannten Koaxialbuchsen Bu zum Anschluß von koaxialen äußeren Leitungen L 1, L 4, L 6 zu den Meßgeräten MG/ Osz, sowie eventuell gleichartige Buchsen Bu auch für die Versor­ gungs-Gleichspannungsanschlüsse.

Die gezeigte Testanordnung gestattet also einen Übergang von den koaxialen äußeren Leitungen L 1, L 4, L 6 auf die Streifenleitungen Lg, welche auf den beiden Leiterplatten oLP, uLP angebracht sind. Die Testanordnung ermöglicht daher reproduzierbare Messungen vor allem wegen ihrer sicheren Kontaktierungen, die schnell und leicht lösbar sind. Dies ist eine Voraussetzung für die Prüfung größerer Stückzahlen von ICs mit vertretbar kurzem Zeitaufwand. Hierbei löst diese Testanordnung auch das Problem der Wärmeabführung vom IC.

Die als Streifenleiter hergestellten HF-Signalzuleitungen L 2 gestatten auch, die Signale des HF-Signalgenerators MG möglichst unverzerrt mit hoher Übertragungsgüte an den IC heranzuführen.

Die ebenfalls als Streifenleiter hergestellten Meßleitungen L 3 ermöglichen die Beobachtung der wirklich am Objektanschluß A auftretenden Impulsflankenformen, weil diese weitgehend unver­ zerrt an den Oszillographen Osz weitergegeben werden.

Die ebenfalls als Streifenleiter hergestellten HF-Signalweglei­ tungen L 5 leiten ebenfalls weitgehend unverzerrt die an ihrem Objektanschluß A auftretenden Potentialsprünge an den Oszillo­ graphen Osz weiter.

Die Leitung, vgl. L 7, welche die Versorgungsgleichspannung an den IC liefert, kann so dimensioniert werden - bei Bedarf je­ weils unter zusätzlicher Anbringung der Glättungskondensatoren C mit Hilfe der in Fig. 2, 3 und 4 gezeigten geerdeten Durchfüh­ rungen MD, MK zur Metallhaut Me -, daß die Versorgungsgleich­ spannung am betreffenden IC-Anschluß den jeweils gewünschten Wert einhält.

Im übrigen sind alle Leitungen Lg (für nahezu alle Betriebsfälle ausreichend) voneinander entkoppelt nebeneinander auf den beiden Leiterplatten oLP, uLP angebracht, wobei es nur in Sonderfällen notwendig wird, zusätzliche Abschirmungen zwischen diesen Lei­ tungen anzubringen, - solche zusätzlichen Abschirmungen kön­ nen z. B. als geerdete Streifen zwischen den zu entkoppelnden Leitungen Lg eingefügt werden.

Die Erfindung ermöglicht, - auch zur Verbesserung der Austausch­ barkeit der Funktionen dieser Leitungen besonders als HG-Signal­ zuleitungen und HF-Signalwegleitungen - den Wellenwiderstand aller Leitungen untereinander weitgehend gleich groß zu machen und im übrigen die Längen dieser Leitungen kurz zu halten, um Störungen zu minimieren.

Als äußere Leitungen L 1, L 4, L 6 sollten möglichst Leitungen mit Grenzfrequenzen gewählt werden, die erheblich höher sind als die jeweiligen Betriebsfrequenzen des IC. Falls also der IC bei z. B. 6 GHZ betrieben wird, dann sollten die Grenzfrequenzen der äuße­ ren Leitungen L 1, L 4, L 6 möglichst mindestens 18 GHZ betragen, um eine verzerrungsarme Übertragung zu gewährleisten.

Beim gezeigten Beispiel ist der IC in der Mitte der Oberseite der Testanordnung eingefügt, wobei seine IC-Anschlüsse CK mit­ tels Kontaktbrücken Br eines Elastomers (auf der Unterseite ei­ nes Kunststoffstempels St) mit den Objektanschlüssen A durch An­ pressen des Stempels St zuverlässig, aufwandsarm und HF-tech­ nisch definiert verbunden werden. Auf diese Weise sind die IC-An­ schlüsse CK leicht und schnell lösbar mit den Objektanschlüssen A verbunden und der IC leicht und schnell in die Aussparung Gr einfügbar und aus dieser Aussparung Gr entnehmbar, was eine prob­ lemlose Serienmessung vieler ICs - zumindest desselben Typs - ermöglicht. Die Entnahme ist z. B. mittels eines weiteren Stempels oder mittels Druckluft möglich, der/die den IC von unten her anhebt.

Als Buchsen Bu eignen sich besonders Ausführungen mit verlänger­ tem Dielektrikum. Sie stellen z. B. eine 50-Ohm-Koaxleitung dar, welche gemäß Fig. 2 mittels einer Bohrung aDf durch die Metall­ platte KP hindurch bis zur Streifenleitung Lg auf der gegenüber­ liegenden Leiterplatte koaxial fortgesetzt wird. Der Innenleiter dieser koaxialen Fortsetzung innerhalb dieser äußeren Durchfüh­ rungen aDf ragt also durch jene Leiterplatte hindurch, welche die angeschlossene Streifenleitung Lg trägt, wobei dieser Innen­ leiter mit der betreffenden Streifenleitung z. B. verlötet ist.

Unmittelbar nahe dem Objektanschluß A jeder HF-Signalzuleitung L 2 befindet sich eine Bohrung iDf, vergleiche Fig. 2, und zwar durch die beiden Leiterplatten oLP, uLP und durch die Metallplat­ te KP hindurch. Diese Bohrungen iDf dienen als innere Durchführun­ gen, durch welche hindurch koaxial jeweils die auf der unteren Leiterplatte uLP angebrachten HF-Signalzuführungsleitungen L 2 mit den auf der oberen Leiterplatte oLP angebrachten Meßleitungen L 2, L 3 leitend verbunden sind. Sobald ein IC-Eingangsanschluß CK mit einer HF-Signalzuleitung L 2 und einer Meßleitung L 3 zu beschal­ ten ist, werden bei Bedarf durch diese innere Durchführung iDf hindurch die betreffenden Leitungen L 2, L 3 - z. B. mit einem iso­ lierten Cu-Lackdraht - extra verbunden, falls nicht ohnehin be­ reits für dauernd eine solche Verbindung durch die innere Durch­ führung iDf hindurch angebracht ist. Zusammen mit den Bohrloch­ wänden der inneren Durchführung iDf stellt eine solche Einfügung eines Drahtes eine Koaxialleitung im Inneren der Durchführung iDf dar, deren Wellenwiderstand durch den Bohrungsdurchmesser, durch die Drahtstärke sowie durch passende Wahl der Dielektri­ zitätskonstante der Isolierung zwischen den Durchführungswänden und dem Draht so gewählt werden kann, daß eine Anpassung an den Wellenwiderstand der angeschlossenen Streifenleiter L 2, L 3 zu­ mindest weitgehend erreicht wird. Zusätzliche Querkapazitäten, welche durch Bestandteile der Objektanschlüsse A und/oder durch sonstige Bestandteile in der Nähe dieser Durchführungen gebildet werden, können jeweils durch eine entsprechende Dimensionierung der Längsinduktivität des Innenleiters der Durchführung iDf (ebenso zusätzliche Querkapazitäten in der Nähe der äußeren Durchführungen aDf durch entsprechend dimensionierte Innenleiter in den äußeren Durchführungen aDF) kompensiert werden. Je klei­ ner die Längsinduktivität des Innenleiters im Inneren der Durch­ führungen iDf, aDf gewählt wird, umso größere zusätzliche Quer­ kapazitäten in der Nähe dieser Durchführungen iDf, aDf können kompensiert werden.

Auch Versorgungsspannungsanschlüsse können ähnliche Durchführun­ gen iDf, aDf und Buchsen Bu aufweisen, wodurch alle äußeren Lei­ tungen jeweils einen gleichartigen Aufbau aufweisen können.

Falls ein Glättungskondensator C bei den Versorgungsspannungslei­ tungen L 5 zusätzlich angebracht wird, der bevorzugt mit seinem einen Anschluß an Erdpotential gelegt wird, dann sollte dieser Glättungskondensator im Allgemeinen möglichst nahe am betref­ fenden Objektanschluß A, d. h. auch möglichst nahe am betref­ fenden IC-Anschluß CK, angebracht werden.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel befinden sich die HF-Signal­ zuleitungen auf der einen Leiterplatte uLP und die HF-Signalweg­ leitungen L 5 sowie die Meßleitungen L 3 auf der anderen Leiter­ platte oLP. Dadurch ist eine weitgehend entkoppelte, also über­ tragungstechnisch zufriedenstellende Verbindung zwischen den IC-Anschlüssen CK und dem Oszillographen Osz erreichbar.

Beide Leiterplatten oLP, uLP können z. B. auch aus HF-dämpfungs­ armen, keramikgefüllten Teflonsubstrat mit einem Epsilon von z. B. 10,25 hergestellt sein. Das Layout der Streifenleiter Lg und die Lage der Objektanschlüsse A und Meßanschlüsse Bu in den Fig. 3 und 4 ist selbstverständlich nur beispielhaft. Von den gezeigten Geometrien kann im Rahmen der erfindungsgemäßen Regeln im Prinzip beliebig abgewichen werden.

Messungen an solchen Testanordnungen zeigten, daß die Anpassun­ gen der Wellenwiderstände sehr gut mit relativ kleinem Aufwand erreichbar sind. Es war nicht schwierig, Reflexionsdämpfungen un­ terhalb 3 GHz von über 15 dB und bis zu 5 GHz über 10 dB zu er­ reichen. Das heißt, daß für den Frequenzbereich unterhalb 3 GHz min­ destens 97% der Eingangsleistung und im Frequenzbereich 3 bis 5 GHz mindestens 90% der Eingangsleistung vom Leitungszug L 2-L 3 aufgenommen wurde. Messungen an einer mit mittlerer Sorgfalt her­ gestellten Testanordnung ergaben, daß die Meßleitungen L 3 3-dB- Grenzfrequenzen oberhalb von 10 GHz aufwiesen, obwohl keine be­ sonderen zusätzlichen Maßnahmen zur Entkopplung der Streifenlei­ tungen getroffen waren - vor allem waren keine zusätzlichen ge­ erdeten Streifen zwischen den einzelnen Leitungen angebracht. Das Nebensprechen zwischen den verschiedenen HF-Signalzuleitun­ gen L 2 und Meßleitungen L 3 lag über 18 dB bis zu 3 GHz, sowie über 12 dB im Frequenzbereich zwischen 3 GHz bis 10 GHz. Zusätz­ liche Maßnahmen zur Entkopplung solcher Leitungen sind also in den meisten Betriebsfällen bei solchen Betriebsfrequenzen noch nicht nötig.

Claims (13)

1. Testanordnung für Hochgeschwindigkeits-IC (IC), z. B. auch auf GaAs-Basis (IC), mit mindestens einer Leiterplatte, (oLP, uLP), welche Leitungen (Lg bzw. L 2, L 3, L 5, L 7) darunter HF- Signalzuleitungen (L 2) und HF-Signalwegleitungen (L 5), trägt und welche an Leitungsenden Objektkontakte (A) zum Anschließen von IC-Anschlüssen (CK) und an anderen Leitungsenden Meßan­ schlüsse (Kt, Bu) für den Anschluß von einem oder mehreren Meßgeräten (Osz) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (oLP) auch Meßleitungen (L 3), welche jeweils in unmittelbarer Nähe der Objektkontakte (A) an HF- Signalzuleitungen (L 2) angeschlossen sind und welche eigene Meßanschlüsse (Kt, Bu) aufweisen, zur Abtastung von dem IC (IC) (aus einem HF-Signalgenerator MG) zugeleiteten HF-Signalen trägt.

2. Testanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Meßleitungen (L 3) und HF-Signalwegleitungen (L 5) einschließ­ lich ihrer (L 3, L 5) Meßanschlüsse (Kt, Bu) so dimensioniert sind, daß die Laufzeit (t 3) auf den Meßleitungen (L 3) ein­ schließlich ihrer eigenen (L 3) Meßanschlüsse (Kt, Bu) jeweils gleich groß ist wie die Laufzeit (t 5) auf den HF-Signalweglei­ tungen (L 5) einschließlich ihrer eigenen (L 5) Meßanschlüsse (Kt, Bu).

3. Testanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine großflächige Metallschicht (KP) zur Wärmeableitung der IC-Verlustwärme enthält.

4. Testanordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (Lg bzw. L 2, L 3, L 5, L 7) auf zwei Leiter­ platten (oLP, uLP) verteilt sind, die auf beiden Seiten der Metallschicht (KP) angeordnet sind, und daß nahe den Objektanschlüssen (A) Durchführungen (iDf) von der einen Leiterplatte (OLP) zur anderen (uLP) angebracht sind.

5. Testanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im zur Messung bereiten Zustand, aber ohne daß der IC (IC) in die Testanordnung eingefügt ist, zumindest in der Nähe der Objektkontakte (A) Fehlanpassungen an den Wellenwiderstand der daran (A) angeschlossenen Leitungen (L 2, L 3, L 5) wenigstens einigermaßen vermieden sind.

6. Testanordnung nach den Patentansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Durchführungen (iDf, aDf) als an den Wellenwiderstand der daran angeschlossenen Leitungen (L 2, L 3) zumindest einigermaßen angepaßte Koaxialleitungen (iDf, aDf) ausgebildet sind.

7. Testanordnung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxialleitungen (iDf, aDf) durch Bohrungen (iDf) durch die Metallschicht (KP), durch welche jeweils ein mit Isolier­ material umhüllter Leiter gesteckt ist, nachgebildet sind.

8. Testanordnung nach Patentanspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung des Wellenwiderstandes im Bereich der Durch­ führungen (iDf, aDf) an den Wellenwiderstand der die HF-Signale leitenden Leitungen (L 2, L 3, L 5), zusätzliche Querkapazitäten, welche durch Bestandteile der Objektanschlüsse (A) und/oder Meßanschlüsse (Kt, Bu) gebildet werden, jeweils durch eine entsprechend klein dimensionierte Längsinduktivität des Innenleiters der betreffenden Koaxial­ leitung (iDf, aDf) kompensiert sind.

9. Testanordnung nach Patentanspruch 4 und nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Signalzuleitungen (L 2) auf der einen Leiterplatte (uLP) und die HF-Signalwegleitungen (L 5) sowie die Meßleitungen (L 3) auf der anderen Leiterplatte (oLP) angebracht sind.

10. Testanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der IC (IC) durch einen Stempel (St), welcher Kontaktbrücken (Br) für die elektrische Verbindung der IC-Anschlüsse (CK) mit den HF-Signalzuleitungen (L 2) und HF-Signalwegleitungen (L 5) trägt, zur Messung von IC-Eigenschaften an die Leiterplatte (oLP) bzw. an zumindest eine (oLP) der Leiterplatten (oLP/uLP) gedrückt wird.

11. Testanordnung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der IC (IC) durch den Stempel (St) in eine Aussparung (Gr) der Leiterplatte (oLP) bzw. in eine Aussparung (Gr) von zumin­ dest einer (oLP) der Leiterplatten (oLP/uLP), gedrückt wird.

12. Testanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die HF-Signale leitenden Leitungen (L 2, L 3, L 5) untereinander jeweils denselben Wellenwiderstand aufweisen.

13. Testanordnung nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese die HF-Signale leitenden Leitungen (L 2, L 3, L 5) durch dämpfungsarme Streifenleitungen auf einem den Träger der Leiter­ platte darstellenden Isolator (oLP, uLP) gebildet sind und daß die andere Seite des betreffenden Isolators (oLP, uLP) jeweils mit einer großflächigen Metallschicht (Me), welche im Betrieb an Gleichspannung, z. B. an Erdpotential, liegt und welche als Gegenleiter (Me) für die die HF-Signale leitenden Leitungen (L 2, L 3, L 5) wirkt, kaschiert ist.