FR3038061A1

FR3038061A1 - CALIBRATION DEVICE FOR ADJUSTING A RADIO FREQUENCY MEASUREMENT

Info

Publication number: FR3038061A1
Application number: FR1556033A
Authority: FR
Inventors: Thomas Zimmer; Sebastien Fregonese; Arnaud Curutchet; Manuel Potereau; Christian Raya
Original assignee: Xmod Tech; Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite de Bordeaux; Institut Polytechnique de Bordeaux
Current assignee: Xmod Tech; Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite de Bordeaux; Institut Polytechnique de Bordeaux
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2016-12-30

Abstract

L'invention concerne un dispositif de calibrage pour l'ajustement d'une mesure RF, réalisée sur un équipement de mesure sous pointes, le dispositif de calibrage comprenant au moins une ligne de transmission en forme de méandre pour propager un signal de test. La forme en méandre est décomposable en une répétition d'un motif élémentaire unique.The invention relates to a calibration device for the adjustment of an RF measurement made on a measuring equipment under points, the calibration device comprising at least one meandering transmission line for propagating a test signal. The meander shape is decomposable into a repetition of a single elementary pattern.

Description

1 DISPOSITIF DE CALIBRAGE POUR L'AJUSTEMENT D'UNE MESURE RADIOFREQUENCE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention porte sur un dispositif de calibrage pour l'ajustement d'une mesure radiofréquence (RF) sur un équipement de mesure sous pointe.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a calibration device for adjusting a radiofrequency (RF) measurement on a sub-measurement equipment.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Il est usuel de procéder à des mesures RF sur un composant, par exemple à l'aide d'un analyseur de réseau vectoriel (VNA, initiales de l'expression anglo-saxonne : Vectorial Network Analyser). Par mesure RF on désigne toute émission et/ou réception d'un signal dont la longueur d'onde est plus petite que la distance sur laquelle il se propage. Typiquement, la mesure RF concerne tous signaux dont la fréquence excède 3MHz.BACKGROUND ART OF THE INVENTION It is customary to carry out RF measurements on a component, for example using a vector network analyzer (VNA, initials of the English expression: Vectorial Network Analyzer). RF measurement means any transmission and / or reception of a signal whose wavelength is smaller than the distance on which it propagates. Typically, RF measurement concerns any signal whose frequency exceeds 3MHz.

De telles mesures RF sont par exemple réalisées pour caractériser et tester fonctionnellement des composants intégrés ou des circuits (désignés d'une manière générale par le terme « composant » dans la présente demande) traitant des signaux à ces fréquences (amplificateur, antenne, filtre, commutateur...) Ces tests peuvent être réalisés sur des composants individualisés ou directement sur la plaquette de semi- conducteur au cours de la fabrication même de ces composants. Dans tous les cas, les pointes de l'équipement de mesure, analyseur ou équipement de test automatique, sont mises en contact électrique avec les plots de contact du composant sous test, pour injecter un signal de test et relever les informations résultant de la propagation de ce signal. Toute mesure RF doit faire l'objet d'une étape préliminaire de calibrage. Cette étape vise à identifier les 3038061 2 caractéristiques de propagation du signal de test des ports d'entrée/sortie de l'équipement de mesure jusqu'à un plan de référence où l'on souhaite positionner avec précision la mesure. Ces caractéristiques dépendent entre autres de la 5 fréquence du signal de test et peuvent s'exprimer sous la forme de paramètres S (de l'expression anglo-saxonne « Scattering parameter » ou coefficients de diffraction), ou de paramètres ABCD, ou sous la forme d'un autre formalisme équivalent comme cela est bien connu en soi. Ces 10 caractéristiques permettent de traiter les mesures brutes collectées par l'équipement pour « désincorporer » de ces mesures, la contribution des éléments extérieurs au composant lui-même : pointes, lignes de transmission de l'appareil de mesure, éléments de fixation du composant sous test et d'une 15 manière générale tout élément précédant le plan de référence. On désignera dans la suite de ce document l'ensemble de ces éléments par l'expression « environnement de mesure ». Une technique connue de calibrage, désignée par les 20 initiales TRL (de l'anglo-saxon « Thru-Reflect-Line » ou « Transmission - Réflexion - Ligne » en français) consiste à utiliser trois dispositifs de calibrage « étalon » simples et d'impédance connue. Ceux-ci permettent de caractériser entièrement l'environnement de mesure en vue de fournir un 25 modèle de désincorporation des mesures brutes réalisées sur le composant sous test et établir des mesures finales représentatives de ce composant. Cette technique de calibrage est connue par exemple du 30 document US7532014. Ce document divulgue notamment une méthode et un dispositif de calibrage vectorielle RF d'un équipement de test automatique sous pointe. Le document rappelle qu'il est généralement difficile 35 de modifier l'écartement des pointes entres elles sur un équipement de test industriel. De plus, cette modification entraine nécessairement la modification de l'environnement de mesure et rend donc caduques les mesures menées préalablement 3038061 3 à cette modification. Le document rappelle également que sur de tels équipements, la mise en oeuvre de la technique TRL nécessite la mesure de deux lignes de transmission présentant des longueurs différentes.Such RF measurements are for example performed to characterize and functionally test integrated components or circuits (generally referred to as "component" in the present application) dealing with signals at these frequencies (amplifier, antenna, filter, switch ...) These tests can be performed on individual components or directly on the semiconductor wafer during the actual manufacture of these components. In any case, the tips of the measuring equipment, analyzer or automatic test equipment, are brought into electrical contact with the contact pads of the component under test, to inject a test signal and to record the information resulting from the propagation. of this signal. Any RF measurement must be subject to a preliminary calibration step. This step aims to identify the propagation characteristics of the test signal of the input / output ports of the measurement equipment to a reference plane where it is desired to position the measurement accurately. These characteristics depend inter alia on the frequency of the test signal and can be expressed in the form of parameters S (of the English expression "Scattering parameter" or of diffraction coefficients), or parameters ABCD, or under the form of another equivalent formalism as is well known in itself. These characteristics make it possible to process the raw measurements collected by the equipment to "disemboderate" from these measurements, the contribution of the elements external to the component itself: spikes, transmission lines of the measuring apparatus, component fasteners under test and in a general manner any element preceding the reference plane. In the remainder of this document, all of these elements will be referred to as the "measuring environment". A known calibration technique, designated by the initials TRL (of the Anglo-Saxon "Thru-Reflect-Line" or "Transmission - Reflection - Line" in French) consists in using three simple "calibration" calibration devices and two known impedance. These make it possible to fully characterize the measurement environment with a view to providing a disincorporation model of the raw measurements made on the component under test and to establish final measurements representative of this component. This calibration technique is known for example from US7532014. This document notably discloses a method and an RF vector calibration device of an automatic test equipment under a point. The document recalls that it is generally difficult to change the pitch spacing between them on industrial test equipment. In addition, this modification necessarily entails the modification of the measurement environment and therefore renders obsolete the measures previously carried out 3038061 3 to this modification. The document also recalls that on such equipment, the implementation of the TRL technique requires the measurement of two transmission lines having different lengths.

5 Pour concilier ces deux contraintes et procéder à des mesures de lignes présentant des longueurs différentes sans modifier l'écartement des pointes du testeur, ce document prévoit de former une des lignes de transmission de calibrage 10 de manière non rectiligne. Les figures la et lb reproduisent deux lignes de transmission du dispositif de calibrage selon cet état de la technique. Ces lignes de transmission sont réalisées par des lignes coplanaires constituées d'une piste centrale de signal et de deux pistes de masse, de part et 15 d'autre de la piste centrale. La technique de calibrage TRL nécessite, pour être fiable, de précisément connaître soit les longueurs électriques, soit les temps de propagation de chacune des 20 lignes de transissions étalon et de précisément contrôler leurs impédances caractéristiques. Or la ligne de transmission étalon non rectiligne proposée par cet état de la technique ne permet pas de satisfaire ces besoins. En effet, les angles droits qui composent la piste centrale et les pistes de masse 25 affectent son impédance caractéristique et rendent impossible la mesure précise de sa longueur électrique. C'est notamment le cas parce que les distances séparant respectivement la piste centrale de chacune des pistes de masse ne sont pas constantes sur toute leur longueur, en particulier au niveau 30 des angles droits, comme cela est rendu apparent par les flèches de la figure lb. En conséquence, l'impédance caractéristique est localement modifiée, ce qui altère la propagation du signal le long de la piste centrale de manière indéterminée, et rend le calibrage de la mesure RF peu fiable.In order to reconcile these two constraints and to measure lines having different lengths without modifying the spacing of the tips of the tester, this document provides for forming one of the calibration transmission lines 10 in a non-rectilinear manner. Figures la and lb reproduce two transmission lines of the calibration device according to this state of the art. These transmission lines are made by coplanar lines consisting of a central signal track and two ground tracks, on either side of the central track. The TRL calibration technique requires, in order to be reliable, to know precisely either the electrical lengths or the propagation times of each of the 20 standard transmission lines and to precisely control their characteristic impedances. However, the non-rectilinear standard transmission line proposed by this state of the art does not make it possible to satisfy these needs. Indeed, the right angles that make up the central track and the ground tracks 25 affect its characteristic impedance and make it impossible to accurately measure its electrical length. This is particularly the case because the distances separating respectively the central track of each of the ground tracks are not constant over their entire length, in particular at right angles, as is made apparent by the arrows in the figure. lb. As a result, the characteristic impedance is locally modified, which alters the signal propagation along the central track indefinitely, and renders the calibration of the RF measurement unreliable.

35 Par ailleurs, la technique de calibrage TRL proposée dans ce document de l'état de la technique, tend à positionner le plan de référence de la mesure à mi-distance des pointes 3038061 4 associées aux extrémités de chacune des lignes de transmission étalon. L'indétermination de la longueur de la ligne de transmission non rectiligne ne permet pas de repositionner simplement ce plan de référence sous les pointes de mesure, ce 5 qui est généralement désirable pour les mêmes raisons de fiabilité de l'étape de calibrage. OBJET DE L'INVENTION 10 On souhaite donc disposer d'un dispositif de calibrage pour l'ajustement d'une mesure RF sur un équipement de mesure sous pointe qui soit fiable et simple à mettre en oeuvre.Furthermore, the TRL calibration technique proposed in this prior art document tends to position the reference plane of the measurement mid-way between the tips 3038061 4 associated with the ends of each of the standard transmission lines. The indeterminacy of the length of the non-rectilinear transmission line does not make it possible to simply reposition this reference plane under the measuring points, which is generally desirable for the same reasons of reliability of the calibration step. OBJECT OF THE INVENTION It is therefore desired to have a calibration device for adjusting an RF measurement on a sub-measurement equipment which is reliable and simple to implement.

15 BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION On tend à satisfaire ce besoin en prévoyant un dispositif de calibrage pour l'ajustement d'une mesure RF réalisée sur un équipement de mesure sous pointe, le 20 dispositif de calibrage comprenant au moins une ligne de transmission présentant une forme en méandre pour propager un signal de test. Selon l'invention, la forme en méandre de la ligne de 25 transmission est décomposable en une répétition d'un motif élémentaire unique. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison : - La ligne de transmission est formée de deux zones de masse latérales, électriquement conductrices, disposées de chaque côté d'une piste centrale de signal. - la distance entre le centre de la piste centrale et chacun des bords des zones de masse latérale est sensiblement constante. 30 35 3038061 5 - la piste centrale et les zones de masse latérales sont munies à leurs extrémités respectives d'une zone de contact pour recevoir une pointe de l'équipement de 5 mesure. - le motif élémentaire unique est engendré par une figure génératrice. 10 - les extrémités du motif élémentaire se développent orthogonalement aux côtés de la figure génératrice. - la figure génératrice est un carré et le motif élémentaire se développe du milieu d'un premier côté de 15 ce carré au milieu d'un deuxième côté adjacent de ce carré. - la figure génératrice est un triangle isocèle d'angle au sommet et le motif élémentaire unique se développe 20 d'un premier coté adjacent au somment du triangle à un deuxième coté adjacent au sommet du triangle. - la ligne de transmission est disposée sur une plaquette de semi-conducteur munie de composants 25 microélectroniques. - la ligne de transmission est disposée sur un substrat de diélectrique. 30 - le dispositif de calibrage comprend une seconde ligne de transmission présentant une longueur différente de la première. - la distance séparant les extrémités des deux lignes de 35 transmission est identique. 3038061 6 - la seconde ligne de transmission est également à méandre et décomposable en une répétition du motif élémentaire unique.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION This requirement is addressed by providing a calibration device for adjusting an RF measurement made on a sub-measurement equipment, the calibrator comprising at least one transmission line having a meander shape for propagating a test signal. According to the invention, the meander shape of the transmission line is decomposable into a repetition of a single elementary pattern. According to other advantageous and nonlimiting features of the invention, taken alone or in combination: The transmission line is formed of two electrically conductive lateral mass zones disposed on each side of a central signal track. the distance between the center of the central track and each of the edges of the lateral mass zones is substantially constant. The central track and the lateral mass zones are provided at their respective ends with a contact zone for receiving a tip of the measuring equipment. the single elementary pattern is generated by a generating figure. The ends of the elementary pattern develop orthogonally at the sides of the generating figure. the generating figure is a square and the elementary pattern develops from the middle of a first side of this square in the middle of a second adjacent side of this square. the generating figure is an isosceles triangle with an apex angle and the single elementary pattern develops from a first side adjacent to the top of the triangle to a second side adjacent to the apex of the triangle. the transmission line is disposed on a semiconductor wafer provided with microelectronic components. the transmission line is disposed on a dielectric substrate. The calibration device comprises a second transmission line having a length different from the first. the distance separating the ends of the two transmission lines is identical. The second transmission line is also meandering and decomposable into a repetition of the single elementary pattern.

5 L'invention concerne également un kit de calibrage comprenant une pluralité de dispositifs de calibrage. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 10 L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit des modes de réalisation particuliers et non limitatifs de l'invention en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles : 15 - les figures la et lb reproduisent deux lignes de transmission étalon selon l'état de la technique ; - la figure 2 représente un environnement de mesure RF pour la mise en oeuvre d'un dispositif de calibrage conforme à l'invention ; 20 - les figures 3a à 3c représentent un premier exemple d'une ligne de transmission à méandre ; - les figures 4a à 4c représentent un second exemple d'une ligne de transmission à méandre; - les figures 5a et 5b représentent un exemple de mise en 25 oeuvre d'un dispositif de calibrage conforme à l'invention sous la forme de lignes coplanaires ; - les figures 6a et 6b représentent un second exemple de mise en oeuvre d'un dispositif de calibrage conforme à l'invention sous la forme de lignes coplanaires ; 30 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Par souci de simplification de la description à venir, les mêmes références sont utilisées pour des éléments 35 identiques ou assurant la même fonction dans les différents modes de mise en oeuvre exposés du dispositif de calibrage.The invention also relates to a calibration kit comprising a plurality of calibration devices. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood in the light of the following description of the particular and non-limiting embodiments of the invention with reference to the accompanying figures in which: FIGS. 1a and 1b reproduce two standard transmission lines according to the state of the art; FIG. 2 represents an RF measurement environment for the implementation of a calibration device according to the invention; FIGS. 3a to 3c show a first example of a meandering transmission line; FIGS. 4a to 4c show a second example of a meandering transmission line; - Figures 5a and 5b show an example of implementation of a calibration device according to the invention in the form of coplanar lines; FIGS. 6a and 6b show a second example of implementation of a calibration device according to the invention in the form of coplanar lines; DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION For the sake of simplification of the following description, the same references are used for identical elements or ensuring the same function in the various exposed embodiments of the calibration device.

3038061 7 La figure 2 représente un environnement de mesure RF pour la mise en oeuvre d'un dispositif de calibrage conforme à l'invention. Il comprend un équipement de mesure 1, qui peut être un analyseur de réseau, un équipement de test automatique 5 de composant ou toute autre installation apte à propager et analyser au moins un signal de test. Comme cela est bien connu en soi, l'équipement de mesure RF est muni d'au moins une source de signal S (aussi appelé « émetteur ») et d'au moins un analyseur A (aussi appelé « récepteur »), reliés l'un et 10 l'autre à des ports de communication d'entrées et de sorties 2, 3. Ces ports sont reliés par des lignes de transmission (câbles coaxiaux, microruban...) à une tête de mesure 4 comprenant une pluralité de pointes 5 agencée pour contacter les plots de contact d'un composant à tester. Le plan de 15 référence du composant sous test, matérialisé par les lignes pointillées sur la figure 1, est placé à mi-distance des pointes 5 ; mais l'invention, comme cela sera présenté par la suite, permet de choisir plus finement sa position.FIG. 2 represents an RF measurement environment for the implementation of a calibration device according to the invention. It comprises measuring equipment 1, which may be a network analyzer, a component automatic test equipment or any other installation capable of propagating and analyzing at least one test signal. As is well known per se, the RF measuring equipment is provided with at least one signal source S (also called "transmitter") and at least one analyzer A (also called "receiver"), connected to the receiver. 1 and the other to input and output communication ports 2, 3. These ports are connected by transmission lines (coaxial cables, microstrip ...) to a measuring head 4 comprising a plurality of points 5 arranged to contact the contact pads of a component to be tested. The reference plane of the component under test, represented by the dashed lines in FIG. 1, is placed halfway between the points 5; but the invention, as will be presented later, allows to choose more finely its position.

20 Pour procéder au calibrage de cet environnement de test, l'invention prévoit un dispositif de calibrage 6 comprenant au moins une ligne de transmission 7 en forme de méandre pour propager un signal de test. Cette forme en méandre de la ligne de transmission 7 est décomposable en une 25 répétition d'un motif élémentaire unique 8. Par l'expression « forme en méandre », on désigne dans le cadre de la présente demande, une forme courbe ne présentant pas d'angle droit.To calibrate this test environment, the invention provides a calibration device 6 comprising at least one meandering transmission line 7 for propagating a test signal. This meandering shape of the transmission line 7 is decomposable into a repetition of a single elementary pattern 8. By the term "meander shape" is meant in the context of the present application, a curved shape not presenting right angle.

30 En d'autres termes, la ligne de transmission en méandre 7 est conçue par la mise bout à bout d'un motif élémentaire unique 8, de manière répétée. La mise bout à bout s'effectue au niveau de noeuds de jonction 9, comme cela est apparent sur 35 les figures 3a à 3c dont la description suit. Ce motif élémentaire 8 unique présente des propriétés déterminées (sa longueur par exemple) que l'on pourra employer 3038061 8 pour facilement dériver les propriétés de la ligne de transmission à méandre 7. Après désincorporation de l'environnement de mesure sur 5 les mesures brutes réalisées sur un composant sous test, on peut fournir des mesures finales fines représentatives de ce composant. Afin de faciliter la conception de la ligne de 10 transmission à méandre 7, le motif élémentaire 8 peut être contenu dans une figure génératrice 10. Selon un premier exemple, et comme cela est représenté sur la figure 3a, le motif élémentaire unique 8 est une ligne 15 de transmission coudée qui se développe à partir d'un côté d'un carré générateur 10 et vers un deuxième côté adjacent de ce carré. En agençant côte à côte une pluralité de carrés générateurs 10 définissant le motif élémentaire unique 8, on peut construire une ligne de transmission à méandre 7 ainsi 20 que cela est représenté à titre d'exemple sur les figures 3b et 3c. Pour ces deux lignes à méandre 7 représentées sur ces figures, on notera que la distance séparant les extrémités de chaque ligne est identique, permettant de positionner l'une ou l'autre de ces lignes de transmission 7 sous les pointes 5 25 d'une tête de mesure 4, sans modifier l'écartement entre les pointes. La figure 4a représente un second exemple de motif élémentaire unique 8. Ce motif présente l'avantage de limiter 30 le couplage électromagnétique pouvant apparaître dans la configuration de ligne représentée sur les figures 3b ou 3c, entre la ligne et les zones de contact 11, voire même d'autocouplage de la ligne de transmission 7 elle-même. Dans ce second exemple, le motif élémentaire unique 8 est une ligne 35 de transmission qui se développe d'un premier côté d'un triangle isocèle générateur 10, l'angle au sommet pouvant être de 45° comme cela est représenté sur la figure 4a, au côté opposé de ce triangle. Similairement à l'exemple précédent, la 3038061 9 distance séparant les extrémités de chaque ligne est identique, permettant de positionner l'une ou l'autre de ces lignes de transmission 7 sous les pointes 5 d'une tête de mesure 4, sans en modifier l'écartement interpointe.In other words, the meander transmission line 7 is designed by end-to-end fitting of a single elementary pattern 8 repeatedly. End-to-end splicing takes place at junction nodes 9, as is apparent from FIGS. 3a-3c, the description of which follows. This unique elemental pattern 8 has specific properties (eg its length) that can be used to easily derive the properties of the meander transmission line 7. After disassembly of the measurement environment on the raw measurements performed on a component under test, we can provide fine final measurements representative of this component. In order to facilitate the design of the meander transmission line 7, the elementary pattern 8 may be contained in a generating figure 10. According to a first example, and as shown in FIG. 3a, the single elementary pattern 8 is a a bend transmission line 15 which develops from one side of a generator square 10 and to a second adjacent side of this square. By arranging side by side a plurality of generator squares defining the single elementary pattern 8, a meander transmission line 7 can be constructed as shown by way of example in FIGS. 3b and 3c. For these two meander lines 7 shown in these figures, it will be noted that the distance separating the ends of each line is identical, making it possible to position one or the other of these transmission lines 7 under the points 25 of a measuring head 4, without changing the spacing between the tips. FIG. 4a shows a second example of a single elementary pattern 8. This pattern has the advantage of limiting the electromagnetic coupling that may appear in the line configuration shown in FIGS. 3b or 3c, between the line and the contact zones 11, even self-coupling of the transmission line 7 itself. In this second example, the single elementary pattern 8 is a transmission line 35 which develops on a first side of a generating isosceles triangle 10, the apex angle being 45 ° as shown in FIG. 4a. , on the opposite side of this triangle. Similarly to the previous example, the distance separating the ends of each line is identical, making it possible to position one or the other of these transmission lines 7 under the tips 5 of a measuring head 4, without modify the interpolated spacing.

5 On notera que dans les deux exemples précédents le motif élémentaire 8 est contenu dans une figure génératrice 10 (carrée ou triangle) qui facilite par assemblage de cette 10 figure 10 la conception des lignes de transmission à méandre 7. Mais ces figures génératrices 10, bien qu'avantageuses, ne sont aucunement essentielles à l'invention. On notera également que le motif élémentaire 8 se 15 développe orthogonalement aux côtés des figures génératrices 10. On assure ainsi la continuité, sans brisure, de la ligne de transmission à méandre 7 au niveau des noeuds de jonction 9. Lorsque la ligne de transmission 7 selon l'invention 20 est réalisée sous la forme d'une ligne coplanaire, deux zones de masse latérales 12a, 12b, électriquement conductrices, sont disposées de chaque côté d'une piste conductrice centrale 13 de signal. Les figures 5a et 5b représentent un tel mode de réalisation de l'invention.It should be noted that in the two preceding examples, the elementary pattern 8 is contained in a generating figure 10 (square or triangle) which, by assembling this figure 10, facilitates the design of the meander transmission lines 7. But these generating figures 10, although advantageous, they are in no way essential to the invention. It will also be noted that the elementary pattern 8 develops orthogonally at the sides of the generating figures 10. This ensures the continuity, without breaking, of the meandering transmission line 7 at the junction nodes 9. When the transmission line 7 according to the invention 20 is made in the form of a coplanar line, two electrically conductive lateral mass zones 12a, 12b are disposed on each side of a central conductive signal track 13. Figures 5a and 5b show such an embodiment of the invention.

25 La piste centrale 13 peut être contactée par une pointe 5 de signal de la tête de mesure 4, et les zones de masse latérales 12a, 12b chacune contactées par une pointe 5 de masse de cette tête 4.The central track 13 can be contacted by a signal tip 5 of the measuring head 4, and the lateral mass zones 12a, 12b each contacted by a ground tip 5 of this head 4.

30 La distance séparant le milieu de la piste centrale 13 et le bord de chacune des zones de masse latérales 12a, 12b est sensiblement constante sur toute la longueur de la ligne de transmission 7, ce qui assure la propagation centrée sur la 35 piste centrale 13 du signal de test, et la détermination précise de la longueur électrique de cette ligne 7.The distance between the middle of the central track 13 and the edge of each of the lateral mass zones 12a, 12b is substantially constant along the entire length of the transmission line 7, which ensures the propagation centered on the central track 13 of the test signal, and the precise determination of the electrical length of this line 7.

3038061 10 Cette distance de séparation peut correspondre sensiblement à la distance séparant la pointe 5 de signal d'une pointe 5 de masse de la tête de mesure 4.This separation distance may correspond substantially to the distance between the signal tip and a ground tip 5 of the measuring head 4.

5 Alternativement, et comme cela est représenté sur les figures 6a et 6b, il est possible de choisir la distance séparant le milieu de la piste centrale 13 et les bords de chacune des zones de masse latérales 12a, 12b plus petite que la distance interpointe signal/masse de la tête de mesure 4.Alternatively, and as shown in FIGS. 6a and 6b, it is possible to choose the distance separating the middle of the central track 13 and the edges of each of the lateral mass zones 12a, 12b smaller than the interpolated signal distance. / mass of the measuring head 4.

10 Cette configuration est notamment avantageuse lorsque la ligne de transmission est conçue pour être formée par intégration sur une plaquette de composants. On formera dans ce cas des zones de contact 11, en contact électrique avec la piste centrale 13 et/ou les zones de masse latérales 12a, 12b, pour 15 permettre la mise en contact des pointes 5 de la tête de mesure 4. Selon un premier mode de réalisation, l'invention est réalisée sous la forme d'un kit de calibrage. Sur un substrat 20 diélectrique (par exemple en alumine), on forme un dispositif de calibrage 6 comprenant au moins une ligne de transmission à méandre 7 selon l'invention. Sur ce substrat ou sur d'autres substrats, on peut préparer d'autres dispositifs de calibrage, qui peuvent correspondre à une ligne de transmission à méandre 25 7 selon l'invention ou consister en une ligne de transmission rectiligne, ou ouverte, ou plus généralement à tout autre élément dont l'impédance est contrôlée. Ce substrat ou cette pluralité de substrats préparés forme un kit de calibrage. Pour chacun des dispositifs de calibrage, on s'assure que la 30 distance séparant les extrémités de chaque ligne ou élément est identique, permettant de positionner ces éléments sous les pointes 5 d'une tête de mesure, sans en modifier l'écartement. On peut alors procéder à la mesure de chacun de ces 35 dispositifs de calibrage, et utiliser les mesures brutes réalisées pour établir le modèle de désincorporation qui sera utile pour établir ultérieurement des mesures finales 3038061 11 représentatives d'un composant sous test, comme cela est bien connu en soi. Dans le cas d'un calibrage du type TRL, on prépare 5 ainsi trois dispositifs présentant respectivement une ligne courte (Thru) ; une ligne ouverte (Reflect) et une ligne longue (Line), la ligne longue étant formée d'une ligne de transmission à méandre 7 conforme à l'invention.This configuration is particularly advantageous when the transmission line is designed to be integrally formed on a wafer of components. In this case, contact zones 11 will be formed in electrical contact with the central track 13 and / or the lateral mass zones 12a, 12b so as to enable the tips 5 of the measurement head 4 to come into contact. first embodiment, the invention is embodied in the form of a calibration kit. On a dielectric substrate (for example alumina), a calibration device 6 is formed comprising at least one meandering transmission line 7 according to the invention. On this substrate or other substrates, other calibration devices may be prepared, which may correspond to a meandering transmission line 7 according to the invention or consist of a rectilinear or open transmission line, or more generally to any other element whose impedance is controlled. This substrate or this plurality of prepared substrates forms a calibration kit. For each of the calibration devices, it is ensured that the distance separating the ends of each line or element is identical, making it possible to position these elements under the tips of a measuring head, without modifying their spacing. Each of these calibration devices can then be measured, and the raw measurements made to establish the disincorporation model which will be useful to subsequently establish final measurements representative of a component under test, as is well known in itself. In the case of a calibration of the TRL type, three devices having a short line (Thru) are thus prepared; an open line (Reflect) and a long line (Line), the long line being formed of a meander transmission line 7 according to the invention.

10 Avantageusement, la ligne courte et la ligne longue sont toutes deux formées de lignes de transmission 7 à méandre, et issues du même motif élémentaire 8. Les figures 3b, 3c ; 4b, 4c ; 5a, 5b ; 6a, 6b fournissent des exemples montrant qu'il est effectivement possible de définir deux 15 lignes de transmission 7 à méandre à partir du même motif élémentaire 8 ; tout en maintenant la distance inter pointe constante. La ligne longue et la ligne courte étant toutes deux 20 constituées d'une répétition du même motif élémentaire 8 dont les caractéristiques sont connues, il est aisé de déterminer la différence de longueur entre ces deux lignes. Cette différence permet de déplacer de manière fiable le plan de référence de mesure en tout point de jonction 9 des lignes à 25 méandre, et notamment au plus près des pointes 5 de la tête de mesure 4. Les lignes de transmission peuvent être réalisées par dépôt et gravure d'une ou d'une pluralité de couche(s) de 30 métal sur le substrat diélectrique comme cela est bien connu en soi. Il peut s'agir du dépôt d'une première couche d'accroche en titane sur le substrat d'alumine suivi d'une seconde couche d'or.Advantageously, the short line and the long line are both formed of meandering transmission lines 7 and originating from the same elementary pattern 8. FIGS. 3b, 3c; 4b, 4c; 5a, 5b; 6a, 6b provide examples showing that it is indeed possible to define two meandering transmission lines 7 from the same elementary pattern 8; while maintaining the constant inter-tip distance. Since the long line and the short line both consist of a repetition of the same elementary pattern 8, the characteristics of which are known, it is easy to determine the difference in length between these two lines. This difference makes it possible to reliably move the reference reference plane at any junction point 9 of the meander lines, and in particular closer to the points 5 of the measuring head 4. The transmission lines can be produced by deposit and etching one or a plurality of metal layer (s) on the dielectric substrate as is well known per se. It may be the deposition of a first layer of titanium hook on the alumina substrate followed by a second layer of gold.

35 Selon un second mode de mise en oeuvre de l'invention, particulièrement bien adapté aux besoins de production à forte cadence, le dispositif de calibrage est formé directement sur une plaquette de semi-conducteurs comportant les composants à 3038061 12 tester. Une ou une pluralité de ligne(s) de transmission à méandre 7 selon l'invention peut alors être fabriquée au cours du flux de fabrication de ces composants, à l'aide des technologies bien connues de l'homme du métier de réalisation 5 de dispositifs intégrés. Similairement au premier mode de réalisation, on peut former sur la plaquette une pluralité d'éléments, telle qu'une ligne courte et une ligne longue permettant notamment de 10 déployer une technique de calibrage TRL. La ligne courte et la ligne longue sont alors toutes deux formées de lignes de transmission 7 à méandre, et issues du même motif élémentaire 8. De manière avantageuse, la plaquette peut disposer d'une pluralité de lignes courtes et de lignes longues. On prévient 15 ainsi de l'indisponibilité de l'une de ces lignes de transmission par exemple par usure de la surface au niveau des plots de contact. La description qui précède a présenté un mode de 20 réalisation de la ligne de transmission à méandre 7 sous la forme d'une ligne coplanaire, mais il est tout à fait possible de réaliser cette ligne 7 sous une autre forme, telle qu'un microruban ou un guide d'onde coplanaire avec masse, sans sortir du cadre de la présente invention définie par les 25 revendications qui suivent.According to a second embodiment of the invention, particularly well suited to high-speed production needs, the calibration device is formed directly on a semiconductor wafer comprising the test components. One or a plurality of meander transmission lines 7 according to the invention can then be manufactured during the manufacturing flow of these components, using technologies well known to those skilled in the art of manufacturing 5. integrated devices. Similarly to the first embodiment, a plurality of elements may be formed on the wafer, such as a short line and a long line, in particular making it possible to deploy a TRL calibration technique. The short line and the long line are both formed of meandering transmission lines 7 and derived from the same elementary pattern 8. Advantageously, the wafer may have a plurality of short lines and long lines. This prevents the unavailability of one of these transmission lines for example by wear of the surface at the contact pads. The foregoing description has presented an embodiment of the meander transmission line 7 in the form of a coplanar line, but it is quite possible to make this line 7 in another form, such as a microstrip. or a coplanar waveguide with mass, without departing from the scope of the present invention defined by the following claims.

Claims

CLAIMS1 Calibration device (6) for the adjustment of an RF measurement, made on a measuring equipment under spikes, the calibration device comprising at least one transmission line (7) meander-shaped for propagating a test signal , the device being characterized in that the meander shape is decomposable into a repetition of a single elementary pattern (8).

2. Calibration device (6) according to the preceding claim wherein the transmission line (7) is formed of two electrically conductive lateral mass zones (12a, 12b) disposed on each side of a central track (13). of signal.

3. Calibration device (6) according to the preceding claim wherein the distance between the center of the central track (13) and each edge of the lateral mass zones (12a, 12b) is substantially constant.

4. Calibration device (6) according to one of the two preceding claims wherein the central track (13) and the lateral mass zones (12a, 12b) are provided at their respective ends with a contact zone (11). to receive a tip (5) of the measuring equipment.

5. Calibration device (6) according to one of the preceding claims wherein the single elementary pattern (8) is generated by a generating figure (10).

6. Calibration device (6) according to the preceding claim wherein the ends of the elementary pattern (8) develop orthogonally to the sides of the generating figure (10).

7. Calibration device (6) according to the preceding claim wherein the generating figure (10) is a square and in which the elementary pattern (8) develops from the middle of a first side of this square in the middle of a second adjacent side of this square. 5

The calibrating device (6) according to claim 6 wherein the generating figure (10) is an isosceles triangle with an apex angle and wherein the single elementary pattern (8) develops from a first side adjacent to the top of the triangle to a second side adjacent to the top of the triangle. 10

9. Calibration device (6) according to one of the preceding claims wherein the transmission line (7) is disposed on a semiconductor wafer provided with microelectronic components. 15

10. Calibration device (6) according to one of claims 1 to 8 wherein the transmission line (7) is disposed on a dielectric substrate. 20

11. Calibration device (6) according to one of the preceding claims comprising a second transmission line (7) having a length different from the first.

12. Calibration device (6) according to claim 25, wherein the distance separating the ends of the two transmission lines (7) is identical.

13. Calibration device (6) according to one of the two preceding claims wherein the second transmission line (7) is also meandering and decomposable into a repetition of the single elementary pattern (8).

14. Calibration kit comprising a plurality of calibration devices (6) according to one of the preceding claims. 35