TWI476420B - 積體電路、模組電路和ｒｆ內建自我測試系統 - Google Patents

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Description

積體電路、模組電路和RF內建自我測試系統
本發明係有關於一種半導體裝置，且特別有關於一種射頻(Radio Frequency，RF)內建自我測試(Built-In Self Test，以下稱為BIST)的半導體裝置。
半導體裝置以晶圓形式製造，其內包括成千上萬的半導體元件。晶圓被切割為晶片並且被封裝成為積體電路(Integrated Circuit，IC)。藉由將日益增多的數位和類比電路整合入一單一晶片而實現積體電路。
因為逐漸增加的整合RF電路之測試複雜度，在晶圓層測試或最終測試時辨識”好的”和”壞的”積體電路已經成為具有高挑戰性的議題。傳統的RF電路測試使用昂貴的自動測試設備(Automatic Testing Equipment，ATE)，例如具有RF儀器的UltraFlex或Flex，或者混和訊號設備以用於產生RF測試訊號(或RF測試圖騰)至待測裝置(Device Under Test，DUT)，以及處理從待測裝置輸出的RF訊號，從而導致高昂的測試成本和測試時間。因此需要一種適用於收發器之有效的RF內建自我測試(RF BIST)技術來解決上述問題。
有鑑於此，本發明提供一種積體電路、模組電路和RF內建自我測試系統以解決前述問題。
本發明實施例之一種積體電路(Integrated Circuit，IC)，包括一測試訊號產生器、一傳送器以及一測試結果分析器。該測試訊號產生器相應於來自一外部測試儀器的一命令訊號而產生一測試訊號。該傳送器，根據上述測試訊號產生一射頻(Radio Frequency，以下稱為RF)訊號。該測試結果分析器，藉由上述RF訊號來判斷測試結果，並且將上述測試結果回報給上述外部測試儀器。
本發明實施例之一種積體電路，包括一控制器、一接收器以及一測試結果分析器。該控制器，相應於來自一外部測試儀器的一命令訊號而使上述積體電路進入一測試模式。該接收器，在上述測試模式下接收一RF訊號。該測試結果分析器，藉由上述RF訊號來判斷測試結果，並且將上述測試結果回報給上述外部測試儀器。
本發明實施例之一種模組電路，和一積體電路互相溝通，包括一輸入埠、一訊號評估器以及一輸出埠。該輸入埠從上述積體電路接收RF訊號。該訊號評估器，由一外部控制器控制，評估上述RF訊號以產生表示上述RF訊號之一點性特徵的一評估訊號。該輸出埠輸出上述評估訊號至上述積體電路。
本發明實施例之一種RF內建自我測試系統，包括一測試儀器、一模組電路以及一積體電路。該積體電路，相應於來自上述測試儀器的一命令訊號而和上述模組電路藉由一RF訊號溝通，藉由上述RF訊號判斷一測試結果，並且將上述測試結果回報至上述測試儀器，其中上述模組電路係在上述積體電路以及上述測試儀器之外。
本發明之積體電路、模組電路和RF內建自我測試系統，能夠減低自動測試設備的電路複雜度，藉此降低自動測試設備的設計及製造成本。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示，詳細說明如下。
為了讓本發明之目的、特徵、及優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖示第1圖至第7圖，做詳細之說明。本發明說明書提供不同的實施例來說明本發明不同實施方式的技術特徵。其中，實施例中的各元件之配置係為說明之用，並非用以限制本發明。且實施例中圖式標號之部分重複，係為了簡化說明，並非意指不同實施例之間的關聯性。
第1圖係顯示習知的射頻(Radio Frequency以下稱為RF)測試系統1的方塊圖，包括積體電路(Integrated Circuit，IC)10以及自動測試設備(Automatic Testing Equipment，ATE)12。自動測試設備12在硬體製造的過程中對積體電路10內的數位及類比元件應用半導體測試程序。積體電路10係為一種待測裝置(Device Under Test，DUT)，其從自動測試設備12接收電源以及測試圖騰(pattern)，並且輸出測試回應值至自動測試設備12。自動測試設備12係為一種電子儀器，其接收測試程式並且藉由提供一刺激訊號對待測裝置對應執行測試。自動測試設備12也接收輸出訊號，獲取訊號測量值，根據訊號測量值來 估計測試結果，並且判斷待測裝置的好壞。自動測試設備12包括訊號產生器120、數位轉換器(digitizer)122、測試結果分析器124以及測試控制器126。測試控制器126發送一測試控制訊號Sctrl 以藉由某些數位或類比位腳(pin)控制積體電路10內的所有暫存器(register)於一測試模式下進行運作。訊號產生器120可提供類比訊號或是RF測試訊號(測試圖騰Stest_in )在RF電路的測試時注入至積體電路10。數位轉換器122將來自積體電路10之輸出回應值Stest_out 進行數位化並且將類比訊號轉換至數位訊號。測試結果分析器124分析數位化訊號之估計訊號的效能以判斷待測裝置在晶圓層級測試或最終測試中是否帶有任何的問題元件。
第1圖的積體電路10包括系統100，其包括基頻電路1000以及RF收發器1002。自動測試設備12對積體電路10進行RF測試，特別是藉由將類比和/或RF測試訊號Stest_in 回授輸入至積體電路10中而對積體電路10所有使用於各種通訊系統的收發器進行RF測試。系統100顯示傳送器路徑及接收器路徑，其中，傳送器路徑包括數位類比轉換器(Digital-to-Analog Converter，DAC)10020、濾波器10022、調變器10024以及功率放大器(Power Amplifier，PA)10026，並且接收器路徑包括低雜訊放大器(Low Noise Amplifier，LNA)10027、解調變器10025、濾波器10023以及類比數位轉換器(Analog-to-Digital Converter，ADC)10021。對RF測試來說，自動測試設備12內訊號產生器120產生一具有高頻的RF測試訊號Stest_in 並將RF測 試訊號Stest_in 注入至一測試介面(未圖示)以對系統100內的RF接收器進行測試。自動測試設備12可另外從傳送器路徑的輸出接收類比或RF訊號Stest_out 以估計積體電路10之傳送器品質。
習知的RF測試裡，自動測試設備12會提供類比或/和RF測試訊號Stest_in 至積體電路10並且接收來自積體電路10的類比或/和RF輸出回應值Stest_out ，因此在自動測試設備12和積體電路10之間存在一種高速通訊，使得自動測試設備12要在高速狀態運作，並導致自動測試設備12需要更多的製造和運作費用。
第2圖係顯示本發明實施例中一種RF內建自我測試(Built-In Self Test，以下稱為BIST)系統2的方塊圖，包括積體電路20、自動測試設備22及測試模組板24。自動測試設備22藉由傳送一命令訊號Scmd 至積體電路20而初始一RF內建自我測試。作為對上述命令訊號Scmd 的響應，積體電路20會進入測試模式，和習知自動測試設備12控制測試程序相較之下，本案藉由積體電路20來控制測試的運作，旨在找出積體電路20內之類比數位混和模式(mix mode)電路或類比電路中有問題的建構元件。在測試模式下，積體電路20和測試模組板24使用RF訊號SRF 和數位訊號Sdigital 進行通訊。積體電路20傳送RF訊號SRF 至測試模組板24以用於傳送效能評估，或從測試模組板24接收RF訊號SRF ，該RF訊號SRF 由測試模組板24或由積體電路20直接產生，經由測試模組板24而使用一外部迴圈路徑送回，藉以估計積體電路20之接收部分的效能。數位 訊號Sdigital 可以是由測試模組板24產生然後送到積體電路20進行測試分析的評估訊號。測試模組板24位於積體電路20及自動測試設備22之外，測試模組板24上包括離散元件以幫助訊號特性分析以及RF測試訊號的產生，並且在測試模式中接收來自積體電路20的控制訊號Sctrl 。在一些實施例中，積體電路20內之RF電路206可包括用於產生RF訊號的RF傳送器，以及藉由內部迴圈路徑從積體電路20自身或從測試模組板24接收RF訊號的RF接收器。RF電路206內RF傳送器的品質可藉由測試模組板和/或積體電路20本身使用測試分析器208經由內部或外部迴圈路徑而進行評估。RF電路206內的RF接收器也可以是待測裝置，從測試模組板或經由內部或外部迴圈路徑從積體電路20本身接收RF訊號並且將RF訊號轉換為數位基頻訊號。因此，測試分析器208可用於分析記憶體202所儲存之抓取到的數位訊號並且估計RF電路206所接收之RF訊號的品質。
自動測試設備22能夠啟動積體電路20各式各樣的RF內建自我測試程序，包括單音測試(single tone/one-tone test)、雙音測試(two-tone test)、多音測試(multi-tone test)、雜訊指數(noise figure，NF)測試、鎖相時間(lock time)測試、調變(modulation)測試等等。自動測試設備22可發送命令訊號或數位圖騰Scmd 通知積體電路20所要執行之BIST測試的種類，使得積體電路20能根據命令訊號Scmd 將對應測試圖騰由內部載入。自動測試設備22可傳送數位圖騰Scmd ，該數位圖騰Scmd 用於啟動積體電路20的一種或 多種RF內建自我測試。第2圖的積體電路20，包括BIST控制器200、測試分析器202、記憶體模組204、基頻電路206及RF電路206。
BIST控制器200由內部耦接至記憶體模組202、基頻電路204、RF電路206以及測試分析器208，以及對外部耦接至測試模組板24以經由控制訊號Sctrl 而操控測試程序。控制訊號Sctrl 係為一種基頻訊號，該基頻訊號具有幾近於零的頻率，可為數位或類比形式。BIST控制器200經由控制訊號Sctrl 而控制測試模組板24進入測試模式。
記憶體模組202和基頻電路204可以訊號產生器的方式實現，該訊號產生器藉由產生測試圖騰並且將測試圖騰注入RF電路206而順序執行各種測試，上述測試包括單音測試、雙音測試、多音測試、雜訊指數測試、鎖相時間測試、調變測試等等。在一些實施例中，記憶體模組202也可以作為用作抓取到來自基頻電路204之基頻訊號或來自測試分析器208之RF內建自我測試結果的資料暫存區。測試分析器208能用於藉由測量相關於主要分量(wanted tone)、映像分量(image tone)、或二次或三次諧波(second-order/third-order harmonics)的頻率功率以測試傳送器/接收器的增益值、影像消除比率(Image Rejection Ratio，以下稱為IRR)、二階輸入截斷點(input second-order intercept point，以下稱為IIP2)、三階輸入截斷點(input third-order intercept point，以下稱為IIP3)等等。在測試分析器208中可以應用雜訊功率估計器以在NF測試中計算接收器的雜訊功率或訊噪比(Signal-to-Noise Ratio，以下稱 為SNR)。鎖相時間的測量可由測試分析器208內的軟體或硬體加以實現，藉以測試鎖相迴路(Phase-Locked Loop，PLL)的鎖相時間，上述鎖相時間的測試包括瞬時(instantaneous)頻率估計、使用頻率估計資訊之鎖相時間計算、以及測試通過與否的決定。某些調變測試的估計器可由測試分析器208加以實現，以估計RF電路206內RF傳送器的品質，該調變測試可以例如為誤差向量振幅值(Error Vector Magnitude，EVM)。
傳送器路徑通常測試藉由EVM及頻譜、非線性度(nonlinearity)以系統層級進行測試，上述非線性度測試可以例如為IIP2和IIP3、映像訊號測試、載波洩漏(載波leakage)測試、及傳送功率測試。針對接收器路徑估計到之特性包括接收器增益測試、影像訊號測試、直流偏移(DC offset)測試、NF測試及如IIP2和IIP3的非線性度測試。
RF電路206包括用於傳送器及RF接收器的基礎電路元件，包括DAC、ADC、濾波器、調變器、解調變器、本地震盪器、以及LNA。BIST測試可運用在測試RF電路206內之一單獨元件或一電路，或整個傳送或接收路徑。
測試分析器208從測試模組板24或RF電路206接收評估訊號用以判斷測試結果訊號Sdout 表示待測裝置是否通過測試，並且接著將測試結果訊號Sdout 回報給自動測試設備22。命令訊號Scmd 及測試結果訊號Sdout 係為基頻訊號，具有幾近於零的頻率，並且可為數位或類比形式。
在一些實施例中，積體電路20能夠更包括一補償器(未圖示)，用以補償或調整RF電路元件206之參數，該RF 電路元件206根據測試分析器內捕捉到之數位訊號所估計之特性而使用數位或類比電路。和習知的RF測試相比，本案實施例表示一種RF內建自我測試系統，其中自動測試設備22只用於開始測試程以及保留測試結果。以及上述包括測試圖騰產生程序、訊號分析程序、及測試結果驗證程序的RF BIST程序都被轉移至積體電路20或測試模組板24進行。因此，自動測試設備22的電路複雜度可被減低，藉此降低自動測試設備22的設計及製造成本。另外，測試程序中使用了測試模組板24以針對特徵回應值輔助訊號特性的評估，或是將傳送器回應值送回RF接收器。因此，積體電路20和測試模組板24之間將會建立起高速通訊SRF 。
此外，進一步地，在一些實施例中，積體電路20更可以包括一測試控制器(未圖示)，用以將積體電路20中的上述訊號產生器、傳送器、接收器及上述測試分析器等模塊在一測試模式或一正常操作模式之間進行模式的切換。
第3圖係顯示本發明實施例中另一種RF內建自我測試系統3的方塊圖，包括積體電路30、自動測試設備32及測試模組板34。自動測試設備32藉由傳送初始基頻命令訊號Scmd 至積體電路30而執行一RF內建自我測試。作為對上述命令訊號Scmd 的響應，積體電路30會進入測試模式並且由內部產生測試圖騰訊號St 。測試圖訊號St 會被傳送到RF傳送器3002以經過傳送器路徑內之各種類比電路，產生一輸出RF訊號SRF_out ，該輸出RF訊號SRF_out 更被傳送到測試模組板34以進行訊號分析。本實施例中測試 模組板34具有兩種配置，其中一種配置為針對輸出RF訊號SRF_out 進行訊號分析以產生第一評估訊號Sev1 ，另一種配置為將輸出RF訊號SRF_out 回授至積體電路30內的接收器302。因為輸出訊號SRF_out 係為通過傳送器路徑之類比電路的RF訊號，所以輸出訊號SRF_out 會帶有傳送器路徑之電路元件的資訊。在上述訊號分析配置中，測試模組板34能夠根據輸出RF訊號SRF_out 而估計目標電路元件的電性特性以輸出第一基頻評估訊號Sev1 ，該第一基頻評估訊號Sev1 更被回報至積體電路30。根據第一評估訊號Sev1 ，積體電路30接著判斷測試結果訊號Sdout 並且將該測試結果訊號Sdout 回報給自動測試設備32，通知自動測試設備32該待測裝置是否已經通過上述測試。在上述回授配置下，輸出RF訊號SRF_out 被轉送到接收器302以經歷接收器路徑內的RF損害，接著輸出第二基頻評估訊號Sev2 至測試結果分析器306。測試結果分析器306能利用第二基頻評估訊號Sev2 來判斷接收器路徑上接收器電路元件的電性特性以及功能有效性。命令訊號Scmd 及測試結果訊號Sdout 係為基頻訊號，該基頻訊號具有幾近於零的頻率，可為數位或類比形式。
積體電路30包括傳送器300、接收器302及BIST控制器304。傳送器300以及接收器302可屬於相同或不同的收發器系統。例如，傳送器300以及接收器302可以都屬於同一個WLAN系統，或是分別屬於WLAN系統和藍牙(Bluetooth)系統。傳送器300更包括訊號產生器3000和RF傳送器3002。在一些實施例中，訊號產生器3000包括 儲存適用於各種BIST測試的測試圖形之記憶體30000以及進行數位功率控制(未圖示)和/或數位補償(未圖示)的基頻電路30002，該數位功率控制或數位補償可以例如是同相/正交(in-phase/quadrature，IQ)失配以及數位預變形(pre-distortion)。RF傳送器3002包括DAC 30020、濾波器30022、調變器30024及PA30026。類似地，RF接收器3020包括LNA30200、解調變器30202、濾波器30204及ADC30206。調變器30024和解調變器30202可以從一或多個本地震盪器(未圖示)接收載波訊號以分別調變或解調變輸出及輸入RF訊號。一旦收到命令訊號Scmd 後，BIST控制器304會使能積體電路30中的相關電路元件，包括訊號產生器3000、RF傳送器3002、測試結果分析器306及RF接收器302進入測試模式，並且控制測試模組板34內的外部電路元件，上述外部電路元件包括可調整衰減器以及開關。在一些實施例中，ADC 30206和測試結果分析器306之間存在一數位濾波器。在一些實施例中，BIST控制器304也會控制測試模組板32進入測試模式。測試訊號產生器3000會響應於命令訊號Scmd 而產生測試訊號St 。在測試訊號St 被回授輸入至RF傳送器3002後，RF傳送器3002即產生回應訊號SRF_out 。測試結果分析器306可由數位訊號處理(Digital Signal Processing，DSP)單元或硬體電路實現，判斷測試結果訊號Sdout 以及將測試結果訊號Sdout 回報至自動測試設備32。測試結果訊號Sdout 係根據第一評估訊號Sev1 及第二評估訊號Sev2 的處理結果而進行判斷。特別是在一些實施例裡，測試結果訊號Sdout 係根據來自RF訊 號SRF_out 的第一評估訊號Sev1 而進行判斷。在其他實施例裡，測試結果訊號Sdout 係根據第二評估訊號Sev2 而進行判斷，該第二評估訊號Sev2 藉由將回應訊號SRF_out 送回RF接收器3020而推導得出。
積體電路30包括用於和通訊測試模組板34溝通的第一通訊埠3080、第二通訊埠3082、第三通訊埠3084及第四通訊埠3086。第一通訊埠3080輸出輸出RF訊號SRF_out 至測試模組板34。第三通訊埠3084從測試模組板34獲得輸入RF訊號SRF_in 。另外，通訊埠3080及3084需要足夠的隔離距離用以進行自我測試。因此通訊埠3080及3084不可以由積體電路30上之一共同通訊埠來實現。積體電路30經由第二通訊埠3082導入控制訊號Sctrl 以控制測試模組板34。第四通訊埠3086從測試模組板34接收訊號評估器3410的結果。
測試模組板34位於積體電路30和自動測試設備32的外部，並且包括輸入埠3400、控制埠3402、迴圈埠3404、可調衰減器3406、開關3408、訊號評估器3410以及輸出埠3412，該訊號評估器3410可由功率偵測器加以實現。在一些實施例中可以提供一種測試負載板(testing load board，未圖示)將測試模組板34和積體電路30固定在一起。測試負載板包括可接受積體電路30的積體電路插槽(未圖示)以及可在測試時將測試模組板34固定的模組插槽(未圖示)。輸入埠3400從積體電路30接收輸出RF訊號SRF_out 。控制埠3402從積體電路30接收控制訊號Sctrl 使測試模組板34在測試模式下運作。控制訊號Sctrl 控制衰減器 3406以及開關3408。衰減器3406藉由控制訊號Sctrl 而接收控制以調整輸出RF訊號SRF_out 的衰減程度。開關3408藉由控制訊號Sctrl 在訊號分析配置和回授配置之間選擇其中之一。在訊號分析配置中，輸出RF訊號SRF_out 被傳送至訊號評估器3410藉以判定一功率強度或是一基頻訊號作為第一評估訊號Sev1 ，上述第一評估訊號Sev1 經由輸出埠3412被回報至積體電路30。在回授配置中，輸出RF訊號SRF_out 作為一輸入RF訊號SRF_in 經由衰減器3406被回送至RF接收器3020，以在接收器路徑中進行再一次的測試。在接收器中，輸入RF訊號SRF_in 被進行下轉換程序以產生基頻訊號，該基頻訊號係經由基頻電路或DSP進行處理轉換為數位字元。
雖然測試模組板34接受來自積體電路30的控制訊號Sctrl ，熟習此技藝者應該可以了解在不偏離本發明精神的條件下，測試模組板34也能接收來自自動測試設備32的控制訊號或是由測試模組板34從本身提供控制訊號。
和傳統的RF測試機制相較之下，本發明實施例顯示一種RF內建自我測試系統，其中自動測試設備32只用來初始測試程序以及保存測試結果。所有的RF內建自我測試程序，包括測試圖騰產生、訊號分析及測試結果驗證都由積體電路30控制或是轉移至積體電路30或測試模組板34上進行，使得自動測試設備22的電路複雜度減低，藉此降低設計和製造成本。在積體電路30和自動測試設備32之間只會交換低頻命令訊號Scmd 和測試結果訊號Sdout 。
第4圖係顯示本發明實施例中另一種RF內建自我測 試系統4的方塊圖，包括積體電路40和自動測試設備32。除了輸出RF訊號SRF_out 係經由RF傳送器3002輸出端和RF接收器4020輸入端之間的內部衰減器408繞回之外，第4圖的電路設定和第3圖相同，所以第4圖中RF傳送器3002和RF接收器4020的訊號效能不需第3圖的外部測試模組板34便可進行估計。在命令訊號Scmd 觸發測試程序後，積體電路40能不需其他外部電路的協助而可自發性地執行所有RF內建自我測試程序藉以估計所選電路元件或所選電路路徑的效能，並將RF內建自我測試結果回報給自動測試設備32。
RF BIST以系統層次進行，其中，傳送器300和接收器402屬於相同的系統。自動測試設備32將命令訊號Scmd 發送給積體電路40以開始進行測試程序。作為對命令訊號Scmd 的響應，BIST控制器404接受初始化以開始測試模式並且控制RF內建自我測試程序。訊號產生器3000產生對應的測試圖騰St ，上述測試圖騰St 經由RF傳送器3002以及RF接收器4020的輸入埠而被進行處理以獲得評估訊號Sev 。藉由積體電路40內訊號產生器3000的實現，能夠產生不同的測試圖騰St ，以適用於不同的測試項目。因此，使用測試分析器406便可藉由處理訊號Sev 而估計積體電路40內RF收發器的品質，進而判斷積體電路40的測試結果的好壞，並將結果回報給自動測試設備32。積體電路40提供內部衰減器408將RF訊號SRF_out 從RF傳送器3002回送至RF接收器4020，因此不需使用測試模組板34便可在積體電路40內執行大部分的RF內建自我測試程序。和 RF內建自我測試系統3相似，RF內建自我測試系統4在自動測試設備32和積體電路40間使用低頻通訊，使得自動測試設備32的成本降低。
第5圖係顯示本發明實施例中另一種RF內建自我測試系統5的方塊圖，包括積體電路50、自動測試設備32及測試模組板54。除了測試模組板54連接到積體電路50之外，其他第5圖和第4圖的電路設定都相同，測試模組板54位於積體電路50和自動測試設備32外部並且包括客製化用來輔助輸出RF訊號SRF_out 訊號分析的電路元件，藉以產生用來表示訊號SRF_out 之電性特性的第一評估訊號Sev1 。測試模組板54由積體電路50或自動測試設備32接收外部控制。第5圖的實施例顯示測試模組板54從積體電路50接收控制訊號Sctrl 以選擇執行傳送器路徑上的訊號分析，或將RF訊號SRF_out 送回到接收器路徑，或執行由測試模組板54測量的其他測試。
測試模組板54包括輸入埠5400、控制埠5402、迴圈埠5404、訊號評估器5406、外部訊號源產生器5408、第一開關5410、衰減器5412、第二開關5414及輸出埠5416。輸入埠5400接收帶有傳送器路徑上待測裝置資訊之輸出RF訊號SRF_out 。在一些實施例中，測試模組板54的輸入埠5400和迴圈埠5404可藉由分開的通訊埠實現，使積體電路50上RF傳送器3002及RF接收器4020可利用該分開的通訊埠分別傳送及接收RF訊號。在某些實施例中，輸入埠5400和迴圈埠5404可由共同通訊埠所實現，使得積體電路50上之RF傳送器3002及RF接收器4020能由 上述共同通訊埠傳送及接收RF訊號。訊號評估器5406受到外部控制器的控制，以估計輸出RF訊號SRF_out 來判斷第一評估訊號Sev1 ，該外部控制器可以是積體電路50或自動測試設備32，該第一評估訊號Sev1 表示第一測試結果訊號之電性特性。接著，經由輸出埠5416第一評估訊號Sev1 被輸出至積體電路50用於測試結果分析。在一些實施例中，訊號評估器5406係為偵測輸出RF訊號SRF_out 之功率的功率偵測器。在另一些實施例中，訊號評估器5406係為一包括一個或多個類比/數位電路的用於轉換RF訊號至基頻數位訊號且將數位訊號藉由輸出埠5416傳送到積體電路50的元件。外部訊號源產生器5408產生一RF測試圖形，該RF測試圖形可被作為一乾淨的訊號源或參考源注入至接收器路徑中以用於評估RF接收器4020。第一開關5410在積體電路50產生之輸出訊號SRF_out 和測試模組板54的外部訊號源產生器5408產生之第二測試圖騰之中選擇其一。衰減器5412產生具有不同訊號強度的RF訊號源。第二開關5414在傳送器路徑進行訊號分析和對接收器路徑提供測試圖騰中選擇其一。測試模組板54從BIST控制器504接收控制訊號Sctrl 以判斷實作的功能。換句話說，BIST控制器504能藉由控制訊號Sctrl 經過控制埠5402分別控制第一開關5410、衰減器5412及第二開關5414中之至少其一。
雖然積體電路50包含了傳送器路徑電路和接收器路徑電路，本領域熟習此技藝者可知在一些實施例裡可根據本發明精神而對傳送器路徑電路和接收器路徑電路分開執 行RF內建自我測試。在某些實施例中，積體電路50只在傳送器路徑電路進行測試，使測試模組板54能評估傳送器路徑特徵回應SRF_out 的電性特性並且將評估訊號Sev1 輸出至測試結果分析器506。在另一些實施例中，積體電路50只在接收器路徑電路進行測試，測試模組板54能輔助訊號源產生器5408提供測試圖騰注入RF接收器4020，藉以將評估訊號Sev2 輸出至測試結果分析器506，用於例如接收器增益，IQ失配、DC偏移、和非線性度測試等等的接收器測試。
RF內建自我測試系統5提供可客製化的測試模組板54，其能夠評估RF傳送器3002之輸出RF訊號SRF_out 的訊號特性以及產生注入RF接收器4020的RF測試圖騰，藉此輔助RF內建自我測試程序中的測試訊號產生以及訊號評估。和RF內建自我測試系統3相似，RF內建自我測試系統5在自動測試設備32和積體電路50間使用低頻通訊，使得自動測試設備32的成本降低。
第6圖係顯示本發明實施例中另一種RF內建自我測試系統6的方塊圖，包括積體電路60、自動測試設備62及測試模組板64。自動測試設備62和第2圖和第3圖的自動測試設備22及自動測試設備32完全相同，相關資料可以在前述段落找到。除了在RF內建自我測試系統6中測試模組板64上具有BIST控制器6400使得可從積體電路60外部變和管理RF測試控制之外，RF內建自我測試系統6和RF內建自我測試系統3的其他電路設定和連接大致相同。在某些實施例中，測試模組板64包括BIST控制器 6400，該BIST控制器6400從自動測試設備62接收命令訊號Scmd 用以開始RF內建自我測試。不從積體電路直接控制RF內建自我測試程序，BIST控制器6400藉由積體電路控制訊號Sctrl_IC 管理所有發生在積體電路60的RF內建自我測試運作，並且藉由模組控制訊號Sctrl_mod 控制測試模組板上的RF內建自我測試運作。收到命令訊號Scmd 後，藉由積體電路控制訊號Sctrl_IC ，BIST控制器6400控制訊號產生器3000針對對應的RF內建自我測試產生用於傳送器路徑或迴圈路徑的測試圖騰St ，使得測試圖騰St 通過RF傳送器3002並輸出RF輸出訊號SRF_out 至測試模組板64。BIST控制器6400也控制測試模組板上的電路區塊以執行相關RF內建自我測試運作。在某些實施例中，BIST控制器6400使用模組控制訊號Sctrl_mod 使衰減器3406改變接收的RF輸出訊號SRF_out 的功率強度，或控制開關3408在進行功率偵測測試的訊號評估器3410或用於執行接收器302接收器路徑的BIST測試到積體電路60的迴圈路徑之間選擇其一。BIST控制器6400可以藉由積體電路控制訊號Sctrl_IC 更控制積體電路60內的測試分析器306以進行RF內建自我測試的測試分析，上述測試分析可使用來自測試模組板64的第一評估訊號Sev1 或使用來自接收器302的第二評估訊號Sev2 。在測試分析後，測試分析器306可將測試結果Sdout 回報自動測試設備62並且繼續下個測試。
第7圖係顯示本發明實施例中另一種RF內建自我測試系統7的方塊圖，包括積體電路70、自動測試設備72及測試模組板74。測試模組板74和第3圖的測試模組板 34相同，因此相關資料可以在前述段落找到。除了在RF內建自我測試系統7中自動測試設備72上具有BIST控制器720之外，RF內建自我測試系統7和RF內建自我測試系統3的其他電路設定和連接大致相同。在某些實施例中，積體電路70和測試模組板74接收來自自動測試設備72的測試控制，因此初始RF內建自我測試不需命令訊號Scmd 。BIST控制器720藉由積體電路控制訊號Sctrl_IC 管理所有積體電路70上的RF內建自我測試運作，並且藉由模組控制訊號Sctrl_mod 控制所有測試模組板74上的RF內建自我測試運作。BIST控制器720經由積體電路控制訊號Sctrl_IC 控制訊號產生器3000以產生測試圖騰St 適用於傳送器路徑或迴圈路徑的對應RF內建自我測試，使測試圖騰St 通過RF傳送器3002並輸出輸出RF訊號SRF_out 至測試模組板74。
BIST控制器720經由模組控制訊號Sctrl_mod 控制衰減器3406以改變接收RF輸出訊號SRF_out 的功率強度，或控制開關3408在進行功率偵測測試的訊號評估器3410或用於執行接收器302接收器路徑的BIST測試到積體電路60的迴圈路徑之間選擇其一。BIST控制器720可以藉由積體電路控制訊號Sctrl_IC 更控制積體電路70內的測試分析器306以進行RF內建自我測試的測試分析，上述測試分析可使用來自測試模組板74的第一評估訊號Sev1 或使用來自接收器302的第二評估訊號Sev2 。在測試分析後，測試分析器306可將測試結果Sdout 回報自動測試設備72並且繼續下個測試。說明書用到的"判定”一詞包括計算、估算、處 理、取得、調查、查找(例如在一表格、一資料庫、或其他資料構造中查找)、確定、以及類似意義。"判定”也包括解決、偵測、選擇、獲得、以及類似的意義。
本發明描述之各種邏輯區塊、模組、以及電路可以使用通用處理器、數位訊號處理器(DSP)、特定應用積體電路(ASIC)、或其他可程控邏輯元件、離散式邏輯電路或電晶體邏輯閘、離散式硬體元件、或用於執行本發明所描述之執行的功能之其任意組合。通用處理器可以為微處理器，或者，該處理器可以為任意商用處理器、控制器、微處理器、或狀態機。
本發明描述之各種邏輯區塊、模組、以及電路的操作以及功能可以利用電路硬體或嵌入式軟體碼加以實現，該嵌入式軟體碼可以由一處理器存取以及執行。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧積體電路
100‧‧‧系統
1000‧‧‧基頻電路
1002‧‧‧RF收發器
10022、10023‧‧‧濾波器
120‧‧‧訊號產生器
122‧‧‧數位轉換器
124‧‧‧測試結果分析器
126‧‧‧測試控制器
20‧‧‧積體電路
200‧‧‧BIST控制器
202‧‧‧記憶體
204‧‧‧基頻電路
206‧‧‧RF電路
208‧‧‧測試分析器
24‧‧‧測試模組板
30‧‧‧積體電路
300‧‧‧傳送器
3000‧‧‧訊號產生器
30000‧‧‧記憶體電路
30002‧‧‧基頻電路
3002‧‧‧RF傳送器
30022‧‧‧濾波器
302‧‧‧接收器
3020‧‧‧RF接收器
30204‧‧‧濾波器
304‧‧‧BIST控制器
306‧‧‧測試分析器
34‧‧‧測試模組板
3406‧‧‧衰減器
3410‧‧‧訊號評估器
40‧‧‧積體電路
402‧‧‧接收器
4020‧‧‧RF接收器
404‧‧‧BIST控制器
406‧‧‧測試分析器
408‧‧‧內部衰減器
50‧‧‧積體電路
504‧‧‧BIST控制器
506‧‧‧測試分析器
408‧‧‧內部衰減器
54‧‧‧測試模組板
5408‧‧‧外部電源產生器
5412‧‧‧衰減器
5406‧‧‧訊號評估器
60‧‧‧積體電路
64‧‧‧測試模組板
6400‧‧‧BIST控制器
70‧‧‧積體電路
720‧‧‧BIST控制器
74‧‧‧測試模組板
第1圖係顯示RF測試系統1的方塊圖。
第2圖係顯示本發明實施例中一種RF內建自我測試系統2的方塊圖。
第3圖係顯示本發明實施例中另一種RF內建自我測試系統3的方塊圖。
第4圖係顯示本發明實施例中另一種RF內建自我測 試系統4的方塊圖。
第5圖係顯示本發明實施例中另一種RF內建自我測試系統5的方塊圖。
第6圖係顯示本發明實施例中另一種RF內建自我測試系統6的方塊圖。
第7圖係顯示本發明實施例中另一種RF內建自我測試系統7的方塊圖。
2‧‧‧時間數位轉換器
20‧‧‧耦合震盪器電路
22‧‧‧測量電路

Claims (13)

  1. 一種積體電路，包括：一測試訊號產生器，響應於來自一外部測試儀器的一命令訊號而產生一測試訊號；一傳送器，根據上述測試訊號產生一射頻訊號並傳送上述RF訊號至上述積體電路之外之一模組電路；以及一測試結果分析器，從上述模組電路接收表示上述RF訊號之一電性特徵的一評估訊號，並且根據上述評估訊號產生一測試結果，並且將上述測試結果回報給上述外部測試儀器；其中，上述測試結果表示上述傳送器是否通過測試；其中，上述模組電路和上述外部測試儀器不同。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之積體電路，更包括一接收器，接收上述RF訊號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之積體電路，其中，上述傳送器及上述接收器屬於同一或不同的收發系統。
  4. 一種積體電路，包括：一控制器，響應於來自一外部測試儀器的一命令訊號而使上述積體電路進入一測試模式；一傳送器，在上述測試模式下產生一RF訊號，並傳送上述RF訊號至上述積體電路外部之一模組電路；一接收器，在上述測試模式下從上述模組電路接收上述RF訊號；以及一測試結果分析器，藉由上述RF訊號來判斷測試結果，並且將上述測試結果回報給上述外部測試儀器； 其中，上述測試結果表示上述接收器是否通過測試；其中，上述模組電路和上述外部測試儀器不同。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之積體電路，其中，上述傳送器及上述接收器屬於同一或者不同的收發系統。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之積體電路，其中，當在上述測試模式之下時：上述接收器接收上述RF訊號以輸出一評估訊號至上述測試結果分析器；上述測試結果分析器根據上述評估訊號而產生上述測試結果。
  7. 一種模組電路，和一積體電路互相溝通，包括：一輸入埠，從上述積體電路接收上述積體電路產生的RF訊號，該積體電路響應於來自該積體電路外部的一測試儀器的一命令訊號而產生上述RF訊號，藉由上述RF訊號對積體電路的部分組成元件進行測試；一訊號評估器，評估上述RF訊號以產生表示上述RF訊號之一電性特徵的一評估訊號；以及一輸出埠，輸出上述評估訊號至上述積體電路，該積體電路基於該評估訊號而產生一測試結果，並且將上述測試結果回報給上述外部測試儀器；其中，上述測試結果表示上述積體電路的部分組成元件是否通過測試；其中，上述模組電路係在上述積體電路以及上述測試儀器之外。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之模組電路，其中，上 述訊號評估器由一控制器控制，該控制器內嵌在上述積體電路之內、位於上述測試儀器或者位於上述模組電路內。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之模組電路，更包括：一測試訊號產生器，以上述RF訊號的RF頻率產生一自我測試訊號；其中，上述輸出埠或者所述模組電路的另一輸出埠更將上述自我測試訊號輸出至上述積體電路以於其上執行一測試。
  10. 一種RF內建自我測試系統，包括：一測試儀器；一模組電路；以及一積體電路，響應於來自上述測試儀器的一命令訊號而產生一RF訊號並與上述模組電路藉由上述RF訊號進行通訊，藉由上述RF訊號對積體電路的部分組成元件進行測試以判斷一測試結果，並且將上述測試結果回報至上述測試儀器；其中，上述模組電路係在上述積體電路以及上述測試儀器之外；其中，上述測試結果表示上述積體電路的部分組成元件是否通過測試。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之RF內建自我測試系統，其中，上述積體電路更包括：一補償器，根據一評估資料而補償上述積體電路，上述評估資料表示上述RF訊號之一電性特性。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之RF內建自我測試系 統，其中，上述積體電路更包括：一傳送器，響應於上述命令訊號而產生上述RF訊號；以及一測試結果分析器，從上述模組電路接收表示上述RF訊號之一電性特性的一評估資料，並且根據上述評估訊號而產生上述測試結果。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之RF內建自我測試系統，其中，上述積體電路更包括：一接收器，接收上述RF訊號以產生一評估資料，以及一測試結果分析器，根據上述評估資料而產生表示是否上述接收器已通過上述測試的上述測試結果。
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