TWI746335B - 校正系統、處理裝置及校正方法 - Google Patents

Abstract

一種校正系統、處理裝置及校正方法。處理裝置控制訊號產生器產生並傳送具有第一訊號強度值之第一訊號至治具。感測器量測通過治具及分離器之第一訊號，以獲得第一訊號之第二訊號強度值，並傳送至處理裝置，使其基於第一訊號強度值及第二訊號強度值計算第一損耗值。處理裝置自感測器讀取第二損耗值，並基於第一損耗值及第二損耗值，計算對應訊號產生器與治具間之第二傳輸線及治具之第三損耗值，以及根據第一訊號強度值及第三損耗值控制訊號產生器產生具有第三訊號強度值之第二訊號。

Description

校正系統、處理裝置及校正方法

本發明係關於一種校正系統、處理裝置及校正方法。具體而言，本發明之校正系統可補償訊號產生器及治具間訊號傳遞的損耗。

半導體測試系統為針對積體電路的特性是否符合良率及功能的規格進行測試，其中HDRF(high density radio frequency)主要為無線應用IC相關功能的系統測試模組，而HDRF是由R&S CMW100提供測試訊號(輸出及量測射頻訊號)。

完整的測試系統有HDRF放置於3680 Tester、測試用電腦主機與測試系統操作軟體，而測試流程中，使用者測試端與CMW100透過機構方式連接，其連接路徑會造成訊號能量值的損耗，造成測試時的量測數值誤差。

現有在量測路徑損耗值時，通常是透過取得終端量測設備的數值與期望值去計算出能量損耗值，並將此能量損耗值輸入儀器作為校正值。然而，採用此種校正方法之校正流程會受限於校正路徑必須與測試路徑相同。當校正 路徑為多條時，則需手動調整量測的路徑，造成的校正流程效率較低。

有鑑於此，本領域亟需一種校正機制，以提高校正流程的效率。

本發明之目的在於提供一種校正機制，其透過訊號產生器及治具搭配校正裝置已知的損耗值，以計算訊號產生器及治具之路徑損耗，並進一步補償至訊號產生器。據此，訊號產生器產生的射頻訊號經補償後，使得治具接收到的射頻訊號的訊號強度值，與補償前訊號產生器輸出之射頻訊號的訊號強度值會相同。此外，本發明之校正流程可一次性對訊號產生器的多個輸出埠的路徑進行校正，更進一步提升校正流程的效率。

為達上述目的，本發明揭露一種校正系統，其包含一處理裝置、一分離器以及一感測器。該處理裝置電性連接至一訊號產生器，用以控制該訊號產生器產生具有一第一訊號強度值之一第一訊號，並傳送該第一訊號至一治具。該分離器電性連接至該治具，用以自該治具接收該第一訊號。該感測器電性連接至該分離器，用以量測該第一訊號，以獲得該第一訊號之一第二訊號強度值，並將該第二訊號強度值傳送至該處理裝置，使該處理裝置基於該第一訊號強度值及該第二訊號強度值計算一第一損耗值。該處理裝置用以自該感測器讀取一第二損耗值，並基於該第一損耗 值及該第二損耗值，計算對應該訊號產生器與該治具間之一第二傳輸線及該治具之一第三損耗值。該處理裝置根據該第一訊號強度值及該第三損耗值控制該訊號產生器產生具有一第三訊號強度值之一第二訊號。該第三訊號強度值實質上為該第一訊號強度值及該第三損耗值之總和。

此外，本發明更揭露一種處理裝置，其包含一收發器、一儲存器以及一處理器。該儲存器用以儲存一校正裝置之一第一損耗值。該處理器電性連接至該收發器及該儲存器，並用以透過該收發器，傳送一第一指令至一訊號產生器，使該訊號產生器基於該第一指令產生具有一第一訊號強度值之一第一訊號；控制該訊號產生器透過一第一傳輸線將該第一訊號傳送至一治具，以及透過一第二傳輸線將該第一訊號自該治具傳送至該校正裝置，使該校正裝置量測該第一訊號，以獲得該第一訊號之一第二訊號強度值；自該校正裝置接收該第二訊號強度值；以及基於該第一訊號強度值、該第二訊號強度值及該第一損耗值，計算該第一傳輸線之一第二損耗值。

此外，本發明更揭露一種用於一校正系統之校正方法。該校正系統包含一處理裝置以及一校正裝置。該處理裝置電性連接至一訊號產生器。該校正方法由該處理裝置執行且包含下列步驟：控制該訊號產生器產生具有一第一訊號強度值之一第一訊號，並傳送該第一訊號至一治具，以及透過該治具將該第一訊號傳送至該校正裝置；透過該校正裝置，量測該第一訊號之一第二訊號強度值；自該校 正裝置接收該第二訊號強度值，並基於該第一訊號強度值及該第二訊號強度值計算一第一損耗值；自該校正裝置讀取一第二損耗值；基於該第一損耗值及該第二損耗值計算該訊號產生器及該治具間之一第三損耗值；以及根據該第一訊號強度值及該第三損耗值控制該訊號產生器產生具有一第三訊號強度值之一第二訊號，其中該第三訊號強度值為該第一訊號強度值及該第三損耗值之總和。

在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，此技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。

100:校正系統

110:處理裝置

120:訊號產生器

130:治具

140:分離器

150:感測器

160:校正裝置

122:第一訊號

124:第二訊號

TL1:傳輸線

TL2:傳輸線

111:收發器

112:第一指令

113:儲存器

115:處理器

117:顯示螢幕

圖1係本發明之校正系統之示意圖；圖2描繪本發明之校正系統中訊號傳輸之示意圖；圖3描繪本發明處理裝置之示意圖；以及圖4係本發明校正方法之流程圖。

以下將透過實施例來解釋本發明內容，本發明的實施例並非用以限制本發明須在如實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明。需說明者，以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件已 省略而未繪示，且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，並非用以限制實際比例。

本發明第一實施例如圖1及圖2所示。圖1係本發明之校正系統之示意圖。圖2描繪本發明之校正系統中訊號傳輸之示意圖。本發明之校正系統100主要用於校正訊號產生器120輸出的測試訊號(例如射頻訊號)。具體來說，在對積體電路(下稱待測物)進行量測時，一般業界的做法是將待測物放置於治具130上，訊號產生器120提供測試訊號至治具130上的待測物，待測物在接收到測試訊號後即會產生對應的電訊號，再透過觀察此電訊號是否有對應到測試訊號的數值來判斷待測物異常與否，其中治具130內部訊號輸入的探針與訊號輸出的探針係一對一路徑直接連接導通，且治具130可為任一種可承載積體電路之平台，訊號產生器120可包含於測試機台中所設置的多個功能板其中之一的內部。

然而，由於訊號產生器120與治具130的連接路徑(如傳輸線)會造成訊號能量值的損耗，因此造成待測物實際上所收接收到的測試訊號並非訊號產生器120提供的測試訊號，而是相差一個由訊號產生器120與治具130的連接路徑產生的損耗值。為此，本發明之校正系統100即是用來將損耗值計算出來，並將損耗值補償給訊號產生器120提供的測試訊號。

校正系統100包含一處理裝置110、一分離器140以及一感測器150。在進行校正前，處理裝置110電性連 接至訊號產生器120及感測器150。訊號產生器120與治具130透過一傳輸線TL2連接。治具130與分離器140透過一傳輸線TL1連接。分離器140與感測器150透過一連接線連接。

處理裝置110可為一電腦或其他具有資料處理能力及儀器控制功能之電子裝置。分離器140可整合多條傳輸路徑並連接至感測器150。

請同時參考圖1、圖2及圖3。圖3描繪本發明處理裝置之示意圖。處理裝置110控制訊號產生器120產生具有第一訊號強度值之第一訊號122，第一訊號122再透過傳輸線TL2被傳送至治具130。

分離器140自治具130接收第一訊號122後，將第一訊號122傳送至感測器150，使感測器150量測第一訊號122，以獲得第一訊號122之第二訊號強度值。第二訊號強度值為訊號產生器120傳送第一訊號122之第一訊號強度值經由傳輸線TL2、治具130、傳輸線TL1及分離器140後的路徑損耗剩下的訊號強度。感測器150將第二訊號強度值傳送至處理裝置110，使處理裝置110基於第一訊號強度值及第二訊號強度值計算第一損耗值。

處理裝置110自感測器150讀取第二損耗值，並基於第一損耗值及第二損耗值，計算對應訊號產生器120與治具130間之傳輸線TL2及治具130之第三損耗值。最後，處理裝置110根據第一訊號強度值及第三損耗值控制訊號產生器120產生具有第三訊號強度值之第二訊號124。 第三訊號強度值實質上為第一訊號強度值及第三損耗值之總和。

舉例而言，假設檢測系統3680 tester內部設有提供射頻(radio frequency；RF)訊號的HDRF功能板，HDRF功能板由型號為CMW100之無線通訊製造測試儀(後簡稱「CMW100」)及電源板(power board)構成，CMW100即為HDRF功能板中之訊號產生器120。

於本發明中，分離器140及感測器150可視為一校正裝置，如圖3所示之校正裝置160。校正裝置160內部設置一電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory；EEPROM)，其儲存分離器140之損耗值及分離器140與感測器150間之連接線之損耗值。

於開始校正流程前，先將訊號產生器120、傳輸線TL2、治具130、傳輸線TL1、分離器140及感測器150連接後，再將訊號產生器120及感測器150連接至處理裝置110。於本實施例中，假設處理裝置110為電腦，其包含一收發器111、一儲存器113、一處理器115以及一顯示螢幕117。處理器115電性連接至收發器111、儲存器113及顯示螢幕117，並載入一量測軟體，以及於顯示螢幕117顯示量測軟體的使用者操作介面。

CMW100最多可測試路徑為32條(即CMW100包含32個輸出埠)，進行校正時，使用者可在使用者操作介面選擇一個或多個要校正的路徑(即選擇要校正的輸出埠)。由於計算CMW100與治具130間之路徑損耗需得 知分離器140之損耗值及分離器140與感測器150間之連接線之損耗值，因此量測軟體會檢測分離器140及感測器150的連接情況是否正常。

當分離器140及感測器150的連接情況正常時，量測軟體進一步檢測被選擇要進行校正之該等輸出埠與治具130間的路徑(即傳輸線TL2)是否正常連接。當前述訊號產生器120、傳輸線TL2、治具130、傳輸線TL1、分離器140及感測器150之連接情況皆為正常時，則可開始進行校正流程。

CMW100之第一輸出埠輸出第一訊號強度值為-20dBm以及頻率為1GHz的射頻訊號，射頻訊號經由傳輸線TL2、治具130、傳輸線TL1及分離器140到達感測器150時，感測器150量測到的第二訊號強度值為-35dBm。感測器150將第二訊號強度值-35dBm傳送給處理裝置110。

接著，處理裝置110判斷第二訊號強度值-35dBm是否落入對應第一輸出埠之一訊號強度範圍內。詳言之，若第一輸出埠量測的頻段為0.07GHz-6GHz，處理裝置110會儲存感測器150在0.07GHz-6GHz頻段內，多個頻率下的訊號強度值，並針對同一個頻率量測一次，並將得到的訊號強度值作為第一輸出埠之訊號強度的參考值，或是針對同一個頻率量測數次，以得到對應特定頻率的訊號強度範圍。

因此，處理裝置110判斷第二訊號強度值-35dBm 是否落入頻率為1GHz對應之訊號強度範圍內。若第二訊號強度值-35dBm超出頻率為1GHz對應之訊號強度範圍，處理裝置110判斷傳輸線TL2與訊號產生器120間之連接狀態，並根據連接狀態決定是否重新再次控制訊號產生器120產生具有第一訊號強度值之第一訊號。換言之，當第二訊號強度值超出頻率為對應之訊號強度範圍時，處理裝置110決定是否須重新量測。於其他實施例中，處理裝置110可透過顯示螢幕117用以顯示連接狀態。

若第二訊號強度值-35dBm落入頻率為1GHz對應之訊號強度範圍，則處理裝置110將第二訊號強度值-35dBm減去第一訊號強度值-20dBm，以計算整體路徑的第一損耗值為-15dBm，並從感測器150中讀取第二損耗值10dBm。第二損耗值為傳輸線TL1之損耗值、分離器140之損耗值及分離器140與感測器150間連接線之損耗值的總和。

最後，處理裝置110根據第一損耗值-15dBm及第二損耗值10dBm計算對應CMW100與治具130間之第三損耗值5dBm，並根據第一訊號強度值及第三損耗值控制CMW100產生具有第三訊號強度值之第二訊號124，以補償CMW100與治具130間的路徑損耗。第三訊號強度值實質上為第一訊號強度值及第三損耗值之總和。

於計算出訊號產生器120與治具130間的路徑損耗後，使用者可在治具130上放置待測物，以及處理裝置110控制訊號產生器120傳送具有第三訊號強度值之該第 二訊號至治具130上之待測物，以檢測待測物。

再舉例而言，CMW100之第二輸出埠輸出第一訊號強度值為-20dBm以及頻率為2.5GHz的射頻訊號，射頻訊號經由傳輸線TL2、治具130、傳輸線TL1及分離器140到達感測器150時，感測器150量測到的第二訊號強度值為-40.5dBm。感測器150將第二訊號強度值-40.5dBm傳送給處理裝置110。

接著，處理裝置110判斷第二訊號強度值-40.5dBm是否落入第二輸出埠於頻率為2.5GHz時對應之訊號強度範圍內。若第二訊號強度值-40.5dBm超出頻率為2.5GHz對應之訊號強度範圍，處理裝置110判斷傳輸線TL2與訊號產生器120間之連接狀態，並根據連接狀態決定是否重新再次控制訊號產生器120產生具有第一訊號強度值之第一訊號。

若第二訊號強度值-40.5dBm落入頻率為2.5GHz對應之訊號強度範圍，則處理裝置110將第二訊號強度值-40.5dBm減去第一訊號強度值-20dBm，以計算整體路徑的第一損耗值為-20.5dBm，並從感測器150中讀取第二損耗值15dBm，以及根據第一損耗值-20dBm及第二損耗值15dBm計算對應CMW100與治具130間之第三損耗值為5.5dBm，並根據第一訊號強度值及第三損耗值控制CMW100產生具有第三訊號強度值-14.5dBm之第二訊號124，以補償CMW100與治具130間的路徑損耗。第三訊號強度值實質上為第一訊號強度值及第三損耗值之 總和。

本發明第二實施例係描述一校正方法，其流程圖如圖4所示。校正方法適用於一校正系統(例如：前述實施例之校正系統100)。校正系統包含一處理裝置以及一校正裝置(例如：前述實施例之處理裝置110及校正裝置160)。處理裝置電性連接至訊號產生器。校正方法由處理裝置執行，其所包含之步驟說明如下。

首先，於步驟S402中，控制訊號產生器產生具有第一訊號強度值之第一訊號，並傳送第一訊號至治具，以及透過治具將第一訊號傳送至校正裝置。於步驟S404中，透過校正裝置，量測第一訊號之第二訊號強度值。

於步驟S406中，自校正裝置接收第二訊號強度值，並基於第一訊號強度值及第二訊號強度值計算第一損耗值。於步驟S408中，自校正裝置讀取第二損耗值。於步驟S410中，基於第一損耗值及第二損耗值計算訊號產生器及治具間之第三損耗值。於步驟S412中，根據第一訊號強度值及第三損耗值控制訊號產生器產生具有第三訊號強度值之第二訊號。第三訊號強度值為第一訊號強度值及第三損耗值之總和。

於其他實施例中，本發明之校正方法更包含判斷第二訊號強度值是否落入訊號強度範圍內。當第二訊號強度值落入訊號強度範圍內時，計算第三損耗值。

此外，於其他實施例中，訊號產生器透過第一傳輸線連接至治具，當第二訊號強度值超出訊號強度範圍時， 本發明之校正方法更判斷第一傳輸線與訊號產生器間之連接狀態，以及根據連接狀態決定是否重新再次控制訊號產生器產生具有第一訊號強度值之第一訊號。

此外，於其他實施例中，處理裝置包含顯示螢幕，當第二訊號強度值超出訊號強度範圍時，於顯示螢幕顯示連接狀態。

除了上述步驟，本發明之校正方法亦能執行在所有前述實施例中所闡述之所有操作並具有所有對應之功能，所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解此實施例如何基於所有前述實施例執行此等操作及具有該等功能，故不贅述。

綜上所述，本發明之校正機制透過訊號產生器及治具搭配校正裝置已知的損耗值，以計算訊號產生器及治具之路徑損耗，並進一步補償至訊號產生器。據此，訊號產生器產生的射頻訊號經補償後，使得治具接收到的射頻訊號的訊號強度值，與補償前訊號產生器輸出之射頻訊號的訊號強度值會相同。此外，本發明之校正流程可一次性對訊號產生器的多個輸出埠的路徑進行校正，更進一步提升校正流程的效率。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

110:處理裝置

120:訊號產生器

130:治具

140:分離器

150:感測器

122:第一訊號

124:第二訊號

Claims (10)

1. 一種校正系統，包含：一處理裝置，電性連接至一訊號產生器，用以控制該訊號產生器產生具有一第一訊號強度值之一第一訊號，並傳送該第一訊號至一治具；一分離器，電性連接至該治具，用以自該治具接收該第一訊號；以及一感測器，電性連接至該分離器，用以量測該第一訊號，以獲得該第一訊號之一第二訊號強度值，並將該第二訊號強度值傳送至該處理裝置，使該處理裝置基於該第一訊號強度值及該第二訊號強度值計算一第一損耗值；其中該處理裝置用以自該感測器讀取一第二損耗值，並基於該第一損耗值及該第二損耗值，計算對應該訊號產生器與該治具間之一第二傳輸線及該治具之一第三損耗值，且根據該第一訊號強度值及該第三損耗值控制該訊號產生器產生具有一第三訊號強度值之一第二訊號，其中該第三訊號強度值實質上為該第一訊號強度值及該第三損耗值之總和，其中該第二損耗值為該分離器和該治具間連接線之損耗值、該分離器之損耗值以及該分離器和該感測器間連接線之損耗值的總和。
2. 如請求項1所述之校正系統，其中該處理裝置更 用以判斷該第二訊號強度值是否落入一訊號強度範圍內，且當該第二訊號強度值落入該訊號強度範圍內時，用以計算該第三損耗值。
3. 如請求項2所述之校正系統，其中當該第二訊號強度值超出該訊號強度範圍時，該處理裝置更用以判斷該第二傳輸線與該訊號產生器間之一連接狀態，並根據該連接狀態決定是否重新再次控制該訊號產生器產生具有該第一訊號強度值之該第一訊號。
4. 如請求項3所述之校正系統，其中該處理裝置包含一顯示螢幕，當該第二訊號強度值超出該訊號強度範圍時，該顯示螢幕用以顯示該連接狀態。
5. 如請求項1所述之校正系統，其中該處理裝置更用以控制該訊號產生器傳送具有該第三訊號強度值之該第二訊號至該治具上之一待測物，以檢測該待測物。
6. 一種處理裝置，包含：一收發器；一儲存器，用以儲存一校正裝置之一第一損耗值，其中該校正裝置電性連接至一治具，該第一損耗值為該校正裝 置和該治具間連接線之損耗值以及該校正裝置之損耗值的總和；以及一處理器，電性連接至該收發器及該儲存器，並用以執行至少下列操作：透過該收發器，傳送一第一指令至一訊號產生器，使該訊號產生器基於該第一指令產生具有一第一訊號強度值之一第一訊號；控制該訊號產生器透過一第一傳輸線將該第一訊號傳送至一治具，以及透過一第二傳輸線將該第一訊號自該治具傳送至該校正裝置，使該校正裝置量測該第一訊號，以獲得該第一訊號之一第二訊號強度值；自該校正裝置接收該第二訊號強度值；以及基於該第一訊號強度值、該第二訊號強度值及該第一損耗值，計算該第一傳輸線之一第二損耗值。
7. 一種用於一校正系統之校正方法，該校正系統包含一處理裝置以及一校正裝置，該處理裝置電性連接至一訊號產生器，該校正裝置電性連接至一治具，該校正方法由該處理裝置執行且包含下列步驟：控制該訊號產生器產生具有一第一訊號強度值之一第一訊號，並傳送該第一訊號至該治具，以及透過該治具將該第一訊號傳送至該校正裝置；透過該校正裝置，量測該第一訊號之一第二訊號強度 值；自該校正裝置接收該第二訊號強度值，並基於該第一訊號強度值及該第二訊號強度值計算一第一損耗值；自該校正裝置讀取一第二損耗值，其中該第二損耗值為該校正裝置和該治具間連接線之損耗值以及該校正裝置之損耗值的總和；基於該第一損耗值及該第二損耗值計算該訊號產生器及該治具間之一第三損耗值；以及根據該第一訊號強度值及該第三損耗值控制該訊號產生器產生具有一第三訊號強度值之一第二訊號，其中該第三訊號強度值為該第一訊號強度值及該第三損耗值之總和。
8. 如請求項7所述之校正方法，更包含下列步驟：判斷該第二訊號強度值是否落入一訊號強度範圍內；以及當該第二訊號強度值落入該訊號強度範圍內時，計算該第三損耗值。
9. 如請求項8所述之校正方法，其中該訊號產生器透過一第一傳輸線連接至該治具，該校正方法更包含下列步驟：當該第二訊號強度值超出該訊號強度範圍時，判斷該 第一傳輸線與該訊號產生器間之一連接狀態；以及根據該連接狀態決定是否重新再次控制該訊號產生器產生具有該第一訊號強度值之該第一訊號。
10. 如請求項9所述之校正方法，其中該處理裝置包含一顯示螢幕，該校正方法更包含下列步驟：當該第二訊號強度值超出該訊號強度範圍時，於該顯示螢幕顯示該連接狀態。

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