[发明专利]用于测试半导体装置的测试设备和方法

说明书

一种用于测试半导体装置的测试设备和方法。所述半导体装置包括集成电路和位于所述装置的表面处的多个外部辐射元件。所述外部辐射元件包括至少一个发射元件和接收元件。所述测试设备包括柱塞。所述柱塞包括具有用于靠着所述装置的所述表面放置的表面的电介质部分。所述柱塞还包括至少一个波导。每个波导延伸穿过所述柱塞，以将由所述装置的所述发射元件中的一个发射元件发射的电磁辐射路由到所述装置的所述接收元件中的一个接收元件。每个波导包括用于电磁耦合到所述装置的对应辐射元件的多个波导开口。所述电介质部分被配置成提供匹配界面，以供所述波导开口与所述装置的所述多个外部辐射元件进行所述电磁耦合。

技术领域

本说明书涉及一种用于测试半导体装置的测试设备和一种测试半导体装置的方法。

背景技术

当今的具有例如天线或发射器的集成辐射元件的射频(RF)收发器集成电路(IC)需要在生产中进行测试。所述测试可包括内部管芯的测试和天线/发射器本身的测试，以及可影响天线/发射器的性能的封装的性质(例如实现天线/发射器的所需方向特性所需的“人造电介质”)。

通常，所述测试只能通过从发射器天线/发射器到接收器天线/发射器的外部环回路径来完成。IC发射功率、发射和接收天线/发射器增益和接收器噪声系数的严格规范参数要求所述环回路径非常精确，尽管在生产测试场地上环境条件非常具有挑战性。

在先进的雷达收发器IC中，最近发展的技术是将发射天线和接收天线集成到封装中(封装内天线：AiP)。另一种技术是将发射器集成到封装中，这些发射器通过波导连接到封装的外部天线。对于这样的IC，RF发射器输出功率和接收器噪声系数是关键参数，但是测量它们是非常困难的，因为测量结果强烈依赖于许多条件，例如：

·被测天线(AUT)的方向性特性；

·AUT与片上有源装置(如低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA))的阻抗匹配；

·用于实现AUT的叠层材料的介电性质(例如δk和tanδ)；

·AUT相对于用于测量的参考天线的x/y和z位移；以及

·测量天线对IC封装的接触压力。

如果经由外部环回路径将来自IC发射天线的RF信号馈送到IC接收天线，那么可减轻这些依赖性，使得IC可测量所接收信号的振幅和相位。

环回路径可以使用波导来实现。波导的参数如壁厚、表面粗糙度和对AUT的对准精度在很大程度上影响测量。因此，希望有一种标准化的环回路径装置，用于需要精确测量RF参数的所有情况，例如包括：

·在IC制造商处验证；

·在OEM制造商处验证；

·IC制造商的生产测试；

·在OEM处客户拒绝分析；

·在IC制造商处客户拒绝分析；

·在客户地点证明合格(例如，寿命测试)；以及

·在现场，即在汽车车间调整新的外部天线。

目前还没有一种用于在不同地点的标准化环回路径装置的解决方案，其结合了高精度、对天线或发射器未对准的高灵敏度，但对所述环回路径装置未对准的低灵敏度。

发明内容

本公开的各方面在所附的独立和从属权利要求中阐述。来自从属权利要求的特征的组合可以适当地与独立权利要求的特征组合，而不仅仅是如权利要求中明确阐述的那样。

根据本公开的一个方面，本文涉及一种用于测试半导体装置的测试设备，所述半导体装置包括集成电路和位于所述装置的表面处的多个外部辐射元件，所述辐射元件包括至少一个发射元件和至少一个接收元件，所述测试设备包括：