2022年芯片测试指南文件 .pdf

注意事项：进实验室戴鞋套！操作戴防静电手镯！探针、仪器轻拿轻放！实验台简介实验设备一般包括矢量网络分析仪（VAN），探针台，和探针（其它设备根据具体实验添加）。其中探针从类型上分GS和 GSG型，从尺寸上有150um 至 1250um 不等，需要根据测试对象选择对应探针。实验步骤1.通电实验室不同实验台电源不同，对于我们实验台总电源在进门左侧墙上，将电闸全部推上去；然后下面柜子里面有变压器继续扳上去；最后，在实验室小房间门口（不要进去）左侧下面柜子里有两个电压源，全部打开。至此，实验台已经通电。2.矢量网络分析仪的校准通电后，打开矢量网络分析仪，在使用之前需要对其进行校准。校准的目的是为了排除仪器、线缆、转接头等其他与被测试对象无关的干扰，使测试结果更接近被测试对象本身性能。矢网有四个端口，我们一般用两个，即1 端口和 2 端口（可任意选）。校准分为传输参数校准（S21）和反射参数校准（S11）。S21 校准（主要用于测试带宽时）：将连接1、2 端口的两根线缆相接（尽量拧紧），如果需要转接头，那么就应该把转接头接入其中,然后在矢网界面按以下顺序进行操作。鼠标点击工具栏channelcalibration start calltwo-port p1 p2,在此界面会看到其它选项，代表不同的端口。我们使用其中两个端口，所以选择此项。点击后出现下拉菜单，如图1 所示。此时注意：不要选错校准方向，S21 代表信号从1 端口进 2 端口出，所以应选择normalize forward，即正向校准。如果选择normalize reverse，则代表信号从2 端口进 1 端口出，具体情况具体分析。选择点击后，出现一对话框选择next，则出现另一对话框，如图2.鼠标点击 through，则右侧表格部分出现扫描图像，然后下面apply 变亮，点击它后回到矢网界面。如果校准成功，则s21 曲线基本是平的，如果没有就重新校准。若多次校准，仍不平，则需要检查线路连接是否正确，线缆不要出现大弯，接头用酒精棉球擦拭。图 1 S11校准（主要用于测试反射）：S11校准与 s21校准有较大不同，稍微复杂。S11的校准需要用到校准片。首先，可以先打开校准界面，步骤大部分和图1 相同，但在选择端口时，我们则要选择one-port P1.然后出现校准界面，与s21校准界面不同，此时界面左侧出现三个选项，分别是short，match，和 open 代表短路，匹配，开路。然后拿出校准片放在载物台，用探针分别压住相应部分校准（注意，50 欧姆匹配是最下面一行），待全部校准后点名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 3 页 -击 apply，打开史密斯圆图进行检验。若是开路，则在圆图右侧；短路在左侧；匹配则在中间出现一个点。3.测试校准之后开始准备测试。首先取出探针，根据芯片电极间距、类型（GSG或 GS）选择合适探针。取探针时一定要小心，轻拿轻放，从探针盒取出后要把固定探针的螺母拧上。取出后，固定在三维支架上，然后将1 端口线缆接在探针上。然后，取出芯片放在中央升降载物台。此时，可分为激光器芯片和探测器芯片，它们的测试有所不同。激光器芯片的测试：取芯片时要小心，对于激光器芯片千万不能碰到出光面。取出后放在玻璃片边缘（对于高带宽芯片最后放在铜块上，有利于散热），出光面向外。将带有光纤的三维调节支架放在芯片出光那一边，光纤对准芯片出光面。另外，要使芯片出光就必须给其加电流。电流通过矢量网络分析仪后面的bias 口进入，因为只有一个裸芯片没有温控部分，所以必须得用那台老式电流源（新式电流源不加温控的话电流加不上去）。此时注意：电流千万不要接反，否则芯片有可能烧坏。这个由芯片和探针的正负共同决定。例：一般芯片背面接地，上面为正极，由金丝联结至信号电极，如图。图中，芯片下面电极即中间部分为负，芯片上面通过一根金丝连接至最上面电极，所以上面部分为正。然后，与此对应的探针确实 GS，即图中较宽探针为G（负），较细探针为S（正），和芯片正负电极相反。此时，我们需要理解的就是探针的正负只是物理位置上的正负，在接电流源时可以进行反接，即矢网的正（红线）接电流源的负（黑线），矢网的负（黑线）接电流源的正（红线），这样就可以了。如果，芯片电极正为图中最下面那个，则需要正接。探针压好后，先慢慢加电流，若没有短路报警，则接触良好，加电流至30-50mA 之间可均可（在探针没有压好之前，千万不要加电）。加电后，芯片已经出光，拿出三维光纤台进行对光。最好是先调节上下，再调节左右，最后前后，调节过程中密切注意光功率变化，光纤千万不要碰到芯片。一般光功率达到300uw 就可接入光探测器（pd），特殊情况，200uw也可以。此时，在矢网界面，会显示出新片的带宽曲线，可以通过各种按钮调制适合曲线。S11的测试基本和s21 类似，在此就不再详述。探测器芯片的测试：探测器芯片的测试与激光器芯片基本相反。因为，激光器是加电出光，探测器是入光出电。另外，探测器一般是垂直入光，并且相对激光器出光面面积更大，比较容易对准。校准时注意方向，不再详述。4.数据处理名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -当调至合适曲线后，需要导出数据，按以下步骤：fileexport matrix，输出数据后一般在 origin 软件中打开及处理。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 3 页 -