集成电路芯片的射频测试技术-徐光
RF测试的基础知识
1. 什么是RF 答：RF 即Radio frequency 射频，主要包括无线收发信机。 2. 当今世界的手机频率各是多少（CDMA，GSM、市话通、小灵通、模拟手机等） 答：EGSM RX: 925-960MHz, TX:880-915MHz； CDMA cellular(IS-95)RX: 869-894MHz, TX:824-849MHz。 3. 从事手机Rf工作没多久的新手，应怎样提高 答：首先应该对RF系统(如功能性)有个系统的认识，然后可以选择一些芯片组，研究一个它们之间的连通性(connectivities among them)。 4. RF仿真软件在手机设计调试中的作用是什么 答：其目的是在实施设计之前，让设计者对将要设计的产品有一些认识。 5. 在设计手机的PCB时的基本原则是什么 答：基本原则是使EMC(电磁兼容性）最小化。 6. 手机的硬件构成有RF/ABB/DBB/MCU/PMU，这里的ABB、DBB和PMU等各代表何意答：ABB是Analog BaseBand， DBB是Ditital Baseband，MCU往往包括在DBB芯片中。 PMU是Power Management Unit,现在有的手机PMU和ABB在一个芯片上面。将来这些芯片(RF,ABB,DBB,MCU,PMU)都会集成到一个芯片上以节省成本和体积。 7. DSP和MCU各自主要完成什么样的功能二者有何区别
答：其实MCU和DSP都是处理器，理论上没有太大的不同。但是在实际系统中，基于效率的考虑，一般是DSP处理各种算法，如信道编解码，加密等，而MCU处理信令和与大部分硬件外设（如LCD等）通信。 8. 刚开始从事RF前段设计的新手要注意些什么 答：首先，可以选择一个RF专题，比如PLL，并学习一些基本理论，然后开始设计一些简单电路，只有在调试中才能获得一些经验，有助加深理解。 9. 推荐RF仿真软件及其特点 答：Agilent ADS仿真软件作RF仿真。这种软件支持分立RF设计和完整系统设计。详情可查看Agilent网站。 10. 哪里可以下载关于手机设计方案的相应知识，包括几大模快、各个模块的功能以及由此对硬件的性能要求等内容 答：可以看看和，或许有所帮助。关于TI的wireless solution,可以看看中的wireless communications. 11. 为什么GSM使用GMSK调制，而W-CDMA采用HPSK调制 答：主要是由于GSM和WCDMA标准所定。有兴趣的话，可以看一些有关数字调制的书，了解使用不同数字调制技术的利与弊。 12. 如何解决LCD model对RF的干扰 答：PCB设计过程中，可以在单个层中进行LCD布线。 13. 手机设计过程中，在新增加的功能里，基带芯片发射数据时对FM产生噪声干扰，如何解决这个问题
射频电路调试测试流程
射频电路调试测试流程（准备阶段） 射频电路的调试作为通信整机研发工作中的重要一环，工作量非常大，几乎所有电路都需要调试，为了提高效率，需要对调试环境、调试方法等进行规范。 环境准备如下 1、防静电 佩戴“静电手环”，并良好接地，若着化纤、羊毛、羽绒服装，外层需加穿防静电服，或防辐射服；小功率、低电压、高频率、小封装的器件均ESD敏感，最容易被ESD击穿的射频器件：RF开关，其次是LNA；所有仪器，开机使用前必须将机壳良好接地；2、电源 稳压电源接入负载前，先校准输出电压，电压等于负载的额定电压； 3、仪器保护 为安全起见：只要射频功率大于20dBm，射频信号源（30dBm）、频谱分析仪(27dBm)、信号源分析仪（23dBm）输入端必须级联同轴衰减器，一般情况下，5W 5dB衰减器为常态配置，若测试功放模块需根据实际输出功率大小配置合适的衰减器； 4、仪器设置 射频信号源：Keysight输出功率<13dBm，R&S输出功率<18dBm，若超出，输出功率可能小于显示值，需实测并进行补偿； 频谱分析仪：屏幕显示的有效动态范围，FSV约70dB，FSW约80dB；仪器的线性输入功率<-3dBm，超出会恶化待测IM3（ACLR）、谐波，应选择合适的内部/外部衰减值； 矢量网络分析仪：仪器的IF带宽决定噪声，测无源器件的带外抑制，应适当降低IF带宽；调测任何电路，必须保证输出功率 第一章测试 1 【判断题】(10分) 集成电路，又简写为IC，其英文全称为IntegratedCircuit。 A. 对 B. 错 2 【判断题】(10分) 跟数字集成电路设计一样，目前高性能模拟集成电路的设计已经能自动完成。 A. 对 B. 错 3 【判断题】(10分) 模拟电路许多效应的建模和仿真仍然存在问题，模拟设计需要设计者利用经验和直觉来分析仿真结果 A. 错 B. 对 4 【判断题】(10分) 模拟设计涉及到在速度、功耗、增益、精度、电源电压等多种因素间进行折衷 A. 对 B. 错 5 【判断题】(10分) CMOS电路已成为当今SOC设计的主流制造技术。 A. 对 B. 错 6 【判断题】(10分) MOSFET的特征尺寸越来越小，本征速度越来越快（已可与双极器件相比较），现在几GHz～几十GHz的CMOS模拟集成电路已经可批量生产。 A. 对 B. 错 7 【判断题】(10分) 相对于数字电路来说，模拟集成电路的设计更加基础，更加灵活。 A. 对 B. 错 8 【单选题】(10分) 片上系统，又称SOC，其英文全称是： A. SystemonChip B. SystemOperationsCenter C. Systemofcomputer D. Separationofconcerns 9 【单选题】(10分) 互补金属氧化物半导体，英文简称CMOS，其英文全称为： A. ComplementaryMetalOxideSystem B. CargoMachineOfSemiconductor C. ComplementaryMetalOxideSemiconductor D. ComplementaryMachineOfSemiconductor 10 【单选题】(10分) 模拟数字转换器,英文简称ADC,英文全称为： A. Analog-to-DestinationConverter B. AmbulancetoDigitalConverter C. AmbulancetoDestinationConverter D. Analog-to-DigitalConverter 第一章 集成电路的测试 1.集成电路测试的定义 集成电路测试是对集成电路或模块进行检测，通过测量对于集成电路的输出回应和预期输出比较，以确定或评估集成电路元器件功能和性能的过程，是验证设计、监控生产、保证质量、分析失效以及指导应用的重要手段。 .2.集成电路测试的基本原理 输入Y 被测电路DUT（Device Under Test）可作为一个已知功能的实体，测试依据原始输入x 和网络功能集F（x），确定原始输出回应y，并分析y是否表达了电路网络的实际输出。因此，测试的基本任务是生成测试输入，而测试系统的基本任务则是将测试输人应用于被测器件，并分析其输出的正确性。测试过程中，测试系统首先生成输入定时波形信号施加到被测器件的原始输入管脚，第二步是从被测器件的原始输出管脚采样输出回应，最后经过分析处理得到测试结果。 3.集成电路故障与测试 集成电路的不正常状态有缺陷（defect）、故障（fault）和失效（failure）等。由于设计考虑不周全或制造过程中的一些物理、化学因素，使集成电路不符合技术条件而不能正常工作，称为集成电路存在缺陷。集成电路的缺陷导致它的功能发生变化，称为故障。故障可能使集成电路失效，也可能不失效，集成电路丧失了实施其特定规范要求的功能，称为集成电路失效。故障和缺陷等效，但两者有一定区别，缺陷会引发故障，故障是表象，相对稳定，并且易于测试；缺陷相对隐蔽和微观，缺陷的查找与定位较难。 4.集成电路测试的过程 1.测试设备 测试仪：通常被叫做自动测试设备，是用来向被测试器件施加输入，并观察输出。测试是要考虑DUT的技术指标和规范，包括：器件最高时钟频率、定时精度要求、输入\输出引脚的数目等。要考虑的因素：费用、可靠性、服务能力、软件编程难易程度等。 1.测试界面 测试界面主要根据DUT的封装形式、最高时钟频率、ATE的资源配置和界面板卡形等合理地选择测试插座和设计制作测试负载板。 目录 1GSM部分 (1) 1.1常用频段介绍 (1) 1.2 发射(transmitter )指标 (2) 1.2.1发射功率 (2) 122 发射频谱(Output RF spectrum 1.2 发射(transmitter)指标 1.2.1发射功率 定义：发射机载波功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上内，基站传送 到手机天线或收集及其天线发射的功率的平均值。 测量目的：测量发射机的载波输出功率是否符合GSM规范的指标。如果发射功 率在相应的级别达不到指标要求，会造成很难打出电话的毛病，即离基站近时容易打出而离基站远时打出困难，往往表现出发射时总是提示用户重拨号码。如果 发射功率在相应的级别超出指标的要求，则会造成邻道干扰。 测试方法： 手机发射部分由发射信号形成电路、功率放大电路、功率控制电路三个单元组成。 GSM频段分为124个信道，功率级别为5----33dBm,即卩LEVEL5--LEVEL19共15 个级别；DCS频段分为373个信道(512----885)，功率级别为0----30dBm,即LEVEL0---LEVEL15共15个级别；每个信道有15个功率等级，测试时选上、中、下三个信道对每个功率等级进行测试，每个功率等级以2dBm增减。 功率控制：由于手机不断移动，手机和基站之间的距离不断变化，因此手机的发射功率不是固定不变的，基站根据距离远近的不同向手机发出功率级别信号，手机收到功率级别信号后会自动调整自身的功率，离基站远时发射功率大，离基站 近时发射功率小。具体过程如下：手机中的数据存储器存放有功率级别表，当手 机收到基站发出的功率级别要求时，在CPU的控制下，从功率表中调出相应的 功率级别数据，经数/模转换后变成标准的功率电平值，而手机的实际发射功率经取样后也转换成一个相应的电平值，两个电平比较产生出功率误差控制电压，去调节发射机激励放大电路、预放、功放电路的放大量，从而使手机的发射功率调整到要求的功率级别上。 测试指标： DCS1 800 Power con trol Nomi nal Output Toleranee (dB) for con diti ons H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 集成电路测试原理及方法简介 院系：电气工程及自动化学院 姓名： XXXXXX 学号： XXXXXXXXX 指导教师： XXXXXX 设计时间： XXXXXXXXXX 摘要 随着经济发展和技术的进步，集成电路产业取得了突飞猛进的发展。集成电路测试是集成电路产业链中的一个重要环节，是保证集成电路性能、质量的关键环节之一。集成电路基础设计是集成电路产业的一门支撑技术，而集成电路是实现集成电路测试必不可少的工具。 本文首先介绍了集成电路自动测试系统的国内外研究现状，接着介绍了数字集成电路的测试技术，包括逻辑功能测试技术和直流参数测试技术。逻辑功能测试技术介绍了测试向量的格式化作为输入激励和对输出结果的采样，最后讨论了集成电路测试面临的技术难题。 关键词：集成电路；研究现状；测试原理；测试方法 目录 一、引言 (4) 二、集成电路测试重要性 (4) 三、集成电路测试分类 (5) 四、集成电路测试原理和方法 (6) 4.1.数字器件的逻辑功能测试 (6) 4.1.1测试周期及输入数据 (8) 4.1.2输出数据 (10) 4.2 集成电路生产测试的流程 (12) 五、集成电路自动测试面临的挑战 (13) 参考文献 (14) 一、引言 随着经济的发展，人们生活质量的提高，生活中遍布着各类电子消费产品。电脑﹑手机和mp3播放器等电子产品和人们的生活息息相关，这些都为集成电路产业的发展带来了巨大的市场空间。2007年世界半导体营业额高达2.740亿美元，2008世界半导体产业营业额增至2.850亿美元，专家预测今后的几年随着消费的增长，对集成电路的需求必然强劲。因此，世界集成电路产业正在处于高速发展的阶段。 集成电路产业是衡量一个国家综合实力的重要重要指标。而这个庞大的产业主要由集成电路的设计、芯片、封装和测试构成。在这个集成电路生产的整个过程中，集成电路测试是惟一一个贯穿集成电路生产和应用全过程的产业。如：集成电路设计原型的验证测试、晶圆片测试、封装成品测试，只有通过了全部测试合格的集成电路才可能作为合格产品出厂，测试是保证产品质量的重要环节。 集成电路测试是伴随着集成电路的发展而发展的，它为集成电路的进步做出了巨大贡献。我国的集成电路自动测试系统起步较晚，虽有一定的发展，但与国外的同类产品相比技术水平上还有很大的差距，特别是在一些关键技术上难以实现突破。国内使用的高端大型自动测试系统，几乎是被国外产品垄断。市场上各种型号国产集成电路测试，中小规模占到80%。大规模集成电路测试系统由于稳定性、实用性、价格等因素导致没有实用化。大规模/超大规模集成电路测试系统主要依靠进口满足国内的科研、生产与应用测试，我国急需自主创新的大规模集成电路测试技术，因此，本文对集成电路测试技术进行了总结和分析。 二、集成电路测试重要性 随着集成电路应用领域扩大，大量用于各种整机系统中。在系统中集成电路往往作为关键器件使用，其质量和性能的好坏直接影响到了系统稳定性和可靠性。 如何检测故障剔除次品是芯片生产厂商不得不面对的一个问题，良好的测试流程，可以使不良品在投放市场之前就已经被淘汰，这对于提高产品质量，建立生产销售的良性循环，树立企业的良好形象都是至关重要的。次品的损失成本可以在合格产品的售价里得到相应的补偿，所以应寻求的是质量和经济的相互制衡，以最小的成本满足用户的需要。 作为一种电子产品，所有的芯片不可避免的出现各类故障，可能包括：1.固定型故障；2.跳变故障；3.时延故障；4.开路短路故障；5桥接故障，等等。测试的作用是检验芯片是否存在问题，测试工程师进行失效分析，提出修改建议，从工程角度来讲，测试包括了验证测试和生产测试两个主要的阶段。 BT测试方案_Agilent经典射频测试方案 1.1. 蓝牙的无线单元 蓝牙被定义为一种用于无线连接的全球性规范。由于它要取代电缆，所以成本要低、操作要直观而且要稳定可靠。对蓝牙的这些需求带来了许多挑战。蓝牙技术通过多种方式满足这些挑战性的需求。首先，蓝牙选择无需执照的ISM频段；其次，蓝牙的设计强调低功率和极低成本。为了在干扰非常强的ISM频段正常工作，蓝牙采用跳频技术。 蓝牙设备采用的框图有很多种。对于发射而言，在末级射频结构中采用的技术包括直接VCO 调制和IQ混合技术。在接收机中，主要采用了传统的鉴频器或与模数转换结合的IQ下变频器。有许多设计可以满足蓝牙无线规范，但如果不小心行事，每种设计都会有所差异。蓝牙系统由无线单元、基带链路控制单元和链路管理软件组成。另外，还包括高层应用软件。 图1是蓝牙系统的框图，图中显示了基带、射频发射机、射频接收机等不同部分。 图1. 1.2. 蓝牙链路控制单元和链路管理 蓝牙链路控制单元，或称链路控制器，决定蓝牙设备的状态。它不仅负责功率的有效管理、 数据纠错和加密，还负责建立网络连接。 链路管理软件和链路控制器一起工作。蓝牙设备之间通过链路管理器进行通信。蓝牙设备可以工作成主设备（Master Unit）或者从设备（Slave Unit）。从设备间建立连接，同时决定从设备的省电模式。主设备可以主动与最多7个从设备同时进行通信；同时，另外200多个从设备可以登记成非通信、省电的模式。这样的一个控制区域定义成一个匹克网（piconet）。同样，不同匹克网的主设备可以同时控制一个从设备。这时，匹克网组成的网络称为散射网（scatternet）。图2描述了由两个匹克网组成的一个散射网。不属于任何一个匹克网的设备处于待机模式Standby Mode） 链路管理器在主蓝牙无线技术是一种针对无线个人区域网（PAN）的公开规范。它为信息设备之间的声音和数据传送提供有限范围内的无线连接。蓝牙无线技术使得设备之间无需电缆便可实现相互连接。与大多数无线通信系统所不同的是，蓝牙设备之间可以实现即时组网，而不需要网络设施如基站或接入点（AP）的支持。 本测试建议书描述了用来验证蓝牙射频设计的收发信机测试方法。测试过程既有手动控制和软件自动控制，又有方便的单键测试。安捷伦科技关于蓝牙测试的解决方案清单请见附录D。本建议书适用于对射频测试有基本了解的读者。若想更多了解射频测试的基础知识，请参阅附录C推荐的阅读清单。 集成电路测试技术 测试概论 可测性设计技术 DFT） 雷鑑铭RCVLSI&S 扫描前综合：主要在综合中介绍。在这一步中综合工具会 Multiplexed Flip-Flop 使用一个可选择的数据输入端来实现串行移位的能力。在功能模式时，扫描使能信号选择系统数据输入；在扫描模式时，扫描使能信号选择扫描数据输入。扫描输入的数据来自扫描输入端口或者扫描链中前一个单元的扫描输出端口。为测试使能端，控制数据的输入。 时选通测试模式，测试数据从端输入；时为功能模式，这时系统数据从端输入。 Multiplexed Flip-Flop 扫描形式为工艺库普遍支持的一种模式。 Multiplexed Flip-Flop 结构 扫描 扫描形式使用一个特定的边沿触发测试时钟来提供串行移位的能力。在功能模式时，系统时钟翻转，系统数据在系统时钟控制下输入到单元中；扫描移位时，测试时钟翻转，扫描数据在测试时钟控制下进入到单元中。 为系统时钟，翻转时系统数据从D 钟，翻转时扫描数据从端输入。 Clocked-Scan 雷鑑铭 编译器支持三种变化的扫描形式：单边锁存，双边锁存和时钟控制单边锁存和双边锁存变化都要用到典型的LSSD 扫描单元，如上图所示。该单元含有一对主从锁存器。 主锁存器有两个输入端，能够锁存功能数据或者扫描数据。在功能模式下，系统主时钟控制系统数据的输入；在扫描模式下，测试主时钟控制从数据输入端到主锁存器的数据传输。从时钟控制数据从主锁存器到从锁存器的传输。 典型的LSSD 、扫描测试的步骤 1 各步骤的功能如下： 扫描输入阶段：在这一阶段中，数据串行加入到扫描输入端；当时钟沿到来时，该扫描数据被移入到扫描链。同时，并行输出被屏蔽。 并行测试：这一周期的初始阶段并行输入测试数据，此周期的末段检测并行输出数据。在此周期中时钟信号保持无效，CUT 并行捕获：这一阶段时钟有一次脉冲，在该脉冲阶段从扫描链中捕获关键并行输出数据。CUT 态。捕获到的数据用于扫描输出。 第一次扫描输出：此阶段无时钟信号，出端对扫描链输出值采样，检测第一位扫描输出数据。扫描输出阶段：扫描寄存器捕获到的数据串行移出，在每一周期在扫描输出端检测扫描链输出值。扫描测试是基于阶段的测试过程，典型的测试时序分SI 交叠，待测芯片的测试状态控制信号于有效状态。第一次扫描输出阶段时钟信号保持无效，出端之后每一扫描移位阶段都有一时钟信号，测试机也会采样一次SO 的状态；在最后一个扫描移位阶段用于产生并行输出的有效数 RFID相关射频芯片基本介绍与应用 （一）RC530 概述：RC530是NXP 公司出品的应用与13.56MHz非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员，该芯片完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。MFRC530支持ISO14443A所有的层。RC530的外围电路入图所示。该电路由接收电路和单片机接口电路两部分组成。由于RC530内部接收部分使用一个受益于副载波双边带的概念装入卡响应的调整。推荐使用内部产生的VMID电势作为RX脚的输入电势。为了提供一个稳定的参考电压，必须在VIMD脚接一个对地的电容C9,RX和VMID必须连接一个分压IC卡将回复自己UID，如果没有碰撞阅读器将收到完整的电路由R9,R10构成，而且天线与分压器间还需要用一个电容C10串接。由于IC卡工作在13.56Mhz下。石英晶体在产生用于驱动RC530和天线的13.56Mhz时钟时，还会产生更高频率的谐波。因此必须加上由 L1,L2,C11,C13组成的低通滤波电路。 （二）MF RC531 概述MF RC531 是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成读写卡芯片系列中的一员。该读写卡芯片系列利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz 下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。芯片管脚兼容MF RC500、MF RC530 和SL RC400。MF RC531 支持ISO/IEC14443A/B 的所有层和MIFARE? 经典协议，以及与该标准兼容的标准。支持高速MIFARE?非接触式通信波特率。内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动近操作距离的天线（可达100mm）。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于ISO14443A 兼容的应答器信号。数字部分处理ISO14443A 帧和错误检测（奇偶＆CRC）。此外，它还支持快速CRYPTO1 加密算法，用于验证MIFARE 系列产品。与主机通信模式有8 位并行和SPI 模式，用户可根据不同的需求选择不同的模式，这样给读卡器/终端的设计提供了极大的灵活性。 特性 高集成度的调制解调电路； 采用少量外部器件，即可输出驱动级接至天线； 最大工作距离100mm； 支持ISO/IEC14443 A/B 和MIFARE? 经典协议； 支持非接触式高速通信模式，波特率可达424kb/s； 采用Crypto1 加密算法并含有安全的非易失性内部密匙存储器；? 管脚兼容MF RC500、MF RC530 和SL RC400； 与主机通信的2 种接口：并行接口和SPI，可满足不同用户的需求 自动检测微处理器并行接口类型； 灵活的中断处理； 64 字节发送和接收FIFO 缓冲区； 带低功耗的硬件复位； 可编程定时器； 唯一的序列号； 用户可编程初始化配置； 面向位和字节的帧结构； 数字、模拟和发送器部分经独立的引脚分别供电； 内部振荡器缓存器连接13.56MHz 石英晶体； 双频段GSM/DCS移动电话射频指标分析 2003-7-14 [摘要]本文对GSM移动电话的射频指标进行了分析，并讨论了改进办法。其中一些测试及提高射频指标的方法是从实践经验中总结出来的，有一定的参考价值。第一部分对各射频指标作了简要介绍。第二部分介绍了射频指标的测试方法。第三部分介绍了一些提高射频指标的设计和改进方法。 1 射频(RF)指标的定义和要求 1.1 接收灵敏度（Rx sensitivity） (1)定义 接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电平。衡量收信机误码性能主要有帧删除率(FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数。这里只介绍用残余误比特率(RBER)来测量接收灵敏度。 残余误比特率(RBER)的定义为接收到的错误比特与所有发送的的数据比特之比。 (2)技术要求 ●对于GSM900MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为-102dBm(分贝)时，RBER不超过2%。测量时可测试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2%时，若RF输入电平为-l09~-l07dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为-l07~l05dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为 -105~-l02dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平＞-l02dBm，则接收灵敏度为不合格。 ●对于DCSl800MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为-l00dBm，RBER不超过2%。测量时可测试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2%时，若RF输入电平为-l08~-105dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为-105~ -l03dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-l03~ -100dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平为＞-l00 dB mm，则接收灵敏度为不合格。 1．2频率误差Fe、相位误差峰值Pepeak、相位误差有效值PeRMS (1)定义 测量发射信号的频率和相位误差是检验发信机调制信号的质量。GSM调制方案是高斯最小频移键控(GMSK)，归一化带宽为BT＝0.3。 发射信号的相位误差定义为：发信机发射信号的相位与理论上最好信号的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个己知的伪随机比特流通过GMSK脉冲成形滤波器得到。 集成电路基础工艺和版图设计测试试卷 （考试时间：60分钟，总分100分） 第一部分、填空题（共30分。每空2分） 1、NMOS是利用电子来传输电信号的金属半导体；PMOS是利用空穴来传输电信号的金属半导体。 2、集成电路即“IC”，俗称芯片，按功能不同可分为数字集成电路和模拟集成电路，按导电类型不同可分为 双极型集成电路和单极型集成电路，前者频率特性好，但功耗较大，而且制作工艺复杂，不利于大规模集成；后者工作速度低，但是输入阻抗高、功耗小、制作工艺简单、易于大规模集成。 3、金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管即MOS管，是一个四端有源器件，其四端分别是栅 极、源极、漏极、背栅。 4、集成电路设计分为全定制设计方法和半定制设计方法，其中全定制设计方法又分为基于门阵列和标准单元 的设计方法，芯片利用率最低的是基于门阵列的设计方法。 第二部分、不定项选择题（共45分。每题3分，多选，错选不得分，少选得1分） 1、在CMOS集成电路中，以下属于常用电容类型的有（ABCD） A、MOS电容 B、双层多晶硅电容 C、金属多晶硅电容 D、金属—金属电容 2、在CMOS集成电路中，以下属于常用电阻类型的有（ABCD） A、源漏扩散电阻 B、阱扩散电阻 C、沟道电阻 D、多晶硅电阻 3、以下属于无源器件的是（CD ） A、MOS晶体管 B、BJT晶体管 C、POL Y电阻 D、MIM电容 4、与芯片成本相关的是（ABC） A、晶圆上功能完好的芯片数 B、晶圆成本 C、芯片的成品率 D、以上都不是 5、通孔的作用是（AB ） A、连接相邻的不同金属层 B、使跳线成为可能 C、连接第一层金属和有源区 D、连接第一层金属和衬底 6、IC版图的可靠性设计主要体现在（ABC）等方面，避免器件出现毁灭性失效而影响良率。 A、天线效应 B、闩锁（Latch up） C、ESD(静电泄放)保护 D、工艺角（process corner）分析 7、减小晶体管尺寸可以有效提高数字集成电路的性能，其原因是（AB） A、寄生电容减小，增加开关速度 B、门延时和功耗乘积减小 C、高阶物理效应减少 D、门翻转电流减小 8、一般在版图设计中可能要对电源线等非常宽的金属线进行宽金属开槽，主要是抑制热效应对芯片的损害。下面哪些做法符合宽金属开槽的基本规则？（ABCD） A、开槽的拐角处呈45度角，减轻大电流密度导致的压力 B、把很宽的金属线分成几个宽度小于规则最小宽度的金属线 C、开槽的放置应该总是与电流的方向一致 D、在拐角、T型结构和电源PAD区域开槽之前要分析电流流向 9、以下版图的图层中与工艺制造中出现的外延层可能直接相接触的是（AB）。 A、AA（active area） B、NW（N-Well） C、POLY D、METAL1 1、引线键合技术的分类及结构特点？ 答： 1、热压焊：热压焊是利用加热和加压力，使焊区金属发生塑性形变，同时破坏压 焊界面上的氧化层，使压焊的金属丝与焊区金属接触面的原子间达到原子的引 力范围，从而使原子间产生吸引力，达到“键合”的目的。 2、超声焊：超声焊又称超声键合，它是利用超声波(60-120kHz)发生器产生的能量， 通过磁致伸缩换能器，在超高频磁场感应下，迅速伸缩而产生弹性振动经变幅 杆传给劈刀，使劈刀相应振动；同时，在劈刀上施加一定的压力。于是，劈刀 就在这两种力的共同作用下，带动Al丝在被焊区的金属化层(如Al膜）表面迅 速摩擦，使Al丝和Al膜表面产生塑性形变。这种形变也破坏了Al层界面的氧 化层，使两个纯净的金属面紧密接触，达到原子间的“键合”，从而形成牢固 的焊接。 3、金丝球焊：球焊在引线键合中是最具有代表性的焊接技术。这是由于它操作方 便、灵活，而且焊点牢固，压点面积大，又无方向性。现代的金丝球焊机往往 还带有超声功能，从而又具有超声焊的优点，有的也叫做热(压)(超)声焊。可实 现微机控制下的高速自动化焊接。因此，这种球焊广泛地运用于各类IC和中、 小功率晶体管的焊接。 2、载带自动焊的分类及结构特点？ 答：TAB按其结构和形状可分为 Cu箔单层带：Cu的厚度为35-70um， Cu-PI双层带 Cu-粘接剂-PI三层带 Cu-PI-Cu双金属 3、载带自动焊的关键技术有哪些？ 答：TAB的关键技术主要包括三个部分： 一是芯片凸点的制作技术； 二是TAB载带的制作技术； 三是载带引线与芯片凸点的内引线焊接和载带外引线的焊接术。制作芯片凸点除作为TAB内引线焊接外，还可以单独进行倒装焊（ＦＣＢ） 4.倒装焊芯片凸点的分类、结构特点及制作方法？ 答：蒸镀焊料凸点：蒸镀焊料凸点有两种方法，一种是C4 技术，整体形成焊料凸点； 电镀焊料凸点：电镀焊料是一个成熟的工艺。先整体形成UBM 层并用作电镀的导电层，然后再用光刻胶保护不需要电镀的地方。电镀形成了厚的凸点。 印刷焊料凸点：焊膏印刷凸点是一种广泛应用的凸点形成方法。印刷凸点是采用模板直接将焊膏印在要形成凸点的焊盘上，然后经过回流而形成凸点钉头焊料凸点：这是一种使用标准的球形导线键合技术在芯片上形成的凸点方法。可用Au 丝线或者Pb 基的丝线。 化学凸点：化学镀凸点是一种利用强还原剂在化学镀液中将需要镀的金属离子还原成该金属原子沉积在镀层表面形成凸点的方法。 您需要什么样的射频仪器以满足您的测试需求？ 低频测试仪器正不断丰富普及，射频测试仪器的种类也越来越多，应用越来越广泛，包括从信号源和功率计，到频谱和网络分析仪等各种仪器。这些仪器用于产生射频信号，以及测量大量信号参数。 射频功率计——射频领域的数字万用表 功率是射频领域中最经常被测量的一个量。测量功率最简单的方法就是使用功率计，它实际上是用来功率计是所有测量功率的射频仪器中最准确的。高端功率计（通常需要一个外部功率传感器）可以实现或更高的测量精度。功率计最低可以测量- 70dBm（100pW）的功率。传感器有各种模型，从高功率模型、高频率（40GHz）模型，到峰值功率测量的高带宽模型等。功率计有单通道和双通道两种。每个通道都需要配置自己的传感器。两个通道的功率计就能够测量出一个器件、电路或系统的输入和输出功率，并计算出增益或损耗。某些功率计能够达到每秒200到1500次读数的测量速度。而有些功率计能够测量多种信号的峰值功率特性，包括通信和某些应用中使用的调制信号和脉冲射频信号。双通道的功率计还能够准确测量出相对功率。功率计还可以针对便携式应用的需要设计成尺寸精巧的外形，使其更适合于现场测试的需要。功率计的主要局限在于其幅值测量范围。频率范围是与测量量程之间进行折衷的。此外，功率计虽然能够非常准确地测量出功率，但是无法表示信号的频率分量。 射频频谱或射频信号分析仪——射频工程师的示波器 频谱或矢量信号分析仪利用窄带检测技术在频域内测量射频信号。其主要的输出显示是功率频谱与频率之间的关系，包括绝对功率和相对功率。这种分析仪还可以输出解调信号。频谱分析仪和矢量信号分析仪没有像功率计那样的精确性，但是，射频分析仪中使用的窄带检测技术使其能够测量低达 -150dBm的功率。射频分析仪的精度一般在±以上。频谱和矢量信号分析仪可以测量的信号频率从1kHz 到40GHz（甚至以上）。频率范围越宽，分析仪的成本就越大。最常见的分析仪的频率达到3GHz。工作在频率范围的新通信标准就需要带宽为6GHz以上的分析仪。 矢量信号分析仪是增加了信号处理功能的频谱分析仪，它不仅能够测量信号的幅值，而且能够将信号分解成它的同相和正交分量。矢量信号分析仪可以将某些调制信号进行解调，例如一些由移动电话、无线LAN设备和基于其他一些新通信标准的设备所产生的调制信号。矢量信号分析仪可以显示星座图、码域图和调制质量（例如误差矢量幅度）的计算度量。 传统的频谱分析仪是扫描-调谐式设备，因为其中的局部振荡器要扫描一个频率范围，窄带滤波器就可以获取该频率范围内每个单位频率上的功率分量。矢量信号分析仪也扫描一部分频谱，但是它们捕捉一定宽带内的数据进行快速傅立叶变换得到单位频率上的功率分量。因此矢量信号分析仪扫描频谱的速度比频谱分析仪快得多。 评价矢量信号分析仪性能的关键指标在于它的测量带宽。一些新的高带宽通信标准，例如WLAN和WiMax，需要捕捉带宽为20MHz的信号。要想捕捉并分析这些信号，分析仪必须具有足够大的带宽才能捕捉到整个信号。如果测试高带宽、数字调制的信号，那么要确保分析仪的测量带宽能够充分捕捉到所测的信号。 频谱分析仪可以用于检验待测发射机是否产生了正确的功率频谱。如果设计工程要求测试某些失真分量，例如谐波或寄生信号，那么就需要采用频谱分析仪或矢量信号分析仪。类似的，如果设计者关注器件的噪声功率，那么也需要使用这样的射频分析仪。其他一些需要频谱分析仪或矢量信号分析仪的例子包括：测试互调失真、三阶截断、功率放大器或功率晶体管的1dB增益压缩、器件的频率响应等。 测试那些涉及数字调制信号的发射机或放大器就需要使用矢量信号分析仪，对调制信号进行解调。矢量信号分析仪能够测量出某个器件产生了多大的调制失真。解调过程是一个复杂、计算密集的过程。能够快速进行解调和测量计算操作的矢量信号分析仪就可以大大缩短测试时间，降低测试成本。 射频芯片测试简介 射频/无线芯片相信各位射频工程师们都用的挺多的了，本文会介绍几种基本测试供大家参考，如果有写得不对的地方还请大家批评指正！射频/无线系统会同时包含一个发射器和接收器分别用于发送和接收信号。我们先介绍发射器的测试基础，接下来再介绍接收器的测试基础。 发射器测试基础 如图1所示，数字通信系统发射器由以下几个部分构成： CODEC（编码/解码器） 符号编码 基带滤波器（FIR） IQ调制 上变频器（Upconverter） 功率放大器 CODEC使用数字信号处理方法（DSP）来编码声音信号，以进行数据压缩。它还完成其它一些功能，包括卷积编码和交织编码。卷积编码复制每个输入位，用这些冗余位来进行错误校验并增加了编码增益。交织编码能让码位错误分布比较均匀，从而使得错误校验的效率更高。符号编码把数据和信息转化为I/Q信号，并把符号定义成某个特定的调制格式。基带滤波和调制整形滤波器通过修整I/Q调制信号的陡峭边沿来提高带宽的使用效率。 IQ调制器使得I/Q信号相互正交（积分意义上），因此它们之间不会相互干扰。IQ调制器的输出为是IQ信号的组合，就是一个单一的中频信号。该中频信号经过上变频器转换为射频信号后，再通过放大后进行发射。 图1、通用数字通信系统发射器的简单模块图 先进的数字信号处理和专用应用芯片技术提高了数字系统的集成度。现在一块单一的芯片就集成了从ADC转换到中频调制输出的大部分功能。因此，模块级和芯片级的射频测试点会减少很多，发射器系统级和天线端的测试和故障分析就变得更加重要。 发射器的主要测试内容 信道内测试 信道内测试采用时分复用或者码分复用的方法来测试无线数字电路。复用指的是频率或者空间上的复用等。在时分多址（TDMA）技术中，一个信道可以定义为在一系列重复出现的帧里面特定的频段和时隙，而在码分多址（CDMA）技术中，信道定义为特定的码段和频段。信道内和信道外这两个术语指的是我们所感兴趣的频段（频率信道），而不是指频率带宽内信道的时隙或者码段。 发射器信道带宽是最先进行的测试，它决定了发射器发射信号的频谱特性。通过频谱的形状和特性可以发现设计上的许多错误，并能大概推算出系统符号速率的错误率。 载波频率测试用于测试可能引起相邻频段信道干扰或影响接收器载波恢复的频率误差。在大多数调制方式中，载波频率应处于频谱的中心。可以通过计算3dB带宽来判断中心频率。 信道功率测试用于测试有用信号在频率带宽内的平均能量。它通常定义为有用信号能量在信号频率带宽内的平均值，实际的测量方法随着不同的标准会有所不同。无线系统必须保证每个环节消耗的能量最少，这样的目的主要有两个：一是可以减少系统的整体干扰，二是能延长便携系统电池的使用寿命。因此，必须严格地控制输出功率。在CDMA系统中，为了达到最大的容量，系统总的干扰容限也严格限制了每个单个移动单元的功率。精确发射功率控制对系统的容量，覆盖范围和信号质量至关重要。 占用带宽跟信道功率密切相关，定义为给定总调制信号功率的百分比所覆盖多少频谱。 时间测试常用于TDMA系统中的突发信号测试。这些测试主要用来评估载波包络是否能满足预期的要求，它们包括了突发信号宽度，上升时间，下降时间、开启时间、关闭时间、峰值功率、发射功率、关闭功率以及占空比等。时间测试可以保证相邻频率信道之间的干扰以及信号开启或者关闭的时隙切换时的干扰最小。 调制品质的测试通常涉及到发射信号的精确解调并与理想的数学计算出来的发射信号或参考信号进行比较。实际的测量随着不同的调制方式和不同的标准会有不同的方法。 误差矢量幅度（EVM）是应用最广泛的数字通信系统调制品质参数，它采样发射器的输出端的输出信号，获得实际信号的轨迹。通常把输出信号解调后得到一个参考信号。矢量误差是指某个时间理想的参考信号与实际所测的信号的差别，是一个包含幅度分量和相位分量的复数。通常，EVM会采用最大的符号幅度分量或者平均符号功率的平方根。 I/Q偏置（固有偏置origin offsets）是由I/Q信号的直流偏置引起的，可能会导致载波反 常用射频指标 测试大纲 通信对抗 2015/10/30 Ver. 1.0 目录 目录1 1.1dB压缩点（P1dB） (1) 1.1基本概念 (1) 1.2测量方法 (1) 2.三阶交调（IP3） (2) 2.1基本概念 (2) 2.2测量方法 (3) 3.三阶互调（IM3） (4) 3.1基本概念 (4) 3.2测量方法 (5) 3.2.1直接测量 (5) 3.2.2间接法 (5) 4.噪声系数（NF） (5) 4.1基本概念 (5) 4.2测量方法 (6) 4.2.1使用噪声系数测试仪 (6) 4.2.2增益法 (6) 4.2.3Y因数法 (8) 4.2.4测量方法小结 (10) 5.灵敏度 (10) 5.1基本概念 (10) 5.2测量方法 (11) 5.2.1间接法-噪声系数法测量 (11) 5.2.2直接法-临界灵敏度测量 (11) 6.镜频抑制 (11) 6.1基本概念 (11) 6.2测量方法 (12) 7.相位噪声 (13) 7.1基本概念 (13) 7.2测量方法 (13) 7.2.1基于频谱仪的相位噪声测试方法 (13) 1.1dB压缩点（P1dB） 1.1基本概念 射频电路（系统）有一个线性动态范围，在这个范围内，射频电路（系统）的输出功率随输入功率线性增加，即输出功率P out– P in = G，输出信号的功率步进等于输入信号的功率步进ΔP out = ΔP in，这种射频电路（系统）称之为线性射频电路（系统），这两个功率之比就是功率增益G。 随着输入功率的继续增大，射频电路（系统）进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。当输出功率满足P out– P in = G – 1时，对应的P out即为输出1dB压缩点，对应的P in即为输入1dB压缩点。 通常把增益下降到比线性增益低1dB 时的输出功率值定义为输出功率的1dB 压缩点，用P1dB表示（图1）。典型情况下，当功率超过P1dB时，增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率，其值比P1dB大3dB～4dB。 1dB压缩点愈大，说明射频电路（系统）线性动态范围愈大。 图 1 输出功率随输入功率的变化曲线 1.2测量方法 频谱仪直接测量。 1，DUT的输入端连接信号源，输出端连接频谱仪； 2，将输入信号的功率由小至大缓慢增加，并记录输入功率、输出功率极其 微波射频测试技术白皮书 第一部分：微波技术发展的挑战 微波射频电路是整个电子系统的重要组成部分，主要完成发射和接收信号的功率控制和频率搬移，对整个电子系统灵敏度，动态范围等指标有决定性的影响。典型的微波射频电路包含天线，放大器，滤波器，频率合成器，传输线等有源和无源电路。随着系统功能和性能要求的提高，电子系统对这些电路的要求越来越高，而且很多性能指标的要求还是互相制约的，例如为提高系统的传输效率和抗干扰能力，无线通信采用了复杂调制技术，从MSK调频到PSK调相再到多载波的OFDM调制方式，这会造成信号的功率动态范围越来越大，对于放大器而言就要求尽量宽的线性范围，同时系统对放大器的效率有严格要求以保证功率利用率指标，这对于传统放大器技术来讲是很难满足的。这个技术挑战大大推动了功率放大器线性化技术的出现和发展。现在射频微波应用领域的发展动态有以下典型的几个特点： 特点1：新型的半导体材料的应用 无论在大功率器件还是降低器件噪声性能上，由于新半导体材料的使用让电路的性能得到提高，例如：GaN材料大大提高了功率管的输出功率, 而磷化铟材料大大降低了微波放大器的噪声系数。 图1：微波集成电路技术 特点2：频率资源的扩展 通过获得更宽的频率资源来获得系统性能的增益是很多电子系统采用的技术，例如LTE中的频率聚合技术，通过毫米波工作频段的使用来提高传输速率并降低干扰等。毫米波的应用从简单的汽车防撞雷达扩展到宽带通信等领域。无线通信的信号带宽从几百KHz扩展到了超过100MHz的带宽。 特点3：数字技术和射频技术的结合 数字预失真功率放大器是数字信号处理技术和射频微波技术结合最好的代表。通过数字技术来扩展单一功率放大器的线性范围，线性化技术也被认为是射频技术的核心内容。 特点4：多通道技术 无论是军用相控阵雷达还是无线通信中的智能天线都是通过采用多通道技术来实现空间波束的控制和合成，通道数量从几个通道到上万通道不等，这对于射频微波电路的研制开发来讲是机遇也是很大的技术挑战。2020年智慧树知道网课《芯片基础--模拟集成电路设计(山东联盟)》课后章节测试满分答案
集成电路测试
(完整版)射频指标测试介绍
集成电路测试原理及方法
BT测试方案_Agilent经典射频测试方案
集成电路测试技术四
RFID相关射频芯片基本介绍与应用
射频各项测试指标.
集成电路基础工艺和版图设计测试试卷
集成电路封装测试题 期末2017
射频测试
射频芯片测试简介
常用射频指标测试大纲
微波射频测试技术白皮书