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射频芯片测试座

一、前言

射频测试座的指标及作用-toc" style="margin-left:80px;">二、射频试验座的指标及作用

三、射频测试座的组成

四、RF射频测试座的工作原理

五、RF射频试验座的制作方法

六、RF射频测试座的维护

科普:时域和频域

一、前言

众所周知,射频组件和射频芯片是无线连接的核心,也是半导体行业的重要组成部分。随着5G和WIFI射频技术也遇到了新的挑战和机遇。目前,射频组件和射频芯片的设计和生产能力仍然比较薄弱。随着国家战略调整政策的实施,越来越多的资源投入到射频组件和芯片的开发和生产中。在这个过程中,中国迫切需要满足RF芯片生产试验。

测试中的困难是:

  1. 测试设备越来越小,测试频率越来越高。许多设备的尺寸小于1mm。测试频率高于40GHZ。
  2. 如何准确测量夹具和校准是制造商面临的首要问题。

图:测试夹具

二、射频试验座的指标及作用

测试指标:

  • 驻波,插入损耗;
  • 中心频率,带宽;
  • 带内波动、带外抑制、组延迟等。

测试座在RF芯片测试起什么作用:

一般来说,RF射频测试座椅可在研发和小批量生产阶段进行测试。手动测试,根据客户的射频芯片尺寸和测试参数准确定制测试座椅,以确保测试结果的准确性.

三、射频测试座的组成

RF射频测试座由几个部分组成,首先是测试座的外壳 常规探针测试座 RF射频同轴连接器

RF除同轴连接器外,射频测试座的大部分结构与普通测试座相似。

现在主要说说RF连接器。RF连接器是射频同轴连接器,主要用于通信射频。通过全球通信行业的共同努力,RF连接器形成了专业体系和国际标准,也是连接器的重要组成部分。

四、RF射频测试座的工作原理

RF常规射频测试座pin脚还是采用对应的pogo pin探针,但由于射频传输信号需要特殊的媒介,相应的连接器部分也非常特殊,我们更常见的射频同轴连接器(RF COAXIAL CONNECTOR)其中之一,该部件将嵌入测试座中,用于测试射频导通。

相应测试座中射频连接器的设计选择可参考以下(不限于以下接口)。同时,在定制测试座时,还需要向供应商提出芯片的插入和损坏要求(即S12/S21和S11)还需要提出自己的接触阻抗要求:

BNC卡口式多用于4以下GHz射频连接广泛应用于仪器和计算机互联。

TNC螺纹连接与尺寸相似BNC,工作频率可达11GHz,螺纹适用于振动环境。

SMA螺纹连接是应用最广泛的,阻抗有50和75欧姆,50欧姆使用软电缆的频率低于12.4Ghz,半刚性电缆最高配置为26.5GHz。

SMB体积小于SMA,用于快速连接的自结构,常用于数字通信L9的换代品,50欧姆可到4GHz,75欧姆到2GHz。

SMC其他类似的螺纹连接SMB,在军事或高振动环境中,频率范围更广。

N螺纹型连接器以空气为绝缘材料,成本低,频率可达11GHz,常用于测试仪器,有50和75欧姆。

MCX和MMCX用于密集连接的连接器体积小。

BMA用于频率达18GHz低功率微波系统的盲插连接。

五、RF射频试验座的制作方法

当前随着5G以及WIFI升级6等高速通信标准,RF目前对射频测试座的需求越来越大,主要是RF芯片将在极端环境下使用老化测试、功能测试和特殊测试RF射频测试座提出了更高的测试要求。

产品设计依赖于数据,包括芯片的尺寸(长度、宽度和厚度)、芯片间距、芯片的形状、芯片在芯片测试中需要运行的频率、相应的插入损伤、损伤回收等数据。有些RF众所周知,芯片功率大,可能需要提供过流需求。pogo pin过流能力小于1A,因此,还需要考虑芯片的电源引脚过流能力,否则会影响芯片火力全开的测试数据。

Socket + RF同轴连接器(还需要考虑到隔离)

六、RF射频测试座的保养

射频测试座的话,需要定期保养,最好是每使用5000次用显微镜检查下接触探针或者RF射频连接器的情况,查看针顶部是否有污物以及针的磨损情况,保证测试座始终保持良好的测试状态。如果是有污物,建议使用超声波清洗设备,放入高纯度酒精进行超声波清洁,然后用气枪做最后的清洁,保证测试座在干燥的状态,保证产品的使用寿命以及测试性能。如果有轻微磨损,不影响测试(即测试数据没有很大的误差),可以在清洁后继续使用。如果说很严重的损伤,就需要更换探针以及RF连接器,才能继续使用了。

 图:同轴探针

科普:时域与频域

时域是描述数学函数或物理信号对时间的关系。例如一个信号的时域波形可以表达信号随着时间的变化。  若考虑离散时间,时域中的函数或信号,在各个离散时间点的数值均为已知。若考虑连续时间,则函数或信号在任意时间的数值均为已知。  在研究时域的信号时,常会用示波器将信号转换为其时域的波形。

频域frequency domain 是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系。对任何一个事物的描述都需要从多个方面进行,每一方面的描述仅为我们认识这个事物提供部分的信息。例如,眼前有一辆汽车,我可以这样描述它方面1:颜色,长度,高度。方面2:排量,品牌,价格。而对于一个信号来说,它也有很多方面的特性。如信号强度随时间的变化规律(时域特性),信号是由哪些单一频率的信号合成的(频域特性)

 

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