CN113661397B 测试布置、自动化测试设备、以及用于测试包括电路和耦合到该电路的天线的被测装置的方法 （爱德万测试公司）

2021.10.09PCT/EP2019/0730242019.08.28WO2021/037364EN2021.03.04WO2019133097A1,2019.07.04US2018149674A1,2018.05.31包括电路和耦合到该电路的天线的被测装置的根据本发明的一个实施例是一种用于测试包括有源电路和耦合到该电路的天线的DUT的测试布置。所述测试布置包括DUT位置和探针。此作DUT的天线的天线接地区域。探针可以定位在线馈电阻抗不受影响或不受显著影响。DUT位置的第二侧。探针适于经由开口弱耦合到DUT的天2其中所述探针被布置在所述接地区域的第二侧并适于经由所述开口耦合到所述DUT的3.根据权利要求1或2所述的测试布置，其4.根据权利要求1至3中的一项所述的测试布置，其中所述探5.根据权利要求1至4中的一项所述的测试布置，其中所述接地区域和/或所述探针集6.根据权利要求1至5中的一项所述的测试布置，其述接地区域中的所述开口泄漏的场，以探测由所述DUT的所述天线在所述接地区域的所述7.根据权利要求1至6中的一项所述的测其中在其后面布置了所述探针的所述接地区域位于所使得当所述DUT放置在所述DUT位置中时所述DUT的触点接触所述接触装置，并且使得其中在其后面布置了所述探针的所述接地区域被布置在所述测试布置的与同一DUT相使得当所述DUT放置在所述DUT位置中时，被布置在所述DUT的两个接触区域之间的所述DUT的集成天线处于在其后面布置了所述探针的所述接地区域其中在其后面布置了所述探针的所述接地区域处于具有用于接触所述DUT的触点的平3所述探针的主延伸部在+/_20度的容差内与所述缝隙的主延伸部正其中所述缝隙的主延伸部短于或等于在所述DUT的所述天线的频率范围的中心频率处其中所述开口或缝隙被布置为使得由所述DUT的所述天线激发的在所述缝隙的位置处的所述接地区域中的局部电流方向在+/_2014.一种自动化测试设备ATE，具有包括根据权利要求1至13中任一项所述的测试布置17.根据权利要求14至16中的一项所述的ATE，其中所述测试布置在所述DUT的第一侧的所述DUT的天线的辐射近场区域中或远场区域中包括吸收器材料（840所述DUT的第一4[0001]本发明的实施例涉及一种用于测试包括电路和耦合到该电路的天线的被测装置涉及一种用于具有嵌入式天线阵列的集成电路或合并了集成电路的模块的空中(over_[0003]毫米波频率的无线移动或游牧通信保证了每用户每秒千兆比特的数据速率。因[0004]毫米波频谱提供了频率带宽资源，例如用于高吞吐量或高数据速率的无线传[0011]毫米波频率下的高自由空间损耗或单位距离的高衰减可以通过例如无线链路一5直于平面的方向上和以该垂直轴为中心的空间扇区中的两个正交、隔离的极化中的辐射。[0015]这种天线阵列的标准操作例如涉及来自阵列元件的所有辐射贡献在给定空间方向上的可预测相长干扰。这要求每个辐射器[0016]相当复杂的集成电路可以在芯片上组合例如多达32个收发器通道和/或内置自测来测试这些装置。在晶片中或封装中具有集成天线阵列的无线DUT可以在其任务模式下通以向DUT提供激励信号。换言之，具有集成天线阵列的DUT不仅可以在DUT的发送模式下测动化测试设备(ATE)或系统需要一种方法和探针和/或天线来无线地接收和激发DUT，也称[0019]利用集成天线阵列测量DUT的标准措施是在适当屏蔽的测量外壳上在远场测量区[0020]可以通过利用探针以某个明确定义的距离来测量周围空间以便使用球坐标θ和这个构思通常在具有球面扫描能力的天线电波测量可能在阵列天线的远场区域中进行。远场的最小距离在大约几个约束条件下大约为2×D2/λ06面扫描。可以通过使用傅立叶变换以数学方式将这些包括幅度和/或相位的测量数据变换持所有收发器的顺序测试，可以采用放置在阵列个地被选中。天线阵列与探针天线之间的距离为使得探针天线在阵列天线的辐射近场中，方式(比如通过自由空间但不在远场中和/或通过板表面波和/或通过收发器失配)叠加到常近的范围内无线地测试DUT是有利的。这不仅避免了在远场电磁工作范围内奏效的方案(其中测量天线需要远离DUT)的集成和/或机械问题，而且还允许DUT天线阵列上的每个单λ0[0033]接地区域包括尺寸例如小于或等于0.2×λ0的微小开口，使得天线馈电阻抗不受[0034]探针适于经由所述开口弱耦合到DUT的天线，以便探测当由DUT的电路对DUT的天7[0035]所述测试布置可以容易地集成在用来电子地测试大量集成电路的当前的自动化晶圆级球栅阵列(eWLB)封装)中的(优选为平面)天线，其其上安装该模块的电路板的一部分，并且例如由具有[0037]所提出的构思或测试布置可以应用于测试需要外部反射器(例如板上反射器)的地区域和探针集成到DUT位置中实现了小尺寸的紧探测由DUT的天线(主要)在接地区域的第一侧的方向上辐射的信号。通过接地区域的小开口耦合到场允许探测由DUT从接地区域的第二侧辐射到接地区域的第一侧的方向的信号，域中可以使得从DUT的天线接收到的信号最大化和/或使得开口和探针对DUT的影响保持相放置在DUT位置中时DUT的集成天线处于接地区域附近。包括接触区域的DUT位置例如允许8的两个接触区域之间的DUT的集成天线处于[0048]在一个优选实施例中，在其后面布置了探针的接地区域处于具有用于接触DUT的的平面中具有接地区域的测试布置可以仿真或近似这与缝隙的主延伸部正交。将缝隙和探针定位为使得探针的主延伸部在+/_20度的容差内与可以允许以天线馈电阻抗不受影响或不受显著影响的方[0054]在一个优选实施例中，所述开口或缝隙被布置为使得由DUT的天线激发的在缝隙位置处的接地区域中的局部电流方向在+/_20度的容差内垂直于缝隙的主延伸部。将缝隙定位为使得缝隙位置处的接地区域中的局部电流方向在+/_20度的容差内大致垂直于缝隙[0055]根据本发明的一个实施例是具有包括测试布置的单个或多个位点的自动化测试设备(ATE)，其中该测试布置适于测试包括有源电路个接地板的第二侧的一个或多个探针来探测9[0065]图1示出用于测试包括电路和耦合到该电路的天线的被测装置的测试布置的实施[0070]图3示出用于测试包括电路和耦合到该电路的天线的被测装置的测试布置的实施[0075]图6示出包括图1中描述的测试布置的自动化测试设备(ATE)的一个实施例的示意描述的任何特征可以在测试布置的上下文中或在自动化测试设备的上下文中使用。本文公开的方法可以由关于设备描述的任何特征和功能测试布置100中的DUT110包括诸如MMIC的有源电路120和耦合到该电路口170可以是缝隙，其中该缝隙的主延伸部短于或等于在DUT110的天线130的频率范围的使得在缝隙170的位置处的接地区域160中的局部电流方向(其由DUT110的天线130激发)在+/_20度的容差内与缝隙170的主延110的天线130的频率范围的中心频率处可以等于或小于λ[0086]测试布置100的DUT位置140被配置为向DUT110提供电力和/或与有源电路120(例160被配置为用作DUT110的天线130的天线接地区域，其中天线130的主辐射方向135例如是从天线指向远离探针180和/或远离接地区域160的方向。开口170和探针180例如定位在该信号由天线130通过DUT110的电[0089]所提出的构思或测试布置100也可应用于测试需要外部板上反射器160的封装内天线130。例如，建议将此类天线用于具有偶极和/或贴片天线的嵌入式晶圆级球栅阵列内天线提供接地。测试器和/或测试布置通过提供的天线接地中的小开口微弱地探测天线[0092]图2示出与图1的测试布置100类似的具有和/或没有DUT210的测试布置200的实地区域230的接触装置220的平面中或大致在该平面中。在接地区域230的中心区域中存在[0094]例如，突出部的横向延伸部可以大于在DUT的频率范围的中心频率处的信号的自[0098]图2b示出对接地区域230中的微小开口240进行了放大的3D表示。微小开口240更[0100]图2c示出DUT210的示意性3D表示。DUT210包括偶极天线270和嵌入式晶片级球栅阵列(eWLB)封装280。DUT210包括在芯片嵌入式封装中(比如在eWLB封装280中)的平面在测试布置200的接触装置220和222a_222d上方以及在DUT210的eWLB封装280上方连接。DUT210定位在测试布置200上以使得DUT210的偶极天线270定位在接地区域230附近并且[0102]所提出的测试布置和/或构思可以应用于测试需要外部板上反射器或接地区域器或测试布置200可以(在一些情况下必须)在定义的位置提供接地。该接地场可以成为天过天线270与探针250之间的显著衰减以避免该探的接地区域230的封装内偶极天线270。图2a和图2b示出具有与封装和耦合开口240的连接置200的一部分的探针250或微带线。微带线或探针250被布置为耦合到通过接地区域中的[0104]图2示出与图1的测试布置100类似的测试布置200的示意性3D表示。图2的测试布中说明了测试布置200的能力，其中在图2b中以特写说明了微小开口240及其后面的探针210位于测试布置200的DUT位置中时测试布置[0106]图3示出与图1的测试布置100和图2的测试布置200类似的测试布置300的实施远离探针380的方向。重新分布层390还连接到有源电路320，例如单片微波集成电路针380定位在与天线接地360相距优选地不超过λ0/20的距离之内。于这种模块的生产测试，测试器或测试布置300可以容易地在距模块适当距离处提供所需的金属接地360。由测试器和/或测试布置300提供的接地平面360中的小开口370允许明确定义与金属接地360后面的传输线380的耦合或重新耦合，并因此用于测量天线330的适当[0111]图3示出具有封装嵌入式天线的eWLB无线收发器模块的概念图，其中天线适当操作所需的接地平面或接地区域360是测试器和/或测试布置300线的一部分(或当DUT放置在DUT位置中时成布置100与图3的测试布置300之间的差异在于测试布置300耦合到更详细的DUT310，其中这表明在从天线430指向远离接地区域460的方向的方向435上中描述的不同天线类型之一。在与图1的测试布置100类似的测试布置中测试的DUT410在[0121]当放置在测试布置的DUT位置中时，示例性DUT500可以在与测试布置100类似的测试布置中被测试。天线可能需要电路板和/或测试布置上的金属层或接地区域以便适当[0123]图6示出自动化测试设备(ATE)800的实施例自动化测试设备(ATE)800包括与图1的测试布置100类似的测试布置850以及DUT860。测试布置850包括测量探针810和测试夹阵列870的接地区域。由测试器或测试布置或由测试夹具或由ATE所提供的用于DUT天线的接地平面830处在具有测试夹具820的表面的平面中，大约在接触球的底部(即测试夹具[0124]DUT860定位在测试夹具820中并且电耦合到测试布置850。DUT860包括DUT天线[0126]ATE800中与上述测试布置类似的测试布置850向DUT860的DUT天线阵列870发送[0127]因为图1的测试布置100的探针可以非常靠近DUT放置，所以它可以容易地集成在[0129][1]A.H.NaqviandS.Lim,“Reviewofrecentphasedarraysformillimeter_wavewirelesscommunication,”Sensors,vol.18,no.10,Oct.2018,pp.3194/1_31.[0130][2]M.A.Mow,B.H.Noori,M.Pascolini,X.Han,V.C.Lee,M._J.Tsai,andApplicationUS2018/0090816A1,Mar.29,2018.[0131][3]X.G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