GaN大功率Quasi-MMIC在片测试系统的研究
2021-07-27钟世昌
王 帅 钟世昌 陈 悦
(南京电子器件研究所,南京 210016)
随着相控阵雷达等多道阵列雷达技术的快速发展,人们对功率微波单片集成电路(Power Microwave Monolithically Integrated Circuit)的需求和测试越来越强烈。GaAs基功率MMIC由于材料的特性,适用于低电压小功率器件。MMIC的测试一般采用在片测试方法,即芯片不经过封装直接采用GSG探针将微波信号引出进行测量。这种方法的优点在于可以排除由于封装的寄生引起的芯片性能上的偏差,是当前GaAs基MMIC基本微波参数测试的主要手段[1]。随着当前第三代半导体GaN功率器件的发展,基于GaN材料设计制造的GaN高电压、大功率MMIC逐渐成为市场的主流。但是,纯单片MMIC由于晶圆价格昂贵,并不适合低成本大功率的设计。采用GaAs基匹配电路加上GaN功率芯片的准单片Quasi-MMIC电路是当前电路的一大热点。对于氮化镓Qusai-MMIC的在片测试,包括常温参数测试、高低温等环境条件下的测试。因为它的大功率输出和高电压工作的特点,需要对传统的小功率、低电压GaAs在片测试系统进行改进来满足其测试要求。
通过对氮化镓Qusai-MMIC在片测试系统的研究,对芯片的直流探卡进行处理来实现GaN芯片的高电压稳定工作,并改进在片测试夹具,确保在不同环境条件下大功率输出测试的稳定性和可靠性,同时在单一的探针台引入温度控制设备,以满足芯片的环境试验测试,最终搭建一套完整的氮化镓Qusai-MMIC在片试验系统,并对某款氮化镓Qusai-MMIC进行在片测试与装盒测试对比,证明了系统的可用性和准确性。
1 微波在片测试系统的构成
传统的微波在片测试系统主要由探针测试台(Probe Station)、矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)以及电源系统(DC System)构成。……
