为什么在射频设备数据表中包含DC规格?

为什么射频设备上有直流参数

大多数射频有源器件的数据表上都有一些直流测试规范。这是因为所有半导体器件都有一组明确定义的工作条件,在这些条件下,它们被设计成能够发挥作用。这些参数包括:

  • 工作电压
  • 频率范围
  • 功率等级
  • 耗散能力
  • 马克斯评级,
  • 和更多的

性能指标主要由设备的直流特性定义。

检查直流测试特性表

数据表中的典型直流测试表征表如下图1所示:

典型直流试验表征表

图1:直流试验表征表

表中列出的“关闭特性”是可接受的泄漏率和击穿电压,有助于定义设备的整体“完美”。如果在模具/晶圆组装过程中引入了污染物,它们将在这组测试中显示出来,并将导致有缺陷的设备。

“开启特性”是开启范围或“膝”电压,指示设备开始工作的电压范围。这些电压也向设计者表明什么样的电压将需要被施加到设备上,使其在正常条件和预期下运行。

此外,在最大额定值表中还显示了一些直流击穿电压(图2)。请注意,这些都是稳态直流击穿电压,而不是动态交流或射频击穿电压,后者通常要高一些。

马克斯评级

图2:最大评级表

一个经常被问到的问题是为什么要进行直流测试测量?答案是速度、成本和准确性。

使用现代可编程直流曲线跟踪设备(图4),可以在设备上运行整个电池的直流测试,只需要几毫秒。

Tektronix 576曲线示踪剂

图3:较旧的手动版本,泰克576曲线描记器

Keysight B1505A

图4:更新版本,Keysight B1505A

每个晶圆上的每个晶片都进行直流测试(图5),因为这是最快和最便宜的方法来判断你是否有一个正确组装的半导体器件,但他们不再是墨水。随着今天的现代设备,探针地图是创建的,它告诉模具pic工具哪个模具使用或不使用。

一旦模具安装在封装中,导线连接到引线并密封在封装中,然后接受另一个直流测试,以确保该过程的所有部分都正确执行。同样,直流电是最便宜和最快的方法。

薄片上测试

图5:对片测试

这就是有趣的地方。取决于射频设备的类型、射频市场或设备的价格点,它可能会或可能不会接受额外的射频测试。

直流测试结果与射频测试密切相关,但不能100%准确地完全预测整体射频性能。线键合结构实际上是射频电感器。虽然它们可能在直流测试条件下测试良好,但如果它们不是适当的轮廓或形状,射频性能可能不满足设计规范。为了降低整体设备成本,一些低成本射频部件,如陆地移动设备或引脚二极管只进行直流测试。

现在,昂贵的GaN,非常高的功率,或非常高的频率设备通常接受广泛的阵列直流和射频测试,因为在这些操作条件下,直流测试不像完全RF测试那样准确或性能预测。这是由于粘接导线和产品包装中可能包含的附加解耦组件的不可预见的电感和电容效应。

好了,就这样了。为什么射频部件的数据表中有直流测试参数?答案是速度、成本和准确性。

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关于作者
John Hamilton在射频和微波技术、应用、技术支持和营销方面拥有超过40年的经验。他是RFMW市场营销副总裁,拥有多个学位,并拥有测试和测量背景。

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