在通信芯片领域，随着 5G 乃至未来 6G 技术的飞速发展，对芯片性能的要求日益严苛。射频探针台作为芯片测试的关键设备，其性能直接影响着测试结果的准确性和可靠性。本案例将详细介绍奕叶射频探针台在某 5G 通信芯片测试中的应用。
一、测试背景
本次测试的对象是一款用于 5G 基站的高性能通信芯片，该芯片工作在毫米波频段，对信号传输的稳定性、准确性以及芯片的功耗等方面有着极高的要求。为了确保芯片在实际应用中的性能表现，需要借助高精度的测试设备进行全面测试。
二、测试设备
本次测试选用了奕叶 EB-6V mmW 射频探针台，其具备以下关键特性，使其非常适合本次 5G 通信芯片的测试需求：
- 高频性能卓越：频率最高可达 1THz，能够满足毫米波频段的测试要求。通过直接将射频针头的导波管与倍频器的导波管对接，极大地降低了信号损失，保证了测试信号的完整性。
- 高精度操控：显微镜后侧的 X/Y 轴调节小摇轮，可实现 2"X2" 范围内的移动，精度高达 1μm，方便对芯片上微小的测试点进行精准定位。显微镜 Z 轴的调焦粗旋钮和细旋钮，使显微镜在 Z 轴方向行程达 50.8mm，移动精度为 1μm，确保了聚焦的准确性。
- 稳定的台面及卡盘：探针台台面平整度达到 5μm，左侧摇杠可控制台面快速上下升降 6mm，方便在测试过程中对 die 进行重新选择；右上方转轮摇杆可使台面线性上下升降，升降范围 25mm，精度 1μm，便于 die 的复位。6"卡盘平整度同样为 5μm，采用真空吸附方式，中心孔径可根据客户需求定制，最小能吸住 0.3mmX0.3mm 的芯片，最大可吸住 6"X6"的芯片。卡盘可 360 度旋转，旋转角度微调精度为 0.1 度，并带有角度锁定旋钮，X、Y 轴调节旋钮可控制卡盘在 6"X6" 范围内移动，精度为 1μm，且带有锁住功能，保证了测试过程中芯片的稳定性。
三、测试过程
- 芯片安装与定位：将待测试的 5G 通信芯片放置在奕叶射频探针台的 6" 卡盘上，利用卡盘的真空吸附功能将芯片固定。通过卡盘的 X、Y 轴调节旋钮以及旋转功能，将芯片上的测试点精确对准显微镜的视野中心，确保后续探针能够准确接触测试点。在定位过程中，借助显微镜后侧的 X/Y 轴调节小摇轮，以 1μm 的精度微调芯片位置，使测试点与显微镜十字线完全重合。
- 探针连接与调试：选用适合毫米波频段的探针，将其安装在探针座上。由于测试芯片工作在毫米波频段，对信号传输的稳定性要求极高，因此特别注意探针与芯片测试点之间的接触压力和连接稳定性。通过探针座的精细调节装置，将探针缓慢下降，使其与芯片测试点轻轻接触，接触压力控制在既能保证良好电气连接，又不会对芯片造成损伤的范围内。在连接过程中，利用奕叶射频探针台的高精度调节功能，确保探针与测试点的接触位置偏差在 ±1μm 以内。
- 测试参数设置：根据 5G 通信芯片的技术规格和测试要求，在测试仪器上设置一系列测试参数，包括信号频率、功率、调制方式等。本次测试重点关注芯片在 24GHz - 28GHz 毫米波频段内的性能表现，因此将信号频率在该频段内以 100MHz 为间隔进行扫描测试。同时，设置不同的功率电平，从 - 20dBm 到 + 20dBm，以评估芯片在不同输入功率下的响应特性。
- 性能测试：
- 信号传输损耗测试：在设定的频率和功率条件下，通过奕叶射频探针台将测试信号注入芯片，然后测量芯片输出端的信号强度。经过多次测量和数据平均，得到芯片在不同频率下的信号传输损耗数据。例如，在 26GHz 频率点，输入功率为 0dBm 时，测得芯片的信号传输损耗为 3.2dB，该数据表明芯片在该频率下对信号的衰减控制在较低水平，符合 5G 通信芯片的性能要求。
- 信号失真测试：对输入芯片的测试信号进行特定的调制，如 5G 常用的 QAM 调制方式。在芯片输出端采集解调后的信号，通过与原始调制信号进行对比，计算信号的失真度。测试结果显示，在整个测试频段内，芯片的信号失真度均小于 1%，说明芯片在信号处理过程中能够保持较高的信号完整性，有效减少了信号失真对通信质量的影响。
- 功耗测试：在芯片正常工作状态下，通过测量芯片电源引脚的电流和电压，计算出芯片的功耗。在不同的工作模式和负载条件下进行功耗测试，结果表明，当芯片处于满负荷工作状态，且工作频率为 25GHz 时，功耗为 2.5W，满足 5G 基站设备对芯片功耗的严格要求。
四、测试结果分析
通过奕叶射频探针台对 5G 通信芯片的全面测试，获得了丰富且准确的测试数据。从信号传输损耗数据来看，芯片在毫米波频段内的传输损耗较低，能够有效保证信号的长距离传输和稳定接收。信号失真度的测试结果显示芯片具备出色的信号处理能力，能够满足 5G 通信对高速、大容量数据传输的高可靠性要求。而功耗测试数据表明该芯片在性能和功耗之间取得了良好的平衡，有助于降低 5G 基站设备的整体能耗。
综上所述，奕叶射频探针台凭借其卓越的高频性能、高精度操控以及稳定的机械结构，在本次 5G 通信芯片测试中发挥了关键作用，为准确评估芯片性能提供了可靠的数据支持，有力地保障了 5G 通信芯片的研发和质量控制。
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