[發(fā)明專利]一種改進(jìn)型集成電路TEM小室輻射發(fā)射測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010051010.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN111175640B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳建飛;鄭亦菲;李雅菲;張紅麗;李宏;吳健煜;王宏義;鄭黎明;劉培國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市濱海新區(qū)軍民融合創(chuàng)新研究院;中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/28
• 分類號(hào): G01R31/28;G01R31/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙國(guó)科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 徐志宏

本發(fā)明涉及集成電路測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，公開一種集成電路TEM小室測(cè)量系統(tǒng)及方法，以獲取測(cè)試的多維數(shù)據(jù)確保測(cè)試的準(zhǔn)確度。本發(fā)明系統(tǒng)包括：TEM小室，用于接收被測(cè)芯片發(fā)射的電磁場(chǎng)；電磁干擾測(cè)試接收機(jī)，通過(guò)射頻線與所述TEM小室相連，用于采集所述TEM小室發(fā)出的電磁場(chǎng)信號(hào)；電源，用于向被測(cè)芯片供電；計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的控制軟件，用來(lái)控制和監(jiān)控測(cè)試接收機(jī)和相應(yīng)的測(cè)試組件；其中，所述TEM小室包括手電筒形場(chǎng)探頭，所述TEM小室測(cè)試窗為圓形并配備帶有刻度的圓形隔離環(huán)；所述TEM小室的外壁設(shè)有與所述圓形隔離環(huán)上刻度相對(duì)應(yīng)的參照標(biāo)識(shí)；所述手電筒形場(chǎng)探頭與所述圓形隔離環(huán)之間設(shè)有發(fā)生角度旋轉(zhuǎn)用的滑移結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集成電路TEM(TransverseElectromagnetic Wave，橫電磁波室)小室測(cè)量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)電磁兼容研究主要集中在系統(tǒng)級(jí)設(shè)備和產(chǎn)品，而專門針對(duì)集成電路電磁兼容起步較晚，雖逐步與世界前沿研究方向接軌，但仍有很大差距。在前沿領(lǐng)域采用的往往是國(guó)外高性能、高可靠性的IC產(chǎn)品，系統(tǒng)和集成電路的EMC主要是靠國(guó)外公司把關(guān)。我國(guó)還沒(méi)有國(guó)家級(jí)的集成電路EMC的測(cè)試驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，只是在個(gè)別應(yīng)用中考慮到芯片級(jí)的EMC問(wèn)題。隨著我國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片、航天航空、汽車電子等行業(yè)的發(fā)展，我國(guó)從國(guó)家層面及各行業(yè)內(nèi)部都開始大力研發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能，高可靠性IC芯片。

近年來(lái)越來(lái)越多的電路設(shè)計(jì)人員和應(yīng)用人員開展集成電路的EMC設(shè)計(jì)和測(cè)試方法的研究，EMC性能已成為衡量集成電路性能的又一重要技術(shù)指標(biāo)。隨著集成電路集成度的提高，越來(lái)越多的元件集成到芯片上，電路的功能和密度增加了，傳輸脈沖電流的速度提高了，工作電壓降低了，集成電路本身的電磁干擾與抗干擾問(wèn)題已成為集成電路的設(shè)計(jì)、制造業(yè)關(guān)注的課題。集成電路EMC的研究不僅涉及集成電路自身的電磁干擾與抗擾度測(cè)試和設(shè)計(jì)方法研究，而且有必要與集成電路的應(yīng)用相結(jié)合，將強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的EMC要求，結(jié)合到集成電路的設(shè)計(jì)中，使電路更易于設(shè)計(jì)出符合標(biāo)準(zhǔn)的最終產(chǎn)品。電磁干擾小、抗干擾能力強(qiáng)的集成電路更有利于產(chǎn)品的EMC設(shè)計(jì)，可以減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)的負(fù)擔(dān)，節(jié)約濾波、屏蔽等措施的費(fèi)用，因此開展集成電路的EMC設(shè)計(jì)和檢測(cè)研究能為電路的應(yīng)用提供設(shè)計(jì)指南，節(jié)約最終產(chǎn)品的成本。

TEM小室法是在電磁兼容測(cè)試中應(yīng)用較為廣泛的，是在TEM小室的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一種電磁干擾測(cè)量方法。TEM小室中間的矩形部分開了一個(gè)與被測(cè)線路板相適應(yīng)的矩形窗口，用于放置裝有被測(cè)集成電路的專用評(píng)估線路板，該P(yáng)CB板的內(nèi)側(cè)為被測(cè)的集成電路，外側(cè)為集成電路的外圍電路及輔助設(shè)備的連接端。測(cè)到的輻射發(fā)射主要來(lái)源于被測(cè)芯片。被測(cè)芯片的高頻電流在內(nèi)部互連線上流動(dòng)，內(nèi)鍵合絲、管腳充當(dāng)了輻射發(fā)射天線。當(dāng)測(cè)試頻率低于TEM小室的一階高次模頻率時(shí)，只有主模TEM模傳輸，傳遞到兩同軸負(fù)載的功率與被測(cè)PCB板上試品的電流平方成正比，這樣通過(guò)測(cè)試同軸輸出端的頻譜就能評(píng)估線路板上集成電路的電磁發(fā)射性能。該方法的缺點(diǎn)是需制作適用于TEM小室矩形窗口的的測(cè)試板，在電路電磁發(fā)射源多的情形下測(cè)試板對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響較大。另一方面由于現(xiàn)有的TEM小室的測(cè)試板窗口為方形，這也就限制了測(cè)試角度只能以90°的倍數(shù)來(lái)旋轉(zhuǎn)。而實(shí)際的集成電路內(nèi)部的電磁波可能存在非垂直或水平的電磁發(fā)射結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)的輻射發(fā)射可能不會(huì)出現(xiàn)在90°倍數(shù)的角度上。此外，TEM小室測(cè)的是橫電波混合場(chǎng)，不能實(shí)現(xiàn)研究單一電場(chǎng)或單一磁場(chǎng)，這是目前TEM小室在測(cè)試上一個(gè)弊端。

從上述分析可知，集成電路電磁兼測(cè)試中，針對(duì)集成電路TEM小室輻射發(fā)射測(cè)量一方面需要實(shí)現(xiàn)任意角度的輻射發(fā)射測(cè)試；另一方面需發(fā)展國(guó)家級(jí)的集成電路EMC的測(cè)試驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，以此來(lái)支撐集成電路TEM小室輻射發(fā)射測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于公開一種集成電路TEM小室測(cè)量系統(tǒng)及方法，以獲取測(cè)試的多維數(shù)據(jù)確保測(cè)試的準(zhǔn)確度。