附件:
电子行业计量技术规范项目建议书
建议项目名称
在片SOLT校准件校准规范
制定或修订
█制定□修订
被修订计量技术规范号
计量技术规范性质
□检定规程
█校准规范
计量技术规范类别
□重点
█基础
主要起草单位
中国电子科技集团公司第十三研究所
联系人
霍晔
联系电话
031191
17798095040
任务年限
1年
申请经费
4万元
参加单位
中国电子科技集团公司第四十一研究所
具备的特点
█安全█节能█环保█自主创新□其他___
目的、意义和
必要性
1.指出该计量技术规范项目编制的目的、意义,描述涉及安全、节能、环保、自主创新等方面的特点和发挥的作用,解决行业、产业的问题和必要性、迫切性;
1.1编制的目的和意义
在片SOLT校准件是在片S参数测量系统的必备工具之一,主要用途是对在片S参数测量系统进行校准,消除系统误差。
在片SOLT校准件由短路(short)、开路(open)、负载(load)和直通(thru)组成的校准组件,在片SOLT校准件的原理是通过用在片S参数测量系统分别测量其短路、开路、负载和直通校准件的原始数据,得到十二项或八项系统误差项,通过误差项修正得到DUT(被测件)的测量值。
目前,在使用在片SOLT校准件校准时,均采用厂家给的定义值:包括特征阻抗Z0(50Ω),开路电容Copen,短路电感Lshort,负载电阻R和负载电感Lload,直通延时tdelay、参考延时ref-tdelay和参考损耗ref-loss。但随着长时间的使用,探针与校准件频繁的接触,校准件会出现不同程度的磨损,导致校准件参数量值发生了偏差,若继续使用厂家定义值会使测量结果不准。编制《在片SOLT校准件校准规范》能够保证在片校准件的准确性和一致性。
1.2规范特点及必要性和迫切性
在片S参数是微波毫米波半导体器件最基础、最重要的微波参数之一,涵盖了反射与传输特性、幅度与相位特性,能对大部分在片器件如低噪放、功率单片、衰减器等裸芯片的微波特性进行合理的表征。
测试芯片S参数前,需对系统进行校准,在片SOLT校准件是应用最广泛的校准件,如果其量值偏差大,会导致被测芯片S参数出现偏差,从而降低设计效率,影响器件性能。
由于上述在片SOLT校准件的重要性以及应用的普遍性,如果校准件的准确性、一致性出现问题,将直接影响被测件量值的准确性。
为了保障在片SOLT校准件的准确性,须对其进行可靠的计量校准工作,目前国内没有在片SOLT校准件的校准规范,因此编制《在片SOLT校准件校准规范》就显得尤为迫切和必要。
2.先进性和亮点、社会效益和推广应用前景;
2.1先进性和亮点一:在片SOLT校准件的参数定值方法。
通过校准件的等效电路,建立测量模型,通过测量校准件的长度,直流电阻和用校准准确度最高的多线TRL校准方法对在片S参数测量系统进行校准、校准完后测量在片校准件的S参数。开路、短路、负载和直通(传输线)的测量示意图如图1~图4所示。根据测量示意图可以计算得到在片SOLT校准件的参数量值。
(1)开路电容
图1开路校准件测量示意图
(2)短路电感
图2短路校准件测量示意图
(3)负载电感和电阻
图3负载校准件测量示意图
(4)直通(传输线)延时、参考延时和参考损耗
图4直通(传输线)测量示意图
2.2先进性和亮点二:在片SOLT校准件的参数量值不确定度
通过测量模型,根据在片S参数测量不确定度,用蒙特卡洛评定测量不确定度的方法得到开路电容、短路电感、负载电感等参数的测量不确定度。
2.3社会效益和推广应用前景
《在片SOLT校准件校准规范》的制定,可以保证在片校准件量值统一、准确、可靠,从而提升半导体器件电路的设计效率,保证工艺质量可靠。规范此类校准方法,推进国产化进程,具有一定的经济效益和显著的社会效益,应用前景广阔。
3.查新结果(国家、本行业或其他行业是否有相关技术规范);
国内无在片SOLT校准件计量技术规范,JJF(军工)162-2017《网络分析仪在片测量系统校准规范》规定了用已知量值的检验件校准在片矢量网络分析仪的方法,表征的是反射幅度、传输幅度和传输相位。不适用于在片SOLT校准件开路电容、短路电感等参数的校准,不满足计量需求。
范围和主要
计量特性
1.计量技术规范的适用范围;
适用于新制造、新购置、修理后、使用中的在片SOLT校准件的校准。
2.以典型仪器或试验设备(注明仪器型号)为依据,提出计量特性的技术指标,包括其名称、测量范围和最大允许误差;
典型仪器型号:101190
技术指标名称
测量范围
最大允许误差/测量不确定度
频率
1GHz~50GHz
/
开路电容
-30fF~-5fF
0.1fF~2.0fF(k=2)
短路电