GaN HEMT小信号自动测试系统设计

马杰+杨志虎+付兴中+张力江+崔玉兴

摘要：GaN HEMT器件在高频和大功率通信领域有着广泛的应用。在流片制造过程中，手动微波测试已不能满足器件性能监控的要求。本文在改进传统手动测试的基础上，介绍了一种基于Agilent VEE语言来实现器件微波小信号自动测试系统的方法。该系统解决了器件自动测试、等效电路参数计算和数据存储等问题，实现了整个测试过程自动化，大幅提升了测试效率。

关键词：Agilent VEE；微波小信号测试；等效电路参数；自动测试系统

中图分类号：TP202 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）05-0194-02

Design of GaN HEMT Small-Signal Automatic Test System

Ma Jie， Yang Zhihu， Fu Xingzhong， Zhang Lijiang， Cui Yuxing

（The 13th Institute， CETC， Shijiazhuang 050051， China）

Abstract：GaN HEMT has extensive application in high frequency and high power radio communications field. In the process flow device production， manual microwave test already can't meet the requirements of the performance monitoring. On the base to improve traditional manual measurement， this letter justly introduces a way to realize HEMT small-signal microwave automatic test system using Agilent VEE language. This system solves the automatic measurement， calculation of equivalent circuit parameters and data storage， realizes the full-automation of measurement and enormously speeds up the process.

Key Words：Agilent VEE； small-signal microwave test； equivalent circuit parameters； automatic test system

GaN HEMT器件不仅满足高频和大功率通信的要求，还具有优良的预期可靠性寿命，是射频通信领域功率放大器芯片的热门研究方向[1-3]。GaN外延材料价格昂贵，为了防止出现批次报废的情况，需要对流片生产过程进行全面监控。目前工艺线针对HEMT器件已有完整的直流自动测试方案， 但是微波测试仍停留在手动测试阶段，存在以下问题：（1）测试操作复杂，数据处理困难；（2）测试数量有限，数据无法反应整个圆片分布。随着流片数量增加，迫切需要进行微波小信号自动测试。

本文通过VEE程序完成模块控制和测试数据处理，实现器件小信号微波自动测试，能够完全替代手动测试。测试数据自动保存，用户可以随时调阅和分析。圆片汇总数据与流片管理系统兼容，便于进行SPC控制。

1 测试系统的组成

本测试系统主要由矢量网络分析仪、程控电源、微波探针台和测试计算机组成。在测试过程中，首先通过Agilent VEE程序对测试仪器和探针台发送命令，完成S参数测试，然后调用Matlab程序进行矩阵运算，获取器件的小信号微波等效电路参数，最后控制Excel软件完成数据存储。……