(57)【要約】無線仕様対応のＲＦチップを試験する方法およびシステムが記述される。このシステムは、試験されるチップを受け入れる複数の相互接続ソケット（８２ａ，ｂ，ｃ）を有する試験盤（８０）を備える。試験の際、試験チップのグループ内の送信回路（２０）によって発生された信号がシステム内に配置された他のチップの受信機（３０）の機能性を試験するために用いられる。いくつかのアナログ無線信号を必要とする試験のために、複数のチップが他のチップによって発生された信号を用いて同時に試験される。さらに、このシステムは高価な専用のＲＦアナログ信号発生装置を必要としない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各チップがＲＦ信号を送信し受信するための送信手段および受信手段を持っている、無線規格に対応する複数の集積回路チップを試験する方法であって、
複数のチップを互いに近接して配置し、
各チップの送信手段を既知の良好な基準チップとの関連で試験し（１００）、
前記複数のチップの一部を選択して信号発生グループを形成させると共に残余のチップに受信グループを形成させ（１０４）、
前記信号発生グループによって発生された信号を用いて前記受信グループを試験する（１０６）、
複数の集積回路チップを試験する方法。
【請求項２】
試験に先立って前記チップが試験盤に装着される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
すべてのチップが試験されるまで前記信号発生グループおよび受信グループの選択（１０４，１０６）が繰り返される（１０８，１１０）、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
信号発生グループを形成するために選択されるチップの数は少なくとも一部が試験の要件によって決定される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記試験の要件が、発生された少なくとも２つの信号を必要とする試験を指定する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記試験の要件が、発生された３つの信号を要求する相互変調試験を指定する、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
各チップがＲＦ信号を送信し受信するための送信手段（１０，２０）および受信手段（１０，３０）を持っている、複数の集積回路チップを試験する試験システムであって、
接続される試験手段からのデータで通信し、そのデータを制御し、取得するための通信、制御、およびデータ取得手段（５５）を持っているコンピュータ（４０）と、
複数のチップソケット（８２ａ，ｂ，ｃ）を備え、複数のチップソケット（８２ａ，ｂ，ｃ）はそこに配置されたチップを物理的に受け入れ且つ電気的に接続するように構成され、そして、各ソケットが信号伝播（８８）および減衰手段（８６）を備えて前記コンピュータ（４０）の制御のもとに他のソケットのそれぞれとの間で信号の送受信を行う、試験手段（８０）と、
を備え、
動作に際して、前記コンピュータがチップのグループ（８２ｂ）を選択して、前記取得手段を介して前記チップの受信試験グループ（８２ｂ）に取得される試験信号を発生する、
複数の集積回路チップを試験する試験システム。
【請求項８】
前記ソケットが試験盤（８０）上に配置されている、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
選択されたグループによって発生される信号が無線周波数信号である、請求項７または８に記載のシステム。
【請求項１０】
内部に配置されたチップを物理的に受け入れ且つ電気的に接続するように構成された複数のチップソケット（８２ａ，ｂ，ｃ）を備え、各ソケットが信号伝播（８８）および減衰手段（８６）を備えて他のソケットのそれぞれとの間で少なくとも１つのチップによって発生された試験信号の送受信を行う、試験盤（８０）。
【請求項１１】
試験用コンピュータ（４０）上で実行される時、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法を実施するための命令を備えたコンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記データが試験用コンピュータ（４０）にロードされる時に、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法を実施するための命令を表すデータを記録しているコンピュータ読取り可能記憶媒体（６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線周波数（ＲＦ）試験方法に関し、さらにその方法を実施するのに適した試験システムに関する。本発明は特に、他を除外するものではないが、集積回路チップのＲＦ機能の試験への適用可能性、およびそのような機能性の方向付けられた無線規格または仕様への対応性を持つものである。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数で動作する集積回路（ＩＣまたは「チップ」）の製造は、製造されたＩＣが無線規格（例えば、ブルートゥース（商品名）、ＧＳＭ（商品名）、IEEE802.15.4）に対応しているかどうか、他との関連において良好に動作するかどうかを決定するための試験を行うことが必要とされる。一般的には、ピックアンドプレイス・マシンが適切に作られた試験盤または専用の自動試験装置（ＡＴＥ）の「試験ヘッド」に供試チップデバイスを配置する。ＡＴＥは試験中のデバイス（ＤＵＴ）に適当な試験信号を印加し、そのデバイスをパス（合格）とするか、拒絶（不合格）とする。このように個々のチップを試験するのには多くの時間がかかり、そのためそれが製造コスト全体に反映してしまうという問題を持っている。
【０００３】
無線規格に対応するＲＦチップの機能試験における他の特別な問題は、仕様に従い、例えばＤＵＴの受信機の干渉性能の試験を行うために同時にいくつかの特定のアナログＲＦ信号を発生するＡＴＥを必要とすることである。したがって特別な信号発生ハードウェアが必要とされ、それがＡＴＥのコストを上昇させ、かつ製造コストを上昇させる。
さらにそのような信号を印加するのにはしばしば長いプローブを介してチップのピンアウトとの接触が行われ、そのために特別に作られ制御される試験セットを必要とする。そのようなプローブを使用することは明示されている訳ではなく、そのような試験の精度を低下させる損失を計量することは困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明の目的は、ＲＦチップ試験の改良された方法およびシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の構成によれば、各チップがＲＦ信号を送信し受信するための送信手段および受信手段を持っている、無線規格に対応する複数の集積回路チップを試験する方法において、
複数のチップを互いに近接して配置し、
各チップの送信手段を既知の良好な基準チップとの関連で試験し、
複数のチップの一部を選択して信号発生グループを形成させると共に残余のチップに受信グループを形成させ、
信号発生グループによって発生された信号を用いて受信グループを試験する、
複数の集積回路チップを試験する方法が提供される。
【０００６】
本発明のさらなる構成によれば、  各チップがＲＦ信号を送信し受信するための送信手段および受信手段を持っている、複数の集積回路チップを試験する試験システムであって、
接続される試験手段からのデータで通信し、そのデータを制御し、取得するための通信、制御、およびデータ取得手段）を持っているコンピュータと、
複数のチップソケットを備え、複数のチップソケットはそこに配置されたチップを物理的に受け入れ且つ電気的に接続するように構成され、そして、各ソケットが信号伝播および減衰手段を備えて前記コンピュータの制御のもとに他のソケットのそれぞれとの間で信号の送受信を行う、試験手段と、
を備え、
動作に際して、前記コンピュータがチップのグループを選択して、前記取得手段を介して前記チップの受信試験グループに取得される試験信号を発生する、
複数の集積回路チップを試験する試験システムが提供される。
【０００７】
本発明の方法およびシステムは、ＲＦ分野の多くの対応試験は発生されるべきいくつかの信号を必要とし、しかも試験対象のＲＦチップがそのような信号を発生するシステム内で用いられるという出願人の評価を満たすものである。そのためシステムは例えば送信発生試験をパスしたチップのグループが他のチップの受信ハードウェアを試験するのに必要な信号を発生するために用いられる。
【０００８】
好ましくは、選択されるチップの数は特定の試験に必要とされる信号の数に対応する。例えば干渉試験では、他の２つの「干渉信号」と共に「指名された」信号を受信機の品質を決定するためにある一定の特定チャネルに発生しなければならない。したがってそのような特例試験では、試験のために選択される３つのチップが必要とされる。もしもシステムに８つのチップが装着される状況を考慮するならば、干渉試験を行うために、残余の５つのチップ（受信試験グループ）に３つの信号を供給するために３つのチップ（信号発生グループ）が選択される必要がある。試験に従ってちょうど試験される５つのチップのうちの３つが信号発生グループとして選択され、次にそれらが先の信号発生グループに信号を供給する。したがってそのような干渉試験は８個全部のチップを試験するのに２つの「パス」しか必要とせず、他に特別な信号発生ハードウェアを必要とすることはない。このことは、上記の特例試験のための３つの信号を発生する信号発生ハードウェアを付加的に必要とする従来のシステムにおいて必要とされた８つの独立試験、および独立のプローブ構造（プロービングによる未知の損失を含むという欠点を持っている）に比較されうる。
【０００９】
好ましいことに各チップの信号はチップの試験グループに供される前にプログラマブルアッテネータ（プログラム可能な減衰器）を介して減衰される。これは試験のために必要とされる送信および受信電力における不均衡を許容する。例えばブルートゥース仕様では０ｄＢｍの送信電力を必要とするのに対し、チップの受信ハードウェアは−７０ｄＢｍのオーダーの信号を必要とする。したがってその場合、チップのグループによって発生される信号は７０ｄＢの減衰を必要とする。
【００１０】
好ましい実施態様では、コンピュータは、試験盤にインタフェースするディジタルデータ取得カードを備える一般的なＰＣである。制御および試験の手順並びにカードによって取得されたデータの分析方法はソフトウェアで提供される。ディジタル試験装置は比較的安価であって、顧客の要求に従ってインストールされ、またはダウンロードされる種々の無線仕様に対する種々の試験を、柔軟性をもって可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に一実施例を示す添付図面を参照して本発明をさらに説明する。なお、図示の実施例はあくまでも一例にすぎないものである。
【００１２】
図は説明図であって実際のサイズに従って表現されている訳ではないないことに留意されたい。これらの図の部分の相対的なサイズおよび比率は、図面中の表現を明確にし、あるいは都合により、実際のサイズより大きく表現したり逆に小さく表現したりして示されている。なお、変形実施例または異なる実施例において、対応するか類似する構成部分には一般に同一参照符号が用いられている。
【００１３】
図１はＲＦチップに対する一般的なトランシーバアーキテクチャを示すものである。このアーキテクチャは、送信チェイン（chain）２０に接続されたベースバンドセクション１０を備えている。送信チェイン２０は、ベースバンドセクション１０から入力されたディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）と、そのアナログ信号を周波数合成ブロック２２の出力と混合するミクシング段と、その出力信号を増幅する電力増幅器（ＰＡ）とを備えている。受信チェイン３０は、アンテナフィルタと、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）と、ミキシング段と、チャネルフィルタと、復調段とを備えている。信号を発生し、また送受信する送信および受信手段を持っているこの一般的なトランシーバは当業者には良く知られているものである。１つの適用例、例えば携帯電話または個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）においては、トランシーバは信号を放射したり、放射された信号を受信したりするアンテナに接続される。試験環境では、携帯電話のような最終製品に組み込まれる前に、トランシーバ（Ｔｘ）２０および受信機（Ｒｘ）３０のブロックがチップの適当なピンに接続され（もしパッケージに実装されていたら）、またはトランシーバ回路を含むシリコンダイの上の適当な試験位置に置かれたパッド／プローブに接続される（もし試験がパッケージ実装の前だったら）。
【００１４】
例えばブルートゥース信号を生成するための集積回路は図１に示されているようなアーキテクチャを介して階層化プロトコルと共に構成される。ブルートゥースプロトコルまたはブルートゥース仕様書ｖ１．１に規定されている仕様は一定の試験要件（requirements）に適合するようにチップの無線性能を要求している。上記仕様書の第２０〜３２ページはここに参照のために組み込まれ、読者はいまやそれに注目してもらいたいのであるが、そこには中でも次の試験を指定している。すなわち、送信機の出力電力および電力制御、感度、干渉性能、相互変調特性、および受信信号強度インジケータがそれである。
【００１５】
これらの試験のうちのいくつかは同時に発生されるべきいくつかの信号を必要とすることに注意しなければならない。特に干渉性能に対する受信機の特性は、それぞれ発生されるべき２つの送信信号を必要とする他局間（コウチャネル）干渉試験および近接チャネル干渉試験を必要とする。受信機の相互変調特性の特徴付け、および試験は、発生されるべき３つの信号を必要とする。第１の信号は、第１周波数ｆ０において基準感度レベル以上で電力レベル６ｄＢと指定される信号である。第２の信号は、他の周波数ｆ１で電力レベル−３９ｄＢｍの変化のない正弦波信号である。第３の信号は、さらなる他の周波数ｆ２で電力レベル−３９ｄＢｍのブルートゥース変調信号である。ここで各周波数は、ｎを３、４または５として、ｆ０−２ｆ１−ｆ２およびｍｏｄ（ｆ２−ｆ１）＝ｎ＊１ＭＨｚとなるようにする。一般的には、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が測定され、所定のレベル（例えば、０．１％）に対して評価され、この試験に対する合格／不合格（合／否）が決定される。
【００１６】
図２は本発明を実施するディジタル試験システムの系統図である。このシステムは、ディスプレイおよびディジタルデータ取得カード（ＤＡＱ）５５を有するＰＣ４０の形のコンピュータを備えている。ＰＣ４０の適当な例はナショナルインスツルメント社のＰＣＩ７０３０／６０３０Ｅである。試験ルーティン、制御および分析のソフトウェアはコンピュータによって読み取られる適当なメディア６０によって提供されるか、または適当なインターネットリンク（図示省略）を介してダウンロードされる。コンピュータおよびＤＡＱはＳＣＳＩリンク７０を介して試験盤または「試験ヘッド」８０に接続される。ＳＣＳＩリンクとしては他の適当なインタフェースリンク７０を用いることもできる（ＩＥＥＥ１３９４「ファイヤワイヤ」。ＵＳＢは共通例である）。
【００１７】
試験盤８０は、この実施例では、試験のために無線チップを受け入れる計８個のチップソケット８２ａ，８２ｂ，８２ｃを備えている。図には、それらの個々のチップソケットは符号Ｘ１，Ｘ２〜Ｘ７およびＧＳで示されている。各ソケットはそこに装着されたチップと電気的にインタフェースで接続される（緊張ピンまたは半田バンプパッドのような良く知られた技術によって）。１つのチップソケットから他のチップソケットへと内部接続し伝播する信号用のプグラマブルアッテネータ８６（Ａ１〜Ａ７およびＡgs）を備えた、適切に設計されたトラック８８が設けられている。制御および入力／出力（Ｉ／Ｏ）データはコンピュータ４０とソケットとの間で試験ヘッドリンク７０を介して送受される。この実施例では、ソケット８２ｃは「ゴールデンサンプル」チップのために設けられているものである。このチップは先行して試験されて特性付けられ、製造されたばかりの他のチップの特性を比較する時の基準として用いられる。
【００１８】
図３は図２のシステムによって実行される試験方法のフローチャート例を示すものである。この試験方法はメディア６０に格納されているソフトウェアによって実行される。この方法では、被試験チップはソケット８２ａ，８２ｂに装着される。ゴールデンサンプルソケット８２ｃにはゴールデンサンプルが装着される。本発明による基本的な試験方法では、各チップの送信回路２０がゴールデンサンプルとの関連で試験される（ステップ１００）。例えば各トランシーバの電力出力が測定され、明記されたブルートゥース要件（requirements）内にある既知のゴールデンサンプルの出力と比較される。装着された全てのチップＸ１〜Ｘ７の試験を終了した後、各チップに対して試験結果が合否いずれであるかをコンピュータが決定し（ステップ１０２）、その結果をメモリに記憶させる。次に試験は仕様対応のために各チップの受信チェーン３０に移行する。
【００１９】
ステップ１０４において、コンピュータは第１グループのチップを選択する（例えば、図２において８２ｂと符号が付けられている破線囲み内のソケットＸ５，Ｘ６およびＸ７に装着されたチップ）。これらのチップは、チップソケット８２ａに装着された残余の試験チップの受信回路３０を試験するために、それら残余の試験チップによって受信されなければならない信号を発生するための信号発生グループを形成する。コンピュータの制御のもとにチップの受信グループは、第１グループによって発生された信号に個々にさらされ、それによってそれらのチップの受信回路３０を並行して試験することができる（ステップ１０６）。この実施例では、ソケットＸ５，Ｘ６およびＸ７からの送信信号はプグラマブルアッテネータＡ５，Ａ６，Ａ７によって減衰され、次に信号伝播トラック８８を介してソケットＸ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４の受信機試験グループ８２ａへと送出される。ステップ１０６に続いて、信号発生グループが受信グループを、それらのチップの受信回路の試験が可能でとなるようにする。これにより、試験信号を発生するために新しい第２信号発生グループが選択される（ステップ１０８）。受信グループ（これは先に述べた第１信号発生グループのように動作する）はステップ１１０で順次試験され、その試験の結果が分析される。
【００２０】
無線チップの受信機能を試験するのに必要とされるＲＦアナログ信号はそれ自体試験の一部を形成するチップのグループによって「オンボード」で発生される。付加的に、その信号は試験チップに並列にルート指定される。その理由は時間を節約し、チップの受信グループの試験を効率的に行うためである。
【００２１】
図４は、ブルートゥース（商品名）無線チップを評価する試験要件の特定例を示し、かつ本発明を実施する方法論が適用されるフローチャートである。この特定の例では、Ｘ１ないしＸ７と符号付けされた７個のチップがゴールデンサンプルとの関連で送信特性（電力出力および制御）および受信特性（相互変調、他局間チャネル（コウチャネル）、近接チャネル、感度、および受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ））に対して試験される。その場合、
・ブロック１２０において、ＩＣ（集積回路）Ｘｉ（ｉ＝１〜７）がゴールデンサンプルチップであるとして装着される。次に、
・ブロック１２２において、ＩＣ Ｘｉが第１周波数ｆ１で 信号ｓｉをゴールデンサンプルチップに送信し、アッテネータＡｉが信号ｓｉの電力を減少させるようにプログラムされる。その後、
・ブロック１２４において、ゴールデンサンプルチップによって受信された信号ｓｉのＢＥＲが分析され、Ｘｉの送信機が次のいずれであるかの決定が行われる。すなわち、
＊仕様書（ブロック１２６）内で、Ｘｉが拒否されるものと特性付けられ、他のいかなる試験にも含まれていないか、
＊仕様書内にあり、その結果が格納されるか、
のいずれであるかの決定である。そして、
・ブロック１２８において、全てのチップが試験されたかどうかの決定が行われる（ｉ＜７であるか？）。試験されるべきチップがなお存在する場合は、ｉ＝ｉ＋１とし、プログラムはルート１３０を通ってブロック１２２に戻る。全てのチップが試験される（ｉ＝７）と、プログラムはブロック１３２の、次の必要な試験に移行する。次に、
・ブロック１３２において、相互変調試験が行われ、受信特性が決定される。Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３が指令信号、干渉信号、および他局間信号を供給するようにそれぞれ選択される。アッテネータＡ１，Ａ２，Ａ３が出力を減衰させるようにプログラムされる。次に、
・ブロック１３４において、チップＸ１，Ｘ２，Ｘ３によって残余のチップＸ４，Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７に信号が供給され、その結果により各ＩＣが次のいずれであるかが分析される。すなわち、
＊不合格：ブロック１３６においてＩＣは受信機が仕様内に入らないとして拒絶されるか、または、
＊合格：この場合は次のブロック１３８に移行する。すなわち、
・ブロック１３８において、チップＸ４，Ｘ５，Ｘ６が選択されて、相互変調試験信号が発生され、プログラマブルアッテネータＡ４，Ａ５，Ａ６が出力を絞るようにプログムされる。次に、
・ブロック１４０において、チップＸ４，Ｘ５，Ｘ６によって信号が残余のチップＸ１，Ｘ２，Ｘ３に供給され、その結果により各ＩＣに対して、
＊不合格：ブロック１４２においてＩＣは受信機が仕様内に入らないとして拒絶されるか、または、
＊合格：この場合は次のブロック１４４に移行する。すなわち、
・ブロック１４４において、残余のＲＦ試験（他局間（コウ）チャネル、近接チャネル、感度、およびＲＳＳＩ校正が送信機試験（ブロック１２４）を先にパスしたチップについて行われる）および相互変調受信機試験（ブロック１３４および１４０）が行われ、その後、
・全ての試験をパスしたＩＣが試験仕様要件内にあるものとして認められる。
【００２２】
上記実施例では、例示的な試験システムおよび方法についてパッケージ内に実装されたブルートゥース（商品名）無線チップを参照して説明した。
【００２３】
代替実施例においては、チップを受け入れるソケットが適切に設計された半田パッドによって置き換えら、その半田パッド上に、単一化したダイが配置される。次に、先に述べたようにして試験が行われる。この実施例では、パッケージングをする前にシンギュレートダイの形の集積回路チップをメーカーで試験することができる。それによってパッケージングプロセスの「上流側で」迅速な品質試験を行うことができる。
【００２４】
試験の当業者は、図３および図４の試験例を示すフローチャートを実行することはディジタル試験装置の設計者にとってソフトウェア設計の問題である、ということを認識するであろう。試験システムの全体ソフトウェア制御、インタフェース、および分析面は試験ヘッドおよび試験システムを設計し構築する当業者によって決まったやり方で実現可能である。試験ヘッドにチップを装着したり試験ヘッドからチップを取り外したり試験ヘッドを操作したりする「ピック・アンド・プレイス」マシンのような自動試験装置の良く知られた他の特徴、および試験に不合格となった場合のインクによるチップへのマーキングについては上記実施例において記載されていないが、それらは上記と両立するものであると認識できるであろう。
【００２５】
さらに上記実施例では、本発明の方法およびシステムの考え方はパッケージングされたチップ、またはブルートゥース（商品名）と互換性のある設計であるシンギュレートダイＩＣに適用されるものとして説明した。当業者は、本発明の試験方法およびシステムはそのようなチップが設計される特定の仕様に従った確認を必要とする他の異なる無線チップにも容易に適用することができる。多くの無線チップは、必要とされる直線性（リニアリティー）および絶対規格を指定する無線仕様による、いわゆる「フロントエンドリニアリティー」に対する試験を必要とする。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４(「ZｉｇＢｅｅ」)、「ＧＳＭ」、あるいは、いわゆる「３Ｇ」電話規格のような無線規格は、本発明を実施する仕様試験装置および方法の恩恵を受けることの可能な無線チップを必要とする。
【００２６】
この明細書の開示を読解することにより、当業者にとっては他の修正も可能であることは明らかである。そのような修正は設計上、製造上、およびＲＦ試験システム、試験ヘッド、さらにはそれらの構成部品においてすでに知られている他の特徴を取り込みうることを意味し、それらは本発明の精神および範囲から逸脱しない限りにおいて、この明細書ですでに説明した特徴の代わりに、またはそれに加えて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】供試デバイス（ＤＵＴ）であるＲＦチップの回路を示すブロック図である。
【図２】図１に示されているチップを試験するシステムの系統図である。
【図３】本発明を具体化する方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】相互変調試験および他の受信機試験が行われる、本発明を具体化する方法の手順の一例を示す他のフローチャートである。
【図１】
2006500578.tif 000003
【図２】
2006500578.tif 000004
【図３】
2006500578.tif 000005
【図４】
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【国際調査報告】
2006500578.tif 000007
2006500578.tif 000008
2006500578.tif 000009