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基于直接测量建模的超低电阻无源元件
2016-04-29
金属-绝缘体-金属（MIM)电容器在各种MMIC 电路的设计中扮演着至关重要的角色，在低损耗/高Q值 是关键设计要求的场合尤为如此。由于其易于制造，硅和化合物半导体（GaAs以及GaN)技术中经常采用MIM电容器。当用作关键RF信号路径的匹配元件（如功率放 大器（PA)的输出网络）时，MIM的电阻对可实现的增 益和PAE会有直接的影响。当用于滤波应用时，MIM的 电阻可直接影响相关网络的可实现Q值。因此，准确确 定MIM的串联电阻是精确把握电路设计的关键要求。如 果MIM用于并联配置（RF接地），那么同样要求符合相 关衬底通孔或（直通）衬底通孔（SVIA)建模的要求。
测量难题和解决方案
通过“标准” S参数测量方法来确定MIM电容器的串联电阻已被证明是一个长期存在的难题，主要原因是：
(1)由DUT带来的超低阻抗，
（2)需要高精确度来解决 电阻分量和无功分量之间的差异，以及
（3)由于探针接触， 无法解决有限电阻贡献的问题。在表征超低电阻无源器 件时，基于标准S参数的测量通常使用DUT串联或并联 配置的测试结构设计，如表1所示。
因此，器件的表征是分别通过S2i(传输）、Sii (反 射）数据的分析来确定的。与每种类型相关的测量精度 因矢量网络分析仪（VNA)的能力而有所不同，该能力 可解决残余（校准后）动态范围内低级别测试信号的实 分量和虚分量问题。根据VNA架构，在低功耗RF驱动 下，由此产生的“相位精度”具有频率依赖性，而在最低IF带宽条件下“相位精度”通常被最大化了（对于给 定测量类型)。
本文出自电子测试测量专家盛铂科技,http://www.samplesci.com
2017-02-11
