IHF/Labor/Reinraum

Reinraum


Allgemeines

© IHF/TU Graz

Für Arbeiten an integrierten Schaltkreisen und auch an Mikrowellen- und mm-Wellenkomponenten steht ein geeigneter Reinraum (ISO 7 / Klasse 10.000) mit einer Fläche von 30 m² zur Verfügung. Anschließend gibt es noch einen weiteren Laborraum (nicht klassifiziert, aber mit gefilterter Luft versorgt; 50 m²). Sowohl die Temperatur als auch die Luftfeuchte des Reinraums werden kontrolliert und innerhalb enger Grenzen konstant gehalten (±0.5°C und 40-60% während 24 Stunden).


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Wafer Prober

© IHF/TU Graz

Im Reinraum ist ein halbautomatischer Wafer Prober SUSS PA300IS für 300 mm (12") Wafers aufgestellt. Die Wafer können im Bereich von -40 °C bis +160 °C gekühlt bzw. beheizt werden. Durch die Halbautomatik (nur die Bestückung des Wafers erfolgt manuell) kann eine Kartierung des Wafers erfolgen, und somit ist eine Abfolge von Messungen an vielen Komponenten zusammen mit einer Funktionsanalyse möglich. Zur Kontaktierung der integrierten Schaltkreise, aber auch von Leiterplaten (Printed Circuit Boards - PCBs), sind verschiedene unterschiedliche Testsonden vorhanden, die den gesamten Frequenzbereich bis zu 110 GHz abdecken. Diese Sonden können das zu testende Objekt im allgemeinen von allen 4 Richtungen kontaktieren.


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Laser

© IHF/TU Graz

Unser On-Wafer Messsystem ist mit einem bei zwei Wellenlängen arbeitenden Schneidlaser ausgestattet. Die Wellenlänge von 532 nm (grün) wird zum Entfernen von Gold, Kupfer, Polysilicon und Aluminium verwendet, während die kürzere Wellenlänge von 355 nm (UV) zum Bearbeiten von Polyimid-, Kapton-, Silikonnitrid- und Silikondioxidschichten eingesetzt wird.  

Wir benutzen dieses System zur Untersuchung von Stabilitätsproblemen von integrierten Schaltkreisen wie zum Beispiel bei mm-Wellenverstärker. Durch das Durschneiden von speziellen vorbereiteten Leitungselementen kann die Stabilität der Schaltkreise bestimmt und ein stabiles Verhalten sichergestellt werden. Eine weitere kürzlich durchgeführte Arbeit war die Optimierung eines 5 Bit-Phasenschiebers im E-Band. Durch Trimmen spezieller Leitungen konnte eine Genauigkeit des Phasenschiebers von 1 Grad sichergestellt werden.


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Vektor Netzwerk Analysator

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Unser Rohde & Schwarz ZVA 110 ermöglicht S-Parameter Messungen im Frequenzbereich von 10 MHz bis 110 GHz und ist vollkommen in den Aufbau des Wafer Probers eingebunden. Breitband Frequenzweichen mit 1 mm Koaxialstecker kombinieren einerseits Testsignale bis 70 GHz, die direkt vom ZVA generiert werden, mit den Signalen die von einem Frequenzverfielfacher erzeugt werden. Damit ist es möglich den gesamten genannten Frequenzbereich in einem einzigen zusammenhängenden Durchlauf zu charakterisieren. Verschieden Kalibrationssätze (sowohl koaxial als auch für Hohlleiter) stehen bis zu 110 GHz zur Verfügung.

Mit dem VNA sind wir in der Lage lineare (Einzelton) aber auch nichtlineare (Zweiton) Messungen durchzuführen. Die Bauteilcharakterisierung mittels nichtlinearer S-Parameter (S-Funktionen, Lastkennlinien von Verstärkern,...) wird bis 24 GHz unterstützt. Weiters können auch differentielle Schaltungen und Mischer gemessen werden.


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Kontakt
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Institut für Hochfrequenztechnik

Inffeldgasse 12/I
8010 Graz
Tel.: +43 (0)316 873-3301
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