JP2001242217A - テストフィクスチャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特別なスキルを必要とせず、高周波数帯で続／
断を繰り返しても再現性良く接続が実現できるテストフ
ィクスチャを提供する。 【解決手段】２つのランチャーブロック２ａ、２ｂの間
にミッドセクション１を挟み、これら３つのセクション
をガイドプレート２１に沿って１次元に移動可能とし、
固定する場合には一定の力で移動方向に加圧する。ミッ
ドセクション１のマイクロストリップ線路７及びランチ
ャーブロック２ａ、２ｂのマイクロストリップ線路７間
での電気的接続は、低誘電率の誘電体製支え２４の先端
に取り付けられた微小電極２３を、ＸＹＺステージ２６
で位置合わせし、接続位置に押し付けることで実現す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波及びミ
リ波回路の特性を測定する場合に用いる測定治具（テス
トフィクスチャ）に関するものである。この種のテスト
フィクスチャは、マイクロ波帯及びミリ波帯の受動回路
ばかりではなく、能動回路の測定やトランジスタ自体の
高周波特性の測定を目的として用いられる事が多い。特
にトランジスタの特性測定を目的とした場合には、トラ
ンジスタチップを基板（キャリア）に実装してから測定
するオンキャリア測定の他に、トランジスタを切り出す
前に半導体ウエハ上で測定するオンウエハ測定を挙げる
ことができる。

【０００２】本発明は、前者のオンキャリア測定のため
に用いるテストフィクスチャに関する。特に、本発明は
そのようなオンキャリア測定用テストフィクスチャにお
ける被測定回路の相互接続において、断／続を繰り返し
ても再現性良く接続特性を維持する為の技術に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種のテストフィクスチャは、
たとえばインターコンチネンタル社、ウィルトロン社、
カスケードマイクロテック社等から市販され、広く利用
されている。それらのテストフィクスチャの基本構成
は、図１（ａ）に示すように、被測定回路を載せたミッ
ドセクション１を２つのランチャーブロック２で挟み込
み、同時にランチャーブロック２の円柱導体３をミッド
セクション１の平面線路（マイクロストリップ線路等、
以下ＭＳ線路と略記）７に接触させることによって電気
的接続を実現する機構になっている。

【０００４】また、図１（ｂ）に示すように、ランチャ
ーブロック２において円柱導体３の接続は予め実現した
上で固定しておき、ＭＳ線路７面を相互に付き合わせて
から、薄い金属導体６を誘電体の支えで押さえつけるこ
とにより電気的接続を実現する構成法も提案されてい
た。この従来方法については、例えば文献「ＨＰ８５１
０Ｂを用いたＴＲＬ校正方法」、プロダクトノート８５
１０−８Ｊ、横河ヒューレットパッカード、に「マイク
ロストリップテストフィクスチャ」として示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１（ａ）に示すよう
な従来構成のテストフィクスチャでは、扱い方にある種
の慣れが必要となる。例えば、一連の校正と測定では複
数のミッドセクション１を取り替えながら測定する必要
があるが、回路の交換の度に行われる接続の断／続に対
して接続状態の再現性を確保するのが難しい。これは接
続点において、平面形状のＭＳ線路７と円柱導体３とい
う形状が大きく異なる物体を相互接触させて電磁界を伝
搬させるからである。したがって測定者のスキルの有無
で測定値が異なるばかりでは無く、初心者には測定が非
常に難しいという問題点があった。

【０００６】また、円柱導体３を平面導体７に押し付け
る必要があるため、測定の繰り返しに対して両導体共に
傷み易く、つまり形状や状態が測定のたびに変化し易い
ので、再現性を維持するのは実際上さらに難しいという
問題点もあった。

【０００７】さらに、図１（ｂ）に示すような、従来の
マイクロストリップテストフィクスチャでは、高精度な
位置合わせが必要となる。基板相互の高さずれ、横ず
れ、及び隙間、あるいは微小電極板６の位置ずれ及び押
し付け強さ等、測定に影響する項目は多い。したがって
より基板が薄くなり、よりＭＳ線路幅が小さくなる高周
波帯では、適切に接続することが難しくなる。このよう
な理由から、図１（ｂ）に示すような、微小電極板６を
ミッドセクション１とランチャーブロック２との導体接
続に用いたマイクロストリップテストフィクスチャは、
これまで実用されていなかった。

【０００８】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたものであり、特別なスキルを必要とせず、高い
周波数帯で断／続を繰り返しても再現性良く接続が実現
でき、高い周波数帯でも精度良くＴＲＬ校正や被測定回
路の測定を可能にするテストフィクスチャを提供するこ
とを第１の目的とする。

【０００９】また、本発明の第２の目的は、上記本発明
によるテストフィクスチャにおいて、接続用電極を用い
てミッドセクションおよびランチャーブロックの平面線
路間の相互接続を行う場合、該接続用電極の接触位置を
調整するための調整方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明は、信号伝送路を３個のセクションに分
割して構成し、被測定回路を載せるミッドセクションを
２個のランチャーブロックで挟み込むテストフィクスチ
ャであって、前記分割された３個のセクションを組み合
わせて搭載する基台と、前記基台上で組み合わされた状
態にある前記ミッドセクション上の平面線路および前記
各ランチャーブロックの平面線路に接続用電極を接触さ
せて、両者を電気的に相互接続する平面線路接続機構と
を備え、前記基台は、前記３個のセクションのうち少な
くとも前記ミッドセクションおよび一方のランチャーブ
ロックを一方向に導くためのガイド機構と、前記ガイド
機構に沿って移動され組み合わされた状態の前記３個の
セクションを、該移動方向に沿って付勢して固定する固
定機構とを備える。

【００１１】ここで、前記平面線路接続機構は、前記３
個のセクションにおける２箇所の接続位置に対応して２
組設け、前記各組の平面線路接続機構は、前記接続用電
極を付勢した状態で、対応する前記接続位置へ接触させ
る構成とすることが好ましい。

【００１２】また、前記ミッドセクションの接続面と、
該ミッドセクションを挟む前記２個のランチャーブロッ
クの接続面との高さを一致させるため高さ調整機構をさ
らに備えることが好ましい。

【００１３】また、上記第２の目的を達成するために本
発明は、信号伝送路を３個のセクションに分割して構成
し、被測定回路を載せるミッドセクションを２個のラン
チャーブロックで挟み込むテストフィクスチャにおい
て、前記分割された３個のセクションを組み合わせ、該
組み合わされた状態にある前記ミッドセクションの平面
線路および前記各ランチャーブロックの平面線路に接続
用電極を接触させて、両者を電気的に相互接続するテス
トフィクスチャにおける接続用電極の接触位置調整方法
であって、 ａ）当該テストフィクスチャを被測定回路としてネット
ワークアナライザに接続し、前記接続用電極が接触して
いる接続位置における反射特性を測定し、 ｂ）前記測定された反射パルス高さと予め定めた目標値
とを比較し、 ｃ）前記測定された反射パルス高さが前記予め定めた目
標値以下であった場合には、現時点での接触位置を調整
後の接触位置として決定し、 ｄ）前記測定された反射パルス高さが前記予め定めた目
標値を超える場合には、前記接触位置を前記平面線路の
装着面に平行な方向に変位させ、該変位させた接触位置
について、手順ａ）、手順ｂ）を繰り返すことを特徴と
する。

【００１４】また、上記手順ｂ）〜ｃ）において、反射
パルス高さの代わりに、接続用電極の接触位置変位に対
する反射パルス高さの変位量を用いる構成としても良
い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるテストフィク
スチャの一実施形態を添付された図面を参照して説明す
る。

【００１６】本実施形態におけるテストフィクスチャの
構成例を、図２（ａ）の上面図、図２（ｂ）の側面図に
示す。

【００１７】本テストフィクスチャは、ベースプレート
２０に固定されたガイドプレート２１上に置かれた２個
のランチャーブロック２ａ、２ｂと、１個のミッドセク
ション１とで構成されている。図面の左側のランチャー
ブロック２ａはガイドプレート２１上に固定されてい
る。ガイドプレート２１上面にはランチャーブロック２
ａ、２ｂとミッドセクション１をはめ込む溝２７があ
り、溝２７の側面をガイドとしてミッドセクション１を
右側のランチャーブロック２ｂで押しつけて固定する機
構になっている。この機構により、本実施形態のテスト
フィクスチャが固定されている場合には、図面上のＹ方
向に向かい常に付勢されている状態にある。

【００１８】両側のランチャーブロック２ａ、２ｂには
それぞれ、例えば図１（ａ）や図１（ｂ）に示すように
本実施形態のテストフィクスチャとベクトルネットワー
クアナライザ５とを接続して測定回路を構成するため
に、ベクトルネットワークアナライザ５の同軸コネクタ
（２．４mm）２９と接続されるＶコネクタ（Ｖｌ０２
Ｆ）２８が取り付けてある。ランチャーブロック上には
マイクロストリップ基板（５×２０ｍｍ、ｔ０．２５、
アルミナ、５０Ω線路）が貼り付けてあり、ランチャー
ブロック端でＶコネクタ２８と接続してある。

【００１９】各ランチャーブロック２ａ、２ｂには、各
ブロックに固定された複数本のサポートロッド３０を柱
にして天板３１がついており、天板３１には小形ＸＹＺ
ステージ２５が下向きに取り付けられている。ＸＹＺス
テージ２５には誘電体（ＰＴＦＥ）支え２４が取付けて
ある。誘電体支え２４はＸＹＺステージ２５によって移
動し、さらに手動でステージ動作とは独立に上下（Ｚ方
向）に動くようにもなっている。

【００２０】誘電体支え２４の先端には、例えばひし形
等のテーパ形状を備えた微小電極板２３が取り付けられ
いる。誘電体支え２４を鉛直に下ろせば、微小電極板２
３はミッドセクション１とランチャーブロック２ａまた
は２ｂとの接続部にバネ３２によって押し付けられ、そ
の結果ミッドセクション１とランチャーブロック２ａま
たは２ｂのマイクロストリップ線路７が相互接続する。
微小電極板２３の初期の位置決めはＸＹＺステージ２７
で行う。測定中の線路の断続は誘電体支え２４を接続断
用スペーサ２６を用いて手動で上下させることで行える
機構になっている。

【００２１】ミッドセクション１には、図３（ａ）に示
すように、当該ミッドセクション１の接続面と両側のラ
ンチャーブロック２ａ、２ｂの接続面との高さを合わせ
るための引掛機構３１０が設けられている。図３（ａ）
の１ａ、１ｂ、１ｃはそれぞれ、ミッドセクション１の
上面、側面、正面を示している。引掛機構３１０は、例
えばミッドセクション１の幅よりも長い板部材をミッド
セクション１の表面に固定することで構成される。

【００２２】この引掛機構３１０を、図３（ｂ）に示す
ように、両側のランチャーブロック２ａ、２ｂの表面に
引っかかるようにした状態で、両側のランチャーブロッ
ク２ａ、２ｂでミッドセクション１を挟み固定すること
で、接続部の高さの調整が可能となる。

【００２３】引掛機構のより具体的な構成例を図４
（ａ）に示す。本例の引掛機構３１０ａ、３１０ｂはＴ
字形状の板金（ステンレス製、t０．５）部材の所定個
所を折り曲げ加工し、取り付け用のねじ孔３１１を形成
したものである。引掛機構３１０ａ、３１０ｂは、図４
（ｂ）に示すように、そのエッジ部分がマイクロストリ
ップ線路７の基板平面上に位置するように、ミッドセク
ション１にねじ３１２でそれぞれ固定する。なお、図４
（ｂ）の１ａ’、１ｂ’、１ｃ’はそれぞれ、引掛機構
３１０ａ、３１０ｂを装着したミッドセクション１の上
面、側面、正面を示している。

【００２４】また、本発明で使用することができる引掛
機構の構造は、上述した例に限定されるものではない。
本発明の引掛機構としては、ミッドセクション１とラン
チャーブロック２とのマイクロストリップ線路７の位置
合わせが可能となるように、ランチャーブロック２に引
掛けることができる構成であれば、上述した例以外の構
成を持つもの、例えば、ロッド形状のものや、セラミッ
クなどの絶縁体を接着固定したものなどを使用する構成
としても良い。

【００２５】ミッドセクション１は、その用途に応じて
複数種類用意し、必要とされる用途に合わせて利用する
ものとする。例えば、ＴＲＬ校正用として４〜５種類、
及びチップトランジスタ測定用として１種類を用意す
る。ＴＲＬ校正における繰り返し測定で各線路アライメ
ントのばらつきを極力小さくするためにＭＳ線路基板は
ミッドセクション１に直付けしてある。

【００２６】次に、本実施形態のテストフィクスチャの
機能、特にその再現性について説明する。

【００２７】本実施形態では、テストフィクスチャ各部
の再現性を総合的に評価する指標として、５０Ωライン
スルーをテストフィクスチャで測定した場合の反射特性
の再現性を用いる。テストフィクスチャを用いてＴＲＬ
校正を行えば、被測定回路以外の余分な影響は取り除か
れる。したがって、ＴＲＬ校正終了後に、ＴＲＬ校正を
行うために用いたスルーを敢えて被測定回路として測定
をすれば、理想的なテストフィクスチャでは無反射状態
が観測できるはずである。

【００２８】実際にはランチャーブロック２とミッドセ
クション１間の位置ずれや微小電極の位置ずれなどの状
態が、校正を行っているときの状態と異なるために反射
が起こる。接続状態のばらつきを評価するのが再現性
（リピータビリティ）であり、このリピータビリティは
ベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）の測定機
能、 Repeatability≡１０×ｌｏｇ（｜Ｓ１１−Ｓ１１’
｜） S１１（dB）＝−２０ｌｏｇ₁₀Γ で評価した。ここで、Ｓ１１は反射損またはリターンロ
スと呼ばれるものであり、Γは反射係数、Ｓ１１’は繰
り返し測定における以前の反射測定結果を示している。
マイクロストリップ線路に関するリピータビリティの測
定の詳細については、Cascade Microtech Inc.による文
献“Repeatability：The Key to AccurateMicrostrip M
easurements”, Microwave Journal, April 1988, pp.
160-163に説明されている。

【００２９】反射特性のリピータビリティについて、今
回の測定例（４−４０ＧＨｚ）を図５に、参照データと
して図１（ａ）の構成を有する市販品（インターコンチ
ネンタル社製）のテストフィクスチャを用いた場合のリ
ピータビリティ（０．５−２６．５ＧＨｚ）を図６にそ
れぞれ示す。本例の測定では、ベクトルネットワークア
ナライザとしてヒューレットパッカード株式会社製のHP
８５１０を用いた。

【００３０】図５及び図６の（ａ）と（ｂ）は２種類の
場合についてのリピータビリティを示している。つま
り、５回の繰り返し測定において、（ａ）被測定回路
（スルー）が載っているミッドセクションは動かさずに
電極だけを動かして断／続した場合、及び（ｂ）スルー
のミッドセクションを毎回外してから再設置した場合、
の２種類である。なお、スルーの被測定回路とは、該被
測定回路上にマイクロストリップ線路だけが含まれてい
るものを指す。また、図５の縦軸は反射損の差（ｄB）
を、横軸は周波数（４−４０ＧＨｚ）を表している。図
６も同様に、その縦軸は反射損の差（ｄB）を、横軸は
周波数（０．５−２６．５ＧＨｚ）を表している。

【００３１】一般に、（ａ）のミッドセクション１を固
定した場合には微小電極の位置のばらつきだけが測定に
影響するわけであるが、（ｂ）のようにミッドセクショ
ン１を外した場合には電極位置のばらつきの影響に加え
てミッドセクション１の位置のばらつきの影響が加わる
から、当然、（ａ）より（ｂ）の場合の方がリピータビ
リティは悪化する。実際に測定ジグを用いる場合の状態
は、場合（ｂ）に近いと考えられる。

【００３２】ミッドセクションを固定した場合、図６
（ａ）の参照データはＳ１１＜−４０ｄＢであり、図５
（ａ）の本テストフィクスチャではＳ１１＜−３０ｄＢ
である。しかしミッドセクションを動かした場合には、
図６（ｂ）の参照データがＳ１１＜−２０ｄＢまで劣化
したにもかかわらず、図５（ｂ）の本テストフィクスチ
ャでは図５（ａ）に比べて大きな変化は無く、ほぼＳ１
１＜−３０ｄBを維持している。

【００３３】これは次のような理由によるものと考えら
れる。

【００３４】図６の参照データは、図１（ａ）の構成を
とる市販テストフィクスチャによる測定結果であり、そ
の接続はマイクロストリップ線路と円柱（φ０．２ｍｍ
程度）導体との接触で構成されている。しかし、これら
のマイクロストリップ線路と円柱導体では形状及び寸法
が異なる。つまりそれぞれの電極の周りの電磁界分布が
大きく異なるため、これらの接続部において電磁界分布
は大きく変動する。接続部には元々不連続的な形状に起
因するリアクタンス成分が寄生しており、したがって相
互の位置ずれが起こった場合の伝搬特性に対する影響は
大きい。

【００３５】一方、本テストフィクスチャではマイクロ
ストリップ線路相互の接続であり、接続部の電磁界分布
の変換は小さい。このために、多少の位置ずれが起こっ
てもその伝搬特性への影響は比較的小さい。故にミッド
セクションの着脱に対する反射特性の劣化は小さくて済
むと考えることができる。

【００３６】さらに、上述したような本テストフィクス
チャの構造的特徴により、ランチャーブロックとミッド
セクションとをガイド上で組み合わせた状態の安定性お
よび整合性が非常に高いため、反射特性の劣化を防ぐこ
とが可能となっている。

【００３７】以上説明した本実施形態によれば、以下の
ような効果が得られる。

【００３８】ａ．テストフィクスチャを構成するランチ
ャーブロック２ａ、２ｂおよびミッドセクション１はガ
イドプレート２１に沿って動くことにより横方向の位置
ずれを小さく押さえることができるようになった。さら
に、その移動可能方向（図２Ｙ軸方向）に一定の力で加
圧することにより、接続状態を維持しやすくなった。

【００３９】ｂ．接続用の微小電極２３の位置あわせに
ＸＹＺステージ２５を用いることにより、微小電極位置
の微調整が可能となり、したがって、よりよい接続状態
を予め調整によって得ることが可能になる。ＸＹＺステ
ージ２５は両側のランチャーブロック２ａ、２ｂに固定
されているので、一度調整すれば可動部分のばらつき以
外の位置ずれは起こらなくなる。

【００４０】ｃ．線路問の相互接続は、誘電体支え２４
を用いて一定の荷重で微小電極２３を押しつけることに
より実現するので、接続状態はミッドセクション１を取
り替えた前後で大きく変化することは無い。また測定者
がこの接続状態を変更することはできないから、人為的
な再現性の劣化を防ぐことができる。

【００４１】ｄ．ミッドセクション１に引掛機構３１０
を備えているので、新たに製作したミッドセクション１
において加工誤差によりその高さがばらついたとして
も、両側の２個のランチャーブロック２ａ、２ｂの高さ
を精度良く合わせておけば、ミッドセクション１および
それを挟むランチャーブロック２ａ、２ｂ間でのＭＳ線
路面のずれはきわめて小さくて済む。

【００４２】次に、本発明によるテストフィクスチャの
他の実施形態について説明する。

【００４３】テストフイクスチャによりトランジスタの
Ｓパラメータやその他回路のＳパラメータ測定を行う場
合には、精度良くＴＲＬ校正を行う必要がある。精度の
よいＴＲＬ校正を行うためには、前準備として、ネット
ワークアナライザ（ＶＮＡ）を用いてテストフィクスチ
ャにおける接続用電極２３の位置の微調整を行う必要が
ある。ＴＲＬ校正では、４種類のミッドセクション１を
適宜選択し、基準回路として一連の測定を行う必要があ
るので、まずテストフィクスチャとミッドセクション１
の接続状態について調整と確認をしておくことが重要で
ある。

【００４４】本実施形態では、上記実施形態と同じ構成
のテストフィクスチャ（図２参照）において、以下に詳
細説明するような微調整手順を実施することにより、よ
り再現性の高く、精度良くＴＲＬ校正を行うことが可能
なテストフィクスチャを提供するものである。

【００４５】手順１．ミッドセクション１をテストフィ
クスチャに挿入してアライメントを目視確認する。精度
良く見るために実体顕微鏡を用いることが好ましい。ま
た、用いるミッドセクション１すべてに対してアライメ
ントを確認する必要がある。以下に説明するＸ、Ｙ、Ｚ
方向とは図２（ａ）、（ｂ）の右側に示されているもの
を指す。

【００４６】Ｘ方向のずれについては、交換する複数の
ミッドセクション間のＸ方向のずれが、ミッドセクショ
ン１上の基板の貼り付け位置の位置ずれとガイドプレー
ト２１上のミッドセクション１の位置ずれとに起因す
る。本実施形態のミッドセクション１及びランチャーブ
ロック２ａ、２ｂでは基板貼り付け位置を予めザグリ加
工し、基板はザグリの中央あるいは右（左）寄せに統一
して貼り付けた。

【００４７】更にランチャーブロック２ａ、２ｂとミッ
ドセクション１は全てガイドプレート２１上のガイド溝
の側壁に押し付けるようにして、Ｘ方向アライメントに
関して起こり得る繰り返し測定に対するばらつきを最小
に押さえるようにした。Ｘ方向アライメントは目視でも
確認しやすいので測定直前に最終調整を行うことで最適
化が可能となる。

【００４８】Ｙ方向のずれについては、Ｙ方向の接続位
置のばらつきが、ランチャーブロック２ａ、２ｂ及びミ
ッドセクション１に貼り付けた基板端面が各ブロック端
面（接続面）の面位置になっていないことが主原因で起
こる。そこで本実施形態では、基板貼り付け後、各接続
面をダイヤモンドやすりとラッピングペーパで基板もろ
とも研磨してできる限り平面を出すようにした。

【００４９】Ｚ方向のずれについては、Ｚ方向、つまり
基板面の高さずれが、各ブロックの加工精度及び基板貼
り付けの接着剤厚さで起こる。したがって一度起こって
しまうと基板高さずれを補正あるいは調整することは非
常に困難である。よって、本実施形態では複数製作した
ミッドセクション１のブロックを適宜選択して、高さが
最も揃った組み合わせで行った。

【００５０】また、本実施形態ではマイクロストリップ
線路間の接続を行うための接続用微小電極２３を支える
ために誘電体支え２４を用いており、これが柔らかいた
め、ある程度の基板段差があってもそれを吸収してマイ
クロストリップ線路間の電気的接続を実現することがで
きるという効果がある。

【００５１】手順２．ミッドセクション１とランチャー
ブロック２ａ、２ｂとの接続点に接続用微小電極２３の
位置合わせを行うためには、テストフィクスチャ全体を
ＶＮＡで測定して接続点での反射特性を観測する。そこ
でＶＮＡを同軸線路校正キットで校正してテストフィク
スチャ全体を被測定回路として測定できるように設定す
る。

【００５２】手順３．テストフィクスチャにミッドセク
ション１（スルーまたはライン）を挿入して、全体を被
測定デバイスとしてタイムドメイン測定を行い、マイク
ロストリップ線路の接続点における反射パルスの大きさ
を観測する。ここで、タイムドメイン測定では、ベクト
ルネットワークアナライザのタイムドメイン機能で評価
を実施したものであり、測定した周波数データ（S１
１）からフーリエ演算をして、時間データを算出する。

【００５３】測定例を図７に示す。図７の縦軸は大きさ
１のインパルスを入力したときの反射パルスの高さを指
すものであり、横軸は入力パルスの入力側からの距離に
比例する時間である。図中両側の２箇所のパルス７０
１、７０４がテストフィクスチャ両端の同軸コネクタ・
マイクロストリップ線路接続点での反射を表し、中央の
パルス７０２、７０３が接続用微小電極２３によるマイ
クロストリップ線路相互接続点での反射を表しており、
その高さはそれぞれの反射係数の測定周波数帯における
平均値に対応している。なお、図中の測定結果は、複数
のミッドセクションの測定を重ね合わせたものであり、
ミッドセクション間の長さの差によりピーク位置のずれ
が生じている。

【００５４】手順４．ＸＹＺステージ２５を動かして接
続用微小電極２３の最適接続位置あるいはそれに順ずる
接続位置を、例えば、図８に示すような接続位置の調整
処理手順にしたがって求める。本処理手順では最初、接
続位置の初期位置を設定し（ステップ８０１）、その
後、接続用微小電極２３をＺ方向に移動させて接触面か
ら持ち上げ、ＸまたはＹ方向、あるいは、他のＸＹ平面
上の方向に、所定量だけ変位させるようにＸＹＺステー
ジ２５を少しずつ動かし、反射パルスの値の測定を繰り
返す（ステップ８０２、８０３）。

【００５５】この測定例を図９（ａ）、（ｂ）に示す。
図９（ａ）は予め求めた最適接続位置から所定量だけＸ
方向に変位させた場合の反射パルス高さの変化であり、
図９（ｂ）はＹ方向へ変位させた場合に対応する。な
お、図中の実線はひし形の接続用微小電極を使用した場
合の測定例であり、点線は長方形の接続用微小電極を使
用した場合である。すなわち、図９に示すように、接続
用微小電極２３が最適接続位置にくれば、図９に示すよ
うに１０〜２０ｍＵｎｉｔまで反射は小さくなるはずで
ある。言い換えれば、接続用微小電極２３による接続状
態をあらわす中央の反射パルス高さができる限り小さく
なるような位置を求めることによって、最適接続位置あ
るいはそれに順ずる接続位置を決定することができる。

【００５６】本調整処理手順例では、図９で検出された
極小値あるいはその値に対応して設定された値を目標と
して接続位置の調整を行う（ステップ８０４、８０
５）。ただし、この目標値自体は接続用微小電極２３の
状態によっても変わるので、ステップ８０４では、測定
された反射パルス高さが目標値以下であるかどうか判定
する代わりに、極小値を求める構成としても良い。

【００５７】また、図９に示すように、極小値付近では
位置の微小ばらつきに関して反射の変化が非常に鈍感に
なる。よって、最終的な接続位置を決定するには、図９
に示すような反射パルス高さの極小値や該極小値に対応
して設定された値以下の値を検出する方法に加えて、
Ｘ、Ｙ方向での所定量変位に対する反射パルス高さの変
化量が、ある特定の値よりも小さくなったかを調べる方
法を用いても良い。このように反射パルス高さの変化量
を検知することで、極小値の近傍にいるかを判断し、最
適接続位置あるいはその近傍位置を決定することができ
る。

【００５８】また、図８に示したような接続位置の調整
処理手順は、図２に示すテストフィクスチャのＸＹＺス
テージ２５の各軸をアクチュエータで駆動する構成と
し、本手順で説明した反射パルス高さのデータ取得およ
び接続位置の決定を行うように、該アクチュエータの制
御を例えばコンピュータで実現される制御装置で実施す
る構成としても良い。

【００５９】手順５．１個のミッドセクションで最適あ
るいはそれに順ずる接続位置が出たら、他の２個のミッ
ドセクションについても同様の測定を行って反射係数が
ともに小さいことを確認する。なお、上記図７のグラフ
は、上記調整処理手順により接続位置を調整した３種の
ミッドセクションに対する測定値を重ね書きしたもので
ある。全てのミッドセクションに対して良好な反射特性
が得られていること、またミッドセクションの長さが微
妙に異なるので反射位置が少しずつずれていることが判
る。

【００６０】また、図７の両側の反射７０１、７０４を
作り出す同軸コネクタ・マイクロストリップ線路接続
は、後で行われる一連の測定で固定されているからＴＲ
Ｌ校正により測定値から取り除くことができる。

【００６１】また、上記調整手順は、接続用微小電極２
３や誘電体支え２４を取り替えたり、あるいは、ＸＹＺ
ステージ２５を動かした場合など、ランチャーブロック
２ａ、２ｂと接続用微小電極２３との位置関係が崩れた
場合に行えばよい。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、特別なスキルを必要と
せず、高周波数帯で断／続を繰り返しても再現性良く接
続が実現でき、高周波数帯でも精度良くＴＲＬ校正と被
測定回路の測定とを可能にするテストフィクスチャを提
供することができる。

【００６３】さらに本発明によれば、接続用電極を用い
てミッドセクションおよびランチャーブロックの平面線
路間の相互接続を行う場合、該接続用電極の接触位置を
最適接触位置あるいはそれに順ずる接触位置を効率的に
見つけることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）：従来のテストフィクスチャの構成
を示す説明図。 図１（ｂ）：従来のテストフィクスチャの構成を示す説
明図。

【図２】図２（ａ）：本発明の一実施形態におけるテス
トフィクスチャの構成例を示す上面図。 図２（ｂ）：図２（ａ）のテストフィクスチャの側面
図。

【図３】図３（ａ）：本発明のテストフィクスチャのミ
ッドセクションの上面、側面、正面を示す説明図。 図３（ｂ）：図３（ａ）のミッドセクションの引掛機構
を説明する説明図。

【図４】図４（ａ）：引掛機構の他の構成例を説明する
説明図。 図４（ｂ）：図４（ａ）の引掛機構を搭載したミッドセ
クションの上面、側面、正面を示す説明図。

【図５】図５（ａ）：本発明のテストフィクスチャのリ
ピータビィティの測定例を示すグラフ。 図５（ｂ）：本発明のテストフィクスチャのリピータビ
ィティの他の測定例を示すグラフ。

【図６】図６（ａ）：従来のテストフィクスチャのリピ
ータビィティの測定例を示すグラフ。 図６（ｂ）：従来のテストフィクスチャのリピータビィ
ティの他の測定例を示すグラフ。

【図７】本発明によるテストフィクスチャにおけるマイ
クロストリップ線路の接続点における反射パルスの大き
さの測定例を示すグラフ。

【図８】本発明における接続用微小電極の接続位置の調
整手順処理の一例を示すフローチャート。

【図９】図９（ａ）：Ｘ方向変位に対する反射パルス高
さ変化を示すグラフ。 図９（ｂ）：Ｙ方向変位に対する反射パルス高さ変化を
示すグラフ。

【符号の説明】

１…ミッドセクション、２、２ａ、２ｂ…ランチャーブ
ロック、３…円柱電極、４…テストフィクスチャ、５…
ネットワークアナライザ、６…微小電極、７…マイクロ
ストリップ線路、２０…ベースプレート、２１…ガイド
プレート、２３…接続用微小電極、２４…誘電体支え
（ＰＴＦＥ）、２５…ＸＹＺステージ、２６…接続断用
スペーサ、２７…グルーブガイド、２８…Ｖコネクタ、
２９…２．４ｍｍコネクタ、３０…サポートロッド、３
１…ランチャーブロック天板、３２…バネ、３１０…引
掛機構。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AA01 AB00 AE03 AG12 AG20 AH04 AH05 4M106 AA02 BA14 DH01 DH18 DJ19 DJ33

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロ波及びミリ波帯で用いるテストフ
   ィクスチャにおいて、 信号伝送路を３個のセクションに分割して構成し、被測
   定回路を載せるミッドセクションを２個のランチャーブ
   ロックで挟み込むテストフィクスチャであって、 前記分割された３個のセクションを組み合わせて搭載す
   る基台と、 前記基台上で組み合わされた状態にある前記ミッドセク
   ション上の平面線路および前記各ランチャーブロックの
   平面線路に接続用電極を接触させて、両者を電気的に接
   続する平面線路接続機構とを備え、 前記基台は、 前記３個のセクションのうち少なくとも前記ミッドセク
   ションおよび一方のランチャーブロックを一方向に導く
   ためのガイド機構と、 前記ガイド機構に沿って移動され組み合わされた状態の
   前記３個のセクションを、該移動方向に沿って付勢して
   固定する固定機構とを備えることを特徴とするテストフ
   ィクスチャ。
2. 【請求項２】請求項１に記載のテストフィクスチャにお
   いて、 前記平面線路接続機構は、前記３個のセクションにおけ
   る２箇所の接続位置に対応して２組設けられるものであ
   って、 前記各組の平面線路接続機構は、前記接続用電極を付勢
   した状態で、対応する前記接続位置に接触させることを
   特徴とするテストフィクスチャ。
3. 【請求項３】請求項２に記載のテストフィクスチャにお
   いて、 前記各平面線路接続機構は、前記接続用電極を先端部に
   固定した誘電体製の支持部材をさらに備えることを特徴
   とするテストフィクスチャ。
4. 【請求項４】請求項２に記載のテストフィクスチャにお
   いて、 前記各平面線路接続機構は、前記ミッドセクション上の
   平面線路と前記ランチャーブロックの平面線路との接続
   位置に、前記接続用電極を位置決めするための位置決め
   手段をさらに備えることを特徴とするテストフィクスチ
   ャ。
5. 【請求項５】請求項１に記載のテストフィクスチャにお
   いて、 前記ミッドセクションの接続面と、該ミッドセクション
   を挟む前記２個のランチャーブロックの接続面との高さ
   を一致させるため高さ調整機構をさらに備えることを特
   徴とするテストフィクスチャ。
6. 【請求項６】請求項５に記載のテストフィクスチャにお
   いて、 前記高さ調整機構は、前記ミッドセクションの被測定回
   路が装着されている面上に固定され、該面方向と一致す
   る方向へ延びた引掛部材を備え、 前記引掛部材は、前記ミッドセクションの両側に位置す
   る前記２個のランチャーブロックの平面線路が装着され
   ている面上に接触して、相互接続されるべき３個の平面
   線路が装着されている面の高さを一致させることを特徴
   とするテストフィクスチャ。
7. 【請求項７】信号伝送路を３個のセクションに分割して
   構成し、被測定回路を載せるミッドセクションを２個の
   ランチャーブロックで挟み込む、マイクロ波及びミリ波
   帯で用いるテストフィクスチャにおいて、 前記分割された３個のセクションを組み合わせ、該組み
   合わされた状態にある前記ミッドセクションの平面線路
   および前記各ランチャーブロックの平面線路に接続用電
   極を接触させて、両者を電気的に相互接続するテストフ
   ィクスチャにおける前記接続用電極の接触位置調整方法
   であって、 ａ）当該テストフィクスチャを被測定回路としてネット
   ワークアナライザに接続し、前記接続用電極が接触すべ
   き接続位置における反射特性を測定し、 ｂ）前記測定された反射パルス高さと予め定めた目標値
   とを比較し、 ｃ）前記測定された反射パルス高さが前記予め定めた目
   標値以下であった場合には、現時点での接触位置を調整
   後の接触位置として決定し、 ｄ）前記測定された反射パルス高さが前記予め定めた目
   標値を超える場合には、前記接触位置を前記平面線路の
   装着面に平行な方向に変位させ、該変位させた接触位置
   について、手順ａ）、手順ｂ）を繰り返すことを特徴と
   するテストフィクスチャにおける接続用電極の接触位置
   調整方法。
8. 【請求項８】請求項７に記載の接触位置調整方法におい
   て、 手順ｂ）で、前記反射パルス高さの測定値の代わりに、
   前記接続用電極の接触位置変位に対する前記反射パルス
   高さの変位と、該変位に対応して予め定められた第２の
   目標値とを比較し、 手順ｃ）では、前記算出された反射パルス高さの変位が
   前記予め定めた第２の目標値以下であった場合には、現
   時点での接触位置を調整後の接触位置として決定し、 手順ｄ）では、前記算出された反射パルス高さの変位が
   前記予め定めた第２の目標値を超える場合には、前記接
   触位置を前記平面線路の装着面に平行な方向に変位さ
   せ、該変位させた接触位置について、手順ａ）、手順
   ｂ）を繰り返すことを特徴とするテストフィクスチャに
   おける接続用電極の接触位置調整方法。