JP2022105348A - Substrate for measuring electrical characteristics of electronic component, and method for measuring electrical characteristics of electronic component using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子部品の電気特性測定用基板及びこれを用いた電子部品の電気特性測定方法に関し、特に、キャリブレーションを正確に行うことが可能な電子部品の電気特性測定用基板及びこれを用いた電子部品の電気特性測定方法に関する。 The present invention relates to a substrate for measuring electrical characteristics of electronic components and a method for measuring electrical characteristics of electronic components using the same, and in particular, a substrate for measuring electrical characteristics of electronic components capable of accurately calibrating and using the substrate for measuring electrical characteristics of electronic components. The present invention relates to a method for measuring electrical characteristics of electronic components.
インダクタやキャパシタなどの電子部品の電気特性は、ネットワークアナライザやインピーダンスアナライザなどの電気特性測定装置を用いて測定することができる。しかしながら、測定結果には電気特性測定用基板やケーブルなど測定系の影響が重畳していることから、キャリブレーションを行うことによって測定系の影響を除去する必要がある。キャリブレーションの方法としては、TRL法やSOLT法などが知られている。例えば、TRL法を用いてキャリブレーションする場合、スルー特性(Thru特性)を評価するためのキャリブレーション基板と、反射特性(Reflect特性)を評価するためのキャリブレーション基板と、ライン特性(Line特性)を評価するためのキャリブレーション基板を用いてそれぞれの特性を評価することによって、測定系の影響が除去される。 The electrical characteristics of electronic components such as inductors and capacitors can be measured using an electrical characteristic measuring device such as a network analyzer or an impedance analyzer. However, since the influence of the measurement system such as the board for measuring the electrical characteristics and the cable is superimposed on the measurement result, it is necessary to remove the influence of the measurement system by performing calibration. As a calibration method, a TRL method, a SOLT method, or the like is known. For example, when calibrating using the TRL method, a calibration board for evaluating through characteristics (Thru characteristics), a calibration board for evaluating reflection characteristics (Reflect characteristics), and line characteristics (Line characteristics). By evaluating each characteristic using a calibration substrate for evaluating the above, the influence of the measurement system is eliminated.
しかしながら、製造ばらつきなどにより、測定対象となる電子部品(DUT)を搭載するための測定用基板とキャリブレーション基板との間に特性差が生じることがあり、この場合には、正しくキャリブレーションを行うことができないという問題があった。一方、特許文献1には、測定用基板にスルーチップを搭載することによってスルー特性を評価する方法が提案されている。この方法によれば、同じ測定用パターンを用いて電子部品の測定とスルー特性の測定が行われることから、製造ばらつきなどに起因するキャリブレーション誤差は生じない。
However, due to manufacturing variations and the like, characteristic differences may occur between the measurement board for mounting the electronic component (DUT) to be measured and the calibration board. In this case, correct calibration is performed. There was a problem that it could not be done. On the other hand,
しかしながら、特許文献1に記載された方法では、スルーチップの寄生インダクタンス成分がスルー特性に重畳するだけでなく、スルーチップを搭載する位置や、使用するスルーチップの特性などによってスルー特性がばらつくという問題があった。
However, in the method described in
したがって、本発明は、スルーチップなどを用いることなく、キャリブレーションを正確に行うことが可能な電子部品の電気特性測定用基板及びこれを用いた電子部品の電気特性測定方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate for measuring electrical characteristics of electronic components that can be accurately calibrated without using a through chip or the like, and a method for measuring electrical characteristics of electronic components using the substrate. And.
本発明による電気特性測定用基板は、基板本体と、基板本体の表面に形成され、測定対象となる電子部品の第1の端子電極に接続するための第1の導体パターン及び電子部品の第2の端子電極に接続するための第2の導体パターンを含む測定用パターンと、基板本体の表面に形成されたキャリブレーション用パターンとを備えることを特徴とする。 The substrate for measuring electrical characteristics according to the present invention is formed on the surface of the substrate body and the substrate body, and has a first conductor pattern for connecting to the first terminal electrode of the electronic component to be measured and a second electronic component. It is characterized by comprising a measurement pattern including a second conductor pattern for connecting to the terminal electrode of the substrate and a calibration pattern formed on the surface of the substrate main body.
本発明によれば、同一の基板本体に測定用パターンとキャリブレーション用パターンが形成されていることから、製造ばらつきなどに起因するキャリブレーション誤差が生じない。しかも、測定用パターンとキャリブレーション用パターンが別個に設けられていることから、誤差の原因となるスルーチップなどを用いる必要もない。 According to the present invention, since the measurement pattern and the calibration pattern are formed on the same substrate body, calibration error due to manufacturing variation or the like does not occur. Moreover, since the measurement pattern and the calibration pattern are provided separately, it is not necessary to use a through tip or the like that causes an error.
本発明において、基板本体の表面は、互いに反対側に位置する第1及び第2の辺を有する矩形であり、第1の導体パターンの一端と第2の導体パターンの一端は、電子部品の搭載領域を介して互いに対向し、第1の導体パターンの他端及びキャリブレーション用パターンの一端は第1の辺に位置し、第2の導体パターンの他端及びキャリブレーション用パターンの他端は第2の辺に位置しても構わない。これによれば、電気特性測定用基板の形状を単純化することが可能となる。 In the present invention, the surface of the substrate body is a rectangle having first and second sides located on opposite sides of each other, and one end of the first conductor pattern and one end of the second conductor pattern are mounted with electronic components. Opposing each other through the region, the other end of the first conductor pattern and one end of the calibration pattern are located on the first side, the other end of the second conductor pattern and the other end of the calibration pattern are second. It may be located on the second side. This makes it possible to simplify the shape of the substrate for measuring electrical characteristics.
本発明において、第1の導体パターンの一端と第2の導体パターンの一端は、第1の校正面と第2の校正面の間に位置する電子部品の搭載領域を介して互いに対向し、キャリブレーション用パターンの長さは、第1の導体パターンの端部から第1の校正面までの長さと、第2の導体パターンの端部から第2の校正面までの長さの和に等しくても構わない。これによれば、キャリブレーション用パターンを用いて正確にスルー特性を評価することが可能となる。 In the present invention, one end of the first conductor pattern and one end of the second conductor pattern face each other via a mounting area of an electronic component located between the first calibration surface and the second calibration surface, and are calibrated. The length of the pattern is equal to the sum of the length from the end of the first conductor pattern to the first calibration surface and the length from the end of the second conductor pattern to the second calibration surface. It doesn't matter. This makes it possible to accurately evaluate the through characteristics using the calibration pattern.
本発明による電気特性測定方法は、上記の電気特性測定用基板を用いた電子部品の電気特性測定方法であって、電気特性測定装置に接続された第1及び第2のケーブルをキャリブレーション用パターンの両端に接続することによって第1のキャリブレーションを行い、電子部品の第1の端子電極が第1の導体パターンの一端に接続され、電子部品の第2の端子電極が第2の導体パターンの一端に接続された状態で、第1及び第2のケーブルを第1及び第2の導体パターンの他端に接続することによって、電子部品の電気特性を測定することを特徴とする。 The method for measuring electrical characteristics according to the present invention is a method for measuring electrical characteristics of electronic parts using the above-mentioned substrate for measuring electrical characteristics, and a pattern for calibrating the first and second cables connected to the electrical characteristic measuring device. The first calibration is performed by connecting to both ends of the electronic component, the first terminal electrode of the electronic component is connected to one end of the first conductor pattern, and the second terminal electrode of the electronic component is of the second conductor pattern. It is characterized in that the electrical characteristics of an electronic component are measured by connecting the first and second cables to the other ends of the first and second conductor patterns while being connected to one end.
本発明によれば、第1のキャリブレーションによってスルー特性やライン特性を正しく評価することが可能となる。この場合、電気特性測定装置はネットワークアナライザであっても構わないし、電気特性はSパラメータであっても構わない。 According to the present invention, the through characteristic and the line characteristic can be correctly evaluated by the first calibration. In this case, the electrical characteristic measuring device may be a network analyzer, and the electrical characteristic may be an S parameter.
本発明において、第1の導体パターンの一端が開放されている状態で、第1のケーブルを第1の導体パターンの他端に接続することによって、第2のキャリブレーションを行い、前記第2の導体パターンの前記一端が開放されている状態で、前記第2のケーブルを前記第2の導体パターンの前記他端に接続することによって、第3のキャリブレーションを行っても構わない。これによれば、専用のキャリブレーション用パターンを用いることなく、第2及び第3のキャリブレーションによって反射特性を評価することが可能となる。 In the present invention, the second calibration is performed by connecting the first cable to the other end of the first conductor pattern in a state where one end of the first conductor pattern is open, and the second calibration is performed. A third calibration may be performed by connecting the second cable to the other end of the second conductor pattern while the one end of the conductor pattern is open. According to this, it is possible to evaluate the reflection characteristics by the second and third calibrations without using a dedicated calibration pattern.
本発明において、キャリブレーション用パターンとは長さの異なる別のキャリブレーション用パターンの両端に第1及び第2のケーブルを接続することによって第4のキャリブレーションを行い、第1のキャリブレーションによって測定系のスルー特性を評価し、第2及び第3のキャリブレーションによって測定系の反射特性を評価し、第4のキャリブレーションによって測定系のライン特性を評価しても構わない。これによれば、TRL法又はLRL法によって正確なキャリブレーションを行うことが可能となる。 In the present invention, the fourth calibration is performed by connecting the first and second cables to both ends of another calibration pattern having a length different from that of the calibration pattern, and the measurement is performed by the first calibration. The through characteristics of the system may be evaluated, the reflection characteristics of the measurement system may be evaluated by the second and third calibrations, and the line characteristics of the measurement system may be evaluated by the fourth calibration. According to this, accurate calibration can be performed by the TRL method or the LRL method.
このように、本発明によれば、スルーチップなどを用いることなく、キャリブレーションを正確に行うことが可能な電子部品の電気特性測定用基板及びこれを用いた電子部品の電気特性測定方法を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, there is provided a substrate for measuring the electrical characteristics of an electronic component, which can be accurately calibrated without using a through chip or the like, and a method for measuring the electrical characteristics of the electronic component using the substrate. It becomes possible to do.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態による電気特性測定用基板1の構成を示す図であり、(a)は略平面図、(b)は(a)に示すA-A線に沿った略断面図である。
1A and 1B are views showing the configuration of a
図1に示すように、第1の実施形態による電気特性測定用基板1は、基板本体10と、基板本体10の表面11に形成された測定用パターン20及びキャリブレーション用パターン30と、基板本体10の裏面12の全面に形成されたグランドパターン13によって構成されている。基板本体10は、例えばガラスエポキシなどの絶縁材料からなり、z方向における厚さは例えば0.2mm~0.4mm程度である。基板本体10の平面形状は矩形であり、y方向に延在し互いに反対側に位置する辺E1,E2と、x方向に延在し互いに反対側に位置する辺E3,E4を有している。電気特性測定用基板1は、グランドパターンが基板裏面に設けられたマイクロストリップライン構造を有している。
As shown in FIG. 1, the
測定用パターン20は、x方向に延在する一対の導体パターン21,22からなる。図2に示すように、導体パターン21,22の一端は、測定対象となる電子部品の搭載領域Mを介して互いに対向している。電子部品の搭載領域Mには、導体パターン21の一端に接続されたランドパターンP1と、導体パターン22の一端に接続されたランドパターンP2が設けられている。測定時においては、測定対象となる電子部品に設けられた一対の端子電極がそれぞれランドパターンP1,P2に接続される。ランドパターンP1,P2のy方向における幅は、図2(a)に示すように導体パターン21,22のy方向における幅よりも大きくても構わないし、図2(b)に示すように導体パターン21,22のy方向における幅よりも小さくても構わないし、図2(c)に示すように導体パターン21,22のy方向における幅と同じであっても構わない。
The
図2に示すように、導体パターン21の一端は搭載領域Mの一方の端部である校正面C1によって定義され、導体パターン22の一端は搭載領域Mの他方の端部である校正面C2によって定義される。導体パターン21の他端は基板本体10の辺E1によって定義され、導体パターン22の他端は基板本体10の辺E2によって定義される。したがって、導体パターン21の長さは辺E1から校正面C1までの区間X1で定義され、導体パターン22の長さは辺E2から校正面C2までの区間X2で定義される。区間X1と区間X2の長さは同じであっても(X1=X2)、異なっていても(X1≠X2)構わない。区間X1,X2を含む測定系の影響は、後述するキャリブレーションによって除去される。
As shown in FIG. 2, one end of the
キャリブレーション用パターン30は、x方向に延在する1本の導体パターンからなり、その一端は基板本体10の辺E1に位置し、その他端は基板本体10の辺E2に位置する。このため、キャリブレーション用パターン30のx方向における長さは、区間X1,X2の和よりも搭載領域Mの長さ分だけ大きい。キャリブレーション用パターン30のy方向における幅は、測定用パターン20のy方向における幅と同じである。
The
このような電気特性測定用基板1を用いた電子部品の電気特性測定は、次のように行う。
The electrical characteristic measurement of the electronic component using the electrical
まず、図3に示すようにネットワークアナライザ60を用意し、コネクタ71を介してケーブル61をキャリブレーション用パターン30の一端に接続し、コネクタ72を介してケーブル62をキャリブレーション用パターン30の他端に接続する。ケーブル61はネットワークアナライザ60のPort1に接続され、ケーブル62はネットワークアナライザ60のPort2に接続されている。この状態でネットワークアナライザ60を用いたSパラメータの測定を行うことにより、測定系のスルー特性を評価する。スルー特性は、測定用パターン20を構成する導体パターン21,22の一端(つまり校正面C1とC2)が互いに短絡された状態を模した特性であるが、上述の通り、キャリブレーション用パターン30の長さは、導体パターン21,22の合計長さよりもやや長いため、この差がキャンセルされるよう、この差に相当する電気長をネットワークアナライザに入力することで、ネットワークアナライザ60の内部で補正を行う。これにより、電気特性測定用基板1のスルー特性を取得することができる。
First, as shown in FIG. 3, a
次に、図4に示すように、導体パターン21の一端を開放した状態で、コネクタ71を介してケーブル61を導体パターン21の他端に接続する。この状態でネットワークアナライザ60を用いたSパラメータの測定を行うことにより、測定系のPort1側の反射特性を評価する。その後、導体パターン22の一端を開放した状態で、コネクタ72を介してケーブル62を導体パターン22の他端に接続する。この状態でネットワークアナライザ60を用いたSパラメータの測定を行うことにより、測定系のPort2側の反射特性を評価する。反射特性は、測定用パターン20を構成する導体パターン21,22の一端(つまり校正面C1とC2)が互いに開放された状態を模した特性である。TRL校正において反射特性を測定するためのキャリブレーション基板は、反射係数の大きさは1が最適であるが、既知である必要はない。上述の通り、導体パターン21,22の一端にはそれぞれランドパターンP1,P2が接続されているが,ランドパターンP1,P2のサイズは非常に小さく,反射係数の大きさはほぼ1に近いため,反射特性を測定するためのキャリブレーション基板としての条件を満たす。
Next, as shown in FIG. 4, the
次に、図5に示すように、キャリブレーション用パターン40を有する別の電気特性測定用基板1Aを用意し、コネクタ71を介してケーブル61をキャリブレーション用パターン40の一端に接続し、コネクタ72を介してケーブル62をキャリブレーション用パターン40の他端に接続する。キャリブレーション用パターン40は、x方向における長さが異なる他は、キャリブレーション用パターン30と同じである。この状態でネットワークアナライザ60を用いたSパラメータの測定を行うことにより、測定系のライン特性を評価する。ライン特性は、測定用パターン20の特性インピーダンスの算出に用いられる。ライン特性を取得するためには、長さの異なる複数のキャリブレーション用パターン40を用いても構わない。これにより、電気特性測定用基板1のライン特性を取得することができる。
Next, as shown in FIG. 5, another electrical
そして、図6に示すように、測定対象となる電子部品80を搭載領域Mに搭載した状態で、コネクタ71を介してケーブル61を導体パターン21の他端に接続し、コネクタ72を介してケーブル62を導体パターン22の他端に接続する。電子部品80は、第1の端子電極81と第2の端子電極82を有しており、これらの端子電極81,82は、それぞれ図2に示すランドパターンP1,P2に接続される。この状態でネットワークアナライザ60を用いた測定を行うことにより、電子部品80のSパラメータを測定する。ここで得られるSパラメータには、測定系の影響、つまり測定用パターン20(導体パターン21,22)の影響、ケーブル61,62の影響、コネクタ71,72の影響などが含まれているが、上述したスルー特性、反射特性及びライン特性を得るためのキャリブレーションを事前に行うことにより、測定系の影響を排除した状態におけるSパラメータを算出することができる。尚、キャリブレーションを行う順序は上記の順序に限定されない。
Then, as shown in FIG. 6, with the
このように、本実施形態による電気特性測定用基板1は、測定用パターン20とキャリブレーション用パターン30が同じ基板本体10に形成されていることから、基板本体10の製造ばらつきや、パターニング条件のばらつきなどに起因する測定誤差を排除することが可能となる。つまり、測定用パターン20とキャリブレーション用パターン30を互いに異なる基板本体に形成すると、基板本体の厚みや誘電率に僅かな差が生じる可能性があるだけでなく、パターニング条件の差によって測定用パターン20とキャリブレーション用パターン30のパターン幅やパターン形状に差が生じる可能性があり、これがキャリブレーション誤差となってしまう。これに対し、本実施形態による電気特性測定用基板1は、測定用パターン20とキャリブレーション用パターン30を同じ基板本体10に形成していることから、このようなキャリブレーション誤差が生じることがなく、正確なキャリブレーションを行うことが可能となる。
As described above, in the electrical
図7は、同一の電子部品80(インダクタチップ)のSパラメータ(S11)を複数の電気特性測定用基板を用いて測定した結果を示すグラフであり、(a)は測定用パターン20とキャリブレーション用パターン30を互いに異なる基板本体に形成した場合に得られた結果を示し、(b)は本実施形態による電気特性測定用基板1を用いた場合に得られた結果を示している。図7(a)に示すように、従来の測定方法では、同じ電子部品80であっても使用する電気特性測定用基板によってSパラメータに大きな差が生じていることが分かる。これに対し、本実施形態による電気特性測定用基板1を用いれば、図7(b)に示すように、使用する電気特性測定用基板1による差が大幅に低減されていることが分かる。
FIG. 7 is a graph showing the results of measuring the S parameter (S 11 ) of the same electronic component 80 (inductor chip) using a plurality of electrical characteristic measurement boards, and FIG. 7A is a graph showing the
図8は、Sパラメータをインダクタンス値に変換したグラフであり、(a)は測定用パターン20とキャリブレーション用パターン30を互いに異なる基板本体に形成した場合に得られた結果を示し、(b)は本実施形態による電気特性測定用基板1を用いた場合に得られた結果を示している。図8(a)に示すように、従来の測定方法では、同じ電子部品80であっても使用する電気特性測定用基板によってインダクタンス値に大きな差が生じていることが分かる。これに対し、本実施形態による電気特性測定用基板1を用いれば、図8(b)に示すように、使用する電気特性測定用基板1による差が大幅に低減されていることが分かる。
FIG. 8 is a graph obtained by converting the S parameter into an inductance value, and FIG. 8A shows the results obtained when the
図9は、本発明の第2の実施形態による電気特性測定用基板2の構成を示す略平面図である。
FIG. 9 is a schematic plan view showing the configuration of the electrical
図9に示すように、第2の実施形態による電気特性測定用基板2は、基板本体10の辺E2が段差形状を有しており、これにより、キャリブレーション用パターン30のx方向における長さが第1の実施形態よりも短くなっている点において、第1の実施形態による電気特性測定用基板1と相違している。その他の基本的な構成は第1の実施形態による電気特性測定用基板1と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 9, in the
本実施形態においては、基板本体10の辺E2が辺E2a,E2bによって構成されている。辺E2aは、第1の実施形態における辺E2と同じx方向に存在する。これに対し、辺E2bは、第1の実施形態における辺E2よりも-x方向に存在し、これにより、辺E1と辺E2bのx方向における距離が第1の実施形態よりも短縮されている。辺E1と辺E2bのx方向における距離は、導体パターン21,22の区間X1,X2の和に等しい。これにより、キャリブレーション用パターン30のx方向における長さも区間X1,X2の和と等しくなる。
In the present embodiment, the side E2 of the substrate
その結果、図3に示すスルー特性の評価において、ネットワークアナライザ60の内部において、測定用パターン20とキャリブレーション用パターン30の長さの差に起因する特性差を補正することなく、電気特性測定用基板2のスルー特性を直接取得することが可能となる。
As a result, in the evaluation of the through characteristics shown in FIG. 3, for electrical characteristic measurement without correcting the characteristic difference caused by the difference in length between the
図10は、本発明の第3の実施形態による電気特性測定用基板3の構成を示す略平面図である。
FIG. 10 is a schematic plan view showing the configuration of the electrical
図10に示すように、第3の実施形態による電気特性測定用基板3は、基板本体10の辺E1,E2が段差形状を有している点において、第2の実施形態による電気特性測定用基板2と相違している。その他の基本的な構成は第2の実施形態による電気特性測定用基板2と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 10, the
本実施形態においては、基板本体10の辺E1が辺E1a,E1bによって構成されている。辺E1aは、第2の実施形態における辺E1と同じx方向に存在する。これに対し、辺E1bは、第2の実施形態における辺E2よりも+x方向に存在するとともに、辺E2bは、第2の実施形態における辺E2bよりも+x方向に存在する。辺E1bと辺E2bのx方向における距離は、導体パターン21,22の区間X1,X2の和に等しい。これにより、キャリブレーション用パターン30のx方向における長さも区間X1,X2の和と等しくなる。
In the present embodiment, the side E1 of the substrate
その結果、第2の実施形態による電気特性測定用基板2と同様、電気特性測定用基板3のスルー特性を直接取得することが可能となる。
As a result, it is possible to directly acquire the through characteristics of the electrical
図11は、本発明の第4の実施形態による電気特性測定用基板4の構成を示す略平面図である。
FIG. 11 is a schematic plan view showing the configuration of the electrical
図11に示すように、第4の実施形態による電気特性測定用基板4は、基板本体10の辺E2が段差形状を有しているとともに、キャリブレーション用パターン40が設けられている点において、第1の実施形態による電気特性測定用基板1と相違している。その他の基本的な構成は第1の実施形態による電気特性測定用基板1と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 11, the
本実施形態においては、基板本体10の辺E2が辺E2a,E2cによって構成されている。辺E2aは、第1の実施形態における辺E2と同じx方向に存在する。これに対し、辺E2cは、第1の実施形態における辺E2よりも+x方向に存在し、これにより、辺E1と辺E2cのx方向における距離は、第1の実施形態よりも長い。そして、キャリブレーション用パターン40は、辺E1から辺E2cに亘ってx方向に延在している。キャリブレーション用パターン40は、図5に示すキャリブレーション用パターン40に相当する。
In the present embodiment, the side E2 of the substrate
このように、本実施形態によれば、測定用パターン20と2つのキャリブレーション用パターン30,40が同じ基板本体10に形成されていることから、より正確なキャリブレーションを行うことが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, since the
図12は、本発明の第5の実施形態による電気特性測定用基板5の構成を示す略平面図である。
FIG. 12 is a schematic plan view showing the configuration of the
図12に示すように、第5の実施形態による電気特性測定用基板5は、基板本体10の辺E2が辺E2a~E2eからなる段差形状を有しているとともに、キャリブレーション用パターン41~43が設けられている点において、第2又は第4の実施形態による電気特性測定用基板2,4と相違している。その他の基本的な構成は第2又は第4の実施形態による電気特性測定用基板2,4と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 12, the
辺E2a,E2bは、それぞれ第2の実施形態における辺E2a,E2bと同じx方向に位置に存在し、辺E2cは、第4の実施形態における辺E2cと同じx方向に位置に存在する。これに対し、辺E2dは、第4の実施形態における辺E2cよりも+x方向に存在し、辺E2eは辺E2dよりもさらに+x方向に存在する。キャリブレーション用パターン41は、第4の実施形態におけるキャリブレーション用パターン40と同じ長さを有する。これに対し、キャリブレーション用パターン42は、辺E1から辺E2dに亘ってx方向に延在し、このためキャリブレーション用パターン41よりもx方向における長さが長い。さらに、キャリブレーション用パターン43は、辺E1から辺E2eに亘ってx方向に延在し、このためキャリブレーション用パターン42よりもx方向における長さが長い。
The sides E2a and E2b are located in the same x direction as the sides E2a and E2b in the second embodiment, respectively, and the sides E2c are located in the same x direction as the sides E2c in the fourth embodiment. On the other hand, the side E2d exists in the + x direction with respect to the side E2c in the fourth embodiment, and the side E2e exists in the + x direction with respect to the side E2d. The
キャリブレーション用パターン41~43は、ライン特性を評価するためのパターンである。このように、本実施形態によれば、長さの異なる3つのキャリブレーション用パターン41~43が同じ基板本体10に形成されていることから、より正確なライン特性を取得することが可能となる。
The
図13は、本発明の第6の実施形態による電気特性測定用基板6の構成を示す略平面図である。
FIG. 13 is a schematic plan view showing the configuration of the electrical
図13に示すように、第6の実施形態による電気特性測定用基板6は、基板本体10にキャリブレーション用パターン50が設けられている点において、第1の実施形態による電気特性測定用基板1と相違している。その他の基本的な構成は第1の実施形態による電気特性測定用基板1と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 13, the
キャリブレーション用パターン50は、区間X1(=X2)と同じ長さを有し、その一端は開放され、他端は辺E1に位置している。これにより、キャリブレーション用パターン50を用いて図4に示す反射特性の評価を行うことが可能となる。キャリブレーション用パターン50にはランドパターンが設けられていないため、本実施形態による電気特性測定用基板6を用いれば、ランドパターンP1,P2が大きい場合であっても、より正確な反射特性の評価を行うことが可能となる。
The
図14は、本発明の第7の実施形態による電気特性測定用基板7の構成を示す略平面図である。
FIG. 14 is a schematic plan view showing the configuration of the electrical
図14に示すように、第7の実施形態による電気特性測定用基板7は、基板本体10のx方向における幅が区間X1,X2の和と等しく、且つ、測定用パターン20が斜め方向に延在している点において、第1の実施形態による電気特性測定用基板1と相違している。その他の基本的な構成は第1の実施形態による電気特性測定用基板1と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 14, in the electrical
本実施形態においては、測定用パターン20が斜め方向に延在していることから、基板本体10の平面形状を単純な矩形としつつ、第2及び第3の実施形態と同様、キャリブレーション用パターン30の長さを区間X1,X2の和と一致させることが可能となる。
In the present embodiment, since the
図15は、本発明の第8の実施形態による電気特性測定用基板8の構成を示す略平面図である。
FIG. 15 is a schematic plan view showing the configuration of the
図15に示すように、第8の実施形態による電気特性測定用基板8は、導体パターン23が追加されている点において、第1の実施形態による電気特性測定用基板1と相違している。その他の基本的な構成は第1の実施形態による電気特性測定用基板1と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 15, the
導体パターン23は、導体パターン21,22とともに測定用パターン20の一部を構成し、電子部品の搭載領域Mにて終端している。本実施形態においては、導体パターン23がy方向に延在している。このような構成を有する電気特性測定用基板8を用いれば、3端子型の電子部品の電気特性を測定することが可能となる。電気特性測定用基板8を用いたキャリブレーションにおいては、導体パターン23をネットワークアナライザのPort3に接続することによるSパラメータの測定プロセスを追加すればよい。これにより、測定系のPort3側の反射特性と、Port1-3間及びPort2-3間のスルー特性を評価することができる。
The
図16は、本発明の第9の実施形態による電気特性測定用基板9の構成を示す略平面図である。
FIG. 16 is a schematic plan view showing the configuration of the electrical
図16に示すように、第9の実施形態による電気特性測定用基板9は、導体パターン24が追加されている点において、第8の実施形態による電気特性測定用基板8と相違している。その他の基本的な構成は第8の実施形態による電気特性測定用基板8と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 16, the
導体パターン24は、導体パターン21~23とともに測定用パターン20の一部を構成し、電子部品の搭載領域Mにて終端している。本実施形態においては、導体パターン23,24がx方向に延在している。このような構成を有する電気特性測定用基板9を用いれば、4端子型の電子部品の電気特性を測定することが可能となる。電気特性測定用基板9を用いたキャリブレーションにおいては、導体パターン24をネットワークアナライザのPort4に接続することによるSパラメータの測定プロセスを追加すればよい。これにより、測定系のPort4側の反射特性と、Port1-4間、Port2-4間及びPort3-4間のスルー特性を評価することができる。
The
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention, and these are also the present invention. Needless to say, it is included in the range.
例えば、上記実施形態では、ネットワークアナライザ用いて電子部品のSパラメータを測定しているが、測定する電気特性がこれに限定されるものではない。また、使用する測定装置についてもネットワークアナライザに限定されるものではなく、インピーダンスアナライザやオシロスコープなど、他の測定装置であっても構わない。また、使用する基板構造についてもマイクロストリップ構造に限定されるものではなく、コプレーナライン構造やストリップライン構造など、他の基板構造であっても構わない。 For example, in the above embodiment, the S parameter of the electronic component is measured by using a network analyzer, but the measured electrical characteristics are not limited to this. Further, the measuring device to be used is not limited to the network analyzer, and may be another measuring device such as an impedance analyzer or an oscilloscope. Further, the substrate structure to be used is not limited to the microstrip structure, and other substrate structures such as a coplanar line structure and a strip line structure may be used.
1~9,1A 電気特性測定用基板
10 基板本体
11 表面
12 裏面
13 グランドパターン
20 測定用パターン
21~24 導体パターン
30,40~43,50 キャリブレーション用パターン
60 ネットワークアナライザ
61,62 ケーブル
71,72 コネクタ
80 電子部品
81 第1の端子電極
82 第2の端子電極
C1,C2 校正面
E1~E4,E1a,E1b,E2a~E2e 辺
M 搭載領域
P1,P2 ランドパターン
X1,X2 区間
1-9,1A Electrical
Claims (7)
前記基板本体の表面に形成され、測定対象となる電子部品の第1の端子電極に接続するための第1の導体パターン及び前記電子部品の第2の端子電極に接続するための第2の導体パターンを含む測定用パターンと、
前記基板本体の表面に形成されたキャリブレーション用パターンと、を備えることを特徴とする電気特性測定用基板。 The board body and
A first conductor pattern formed on the surface of the substrate body and for connecting to the first terminal electrode of the electronic component to be measured and a second conductor for connecting to the second terminal electrode of the electronic component. Measurement patterns including patterns and
A substrate for measuring electrical characteristics, which comprises a calibration pattern formed on the surface of the substrate main body.
前記第1の導体パターンの一端と前記第2の導体パターンの一端は、前記電子部品の搭載領域を介して互いに対向し、
前記第1の導体パターンの他端及び前記キャリブレーション用パターンの一端は、前記第1の辺に位置し、
前記第2の導体パターンの他端及び前記キャリブレーション用パターンの他端は、前記第2の辺に位置することを特徴とする請求項1に記載の電気特性測定用基板。 The surface of the substrate body is a rectangle having first and second sides located on opposite sides of each other.
One end of the first conductor pattern and one end of the second conductor pattern face each other via the mounting area of the electronic component, and face each other.
The other end of the first conductor pattern and one end of the calibration pattern are located on the first side.
The substrate for measuring electrical characteristics according to claim 1, wherein the other end of the second conductor pattern and the other end of the calibration pattern are located on the second side.
前記キャリブレーション用パターンの長さは、前記第1の導体パターンの端部から前記第1の校正面までの長さと、前記第2の導体パターンの端部から前記第2の校正面までの長さの和に等しいことを特徴とする請求項1に記載の電気特性測定用基板。 One end of the first conductor pattern and one end of the second conductor pattern face each other via a mounting area of the electronic component located between the first calibration surface and the second calibration surface.
The length of the calibration pattern is the length from the end of the first conductor pattern to the first calibration surface and the length from the end of the second conductor pattern to the second calibration surface. The substrate for measuring electrical characteristics according to claim 1, wherein the substrate is equal to the sum of the sums.
電気特性測定装置に接続された第1及び第2のケーブルを前記キャリブレーション用パターンの両端に接続することによって第1のキャリブレーションを行い、
前記電子部品の前記第1の端子電極が前記第1の導体パターンの一端に接続され、前記電子部品の前記第2の端子電極が前記第2の導体パターンの一端に接続された状態で、前記第1及び第2のケーブルを前記第1及び第2の導体パターンの他端に接続することによって、前記電子部品の電気特性を測定することを特徴とする電気特性測定方法。 The method for measuring electrical characteristics of electronic components using the substrate for measuring electrical characteristics according to claim 1.
The first calibration is performed by connecting the first and second cables connected to the electrical characteristic measuring device to both ends of the calibration pattern.
The first terminal electrode of the electronic component is connected to one end of the first conductor pattern, and the second terminal electrode of the electronic component is connected to one end of the second conductor pattern. A method for measuring electrical characteristics, which comprises connecting the first and second cables to the other ends of the first and second conductor patterns to measure the electrical characteristics of the electronic component.
前記第1のキャリブレーションによって測定系のスルー特性を評価し、前記第2及び第3のキャリブレーションによって測定系の反射特性を評価し、前記第4のキャリブレーションによって測定系のライン特性を評価することを特徴とする請求項5に記載の電気特性測定方法。 A fourth calibration is performed by connecting the first and second cables to both ends of another calibration pattern having a length different from that of the calibration pattern.
The through characteristics of the measurement system are evaluated by the first calibration, the reflection characteristics of the measurement system are evaluated by the second and third calibrations, and the line characteristics of the measurement system are evaluated by the fourth calibration. The method for measuring electrical characteristics according to claim 5, wherein the method is characterized by the above.
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