JP3022679B2 - 測定治具の校正部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品の特性を測定
治具で測定する際の校正作業に有用な校正部品に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板に実装される電子部品の特
性を評価する場合には、図１８に示すような測定治具１
００を用いて電子部品の各電極と測定系１０１を接続し
ている。

【０００３】上記特性測定においては、あらかじめ適当
な校正要素（校正部品）を用いて測定を行なうことによ
り、被測定対象である電子部品以外の部分である測定系
１０１および測定系１０１までの間の信号路等の校正を
行っていた。

【０００４】例えば図１８に示すように、従来は短く切
断した同軸ケーブルを校正部品１０２として用いてい
た。この同軸ケーブルは、例えば５０Ωの特性インピー
ダンスが得られるように構成されており、校正に際して
は、構成治具１００のグランド面１０３に外部導体１０
２ａの外周面を接触させ、両端面に突出した中心導体１
０２ｂを校正治具１００の接点１０４に当接させて測定
を行っていた。

【０００５】また、図１９は他の従来の測定治具１３０
を示す斜視図である。この測定治具１３０は、基台１３
１と、基台１３１上に固定される固定ブロック１３３，
調整ツマミ１３４の操作でスライド自在な導電性の可動
ブロック１３２で構成されている。可動ブロック１３
２、固定ブロック１３３上には、直線状にそれぞれ誘電
体部材１３５が設けられており、この誘電体部材１３５
の上面には、中央に信号路１３６が形成され、裏面はア
ース面１３７が形成され、可動ブロック１３２，１３３
に導通していて所定の特性インピーダンスを有するマイ
クロストリップラインを構成しており、互いに対向する
一側部まで連続的に形成されている。また、他側部には
夫々接栓１３８が固定されており、前記同様の測定系１
０１に電気的に接続されている。そして、可動ブロック
１３２，固定ブロック１３３間には、調整ツマミ１３４
の操作で測定ブロック１４０、あるいは校正用ブロック
１４１ａ，１４１ｂが配置、固定される。

【０００６】この測定治具１３０は、図２０の斜視図，
および図２１の部分底面図で示される電子部品が載置さ
れ、その電気的特性が測定される。この電子部品は、Ｆ
ＥＴ等のトランジスタ素子（ＴＲ）４０であり、中央部
には、セラミック等の材質により成る円筒状に形成され
た基体４１が形成されている。この基体４１下面には、
４方にそれぞれ導電性を有するリードが形成されてい
る。すなわち、４本のリードは、信号リードとされるゲ
ート用（Ｇ）リード４２ａ、ドレイン用（Ｄ）リード４
２ｂ、およびグランドリードとしてのソース（Ｓ）用リ
ード４２ｃ，４２ｄである。

【０００７】このＴＲ４０の各リード４２ａ〜４２ｄの
基端部は、それぞれ所定角度を有するテーパー状に形成
されている。詳述すると、ソース用リード４２ｃ，４２
ｄは、所定幅Ｗ１を有し基端部は幅Ｗ２を有するテーパ
ー状に形成され、かつ、これらソース用リード４２ｃ，
４２ｄ間には所定の間隔ａが設けられている。同様に、
ゲート用リード４２ａ，ドレイン用リード４２ｂも所定
幅Ｌ１で形成され基端部も幅Ｌ２を有するテーパー状で
あり、所定の間隔ｂが設けられる。

【０００８】このＴＲ４０の電気的特性を測定するに
は、図２２の平面図に示すように、測定治具１３０の可
動ブロック１３２と固定ブロック１３３間に測定ブロッ
ク１４０を設ける。測定ブロック１４０には、中央が所
定距離離れて２つの誘電体部材１４３ａ，１４３ｂが設
けられる。誘電体部材１４３ａ，１４３ｂの上面には、
前記信号路１３６に連通する直線状の信号路１４４ａ，
１４４ｂが形成され、裏面には測定ブロック１４０に導
通するアース面が形成されている。また、測定ブロック
１４０の中央部であって、誘電体部材１４３ａ，１４３
ｂ間には、所定深さの溝部１４０ａが形成されており、
この溝部１４０ａは、ＴＲ４０の基体４１以上の径を有
して形成されている。そして、測定ブロック１４０の信
号路１４４ａ，１４４ｂ上にＴＲ４０のゲート用リード
４２ａ，ドレイン用リード４２ｂを位置させた状態で載
置することにより、このＴＲ４０の電気的な各種特性を
測定系１０１で測定することができる。

【０００９】次に、測定系１０１の校正を行う際には、
この測定治具１３０を以下の各態様で使用する。まず、
始めに図２３の平面図に示すのは、スルー校正時の態様
である。この場合、可動ブロック１３２を固定ブロック
１３３に当接させる状態とする。これにより、両接栓１
３８，１３８間は、２つの可動ブロック１３２，固定ブ
ロック１３３に設けられた信号路１３６同士が互いに直
接接触し、かつ可動ブロック１３２，固定ブロック１３
３同士が当接していてアースが接続された状態であっ
て、このスルー時の校正を行える。

【００１０】また、図２４の平面図に示すのは、短絡校
正時の態様である。この場合、可動ブロック１３２，固
定ブロック１３３間には、短絡用の校正ブロック１４１
ａが設けられる。校正ブロック１４１ａは、導電性を有
する材質からなり、信号路１３６とアースとが電気的に
短絡状態とされて、この時の校正を行える。

【００１１】さらに、図２５の平面図に示すのは、終端
（ターミネーション）校正時の態様であり、可動ブロッ
ク１３２，固定ブロック１３３間には、終端用の校正ブ
ロック１４１ｂが設けられる。校正ブロック１４１ｂ
は、導電性の材質によりなり、中央に穴１４３ｃの開い
た誘電体基板１４３が設けられる。誘電体基板１４３上
には直線状の信号路１４８がそれぞれ形成され、この信
号路１４８端部には所定値を有する膜抵抗１４９の一端
部が電気的に接続し、膜抵抗１４９の他端部は前記穴１
４３ｃを利用し校正ブロック１４１ｂのグランド面に接
続されており、この膜抵抗１４９による終端校正を行う
ことができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１８
に示す従来の校正部品１０２によれば、同軸ケーブルの
外部導体１０２ａを校正治具１００側のグランド面１０
３に押し付けて接触をとっていたため、接触が不安定で
あり、測定誤差を生じる大きな要因であった。また、両
端から突出している中心導体１０２ｂは規定のインピー
ダンスに整合しておらず、従って正確な校正が行えなか
った。また、同軸ケーブルの構造では、各種校正要素の
うち電極間を直接導通させるスルーしか構成できないと
いう問題もあった。

【００１３】一方、図１９に示す測定治具１３０によれ
ば、各種態様の校正を行えるが、その都度、校正ブロッ
ク１４１ａ，１４１ｂを交換、設置する操作を行わねば
ならないとともに、調整ツマミ１３４で可動ブロック１
３２を移動させる操作が必要であって煩わしいものであ
った。

【００１４】本発明は、グランドとの接続作業をなくす
ことによってグランドとの接触の不安定さに起因する測
定誤差をなくすことができ、さらに校正要素として電極
間に種々の接続構造をとることのできる測定治具の校正
部品を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、電子部品を測定する測定系の一部を形成
する信号路が形成された測定治具に載置されることによ
り、前記測定系の電気的な校正を行う測定治具の校正部
品において、前記電子部品と同様の外形を有する誘電体
部材と、前記誘電体部材の一方の面に設けられた前記電
子部品と同一位置にそれぞれ配設された電極と、前記誘
電体部材の一方の面に形成され、前記電極同士を接続し
前記測定治具に装着した際に測定治具のグランド面との
間に所定の特性インピーダンスを形成するよう構成され
た膜状導体とを備えたことを特徴とする。

【００１６】

【００１７】

【作用】この校正部品を測定治具の所定位置に取り付け
ると、電子部品と同様の外形を有する誘電体部材の一方
の面に形成された電極は、測定治具の端子に接続され
る。また、誘電体部材の一方の面に形成されて前記電極
を接続している膜状導体と測定治具のグランド面との間
には一定のインピーダンスが形成される。

【００１８】

【実施例】図１（ａ），（ｂ）は、表面実装タイプの電
子部品１の一例を示す側面図、および平面図である。図
示の電子部品１では、矩形のセラミックパッケージ２の
表面にグランド（Ｇ）とシグナル（Ｓ）の電極３が交互
に２個づつ設けられている。電子部品としての具体的な
一例をあげれば、ＳＡＷフィルタや水晶発振子などがあ
る。また電極の数は４個とは限らず、例えば６個、８個
のものもある。

【００１９】図２〜図６は、前記電子部品１を校正する
ために用いる本実施例の校正部品４（４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄ）を示している。図２に示すように、校正部品
４は電子部品１とほぼ同一の外形を有する誘電体部材５
を基体としている。

【００２０】図３〜図６に示すように、各校正部品４
は、誘電体部材５の一方の面に前記電子部品１と同じ数
・位置・大きさの電極６を有している。

【００２１】図３はスルーの校正部品４ａであり、電子
部品１においてシグナル（Ｓ）の電極３，３に相当する
２個の電極６が幅Ｗの膜状導体７で接続されている。

【００２２】図４はショートの校正部品４ｂであり、電
子部品１においてシグナル（Ｓ）とグランド（Ｇ）に相
当する２組の電極６，６がそれぞれ膜状導体８で接続さ
れている。

【００２３】図５はオープンの校正部品４ｃであり、４
個の電極６は互いに独立しており、誘電体部材５の一方
の面には膜状導体はない。

【００２４】図６は終端（ターミネーション）の校正部
品４ｄであり、ショートの校正部品４ｂにおける膜状導
体８と同様の膜状導体９に所定の抵抗１０（例えば５０
Ω）を設けたものである。

【００２５】図７は、前記校正部品４と、該校正部品４
が設定される測定治具１１の要部を示したものである。
測定治具１１のグランド面１２には矩形の凹部１３が形
成されている。該凹部１３の両側方にはグランド面１２
と絶縁が保たれた溝１４がそれぞれ形成され、各溝１４
の内部にはシグナル電極接触用の端子ばね１５がそれぞ
れ設けられている。

【００２６】図３に示したスルーの校正部品４ａを、電
極６及び膜状導体７を下に向けて図７に示すように測定
治具１１に設定する。校正部品４ａのグランドの電極６
（Ｇ）は凹部１３を囲むグランド面１２の一部と接触
し、シグナルの電極６（Ｓ）は前記端子ばね１５と接触
する。

【００２７】ここで、校正部品４ａのインピーダンス
は、膜状導体７の幅Ｗと、測定治具１１のグランド面１
２である凹部１３の底と膜状導体７の間隔δ₁ と、前記
間隔δ ₁ を満たす空気の誘電率ε₁ とによって決まる。

【００２８】即ち、本実施例によれば、校正部品４側に
は測定治具１１のグランド面１２に接続されるべきグラ
ンド導体がなく、校正部品４ａの電極６，６間を結ぶ膜
状導体７が測定治具１１のグランド面１２に対して所定
の間隔で対向して所定のインピーダンスが得られるよう
になっている。

【００２９】このように本実施例によれば、校正部品自
体にグランドとなる導体がなく、従って測定治具のグラ
ンド面との接続がないので、グランド接触の不安定さに
起因する測定誤差を生じないため、常に正確な校正を行
なうことができる。

【００３０】また、校正部品４の外形が被測定対象であ
る電子部品１と同じなので、部品の測定を自動化した場
合には電子部品１とともに校正部品４の扱いも自動化さ
れた装置で行なうことができる。

【００３１】図８及び図９は、他の実施例を示してい
る。図８に示した校正部品２０は、大きさの異なる二枚
の誘電体部材２１，２２を貼り合わせたものを基体とし
ており、小基板２２が設けられる大基板２１の一方の面
２１ａに、電極及び膜状導体等が設けられている。その
電極等の構造は第１実施例と同じで、必要に応じてスル
ー、ショート、オープン、ダミーが構成される。なお、
この校正部品２０の大基板２１の外形は、被測定物であ
る図示しない電子部品と同一の外形と同一になってい
る。

【００３２】図９は、図８の校正部品２０と、該校正部
品２０が設定される測定治具２３の要部を示したもので
ある。測定治具２３のグランド面２４上の所定位置に
は、校正部品２０の各電極に接触する端子ばね２５が設
けられている。

【００３３】図８の校正部品２０を、小基板２２が下と
なるようにして図９のように測定治具２３に設定する。
大基板２１の下面２１ａに設けられた各電極には各端子
ばね２５が接触する。

【００３４】ここで、この校正部品２０のインピーダン
スは、不図示の膜状導体の幅Ｗと、小基板２２の厚さδ
₂ （即ち下面２１ａに設けられた膜状導体とグランド面
２４の間隔）と、小基板２２の誘電率ε₂ とによって決
まる。

【００３５】本実施例の校正部品２０においても、校正
部品自体にグランドとなる導体がなく、従って測定治具
２３のグランド面２４との接続がないので、グランド接
触の不安定さに起因する測定誤差を生じない。従って、
本実施例によれば第１実施例と同様の効果が得られる。

【００３６】図１０はピンタイプの電子部品の一例を示
している。パッケージに設けられた各電極にはリードが
はんだ付け等により固定されている。その他の構成は前
記実施例の電子部品と同様である。このようなピンタイ
プの電子部品を本願の場合に適用する時は、図１１及び
図１２のようにすればよい。即ち、測定治具のグランド
ブロック３０に電子部品のリードを挿入する孔３１を設
け、孔３１を挿通したリードを信号用板ばね３２に接触
させる。

【００３７】次に、図１３〜図１７には、前述した図２
０，図２１に示したＴＲ４０に対応する校正部品５０の
各態様を説明する図である。校正部品５０は、ＴＲ４０
同様の外径を有する樹脂により形成される基体５１およ
び、同様の形状で４本設けられる導電性の各リード５２
ａ〜５２ｄにより大略構成されている。すなわち、ソー
ス用リード５２ｃ，５２ｄは、前記ＴＲ４０と同一の所
定幅Ｗ１を有し基端部は幅Ｗ２を有するテーパー状に形
成され、かつ、これらソース用リード５２ｃ，５２ｄ間
には所定の間隔ａが設けられている。また、ゲート用リ
ード５２ａ，ドレイン用リード５２ｂも所定幅Ｌ１で形
成され基端部も幅Ｌ２を有するテーパー状であり、所定
の間隔ｂが設けられる。これら各幅、間隔は、いずれも
所定の特性インピーダンスを得るために設定されるもの
である。

【００３８】図１３は、ショートの校正部品５５を示す
底面図である。図に示すリード５２ａ〜５２ｄは、略十
字形状に形成されている。すなわち、ゲート用リード５
２ａとドレイン用リード５２ｂの基端部間が幅Ｌ２を有
して互いに接続されるとともに、ソース用リード５２
ｃ，５２ｄの基端部間も幅Ｗ２を有して互いに接続され
ており、中央部で総てのリードが電気的にショート状態
となっている。

【００３９】図１４は、オープンの校正部品５６を示す
底面図である。この校正部品５６は、ソース用リード５
２ｃ，５２ｄの基端部間が幅Ｗ２を有して互いに接続さ
れていて、ゲート用リード５２ａとドレイン用リード５
２ｂの基端部間は前記間隔ｂを有して離れている。

【００４０】図１５（ａ）は、終端（ターミネーショ
ン）の校正部品５７ａを示す底面図、同図（ｂ）は、同
図（ａ）のＡ−Ａ線側面図である。この校正部品５７ａ
は、基体５１の下部にこの基体５１と同等の外径を有
し、かつ、所定厚さの誘電体部材５３が設けられ、この
誘電体部材５３下面に各リード５２ａ〜５２ｄが設けら
れる。すなわち、ゲート用リード５２ａ，ドレイン用リ
ード５２ｂの基端部間が間隔ｂを隔てて設けられるとと
もに、ソース用リード５２ｃ，５２ｄの基端部間には、
幅Ｗ２を有する膜状導体５９ａが形成されており電気的
に導通している。さらに、誘電体部材５３上において、
これらゲート用リード５２ａ，ドレイン用リード５２ｂ
のテーパ部とソース用リード５２ｃ，５２ｄのテーパー
部間には、それぞれ所定の抵抗値（例えば５０Ω）の膜
抵抗５８が設けられる。これら膜抵抗５８は、それぞれ
膜状導体５９ｂを介して各リードに対し電気的に接続さ
れている。

【００４１】図１６は、他の例の終端の校正部品５７ｂ
を示す底面図である。この校正部品５７ｂは、誘電体部
材５３下面の各リード５２ａ〜５２ｄの基端部にテーパ
ーを設けず、互いに直交する端面に形成される。すなわ
ち、ソース用リード５２ｃ，５２ｄの基端部間、および
ゲート用リード５２ａ，ドレイン用リード５２ｂの基端
部間は間隔ｃ，ｄを隔てて設けられている。そして、ソ
ース用リード５２ｃ，５２ｄの基端部間には、所定幅を
有して略エ字状に形成された膜状導体５９ｃが形成され
ておりこれらソース用リード５２ｃ，５２ｄ間が電気的
に導通されている。さらに、誘電体部材５３上におい
て、これらゲート用リード５２ａ，ドレイン用リード５
２ｂ基端部近傍の側部位置には、それぞれ膜抵抗５８が
設けられ、膜状導体５９ｃを介してソース用リード５２
ｃ，５２ｄに各々電気的に接続されている。

【００４２】図１７（ａ）は、スルーの校正部品６０を
示す底面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ
線側面図である。この校正部品６０は、ゲート用リード
５２ａ，ドレイン用リード５２ｂが幅Ｌ１で連続的な直
線状に形成されていて、これら間を電気的に導通してい
る。このリード５２ａ，５２ｂは、樹脂によりなる所定
厚さのリード支持部６１に形成された溝６１ａ内に埋め
込まれており、リード支持部６１上には基体５１が設け
られる。また、リード支持部６１には、ＴＲ４０のソー
ス用リード４２ｃ，４２ｄと同一幅Ｗ１を有し、このリ
ード支持部６１と同様の樹脂材によりなるソース用リー
ド体６１ｂ，６１ｃが一体形成されている。

【００４３】上記図１３〜図１７に示した各態様の校正
部品５５，５６，５７ａ，５７ｂ，６０は、いずれも図
２２に示すＴＲ４０を測定する際に使用される測定ブロ
ック１４０に載置可能であり、従ってＴＲ４０の測定状
態のまま各種校正を行うことができる。すなわち、ＴＲ
４０測定時における載置状態と同様な位置に各校正部品
５５〜６０の各リード５２ａ〜５２ｄ（６１ｂ，６１ｃ
を含む）を載置するのみで、これら各校正部品５５〜６
０の各態様、すなわち、短絡、オープン、ターミネショ
ン、スルーの校正を直ちに行うことができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明に係る測定治具の校正部品によれ
ば、測定対象の電子部品と同様の外形及び電極を有し、
該電極間を結ぶ膜状導体が校正時に測定治具のグランド
面と所定のインピーダンスを形成するようになってい
る。従って、本発明によれば、次のような効果が得られ
る。

【００４５】（１）誘電体部材にグランドとなる導体部
分がなく、測定治具側のグランド面と接続する必要がな
い。従って、グランドの接触の不安定に起因する測定誤
差を生じない。

【００４６】（２）同軸ケーブルを用いた従来の校正部
品と異なり、スルー、ショート、オープン、ターミネー
ション等の種々の機能を有する校正部品の供給を容易に
実現できる。

【００４７】（３）電子部品と同様の外形を有している
ので、電子部品の自動検査機に適用して当該検査機自身
の校正作業も自動化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は、測定対象となる電子部品の一例を
示す側面図。（ｂ）は、同電子部品の平面図。

【図２】 第１実施例の校正部品の側面図。

【図３】 同校正部品（スルー）の底面図。

【図４】 同校正部品（ショート）の底面図。

【図５】 同校正部品（オープン）の底面図。

【図６】 同校正部品（ターミネーション）の底面図。

【図７】 （ａ）は、同校正部品を測定治具に設定した
状態の平面図。（ｂ）は、同一部裁断側面図。

【図８】 第２実施例の校正部品の側面図。

【図９】 同校正部品を測定治具に設定した状態を示す
図。

【図１０】本発明に適用しうるピンタイプの電子部品の
三面図。

【図１１】ピンタイプの電子部品が適用される他の実施
例の斜視図。

【図１２】図１１の断面図。

【図１３】第３実施例の校正部品（ショート）の底面
図。

【図１４】同校正部品（オープン）の底面図。

【図１５】（ａ）は、同校正部品（ターミネーション）
の底面図。（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ線側面図。

【図１６】同校正部品（ターミネション）の他の例を示
す底面図。

【図１７】（ａ）は、同校正部品（スルー）の底面図。
（ｂ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ線側面図。

【図１８】従来の校正部品を測定治具に載置した状態を
示す図。

【図１９】従来の測定治具の他の例を示す斜視図。

【図２０】図１９で測定されるＴＲを示す斜視図。

【図２１】同ＴＲの底面図。

【図２２】図１９の測定治具によるＴＲ測定時の構成を
示す平面図。

【図２３】同測定治具によるスルー校正時の平面図。

【図２４】同測定治具によるショート校正時の平面図。

【図２５】同測定治具によるターミネション校正時の平
面図。

【符号の説明】

１，４０…電子部品（ＴＲ）、４，２０，５５，５６，
５７ａ，５７ｂ，６０…校正部品、５，２１，２２，５
３…誘電体部材、６…電極、７，８，９，５９ａ，５９
ｂ，５９ｃ…膜状導体、１１，２３…測定治具、５１…
基体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−34171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−88268（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/26 H01L 21/66

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を測定する測定系の一部を形成
   する信号路が形成された測定治具に載置されることによ
   り、前記測定系の電気的な校正を行う測定治具の校正部
   品において、 前記電子部品と同様の外形を有する誘電体部材と、 前記誘電体部材の一方の面に設けられた前記電子部品と
   同一位置にそれぞれ配設された電極と、前記誘電体部材の一方の面に形成され、前記電極同士を
   接続し前記測定治具に装着した際に測定治具のグランド
   面との間に所定の特性インピーダンスを形成するよう構
   成された膜状導体と、 を備えたことを特徴とする測定治具の校正部品。