WO2006030547A1 - 測定誤差の補正方法及び電子部品特性測定装置 - Google Patents

測定誤差の補正方法及び電子部品特性測定装置 Download PDF

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WO2006030547A1
WO2006030547A1 PCT/JP2005/002799 JP2005002799W WO2006030547A1 WO 2006030547 A1 WO2006030547 A1 WO 2006030547A1 JP 2005002799 W JP2005002799 W JP 2005002799W WO 2006030547 A1 WO2006030547 A1 WO 2006030547A1
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port
measured
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PCT/JP2005/002799
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Inventor
Taichi Mori
Gaku Kamitani
Original Assignee
Murata Manufacturing Co., Ltd.
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Application filed by Murata Manufacturing Co., Ltd. filed Critical Murata Manufacturing Co., Ltd.
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    • G01R27/28Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response
    • GPHYSICS
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
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    • GPHYSICS
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    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/319Tester hardware, i.e. output processing circuits
    • G01R31/31903Tester hardware, i.e. output processing circuits tester configuration
    • G01R31/31908Tester set-up, e.g. configuring the tester to the device under test [DUT], down loading test patterns

Definitions

  • the present invention relates to a measurement error correction method and an electronic component characteristic measuring apparatus, and more specifically, based on the result of measuring the electric characteristics of an electronic component while mounted on a test jig, the electronic component is used as a reference.
  • the present invention relates to a measurement error correction method and an electronic component characteristic measuring apparatus for calculating an estimated value of an electric characteristic that would be obtained if mounted and measured on a jig.
  • an electronic component that does not have a coaxial connector such as a surface-mount electronic component, is mounted on a jig having a coaxial connector, and the jig and the measuring device are connected via a coaxial cable, thereby Characteristics may be measured.
  • Characteristics may be measured.
  • variations in the characteristics of individual jigs and variations in the characteristics of individual coaxial cables and measuring devices can cause measurement errors.
  • a standard device with reference characteristics is connected to the measuring device via a coaxial cable, and the error is more on the measuring device side than the end of the coaxial cable to which the standard device is connected. Can be identified.
  • a correction data acquisition sample is mounted on a plurality of jigs and measured, and due to variations in measured values among jigs, a certain jig (this is referred to as a “reference jig”) and others.
  • a formula that corrects the relative error with the jig (referred to as the “test jig”) is derived in advance, and any electronic component can be used as a test jig by using this formula. It has been proposed to calculate an estimate of the electrical characteristics that would be obtained if the electronic component was mounted on a reference jig and measured from the result of measurement in the mounted state.
  • the reference jig is used to guarantee the electrical characteristics to the user, and the test jig is used to select non-defective products in the electronic component manufacturing process.
  • a scatter matrix this is called a “relative correction adapter” that combines the scatter matrix that eliminates the test jig error and the scatter pattern 1J of the reference jig error is derived for each port.
  • the reference jig measurement value is estimated by combining the relative correction adapter with the scattering matrix of the test jig measurement value.
  • the relative correction adapter measures at least three 1-port standard samples with both the reference jig and the test jig for each port, and can calculate from these measurement results (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 1 discloses a method for mathematically estimating a measurement value of a reference jig (such as a user-guaranteed state) from a measurement result of a test jig (for a mass production process, etc.). ) Is disclosed. Specifically, using the fact that the same sample is measured in the reference jig and the test jig, the relational expression between the measured value and sample true value in the reference jig, and the measured value and sample true value in the test jig By removing the true sample value from the above equation, the relationship between the measured value in the reference jig and the test jig is derived.
  • the reference jig measurement value is estimated from the test jig measurement value.
  • the unknowns in the relational expression are derived from the values measured for the standard sample on the reference jig and the test jig.
  • the number of standards is determined by the number of unknowns in the relationship.
  • Non-Patent Document 3 discloses a method of deriving a sample true value from a sample measurement value of a network analyzer, that is, a network analyzer calibration method. Measure a standard device whose true value is determined by the machine dimension with a measuring device that has not been calibrated. Then, the error of the measuring instrument is derived from the relationship between the measured value and the standard instrument true value. The true sample value is estimated by performing a calculation to remove the error from the measured sample value.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-2408727
  • Non-Patent Document 1 GAKU KAMITANI (Murata manufacturing Co., Ltd.) "A METHOD TO CORRECT DIFFERENCE OF IN—FIXTURE MEA SUREMENTS AMONG FIXTURES ON RF DEVICES” APMC Vol. 2, pl094— 1097, 2003
  • Non-Patent Document 2 JP DUNSMORE, L. BETTS (Agilent Technologies) "NEW METHODS FOR CORRELATING FIXTURED MEASUREME NTS" APMC Vol. 1, p568—571, 2003
  • Non-Patent Document 3 Agilent Technologies Application Note 1287-3
  • the measurement error is corrected by the procedure of FIG.
  • the network analyzer connected to the reference jig is calibrated in advance (S1), then three types of 1-port standard samples are mounted on the reference jig and measured (S2).
  • the network analyzer connected to the test fixture is calibrated in advance (S3), and then the same three types of 1-port standard samples are mounted on the test jig and measured (S4).
  • a relative correction adapter that correlates the measured values of the test jig and the reference jig is derived from the measurement results obtained by mounting the three types of one-port standard samples on the reference jig and the test jig, respectively.
  • the network analyzer connected to the test jig is calibrated in advance (S6), the sample is mounted on the test jig and measured (S7), and the measurement results and relative correction adapter are measured. Are combined to estimate the measured value that would be obtained if the sample was mounted on the reference jig (S8).
  • the relative correction adapter is derived based on an error model focusing only on the difference between jig errors on the assumption that the network analyzer is correctly calibrated. It cannot cope with error factors (direction, etc.).
  • the network analyzer When measuring both the reference jig and the test jig, the network analyzer must be calibrated. Therefore, it is necessary to calibrate the test jig used in the electronic component manufacturing process by removing the connector and cable. However, this task is difficult and takes time and effort. Otherwise, the cable may be disconnected when the connector is attached or removed, the connector or calibration standard may be worn, or measurement errors may occur due to variations in connector tightening.
  • the error model of the analytical relative correction method disclosed in Patent Document 1 models the error of the network analyzer, so when using the analytical relative correction method, a network is used. There is no need to calibrate the analyzer.
  • the method for deriving the relational expression for obtaining the reference jig measurement value from the test jig measurement value disclosed in Patent Document 1 specifically, the true value of the standard sample is equal between the reference measurement and the test jig measurement. And erase the standard sample true value from the relational expression between the standard sample straightness and the measured value of both measured values.
  • the method of obtaining the relational expression of the quasi jig measurement values only 2 ports are derived due to mathematical difficulty. Therefore, it is not possible to handle samples with more than 3 ports.
  • Non-Patent Document 3 for a coaxial (waveguide) -shaped sample, a calibration surface can be created immediately before the sample because the standard device is accurately manufactured. For samples that are not shaped (waveguide), it is impossible to make a calibration plane right before the sample because the standard cannot be made with high accuracy. Therefore, when measuring a sample that is not a coaxial (waveguide) shape using a measurement jig, calibration cannot be performed at the tip of the jig, and measurement reproducibility cannot be obtained due to variations between measurement jig error factors. There is.
  • the present invention intends to provide a measurement error correction method and an electronic component characteristic measuring apparatus capable of measuring an electric characteristic without calibrating a measuring instrument.
  • the present invention provides a measurement error correction method configured as follows.
  • the method for correcting the measurement error is based on the result of measuring the electronic component in the first measurement system, and the electrical characteristics of the electronic component that would be obtained if the electronic component was measured in the second measurement system. This is a type for calculating the estimated value of.
  • the measurement error correction method includes first to fifth steps. In the first step, at least three types of correction data acquisition samples are respectively measured for at least one of at least two corresponding ports in the first measurement system and the second measurement system. In the second step, in the first measurement system and the second measurement system, a correction data acquisition through device that connects the ports is measured. In the third step, the measurement values of the ports corresponding to the first measurement system and the second measurement system are obtained from the measurement results obtained in the first step and the second step.
  • the above method obtains correction data by calculating a mathematical formula for correcting the measured value of the test state measured by the first measuring system to the measured value (estimated value) of the reference state measured by the second measuring system. It is determined based on the measured value of the sample for measurement and the through device for acquiring correction data.
  • the measurement system may be measured by mounting an electronic component on the measuring instrument itself included in the measurement system, or by connecting a jig to the measuring instrument and mounting the electronic component on the jig. . Even if the true value of the correction data acquisition sample or the correction data acquisition thru device is unknown, it is possible to determine a formula that associates the measurement values of the corresponding ports of the first measurement system and the second measurement system. .
  • the error characteristics of the measuring device of the first measuring system and the error characteristics of the measuring device of the second measuring system are used to correspond to the first measuring system and the second measuring system. Since it is possible to determine the mathematical formulas associated with the port measurement values, there is no need to calibrate the first measurement system or the second measurement system.
  • the second measurement system includes a measuring device, and the measuring device is calibrated alone.
  • the measurement device of the second measurement system serving as a reference is preferably calibrated.
  • the mathematical expression determined in the third step includes the following mathematical formula 1 and mathematical formula 5.
  • the mathematical expression 1 and the mathematical expression 3 represent the error component of the port on the signal source side of the first measurement system (hereinafter referred to as “signal source side port”) as the signal of the second measurement system.
  • Source port Hereinafter, it is referred to as “signal source side port”.
  • the scattering coefficient (CA, CA, 1, CA) which is the first relative correction adapter that converts the error component of
  • Reflection scattering coefficient measurement result (S) measured at the signal source side port of the first measurement system for the correction data acquisition sample (i l, 2, 3), and acquisition of the three correction data
  • Equation 4 Equation 4
  • the error component of the port on the signal output side of the first measurement system (hereinafter referred to as “signal output side port”) is transferred to the port on the signal output side of the second measurement system (hereinafter referred to as “signal output side port”). )) Is the second relative correction adapter that converts into the error component (CA, X,
  • the measured value S of the correction data acquisition through device at the signal output side port of the second measurement system and the first relative correction adapter are connected to the first measurement system.
  • the relative correction adapter that associates the measurement value of the first measurement system with the measurement value of the second measurement system can be obtained for each measurement direction when the error characteristics differ depending on the measurement direction. S can. Therefore, even if the measurement system includes a measuring device whose error specification differs depending on the measurement direction, the error can be accurately corrected using the relative correction adapter.
  • the correction data acquisition through device measured in the second step has a transfer coefficient between the ports of 10 dB or more.
  • the measurement error can be corrected with high accuracy.
  • the present invention provides an electronic component characteristic measuring apparatus configured as follows.
  • the electronic component characteristic measuring apparatus calculates an estimated value of the electric characteristic of the electronic component that would be obtained if the electronic component was measured by another measuring apparatus from the result of measuring the electronic component. It is of the type that comes out.
  • the electronic component characteristic measuring device is for measuring at least three types of correction data for at least one of at least two corresponding ports in the measuring unit that measures the electronic component and the measuring unit and another measuring device. A first measurement value obtained by measuring each sample and a second measurement value obtained by measuring the correction data acquisition through device connecting between the ports in the measurement means and the other measurement device are stored. And determining a mathematical formula that associates the measurement value of the port corresponding to the measurement unit and the other measurement device from the first measurement value and the second measurement value stored in the storage unit.
  • correction data acquisition is performed for a mathematical formula for correcting the measured value of the test state measured by the measuring means to the measured value (estimated value) of the reference state measured by another measuring device. Determine based on the measured values of the sample and correction data acquisition through device. Measuring means and other measuring devices may be measured by mounting an electronic component on the measuring instrument itself, or by connecting a jig to the measuring instrument and mounting the electronic component on the jig. . Even if the true value of the correction data acquisition sample or the correction data acquisition through device is unknown, it is possible to determine a mathematical formula that correlates the measurement value of the corresponding port.
  • the other measuring device includes a calibrated measuring device.
  • the measuring device of the other measuring device serving as a reference is calibrated.
  • the mathematical formula determined by the mathematical formula determination means includes the following mathematical formula 1 and mathematical formula 5.
  • the mathematical expression 1 and the mathematical expression 3 represent the error component of the port on the signal source side of the measurement means (hereinafter referred to as “signal source side port”) as the port on the signal source side of the other measurement apparatus. (Less than, It is called “signal source side port”. ) Is the first relative correction adapter to be converted to the error component (CA, CA, 1, CA).
  • Equation 4 and Equation 5 represent the error component of the port on the signal output side of the measurement means (hereinafter referred to as “signal output side port”) as the port on the signal output side of the other measurement device (hereinafter referred to as “port”).
  • a relative correction adapter for associating the measurement value obtained by the measurement means with the measurement value obtained by another measurement device can be obtained for each measurement direction when the error characteristics differ depending on the measurement direction. Therefore, even if the measuring means or other measuring device includes a measuring device whose error specification differs depending on the measuring direction, it is possible to accurately correct the error using the relative correction adapter.
  • the correction data acquisition through device has a transfer coefficient between the ports of _10 dB or more.
  • the measurement error can be corrected with high accuracy.
  • the present invention provides an electronic component characteristic measuring apparatus configured as follows.
  • the electronic component characteristic measuring apparatus calculates an estimated value of the electric characteristic of the electronic component that would be obtained if the electronic component was measured by another measuring apparatus from the result of measuring the electronic component. It is of the type that comes out.
  • the electronic component characteristic measuring device is for measuring at least three types of correction data for at least one of at least two corresponding ports in the measuring unit that measures the electronic component and the measuring unit and another measuring device. Determined from the first measurement value obtained by measuring each sample and the second measurement value obtained by measuring the correction data acquisition through device connecting between the ports in the measurement means and the other measurement device.
  • a mathematical expression storage means for storing a mathematical expression for associating the measurement value of the corresponding port of the other measurement device with the measurement means, and a measurement obtained by measuring the arbitrary electronic component with the measurement means. Based on the result, the electronic unit that would be obtained if the electronic component was measured by the other measuring device using the mathematical formula stored in the mathematical formula storage means. And calculates the estimated value of the electrical property comprises an electrical characteristic calculation means.
  • correction data acquisition is performed for a mathematical formula for correcting the measured value of the test state measured by the measuring means to the measured value (estimated value) of the reference state measured by another measuring device. Determine based on the measured values of the sample and through device for obtaining correction data. Measuring means and other measuring devices may be measured by mounting an electronic component on the measuring instrument itself, or by connecting a jig to the measuring instrument and mounting the electronic component on the jig. . Even if the true value of the correction data acquisition sample or the correction data acquisition through device is unknown, it is possible to determine a mathematical formula that correlates the measurement value of the corresponding port.
  • the other measuring device includes a calibrated measuring device.
  • the measuring device of the other measuring device serving as a reference is calibrated.
  • the mathematical formula stored in the mathematical formula storage means includes the following mathematical formula 1 and mathematical formula 5.
  • the mathematical expression 1 and the mathematical expression 3 represent the error component of the port on the signal source side of the measurement means (hereinafter referred to as “signal source side port”) as the port on the signal source side of the other measurement apparatus. (Less than, It is called “signal source side port”. ) Is the first relative correction adapter to be converted to the error component (CA, CA, 1, CA).
  • Equation 4 and Equation 5 represent the error component of the port on the signal output side of the measurement means (hereinafter referred to as “signal output side port”) as the port on the signal output side of the other measurement device (hereinafter referred to as “port”).
  • a relative correction adapter for associating the measurement value obtained by the measurement means with the measurement value obtained by another measurement device can be obtained for each measurement direction when the error characteristic differs depending on the measurement direction. Therefore, even if the measuring means or other measuring device includes a measuring device whose error specification differs depending on the measuring direction, it is possible to accurately correct the error using the relative correction adapter.
  • the correction data acquisition through device has a transfer coefficient between the ports of _10 dB or more.
  • the measurement error can be corrected with high accuracy.
  • the measurement error correction method and electronic component characteristic measuring apparatus of the present invention can measure electrical characteristics without calibrating the measuring instrument. It can also be applied to electronic components with more than 3 ports.
  • FIG. 1 is a flowchart of a relative adapter type correction method. (Example)
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a measurement system. (Example)
  • FIG. 3 is a two-terminal pair circuit diagram showing the basic principle of error correction. (Example)
  • FIG. 4 is a two-terminal pair circuit diagram showing the basic principle of error correction. (Example)
  • FIG. 5 is a two-terminal pair circuit diagram showing the basic principle of error correction. (Example)
  • FIG. 7 is a signal flow diagram including a relative correction adapter. (Example)
  • FIG. 8 is a signal flow diagram including a relative correction adapter. (Example)
  • FIG. 9 is a signal flow diagram including a relative correction adapter. (Example)
  • FIG. 10 is a block diagram of the measuring apparatus. (Example)
  • FIG. 11 is a characteristic diagram of an electronic component. (Example)
  • FIG. 12 is a characteristic diagram of an electronic component. (Example)
  • FIG. 13 is a characteristic diagram of an electronic component. (Example)
  • FIG. 14 is a characteristic diagram of an electronic component. (Comparative Example 1)
  • FIG. 15 is a characteristic diagram of an electronic component. (Comparative Example 1)
  • FIG. 16 is a characteristic diagram of an electronic component. (Comparative Example 1)
  • FIG. 17 is a characteristic diagram of an electronic component. (Example)
  • FIG. 18 is a characteristic diagram of an electronic component. (Example)
  • FIG. 19 is a characteristic diagram of an electronic component. (Comparative Example 1)
  • FIG. 20 is a characteristic diagram of an electronic component. (Comparative Example 1)
  • FIG. 21 is a characteristic diagram of an electronic component. (Comparative Example 2)
  • FIG. 22 is a characteristic diagram of an electronic component. (Comparative Example 2)
  • FIG. 23 is a characteristic diagram of the electronic component. (Comparative Example 2)
  • FIG. 24 is a characteristic diagram of the electronic component. (Comparative Example 2)
  • FIG. 25 is a characteristic diagram of an electronic component. (Comparative Example 2)
  • FIG. 26 is a flowchart of a relative adapter type correction method. (Conventional example)
  • Measurement system (first measurement system)
  • Storage unit storage means, mathematical expression storage means
  • the value is estimated (S22).
  • the calibration (S1, S3, S6 in FIG. 26) of the network analyzer which was essential in the conventional example, is arbitrary.
  • connection terminals that are in pressure contact with the respective terminals of the electronic component, and the connection terminals are connected to the coaxial connectors 17a, 17b, 17c; 2 7a, 27b, 27c are electrically connected to each other.
  • the network analyzer also has a function to calculate and output raw data measured by an arbitrarily set program, in addition to simply measuring the electrical characteristics of electronic components that have multiple ports and are used at high frequencies.
  • the jig 16 of one measurement system 10 (hereinafter referred to as “reference jig 16") is used, for example, to guarantee electric characteristics to the user.
  • the jig 26 (hereinafter referred to as “test jig 26”) of the other measurement system 20 is used for measurement for selecting non-defective products in the electronic component manufacturing process, for example.
  • Measurement results of electrical characteristics of electronic parts when mounted on the reference jig 16 and measured with the measurement system 10 include measurement errors.
  • This measurement error is corrected by a relative correction method. That is, a mathematical formula for correcting a relative measurement error between the measurement systems 10 and 20 is derived in advance. Then, from the result of mounting and measuring an arbitrary electronic component on the test jig 26, it would be obtained if the electronic component was mounted on the reference jig 16 and measured using the derived formula.
  • FIG. 3 (a) shows a two-terminal pair circuit of the measurement system 10 in the reference state in which a two-port electronic component (hereinafter referred to as “sample DUT”) is mounted on the reference jig 16.
  • the characteristics of the sample DUT are represented by the scattering matrix (S). Between the coaxial connector in the reference jig 16 and the port of the sample DUT
  • the error characteristics are represented by the scattering matrix (F), (F). Measurement device connected to reference jig 16
  • the error characteristics of device 12 are represented by the scattering behavior (IKM), (M).
  • FIG. 4 (a) shows a two-terminal pair circuit of the measurement system 20 in the test state in which the sample DUT is mounted on the test jig 26.
  • FIG. The characteristics of the sample DUT are represented by the scattering matrix (S).
  • S scattering matrix
  • the error characteristics between the coaxial connector and the sample DUT port are expressed by the scattering matrices (F) and (F).
  • the error characteristics of the measuring device 22 connected to the reference jig 26 are determined as the scattering characteristics IKM), (M
  • Fig. 4 (a) the left and right scattering matrices of the scattering matrix (S) are combined, and the result is shown in Fig. 4 (b).
  • the scattering matrices (E) and (E) are Scattering matrix (E), (E) measured with test fixture 26
  • Figure 3 (b) shows an adapter (N) that neutralizes the error characteristics (E) and (E) on both sides of the circuit of Figure 4 (b).
  • the measured values S 1 and S 2 are obtained.
  • the error of the measurement system 20 in the test state is obtained.
  • the measured values S and S of the sample DUT itself are removed at the terminals on both sides of the circuit.
  • (CA1) and (CA2) are so-called “relative correction adapters” that relate the measured values S and S in the test state to the measured values S and S in the reference state. did
  • the measured values S 1 and S 2 of the reference state can be estimated from 11T 2.
  • the relative correction adapters (CA1) and (CA2) include error characteristics of the measuring devices 12 and 22 of the measuring systems 10 and 20.
  • the measuring devices 12 and 22 have a directional error characteristic due to a directional coupler or the like. Therefore, as shown in Fig. 6, an independent relative correction adapter is obtained for forward measurement and reverse measurement.
  • two independent relative correction adapters in the forward and reverse directions in this way, it is possible to deal with complex errors included in network analyzers such as error directionality that could not be handled by the conventional correction adapter type relative correction method. Is also available. Therefore, the relative correction method can be applied without calibrating the network analyzer.
  • CA Forward direction, reverse direction
  • CA Forward / Reverse reflection tracking
  • CA Forward 'backward source alignment
  • CA Forward 'backward load matching
  • CA Forward 'backward transmission tracking
  • the unknown of the relative correction adapter on the port 2 side is derived.
  • one through device standard sample with an arbitrary value is prepared, and a signal is input to measured value scattering coefficient S, S, S, S in the test state and port 1 in the reference state.
  • the forward relative correction adapter is derived.
  • the reverse direction is derived by the same procedure.
  • the measurement devices 12 and 22 include a display unit 52, an operation unit 54, a measurement unit 56, a control unit 58, a storage unit 60, a calculation unit 62, and an interface unit 64.
  • the display unit 52 includes a display panel and the like, and displays the operation status and operation instructions of the measuring devices 12 and 22.
  • the operation unit 54 includes buttons, switches, and the like, and accepts operations on the electronic component measuring devices 12 and 22 from the operator.
  • the measuring unit 56 is connected to the terminal of the electronic component via the coaxial cables 13a-13c; 23a-23c and the jigs 16, 26, and appropriately selects the terminal of the electronic component and inputs the signal to output the output signal. taking measurement.
  • the control unit 58 controls the overall measurement devices 12 and 22.
  • the storage unit 60 stores a program for operating the control unit 58 and the calculation unit 62, measurement data from the measurement unit 56, calculation result data of the calculation unit 62, and the like.
  • the calculation unit 62 uses the data from the measurement unit 56 and the data stored in the storage unit 60 and performs calculations according to a predetermined program.
  • the interface unit 64 is an interface for transmitting / receiving data to / from an external device. The interface unit 64 receives a data program to be stored in the storage unit 60 and calculation result data from the calculation unit 62, and performs input / output.
  • the measuring devices 12 and 22 operate according to a program stored in the storage unit 60.
  • the electronic component measuring devices 12 and 22 can operate in a plurality of operation modes including a calibration mode and a measurement mode.
  • the measurement unit 56 sequentially measures the electrical characteristics in a state where the 1-port standard sample and the through standard sample are mounted on the reference jig 16 and the test jig 26. At this time, for example, the measurement object is displayed on the display unit 52. The operator operates the operation unit 54 when the displayed measurement target is ready. When the operation unit 54 receives this operation, the measurement unit 56 starts measurement, and the measurement data is stored in the storage unit 60.
  • the calculation unit 62 reads the measurement data stored in the storage unit 60 at an appropriate timing and calculates the values CA, CA, CA, CA, CA, etc. of the correction adapters (CA1), (CA2), Electric special
  • a mathematical formula for estimating sex is determined.
  • the mathematical formula determined in this way is stored in the storage unit 60.
  • the electrical characteristics in the reference state using the reference jig 16 are estimated from the measurement data in the test state using the test jig 26. That is, the measurement unit 56 is connected to the test jig 26. Measurement is performed with any electronic component mounted on the board.
  • the calculation unit 62 uses the measurement data from the measurement unit 56 to calculate an estimated value of the electrical characteristics of the electronic component. At this time, the calculation unit 62 reads out the mathematical formula determined in the calibration mode from the storage unit 60, and uses the mathematical formula to calculate an estimated value of the electrical characteristics of the electronic component.
  • the calculated estimated value is displayed on the display unit 52 or output from the interface unit 64 to an external device.
  • the storage unit 60 of the measuring device 22 of the measuring system 20 including the test jig 26 stores data obtained by measuring the 1-port standard sample and the through standard sample with the measuring system 10 including the reference jig 16. deep .
  • 1-port standard sample and through standard sample are measured using the measuring device 20 of the measuring system 20 including the test jig 26, and the measuring system 10 including the reference jig 16 is stored in the storage unit 60. Data is used.
  • the measurement system 10 including the reference jig 16 can be used to increase the number of measurement systems 20 including the test equipment 22 and the test jig 26 only by measuring the 1-port standard sample and the through standard sample once. Can do.
  • the measuring device 12 used in the measuring system 10 including the fixture 16 is used as a standard for evaluating the characteristics of electronic components, a standard device having known electrical characteristics in the coaxial connectors 14a, 14b, 14c (for example, coaxial-shaped electronic components ) To make the error as small as possible.
  • Standard sample Four standard samples with characteristics such as SHORT (ports 1 and 2), OPEN (ports 1 and 2), LOAD (ports 1 and 2), and THRU (between ports 1 and 2).
  • Figure 7 shows the results.
  • the relative correction results for the correction adapter type relative correction method that assumes only the error of the conventional jig are shown.
  • Figure 11 and Figure 20 show the 11 cases. Exactly the same results for measurements in the reverse direction (S 1, S 2)
  • the conventional correction adapter type relative correction method in the actual operation state is used after the network analyzer is calibrated in the test state.
  • Figures 20 to 25 show the results of applying the conventional correction-dapter-type relative correction method when the network analyzer is calibrated even in the corresponding test state.
  • the present invention shown in Fig. 11-13, Fig. 17, and Fig. 18 is the result of the conventional correction adapter type relative correction method that was calibrated in the test state as shown in Figs.
  • the correction result is equivalent or better.
  • the reason why the correction accuracy is improved in this way is thought to be because there is no calibration error between the reference state and the test state because the present invention does not perform calibration in the test state. From this result, it can be said that the present invention is a problem even if it is replaced with the conventional correction adapter type relative correction method in the correction accuracy.

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Abstract

 測定器の校正を行うことなく電気特性を測定することができる、測定誤差の補正方法及び電子部品特性測定装置を提供する。  測定誤差の補正方法は、第1の測定系と第2の測定系において、対応する少なくとも2つのポートの少なくとも一方について、3種類の補正データ取得用試料をそれぞれ測定する第1のステップ(S10,S14)と、ポート間を接続する補正データ取得用スルーデバイスをそれぞれ測定する第2のステップ(S12,S16)と、対応するポートの測定値を関連付ける数式を決定する第3のステップ(S18)と、任意の電子部品を第1の測定系において測定する第4のステップ(S20)と、第3のステップで決定した数式を用いて、当該電子部品を第2の測定系において測定したならば得られるであろう電子部品の電気特性の推定値を算出する第5のステップ(S22)とを備える。

Description

明 細 書
測定誤差の補正方法及び電子部品特性測定装置
技術分野
[0001] 本発明は、測定誤差の補正方法及び電子部品特性測定装置に関し、詳しくは、電 子部品の電気特性を、試験治具に実装した状態で測定した結果から、その電子部 品を基準治具に実装して測定したならば得られるであろう電気特性の推定値を算出 する、測定誤差の補正方法及び電子部品特性測定装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、表面実装型電子部品などの同軸コネクタを有しない電子部品は、同軸コネク タを有する治具に実装し、治具と測定装置の間を同軸ケーブルを介して接続して、 電気特性が測定されることがある。このような測定においては、個々の治具の特性の ばらつきや、個々の同軸ケーブル及び測定装置の特性のばらつき力 測定誤差の 原因となる。
[0003] 同軸ケーブル及び測定装置については、基準特性を有する標準器を同軸ケープ ルを介して測定装置に接続して測定することにより、標準器を接続した同軸ケーブル 先端よりも測定装置側の誤差を同定することができる。
[0004] しかし、治具については、電子部品を実装する端子と同軸ケーブルに接続する同 軸コネクタとの間の電気特性の誤差を精度よく同定することができない。また、治具間 の特性が一致するように調整することは容易ではない。特に広い帯域幅で、治具間 の特性を一致するように治具を調整することは、極めて困難である。
[0005] そこで、補正データ取得用試料を複数の治具に実装して測定し、治具間における 測定値のばらつきから、ある治具 (これを、「基準治具」と言う。)と他の治具 (これを、「 試験治具」と言う。)との間の相対的な誤差を補正する数式を予め導出しておき、この 数式を用いて、任意の電子部品を試験治具に実装した状態で測定した結果から、そ の電子部品を基準治具に実装して測定したならば得られるであろう電気特性の推定 値を算出することが提案されている。例えば、基準治具はユーザに対して電気特性 を保証するために用レ、、試験治具は電子部品の製造工程における良品選別のため の測定に用いる。具体的には、試験治具誤差を除去する散乱行列と基準治具誤差 の散乱行歹 1Jを合成した散乱行列(これを、「相対補正アダプタ」という。)を各ポートご とに導出する。その相対補正アダプタを、試験治具測定値の散乱行列に対し合成す ることで基準治具測定値を推定する。相対補正アダプタは、各ポートごとに基準治具 、試験治具の両方で少なくとも 3つの 1ポート標準試料を測定し、この測定結果から 計算できる (例えば、非特許文献 1、 2参照)。
[0006] また、特許文献 1には、基準治具 (ユーザー保証状態等)の測定値を、試験治具( 量産工程用等)の測定結果から数学的に推定する方法 (解析式相対補正法)が開示 されている。具体的には、基準治具と試験治具において同じ試料を測定していること を利用し、基準治具における測定値と試料真値の関係式、及び試験治具における測 定値と試料真値の関係式から試料真値の値を取り除くことにより、基準治具における 測定値と試験治具における関係式を導出している。そして、その関係式を使い、試験 治具測定値から基準治具測定値を推定する。関係式の未知数は、標準試料を基準 治具、及び試験治具において測定した値から導出する。標準試料の数は関係式の 未知数の数によって決定される。
[0007] 非特許文献 3には、ネットワークアナライザの試料測定値から、試料真値を導出す る方法、すなわちネットワークアナライザの校正方法が開示されている。真値が機械 寸法で値付けされた標準器を校正が行われていない測定器で測定をする。そして、 その測定値と標準器真値の関係から、測定器の誤差を導出する。その誤差を試料測 定値カ 取り除く計算を行うことにより試料真値を推定する。
特許文献 1:特開 2003 - 2408727号公報
非特許文献 1 : GAKU KAMITANI (Murata manufacturing Co. , Ltd. ) " A METHOD TO CORRECT DIFFERENCE OF IN—FIXTURE MEA SUREMENTS AMONG FIXTURES ON RF DEVICES" APMC Vol . 2, pl094— 1097, 2003
非特許文献 2 :J. P. DUNSMORE, L. BETTS (Agilent Technologies) " NEW METHODS FOR CORRELATING FIXTURED MEASUREME NTS" APMC Vol. 1, p568— 571 , 2003 非特許文献 3 : Agilent Technologies Application Note 1287—3
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 非特許文献 1 , 2の方法は、例えば図 26の手順で測定誤差の補正を行う。すなわ ち、基準治具に接続されるネットワークアナライザについて予め校正を行った後(S 1) 、 3種類の 1ポート標準試料を基準治具に実装して測定を行う(S2)。同様に、試験治 具に接続されるネットワークアナライザについて予め校正を行った後(S3)、同じ 3種 類の 1ポート標準試料を試験治具に実装して測定を行う(S4)。そして、 3種類の 1ポ ート標準試料について基準治具と試験治具とに実装してそれぞれ測定した測定結果 から、試験治具と基準治具の測定値を対応つける相対補正アダプタを導出する(S5 )。相対補正アダプタが決まれば、試験治具に接続するネットワークアナライザについ て予め校正を行った後(S6)、試験治具に試料を実装して測定し (S7)、その測定結 果と相対補正アダプタとを合成することにより、基準治具にその試料を実装したなら ば得られるであろう測定値を推定する(S8)。
[0009] この場合、相対補正アダプタは、ネットワークアナライザは正しく校正されてレ、るとの 前提で、治具間誤差の差異のみに着目した誤差モデルに基づいて導出されるため、 ネットワークアナライザが持つ誤差要因(方向性等)には対応できない。基準治具と 試験治具の双方の測定に際して、ネットワークアナライザの校正を必ず行う必要があ る。そのため、電子部品の製造工程で用レ、る試験治具は、コネクタとケーブルを取り 外して校正を行う作業が必要となる。しかし、この作業は困難であり、手間と時間がか かる。力 0えて、コネクタの付け外しの際にケーブルが断線したり、コネクタや校正用標 準器が磨耗したり、コネクタ締め付けのばらつきにより測定誤差が発生したりする。
[0010] 特許文献 1に開示された解析式相対補正法の誤差モデルにぉレ、ては、ネットヮー クアナライザが持つ誤差をモデルィ匕しているため、解析式相対補正法を使用する際 においてネットワークアナライザの校正を行う必要はない。しかし、特許文献 1に開示 されている試験治具測定値から基準治具測定値を求める関係式の導出方法、具体 的には標準試料の真値が基準測定時と試験治具測定時で等しいとし、両測定値の 標準試料真直と測定値の関係式から標準試料真値を消去し、試験治具測定値と基 準治具測定値の関係式を求める方法では、数学的困難さから 2ポートまでしか導出さ れていない。そのため、 3ポート以上の試料には対応できない。
[0011] 非特許文献 3の方法では、同軸 (導波管)形状の試料に対しては、標準器が精度よ く作製されるために試料直前での校正面を作ることができるが、同軸形 (導波管)状 ではない試料に対しては標準器が精度よく作製できないために、試料直前で校正面 を作ることは不可能である。そのため、測定治具を使用した同軸形 (導波管)状では ない試料測定において、治具先端で校正ができないため測定治具誤差要因の治具 間ばらつきによって測定再現性が取れないという問題点がある。
[0012] 本発明は、上記実情に鑑み、測定器の校正を行うことなく電気特性を測定すること 力 Sできる、測定誤差の補正方法及び電子部品特性測定装置を提供しょうとするもの である。
課題を解決するための手段
[0013] 本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した測定誤差の補正方 法を提供する。
[0014] 測定誤差の補正方法は、第 1の測定系において電子部品を測定した結果から、当 該電子部品を第 2の測定系において測定したならば得られるであろう前記電子部品 の電気特性の推定値を算出するタイプのものである。測定誤差の補正方法は、第 1 乃至第 5のステップを備える。前記第 1のステップは、前記第 1の測定系と前記第 2の 測定系において、対応する少なくとも 2つのポートの少なくとも一方について、少なく とも 3種類の補正データ取得用試料をそれぞれ測定する。前記第 2のステップは、前 記第 1の測定系と前記第 2の測定系において、前記ポート間を接続する補正データ 取得用スルーデバイスをそれぞれ測定する。前記第 3のステップは、前記第 1のステ ップ及び前記第 2のステップで得られた測定結果から、前記第 1の測定系と前記第 2 の測定系の対応する前記ポートの測定値を関連付ける数式を決定する。前記第 4の ステップは、任意の電子部品を前記第 1の測定系において測定する。前記第 5のステ ップは、前記第 4のステップで得られた測定結果に基づいて、前記第 3のステップで 決定した前記数式を用いて、当該電子部品を前記第 2の測定系において測定したな らば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する。 [0015] 上記方法は、第 1の測定系で測定した試験状態の測定値を第 2の測定系で測定し た基準状態の測定値 (推定値)に補正するための数式を、補正データ取得用試料及 び補正データ取得用スルーデバイスの測定値に基づいて決める。測定系は、測定系 に含まれる測定器そのものに電子部品を実装して測定しても、測定器に治具を接続 し、この治具に電子部品を実装して測定するようにしてもよい。補正データ取得用試 料や補正データ取得用スルーデバイスの真値は不明であっても、第 1の測定系と第 2の測定系の対応するポートの測定値を関連付ける数式を決定することができる。
[0016] 上記方法によれば、第 1の測定系の測定器の誤差特性や第 2の測定系の測定器 の誤差特性を含めて、第 1の測定系と第 2の測定系の対応するポートの測定値を関 連付ける数式を決定することができるので、第 1の測定系の測定器の校正や第 2の測 定系の測定器の校正を行う必要がない。
[0017] これにより、第 1の測定系と第 2の測定系でそれぞれ別個の治具を用レ、る場合、多 大な時間と労力を要する治具間差異の調整が不要となる。また、測定器と治具を含 めた測定系全体について補正を行うので、測定器を構成するために治具を着脱する ことが不要となり、治具の着脱に伴う問題が解消される。すなわち、時間がかかり熟練 を要する手作業による治具の着脱作業が不要になり、治具の着脱作業に伴うケープ ルの断線やコネタク等の着脱部分の摩耗、コネクタ等の締め付け力のばらつきによる 測定誤差などが解消される。
[0018] 好ましくは、前記第 2の測定系が測定器を含み、該測定器が単独で校正される。
[0019] 第 1の測定系による測定値は第 2の測定系を基準に補正するので、基準となる第 2 の測定系の測定器は、校正されていることが好ましい。
[0020] 好ましくは、前記第 3のステップで決定する前記数式は、次の数式 1一数式 5を含む
[数 1] 基
へ ¾r
Figure imgf000008_0001
前記数式 1一前記数式 3は、前記第 1の測定系の信号源側の前記ポート(以下、「信 号源側ポート」とレ、う。 )の誤差成分を前記第 2の測定系の信号源側の前記ポート (以 下、「信号源側ポート」という。)の誤差成分に変換する第 1の相対補正アダプタであ る散乱係数(CA , CA , 1, CA )について、前記第 1のステップにおいて 3つの
DF RF SF
前記補正データ取得用試料 (i= l , 2, 3)について前記第 1の測定系の前記信号源 側ポートにて測定した反射散乱係数測定結果 (S )と、 3つの前記補正データ取得
l lTi
用試料 (i= l, 2, 3)について前記第 2の測定系の前記信号源側ポートにて測定した 反射散乱係数測定結果 (S )とを用いて表される。前記数式 4及び数式 5は、前記
HDi
第 1の測定系の信号出力側の前記ポート (以下、「信号出力側ポート」という。)の誤 差成分を前記第 2の測定系の信号出力側の前記ポート (以下、「信号出力側ポート」 という。)の誤差成分に変換する第 2の相対補正アダプタである散乱係数 (CA , X,
LF
CA , X) (Xは任意)について、前記第 2のステップにおいて前記補正データ取得用
TF
スルーデバイスについて測定した測定結果から算出した、前記第 2の測定系の前記 信号源側ポートにおける前記補正データ取得用スルーデバイスの測定値 S と前
11TD 記第 2の測定系の前記信号出力側ポートにおける前記補正データ取得用スルーデ バイスの測定値 S と、前記第 1の相対補正アダプタを前記第 1の測定系における
21TD
前記補正データ取得用スルーデバイスの測定値に対し信号源側に合成して得られ る散乱係数(s , s , s , s )とを用いて表される。
11TI 12TI 21TI 22TI
[0021] この場合、第 1の測定系による測定値と第 2の測定系による測定値とを対応付ける 相対補正アダプタを、測定の方向により誤差特性が異なる場合、測定方向ごとに求 めること力 Sできる。したがって、測定系が測定方向によって誤差特定が異なる測定器 を含んでも、相対補正アダプタを用いて、精度よく誤差を補正することができる。
[0022] 好ましくは、前記第 2のステップにおいて測定する前記補正データ取得用スルーデ バイスは、前記ポート間の伝達係数カ 10dB以上である。
[0023] ポート間で出力信号は入力信号より 1桁小さくなる程度であるので、測定誤差の補 正を精度よく行うことができる。
[0024] また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した電子部品特性 測定装置を提供する。
[0025] 電子部品特性測定装置は、電子部品を測定した結果から、当該電子部品を他の 測定装置で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算 出するタイプのものである。前記電子部品特性測定装置は、前記電子部品を測定す る測定手段と、前記測定手段と他の測定装置において、対応する少なくとも 2つのポ ートの少なくとも一方について、少なくとも 3種類の補正データ取得用試料をそれぞ れ測定した第 1の測定値と、前記測定手段と前記他の測定装置において、前記ポー ト間を接続する補正データ取得用スルーデバイスをそれぞれ測定した第 2の測定値 とを格納する、記憶手段と、前記記憶手段に格納された前記第 1の測定値及び前記 第 2の測定値から、前記測定手段と前記他の測定装置の対応する前記ポートの測定 値を関連付ける数式を決定する、数式決定手段と、任意の前記電子部品について、 前記測定手段で測定して得られた測定結果に基づいて、前記数式決定手段が決定 した前記数式を用いて、当該電子部品を前記他の測定装置で測定したならば得られ るであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する、電気特性算出手段とを備 る。
[0026] 上記構成にぉレ、て、測定手段で測定した試験状態の測定値を他の測定装置で測 定した基準状態の測定値 (推定値)に補正するための数式を、補正データ取得用試 料及び補正データ取得用スルーデバイスの測定値に基づレ、て決める。測定手段や 他の測定装置は、測定器そのものに電子部品を実装して測定しても、測定器に治具 を接続し、この治具に電子部品を実装して測定するようにしてもよい。補正データ取 得用試料や補正データ取得用スルーデバイスの真値は不明であっても、対応するポ ートの測定値を関連付ける数式を決定することができる。
[0027] 上記構成によれば、測定手段の誤差特性と、測定手段の順方向と逆方向の特性 差とを含めて、測定手段と他の測定装置の対応するポートの測定値を関連付ける数 式を決定することができるので、測定手段の校正を行う必要がない。
[0028] 好ましくは、前記他の測定装置は、校正された測定器を含む。
[0029] すなわち、測定手段により測定された測定値を他の測定装置を基準に補正するの で、基準となる他の測定装置の測定器は、校正されていることが好ましい。
[0030] 好ましくは、前記数式決定手段が決定する前記数式は、次の数式 1一数式 5を含む
[数 2] 基
へ ¾r
Figure imgf000011_0001
前記数式 1一前記数式 3は、前記測定手段の信号源側の前記ポート(以下、「信号源 側ポート」とレ、う。 )の誤差成分を前記他の測定装置の信号源側の前記ポート(以下、 「信号源側ポート」という。)の誤差成分に変換する第 1の相対補正アダプタである散 乱係数(CA , CA , 1 , CA )について、前記第 1の測定値に含まれる、 3つの前
DF RF SF
記補正データ取得用試料 (i= l , 2, 3)について前記測定手段の前記信号源側ポー トにて測定した反射散乱係数測定結果 (S )と、前記第 1の測定値に含まれる、 3つ
l lTi
の前記補正データ取得用試料 (i= l , 2, 3)について前記他の測定装置の前記信号 源側ポートにて測定した反射散乱係数測定結果 (S )とを用いて表される。前記数
HDi
式 4及び数式 5は、前記測定手段の信号出力側の前記ポート (以下、「信号出力側ポ ート」という。)の誤差成分を前記他の測定装置の信号出力側の前記ポート (以下、「 信号出力側ポート」とレ、う。)の誤差成分に変換する第 2の相対補正アダプタである散 乱係数 (CA , X, CA , x) (xは任意)について、前記第 2の測定値力も算出した、
LF TF
前記他の測定装置の前記信号源側ポートにおける前記補正データ取得用スルーデ バイスの測定値 S と前記他の測定装置の前記信号出力側ポートにおける前記補
11TD
正データ取得用スルーデバイスの測定値 S と、前記第 1の相対補正アダプタを前
21TD
記測定手段における前記補正データ取得用スルーデバイスの測定値に対し信号源 側に合成して得られる散乱係数(s , s , s , s )とを用いて表される。
11TI 12TI 21TI 22TI
[0031] この場合、測定手段による測定値と他の測定装置による測定値とを対応付ける相 対補正アダプタを、測定の方向により誤差特性が異なる場合、測定方向ごとに求める ことができる。したがって、測定手段や他の測定装置が測定方向によって誤差特定 が異なる測定器を含んでいても、相対補正アダプタを用いて、精度よく誤差を補正す ること力 sできる。
[0032] 好ましくは、前記補正データ取得用スルーデバイスは、前記ポート間の伝達係数が _10dB以上である
[0033] ポート間で出力信号は入力信号より 1桁小さくなる程度であるので、測定誤差の補 正を精度よく行うことができる。
[0034] また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した電子部品特性 測定装置を提供する。
[0035] 電子部品特性測定装置は、電子部品を測定した結果から、当該電子部品を他の 測定装置で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算 出するタイプのものである。前記電子部品特性測定装置は、前記電子部品を測定す る測定手段と、前記測定手段と他の測定装置において、対応する少なくとも 2つのポ ートの少なくとも一方について、少なくとも 3種類の補正データ取得用試料をそれぞ れ測定した第 1の測定値と、前記測定手段と前記他の測定装置において、前記ポー ト間を接続する補正データ取得用スルーデバイスをそれぞれ測定した第 2の測定値 とから決定した、前記測定手段と前記他の測定装置の対応する前記ポートの測定値 を関連付ける数式を格納する、数式格納手段と、任意の前記電子部品について、前 記測定手段で測定して得られた測定結果に基づいて、前記数式格納手段に格納さ れた前記数式を用いて、当該電子部品を前記他の測定装置で測定したならば得ら れるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する、電気特性算出手段とを 備える。
[0036] 上記構成にぉレ、て、測定手段で測定した試験状態の測定値を他の測定装置で測 定した基準状態の測定値 (推定値)に補正するための数式を、補正データ取得用試 料及び補正データ取得用スルーデバイスの測定値に基づレ、て決める。測定手段や 他の測定装置は、測定器そのものに電子部品を実装して測定しても、測定器に治具 を接続し、この治具に電子部品を実装して測定するようにしてもよい。補正データ取 得用試料や補正データ取得用スルーデバイスの真値は不明であっても、対応するポ ートの測定値を関連付ける数式を決定することができる。
[0037] 上記構成によれば、測定手段の誤差特性と、測定手段の順方向と逆方向の特性 差とを含めて、測定手段と他の測定装置の対応するポートの測定値を関連付ける数 式を決定することができるので、測定手段の校正を行う必要がない。
[0038] 好ましくは、前記他の測定装置は、校正された測定器を含む。
[0039] すなわち、測定手段により測定された測定値を他の測定装置を基準に補正するの で、基準となる他の測定装置の測定器は、校正されていることが好ましい。
[0040] 好ましくは、前記数式格納手段に格納される前記数式は、次の数式 1一数式 5を含 む。
[数 3] 基
へ ¾r
Figure imgf000014_0001
前記数式 1一前記数式 3は、前記測定手段の信号源側の前記ポート(以下、「信号源 側ポート」とレ、う。 )の誤差成分を前記他の測定装置の信号源側の前記ポート(以下、 「信号源側ポート」という。)の誤差成分に変換する第 1の相対補正アダプタである散 乱係数(CA , CA , 1 , CA )について、前記第 1の測定値に含まれる、 3つの前
DF RF SF
記補正データ取得用試料 (i= l , 2, 3)について前記測定手段の前記信号源側ポー トにて測定した反射散乱係数測定結果 (S )と、前記第 1の測定値に含まれる、 3つ
l lTi
の前記補正データ取得用試料 (i= l , 2, 3)について前記他の測定装置の前記信号 源側ポートにて測定した反射散乱係数測定結果 (S )とを用いて表される。前記数
HDi
式 4及び数式 5は、前記測定手段の信号出力側の前記ポート (以下、「信号出力側ポ ート」という。)の誤差成分を前記他の測定装置の信号出力側の前記ポート (以下、「 信号出力側ポート」とレ、う。)の誤差成分に変換する第 2の相対補正アダプタである散 乱係数 (CA , X, CA , x) (xは任意)について、前記第 2の測定値力も算出した、
LF TF
前記他の測定装置の前記信号源側ポートにおける前記補正データ取得用スルーデ バイスの測定値 S と前記他の測定装置の前記信号出力側ポートにおける前記補
11TD
正データ取得用スルーデバイスの測定値 S と、前記第 1の相対補正アダプタを前
21TD
記測定手段における前記補正データ取得用スルーデバイスの測定値に対し信号源 側に合成して得られる散乱係数(s , s , s , s )とを用いて表される。
11TI 12TI 21TI 22TI
[0041] この場合、測定手段による測定値と他の測定装置による測定値とを対応付ける相 対補正アダプタを、測定の方向により誤差特性が異なる場合、測定方向ごとに求める ことができる。したがって、測定手段や他の測定装置が測定方向によって誤差特定 が異なる測定器を含んでいても、相対補正アダプタを用いて、精度よく誤差を補正す ること力 sできる。
[0042] 好ましくは、前記補正データ取得用スルーデバイスは、前記ポート間の伝達係数が _10dB以上である。
[0043] ポート間で出力信号は入力信号より 1桁小さくなる程度であるので、測定誤差の補 正を精度よく行うことができる。
発明の効果
[0044] 本発明の測定誤差の補正方法及び電子部品特性測定装置は、測定器の校正を 行うことなく電気特性を測定することができる。また、 3ポート以上の電子部品にも適 用すること力 Sできる。 図面の簡単な説明
[図 1]相対アダプタ型補正法のフローチャートである。 (実施例)
[図 2]測定系の構成図である。 (実施例)
[図 3]誤差補正の基本原理を示す 2端子対回路図である。 (実施例)
[図 4]誤差補正の基本原理を示す 2端子対回路図である。 (実施例)
[図 5]誤差補正の基本原理を示す 2端子対回路図である。 (実施例)
[図 6]相対補正アダプタを含むシグナルフローダイヤグラムである。 (実施例)
[図 7]相対補正アダプタを含むシグナルフローダイヤグラムである。 (実施例)
[図 8]相対補正アダプタを含むシグナルフローダイヤグラムである。 (実施例)
[図 9]相対補正アダプタを含むシグナルフローダイヤグラムである。 (実施例)
[図 10]測定装置のブロック図である。 (実施例)
[図 11]電子部品の特性図である。 (実施例)
[図 12]電子部品の特性図である。 (実施例)
[図 13]電子部品の特性図である。 (実施例)
[図 14]電子部品の特性図である。 (比較例 1 )
[図 15]電子部品の特性図である。 (比較例 1)
[図 16]電子部品の特性図である。 (比較例 1)
[図 17]電子部品の特性図である。 (実施例)
[図 18]電子部品の特性図である。 (実施例)
[図 19]電子部品の特性図である。 (比較例 1)
[図 20]電子部品の特性図である。 (比較例 1)
[図 21]電子部品の特性図である。 (比較例 2)
[図 22]電子部品の特性図である。 (比較例 2)
[図 23]電子部品の特性図である。 (比較例 2)
[図 24]電子部品の特性図である。 (比較例 2)
[図 25]電子部品の特性図である。 (比較例 2)
[図 26]相対アダプタ型補正法のフローチャートである。 (従来例)
符号の説明 10 測定系(第 2の測定系)
12 測定装置
16 基準治具
20 測定系(第 1の測定系)
22 測定装置
26 基準治具
52 表示部
54 操作部
56 測定部 (測定手段)
58 制御部
60 記憶部 (記憶手段、数式記憶手段)
62 演算部 (数式決定手段、電気特性推定手段)
64 インターフェース咅
発明を実施するための最良の形態
[0047] 以下、本発明の実施の形態について、図 1一図 26を参照しながら説明する。
[0048] まず、本発明の相対補正法による測定誤差の補正方法の手順の概要について説 明する。
[0049] 図 1に示すように、 3種類の 1ポート標準試料とスルー標準試料を基準治具に実装 してそれぞれ測定を行う(S10, S12) 0同じ 3種類の 1ポート標準試料とスルー標準 試料を試験治具に実装してそれぞれ測定を行う(S14, S16)。そして、 3種類の 1ポ ート標準試料とスルー標準試料について、基準治具と試験治具とに実装して測定し た測定結果から、試験治具での測定値と基準治具での測定値を対応つける相対補 正アダプタを導出する(S 18)。次に、試験治具に試料を実装して測定し(S20)、そ の測定結果と相対補正アダプタとを合成することにより、基準治具にその試料を実装 したならば得られるであろう測定値を推定する(S22)。本発明の相対補正法による測 定誤差の補正方法では、従来例では必須であったネットワークアナライザの校正(図 26における S1 , S3, S6)力 壬意となる。
[0050] 図 2 (a)及び (b)に示すように、電子部品は、異なる測定系 10, 20で測定する。レ、 ずれの測定系 10, 20においても、治具 16, 26の実装部 18, 28に電子部品を実装 した状態で、測定装置 12, 22を用いて電気特性の測定を行う。測定時には、治具 1 6, 26に設けられた同軸コネクタ 17a, 17b, 17c ; 27a, 27b, 27cに、測定装置 12, 22に接続された同軸ケープノレ 13a, 13b, 13c ; 23a, 23b, 23cの先端に設けられ た同軸コネクタ 14a, 14b, 14c ; 24a, 24b, 24cを接続する。
[0051] 図示していないが、治具 16, 18の実装部 18, 28には、電子部品の各端子にそれ ぞれ圧接する接続端子が設けられ、その接続端子が同軸コネクタ 17a, 17b, 17c ; 2 7a, 27b, 27cにそれぞれ電気的に接続されている。
[0052] 測定装置 12, 22には、例えばネットワークアナライザを用いる。ネットワークアナライ ザは、複数のポートを有し高周波で用いられる電子部品の電気特性を単に測定する だけでなぐ任意に設定したプログラムにより測定した生データを演算して出力する 機能も備えている。
[0053] 一方の測定系 10の治具 16 (以下、「基準治具 16」と言う。)は、例えばユーザに対 して電気特性を保証するために用いる。他方の測定系 20の治具 26 (以下、「試験治 具 26」と言う。)は、例えば電子部品の製造工程における良品選別のための測定に 用いる。
[0054] 基準治具 16に実装して測定系 10で測定したとき(以下、「基準状態」ともいう。)の 電子部品の電気的特性の測定結果と、試験治具 26に実装して測定系 20で測定し たとき(以下、「試験状態」ともいう。)の電子部品の電気的特性の測定結果とは、それ ぞれ測定誤差を含む。この測定誤差は、相対補正法によって補正する。すなわち、 予め、測定系 10, 20間の相対的な測定誤差を補正する数式を導出しておく。そして 、任意の電子部品について、試験治具 26に実装して測定した結果から、導出した数 式を用いて、その電子部品を基準治具 16に実装して測定したならば得られるであろ う電気特性を推定する。
[0055] 次に、電子部品を試験治具 26に実装した試験状態の測定結果から、基準治具 16 に実装した基準状態の電気特性を推定する方法の基本原理について、説明する。
[0056] 以下では、簡単のため、 2ポート間の電気特性について 2端子対回路を例に説明 する力 n端子対回路 (nは、 1、又は 3以上の整数)に対しても拡張することができる。 [0057] 図 3 (a)は、基準治具 16に、 2ポートの電子部品(以下、「試料 DUT」と言う。)を実 装した基準状態の測定系 10の 2端子対回路を示す。試料 DUTの特性を散乱行列( S )で表している。基準治具 16における同軸コネクタと試料 DUTのポートとの間の
DUT
誤差特性を散乱行列 (F ) , (F )で表している。基準治具 16に接続される測定装
Dl D2
置 12の誤差特性を散乱行歹 IKM ) , (M )で表している。
Dl D2
[0058] 図 4 (a)は、試験治具 26に試料 DUTを実装した試験状態の測定系 20の 2端子対 回路を示す。試料 DUTの特性を散乱行列(S )で表している。試験治具 26におけ
DUT
る同軸コネクタと試料 DUTのポートとの間の誤差特性を散乱行列 (F ) , (F )で表
Tl T2 している。基準治具 26に接続された測定装置 22の誤差特性を散乱行歹 IKM ) , (M
T1
)で表している。
T2
[0059] 図 4 (a)におレ、て散乱行列(S )の左右の散乱行列をそれぞれ合成し、図 4 (b)の
DUT
ように散乱行列 (E ), (E )で表す。散乱行列 (E ), (E )は、試験治具 26と測定
Tl T2 Tl T2
装置 22の誤差特性を合成したものである。
[0060] 図 3 (b)は、図 4 (b)の回路の両側に、誤差特性 (E ), (E )を中和するアダプタ(
Tl T2
E (E ) _1を接続した状態を示す。このアダプタ (E (E Γ1は、理論上は
Tl T2 Tl T2
、誤差特性の散乱行列 (E ), (E )を伝送行列に変換し、その逆行列を求め、再度 散乱行列に変換することにより得られる。誤差特性 (E ), (E )とアダプタ (E
Tl T2 T1
(E Γ1との間の境界部分において、試験治具 26に試料 DUTを実装した試験状態
T2
の測定値 S , S が得られる。図 3 (b)の回路は、試験状態の測定系 20の誤差が
11T 21T
除去され、回路の両側の端子において、試料 DUTそのものの測定値 S , S
11DUT 21DUT が得られる。
[0061] 図 3 (b)の回路は試料 DUTのみと等価であるので、図 3 (a)と同様に、両側に、基 準治具 16の誤差特性の散乱行列 (F ) , (F )と、基準治具 16に接続された測定
Dl D2
装置 12の誤差特性の散乱行歹 IKM ), (M )を接続すると、図 5 (a)のようになる。
Dl D2
[0062] 図 5 (a)において符号 30で示した (M ) , (E ) , (E
Dl Dl T1 Γ1を合成した散乱行列を(
CA1)、符号 32で示した (E V1, (E ) , (M )を合成した散乱行列を (CA2)とす
T2 D2 D2
ると、図 5 (b)のようになる。 (CA1) , (CA2)は、いわゆる「相対補正アダプタ」であり 、試験状態の測定値 S , S と基準状態の測定値 S , S とを関係付ける。した
11T 21T 11D 21D がって、相対補正アダプタ(CA1) , (CA2)が決まれば、試験状態の測定値 S , S
11T 2 から基準状態の測定値 S , S を推定することができる。
IT 11D 21D
[0063] この相対補正アダプタ(CA1) , (CA2)は、測定系 10, 20の測定装置 12, 22の誤 差特性を含む。測定装置 12, 22は、方向性結合器等により誤差特性に方向性があ る。そのため、図 6に示すように、順方向測定時と逆方向測定時で独立した相対補正 アダプタを求める。このように順方向 ·逆方向 2つの独立した相対補正アダプタを仮 定することにより、従来の補正アダプタ型相対補正法では対応不可能であった誤差 方向性などネットワークアナライザに含まれる複雑な誤差にも対応可能となっている。 そのため、ネットワークアナライザの校正を行わずして、相対補正法が適用可能とな つている。
[0064] 図 6中の符号の意味は次の通りである。
Src:測定系に与えられる刺激(Stimulus)であり、具体的には信号源出力を示す。 散乱係数測定は比測定であるので、これを基準 (つまり、 1)とする。
S , S , S , S :試験状態における測定値の散乱係数。
11T 21T 12T 22T
S , S , S , S :基準状態における測定値の散舌し係数。
11D 21D 12D 22D
CA , CA :順方向'逆方向の方向性
DF DR
CA , CA :順方向 ·逆方向の反射トラッキング
RF RR
CA , CA :順方向'逆方向のソース整合
SF SR
CA , CA :順方向'逆方向の負荷整合
LF LR
CA , CA :順方向 '逆方向の伝送トラッキング
TF TR
[0065] なお、このモデルにおいて、従来の補正アダプタ型相対補正法のモデルと同様に
、基準状態及び試験状態における漏洩は考えない。
[0066] 図 6に示された相対補正アダプタの未知数は、順方向'逆方向含め 12個ある。この 未知数は、任意に値付けされた標準試料を基準状態、試験状態にて測定することに より、導出する。相対補正アダプタの未知数の導出方法は順方向 ·逆方向とも同じで あるので、ここでは、順方向を例に導出手順を示す。
[0067] まず、ポート 1側の相対補正アダプタの未知数 CA , CA , CA を導出する。こ
DF RF SF
れは、図 7に示すように、任意の異なった値を持つ 1ポート標準試料を 3つ用意し、基 準状態及び試験状態にて S , S (i=l, 2, 3)を測定することによって、次のよう
HDi llTi
に導出される。
[数 4]
S Tl *Slir3 *511D3 - S1 lTl * S] iT2 * Sj W2 * 511D3 -5LIR2*5N J1IP3 +Slin " R2 JIIDI *^IIP +^IIT *^n/>i IDI Su,
SUT3*SUD2 r Sum " UR2 rS D2*Su ~ nn*S uim * 11D1 Ji1D3 S"DI *«SI 2 -<SNN »S|1D1 *5LJ£>2 (数式 1)
〔数式 2)
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0002
(数式 3)
[0068] 次に、ポート 2側の相対補正アダプタの未知数を導出する。この場合、図 8に示すよ うに、任意の値を持つスルーデバイス標準試料を 1つ用意し、試験状態における測 定値散乱係数 S , S , S , S 、及び基準状態におけるポート 1に信号入
11TT 21TT 12TT 22TT
力した場合の測定値 S , S を測定する。
11TD 21TD
[0069] ここで、すでに (数式 1)一(数式 3)により導出されたポート 1側の相対補正アダプタ CA , CA , CA と、スルーデバイス標準試料の試験治具測定値散舌し係数 S
DF SF RF 11TT
, S , S , S を合成することにより、図 9 (a)から図 9 (b)のモデルに置きかえ
21TT 12TT 22TT
られる。
[0070] このとき、ポート 1側の相対補正アダプタ CA , CA , CA と、スルーデバイス標
DF SF RF
準試料の試験治具測定値散乱係数 S , S , S , S を合成した散乱係数
11TT 21TT 12TT 22TT
を S , S , S , S と置いている。
11TI 21TI 12TI 22TI
[0071] 図 9 (b)のモデルから、以下に示すポート 2側の相対補正アダプタ導出式が導かれ る。
[数 5]
[数 6] c = * (ト c ) (数式 5)
2lJ7
[0072] 以上により、順方向の相対補正アダプタが導出される。逆方向についても同様の手 順により導出される。
[0073] 次に、測定装置 12, 22の構成について、図 10のブロック図を参照しながら説明す る。
[0074] 測定装置 12, 22は、表示部 52と、操作部 54と、測定部 56と、制御部 58と、記憶部 60と、演算部 62と、インターフェース部 64とを備える。 [0075] 表示部 52は、表示パネル等を含み、測定装置 12, 22の動作状況や操作指示など を表示する。操作部 54は、ボタンやスィッチなどを含み、オペレータからの電子部品 測定装置 12, 22に対する操作を受け付ける。測定部 56は、同軸ケーブル 13a— 13 c ; 23a— 23c及び治具 16, 26を介して電子部品の端子に接続され、電子部品の端 子を適宜に選択して信号を入力し出力信号を測定する。制御部 58は、測定装置 12 , 22全体の制御を統括する。記憶部 60には、制御部 58や演算部 62を動作させるた めのプログラム、測定部 56からの測定データ、演算部 62の演算結果データなどが格 納される。演算部 62は、測定部 56からのデータや記憶部 60に格納されたデータを 用レ、、所定のプログラムに従って演算を行う。インターフェース部 64は、外部機器と データを送受信するためのインターフェースであり、記憶部 60に格納するためのデ ータゃプログラムや、演算部 62からの演算結果データなどを受け付け、入出力を行う
[0076] 測定装置 12, 22は、記憶部 60に格納されたプログラムに従って動作する。電子部 品測定装置 12, 22は、校正モードと測定モードを含む複数の動作モードで動作させ ること力 Sできる。
[0077] 校正モードでは、基準治具 16を含む測定系 10と試験治具 26を含む測定系 20との 間の相対的な測定誤差を補正するためのデータを取得し、電気特性を推定するため の数式を決定する。すなわち、測定部 56は、基準治具 16や試験治具 26に 1ポート 標準試料やスルー標準試料が実装された状態で、順次、電気特性の測定を行う。こ のとき、例えば表示部 52に測定対象が表示される。オペレータは、表示された測定 対象の準備が完了すると、操作部 54を操作する。この操作を操作部 54が受け付け ると、測定部 56は測定を開始し、測定データは記憶部 60に格納される。演算部 62 は、記憶部 60に格納された測定データを、適宜なタイミングで読み出して、補正ァダ プタ(CA1), (CA2)の値 CA , CA , CA , CA , CA などを演算し、電気特
DF RF SF LF TF
性を推定するための数式を決定する。このようにして決定されて数式は、記憶部 60に 格納される。
[0078] 測定モードでは、試験治具 26を用いた試験状態の測定データから、基準治具 16 を用いた基準状態での電気特性を推定する。すなわち、測定部 56は、試験治具 26 に任意の電子部品が実装された状態で測定を行う。演算部 62は、測定部 56からの 測定データを用いて、その電子部品の電気特性の推定値を算出する。このとき、演 算部 62は、校正モードで決定された数式を記憶部 60から読み出し、その数式を用 いて、電子部品の電気特性の推定値を算出する。算出された推定値は、表示部 52 に表示されたり、インターフェース部 64から外部機器に出力されたりする。
[0079] 試験治具 26を含む測定系 20の測定装置 22の記憶部 60には、基準治具 16を含 む測定系 10で 1ポート標準試料やスルー標準試料を測定したデータを記憶しておく 。校正モードにおいて、試験治具 26を含む測定系 20の測定装置 22を用いて 1ポー ト標準試料やスルー標準試料を測定し、基準治具 16を含む測定系 10については記 憶部 60に記憶されたデータを用いる。これにより、基準治具 16を含む測定系 10を用 レ、て 1ポート標準試料やスルー標準試料の測定を一度行うだけで、試験装置 22や試 験治具 26を含む測定系 20を増やすことができる。
[0080] なお、上述した相対補正法によれば、測定装置 12, 22の測定誤差を含めて補正 することができるので、測定装置 12, 22のキャリブレーションを行う必要はないが、基 準治具 16を含む測定系 10で用いる測定装置 12については、電子部品の特性評価 の基準として用いるので、同軸コネクタ 14a, 14b, 14cに既知の電気特性を有する 標準器 (例えば、同軸形状の電子部品)を接続してキャリブレーションするなどして、 誤差ができるだけ小さくなるようにすることが好ましい。
[0081] 次に、本発明の実施例について説明する。
[0082] 本発明によって、ネットワークアナライザの校正を行っていない試験状態から、ネッ トワークアナライザの校正を行っている基準状態を推定できるかどうか実験した。
[0083] 実験条件は、以下の通りである。
(試料) SAWフイノレタ(SAFC897. 5ML1C4T)
(測定装置) 8720ES (Agilent Technologies 20GHz ベクトルネットワークァ ナライザ)
(周波数範囲) 700MHz 1. 1GHz
(データ点数) 401点
(IF帯域幅) 100Hz (基準状態) ケーブル先端で校正を行い、治具にて測定する。
(試験状態) 校正を行わず、基準治具状態からポート 2側のケーブルを交換し、さ らに治具のポート 1側に 3dBのアツテネータを付け測定する。
(標準試料) SHORT (ポート 1 , 2)、 OPEN (ポート 1 , 2)、 LOAD (ポート 1 , 2)、 THRU (ポート 1, 2間)のような特性を持つ 4つの標準試料。
[0084] 本発明による相対補正結果を、 S については図 11一図 13に、 S については図 1
21 11
7、図 18に示す。また、比較例として、従来の治具の誤差のみを前提とする補正ァダ プタ型相対補正法の場合の相対補正結果を、 S については図 14
21 一図 16に、 S に
11 ついては図 19、図 20に示す。逆方向(S , S )の測定についてはまったく同じ結果
12 22
が得られてレ、るため割愛する。
[0085] S の結果である図 11一図 16から明らかなように、誤差の方向性や信号源、負荷
21
整合のスィッチ切り替えによる順逆方向の差を考慮していない従来の補正アダプタ 型相対補正法では、誤差モデルが不完全なため、基準状態を正確に推定できてい ない。しかし、上記誤差にも対応する本発明では、基準状態を正確に推定できている 。この結果から、本発明の効果が実験確認できたといえる。
[0086] また、実際の運用状態における従来の補正アダプタ型相対補正法は、試験状態に おいてネットワークアナライザの校正を行ってから使用されているので、図 14一 16、 図 19、図 20に対応する、試験状態においてもネットワークアナライザの校正を行った 場合において従来の補正デダプタ型相対補正法を適用した結果を図 20—図 25に 示す。図 11一 13、図 17、図 18に示した本発明は、図 20—図 25に示した現在使用 されているように試験状態で校正を行った従来の補正アダプタ型相対補正法の結果 と同等以上の補正結果を示している。このように補正精度が改善しているのは、本発 明は試験状態で校正を行わないために、基準状態と試験状態の校正誤差がないた めであると考えられる。この結果より、本発明は補正精度において従来の補正ァダプ タ型相対補正法から置きかえても問題なレ、ものと言える。
[0087] なお、本発明は、上記実施形態や実施例に限定されるものではなぐ種々の変形 をカロえて実施することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1の測定系において電子部品を測定した結果から、当該電子部品を第 2の測定 系において測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算 出する、測定誤差の補正方法であって、
前記第 1の測定系と前記第 2の測定系において、対応する少なくとも 2つのポートの 少なくとも一方について、少なくとも 3種類の補正データ取得用試料をそれぞれ測定 する第 1のステップと、
前記第 1の測定系と前記第 2の測定系において、前記ポート間を接続する補正デ ータ取得用スルーデバイスをそれぞれ測定する第 2のステップと、
前記第 1のステップ及び前記第 2のステップで得られた測定結果から、前記第 1の 測定系と前記第 2の測定系の対応する前記ポートの測定値を関連付ける数式を決定 する第 3のステップと、
任意の電子部品を前記第 1の測定系において測定する第 4のステップと、 前記第 4のステップで得られた測定結果に基づいて、前記第 3のステップで決定し た前記数式を用いて、当該電子部品を前記第 2の測定系において測定したならば得 られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する第 5のステップとを備え たことを特徴とする、測定誤差の補正方法。
[2] 前記第 2の測定系が測定器を含み、該測定器が単独で校正されたことを特徴とす る、請求項 1に記載の測定誤差の補正方法。
[3] 前記第 3のステップで決定する前記数式は、
前記第 1の測定系の信号源側の前記ポート (以下、「信号源側ポート」という。)の誤 差成分を前記第 2の測定系の信号源側の前記ポート (以下、「信号源側ポート」という 。)の誤差成分に変換する第 1の相対補正アダプタである散舌し係数(CA , CA , 1
DF RF
, CA )について、前記第 1のステップにおいて 3つの前記補正データ取得用試料 (i
SF
= 1 , 2, 3)について前記第 1の測定系の前記信号源側ポートにて測定した反射散 乱係数測定結果 (S )と、 3つの前記補正データ取得用試料 (i= l
l lTi , 2, 3)につい て前記第 2の測定系の前記信号源側ポートにて測定した反射散乱係数測定結果 (S )とを用いて表される次の数式 1一数式 3、及び 前記第 1の測定系の信号出力側の前記ポート(以下、「信号出力側ポート」という。 ) の誤差成分を前記第 2の測定系の信号出力側の前記ポート(以下、「信号出力側ポ ート」という。)の誤差成分に変換する第 2の相対補正アダプタである散舌し係数 (CA
LF
, X, CA , X) (Xは任意)について、前記第 2のステップにおいて前記補正データ取
TF
得用スルーデバイスについて測定した測定結果から算出した、前記第 2の測定系の 前記信号源側ポートにおける前記補正データ取得用スルーデバイスの測定値 S
11TD と前記第 2の測定系の前記信号出力側ポートにおける前記補正データ取得用スル 一デバイスの測定値 S と、前記第 1の相対補正アダプタを前記第 1の測定系にお
21TD
ける前記補正データ取得用スルーデバイスの測定値に対し信号源側に合成して得ら れる散乱係数(S , S , S , S )とを用いて表される、次の数式 4、数式 5
11TI 12TI 21TI 22TI
[数 1]
へ ¾r
Figure imgf000029_0001
を含むことを特徴とする、請求項 1又は 2に記載の測定誤差の補正方法。
前記第 2のステップにおいて測定する前記補正データ取得用スルーデバイスは、 前記ポート間の伝達係数力 S-10dB以上であることを特徴とする、請求項 1、 2又は 3 に記載の測定誤差の補正方法。
電子部品を測定した結果から、当該電子部品を他の測定装置で測定したならば得 られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する、電子部品特性測定 装置であって、
前記電子部品を測定する測定手段と、
前記測定手段と他の測定装置において、対応する少なくとも 2つのポートの少なくと も一方について、少なくとも 3種類の補正データ取得用試料をそれぞれ測定した第 1 の測定値と、前記測定手段と前記他の測定装置において、前記ポート間を接続する 補正データ取得用スルーデバイスをそれぞれ測定した第 2の測定値とを格納する、 記憶手段と、
前記記憶手段に格納された前記第 1の測定値及び前記第 2の測定値から、前記測 定手段と前記他の測定装置の対応する前記ポートの測定値を関連付ける数式を決 定する、数式決定手段と、
任意の前記電子部品につレ、て、前記測定手段で測定して得られた測定結果に基 づいて、前記数式決定手段が決定した前記数式を用いて、当該電子部品を前記他 の測定装置で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を 算出する、電気特性算出手段とを備えたことを特徴とする、電子部品特性測定装置。 前記他の測定装置は、校正された測定器を含むことを特徴とする、請求項 5に記載 の電子部品特性測定装置。
前記数式決定手段が決定する前記数式は、
前記測定手段の信号源側の前記ポート (以下、「信号源側ポート」という。)の誤差 成分を前記他の測定装置の信号源側の前記ポート (以下、「信号源側ポート」という。 )の誤差成分に変換する第 1の相対補正アダプタである散乱係数 (CA , CA , 1 ,
DF RF
CA )について、前記第 1の測定値に含まれる、 3つの前記補正データ取得用試料
SF
(i= l, 2, 3)について前記測定手段の前記信号源側ポートにて測定した反射散乱 係数測定結果 (S )と、前記第 1の測定値に含まれる、 3つの前記補正データ取得
l lTi
用試料 (i= l, 2, 3)について前記他の測定装置の前記信号源側ポートにて測定し た反射散乱係数測定結果 (S )とを用いて表される次の数式 1一数式 3、及び
HDi
前記測定手段の信号出力側の前記ポート(以下、「信号出力側ポート」という。)の 誤差成分を前記他の測定装置の信号出力側の前記ポート (以下、「信号出力側ポー ト」とレ、う。)の誤差成分に変換する第 2の相対補正アダプタである散舌し係数(CA
LF,
X, CA , X) (Xは任意)について、前記第 2の測定値から算出した、前記他の測定装
TF
置の前記信号源側ポートにおける前記補正データ取得用スルーデバイスの測定値 S と前記他の測定装置の前記信号出力側ポートにおける前記補正データ取得用
11TD
スルーデバイスの測定値 S と、前記第 1の相対補正アダプタを前記測定手段にお
21TD
ける前記補正データ取得用スルーデバイスの測定値に対し信号源側に合成して得ら れる散乱係数(S , S , S , S )とを用いて表される、次の数式 4、数式 5
11TI 12TI 21TI 22TI
[数 2]
へ ¾r
Figure imgf000032_0001
を含むことを特徴とする、請求項 5又は 6に記載の電子部品特性測定装置。
前記補正データ取得用スルーデバイスは、前記ポート間の伝達係数カ 10dB以 上であることを特徴とする、請求項 5、 6又は 7に記載の電子部品特性測定装置。
[9] 電子部品を測定した結果から、当該電子部品を他の測定装置で測定したならば得 られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する、電子部品特性測定 装置であって、
前記電子部品を測定する測定手段と、
前記測定手段と他の測定装置において、対応する少なくとも 2つのポートの少なくと も一方について、少なくとも 3種類の補正データ取得用試料をそれぞれ測定した第 1 の測定値と、前記測定手段と前記他の測定装置において、前記ポート間を接続する 補正データ取得用スルーデバイスをそれぞれ測定した第 2の測定値とから決定した、 前記測定手段と前記他の測定装置の対応する前記ポートの測定値を関連付ける数 式を格納する、数式格納手段と、
任意の前記電子部品について、前記測定手段で測定して得られた測定結果に基 づいて、前記数式格納手段に格納された前記数式を用いて、当該電子部品を前記 他の測定装置で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定 値を算出する、電気特性算出手段とを備えたことを特徴とする、電子部品特性測定 装置。
[10] 前記他の測定装置は、校正された測定器を含むことを特徴とする、請求項 9に記載 の電子部品特性測定装置。
[11] 前記数式格納手段に格納される前記数式は、
前記測定手段の信号源側の前記ポート (以下、「信号源側ポート」という。)の誤差 成分を前記他の測定装置の信号源側の前記ポート(以下、「信号源側ポート」という。 )の誤差成分に変換する第 1の相対補正アダプタである散乱係数 (CA , CA
DF RF, 1 ,
CA )について、前記第 1の測定値に含まれる、 3つの前記補正データ取得用試料
SF
(i= l, 2, 3)について前記測定手段の前記信号源側ポートにて測定した反射散乱 係数測定結果 (S )と、前記第 1の測定値に含まれる、 3つの前記補正データ取得
l lTi
用試料 (i= l, 2, 3)について前記他の測定装置の前記信号源側ポートにて測定し た反射散乱係数測定結果 (S )とを用いて表される次の数式 1一数式 3、及び
HDi
前記測定手段の信号出力側の前記ポート (以下、「信号出力側ポート」という。)の 誤差成分を前記他の測定装置の信号出力側の前記ポート (以下、「信号出力側ポー ト」という。)の誤差成分に変換する第 2の相対補正アダプタである散舌し係数 (CA ,
LF
X, CA , X) (Xは任意)について、前記第 2の測定値から算出した、前記他の測定装
TF
置の前記信号源側ポートにおける前記補正データ取得用スルーデバイスの測定値 S と前記他の測定装置の前記信号出力側ポートにおける前記補正データ取得用
11TD
スルーデバイスの測定値 S と、前記第 1の相対補正アダプタを前記測定手段にお
21TD
ける前記補正データ取得用スルーデバイスの測定値に対し信号源側に合成して得ら れる散乱係数(S , S , S , S )とを用いて表される、次の数式 4、数式 5
11TI 12TI 21TI 22TI
[数 3]
へ ¾r
Figure imgf000035_0001
を含むことを特徴とする、請求項 9又は 10に記載の電子部品特性測定装置。 前記補正データ取得用スルーデバイスは、前記ポート間の伝達係数カ 10dB以 上であることを特徴とする、請求項 9、 10又は 11に記載の電子部品特性測定装置。
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