JP4816173B2 - Measurement error correction method and electronic component characteristic measuring apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、測定誤差補正方法及び電子部品特性測定装置に関する。より詳しくは、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相対補正法を運用するための補正データ取得用試料を用いる測定誤差補正方法及び電子部品特性測定装置に関する。 The present invention relates to measurement error correction method and an electronic component characteristics measuring device. More specifically, from the result of measuring the electrical characteristics of an electronic component mounted on a test jig, an estimated value of the electrical characteristics that would be obtained if the electronic component was mounted on a reference jig and measured. relative correction method of calculating regarding measurement error correction method and an electronic component characteristic measurement apparatus using the correction data acquisition specimen to operate.
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が、測定誤差の原因となる。 Conventionally, electronic components that do not have a coaxial connector, such as surface mount electronic components, are mounted on a jig having a coaxial connector, and the electrical characteristics are measured by connecting the jig and the measuring device via a coaxial cable. Sometimes. In such measurement, variations in characteristics of individual jigs and variations in characteristics of individual coaxial cables and measurement devices cause measurement errors.
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ブ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。 For coaxial cables and measuring devices, identify the error on the measuring device side from the end of the coaxial cable connected to the standard device by measuring a standard device with reference characteristics connected to the measuring device via the coaxial cable. Can do.
しかし、治具については、電子部品を実装する部分の接続端子と同軸ケーブルに接続するための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が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。 However, with respect to the jig, it is not possible to accurately identify an error in electrical characteristics between the connection terminal of the part on which the electronic component is mounted and the coaxial connector for connecting to the coaxial cable. Moreover, it is not easy to adjust so that the characteristics between jigs match. In particular, it is extremely difficult to adjust the jig so that the characteristics between the jigs coincide with each other with a wide bandwidth.
そこで、標準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（以下、「基準治具」という。）と他の治具（以下、「試験治具」という。）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、任意の電子部品の電気特性について、試験治具に実装した状態で測定した測定値（以下、「試験治具測定値」ともいう。）から、この数式を用いて、その電子部品を基準治具に実装して測定した測定値（以下、「基準治具測定値」ともいう。）の推定値を算出する、いわゆる相対補正法が提案されている。 Therefore, a standard sample is mounted on a plurality of jigs and measured, and due to variations in measured values between jigs, a certain jig (hereinafter referred to as “reference jig”) and another jig (hereinafter referred to as “test”). A mathematical expression that corrects a relative error between the electronic component and the electrical characteristic of an arbitrary electronic component is measured in a state of being mounted on a test jig (hereinafter referred to as “the jig”). (Also referred to as “test jig measurement value”)), the estimated value of the measurement value (hereinafter also referred to as “reference jig measurement value”) measured by mounting the electronic component on the reference jig using this mathematical formula. A so-called relative correction method has been proposed for calculating the above.
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い、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、各ポートについて、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列を合成した散乱行列（これを、「相対補正アダプタ」という。）をそれぞれ導出する。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、基準治具測定値の推定値を算出する。相対補正アダプタは、各ポート間について、それぞれ少なくとも３つの標準試料を、基準治具と試験治具の両方で測定し、その測定結果から計算できる。補正データ取得用試料には、例えば、開放、短絡および終端の各特性を有するものを使用すればよい。（例えば、非特許文献１、２参照）。
相対補正アダプタを用いる相対補正法を運用する場合、補正データ取得用試料は、相対補正法の適用対象となる試料と同一の治具・測定系において測定されるため、相対補正法の適用対象となる試料と略同一の外形寸法であることが望まれる。 When operating the relative correction method using the relative correction adapter, the correction data acquisition sample is measured in the same jig and measurement system as the sample to which the relative correction method is applied. It is desirable that the outer dimensions are substantially the same as the sample.
補正データ取得用試料の特性として開放、短絡および終端を実現するためには、各補正データ取得用試料の内部に、信号線とグランドとの間を接続する配線や抵抗器などの部材を配置すればよい。 In order to realize open, short-circuit, and termination as the characteristics of the correction data acquisition sample, arrange wiring, resistors, etc. between the signal line and the ground inside each correction data acquisition sample. That's fine.
しかし、相対補正法の適用対象となる試料のサイズが小型化した場合、それに対応して補正データ取得用試料を小さくすると、補正データ取得用試料の内部に配線や抵抗器などの部材を配置することが困難となる。その結果、補正データ取得用試料を製作できないため、相対補正法を運用できなくなる可能性がある。 However, when the size of the sample to which the relative correction method is applied is reduced, if the correction data acquisition sample is reduced correspondingly, members such as wiring and resistors are arranged inside the correction data acquisition sample. It becomes difficult. As a result, the correction data acquisition sample cannot be manufactured, and the relative correction method may not be operated.
また、相対補正法では、同じ補正データ取得用試料を基準治具と試験治具の双方で測定する必要がある。しかし、基準治具と試験治具の測定を行う時期に差がある場合等に、補正データ取得用試料の紛失などにより、再測定が必要になるなど、運用上の制約がある。 In the relative correction method, it is necessary to measure the same correction data acquisition sample using both the reference jig and the test jig. However, when there is a difference in the timing for measuring the reference jig and the test jig, there are operational restrictions such as the need for re-measurement due to loss of the correction data acquisition sample.
本発明は、上記実情に鑑み、相対補正法の運用上の制約を少なくすることができる、測定誤差補正方法及び電子部品特性測定装置を提供しようとするものである。 In view of the above circumstances, it is possible to reduce the constraints on the operation of the relative correction method, it is intended to provide a measurement error correction method and an electronic component characteristics measuring device.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の測定誤差補正方法を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following measurement error correction method.
測定誤差補正方法は、試験治具に実装した状態で電子部品を測定した結果から、当該電子部品を基準治具に実装した状態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測定誤差補正方法である。測定誤差補正方法は、（１）前記基準治具に実装した状態で、少なくとも３種類の第１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、（２）前記試験治具に実装した状態で、前記第１のステップで測定したポートに対応するポートについて、前記各第１の補正データ取得用試料とそれぞれ同等の特性を有すると見なせる少なくとも３種類の第２の補正データ取得用試料をそれぞれ測定する第２のステップと、（３）前記第１及び第２のステップで得られた測定結果から、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが同一試料であるとの前提で、前記試験治具に実装した状態で測定した測定値と前記基準治具に実装した状態で測定した測定値とを関連付ける数式を決定する第３のステップと、（４）任意の電子部品を前記試験治具に実装した状態で測定する第４のステップと、（５）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基準治具に実装した状態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第５のステップとを備える。 The measurement error correction method is based on the measurement result of an electronic component mounted on a test jig, and the electrical characteristics of the electronic component that would be obtained if the electronic component was measured mounted on a reference jig. This is a type of measurement error correction method for calculating an estimated value. The measurement error correction method includes (1) a first step of measuring each of at least three types of first correction data acquisition samples mounted on the reference jig, and (2) mounted on the test jig. In this state, the port corresponding to the port measured in the first step has at least three types of second correction data acquisition samples that can be regarded as having the same characteristics as each of the first correction data acquisition samples. (3) From the measurement results obtained in the first and second steps, the first correction data acquisition sample and the second correction data acquisition sample are A third step of determining a mathematical expression that associates a measured value measured in a state mounted on the test jig and a measured value measured in a state mounted on the reference jig on the premise that they are the same sample; 4 A fourth step of measuring an arbitrary electronic component mounted on the test jig; and (5) the mathematical formula determined in the third step based on the measurement result obtained in the fourth step. And a fifth step of calculating an estimated value of the electrical characteristics of the electronic component that would be obtained if the electronic component was measured in a state mounted on the reference jig.
第２の補正データ取得用試料は、第１の補正データ取得用試料と同等の特性を有すると見なせるため、第１及び第２の補正データ取得用試料を同一の試料として区別することなく取り扱うことができる。したがって、相対補正法の運用上の制約を少なくすることができる。 Since the second correction data acquisition sample can be regarded as having the same characteristics as the first correction data acquisition sample, the first and second correction data acquisition samples should be handled without distinction as the same sample. Can do. Therefore, operational restrictions on the relative correction method can be reduced.
好ましくは、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが、前記電子部品と同一方法により製作される。 Preferably, the first correction data acquisition sample and the second correction data acquisition sample are manufactured by the same method as the electronic component.
この場合、第１及び第２の補正データ取得用試料は、測定誤差補正方法を適用する電子部品と同一方法により製作するので、電子部品が小型化しても、電子部品と略同一の外形寸法を有し、電子部品と同様に基準治具及び試験治具に実装することができる上、第２の補正データ取得用試料が第１の補正データ取得用試料と同等の特性を有するようにすることが容易である。 In this case, since the first and second correction data acquisition samples are manufactured by the same method as the electronic component to which the measurement error correction method is applied, even if the electronic component is downsized, the outer dimensions are approximately the same as the electronic component. It can be mounted on a reference jig and a test jig in the same manner as an electronic component, and the second correction data acquisition sample has characteristics equivalent to those of the first correction data acquisition sample. Is easy.
また、第１及び第２の補正データ取得用試料は、測定誤差補正方法を適用する電子部品と同一方法により、大量に製作することができる上、特性のバラツキも小さくすることができる。これにより、第１の補正データ取得用試料と第２の補正データ取得用試料とを同一の試料としてみなして数式を決定し、その数式を用いて、電子部品を試験治具に実装した状態で測定した測定値から、その電子部品を基準治具に実装した状態で測定したときの電気特性の推定値を算出しても、誤差が小さく、実用上十分な精度を得ることができる。 In addition, the first and second correction data acquisition samples can be manufactured in large quantities by the same method as the electronic component to which the measurement error correction method is applied, and variations in characteristics can be reduced. As a result, the first correction data acquisition sample and the second correction data acquisition sample are regarded as the same sample, the mathematical formula is determined, and the electronic component is mounted on the test jig using the mathematical formula. Even if an estimated value of the electrical characteristics when the electronic component is measured with the electronic component mounted on a reference jig is calculated from the measured value, the error is small and a practically sufficient accuracy can be obtained.
なお、第１の補正データ取得用試料と第２の補正データ取得用試料との製作の際に、電子部品と同一方法として、商品としての電子部品を製造する製造ライン、電子部品の試作品を実験的に製造する製造ライン、または両者の折衷形態のいずれを用いてもよい。 In addition, when the first correction data acquisition sample and the second correction data acquisition sample are manufactured, a manufacturing line for manufacturing an electronic component as a product, and a prototype of the electronic component are manufactured in the same method as the electronic component. Either an experimental production line or a compromise between both may be used.
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。 Moreover, in order to solve the said subject, this invention provides the electronic component characteristic measuring apparatus comprised as follows.
電子部品特性装置は、試験治具に実装した状態で電子部品を測定した結果から、当該電子部品を基準治具に実装した状態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電子部品特性測定装置である。電子部品特性測定装置は、（ａ）前記試験治具又は前記基準治具に実装した状態で前記電子部品を測定する測定手段と、（ｂ）前記測定手段により、前記基準治具に実装した状態で、少なくとも３種類の第１の補正データ取得用試料をそれぞれ測定した第１の測定結果を記憶する記憶手段と、（ｃ）前記試験治具に実装した状態で、前記第１の補正データ取得用試料を測定したポートに対応するポートについて、前記各第１の補正データ取得用試料とそれぞれ同等の特性を有すると見なせる少なくとも３種類の第２の補正データ取得用試料をそれぞれ測定した第２の測定結果を読み出す読出手段と、（ｄ）前記記憶手段に記憶された前記第１の測定結果と前記読出手段により読み出された前記第２の測定結果とから、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが同一試料であるとの前提で、前記試験治具に実装した状態で測定した測定値と前記基準治具に実装した状態で測定した測定値とを関連付ける数式を決定する数式決定手段と、（ｅ）前記測定手段により、任意の電子部品を前記試験治具に実装した状態で測定し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基準治具に実装した状態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推定手段とを備える。 The electronic component characteristic device is a method for measuring the electrical characteristics of the electronic component that would be obtained if the electronic component was measured in a state where the electronic component was mounted on a reference jig. This is an electronic component characteristic measuring apparatus of a type that calculates an estimated value. The electronic component characteristic measuring apparatus includes: (a) a measuring unit that measures the electronic component in a state mounted on the test jig or the reference jig; and (b) a state that is mounted on the reference jig by the measuring unit. Storage means for storing first measurement results obtained by measuring at least three kinds of first correction data acquisition samples, and (c) acquiring the first correction data in a state of being mounted on the test jig. The second measurement data obtained by measuring at least three types of second correction data acquisition samples that can be considered to have the same characteristics as the first correction data acquisition samples, respectively, at the ports corresponding to the ports from which the measurement samples are measured. Reading means for reading out the measurement results; and (d) obtaining the first correction data from the first measurement results stored in the storage means and the second measurement results read out by the reading means. Measured value measured in the state mounted on the test jig and measured value mounted in the reference jig on the premise that the second sample for correction data acquisition and the second correction data acquisition sample are the same sample And (e) the mathematical formula determination means determined by the measurement means based on a measurement result measured in a state where an arbitrary electronic component is mounted on the test jig. Electrical characteristic estimation means for calculating an estimated value of electrical characteristics of the electronic component that would be obtained if the electronic component was measured in a state of being mounted on the reference jig using mathematical formulas.
第２の補正データ取得用試料は、第１の補正データ取得用試料と同等の特性を有すると見なせるため、第１及び第２の補正データ取得用試料を同一の試料として区別することなく取り扱うことができる。したがって、相対補正法の運用上の制約を少なくすることができる。 Since the second correction data acquisition sample can be regarded as having the same characteristics as the first correction data acquisition sample, the first and second correction data acquisition samples should be handled without distinction as the same sample. Can do. Therefore, operational restrictions on the relative correction method can be reduced.
好ましくは、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが、前記電子部品と同一方法により製作される。 Preferably, the first correction data acquisition sample and the second correction data acquisition sample are manufactured by the same method as the electronic component.
この場合、第１及び第２の補正データ取得用試料は、電気特性を推定する電子部品と同一方法により製作するので、電子部品が小型化しても、電子部品と略同一の外形寸法を有し、電子部品と同様に基準治具及び試験治具に実装することができる上、第２の補正データ取得用試料が第１の補正データ取得用試料と同等の特性を有するようにすることが容易である。 In this case, since the first and second correction data acquisition samples are manufactured by the same method as the electronic component for estimating the electrical characteristics, even if the electronic component is reduced in size, it has substantially the same outer dimensions as the electronic component. Can be mounted on a reference jig and a test jig in the same manner as an electronic component, and it is easy to make the second correction data acquisition sample have the same characteristics as the first correction data acquisition sample. It is.
また、第１及び第２の補正データ取得用試料は、電気特性を推定する電子部品と同一方法により、大量に製作することができる上、特性のバラツキも小さくすることができる。これにより、第１の補正データ取得用試料と第２の補正データ取得用試料とを同一の試料としてみなして数式を決定し、その数式を用いて、電子部品を試験治具に実装した状態で測定した測定値から、その電子部品を基準治具に実装した状態で測定したときの電気特性の推定値を算出しても、誤差が小さく、実用上十分な精度を得ることができる。 In addition, the first and second correction data acquisition samples can be manufactured in large quantities by the same method as the electronic component for estimating the electrical characteristics, and variations in characteristics can be reduced. As a result, the first correction data acquisition sample and the second correction data acquisition sample are regarded as the same sample, the mathematical formula is determined, and the electronic component is mounted on the test jig using the mathematical formula. Even if an estimated value of the electrical characteristics when the electronic component is measured with the electronic component mounted on a reference jig is calculated from the measured value, the error is small and a practically sufficient accuracy can be obtained.
なお、第１の補正データ取得用試料と第２の補正データ取得用試料との製作の際に、電子部品と同一方法として、商品としての電子部品を製造する製造ライン、電子部品の試作品を実験的に製造する製造ライン、または両者の折衷形態のいずれを用いてもよい。 In addition, when the first correction data acquisition sample and the second correction data acquisition sample are manufactured, a manufacturing line for manufacturing an electronic component as a product, and a prototype of the electronic component are manufactured in the same method as the electronic component. Either an experimental production line or a compromise between both may be used.
本発明の測定誤差補正方法及び電子部品特性測定装置は、相対補正法の運用上の制約を少なくすることができる。 Measurement error correction method and an electronic component characteristic measurement apparatus of the present invention, it is possible to reduce the constraints on the operation of the relative correction method.
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図１０を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
＜実施例１＞ 図１〜図７、図９及び図１０を参照しながら、実施例１について説明する。 Example 1 Example 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 7, 9 and 10.
図１に示すように、電子部品２０（例えば、高周波受動電子部品である表面弾性波フィルタ）は、治具１２に実装された状態で、測定装置１０（例えば、ネットワークアナライザ）によって、その電気特性が測定される。治具１２の同軸コネクタ１２ａと測定装置１０との間は、同軸ケーブル１４によって接続される。矢印１６で示すように、電子部品２０を治具１２の装着部１２ｂに実装すると、電子部品２０の端子２１が測定装置１０に電気的に接続される。測定装置１０は、電子部品２０のある端子２１に信号を入力し、他の端子２１からの出力信号を検出することによって、電子部品２０の電気特性を測定する。 As shown in FIG. 1, an electronic component 20 (for example, a surface acoustic wave filter that is a high-frequency passive electronic component) is mounted on a jig 12 and its electrical characteristics are measured by a measuring device 10 (for example, a network analyzer). Is measured. The coaxial connector 12a of the jig 12 and the measuring device 10 are connected by a coaxial cable 14. As indicated by the arrow 16, when the electronic component 20 is mounted on the mounting portion 12 b of the jig 12, the terminal 21 of the electronic component 20 is electrically connected to the measuring device 10. The measuring device 10 measures the electrical characteristics of the electronic component 20 by inputting a signal to a certain terminal 21 of the electronic component 20 and detecting an output signal from the other terminal 21.
測定装置１０は、所定のプログラムにしたがって、測定データに対して演算処理を行い、電気特性を算出する。この場合、測定装置１０は、内部メモリや記録媒体などから測定値などの必要なデータを読み出したり、外部機器（例えば、サーバー）と通信して必要なデータを読み出したりする。測定装置１０は、複数の機器に分割することも可能である。例えば、測定のみを行う測定部と、測定データの入力を受け付けて演算処理や良否判定などを行う演算部とに分割してもよい。 The measuring device 10 performs an arithmetic process on the measurement data according to a predetermined program and calculates electrical characteristics. In this case, the measuring apparatus 10 reads necessary data such as measured values from an internal memory or a recording medium, or reads necessary data by communicating with an external device (for example, a server). The measuring apparatus 10 can be divided into a plurality of devices. For example, it may be divided into a measurement unit that performs only measurement and a calculation unit that receives input of measurement data and performs calculation processing, pass / fail determination, and the like.
治具１２は、同一特性のものを複数個製作することは困難である。そのため、同一の電子部品２０であっても、測定に用いる治具１２が異なると、測定結果も異なる。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基準治具と、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試験治具とで、測定結果が異なる。このような治具１２間の測定値の差は、相対補正法によって補正することができる。 It is difficult to manufacture a plurality of jigs 12 having the same characteristics. Therefore, even if the electronic component 20 is the same, the measurement result differs if the jig 12 used for measurement is different. For example, the measurement results are different between a reference jig used for assuring electric characteristics to the user and a test jig used for measurement for selecting non-defective products in the electronic component manufacturing process. Such a difference in measured values between the jigs 12 can be corrected by a relative correction method.
次に、相対補正法の基本原理について、図９及び図１０を参照しながら説明する。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が、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。 Next, the basic principle of the relative correction method will be described with reference to FIGS. In the following, for simplicity, the electrical characteristics between two ports will be described by taking a two-terminal pair circuit as an example, but it can be extended to an n-terminal pair circuit (n is 1 or an integer of 3 or more). .
図９（ａ）は、２ポートの電子部品（以下、「試料ＤＵＴ」と言う。）を実装した基準治具の２端子対回路を示す。試料ＤＵＴの特性を散乱行列（ＳＤＵＴ）で表している。基準治具におけ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（ＥＤ１），（ＥＤ２）で表している。回路の両側の端子において、基準治具に試料ＤＵＴを実装した状態での測定値（以下、「基準治具測定値」ともいう。）Ｓ１１Ｄ，Ｓ２１Ｄが得られる。 FIG. 9A shows a two-terminal pair circuit of a reference jig on which a two-port electronic component (hereinafter referred to as “sample DUT”) is mounted. The characteristics of the sample DUT are represented by a scattering matrix (S DUT ). Error characteristics between the coaxial connector and the port of the sample DUT in the reference jig are represented by scattering matrices (E D1 ) and (E D2 ). Measurement values (hereinafter also referred to as “reference jig measurement values”) S 11D and S 21D in a state where the sample DUT is mounted on the reference jig are obtained at the terminals on both sides of the circuit.
図９（ｂ）は、試料ＤＵＴを実装した試験治具の２端子対回路を示す。試料ＤＵＴの特性を散乱行列（ＳＤＵＴ）で表している。試験治具におけ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（ＥＴ１），（ＥＴ２）で表している。回路の両側の端子において、試験治具に試料ＤＵＴを実装した状態での測定値（以下、「試験治具測定値」ともいう。）Ｓ１１Ｔ，Ｓ２１Ｔが得られる。 FIG. 9B shows a two-terminal pair circuit of a test jig on which the sample DUT is mounted. The characteristics of the sample DUT are represented by a scattering matrix (S DUT ). Error characteristics between the coaxial connector in the test jig and the port of the sample DUT are represented by scattering matrices (E T1 ) and (E T2 ). At the terminals on both sides of the circuit, measured values (hereinafter also referred to as “test jig measured values”) S 11T and S 21T in a state where the sample DUT is mounted on the test jig are obtained.
図９（ｃ）は、図９（ｂ）の回路の両側に、誤差特性（ＥＴ１），（ＥＴ２）を中和するアダプタ（ＥＴ１）−１，（ＥＴ２）−１を接続した状態を示す。このアダプタ（ＥＴ１）−１，（ＥＴ２）−１は、理論上は、誤差特性の散乱行列（ＥＴ１），（ＥＴ２）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（ＥＴ１），（ＥＴ２）とアダプタ（ＥＴ１）−１，（ＥＴ２）−１との間の境界部分８０，８２において、試験治具に試料ＤＵＴを実装して測定した試験治具測定値Ｓ１１Ｔ，Ｓ２１Ｔが得られる。図１０（ｃ）の回路は、試験治具の誤差が除去され、回路の両側の端子において、試料ＤＵＴそのものの測定値Ｓ１１ＤＵＴ，Ｓ２１ＤＵＴが得られる。 In FIG. 9C, adapters (E T1 ) −1 and (E T2 ) −1 for neutralizing error characteristics (E T1 ) and (E T2 ) are connected to both sides of the circuit of FIG. 9B. Indicates the state. The adapters (E T1 ) −1 and (E T2 ) −1 theoretically convert the scattering matrix (E T1 ) and (E T2 ) of the error characteristics into a transmission matrix, obtain the inverse matrix, and then scatter again. It is obtained by converting to a matrix. Test measured by mounting the sample DUT on the test jig at the boundary portions 80 and 82 between the error characteristics (E T1 ), (E T2 ) and the adapters (E T1 ) −1 , (E T2 ) −1 Jig measurement values S 11T and S 21T are obtained. In the circuit of FIG. 10C, the error of the test jig is removed, and the measured values S 11 DUT and S 21 DUT of the sample DUT itself are obtained at the terminals on both sides of the circuit.
図９（ｃ）の回路は試料ＤＵＴのみと等価であるので、図９（ａ）と同様に、両側に、基準治具の誤差特性の散乱行列（ＥＤ１），（ＥＤ２）を接続すると、図１０（ａ）のようになる。 Since the circuit of FIG. 9C is equivalent only to the sample DUT, when the scattering matrices (E D1 ) and (E D2 ) of the error characteristics of the reference jig are connected to both sides, as in FIG. 9A. As shown in FIG.
図１０（ａ）において符号８４で示した（ＥＤ１），（ＥＴ１）−１を合成した散乱行列を（ＣＡ１）とし、符号８６で示した（ＥＴ２）−１，（ＥＤ２）を合成した散乱行列を（ＣＡ２）とすると、図１０（ｂ）のようになる。これらの散乱行列（ＣＡ１），（ＣＡ２）は、いわゆる「相対補正アダプタ」であり、試験治具測定値Ｓ１１Ｔ，Ｓ２１Ｔと基準治具測定値Ｓ１１Ｄ，Ｓ２１Ｄとを関連付ける。したがって、相対補正アダプタ（ＣＡ１），（ＣＡ２）が決まれば、任意の電子部品を試験治具に実装した状態での試験治具測定値Ｓ１１Ｔ，Ｓ２１Ｔから、相対補正アダプタ（ＣＡ１），（ＣＡ２）を用いて、基準治具測定値Ｓ１１Ｄ，Ｓ２１Ｄを算出（推定）することができる。 In FIG. 10A, a scattering matrix obtained by synthesizing (E D1 ) and (E T1 ) −1 indicated by reference numeral 84 is defined as (CA1), and (E T2 ) −1 and (E D2 ) indicated by reference numeral 86 are indicated. If the combined scattering matrix is (CA2), the result is as shown in FIG. These scattering matrices (CA1) and (CA2) are so-called “relative correction adapters”, and associate the test jig measurement values S 11T and S 21T with the reference jig measurement values S 11D and S 21D . Therefore, when the relative correction adapters (CA1) and (CA2) are determined, the relative correction adapters (CA1), (CA1), (21) are determined from the test jig measurement values S 11T , S 21T in a state where an arbitrary electronic component is mounted on the test jig. The reference jig measurement values S 11D and S 21D can be calculated (estimated) using CA2).
各相対補正アダプタ（ＣＡ１），（ＣＡ２）は、それぞれ、４つの係数ｃ００，ｃ０１，ｃ１０，ｃ１１；ｃ２２，ｃ２３，ｃ３２，ｃ３３を含むが、相反定理により、ｃ０１＝ｃ１０、ｃ２３＝ｃ３２となる。したがって、各ポート間について、特性の異なった３種類の１ポート標準試料(補正データ取得用試料)を基準治具と基準治具とに実装して測定し、各係数ｃ００，ｃ０１，ｃ１０，ｃ１１；ｃ２２，ｃ２３，ｃ３２，ｃ３３を決定する。 Each of the relative correction adapters (CA1) and (CA2) includes four coefficients c 00 , c 01 , c 10 , c 11 ; c 22 , c 23 , c 32 , and c 33 , but according to the reciprocity theorem, c 01 = c 10 and c 23 = c 32 . Therefore, for each port, three types of one-port standard samples (correction data acquisition samples) having different characteristics are mounted on the reference jig and the reference jig and measured, and each coefficient c 00 , c 01 , c 10 , c 11 ; c 22 , c 23 , c 32 , c 33 are determined.
相対補正アダプタを算出するための補正データ取得用試料の基本特性は、各ポート間の伝達係数が十分に小さく、かつ同一ポート・同一周波数における反射係数特性が、各補正データ取得用試料間でそれぞれ異なっている必要がある。反射係数なので、開放、短絡および終端を形成するのが、先述の補正データ取得用試料の基本特性を充足するのに容易である。また、その外形は、補正対象試料と同様の治具取り付けが可能な外形でなければならない。 The basic characteristics of the correction data acquisition sample for calculating the relative correction adapter are that the transfer coefficient between each port is sufficiently small, and the reflection coefficient characteristics at the same port and frequency are the same between each correction data acquisition sample. Need to be different. Since it is a reflection coefficient, it is easy to form the open, short circuit, and termination to satisfy the basic characteristics of the correction data acquisition sample described above. Moreover, the external shape must be an external shape that can be mounted with a jig similar to the sample to be corrected.
各ポート間における開放、短絡および終端は、例えば図２に示すように、測定対象となる試料と同一のパッケージの内部等において、パッケージの信号線とグランドをリード線、チップ抵抗器などで接続することなどにより実現することができる。 As shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. 2, the signal line of the package and the ground are connected by a lead wire, a chip resistor, etc. in the same package as the sample to be measured. This can be realized.
しかし、この方法では測定対象となる試料が小型化すると、パッケージ内部等にチップ抵抗器などの部材を配置することが困難となり、補正データ取得用試料を製作できなくなり、その結果、相対補正法を用いて製品の良品選別を行うことができなくなる可能性がある。 However, in this method, when the sample to be measured is downsized, it becomes difficult to arrange a chip resistor or the like inside the package or the like, and it becomes impossible to produce a sample for acquiring correction data. There is a possibility that it will not be possible to select non-defective products.
これに対する対策として、測定対象となる試料（電子部品）の製造工程を利用して、補正データ取得用試料を製作する。この場合、商品としての電子部品を製造する製造ライン、電子部品の試作品を実験的に製造する製造ライン、または両者の折衷形態のいずれを用いて補正データ取得用試料を製作してもよい。 As a countermeasure against this, a correction data acquisition sample is manufactured using a manufacturing process of a sample (electronic component) to be measured. In this case, the correction data acquisition sample may be manufactured using any one of a manufacturing line for manufacturing an electronic component as a product, a manufacturing line for experimentally manufacturing a prototype of the electronic component, or a compromise of both.
図３は、測定対象となる試料（電子部品）が表面弾性波フィルタである場合の製作方法の概略を示す。 FIG. 3 shows an outline of a manufacturing method when a sample (electronic component) to be measured is a surface acoustic wave filter.
図３（ａ）に示すように、まず、表面弾性波が伝播する基板２を製作する。この基板２の大きさは、製作しようとする表面弾性波フィルタのチップの複数個分に相当するサイズとする。後述する蒸着・エッチングなどの工程を、複数個の表面弾性波フィルタのチップについて同時に並行して行うことよって、製作費の低減を図るためである。なお、基板２には弾性係数等において高い均一性が求められるため、例えば、単結晶製作装置を用いて単結晶を製作し、その単結晶をダイシングしてウェハー形状に加工したものを用いる。 As shown in FIG. 3A, first, a substrate 2 on which surface acoustic waves propagate is manufactured. The size of the substrate 2 is a size corresponding to a plurality of chips of the surface acoustic wave filter to be manufactured. This is because the manufacturing cost can be reduced by performing processes such as vapor deposition and etching, which will be described later, on a plurality of chips of the surface acoustic wave filter in parallel. Since the substrate 2 is required to have high uniformity in elastic modulus and the like, for example, a single crystal is manufactured using a single crystal manufacturing apparatus, and the single crystal is diced and processed into a wafer shape.
次に、図３（ｂ）に示すように、基板２上に、蒸着・エッチングなどの手法により、電気信号を表面弾性波に変換する櫛形電極や配線などのパターン３を形成する。 Next, as shown in FIG. 3B, a pattern 3 such as a comb-shaped electrode or wiring for converting an electrical signal into a surface acoustic wave is formed on the substrate 2 by a technique such as vapor deposition / etching.
次に、図３（ｃ）に示すように、櫛形電極その他のパターン３を形成した基板２を、ダイシングにより、表面弾性波フィルタとして機能し得る単位のチップ４に分割する。 Next, as shown in FIG. 3C, the substrate 2 on which the comb-shaped electrodes and other patterns 3 are formed is divided by dicing into units of chips 4 that can function as surface acoustic wave filters.
次に、図３（ｄ）に示すように、予め別途用意したパッケージ６内にチップ４を格納する。パッケージ６には、内部電極と外部に露出する信号用端子およびグランド用端子の外部端子とが予め形成されており、チップ４の端子部分とパッケージ６の内部電極とをボンディング等によって電気的に結合する。最後に、チップ４を格納するためのパッケージ６の開口部を閉囲して、最終製品８とする。 Next, as shown in FIG. 3D, the chip 4 is stored in a package 6 separately prepared in advance. The package 6 is formed in advance with internal electrodes, signal terminals exposed to the outside, and external terminals of ground terminals. The terminal portion of the chip 4 and the internal electrodes of the package 6 are electrically coupled by bonding or the like. To do. Finally, the opening of the package 6 for storing the chip 4 is closed to obtain a final product 8.
補正データ取得用試料は、図３に示した測定対象となる試料（表面弾性波フィルタ）と同様の方法により、図４に示すように製作する。 The correction data acquisition sample is manufactured as shown in FIG. 4 by the same method as the measurement target sample (surface acoustic wave filter) shown in FIG.
まず、図４（ａ）に示すように、測定対象となる表面弾性波フィルタと同一の、表面弾性波が伝播する基板２２を用意する。 First, as shown in FIG. 4A, the same substrate 22 on which surface acoustic waves propagate as the surface acoustic wave filter to be measured is prepared.
次に、図４（ｂ）に示すように、基板２２上に、蒸着・エッチング等の手法を用いて、櫛形電極等ではなく、パッケージ６と電気的に結合された際に、パッケージ６の信号端子／グランド端子間を短絡する配線や、信号端子／グランド端子間を所望の抵抗値でもって接続する配線等のパターン２３を形成する。 Next, as shown in FIG. 4B, when the substrate 22 is electrically coupled with the package 6 instead of the comb-shaped electrode or the like by using a technique such as vapor deposition / etching, the signal of the package 6 is displayed. A pattern 23 such as a wiring for short-circuiting the terminal / ground terminal and a wiring for connecting the signal terminal / ground terminal with a desired resistance value is formed.
次に、図４（ｃ）に示すように、パターン２３を形成した基板２２を、表面弾性波フィルタと同様にダイシングして、チップ２４に分割する。 Next, as shown in FIG. 4C, the substrate 22 on which the pattern 23 is formed is diced in the same manner as the surface acoustic wave filter, and is divided into chips 24.
次に、図４（ｄ）に示すように、表面弾性波フィルタと同型のパッケージ２６内に、チップ２４を格納する。チップ２３とパッケージ２６のボンディングおよびパッケージ開口部の閉囲も、測定対象の表面弾性波フィルタと同様に行う。 Next, as shown in FIG. 4D, the chip 24 is stored in a package 26 of the same type as the surface acoustic wave filter. The bonding of the chip 23 and the package 26 and the closing of the package opening are also performed in the same manner as the surface acoustic wave filter to be measured.
図５（ａ）は、測定対象である表面弾性波フィルタ２０の端子配置を示す概略図である。表面弾性波フィルタ２０は、図５（ａ）において左側の中央に配置された１つの入力端子２１ｂと、右側の上下に配置された２つの出力端子２１ｄ，２１ｆと、左側の上下および右側の中央に配置された３つのグランド端子２１ａ，２１ｃ，２１ｅを備える。 FIG. 5A is a schematic diagram showing the terminal arrangement of the surface acoustic wave filter 20 to be measured. The surface acoustic wave filter 20 includes one input terminal 21b disposed at the center on the left side in FIG. 5A, two output terminals 21d and 21f disposed at the top and bottom on the right side, and the center on the top and bottom on the left side and the right side. Are provided with three ground terminals 21a, 21c, and 21e.
図５（ｂ）〜（ｄ）は、表面弾性波フィルタ２０用に製作する補正データ取得用試料３０，４０，５０のチップに形成するパターンを示す概略図である。補正データ取得用試料３０，４０，５０は、表面弾性波フィルタ２０と同様に、それぞれ、１つの入力端子３１ｂ，４１ｂ，５１ｂと、２つの出力端子３１ｄ，３１ｆ；４１ｄ，４１ｆ；５１ｄ，５１ｆと、３つのグランド端子３１ａ，３１ｃ，３１ｅ；４１ａ，４１ｃ，４１ｅ；５１ａ，５１ｃ，５１ｅとを備え、各端子３１ａ〜３１ｆ；４１ａ〜４１ｆ；５１ａ〜５１ｆの配置位置も、表面弾性波フィルタ２０の端子２１ａ〜２１ｆと同一とする。 FIGS. 5B to 5D are schematic views showing patterns formed on the chips of the correction data acquisition samples 30, 40 and 50 manufactured for the surface acoustic wave filter 20. Similar to the surface acoustic wave filter 20, the correction data acquisition samples 30, 40, and 50 are respectively provided with one input terminal 31b, 41b, 51b, two output terminals 31d, 31f; 41d, 41f; Three ground terminals 31a, 31c, 31e; 41a, 41c, 41e; 51a, 51c, 51e, and the positions of the terminals 31a to 31f; 41a to 41f; The same as the terminals 21a to 21f.
図５（ｂ）に示した補正データ取得用試料３０は、短絡配線パターン３２と、抵抗配線パターン３４，３５，３６が形成されている。短絡配線パターン３２は、各グランド端子３１ａ，３１ｃ，３１ｅを接続する幅の広い配線パターンである。抵抗配線パターン３４，３５，３６は、入力端子３１ｂや出力端子３１ｄ，３１ｆと短絡配線パターン３２との間に形成されている。抵抗配線パターン３４，３５，３６は、その幅や長さによって所望の抵抗値を持つように形成し、入力端子３１ｂ及び出力端子３１ｄ，３１ｆが終端となるようにする。 In the correction data acquisition sample 30 shown in FIG. 5B, a short-circuit wiring pattern 32 and resistance wiring patterns 34, 35, and 36 are formed. The short-circuit wiring pattern 32 is a wide wiring pattern that connects the ground terminals 31a, 31c, and 31e. The resistive wiring patterns 34, 35, 36 are formed between the input terminal 31 b or the output terminals 31 d, 31 f and the short-circuit wiring pattern 32. The resistance wiring patterns 34, 35, and 36 are formed so as to have a desired resistance value depending on the width and length thereof, and the input terminal 31b and the output terminals 31d and 31f are terminated.
図５（ｃ）に示した補正データ取得用試料４０は、各グランド端子４１ａ，４１ｃ，４１ｅ及び各出力端子４１ｄ，４１ｆを接続する短絡配線パターン４２のみが形成されている。入力端子４１ｂは開放、出力端子４１ｄ，４１ｆは短絡となる。 In the correction data acquisition sample 40 shown in FIG. 5C, only the short-circuit wiring pattern 42 that connects the ground terminals 41a, 41c, 41e and the output terminals 41d, 41f is formed. The input terminal 41b is open, and the output terminals 41d and 41f are short-circuited.
図５（ｄ）に示した補正データ取得用試料５０は、各グランド端子５１ａ，５１ｃ，５１ｅ及び入力端子５１ｂを接続する短絡配線パターン５２のみが形成されている。入力端子５１ｂは短絡、出力端子５１ｄ，５１ｆは開放となる。 In the correction data acquisition sample 50 shown in FIG. 5D, only the short-circuit wiring pattern 52 for connecting the ground terminals 51a, 51c, 51e and the input terminal 51b is formed. The input terminal 51b is short-circuited, and the output terminals 51d and 51f are open.
このような製作方法を行うことによって、測定対象の試料（電子部品）と全く同様の外形を持ちながら、各ポートにおいて開放、短絡および終端を実現した補正データ取得用試料を製作できる。また、この製作方法では、大量生産用の工程利用も可能であるので、特性バラツキの小さい補正データ取得用試料を、短時間にまとまった数量で製作できる。 By performing such a manufacturing method, it is possible to manufacture a correction data acquisition sample that has an opening, a short circuit, and a termination at each port while having the same external shape as the sample (electronic component) to be measured. In addition, since this manufacturing method can be used for mass production processes, it is possible to manufacture correction data acquisition samples with small characteristic variations in a short quantity.
図６は、この製作方法によって製作した補正データ取得用試料の特性バラツキの例を示す。図中における“Ａｖｇ．”は、製作した同型の補正データ取得用試料（３４０個）の平均値、“ＭＡＸ．”は平均値からの差異が最もプラス側に大きかった試料の特性値、“ＭＩＮ．”は平均値からの差異が最もマイナス側に大きかった試料の特性値である。補正データ取得用試料の特性バラツキが低いレベルにあることがわかる。 FIG. 6 shows an example of characteristic variation of a correction data acquisition sample manufactured by this manufacturing method. In the figure, “Avg.” Is the average value of the manufactured correction data acquisition samples (340 pieces) of the same type, “MAX.” Is the characteristic value of the sample with the largest difference from the average value, “MIN” “” Is the characteristic value of the sample with the largest difference from the average value on the negative side. It can be seen that the characteristic variation of the correction data acquisition sample is at a low level.
この製作方法によって製作した補正データ取得用試料を用い、表面弾性波フィルタについて治具間測定値差異を相対補正法によって補正する。条件は、次のとおりである。
対象素子： 表面弾性波フィルタ
測定周波数： １８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚ
測定器： ネットワークアナライザ
治具： 図１の治具１２に、基準治具と試験治具を使用
補正方法： ３ポートの場合の相対補正法を適用
補正データ取得用試料：表面弾性波フィルタの製作工程を利用して製作した補正データ取得用試料
Using the correction data acquisition sample manufactured by this manufacturing method, the difference in measured values between jigs for the surface acoustic wave filter is corrected by the relative correction method. The conditions are as follows.
Target element: Surface acoustic wave filter Measurement frequency: 1805 MHz to 1880 MHz
Measuring instrument: Network analyzer Jig: Reference jig and test jig are used for jig 12 in Fig. 1 Correction method: Relative correction method is applied in case of 3 ports Correction data acquisition sample: Production of surface acoustic wave filter Sample for correction data acquisition manufactured using the process
比較例として、表面弾性波フィルタのパッケージ内部に、配線およびチップ抵抗器を配置した補正データ取得用試料を用い、相対補正法を適用する。 As a comparative example, a relative correction method is applied using a correction data acquisition sample in which wirings and chip resistors are arranged inside a surface acoustic wave filter package.
図７に、測定対象の試料である表面弾性波フィルタのポート１（不平衡入力）と、ポート２およびポート３間（平衡出力）の伝達係数の基準治具測定値（Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）、試験治具測定値（Ｔｅｓｔ）、比較例の補正データ取得用試料を用い、相対補正法によって試験治具測定値から基準治具測定値（推定値）を算出した場合の補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−Ａ）、表面弾性波フィルタの製造工程を利用して製作した補正データ取得用試料を用い相対補正法によって基準治具測定値（推定値）を算出した場合の補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−Ｂ）を示す。試験治具測定値は、基準治具測定値に比べて約３ｄＢ程度損失が大きかったが、相対補正法を適用するによってこの差は正しく補正されている。また、補正データ取得用試料の製作方法による差は、ほとんどないことがわかる。 FIG. 7 shows a reference jig measurement value (Definition) of a transfer coefficient between port 1 (unbalanced input) and port 2 and port 3 (balanced output) of a surface acoustic wave filter as a sample to be measured, a test jig. Measurement value (Test), correction value (corrected-A) when the reference jig measurement value (estimated value) is calculated from the test jig measurement value by the relative correction method using the correction data acquisition sample of the comparative example, surface A correction value (corrected-B) when a reference jig measurement value (estimated value) is calculated by a relative correction method using a correction data acquisition sample manufactured using an elastic wave filter manufacturing process is shown. The test jig measurement value had a loss of about 3 dB larger than the reference jig measurement value, but this difference was correctly corrected by applying the relative correction method. It can also be seen that there is almost no difference depending on the method of manufacturing the correction data acquisition sample.
以上に説明したように、配線やチップ抵抗を用いて製作していた補正データ取得用試料を、測定対象の試料の製造工程を利用して製造することにより、補正データ取得用試料の生産性が向上すると共に、補正データ取得用試料の特性バラツキを低減できる。測定対象の試料（電子部品）と同一工程を利用するので、測定対象の試料が小型化しても、補正データ取得用試料の製造が容易である。 As described above, the correction data acquisition sample that has been manufactured using wiring or chip resistance is manufactured using the manufacturing process of the sample to be measured, so that the productivity of the correction data acquisition sample is improved. In addition to the improvement, it is possible to reduce the variation in characteristics of the correction data acquisition sample. Since the same process as the sample (electronic component) to be measured is used, the correction data acquisition sample can be easily manufactured even if the sample to be measured is downsized.
＜実施例２＞ 図８を参照しながら、実施例２について説明する。実施例２は、実施例１と略同様である。以下では、相違点を中心に説明する。 Example 2 Example 2 will be described with reference to FIG. Example 2 is substantially the same as Example 1. Below, it demonstrates centering around difference.
実施例２では、補正データ取得用試料として、実施例１と同様に、測定対象の試料である電子部品と同一の製造工程により製作したものを用いる。 In the second embodiment, as the correction data acquisition sample, a sample manufactured by the same manufacturing process as the electronic component that is the sample to be measured is used as in the first embodiment.
ただし、試験治具と基準治具とは、別個の補正データ取得用試料を実装して測定を行う。その測定結果を用い、試験治具と基準治具とで同一の補正データ取得用試料を実装して測定を行ったものとみなして、相対補正法を適用する。補正データ取得用試料は特性のバラツキが小さいため、試験治具と基準治具とで別個の補正データ取得用試料を実装して測定しても、治具間の測定値の補正には、ほとんど影響がない。以下、詳細に説明する。 However, the test jig and the reference jig are measured by mounting separate correction data acquisition samples. Using the measurement result, the relative correction method is applied assuming that the same correction data acquisition sample is mounted on the test jig and the reference jig and the measurement is performed. The correction data acquisition sample has little variation in characteristics, so even if a test sample and a reference jig are mounted with separate correction data acquisition samples and measured, it is almost impossible to correct the measurement values between the jigs. There is no effect. Details will be described below.
前述のように、補正アダプタを用いた相対補正法は、補正データ取得用試料の基準治具測定値と試験治具測定値は、同一の補正データ取得用試料を測定することを前提としている。これは、補正アダプタを用いる相対補正法が補正データ取得用試料の特性値を常数とする連立方程式を解くことによって、治具間測定値差異の補正式（補正アダプタ）を導出しているためで、仮に、試験治具と基準治具とで別個の補正データ取得用試料を実装して測定した場合、両試料間の特性値差異が常数の誤差となり、治具間測定値差異の補正式（補正アダプタ）の精度が低下すると考えられるためである。 As described above, the relative correction method using the correction adapter is based on the premise that the reference jig measurement value and the test jig measurement value of the correction data acquisition sample are measured on the same correction data acquisition sample. This is because the relative correction method using a correction adapter derives a correction formula (correction adapter) for the measured value difference between jigs by solving simultaneous equations with the characteristic value of the correction data acquisition sample as a constant. If, for example, separate correction data acquisition samples are mounted and measured for the test jig and the reference jig, the characteristic value difference between the two samples becomes a constant error, and the correction formula for the measurement value difference between the jigs ( This is because the accuracy of the correction adapter) is considered to decrease.
しかし、この前提に基づいて補正アダプタ法の運用を量産工程で行った場合、以下のような課題が生じる。 However, when the correction adapter method is used in the mass production process based on this assumption, the following problems arise.
量産工程において用いる試験治具には寿命の短いものがあるため、仮にこのような治具を用いて補正アダプタを用いる相対補正法を適用すると、頻繁に試験治具メンテナンス（試験治具の交換等）に続いて補正アダプタの再算出のための測定を行わなければならないことになる。補正アダプタの再算出には、前述のように、補正データ取得用試料の基準治具測定値と試験治具測定値とが必要なため、延べ（補正データ取得用試料の数量×２）回の試料測定が必要となる。これを、試験治具メンテナンスのたびに行うと、工程停止時間が長くなり、生産効率の低下の原因となる。また、試験治具メンテナンスの際に特性が変化しているのは試験治具のみであるため、試験治具メンテナンスのたびに、補正データ取得用試料を基準治具に実装して測定することはむだである。 Some test jigs used in mass production processes have short lifespans, so if you use such a jig and apply the relative correction method using a correction adapter, test jig maintenance (such as replacement of test jigs) ) Followed by measurement for recalculation of the correction adapter. As described above, the recalculation of the correction adapter requires the reference jig measurement value and the test jig measurement value of the correction data acquisition sample. Therefore, the total number of correction data acquisition sample times x 2 is required. Sample measurement is required. If this is performed every time the test jig is maintained, the process stop time becomes long, which causes a reduction in production efficiency. In addition, since only the test jig changes its characteristics during the maintenance of the test jig, it is not possible to measure by mounting the correction data acquisition sample on the reference jig every time the test jig is maintained. It's a waste.
また、基準治具とすべき治具の製作・調整は高価なことが多いので、基準治具の数量は限られることが多い。その結果、量産工程用の試験治具の数量に比較して基準治具の数量が少ないために、補正アダプタの再算出が必要になり、かつ他工程において基準治具が使用中であった場合には、他工程の作業が完了するまで補正アダプタの再算出ができず、工程停止時間が長くなる。 In addition, since the production and adjustment of a jig to be used as a reference jig is often expensive, the number of reference jigs is often limited. As a result, when the number of reference jigs is smaller than the number of test jigs for mass production processes, it is necessary to recalculate the correction adapter, and the reference jig is being used in another process In this case, the correction adapter cannot be recalculated until the work of the other process is completed, and the process stop time becomes long.
このような問題の根本原因は、同一の補正データ取得用試料を測定して基準治具測定値と試験治具測定値とを求めることを前提として、相対補正法を適用していることにある。 The root cause of such a problem is that the relative correction method is applied on the assumption that the same correction data acquisition sample is measured to obtain the reference jig measurement value and the test jig measurement value. .
しかし、実施例１で述べたように、測定対象の試料と同一方法で製作される補正データ取得用試料の特性バラツキは低いレベルにある。そのため、仮に別個の補正データ取得用試料により基準治具測定値と試験治具測定値とを求め、それによって補正アダプタを算出しても、治具間測定値差異補正式の導出式における常数誤差（＝補正データ取得用試料間の特性値差異）は十分に小さく、治具間測定値差異補正の補正精度低下は限定されたものにとどまり、実用上、問題にならない。 However, as described in the first embodiment, the characteristic variation of the correction data acquisition sample manufactured by the same method as that of the sample to be measured is at a low level. Therefore, even if the reference jig measurement value and the test jig measurement value are calculated using a separate correction data acquisition sample, and the correction adapter is calculated accordingly, the constant error in the derivation formula for the inter-jig measurement value difference correction formula (= Characteristic value difference between correction data acquisition samples) is sufficiently small, and the reduction in correction accuracy of correction of measured value difference between jigs is limited, and does not cause a problem in practice.
そこで、補正データ取得用試料の基準治具測定値を予め測定した上、参照可能な状態でコンピュータ内に保存し、補正アダプタ算出時にそれを読み出して用いる。 Therefore, the standard jig measurement value of the correction data acquisition sample is measured in advance and stored in a computer in a state where it can be referred to, and is read and used when calculating the correction adapter.
次に、上記のような方法で相対補正法を適用して、良品選別を行った例を説明する。条件は次のとおりである。
対象素子： 表面弾性波フィルタ
測定周波数： １８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚ
測定器： ネットワークアナライザ（２台）
治具： 図２の回路を基準治具・試験治具として使用。
補正方法： ３ポートについて、相対補正法を適用
補正データ取得用試料：実施例１と同様に、表面弾性波フィルタの製造工程を利用して製作したものを２セット用意する。両試料間の特性差異は、反射係数振幅において−５０ｄＢ以下である。
Next, an example in which a non-defective product is selected by applying the relative correction method as described above will be described. The conditions are as follows.
Target element: Surface acoustic wave filter Measurement frequency: 1805 MHz to 1880 MHz
Measuring instrument: Network analyzer (2 units)
Jig: The circuit shown in Fig. 2 is used as a reference jig / test jig.
Correction method: The relative correction method is applied to three ports. Correction data acquisition sample: As in Example 1, two sets prepared using the surface acoustic wave filter manufacturing process are prepared. The difference in characteristics between the two samples is −50 dB or less in the reflection coefficient amplitude.
まず、補正データ取得用試料の一方のセットを基準治具に実装して測定を行い、その結果を、工程のコンピュータから参照可能な状態で、補正データ取得用試料の基準治具測定値としてコンピュータ上に保存する。 First, one set of correction data acquisition samples is mounted on a standard jig and measured, and the results are computer-readable as reference jig measurement values for the correction data acquisition sample in a state that can be referred to from the process computer. Save on.
工程において、それぞれの試験治具ごとに異なる１セットの補正データ取得用試料を用意し、試験治具の調整を行った後に、補正データ取得用試料を測定して、その結果を試験治具測定値とする。 In the process, prepare a different set of correction data acquisition samples for each test jig, adjust the test jig, measure the correction data acquisition samples, and measure the test jig measurement results. Value.
治具間差異補正の補正式は、上記コンピュータに保存された基準治具測定値と、補正データ取得用試料を試験治具で測定した試験治具測定値から導出し、該補正式を、測定対象の試料を試験治具に実装して測定した測定値に適用することにより、治具間特性差異を補正する。すなわち、その試料の基準治具測定値（推定値）を算出する。 The correction formula for correcting the difference between jigs is derived from the reference jig measurement value stored in the computer and the test jig measurement value obtained by measuring the correction data acquisition sample with the test jig, and the correction formula is measured. By applying the target sample to a measurement value measured by mounting it on a test jig, the characteristic difference between the jigs is corrected. That is, the reference jig measured value (estimated value) of the sample is calculated.
図８に、測定対象の試料（電子部品）である表面弾性波フィルタのポート１（不平衡入力）とポート２およびポート３間（平衡出力）の伝達係数の基準治具測定値（Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）、試験治具測定値（Ｔｅｓｔ）および試験治具測定値に治具間差異補正式を適用した実施例２の補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−ＤＩＦ）を示す。比較例として、同一の補正データ取得用試料を用いて測定した基準治具測定値と試験治具測定値から算出した治具間差異補正式を適用した補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−ＣＯＭ）を示す。実施例２の補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−ＤＩＦ）は、比較例の補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−ＣＯＭ）と同様に、基準治具測定値（Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）に略完全に一致することが分かる。 FIG. 8 shows a reference jig measurement value (Definition) of a transfer coefficient between port 1 (unbalanced input) and port 2 and port 3 (balanced output) of a surface acoustic wave filter which is a sample (electronic component) to be measured. The correction value (corrected-DIF) of Example 2 which applied the jig | tool difference correction formula to the test jig measured value (Test) and the test jig measured value is shown. As a comparative example, a correction value (corrected-COM) to which an inter-jig difference correction formula calculated from a reference jig measurement value and a test jig measurement value measured using the same correction data acquisition sample is shown. It can be seen that the correction value (corrected-DIF) in Example 2 almost completely matches the reference jig measurement value (Definition), similarly to the correction value (corrected-COM) in the comparative example.
以上の結果から、補正データ取得用試料の個体差が小さければ、基準治具と試験治具とにおいて、別個の補正データ取得用試料を用いたとしても、試験治具測定値から基準治具測定値の推定は正しく行われており、その誤差は工程における良否判定に大きな影響を与えない大きさであることが分かる。 From the above results, if the individual difference between the correction data acquisition samples is small, even if separate correction data acquisition samples are used for the reference jig and the test jig, the reference jig measurement can be performed from the test jig measurement values. It can be seen that the value is correctly estimated, and that the error has a magnitude that does not significantly affect the quality determination in the process.
以上に説明した実施例２によれば、実施例１と同様に、補正データ取得用試料製作において、補正アダプタ法適用対象試料が小型化した場合の対応が容易になる。また、補正データ取得用試料の、特性バラツキの小さい状態での大量生産が可能となる。 According to the second embodiment described above, similarly to the first embodiment, in the correction data acquisition sample manufacturing, it is easy to cope with a case where the correction adapter method application sample is downsized. In addition, it is possible to mass-produce the correction data acquisition sample with a small variation in characteristics.
さらに、基準治具と試験治具とで別個の補正データ取得用試料を測定することにより、実施例１にはない以下の（１）〜（３）の効果がある。 Further, by measuring separate correction data acquisition samples with the reference jig and the test jig, the following effects (1) to (3) not found in the first embodiment are obtained.
（１）試験治具メンテナンス後に補正アダプタを再び算出において、必要な補正データ取得用試料測定数量が、延べ（補正データ取得用試料数量×２）個から、（補正データ取得用試料数量×１）個に削減でき、工程停止時間を短縮できる。 (1) In calculating the correction adapter again after maintenance of the test jig, the total number of sample data for correction data acquisition required (correction data acquisition sample quantity x 2) is (correction data acquisition sample quantity x 1). It is possible to reduce the process stop time.
（２）試験治具メンテナンス後の補正アダプタ再算出において、基準治具が他工程で使用中であることを原因とする工程停止を回避でき、工程の稼動率が向上する。 (2) In the recalculation of the correction adapter after the test jig maintenance, it is possible to avoid a process stop caused by the reference jig being used in another process, and the operation rate of the process is improved.
（３）基準治具が１つでも十分となるため、生産しなければならない基準治具数量を削減でき、基準治具の製造・管理に起因するコストを削減できる。 (3) Since only one reference jig is sufficient, the number of reference jigs that must be produced can be reduced, and the costs resulting from the manufacture and management of the reference jig can be reduced.
なお、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、種々の変形を加えて実施することができる。 In addition, this invention is not limited to said each Example, It can implement by adding a various deformation | transformation.
２０ 表面弾性波フィルタ（電子部品）
３０ 補正データ取得用試料
４０ 補正データ取得用試料
５０ 補正データ取得用試料
20 Surface acoustic wave filter (electronic parts)
30 Sample for acquiring correction data 40 Sample for acquiring correction data 50 Sample for acquiring correction data
Claims (4)
前記基準治具に実装した状態で、少なくとも３種類の第１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、
前記試験治具に実装した状態で、前記第１のステップで測定したポートに対応するポートについて、前記各第１の補正データ取得用試料とそれぞれ同等の特性を有すると見なせる少なくとも３種類の第２の補正データ取得用試料をそれぞれ測定する第２のステップと、
前記第１及び第２のステップで得られた測定結果から、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが同一試料であるとの前提で、前記試験治具に実装した状態で測定した測定値と前記基準治具に実装した状態で測定した測定値と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試験治具に実装した状態で測定する第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基準治具に実装した状態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第５のステップとを備えることを特徴とする、測定誤差補正方法。 From the result of measuring the electronic component in the state mounted on the test jig, to calculate an estimated value of the electrical characteristics of the electronic component that would be obtained if the electronic component was measured in the state mounted on the reference jig, A measurement error correction method,
A first step of measuring each of at least three types of first correction data acquisition samples in a state of being mounted on the reference jig;
At least three second types of ports that can be regarded as having the same characteristics as the respective first correction data acquisition samples for the ports corresponding to the ports measured in the first step in the state where they are mounted on the test jig. A second step of measuring each of the correction data acquisition samples of
From the measurement results obtained in the first and second steps, the test jig is based on the premise that the first correction data acquisition sample and the second correction data acquisition sample are the same sample. A third step of determining a mathematical formula for associating the measured value measured in a state mounted on the reference jig and the measured value measured in a state mounted on the reference jig;
A fourth step of measuring an arbitrary electronic component mounted on the test jig;
Based on the measurement result obtained in the fourth step, it can be obtained by measuring the electronic component mounted on the reference jig using the mathematical formula determined in the third step. A measurement error correction method comprising: a fifth step of calculating an estimated value of the electrical characteristics of the solder electronic component.
前記試験治具又は前記基準治具に実装した状態で前記電子部品を測定する測定手段と、
前記測定手段により、前記基準治具に実装した状態で、少なくとも３種類の第１の補正データ取得用試料をそれぞれ測定した第１の測定結果を記憶する記憶手段と、
前記試験治具に実装した状態で、前記第１の補正データ取得用試料を測定したポートに対応するポートについて、前記各第１の補正データ取得用試料とそれぞれ同等の特性を有すると見なせる少なくとも３種類の第２の補正データ取得用試料をそれぞれ測定した第２の測定結果を読み出す読出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記第１の測定結果と前記読出手段により読み出された前記第２の測定結果とから、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが同一試料であるとの前提で、前記試験治具に実装した状態で測定した測定値と前記基準治具に実装した状態で測定した測定値とを関連付ける数式を決定する数式決定手段と、
前記測定手段により、任意の電子部品を前記試験治具に実装した状態で測定し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基準治具に実装した状態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推定手段とを備えることを特徴とする、電子部品特性測定装置。 From the result of measuring the electronic component in the state mounted on the test jig, to calculate an estimated value of the electrical characteristics of the electronic component that would be obtained if the electronic component was measured in the state mounted on the reference jig, An electronic component characteristic measuring device,
Measuring means for measuring the electronic component in a state mounted on the test jig or the reference jig;
Storage means for storing first measurement results obtained by measuring at least three types of first correction data acquisition samples in a state of being mounted on the reference jig by the measurement means;
When mounted on the test jig, the port corresponding to the port where the first correction data acquisition sample was measured can be regarded as having at least three characteristics equivalent to those of the first correction data acquisition sample. Reading means for reading out the second measurement results obtained by measuring the second correction data acquisition samples of the respective types;
From the first measurement result stored in the storage unit and the second measurement result read out by the reading unit, the first correction data acquisition sample and the second correction data acquisition sample On the premise that and are the same sample, a formula determination means for determining a formula that associates a measurement value measured in the state mounted on the test jig and a measurement value measured in the state mounted on the reference jig,
The electronic component is mounted on the reference jig using the mathematical formula determined by the mathematical formula determination means based on the measurement result measured in a state where any electronic component is mounted on the test jig by the measuring means. An electronic component characteristic measuring apparatus comprising: an electric characteristic estimating unit that calculates an estimated value of the electric characteristic of the electronic component that would be obtained if measured in the state.
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