专利名称：电子部件的高频特性误差修正方法
技术领域：
本发明涉及电子部件的高频特性误差修正方法，更详细地说，涉及在2端子阻抗部件的高频特性的测量中，修正测量系统的误差的方法。
背景技术：
在现有技术的电子部件的批量生产工序中，使用自动特性分选机，测量电子部件的电气特性。自动特性分选机中的测量系统，由于成为基准的测量系统和电路特性不同，所以修正利用自动特性分选机获得的测量值，推定成为基准的测量系统的测量值后，能够提高产品的合格率。作为进行这种修正的方法，被称作“S0LT、TRL校正及RRRR/TRRR校正”的技术，已经广为人知。首先，讲述TRL/S0LT校正。作为旨在测量被检查件——表面安装部件的散布系数行列的真值而能够使用的现有技术，TRL校正是最有效的技术。另外，作为广泛使用的现有技术，还有SOLT校正。对于它们进行简单的讲述。为了获得被检查件的真值，必须鉴别测量系统的误差因素，从测量结果中去掉误差因素的影响。
图1表示在代表性的误差除去方法(校正方法)中使用的误差模型(error models)。就是说，如图1 (a)所示，被检查件——电子部件2与在测量工具10的上面形成的传输线路连接。在测量工具10的传输线路的两端设置的连接器lla、llb，与在同轴电缆50、 60的一端设置的连接器51、61连接，同轴电缆50、60的另一端与未图示的网络分析器的测量端口连接。箭头51s、61s表示校正面。图1(b)是1扎修正的误差模型，在用散布系数5114、5124、&吣&24表示的测量工具的电路12和端子对B1-I^a2-ID2之间，用散布系数^^e^emen表示的一个测量端口侧的电路52和用散布系数f, f01> f10> fn表示的另一个测量端口侧的电路62连接。图1(c)是SOLT修正的误差模型，在用散布系数S11A、S12A、S21A, 表示的测量工具的电路14的两侧，用散布系数Edf、Ekf、I、Esf表示的一个测量端口侧的电路M和用散布系数E『Etf表示的另一个测量端口侧的电路64连接。进行SOLT校正时，为了鉴别误差因素，必须将至少3种散布系数已知的器件安装到被检查件的测量面上后进行测量，如图2所示，传统性地大多使用开路(OPEN)、短路 (SHORT)、终端(LOAD = 50 Ω )的标准器80、81、82。但是在同轴环境以外，实现良好的“开路” “短路”的标准器非常困难，不能够用工具10的前端(用箭头51s、61s表示的校正面) 校正。如果是同轴环境，这种标准器由于能够采用滑动的负载等手法实现，所以该方法被广泛使用，被称作“ SOLT校正”。所谓“TRL校正”，是取代难以实现的器件形状的标准器，将端口之间直接连接状态(Through)和全反射(Reflection，通常为短路)及长度不同的多种传输线路(Line)作为标准器使用。由于比较容易制作散布系数已知的器件，而且全反射也短路后能够比较简单地预料其特性，所以特别在波导管环境中，作为精度最高的校正方法，标准器的传输线路广为人知。图3示出TRL校正的误差因素导出方法。图中，给传输线路加了斜线。校正面如用箭头2s、2t所示的那样，是与器件连接的连接部。为了鉴别误差因素，将端口之间直接连接状态(Through)的基板86和全反射(Reflection，通常为短路)的基板83及长度不同的多种传输线路(Line)的基板84、885作为标准器使用。在该例中，Through是所谓的 kro-Through。测量被检查件时，使被检查件2和只增加了被检查件的大小的长度的测量基板串联后，进行测量。TRL、SOLT校正的概要如上所述，但是在这些技术中，存在着以下2个问题(1)在标准器——传输线路等(Line数种类和Reflection)和Through中，如果同轴-平面传输线路的连接部产生的误差因素不完全相等，就要产生校正误差。例如即使在各标准器中使用相同种类的连接器，也在互不不同时，特别是连接器的特性离差的影响变得非常大，接近毫米波带后，事实上就不能实施。(2)为了解决上述课题，在市场上销售的工具，虽然将同轴连接器作为共同，与标准器传输线路接触连接，绞尽脑汁地避免连接器测量的离差的影响，但是由于同轴管脚破损，在结构上难以确保向检出部施加足够的按压载荷，由于接触不稳定，校正往往不稳定。 另外，由于测量频率增大后，传输线路和同轴管脚也通常变细，所以它们的定位再现性造成的测量离差变大。为了解决这些问题，有人提出了所谓的RRRR/TRRR校正法。接着，讲述RRRR/TRRR校正法的概要。它们的特征在于只在一个传输线路上的规定的几处，将信号导体和接地导体短路，从而能够鉴别到传输线路前端为止的测量系统的误差，高精度地测量表面安装部件的高频电气特性。它们的优点是与在TRL/S0LT校正法中成问题的传输线路特性的离差及传输线路和同轴连接器的接点状态的离差没有关系。误差模型如图4及图5所示，和S0LT/TRL校正同样。就是说，图4是TRRR校正的误差模型，与图1 (c)所示的SOLT校正的误差模型相同；图5是RRRR校正的误差模型，与图 1(b)所示的TRL校正的误差模型相同。RRRR/TRRR校正法的要点，是校正使用的“标准测量值”的测量方法，在SOLT中将标准器件作为“标准测量值”，在TRL中将标准传输线路的测量值作为“标准测量值”，而在 RRRR/TRRR校正法中，如图6所示，将在测量基板IOa上改变短路基准的位置后进行测量的测量值作为“标准测量值”。因为不产生连接器的影响，所以在台上测量时，可以说是比SOLT 校正及TRL校正精度高的有效的方法。可是，在TRRR/RRRR校正法中，由于将短路基准(短路片2s)与工具传输线路10s、 IOt连接的位置的差异产生的反射系数的变化，作为校正基准使用，所以测量的信号的波长较长时(频率较低时)，需要大大改变短路基准的连接位置，需要加长图中的1\、T2,需要加长测量基板IOa的长度(用箭头表示的方向的尺寸)。另外，因为在结构、尺寸上受到限制， 所以难以采用设置旨在修正工具IOa的GND端子及能够高精度地将短路片2s定位的结构(例如参照专利文献1、2)。专利文献1 :W02005/101033号公报专利文献2 :W02005/101034号公报# # ^lJ i K 1 :Application Note 1287-9 In-Fixture Measurements Using Vector Network Analyzers, ((C) 1999Hewlett_Packard Company)在电子部件的批量生产工序中使用自动特性分选机，例如象图9的主要部件结构图所示的那样，被检查件——电子部件2的电极2a、2b被从测量端子部30中突出的测量管脚32a、32b按压后，在测量管脚32a、32b之间串联，测量管脚32a、32b通过同轴电缆34、 36作媒介，与未图示的测量机连接。在测量端子部30的周围，只能确保可以连接电子部件 2的程度的狭窄的空间时，不得不在实质上只能使批量器件本身或与批量器件大致相同尺寸、形状的试料与测量端子部30连接的制约下，进行测量系统的误差修正。这时，就产生了下述课题。(1)终究不能将长度不同的传输线路与自动特性分选机的测量端子部连接，不能够采用TRL校正。(2) SOLT校正实际上不能用测量端子部的前端进行校正，存在着只能采用同轴、导波管系统的制约。通常到同轴连接器部为止，采用SOLT校正进行校正，不产生误差地设计以后的传输线路，从而获得足够的测量精度。可是，在自动特性分选机的测量端子部中，由于对同轴连接器以后的传输线路的尺寸、形状有限制，所以只靠到同轴连接器部为止的校正，往往不能获得足够的精度。(3)即使在SOLT校正中进行一些改进，要用测量端子部的前端测量标准器件，也要产生如下问题。i)在SOLT校正中，需要测量各端口的1端口器件。就是说，如图7的测量基板IOb 的平面图所示，在一条信号线IOx的狭缝IOk之间，串联2端子电子部件进行测量时，因为测量不需要，所以在端子部中没有接地端子。可是，在SOLT校正中如果没有接地导体，就不能够测量1端口器件，所以为了采用SOLT校正，需要设计仅仅为了进行校正的接地端子。ii)在SOLT校正中，2个端口的每一个都需要测量数值已知的3种1端口器件。但是如图8的测量基板IOc的平面图所示，由于在信号导体IOp和接地导体IOg之间连接器件的2个端子，所以不能够测量各端口独立的1端口器件。(4)串联测量电子部件时，因为测量不需要，所以在端子部中没有接地端子。可是， 在RRRR校正中需要进行短路测量，所以为了采用RRRR校正，需要设计仅仅为了进行校正的接地端子。(5)在RRRR校正中，在基板的多处进行短路测量，频率较低时，需要大大改变短路基准的连接位置，因此需要加长测量基板的长度。
发明内容
本发明就是针对上述情况研制的，其目的在于提供能够在成为修正对象的测量系统保持和实测时相同的状态下，对于2端子阻抗部件进行校正作业的电子部件的高频特性误差修正方法。为了达到上述目的，本发明提供采用以下结构的电子部件的高频特性误差修正方法。电子部件的高频特性误差修正方法，是根据用实测测量系统测量2端子阻抗部件——电子部件的结果，计算出如果用基准测量系统测量该电子部件将会获得的该电子部件的高频特性的推定值的方法。电子部件的高频特性误差修正方法，具备(1)准备用所述基准测量系统标称的、高频特性不同的至少3个第1修正数据取得用试料的第1步骤；O) 用所述实测测量系统测量至少3个所述第1修正数据取得用试料或被认为具有和所述第1 修正数据取得用试料同等的高频特性的至少3个第2修正数据取得用试料的第2步骤；(3) 根据在所述第1步骤中准备的所述第1修正数据取得用试料的用所述基准测量系统标称的数据和在所述第2步骤中用所述实测测量系统测量的所述第1修正数据取得用试料或第2 修正数据取得用试料的测量数据，决定使用传输线路的误差修正系数将用所述实测测量系统测量的测量值和用所述基准测量系统测量的测量值联系起来的公式的第3步骤；(4)用所述基准测量系统，测量任意的电子部件的第4步骤；( 根据在所述第4步骤中获得的测量结果，使用在所述第3步骤中决定的所述公式，计算出如果用所述基准测量系统测量该电子部件将会获得的该电子部件的高频特性的推定值的第5步骤。在所述第1步骤中准备的第1修正数据取得用试料，即使实际上用所述基准测量系统测量过而预先标称，也可以采用除此以外的方法预先标称。例如可以对于被认为同等的特性的许多试料，只实际上用基准测量系统测量其一部分试料，而在其它试料的标称中使用该测量值。采用上述方法后，能够使用和电子部件实质上相同形状、尺寸的修正数据取得用试料，能够执行第1及第2步骤。现有技术的自动特性分选机的测量系统只能校正到同轴连接器前端为止，而采用上述方法后，能够校正到连接电子部件的端子部前端为止。理想的一种实施方式，在所述实测测量系统中，所述第1修正数据取得用试料及所述电子部件或所述第1修正数据取得用试料、所述第2修正数据取得用试料及所述电子部件被串联(series-connect)。所述公式，根据在测量用所述基准测量系统测量电子部件时的阻抗Zm的端子和测量用所述实测测量系统测量电子部件时的阻抗&的端子ld、 之间连接的误差模型导出。计算从所述端子Im看的阻抗时，所述误差模型(error models), 阻抗Z11和阻抗&在所述端子Im和所述端子“之间串联，在所述阻抗Z11和阻抗&的连接点和接地之间连接Z12，在所述端子 和所述端子 之间连接阻抗Z21，在所述端子 和接地之间连接&2。所述阻抗Zf、Z11, Z12, Z21, Z22,使用在所述第1步骤中测量至少3个所述第 1修正数据取得用试料的阻抗的结果Ai、zd2、Zd3和在所述第2步骤中对于至少3个所述第 1修正数据取得用试料或第2修正数据取得用试料测量所述端子Im的阻抗的结果Zmll、Zml2、 Zffll3及测量所述端子4的阻抗的结果zm21、Zm22、Zm23，通过下列[公式la][公式la]denom = (Zd2-Zdl) Zml3+ (Zdl-Zd3) Zml2+ (Zd3-Zd2) Zmll Z11 = [士 ^Zdl - Zdl - Zdl ^jZdi - Zd2」Zmll - Zmll pmli - Zmll ^Zmu - Zml2- {(ZJ3 - A2 Vml2Znil3 + (Zdl -Zd3)ZmliZml3 + (Zd2 -ZdX)ZmUZmn}]/ denomZ12 = ±V(Zrf2 -ZdlXZ2d,+(-Zd2-Zdi)Zds + ZrflZrf2)(Zml2 - Zmll)(Z:13 + (-Zml2 - Zrall)Zml3 + ZrallZml2)
权利要求
1. 一种电子部件的高频特性误差修正方法，该方法根据用实测测量系统对2端子阻抗部件的电子部件进行测量的结果，计算出如果用基准测量系统测量该电子部件将会获得的该电子部件的高频特性的推定值， 该方法具备准备用所述基准测量系统标称的、高频特性不同的至少3个第1修正数据取得用试料的第1步骤；用所述实测测量系统测量至少3个所述第1修正数据取得用试料或被认为具有与所述第1修正数据取得用试料同等的高频特性的至少3个第2修正数据取得用试料的第2步骤；根据在所述第1步骤中准备的所述第1修正数据取得用试料的用所述基准测量系统标称的数据和在所述第2步骤中用所述实测测量系统测量的所述第1修正数据取得用试料或所述第2修正数据取得用试料的测量数据，决定使用传输线路的误差修正系数将用所述实测测量系统测量的测量值与用所述基准测量系统测量的测量值联系起来的公式的第3步骤；用所述实测测量系统，测量任意的电子部件的第4步骤；和根据在所述第4步骤中获得的测量结果，使用在所述第3步骤中决定的所述公式，计算出如果用所述基准测量系统测量该电子部件将会获得的该电子部件的高频特性的推定值的第5步骤，其特征在于在所述实测测量系统中，所述第1修正数据取得用试料及所述电子部件或所述第1修正数据取得用试料、所述第2修正数据取得用试料及所述电子部件被并联连接；所述公式，根据在用所述基准测量系统测量电子部件时测量导纳Ym的端子Im^m与在用所述实测测量系统测量电子部件时测量导纳Yd的端子lddd之间连接的误差模型导出； 计算从所述端子Im看的导纳时，所述误差模型，在所述端子Im与所述端子Id之间连接导纳Y12，在所述端子Im和所述导纳Y12的连接点与接地之间连接导纳Y11,在所述导纳Y12和所述端子Id的连接点与接地之间连接导纳Yf，在所述端子 和所述端子 之间连接导纳 ^，在所述导纳\2和所述端子 的连接点与接地之间连接导纳Y21 ； 所述导纳 Yf、Yn、Y12J21J22，使用在所述第1步骤中测量至少3个所述第1修正数据取得用试料的导纳的结果Ydl、 Yd2>Yd3和在所述第2步骤中对至少3个所述第1修正数据取得用试料或所述第2修正数据取得用试料，测量所述端子Im的导纳的结果Ymll、Yml2、Yml3及测量所述端子 的导纳的结果由下列公式3a和下列公式3b获得的16组Yn、Y12、Y21J22的组合中， 对下列公式4，使用Yfl、Yf2、Yf3致的至少一个组合来确定， [公式3a]
2. 一种电子部件的高频特性误差修正方法，该方法根据用实测测量系统对2端子阻抗部件的电子部件进行测量的结果，计算出如果用基准测量系统测量该电子部件将会获得的该电子部件的高频特性的推定值， 该方法具备准备用所述基准测量系统标称的、高频特性不同的至少3个第1修正数据取得用试料的第1步骤；用所述实测测量系统测量至少3个所述第1修正数据取得用试料或被认为具有与所述第1修正数据取得用试料同等的高频特性的至少3个第2修正数据取得用试料的第2步骤；根据在所述第1步骤中准备的所述第1修正数据取得用试料的用所述基准测量系统标称的数据和在所述第2步骤中用所述实测测量系统测量的所述第1修正数据取得用试料或所述第2修正数据取得用试料的测量数据，决定使用传输线路的误差修正系数将用所述实测测量系统测量的测量值与用所述基准测量系统测量的测量值联系起来的公式的第3步骤；用所述实测测量系统，测量任意的电子部件的第4步骤；和根据在所述第4步骤中获得的测量结果，使用在所述第3步骤中决定的所述公式，计算出如果用所述基准测量系统测量该电子部件将会获得的该电子部件的高频特性的推定值的第5步骤，其特征在于在所述实测测量系统中，所述第1修正数据取得用试料及所述电子部件或所述第1修正数据取得用试料、所述第2修正数据取得用试料及所述电子部件被串联连接；所述第3步骤包含子步骤，该子步骤中，将在所述第1步骤中准备的所述高频特性不同的至少3个所述第1修正数据取得用试料的用所述基准测量系统进行的标称、和在所述第 2步骤中获得的高频特性不同的至少3个所述第1修正数据取得用试料或被认为具有与所述第1修正数据取得用试料同等的高频特性的至少3个所述第2修正数据取得用试料的用所述实测测量系统测量的测量值，变换成为阻抗参数，进而导出其差动阻抗成分；所述公式，通过2端口误差模型作媒介，将用所述实测测量系统利用2个端口测量电子部件时的阻抗，与用所述基准测量系统测量电子部件时的阻抗关联，根据1端口误差模型导出，该1端口误差模型只有1个端口，该端口输入在用所述基准测量系统测量电子部件时测量阻抗的2个端口的差动信号。
3. 一种电子部件的高频特性误差修正方法，该方法根据用实测测量系统对2端子阻抗部件的电子部件进行测量的结果，计算出如果用基准测量系统测量该电子部件将会获得的该电子部件的高频特性的推定值，该方法具备准备用所述基准测量系统标称的、高频特性不同的至少3个第1修正数据取得用试料的第1步骤；用所述实测测量系统测量至少3个所述第1修正数据取得用试料或被认为具有与所述第1修正数据取得用试料同等的高频特性的至少3个第2修正数据取得用试料的第2步骤；根据在所述第1步骤中准备的所述第1修正数据取得用试料的用所述基准测量系统标称的数据和在所述第2步骤中用所述实测测量系统测量的所述第1修正数据取得用试料或所述第2修正数据取得用试料的测量数据，决定使用传输线路的误差修正系数将用所述实测测量系统测量的测量值与用所述基准测量系统测量的测量值联系起来的公式的第3步骤；用所述实测测量系统，测量任意的电子部件的第4步骤；和根据在所述第4步骤中获得的测量结果，使用在所述第3步骤中决定的所述公式，计算出如果用所述基准测量系统测量该电子部件将会获得的该电子部件的高频特性的推定值的第5步骤，其特征在于在所述实测测量系统中，所述第1修正数据取得用试料及所述电子部件或所述第1修正数据取得用试料、所述第2修正数据取得用试料及所述电子部件被并联连接；所述第3步骤包含子步骤，该子步骤中，将在所述第1步骤中准备的所述高频特性不同的至少3个所述第1修正数据取得用试料的用所述基准测量系统进行的标称、和在所述第 2步骤中获得的高频特性不同的至少3个所述第1修正数据取得用试料或被认为具有与所述第1修正数据取得用试料同等的高频特性的至少3个所述第2修正数据取得用试料的用所述实测测量系统测量的测量值，变换成为导纳参数，进而导出其同相导纳成分；所述公式，通过2端口误差模型作媒介，将用所述实测测量系统利用2个端口测量电子部件时的导纳，与用所述基准测量系统测量电子部件的导纳关联，根据1端口误差模型导出，该1端口误差模型只有1个端口，该端口输入测量用所述基准测量系统测量电子部件时的导纳的2个端口的同相信号。
4. 一种电子部件的高频特性误差修正装置，其特征在于，用于权利要求1 3任一项所述电子部件的高频特性误差修正方法的至少所述第5步骤中， 所述高频特性误差修正装置，具备存储部，该存储部存储在所述第3步骤中决定的所述公式和在所述第4步骤中获得的用所述实测测量系统测量任意的电子部件的测量值；和演算部，该演算部使用所述存储部存储的所述公式，进行修正所述存储部中存储的所述测量值的运算，计算用所述基准测量系统测量该电子部件将会获得的该电子部件的高频特性的推定值。
全文摘要
电子部件的高频特性误差修正方法，能够在成为修正对象的测量系统保持和实测时相同的状态下，对于2端子阻抗部件进行校正作业。用基准测量系统和实测测量系统测量高频特性不同的至少3个修正数据取得用试料，决定使用传输线路的误差修正系数将用实测测量系统测量的测量值和用基准测量系统测量的测量值联系起来的公式。用基准测量系统测量任意的电子部件，使用决定的公式，计算出如果用基准测量系统测量该电子部件将会获得的该电子部件的高频特性的推定值。
文档编号G01R27/28GK102520258SQ20111036332
公开日2012年6月27日 申请日期2007年11月29日 优先权日2006年11月30日
发明者森太一, 神谷岳, 藤井直树 申请人:株式会社村田制作所