DE10257434A1

DE10257434A1 - Meßfehler-Korrekturverfahren, Qualitätsprüfverfahren für elektronische Komponenten und Charakteristik-Meßsystem elektronischer Komponenten

Info

Publication number: DE10257434A1
Application number: DE10257434A
Authority: DE
Inventors: Gaku Kamitani
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2022-12-10
Also published as: CN1490629A; US20030120449A1; KR100496060B1; JP3558074B2; US6697749B2; DE10257434B4; JP2003240827A; CN1258095C; KR20030047846A

Abstract

Tatsächliche gemessene Ergebnisse, die nicht genau mit einem Referenzmeßsystem übereinstimmen, werden auf dasselbe Niveau korrigiert wie Ergebnisse, die durch das Referenzmeßsystem gemessen werden. Eine Interrelationsformel zwischen durch ein tatsächliches Meßsystem gemessenen Ergebnissen und durch ein Referenzmeßsystem gemessenen Ergebnissen wird nach einem Messen elektrischer Charakteristika einer Korrekturdatenerfassungsprobe durch das Referenzsystem bzw. das tatsächliche Meßsystem erhalten. Dann werden durch Einsetzen von durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen elektrischen Charakteristika einer elektronischen Zielkomponente in die Interrelationsformel zur Berechnung die elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente zu elektrischen Charakteristika korrigiert, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem erhalten werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Korrekturverfahren zum Korrigieren elektrischer Charakteristika elektronischer Komponenten, die durch ein tatsächliches Meßsystem gemessen werden, mit gemessenen Ergebnissen, die nicht mit denen eines Referenzmeßsystems übereinstimmen, zu elektrischen Charakteristika, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem erhalten werden; auf ein Qualitätsprüfverfahren, das das Korrekturverfahren für elektronische Komponenten verwendet; und auf ein Charakteristik-Meßsystem zum Durchführen des Korrekturverfahrens an elektronischen Komponenten.
Beim Messen elektrischer Charakteristika elektronischer Komponenten wird manchmal dieselbe elektronische Komponente oder derselbe Typ derselben durch eine Mehrzahl von Meßsystemen gemessen, beispielsweise ein Meßsystem, das an einem Ort für einen Hersteller elektronischer Komponenten eingerichtet ist, und ein weiteres Meßsystem, das an einem Ort für einen Benutzer der elektronischen Komponenten eingerichtet ist.
Da sich in einem solchen Fall Meßfehler in jedem Meßsystem voneinander unterscheiden, ist die Genauigkeit einer Messungsreproduzierbarkeit gering, so daß sich ein Problem aus der Uneinheitlichkeit von für dieselbe elektronische Komponente oder denselben Typ derselben gemessenen Ergebnissen ergibt.
Solche Meßfehler sind bei der Messung von elektrischen Charakteristika in einer Niedrigfrequenzregion vergleichsweise gering, so daß bezüglich dieses Punkts kein großes Problem besteht. Dagegen sind bei einer Hochfrequenzregion von 100 MHz oder mehr die Meßfehler zwischen einzelnen Meßsystemen groß, so daß, um die Genauigkeit einer Messungsreproduzierbarkeit zu verbessern, vor allen bei einer Hochfrequenzregion von mehreren GHz oder mehr eine Kalibrierung unter Verwendung eines absoluten Korrekturverfahrens durchgeführt wird.
Es im wird im voraus eine Standardvorrichtung bereitgestellt, bei der ein Instrument, das eine genau identifizierte elektrische Zielcharakteristik aufweist, beispielsweise Leerlauf/Kurzschluß/Last/Durchgang, wobei ein Beispiel derselben das von der Firma Agilent Technologies hergestellte Modell 85052B ist. Verschiedene Messungen dieser Standardvorrichtung (Eichvorrichtung), die durch jedes Meßsystem durchgeführt werden, identifizieren den Fehlerfaktor jedes Meßsystems. Anschließend wird die Kalibrierung, beispielsweise ein hochgenaues vollständiges Zweitor- Korrekturverfahren an denselben durchgeführt, um den identifizierten Fehlerfaktor zu eliminieren, wobei die Genauigkeit der Messungsreproduzierbarkeit verbessert wird (ein derartiges Korrekturverfahren wird nachfolgend als absolutes Korrekturverfahren bezeichnet.
Auf eine solche Weise kann ein Meßsystem die Genauigkeit einer Messungsreproduzierbarkeit verbessern, indem es die hochgenaue Kalibrierung unter Verwendung der oben erwähnten Standardvorrichtung durchführt. Jedoch kann eine derartige Kalibrierung lediglich an einer elektronischen Komponente mit einer koaxialen Form (die nachstehend als eine elektronische Komponente vom koaxialen Typ bezeichnet wird) durchgeführt werden, um genau zu messen.
Dagegen ist es bisher schwierig, die oben erwähnte Kalibrierung an einer elektronischen Komponente mit einer nicht-koaxialen Form (im folgenden als elektronische Komponente vom nicht-koaxialen Typ bezeichnet) durchzuführen. Der Grund hierfür wird nachfolgend beschrieben.
Es ist extrem schwierig, eine Standardvorrichtung für elektronische Komponenten vom nicht-koaxialen Typ so herzustellen, daß sie genau dieselbe Leistungsfähigkeit aufweist wie die für elektronische Komponenten vom koaxialen Typ, und die Herstellungskosten für eine solche Standardvorrichtung werden extrem hoch. Auch wenn die Standardvorrichtung hergestellt wird, ist es überdies schwierig, spezifische elektrische Charakteristika derselben mit hoher Genauigkeit zu spezifizieren.
Auch wenn eine Standardvorrichtung für elektronische Komponenten vom nicht-koaxialen Typ in einem Meßsystem bereitgestellt wird, das in der Lage ist, die hochgenaue Kalibrierung (beispielsweise das vollständige Zweitor- Korrekturverfahren) durchzuführen, so ist die Standardvorrichtung, die in der Lage ist, die oben erwähnte Kalibrierung durchzuführen, auf das Instrument beschränkt, um den Wert (in der Regel Leerlauf/Kurzschluß/Last/Durchgang) zu erhalten, der nicht erhalten werden kann, es sei denn, die Komponente ist vom koaxialen Typ. Aus diesen Gründen ist es schwierig, die oben erwähnte Kalibrierung an elektronischen Komponenten vom nicht-koaxialen Typ durchzuführen.
Beim Durchführen eines TRL-Korrekturverfahrens (TRL = Through Reflexion Line), einer Art von Kalibrierung, kann eine Standardvorrichtung (in der Regel eine Standardvorrichtung eines bzw. einer Durchgangs/Reflexion/Leitung) für elektronische Komponenten vom nicht-koaxialen Typ, wie beispielsweise Wellenleiter und Mikrostreifenleitungen, ohne weiteres hergestellt werden. Jedoch ist es auch bei der für das TRL-Korrekturverfahren geeigneten Standardvorrichtung schwierig, elektrische Charakteristika derselben mit hoher Genauigkeit zu spezifizieren.
Wie oben beschrieben wurde, ist es bei der Messung elektrischer Charakteristika von elektronischen Komponenten vom nicht-koaxialen Typ schwierig, eine Meßgenauigkeit durch ein Durchführen der Kalibrierung an denselben auf der Basis des absoluten Korrekturverfahrens zu verbessern. Deshalb wird bisher bei der Messung von elektrischen Charakteristika elektronischer Komponenten vom nicht-koaxialen Typ die Kalibrierung an Verbindungspunkten der elektronischen Komponente nicht durchgeführt, sondern die Messung wird in einem Zustand durchgeführt, in dem sie an einer Meßhalterung befestigt ist, wie nachstehend beschrieben wird.
Es wird eine Meßhalterung bereitgestellt, die koaxiale Eingangs-/Ausgangsanschlüsse für ein Meßsystem aufweist, während sie nicht-koaxiale Eingangs-/Ausgangsanschlüsse für eine elektronische Komponente vom nicht-koaxialen Typ aufweist. Diese Meßhalterung ist mit einem Stück eines koaxialen Kabels, das mit Eingangs-/Ausgangsanschlüssen des Meßsystems verbunden ist, elektrisch verbunden. Als nächstes wird die elektronische Komponenten von nicht-koaxialen Typ an dem Meßsystem angebracht, so daß elektrische Charakteristika der Komponente gemessen werden. Ferner ist es vorzuziehen, daß die Kalibrierung, beispielsweise ein vollständiges Zweitor-Korrekturverfahren, an dem koaxialen Kabel durchgeführt wird, das mit den Eingangs- /Ausgangsanschlüssen des Meßsystems bis zum Spitzenende verbunden ist.
Bei einem derartigen Meßverfahren elektrischer Charakteristika bei elektronischen Komponenten von nicht-koaxialen Typ, das die Meßhalterung verwendet, kann keine Kalibrierung durch ein Miteinbeziehen der Meßhalterung durchgeführt werden. Somit ist die Reproduzierbarkeit von gemessenen Ergebnissen gering. Um die Reproduzierbarkeit der gemessenen Ergebnisse zu erhöhen, werden die folgenden Anpassungen des Meßsystems durchgeführt.
Bei dieser Anpassung wird ein Meßsystem als ein Referenzmeßsystem betrachtet, das eine Referenzmeßhalterung aufweist, und das andere wird als ein tatsächlich messendes System betrachtet, das eine tatsächliche Meßhalterung aufweist, so daß die tatsächliche Meßhalterung des tatsächlich messenden Systems angepaßt wird, um das durch das tatsächlich messende System gemessene Ergebnis auf das durch das Referenzmeßsystem gemessene Ergebnis zu bringen. Im einzelnen werden elektrische Charakteristika einer willkürlichen Probe (elektronische Komponente) durch das Referenzmeßsystem gemessen; elektrische Charakteristika derselben Probe werden durch das tatsächliche messende System gemessen, und anschließend wird die tatsächliche Meßhalterung angepaßt, so daß beide gemessenen Ergebnisse abgeglichen werden. Die Anpassung wird im einzelnen wie folgt durchgeführt.
Die tatsächliche Meßhalterung ist so angeordnet, daß ein koaxialer Verbinder, der mit einem Meßsystem verbunden werden soll, an einer gedruckten Schaltungsplatine befestigt ist, die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse aufweist, die mit einer Probe verbunden werden sollen und die an einem Verdrahtungsendabschnitt der Substratoberfläche angeordnet sind. Bei der wie oben angegeben strukturierten tatsächlichen Meßhalterung wird eine Anpassung wie folgt durchgeführt. Während ein Teil der gedruckten Verdrahtung auf der gedruckten Schaltungsplatine abgeschnitten wird oder ein Lötmetall auf die gedruckte Verdrahtung aufgebracht wird, werden Veränderungen der gemessenen Ergebnisse gemessen, und die Behandlung wird zum Abschluß gebracht, nachdem die gleichen elektrischen Charakteristika wie die der bei dem Referenzmeßsystem gemessenen Ergebnisse erhalten werden.
Das oben beschriebene Meßverfahren elektrischer Charakteristika elektronischer Komponenten weist für Messungen sowohl von elektronischen Komponenten vom koaxialen Typ als auch von elektronischen Komponenten vom nicht-koaxialen folgende Probleme auf.
Bei dem Verfahren eines Messens elektronischer Komponenten vom koaxialen Typ ist die für die Kalibrierung notwendige Referenzvorrichtung zwar verfügbar, sie ist jedoch teuer, so daß insofern ein Problem vorliegt, als die Kosten der Kalibrierung ansteigen und infolgedessen die Kosten eines Messens elektrischer Charakteristika elektronischer Komponenten ansteigen.
Bei einem Verfahren eines Messens elektronischer Komponenten vom nicht-koaxialen Typ ist es sogar für erfahrene Hände schwierig, die Anpassung einer hohen Genauigkeit zu reproduzieren, da das oben erwähnte Anpassungsverfahren der tatsächlichen Meßhalterung nicht theoretisch abgeklärt ist, sondern von Fertigkeiten und Intuition abhängt und sehr mühsam ist.
Ferner ist ein derartiges Anpassungsverfahren der tatsächlichen Meßhalterung ein Verfahren, das lediglich dann in der Lage ist, die Reproduzierbarkeit sicherzustellen bzw. zu gewährleisten, wenn die bei der Anpassung verwendete Probe gemessen wird, und wenn eine andere Probe gemessen wird, ist die Reproduzierbarkeit nicht immer sichergestellt, so daß man sagen müßte, daß die Reproduzierbarkeit instabil ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und ein System zu schaffen, bei denen gemessene Ergebnisse einer tatsächlichen Messung, die nicht vollständig mit einem Referenzmeßsystem übereinstimmen, auf dasselbe Niveau von durch das Referenzmeßsystem gemessenen Ergebnissen korrigiert werden.

Diese Aufgabe wird durch Verfahren gemäß den Ansprüche 1 oder 10 sowie durch ein System gemäß Anspruch 11 gelöst.

Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, wird ein Meßfehlerkorrekturverfahren bereitgestellt, bei dem, nachdem elektrische Charakteristika einer elektronischen Zielkomponente durch ein tatsächliches Meßsystem gemessen wurden, mit gemessenen Ergebnissen, die nicht mit denen eines Referenzmeßsystems übereinstimmen, der gemessene Wert zu elektrischen Charakteristika korrigiert wird, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem erhalten werden, wobei das Meßfehlerkorrekturverfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer Korrekturdatenerfassungsprobe im voraus, die die gleichen elektrischen Charakteristika wie willkürliche elektrische Charakteristika der elektronischen Zielkomponente durch einen Meßvorgang erzeugt; Messen elektrischer Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe durch das Referenzmeßsystem und das tatsächliche Meßsystem; Erhalten einer Interrelationsformel zwischen Ergebnissen, die durch das Referenzmeßsystem gemessen werden, und Ergebnissen, die durch das tatsächliche Meßsystem gemessen werden; und Korrigieren elektrischer Charakteristika der elektronischen Zielkomponente zu elektrischen Charakteristika, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem erhalten werden, indem die durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente zum Zweck einer Berechnung in die Interrelationsformel eingesetzt werden. Dadurch werden die folgenden Funktionen geliefert.

Auf der Basis der gemessenen Ergebnisse der Korrekturdatenerfassungsprobe bei nicht-identifizierenden elektrischen Charakteristika wird die Interrelationsformel zwischen dem tatsächlichen Meßsystem und dem Referenzmeßsystem erhalten. Anschließend werden elektrische Charakteristika der elektronischen Zielkomponente zu den elektrischen Charakteristika korrigiert, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem erhalten werden, auf der Basis der Interrelationsformel, wobei eine Kalibrierung unter Verwendung einer teuren authentischen Probe und einer Anpassung von Meßhalterungen eliminiert wird. Überdies wird die Korrektur der elektrischen Charakteristika durch eine theoretische Berechnung durchgeführt, so daß eine Wiederholbarkeit einer Messung elektrischer Charakteristika elektronischer Komponenten mit beliebigen Formen (koaxiale oder nicht-koaxiale Form) erhöht werden kann.

Die vorliegende Erfindung schlägt ein analytisches relatives Korrekturverfahren und ein relatives Näherungskorrekturverfahren als Korrekturverfahren unter Verwendung der Interrelationsformel vor.

Zum Erhalten der Interrelationsgleichung durch das analytische relative Korrekturverfahren kann die vorliegende Erfindung folgende Prozeduren umfassen: Erstellen einer theoretischen Gleichung zum Erhalten eines wahren Meßwerts des tatsächlichen Meßsystems in dem Signalübertragungsmuster und einer theoretischen Gleichung zum Erhalten eines wahren Meßwerts des Referenzmeßsystems in dem Signalübertragungsmuster; Erstellen der Interrelationsformel, die einen arithmetischen Ausdruck umfaßt, der einen unbestimmten Koeffizienten umfaßt und direkt und exklusiv die Beziehung zwischen dem wahren Meßwert des tatsächlichen Meßsystems und dem wahren Meßwert des Referenzmeßsystems zeigt, auf der Basis beider theoretischer Gleichungen; Messen elektrischer Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe durch das Referenzmeßsystem und das tatsächliche Meßsystem; und Identifizieren des unbestimmten Koeffizienten durch ein Einsetzen der elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe, die durch beide Meßsysteme gemessen werden, in die Interrelationsformel.

Zum Erhalten der Interrelationsgleichung durch das relative Näherungskorrekturverfahren kann die vorliegende Erfindung folgende Prozeduren aufweisen: Erstellen der Interrelationsformel, die einen Ausdruck eines Grades n, wobei n eine natürliche Zahl ist, aufweist, der einen unbestimmten Koeffizienten umfaßt und der näherungsweise die Beziehung zwischen dem durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen Wert und dem durch das Referenzmeßsystem gemessenen Wert zeigt; Messen elektrischer Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe durch das Referenzmeßsystem und das tatsächliche Meßsystem; und Identifizieren des unbestimmten Koeffizienten durch Erstellen einer Gleichung zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten auf der Basis der Interrelationsformel, um die elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe, die durch beide Meßsysteme gemessen werden, in die Gleichung zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten einzusetzen.

Vorzugsweise wird eine Meßfehlerkorrektur an einer Mehrzahl von elektrischen Charakteristika, die in der elektronischen Zielkomponente enthalten sind, durchgeführt. In diesem Zusammenhang wird eine Mehrzahl von Proben, die elektrische Charakteristika aufweisen, die sich gemäß einer Messung durch das Meßsystem voneinander unterscheiden, als die Korrekturdatenerfassungsprobe verwendet. Dadurch wird die Genauigkeit einer Korrektur durch die Interrelationsgleichung weiter verbessert. Überdies ist es ausreichend, die Korrekturdatenerfassungsproben, die willkürliche elektrische Charakteristika aufweisen, bereitzustellen, ohne einen wahren physikalischen Wert der Charakteristika zu identifizieren, was eine Herstellung oder Verfügbarkeit vereinfacht.

Vorzugsweise ist eine Charakteristik einer Meßfehlerkorrektur ein S-Parameter, und ein Meßinstrument, das das Meßsystem darstellt, ist ein Netzwerkanalysator.

Beispiele des S-Parameters können ein Reflexionskoeffizient in einer Vorwärtsrichtung, ein Transferkoeffizient in der Vorwärtsrichtung, ein Reflexionskoeffizient in einer Rückwärtsrichtung und ein Transferkoeffizient in der Rückwärtsrichtung sein.

Spezifische Prozeduren zum Erstellen der Interrelationsformel durch das relative Näherungskorrekturverfahren sind wie folgt gezeigt.

Das Verfahren zum Erstellen der Interrelationsformel weist folgende Schritte auf:
Erstellen der folgenden Interrelationsformel (B2), die einen linearen Ausdruck umfaßt, und der folgenden Gleichungen (B1a) bis (B1d) zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten;
Bereitstellen von fünf Korrekturdatenerfassungsproben mit elektrischen Charakteristika, die durch einen Meßvorgang des Meßsystems erzeugt werden und sich voneinander unterscheiden, und anschließend Messen von S-Parametern (S₁₁ ⁿ, S₂₁ ⁿ, S₁₂ ⁿ und S₂₂ ⁿ: n: natürliche Zahlen von 1 bis 5) der Korrekturdatenerfassungsproben durch das Referenzmeßsystem und das tatsächliche Meßsystem;
Bestimmen unbestimmter Koeffizienten (a_m, b_m, c_m und d_m: m: Ganzzahlen von 0 bis 4) durch ein Einsetzen der gemessenen S-Parameter (S₁₁ ⁿ, S₂₁ ⁿ, S₁₂ ⁿ und S₂₂ ⁿ) in die Gleichungen (B1a) bis (B1d) zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten; und
Einfügen der identifizierten unbestimmten Koeffizienten (a_m, b_m, c_m und d_m) in die Interrelationsformel (B2). [Numerische Formel 1]

S₁₁ ^n*, S₂₁ ^n*, S₁₂ ^n* und S₂₂ ^n*: die durch das Referenzmeßsystem gemessenen S-Parameter der Korrekturdatenerfassungsproben.

S₁₁ ^nM, S₂₁ ^nM, S₁₂ ^nM und S₂₂ ^nM: die durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen S-Parameter der Korrekturdatenerfassungsproben [Numerische Formel 2]

S₁₁ ^*, S₂₁ ^*, S₁₂ ^* und S₂₂ ^*: die S-Parameter der elektronischen Zielkomponente, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem erhalten werden.

S₁₁ ^M, S₂₁ ^M, S₁₂ ^M und S₂₂ ^M: die durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen S-Parameter der elektronischen Zielkomponente.

Im weiteren sind andere spezifische Prozeduren zum Erstellen der Interrelationsformel durch das relative Näherungskorrekturverfahren wie folgt gezeigt:
Das Verfahren zum Erstellen der Interrelationsformel weist folgende Schritte auf:
Erstellen der folgenden Interrelationsformeln (C2a) bis (C2d), die einen quadratischen Ausdruck umfassen, und der folgenden Gleichungen (C1a) bis (C1d) zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten;
Bereitstellen von 15 Korrekturdatenerfassungsproben mit elektrischen Charakteristika, die durch einen Meßvorgang erzeugt werden und sich voneinander unterscheiden, und anschließend Messen von S-Parametern (S₁₁ ^p, S₂₁ ^p, S₁₂ ^p und S₂₂ ^p: p: natürliche Zahlen von 1 bis 15) der Korrekturdatenerfassungsproben durch das Referenzmeßsystem und das tatsächliche Meßsystem;
Bestimmen unbestimmter Koeffizienten (a_q, b_q, c_q und d_q: q; Ganzzahlen von 0 bis 14) durch Einsetzen der gemessenen S- Parameter (S₁₁ ^p, S₂₁ ^p, S₁₂ ^p und S₂₂ ^p) in die Gleichungen (C1a) bis (C1d) zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten; und
Einfügen der identifizierten unbestimmten Koeffizienten (a_q, b_q, c_q und d_q) in die Interrelationsformeln (C2a) bis (C2d). [Numerische Formel 3]

[Numerische Formel 4]

[Numerische Formel 5]

[Numerische Formel 6]

S₁₁ ^p*, S₂₁ ^p*, S₁₂ ^p* und S₂₂ ^p*: die durch das Referenzmeßsystem gemessenen S-Parameter der Korrekturdatenerfassungsproben
S₁₁ ^pM, S₂₁ ^pM, S₁₂ ^pM und S₂₂ ^pM: die durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen S-Parameter der Korrekturdatenerfassungsproben [Numerische Formel 7]

[Numerische Formel 8]

[Numerische Formel 9]

[Numerische Formel 10]

S₁₁ ^*, S₂₁ ^*, S₁₂ ^* und S₂₂ ^*: die S-Parameter der elektronischen Zielkomponente, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem erhalten werden
S₁₁ ^M, S₂₁ ^M, S₁₂ ^M und S₂₂ ^M: die durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen S-Parameter der elektronischen Zielkomponente.

Das Meßfehlerkorrekturverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann perfekt auf das Qualitätsprüfverfahren elektronischer Komponenten angewandt werden. In diesem Fall, bei dem Qualitätsprüfverfahren elektronischer Komponenten, wird eine elektronische Zielkomponente mit erforderlichen elektrischen Charakteristika, die durch ein Referenzmeßsystem gemessen werden sollen, durch ein tatsächliches Meßsystem gemessen, mit einem gemessenen Ergebnis, das nicht mit dem durch das Referenzmeßsystem gemessenen übereinstimmt, um auf der Basis des gemessenen Ergebnisses die Qualität zu prüfen.

Bei dem Prüfverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden die durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente unter Verwendung des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung korrigiert, und anschließend kann die elektronische Zielkomponente durch ein Vergleichen der korrigierten elektrischen Charakteristika mit den erforderlichen elektrischen Charakteristika geprüft werden. Dadurch kann eine Qualität der elektronischen Zielkomponente mit hoher Genauigkeit geprüft werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das folgende System zum Messen von Charakteristika elektronischer Komponenten als ein Meßsystem vorgeschlagen werden, das in der Lage ist, das oben beschriebene Meßfehlerkorrekturverfahren durchzuführen.

Ein System zum Messen von Charakteristika elektronischer Komponenten weist folgende Merkmale auf: eine Meßeinrichtung zum Messen elektrischer Charakteristika einer elektronischen Zielkomponente, wobei gemessene Ergebnisse der Meßeinrichtung nicht mit denen eines Referenzmeßsystems übereinstimmen; eine Speichereinrichtung zum Speichern elektrischer Charakteristika, die durch das Referenzmeßsystem gemessen werden, einer Korrekturdatenerfassungsprobe, die die gleichen elektrischen Charakteristika erzeugt wie willkürliche elektrische Charakteristika der elektronischen Zielkomponente; eine Interrelationsformelberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Interrelationsformel zwischen den elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe, die durch die Meßeinrichtung gemessen werden, und den elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe, die durch das Referenzmeßsystem gemessen und in der Speichereinrichtung gespeichert werden; und eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente zu elektrischen Charakteristika, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem erhalten werden, durch ein Einsetzen der elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente, die durch die Meßeinrichtung gemessen werden, in die Interrelationsformel zur Berechnung.

Wenn das Meßsystem gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Basis des analytischen relativen Korrekturverfahrens konfiguriert ist, kann die Interrelationsformelberechnungseinrichtung vorzugsweise folgendes umfassen: eine Annahmeeinrichtung zum Annehmen von Signalübertragungsmustern beider Meßsysteme während einer Messung, um Meßfehlerfaktoren zu umfassen; eine Erstellungseinrichtung zum Erstellen einer theoretischen Gleichung zum Erhalten eines wahren Meßwerts des tatsächlichen Meßsystems in dem Signalübertragungsmuster und zum Erstellen einer theoretischen Gleichung zum Erhalten eines wahren Meßwerts des Referenzmeßsystems in dem Signalübertragungsmuster; eine Erstellungseinrichtung zum Erstellen der Interrelationsformel, die einen arithmetischen Ausdruck aufweist, der einen unbestimmten Koeffizienten umfaßt und der direkt und exklusiv die Beziehung zwischen dem wahren Meßwert des tatsächlichen Meßsystems und dem wahren Meßwert des Referenzmeßsystems zeigt, auf der Basis beider theoretischer Gleichungen; eine Meßeinrichtung zum Messen elektrischer Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe durch das Referenzmeßsystem und das tatsächliche Meßsystem; und eine Identifizierungseinrichtung zum Identifizieren des unbestimmten Koeffizienten durch ein Einsetzen der durch beide Meßsysteme gemessenen elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe in die Interrelationsformel.

Wenn das Meßsystem gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Basis des relativen Näherungskorrekturverfahrens konfiguriert ist, kann die Interrelationsformelberechnungseinrichtung vorzugsweise folgende Merkmale aufweisen: eine Erstellungseinrichtung zum Erstellen der Interrelationsformel, die einen Ausdruck eines Grades n, wobei n eine natürliche Zahl ist, aufweist, der einen unbestimmten Koeffizienten umfaßt und der die Beziehung zwischen dem durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen Wert und dem durch das Referenzmeßsystem gemessenen Wert näherungsweise zeigt; eine Meßeinrichtung zum Messen elektrischer Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe durch das Referenzmeßsystem und das tatsächliche Meßsystem; und eine Identifizierungseinrichtung zum Identifizieren des unbestimmten Koeffizienten durch ein Einsetzen der durch beide Meßsysteme gemessenen elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe in die Interrelationsformel.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird beim Korrigieren von durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen Ergebnissen zu durch das Referenzmeßsystem gemessenen Ergebnissen die Korrektur nicht anhand eines herkömmlichen absoluten Korrekturverfahrens, sondern anhand des relativen Korrekturverfahrens durchgeführt. Das relative Korrekturverfahren sieht wie folgt aus.

Das relative Korrekturverfahren ist ein Verfahren zum Korrigieren der elektrischen Charakteristika (wahrer Probenwert + Meßfehler des tatsächlichen Meßsystems) einer elektronischen Zielkomponente, die durch das tatsächliche Meßsystem (das eine tatsächliche Meßhalterung umfaßt) gemessen werden, zu den elektrischen Charakteristika (wahrer Probenwert + Meßfehler des Referenzmeßsystems), von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem (das eine Referenzmeßhalterung umfaßt) erhalten werden). Das relative Korrekturverfahren weist als ein Merkmal auf, daß der wahre Probenwert einer elektronischen Zielkomponente nicht auf einen bekannten Wert beschränkt ist, sondern unbekannt sein kann.

Die vorliegende Erfindung schlägt das analytische relative Korrekturverfahren und das relative Näherungskorrekturverfahren als ein relatives Korrekturverfahren vor. Während einer Korrektur durch das analytische relative Korrekturverfahren sollte ein Signalübertragungsmuster angenommen werden, das Meßfehlerfaktoren beider Meßsysteme umfaßt. In diesem Fall kann das Signalübertragungsmuster dem Meßfehlerfaktor ausreichend entsprechen, so daß man annimmt, daß es ein willkürliches ist. Als ein solches Signalübertragungsmuster können herkömmliche, die bei dem absoluten Korrekturverfahren verwendet werden, eingesetzt werden. Das analytische relative Korrekturverfahren kann die gesamten linearen Fehler im Prinzip mit einer hohen Genauigkeit korrigieren. Jedoch kann das analytische relative Korrekturverfahren keine nicht-linearen Fehler korrigieren. Solche Merkmale des analytischen relativen Korrekturverfahrens sind dieselben wie die des absoluten Korrekturverfahrens.

Das relative Näherungskorrekturverfahren ist ein Korrekturverfahren, das statt der analytischen Gleichung eine Näherungsgleichung verwendet, wenn die analytische Gleichung zu kompliziert wird. Bei dem relativen Näherungskorrekturverfahren können zusätzliche Fehler nicht vermieden werden, weil eine Näherungsgenauigkeit/eine annähernde Genauigkeit der Näherungsgleichung eine absolute Grenze aufweist. Jedoch kann die Anzahl der Korrekturdatenerfassungsproben bei dem relativen Näherungskorrekturverfahren verringert werden. Ferner kann es nicht-lineare Fehler korrigieren.

Wie oben beschrieben wurde, können gemäß der vorliegenden Erfindung gemessene Ergebnisse, die nicht genau mit denen des Referenzmeßsystems übereinstimmen, gleichermaßen zu den durch das Referenzmeßsystem gemessenen Ergebnissen korrigiert werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht, die eine umrissene Anordnung eines Meßsystems zum Durchführen eines Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Draufsicht, die eine Anordnung einer Meßhalterung zum Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Meßsystems zum Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine Rückansicht, die eine Anordnung einer Korrekturdatenerfassungsprobe und einer elektronischen Zielkomponente, die das Meßsystem zum Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, zeigt;
Fig. 5 eine Draufsicht, die eine Anordnung der Korrekturdatenerfassungsprobe, die das Meßsystem zum Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, zeigt;
Fig. 6 ein Ersatzschaltungsdiagramm der Korrekturdatenerfassungsprobe, die das Meßsystem zum Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, zeigt;
Fig. 7 eine Zeichnung eines Beispiels eines Signalübertragungsmusters (Fehlermodell) zur Verwendung beim Durchführen einer Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 einen Graphen, der Korrekturdaten zeigt, die durch ein Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wurden;
Fig. 9 einen Graphen, der Korrekturdaten zeigt, die durch ein Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wurden;
Fig. 10 einen Graphen, der Korrekturdaten zeigt, die durch ein Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wurden;
Fig. 11 eine Zeichnung eines Beispiels eines Signalübertragungsmusters (Fehlermodell) zur Verwendung beim Durchführen eines Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 einen Graphen, der Korrekturdaten zeigt, die durch ein Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wurden;
Fig. 13 eine Tabelle, die Korrekturdaten zeigt, die durch ein Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wurden;
Fig. 14 eine Tabelle, die Korrekturdaten zeigt, die durch ein Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wurden;
Fig. 15 einen Graphen, der Korrekturdaten, die durch ein Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wurden, und tatsächliche gemessene Ergebnisse zeigt; und
Fig. 16 einen Graphen, der Korrekturdaten, die durch ein Durchführen des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wurden, und tatsächliche gemessene Ergebnisse zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Erstes Ausführungsbeispiel

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung in einem Verfahren zum Korrigieren von Meßfehlern integriert, wenn elektrische Charakteristika eines oberflächenmontierbaren SAW-Filters (eines Oberflächenwellenfilters, SAW = surface acoustic wave), das eine einer Messung zuzuführende elektronische Komponente ist, durch ein Meßsystem, das einen Netzwerkanalysator aufweist, gemessen werden.
Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Anordnung eines Meßsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel; Fig. 2 ist eine Draufsicht einer Anordnung einer Meßhalterung; Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Netzwerkanalysators eines tatsächlichen Meßsystems; Fig. 4 ist eine Rückansicht, die eine einer Messung zuzuführende elektronische Komponente und eine Korrekturdatenerfassungsprobe zeigt; Fig. 5 ist eine Draufsicht der Korrekturdatenerfassungsprobe; und Fig. 6 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm der Korrekturdatenerfassungsprobe.
Ein Meßsystem, das ein Referenzmeßsystem 1 und ein tatsächliches Meßsystem 2 darstellt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist Netzwerkanalysatoren 3A und 3B, koaxiale Kabel 4A und 4B und Meßhalterungen 5A und 5B auf. Ferner sind der Netzwerkanalysator 3A und die Meßhalterung 5A in dem Referenzmeßsystem 1 vorgesehen, während der Netzwerkanalysator 3B und die Meßhalterung 5B in dem tatsächlichen Meßsystem 2 vorgesehen sind.
Die Netzwerkanalysatoren 3A und 3B sind Meßsysteme zum Messen elektrischer Charakteristika elektronischer Komponenten, die bei einer hohen Frequenz verwendet werden, und jeder weist eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle mit zwei Toren (Tor 1 und Tor 2) auf. Mit den Toren 1 und 2 sind die koaxialen Kabel 4A bzw. 4B verbunden. Die anderen Enden der koaxialen Kabel 4A und 4B sind mit koaxialen Kabelverbindern 6 versehen.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weisen die Meßhalterungen 5A und 5B ein isolierendes Substrat 7, eine Verdrahtungsverbindung 8 und koaxiale Verbinder 9A und 9B auf. Die auf einer Oberfläche 7a des isolierenden Substrats 7 gebildete Verdrahtungsverbindung 8 weist Signalübertragungsmedien 8a und 8b und Erdungsleitungen 8c bis 8f auf. Auf der Oberfläche 7a des isolierenden Substrats 7 erstrecken sich die Signalübertragungsmedien 8a und 8b von je einem Ende des Substrats hin zur Mitte des Substrats, so daß beide sich erstreckende Enden in der Mitte auf der Substratoberfläche 7 angeordnet sind, um einander mit einem vorbestimmten trennenden Raum zwischen denselben gegenüberzuliegen. Die Erdungsleitungen 8c bis 8f sind in der Mitte auf der Substratoberfläche 7 an beiden Seiten der Signalübertragungsmedien 8a bzw. 8b angeordnet. Die an der Seite des Übertragungsmediums 8a angeordneten Leitungen 8a und 8b und die an der Seite des Übertragungsmediums 8b angeordneten Leitungen 8e und 8f sind in der Mitte auf der Substratoberfläche 7 angeordnet, um einander mit einem vorbestimmten trennenden Raum (der identisch ist mit dem der Signalübertragungsmedien 8a und 8b) zwischen denselben gegenüberzuliegen.
Die Signalübertragungsmedien 8a und 8b sind mit Innenleiterkontakten (nicht gezeigt) der koaxialen Verbinder 9A und 9B an Substratenden verbunden. Die Erdungsleitungen 8c bis 8f sind über Durchgangslochverbindungen 10 mit einer Massestruktur (nicht gezeigt) auf der rückwärtigen Oberfläche des Substrats verbunden. Die Erdungsleitungen 8c bis 8f sind ferner über die Massestruktur mit Außenleiterkontakten (nicht gezeigt) der koaxialen Verbinder 9A und 9B verbunden.
In Fig. 2 weisen die Meßhalterung 5A des Referenzmeßsystems 1 (nachstehend als eine Referenzmeßhalterung bezeichnet) und die Meßhalterung 5B des tatsächlichen Meßsystems 2 (nachfolgend als eine tatsächliche Meßhalterung bezeichnet) dieselbe Form auf; jedoch sind sie nicht unbedingt identisch. Insbesondere kann die tatsächliche Meßhalterung 5B eine Form aufweisen, die sich von der der Referenzmeßhalterung 5A unterscheidet, beispielsweise eine Form, die für ein Automatisches-Sortieren-Meßsystem geeignet ist.
Der das tatsächliche Meßsystem 2 darstellende Netzwerkanalysator 3B weist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, einen Netzwerkanalysatorkörper 20 und eine Steuereinheit 21 auf. Die Steuereinheit 21 weist einen Steuereinheitskörper 22, einen Speicher 23, eine Interrelationsgleichungsberechnungseinrichtung 24 und eine Korrektureinrichtung 25 auf.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weisen eine elektronische Zielkomponente 11A und eine Korrekturdatenerfassungsprobe 11B Übertragungsmedienanschlüsse 12a und 12b oder Pseudoübertragungsmedienanschlüsse 14a und 14b und Erdungsanschlüsse 12c bis 12f oder Pseudoerdungsanschlüsse 14c bis 14f auf, die auf rückwärtigen Oberflächen 11a derselben gebildet sind. Durch ein Anstoßen an die rückwärtigen Oberflächen 11a der elektronischen Zielkomponente 11A und der Korrekturdatenerfassungsprobe 11B auf einer Oberfläche 7a der Meßhalterung 5 werden die Übertragungsmedienanschlüsse 12a und 12b (oder die Pseudoübertragungsmedienanschlüsse 14a und 14b) und die Erdungsanschlüsse 12c bis 12f (oder die Pseudoerdungsanschlüsse 14c bis 14f) durch Druck mit den Signalübertragungsmedien 8a und 8b bzw. den Erdungsleitungen 8c bis 8f verbunden. Dadurch werden die elektronische Zielkomponente 11A bzw. die Korrekturdatenerfassungsprobe 11B zur Messung an den Meßhalterungen 5A und 5B angebracht.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird als die Korrekturdatenerfassungsprobe 11B eine Probe bereitgestellt, die durch einen Meßvorgang der Meßsysteme 1 und 2 die gleichen elektrischen Charakteristika erzeugt wie willkürliche elektrische Charakteristika der elektronischen Zielkomponente 11A. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird als die Korrekturdatenerfassungsprobe 11B ferner eine Mehrzahl (beispielsweise sechs) von Proben 11B_{1 bis 6} bereitgestellt, die die durch das Meßsystem erzeugten elektrischen Charakteristika, die sich voneinander unterscheiden, aufweisen.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, weisen die Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} einen Rahmen 13 auf, der dieselbe Form wie der der elektronischen Zielkomponente 11A aufweist. Der Rahmen 13 ist mit den Pseudoübertragungsmedienanschlüssen 14a und 14b und den Pseudoerdungsanschlüssen 14a bis 14f versehen, die jeweils dieselben Anordnungen wie die Übertragungsmedienanschlüsse 12a und 12b und die Erdungsanschlüsse 12c bis 12f der elektronischen Zielkomponente 11A aufweisen. Diese Pseudoübertragungsmedienanschlüsse 14a und 14b und die Pseudoerdungsanschlüsse 14c bis 14f erstrecken sich über Seitenoberflächen von der unteren Oberfläche des Rahmens 13 zu der oberen Oberfläche 13a. Die sich erstreckenden Enden auf der oberen Oberfläche 13a der Pseudoübertragungsmedienanschlüsse 14a und 14b und der Pseudoerdungsanschlüsse 14c bis 14f stellen jeweils Anbringanschlüsse 15a bis 15f dar.
Zwischen den zueinander benachbarten Anbringanschlüssen (15a und 15b), (15a und 15d), (15a und 15c), (15b und 15e) und (15b und 15f) sind Elektrische-Charakteristik- Anpaßelemente 16a bis 16e, die aus Widerstandselementen hergestellt sind, angebracht.
Bei den Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6}, die die auf diese Weise an denselben angebrachten Elektrische- Charakteristik-Anpaßelemente 16a bis 16e aufweisen, ist eine Widerstandskomponente R1 zwischen den Eingangs- und Ausganganschlüssen 17A und 17B angeordnet, wie in der Ersatzschaltung der Fig. 6 gezeigt ist. Zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen 17A und 17B und dem Massepotential sind Widerstandskomponenten R2 und R3 angeordnet. Ein willkürliches Einstellen elektrischer Charakteristika (Widerstandswert für das Widerstandselement) der Elektrische- Charakteristik-Anpaßelemente 16a bis 16e ermöglicht es, daß die Charakteristika (durch das Meßsystem gemessene elektrische Charakteristika) der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} willkürlich eingestellt werden können. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es nicht notwendig, präzise Werte elektrischer Charakteristika, die durch den Meßvorgang des Meßsystems erzeugt werden, im voraus auf die Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} einzustellen. Daher können die Kosten der Herstellung der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} verringert werden.
Ein Korrekturverfahren (analytisches relatives Korrekturverfahren) von Meßfehlern gemäß diesem Ausführungsbeispiel, das durch das Meßsystem durchgeführt wird, wird nachfolgend beschrieben.
Als erstes wird die Grundidee beschrieben. Als häufiges Problem bei einer Hochfrequenzcharakteristikmessung einer Probe vom nicht-koaxialen Typ unterscheidet sich das gemessene-Ergebnis der Charakteristika (eines Streukoeffizienten usw.) von einem Meßsystem zum nächsten. Im einzelnen unterscheidet sich das durch das Meßsystem (Referenzmeßsystem 1), das eine Halterung zum Zweck einer Qualitätssicherung für Benutzer aufweist (Referenzmeßhalterung 5A), gemessene Ergebnis der Korrekturdatenerfassungsprobe 11B von dem durch das Meßsystem (tatsächliches Meßsystem 2), das eine Halterung zur Verwendung bei einer Lieferinspektion umfaßt (tatsächliche Meßhalterung 5B) gemessenen Ergebnis der Korrekturdatenerfassungsprobe 11B. Eine derartige Diskrepanz zwischen gemessenen Ergebnissen macht eine Qualitätssicherung gegenüber Benutzern bei einer Lieferinspektion unmöglich.
Um ein derartiges Problem zu lösen, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel das durch das Referenzmeßsystem 1 gemessene Ergebnis auf der Basis des durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen Ergebnisses durch eine Berechnung unter Verwendung eines relativen Korrekturverfahrens angenommen.
Das Prinzip eines Korrekturverfahrens (analytisches relatives Korrekturverfahren) gemäß diesem Ausführungsbeispiel, das einem unausgeglichenen Zweitor-Meßsystem entspricht, wird nachfolgend beschrieben.
Als erstes werden Fehlerfaktoren der Meßsysteme (des Referenzmeßsystems 1 und des tatsächlichen Meßsystems 2) gemäß einem in Fig. 7 gezeigten Signalübertragungsmuster modelliert. Das in Fig. 7 gezeigte Signalübertragungsmuster ist identisch mit einem 2-Tor-Fehlermodell, das allgemein verwendet wird.
Das in Fig. 7 gezeigte Signalübertragungsmuster (Fehlermodell) ist ein extrem genaues Modell für ein koaxiales Meßsystem. Strenggenommen ist es bei einem nicht-koaxialen Meßsystem nicht so genau, was auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß die Behandlung eines Lecks mit der Realität tatsächlicher physikalischer Phänomene teilweise nicht mehr viel zu tun hat.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird dieses Signalübertragungsmuster (Fehlermodell) übernommen, weil das Modell seit langer Zeit weltweit im Gebrauch ist, obwohl man weiß, daß es strenggenommen für ein nicht-koaxiales Meßsystem nicht genau ist. Jedoch kann je nach Bedarf ein genaueres Signalübertragungsmuster erzeugt werden, um eine Formel eines relativen Korrekturverfahrens von demselben abzuleiten. Obwohl das in Fig. 7 gezeigte Signalübertragungsmuster zu einem gewissen Fehler führen kann, wenn eine Meßhalterung ein Leck entwickelt, ist der Fehler nicht sehr groß, wenn in der Meßhalterung (die eine gute Isolierung aufweist) ein kleines Leck vorliegt.
Falls in dem Signalübertragungsmuster ganze Fehlerfaktoren identifiziert werden, werden aus gemessenen Werten (S_11M, S_21M, S_12M und S_22M) der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} wahre Streukoeffizientwerte (S_11A, S_21A, S_12A und S_22A) durch theoretische Gleichungen (A1a) bis (A1d) erhalten. Die theoretischen Gleichungen (A1a) bis (A1d) können durch ein Aufbauen der Gleichungen auf dem in Fig. 7 gezeigten Signalübertragungsmuster abgeleitet werden. [Numerische Formel 11]
Nachdem die Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6}, bei denen die wahren Streukoeffizientwerte die Werte (S_11A, S_21A, S_12A und S_22A) sind, gemessen werden, werden die Streukoeffizientwerte (S_11D, D_21D, S_12D und S_22D) in dem Referenzmeßsystem 1 gemessen, während in dem tatsächlichen Referenzmeßsystem 2 die Streukoeffizientwerte (S_11M, S_21M, S_12M und S_22M) gemessen werden.
In den Beschreibungen unten wird der Fehlerfaktor des Referenzmeßsystems 1 (der Meßhalterung 5A) beispielsweise durch Hinzufügen eines tiefgestellten Index 1 zu dem Namen des Fehlerfaktors, wie E_DPI, ausgedrückt, während der Fehlerfaktor des tatsächlichen Meßsystems 2 (der Meßhalterung 5B) durch Hinzufügen eines tiefgestellten Index 2 zu dem Namen des Fehlerfaktors, wie E_XR2, ausgedrückt. Der Name des Fehlerfaktors entspricht dem in Fig. 7 gezeigten.
Dabei ist es praktisch unmöglich, die wahren Streukoeffizientwerte (S_11A, S_21A, S_12A und S_22A) der Korrekturdatenerfassungsproben 11B und die Fehlerfaktorwerte des Referenzmeßsystems 1 (der Meßhalterung 5A) und des tatsächlichen Meßsystems 2 (der Meßhalterung 5B) zu kennen. Dagegen ist es möglich, durch eine tatsächliche Messung die durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen Werte (S_11D, S_21D, S_12D und S_22D) und die durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Werte (S_11M, S_21M, S_12M und S_22M) zu kennen.
Ein Ziel des relativen Korrekturverfahrens gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht darin, die durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen Werte aus den durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Werten zu erhalten.
Es wird angenommen, daß die Fehlerfaktoren des Referenzmeßsystems 1 (der Meßhalterung 5A) und des tatsächlichen Meßsystems 2 (der Meßhalterung 5B) identifiziert werden. Zu diesem Zeitpunkt, wenn theoretische arithmetische Gleichungen, die die Beziehung zwischen jedem der durch das Referenzmeßsystem 1 und das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Werte und ihrem Streukoeffizienten zeigen, auf der Basis der zuvor erwähnten theoretischen Gleichungen (A1a) bis (A1d) betrachtet werden, ergeben sich die folgenden theoretischen arithmetischen Gleichungen (A2a) bis (A2d) und theoretischen arithmetischen Gleichungen (A3a) bis (A3d). Diese theoretischen arithmetischen Gleichungen zeigen, daß die Probe-Streukoeffizienten aus den durch die Meßsysteme 1 und 2 (die Meßhalterungen 5A und 5B) gemessenen Werten berechnet werden können, solange die Fehlerfaktoren in den Meßsystemen 1 und 2 (den Meßhalterungen 5A und 5B) identifiziert werden. [Numerische Formel 12]

[Numerische Formel 13]
Falls übrigens dieselbe Probe sowohl durch das Referenzmeßsystem 1 als auch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessen wird, wird der Probe-Streukoeffizient zwischen den theoretischen arithmetischen Gleichungen (A2a) bis (A2d) und den theoretischen arithmetischen Gleichungen (A3a) bis (A3d) identisch. Wenn dann die Probe-Streukoeffizienten (S_11A, S_21A, S_12A und S_22a) aus jeder der theoretischen arithmetischen Gleichungen (A2a) bis (A2d) und den theoretischen arithmetischen Gleichungen (A3a) bis (A3d) eliminiert werden, werden die folgenden Interrelationsgleichungen (A4a) bis (A4d) erhalten. Die Interrelationsgleichungen (A4a) bis (A4d) zeigen die Beziehung zwischen den durch das Referenzmeßsystem 1 und das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Ergebnissen. [Numerische Formel 14]

[Numerische Formel 15]

[Numerische Formel 16]

[Numerische Formel 17]
Die auf eine solche Weise erhaltenen Interrelationsgleichungen (A4a) bis (A4d) werden bezüglich der durch das tatsächliche Meßsystem 2 (die Meßhalterung 5B) gemessenen Meßwerte (S_11M, S_21M, S_12M und S_22M) umgeordnet. Um die umgeordneten Gleichungen zu vereinfachen, werden ferner Variablen entsprechend durch die Fehlerfaktoren ersetzt. Dann werden die folgenden Interrelationsgleichungen (A5a) bis (A5d) erhalten. Bei den Interrelationsgleichungen sind OLE_LINK1 (A5a) bis (A5d) OLE_LINK1, a₀, a₁, a₃, b₀, b₁, b₃, c₀, c₁, c₃, d₀, d₁, e₀, e₁, e₃, f₀, f₁, k und m, die insgesamt 18 Koeffizienten sind, und E_XF1, E_XR1, E_XF2 und E_XR2, die insgesamt vier Koeffizienten sind, unbestimmte Koeffizienten, die in den Interrelationsgleichungen enthalten sind. Die unbestimmten Koeffizienten, die in Nennern in rechtsseitigen Bruchabschnitten von Gleichungen bezüglich S_11D, S_21D, S_22D und S_12D verwendet werden, verwenden dieselben Symbole, wäs zeigt, daß alle Koeffizienten gänzlich identisch zueinander sind. [Numerische Formel 18]
Bei den Interrelationsgleichungen (A5a) bis (A5d), die auf eine derartige Weise erzeugt werden, ist es ausreichend, die zuvor erwähnten 22 unbestimmten Koeffizienten zu bestimmen. Diese Interrelationsgleichungen (A5a) bis (A5d) sind rationale Ausdrücke, und Lecks, bei denen zwei Variablen (beispielsweise a₀ und b₀) als Referenzen auf eins eingestellt sind, können meistens als vernachlässigbar betrachtet werden.
Aus dem obigen ergibt sich, daß die Anzahl von unbestimmten Koeffizienten der Interrelationsgleichungen (A5a) bis (A5d) praktischerweise 16 betragen soll.
Wenn eine Probe gemessen wird, werden ferner vier Gleichungen erhalten.
Aus dem obigen ergibt sich, daß, wenn die vier Korrekturdatenerfassungsproben 11B gemessen werden, die unbestimmten Koeffizienten, die in den Interrelationsgleichungen (A5a) bis (A5d) enthalten sind, theoretisch bestimmt werden können.
Jedoch erscheinen die unbestimmten Koeffizienten k und m als Produkte mit anderen Koeffizienten, und es ist nicht einfach, die unbestimmten Koeffizienten, die in den Interrelationsgleichungen (A5a) bis (A5d) erscheinen, zu identifizieren. Obwohl die erforderliche Anzahl der Korrekturdatenerfassungsproben 11B in gewissem Maße steigt, kann dann die Berechnung der unbestimmten Koeffizienten dadurch ermöglicht werden, daß die Produkte der Koeffizienten k und m mit anderen Koeffizienten als unabhängige Variablen behandelt werden, um die Gleichungen zu linearisieren. Ergebnisse dieser Ersetzungen sind in den folgenden Interrelationsgleichungen (A6a) bis (A6d) gezeigt. Bei diesen Interrelationsgleichungen sind die unbestimmten Koeffizienten a₀ bis a₄, b₀ bis b₄, c₀ bis c₄, d₀, d₁, e₀ bis e₄, f₀, f₁, die insgesamt 22 Koeffizienten sind, und E_XF1, E_XR1, E_XF2 und E_XR2, die insgesamt vier Koeffizienten sind. [Numerische Formel 19]
Bei den Interrelationsgleichungen (A6a) bis (A6d) sind die vier Koeffizienten E_XF1, E_XR1, E_XF2 und E_XR2 sogenannte Lecks zwischen Toren, und sie können bei den Meßsystemen 1 und 2 (Meßhalterungen 5A und 5B) mit einer ausgezeichneten Isolierung vernachlässigbar sein. In diesem Fall ist es ausreichend, diese unbestimmten Koeffizienten lediglich auf null einzustellen. Auch wenn sie nicht vernachlässigbar sind, können diese Lecks zwischen Toren einfach geschätzt werden. Beispielsweise kann der durch die Meßsysteme 1 und 2 (Meßhalterungen 5A und 5B) gemessene Wert des Streukoeffizienten, ohne daß die Korrekturdatenerfassungsprobe 11B daran befestigt ist, dem Leck zwischen Toren zugewiesen werden. Die Substitution von Variablen, die durch ein Identifizieren dieser Leckfehler unter Verwendung eines solchen geeigneten Verfahrens durchgeführt wird, ermöglicht, daß die Interrelationsgleichungen (A6a) bis (A6d) zu den folgenden Interrelationsgleichungen (A7a) bis (A7d) umgeordnet werden können. Eine derartige Einsetzung der Variablen vereinfacht die Gleichungen, so daß nach der Einsetzung die nachfolgende Beschreibung erfolgt. [Numerische Formel 20]
Die verbleibenden 24 unbestimmten Koeffizienten stellen rechtsseitige Bruchabschnitte der Gleichungen dar, und die Interrelationsgleichungen (A6a) bis (A6d) sind im Grunde rationale Ausdrücke, so daß zumindest einer von Koeffizienten, die in Zählern und Nennern enthalten sind, willkürlich bestimmt werden kann. Beispielsweise wird angenommen, daß sowohl a₀ als auch b₀ eins sind, und wenn die Gleichungen zu Vektorgleichungen arrangiert werden, werden die Enterrelationsgleichungen (A6a) bis (A6d) ferner zu den folgenden Interrelationsgleichungen (A8a) bis (A8d) umgeordnet. Ein Symbol t in den Interrelationsgleichungen (A8a) bis (A8d) gibt einen Vektor an, bei dem Reihen durch Zeilen ersetzt werden. [Numerische Formel 21]
Es ist anzumerken, daß die Probe-Streukoeffizienten (S_11A, S_21A, S_12A und S_22A) nicht in den Interrelationsgleichungen (A8a) bis (A8d) enthalten sind, und daß lediglich 22 unbestimmte Koeffizienten in denselben enthalten sind. Das heißt, daß wir durch ein Messen einer Korrekturdatenerfassungsprobe 11B sowohl mit dem Referenzmeßsystem 1 (der Meßhalterung 5A) als auch dem tatsächlichen Meßsystem 2 (der Meßhalterung 5B) die Interrelationsgleichungen (A8a) bis (A8d) erhalten können.
Dementsprechend ermöglicht ein Messen von 5,5 (22/4, in der Tat 6) Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} sowohl mit dem Referenzmeßsystem 1 (der Meßhalterung 5A) als auch dem tatsächlichen Meßsystem 2 (der Meßhalterung 5B), daß ganze unbestimmte Koeffizienten unter Verwendung der Interrelationsgleichungen (A8a) bis (A8d) bestimmt werden können.
Wie oben beschrieben wurde, wird, wenn die Leckfehler (E_XF1, E_XR1, E_XF2 und E_XR2) nicht eliminiert werden, eine zusätzliche Korrekturdatenerfassungsprobe 11B zum Messen derselben benötigt, so daß insgesamt sieben Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 7} benötigt werden.
Nachdem die unbestimmten Koeffizienten identifiziert wurden, können die durch das Referenzmeßsystem (die Referenzmeßhalterung) gemessenen Werte aus den Werten einer willkürlichen elektronischen Zielkomponente 11A, die durch das tatsächliche Meßsystem 2 (die tatsächliche Meßhalterung 5B) gemessen werden, unter Verwendung der Interrelationsgleichungen (A6a) bis (A6d) berechnet werden.
Beim Bestimmen der unbestimmten Koeffizienten unter Verwendung der Interrelationsgleichungen (A8a) bis (A8d) kann ein beliebiges Verfahren verwendet werden; ohne einen Computer wird es jedoch sehr mühselig sein. Es wird nun ein Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen der unbestimmten Koeffizienten unter Verwendung eines Computers beschrieben.
Als erstes werden die Leckfehler (E_XF1, E_XR1, E_XF2 und E_XR2), die in den Meßsystemen 1 und 2 (den Meßhalterungen 5A und 5B) inhärent sind, durch ein Messen der Streukoeffizienten in einem Zustand, in dem an den Meßhalterungen 5A und 5B, nicht die Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1bis 6} befestigt sind, bestimmt. Dann werden sowohl mit dem Referenzmeßsystem 1 (der Referenzmaßhalterung 5A) als auch dem tatsächlichen Meßsystem 2 (der tatsächlichen Meßhalterung 5B) kontinuierlich Charakteristika (Streukoeffizienten) von auf entsprechende Weise erzeugten sechs Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} gemessen. Dadurch werden sechs gemessene Werte des jeweiligen Referenzmeßsystems 1 bzw. des tatsächlichen Meßsystems 2 erhalten. Die gemessenen Werte der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} werden durch endgültige tiefgestellte Indizes, beispielsweise S_11D1, S_11D2, . . ., S_11D6 und S_11M1, . . ., S_11M6, unterschieden.
Als nächstes werden die gemessenen Werte der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} in den Interrelationsgleichungen (A8a) und (A8b) eingesetzt, und der gemessene Wert der Korrekturdatenerfassungsprobe 11B₆ wird in der Interrelationsgleichung (A8a) eingesetzt. Durch ein Umordnen dieser substituierten Gleichungen der gemessenen Werte, um eine Determinante zu sein, wird die folgende Gleichung (A9) erhalten. [Numerische Formel 22]
Da Faktoren von Koeffizientenmatrizen und rechtsseitigen Konstanttermvektoren in der Gleichung (A9) allesamt bekannt sind, ist die Gleichung (A9) lediglich eine lineare Gleichung mit elf gekoppelten Systemen bezüglich der unbestimmten Koeffizienten (a₁ bis a₄, c₀ bis c₄, d₀ und d₁). Es ist leicht, diese Gleichung unter Verwendung eines bekannten Algorithmus wie beispielsweise einer LU-Zerlegung und einer Gaußschen Eliminierung durch einen Computer zu lösen, um die bestimmten Koeffizienten zu erhalten. Desgleichen können aus den Interrelationsgleichungen (A8c) und (A8d) unbestimmte Koeffizienten (b₁ bis b₄, e₀ bis e₄, f₀ und f₁) erhalten werden.
Da der Leckfehler in vielen Fällen vergleichsweise leicht identifiziert wird, werden die Leckfehler gemäß diesem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zunächst einzeln identifiziert, und anschließend wird die Differenz zwischen den durch das Referenzmeßsystem 1 und das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Werten, die durch Auswirkungen der verbleibenden Fehler bewirkt wird, unter Verwendung der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} korrigiert. Alternativ dazu kann die Differenz zwischen den durch das Referenzmeßsystem 1 und das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Werten, die ferner die Leckfehler umfaßt, unter Verwendung der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} korrigiert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Zweitor-Meßsystem beschrieben; jedoch kann die vorliegende Erfindung selbstverständlich auch ein Eintor-, ein Dreitor- oder ein Mehrtor-Meßsystem beinhalten.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das allgemein verwendete Zweitor-Fehlermodell (Signalübertragungsmuster) beschrieben; jedoch kann die vorliegende Erfindung selbstverständlich auch ein anderes Fehlermodell (Signalübertragungsmuster) beinhalten, entsprechend einem Meßsystem, beispielsweise einer Halterung.
Falls die Fehlerfaktoren des Referenzmeßsystems 1 (der Meßhalterung 5A) bei den Interrelationsgleichungen (A4a) bis (A4d) Werte eines Meßsystems sind, das absolut keine Fehler aufweist, das heißt, wenn E_XF = 0, E_XR = 0, E_DF = 0, E_DR = 0, E_RF = 1, E_RR = 1, E_SF = 0, E_SR = 0, E_TF = 1, E_TR = 1, ELF = 0 und E_LR = 0, so stimmen die Interrelationsgleichungen (A4a) bis (A4d) mit den theoretischen Gleichungen (A1a) bis (A1d) überein. Aus dem obigen geht hervor, daß das allgemein verwendete Zweitor-Korrekturverfahren einem speziellen Fall (die Referenzhalterung ist ideal) des relativen Korrekturverfahrens gemäß diesem Ausführungsbeispiel entspricht.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wurde die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben, indem die Fehlerfaktoren des Referenzmeßsystems 1 (der Meßhalterung 5A) und des tatsächlichen Meßsystems 2 (der Meßhalterung 5B) erkannt wurden; alternativ kann eine Kombination der Fehlerfaktoren der Meßhalterungen 5A und 5B und der Fehlerfaktoren der Meßsysteme 1 und 2 und eines Meßkabels als ein Fehlerfaktor betrachtet werden. In diesem Fall wird das Signalübertragungsmuster (Fehlermodell) ferner direkt auf der Basis der theoretischen Gleichungen (A1a) bis (A1d) realisiert.
Deshalb können aus den gemessenen Werten, die von einem nicht-kalibrierten tatsächlichen Meßsystem, an dem eine tatsächliche Meßhalterung befestigt ist, erhalten werden, ferner die Werte genau erhalten werden, die, durch ein kalibriertes Referenzmeßsystem, an dem eine Referenzmeßhalterung befestigt ist, gemessen würden.
Abgesehen von dem Bestimmungsverfahren der unbestimmten Faktoren gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden mehrere zusätzliche Korrekturdatenerfassungsproben 11B im voraus gemessen, und durch ein Verwenden dieser gemessenen Werte können die unbestimmten Faktoren ferner mit einem Verfahren einer maximalen Wahrscheinlichkeit, das durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate dargestellt wird, bestimmt werden.
Eine derartige Bestimmung kann die Auswirkung von Meßfehlern während einer Probenmessung verringern.
Mit Ausnahme des Lecks sollten normalerweise durch vier Korrekturdatenerfassungsproben 11B Koeffizienten der Korrekturgleichungen des analytischen relativen Korrekturverfahrens bestimmt werden; gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden hierfür jedoch 5,5 (in der Tat 6) Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} verwendet. Dies ist ein Verfahren, das zweckmäßigerweise zum Vereinfachen der Gleichungen eingesetzt wird.
Beim Bestimmen von Faktoren unter Verwendung von 5,5 Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} gibt es jedoch Fälle, bei denen die Beziehung zwischen den Faktoren untereinander, die erfüllt werden soll, aufgrund der Auswirkung der Meßfehler der Korrekturdatenerfassungsproben nicht erfüllt werden kann. Beispielsweise beim Vergleichen der Interrelationsgleichungen (A5a) bis (A5d) mit den Interrelationsgleichungen (A6a) bis (A6d) sollte die Beziehung a₁/a₃ = c₄/c₃ erfüllt sein; jedoch kann es sein, daß je nach der Messung Faktoren, um eine derartige Beziehung zu erfüllen, nicht erhalten werden.
In einem solchen Fall können die Faktoren durch wiederholte Berechnungen unter Verwendung der gemessenen Ergebnisse der vier Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 4} als Bewertungsfunktionen und der aus den 5,5 Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} als anfängliche Werte erhaltenen Koeffizienten zu Genaueren modifiziert werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der anfängliche Wert einer Versuchslösung durch das Newtonsche Verfahren ohne weiteres zu dem wahren Wert konvergiert werden kann, solange der anfängliche Wert in der Nähe des wahren Wertes liegt.
Die obige Beschreibung ist das Prinzip des relativen Korrekturverfahrens bei dem Zweitor-Meßsystem. Als nächstes wird der Entwurf der Korrekturdatenerfassungsprobe 11B beschrieben. Beim Durchführen des relativen Korrekturverfahrens ist es ein sehr wichtiges Problem für die Korrekturgenauigkeit, wie die Korrekturdatenerfassungsproben 11B erzeugt werden sollen. Falls die Korrekturdatenerfassungsproben 11B ohne Fehler durch das Referenzmeßsystem 1 (die Referenzmeßhalterung 5A) bzw. das tatsächliche Meßsystem 2 (die tatsächliche Meßhalterung 5B) gemessen werden können, werden Koeffizienten der Korrekturgleichung bei dem analytischen relativen Korrekturverfahren direkt und ausschließlich bestimmt, solange linksseitige Matrizen in der oben erwähnten Gleichung (A9) keine Einheitsmatrizen werden.
Bei der Messung der Korrekturdatenerfassungsproben 118 werden jedoch praktisch auf alle Fälle einige Fehler erzeugt (einschließlich sowohl eines systematischen Fehlers als auch eines Zufallsfehlers). Dadurch wird bei dem durch die Gleichung (A9) erhaltenen analytischen relativen Korrekturverfahren ein Fehler in Koeffizienten der Korrekturgleichung erzeugt.
Bei den auf eine solche Weise erzeugten Koeffizientenfehlern ist die Größenordnung der Auswirkung in Abhängigkeit von der Art des Streukoeffizienten in den Korrekturdatenerfassungsproben 11B unterschiedlich. Beispielsweise ist eine der Bedingungen, von denen man annimmt, daß sie den geringsten Effekt der Korrekturdatenerfassungsproben 11B aufweisen, der Fall, bei dem die linksseitige Matrix in der Gleichung (A9) einer Einheitsmatrix nahekommt. Ferner wird die Gleichung (A9) in der Praxis umgesetzt, indem eine Idee angewandt wird, z. B. ein Verfahren der kleinsten Quadrate, die die Gleichung nicht so verwendet, wie sie ist; die obigen Bedingungen sind auch in diesem Fall dieselben.
Es wird unten beschrieben, daß die Korrekturgleichung bei dem analytischen relativen Korrekturverfahren so erstellt wird, daß sie aufgrund des Entwurfs der Korrekturdatenerfassungsproben 11B durch die Meßfehler schwer zu beeinflussen ist. Hier wird davon ausgegangen, die Korrekturdatenerfassungsproben 11B hauptsächlich durch ein Kombinieren von Widerständen zu erzeugen. Dies dient der Vereinfachung der Herstellung der Korrekturdatenerfassungsproben 11B.
Um die Korrekturgleichung bei dem analytischen relativen Korrekturverfahren mit einer hohen Genauigkeit zu erzeugen, sind die folgenden Aspekte wichtig: die Zuverlässigkeit bei der Berechnung von Koeffizienten der Korrekturgleichung; die Nähe von Charakteristika zwischen den bereitgestellten mehreren Korrekturdatenerfassungsproben 11B; und die Abhängigkeit von Charakteristika zwischen den bereitgestellten mehreren Korrekturdatenerfassungsproben 11B.
Als erstes wird die Bedingung beschrieben, bei der Koeffizienten der Korrekturgleichung bei dem analytischen relativen Korrekturverfahren auf sichere Weise berechnet werden können. Eine Verwendung von zwei Korrekturdatenerfassungsproben 11B, die gänzlich dieselben Charakteristika aufweisen, bedeutet, daß die Anzahl der Korrekturdatenerfassungsproben 11B um eins reduziert wird. Daher versteht man ohne weiteres, daß dies eine der Bedingungen ist, bei denen die Korrekturkoeffizienten nicht berechnet werden können. Diese Bedingung kann ferner auf mathematische und einfache Weise ausgedrückt werden. Das heißt, daß der linksseitige Determinantenwert der Gleichung (A9) null ist. Somit können die Korrekturkoeffizienten nicht berechnet werden. Solange also die umgekehrte Bedingung, daß der linksseitige Determinantenwert der Gleichung (A9) nicht null wird, erfüllt ist, existiert eine Lösung in der Gleichung (A9).
Jedoch ist die Bedingung, daß der linksseitige Determinantenwert der Gleichung (A9) nicht null wird, zu abstrakt zum Entwerfen der Korrekturdatenerfassungsproben 11B. Deshalb werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die folgenden Maßnahmen verwendet. Obwohl die Maßnahme leicht ungenau ist, besteht zu praktischen Zwecken kein Problem bei einem derartigen einfachen Verfahren (einem Verfahren, das die Maßnahme verwendet), da es kaum vorkommt, daß der Determinantenwert null wird.
Eine erste Maßnahme besteht darin, daß die folgenden durch die entworfenen Streukoeffizienten der Korrekturdatenerfassungsproben 11B bestimmten berechneten Werte in den gesamten Korrekturdatenerfassungsproben 11B nicht extrem klein oder ähnlich werden. Die berechneten Werte sind S₁₁, S₂₁, S₁₂, S₂₂, S₁₁.S₂₂, S₂₁.S₁₂, S₂₁.S₂₂, S₁₂.S₁₁, S₁₁.S₂₁.S₁₂, S₂₂.S₂₁.S₁₂. Bei der Maßnahme stellen diese berechneten Werte Matrixelemente dar, die den jeweiligen Koeffizienten entsprechen, und falls die erste Maßnahme erfüllt wird, kann sich die Matrix an null annähern.
Eine zweite Maßnahme besteht darin, daß die oben erwähnte Ungleichheit der berechneten Werte für jede der Korrekturdatenerfassungsproben 11B zueinander nicht gemeinsam so klein wie möglich ist. Diese Maßnahme beruht auf der Tatsache, daß, falls die Ungleichheit unterschiedlich ist, sich die Matrix eventuell nicht an null annähert.
Durch ein Erfüllen der oben erwähnten Maßnahmen können Koeffizienten der Korrekturgleichungen des analytischen relativen Korrekturverfahrens auf sichere Weise berechnet werden.
Als nächstes wird die Nähe von Charakteristika zwischen den bereitgestellten mehreren Korrekturdatenerfassungsproben 11B beschrieben. Bei dem analytischen relativen Korrekturverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können die Meßfehler, die das Verfahren beeinflussen, nicht vermieden werden. Um eine solche Auswirkung der Meßfehler zu unterdrücken, ist es wichtig, daß die Nähe von Charakteristika zwischen den bereitgestellten mehreren Korrekturdatenerfassungsproben 11B so weit wie möglich getrennt ist, wie unten beschrieben wird.
Bei der Messung der Korrekturdatenerfassungsproben 11B werden manche Fehler auf alle Fälle erzeugt, auch wenn die Proben sorgfältig gemessen werden. Diese Fehler umfassen alle Fehler, beispielsweise Positionierungsfehler, wenn die Korrekturdatenerfassungsproben 11B an den Meßhalterungen 5A und 5B befestigt sind, und Meßverschiebungen oder eine Varianz der Meßsysteme 1 und 2.
Das Verfahren wird zum großen Teil durch Fehler beeinflußt, wenn zumindest zwei Korrekturdatenerfassungsproben 11B extrem nahe beieinanderliegende Charakteristika aufweisen. Dies geht ohne weiteres aus der Tatsache hervor, daß der Differentialkoeffizient der Korrekturdatenerfassungsproben 11B in der Nähe von Charakteristika durch einen Wert der Charakteristikdifferenz zwischen benachbarten Korrekturdatenerfassungsproben 11B geteilt durch die Charakteristikentfernung (Norm) der Korrekturdatenerfassungsproben 11B gegeben ist. Das heißt, daß, wenn ein Divisor klein ist, ein Mikrofehler eines Dividenden vergrößert wird.
Um also die Auswirkung der Meßfehler zu unterdrücken, ist es effektiv, daß die Norm zwischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsproben 11B so groß wie möglich gehalten wird. Als Norm kann eine einfache geometrische Entfernung (eine Quadratwurzel der quadrierten Summe von Parameterdifferenzen von S₁₁ bis S₂₂) verwendet werden.
Es wird hier erkannt, daß, wenn die Korrekturdatenerfassungsproben 11B lediglich aus Widerständen erzeugt werden, die Charakteristika derselben notwendigerweise zu einer realen Achse gesammelt werden, und kaum imaginäre Axialkomponenten bereitgestellt werden. Solange die Meßfehler nicht existieren, werden die imaginären Komponenten der Fehlerfaktoren der Meßhalterungen 5A und 5B im Prinzip überlappt, auch wenn in Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsproben 11B imaginäre Komponenten nicht bereitgestellt werden, was zu einer Annahme von genauen Korrekturkoeffizienten (unbestimmten Koeffizienten) führt. Es gibt jedoch Fälle, bei denen die Charakteristika lediglich mancher Korrekturdatenerfassungsproben 11B imaginäre Komponenten aufweisen. In diesem Fall besteht die Befürchtung, daß ein Korrekturkoeffizient (unbestimmter Koeffizient) erhalten wird, was bewirkt, daß die korrigierten Ergebnisse der Korrekturdatenerfassungsproben 11B, die eine Phasendrehung aufweisen, eine große Anzahl an Fehlern aufweisen. Dies kann sich vor allem in einer Vorrichtung (beispielsweise einem Isolator) auswirken, die Streukoeffizienten mit Phasenwinkeln aufweist, die in der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung unterschiedlich sind.
Wenn es schwierig ist, die Anzahl von Meßfehlern der Korrekturdatenerfassungsproben 11B (von Fehlern, die nicht durch ein Mitteln entfernt werden können, beispielsweise Verschiebungen der Meßsysteme 1 und 2) ausreichend zu verringern, ist das Verwenden der Korrekturdatenerfassungsproben 11B mit unterschiedlichen Phasenwinkeln am effektivsten. Im einzelnen kann dies durch ein Montieren einer Verzögerungsleitung und eines Reaktanzelements, beispielsweise eines Kondensators und eines Induktors, an den Korrekturdatenerfassungsproben 11B erreicht werden.
Bei der elektronischen Zielkomponente 11A, die einen Phasenwinkel aufweist, der sich von dem der Korrekturdatenerfassungsproben 11B unterscheidet, ist es auch effektiv, die elektronische Zielkomponente 11A selbst als eine der Korrekturdatenerfassungsproben 11B zu verwenden. Bei jeglichen Methoden ist jedoch die Frequenzbandbreite, die gemessen werden kann, auf die Korrekturdatenerfassungsproben 11B beschränkt. Auf die oben beschriebene Weise kann die Auswirkung des Meßfehlers auf ein Minimum verringert werden.
Als nächstes wird die Charakteristikabhängigkeit zwischen den bereitgestellten mehreren Korrekturdatenerfassungsproben 11B beschrieben. Die oben beschriebenen Interrelationsgleichungen (A6a) bis (A6d) sind Gleichungen zum Annehmen der durch das Referenzmeßsystem 1 (die Referenzmeßhalterung 5A) zu messenden Werte ausgehend von den durch das tatsächliche Meßsystem 2 (die tatsächliche Meßhalterung 5B) gemessenen Werten. Diese Gleichungen sind einfache rationale Ausdrücke, und sowohl der Zähler als auch der Nenner sind Streukoeffizienten, die bei den Korrekturdatenerfassungsproben 11B gemessen werden, und lineare Kombinationen des Produkts der Koeffizienten. Daher kann die lineare Abhängigkeit zwischen einzelnen Termini erzeugt werden, was später beschrieben wird.
Beispielsweise weist die Interrelationsgleichung (A6a), die eine geschätzte Gleichung von S_11D ist, einen Abschnitt c₂.S_11M + c₃.S_22M im Zähler auf. Falls Werte auf der Basis der gemessenen Ergebnisse der Korrekturdatenerfassungsproben 11B genau als c₂ und c₃ angenommen werden, kann durch eine relative Charakteristikkorrektur einer beliebigen der Korrekturdatenerfassungsproben 11B eine präzise Korrektur durchgeführt werden. Falls der Wert von c₂ jedoch extrem groß ist oder, umgekehrt, c₃ ein zu c₂ entgegengesetztes Vorzeichen aufweist, besteht eine Möglichkeit, daß sich alle Termini des Abschnitts c₂.S_11M + c₃.S_22M gegenseitig aufheben, so daß aus den Korrekturdatenerfassungsproben 11B ein scheinbar korrigiertes Ergebnis von S_11D erhalten wird. Dann wird bei einer Probe (der elektronischen Zielkomponente 11A), die nicht eine der Korrekturdatenerfassungsproben 11B ist, ein extrem großer oder kleiner Fehlerwert als S_11D angenommen.
Um einen solchen Defekt zu vermeiden, kann zu den Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsproben 11B eine linear abhängige, nicht darstellbare Kombination hinzugefügt werden. Was das Beispiel von S₁₁ und S₂₂ betrifft, wird die lineare Abhängigkeit als S₁₁-Zunahme und S₂₂-Zunahme oder als S₁₁-Zunahme und S₂₂-Abnahme betrachtet. Um die lineare Abhängigkeit zu vermeiden, können die Korrekturdatenerfassungsproben 11B daher kombiniert werden, um zu den folgenden beiden Fälle zu führen:

1. S₁₁-Zunahme und S₂₂-Zunahme
2. S₁₁-Zunahme und S22-Abnahme.

Falls die folgenden Fälle mit eingeschlossen werden, kann die lineare Abhängigkeit desgleichen nicht von der S₂₂- Seife auftreten:

1. S₁₁-Abnahme und S₂₂-Zunahme
2. S₁₁-Abnahme und S₂₂-Abnahme.

Als Charakteristikkombinationen aus den Interrelationsgleichungen (A6a) bis (A6d), bei denen die lineare Abhängigkeit auftritt, liegen Kombinationen von S₁₁.S₂₂ und S₂₁.S₁₂, die nicht S₁₁ und S₂₂ sind, vor. Daher kann für diese Kombinationen der Charakteristikentwurf der Korrekturdatenerfassungsproben 11B unter Beachtung der oben beschriebenen ähnlichen Punkte durchgeführt werden.
Das Meßfehlerkorrekturverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird nachstehend in einzelnen beschrieben.
Die bereitgestellten sechs Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} werden an dem Referenzmeßsystem 1 angebracht. Dann werden elektrische Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} für jeden Frequenzpunkt gemessen. Das den Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} entsprechende SAW-Filter ist eine hochfrequente elektronische Komponente, und die hier zu messende elektrische Charakteristik ist ein S-Parameter, der einen Streukoeffizienten S₁₁ in der Vorwärtsrichtung, einen Streukoeffizienten S₂₁ in der Vorwärtsrichtung, einen Streukoeffizienten S₁₁ in der Rückwärtsrichtung und einen Streukoeffizienten S₂₂ in der Rückwärtsrichtung umfaßt.
Die gemessenen Ergebnisse (S₁₁ ^n*, S₂₁ ^n*, S₁₂ ^n* und S₂₂ ^n*: n: natürliche Zahlen von 1 bis 6) des S-Parameters der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} an dem Referenzmeßsystem 1 werden im voraus in das tatsächliche Meßsystem 2 über eine Dateneingabeeinheit desselben (nicht gezeigt) eingegeben. Die durch das Referenzmeßsystem gemessenen eingegebenen Ergebnisse (S₁₁ ^n*, S₂₁ ^n*, S₁₂ ^n* und S₂₂ ^n*) werden über den Steuereinheitskörper 22 in dem Speicher 23 gespeichert.
Desgleichen werden andererseits die Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} ferner an dem tatsächlichen Meßsystem 2 gebracht. Dann werden elektrische Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} für jeden Frequenzpunkt gemessen.
Die gemessenen Ergebnisse (S₁₁ ^nM, S₂₁ ^nM, S₁₂ ^nM, und S₂₂ ^nM: n: natürliche Zahlen von 1 bis 6) des S-Parameters der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} an dem tatsächlichen Meßsystem 2 werden über den Steuereinheitskörper 22 in die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 eingegeben.
Nachdem die durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Ergebnisse (S₁₁ ^nM, S₂₁ ^nM, S₁₂ ^nM, und S₂₂ ^nM) der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 6} eingegeben sind, liest die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 die durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen Ergebnisse (S₁₁ ^n*, S₂₁ ^n*, S₁₂ ^n* und S₂₂ ^n*) über den Steuereinheitskörper 22 aus dem Speicher 23 aus.
Die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 berechnet die Interrelationsgleichungen zwischen den durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Ergebnissen und den durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen Ergebnissen auf der Basis der gemessenen Ergebnisse (S₁₁ ^nM, S₂₁ ^nM, S₁₂ ^nM, und S₂₂ ^nM) und der gemessenen Ergebnisse (S₁₁ ^n*, S₂₁ ^n*, S₁₂ ^n* und S₂₂ ^n*). Das Berechnungsverfahren wurde oben unter Bezugnahme auf die theoretischen Gleichungen (A1a bis A1d), (A2a bis A2d) und (A3a bis A3d) und der Interrelationsgleichungen (A4a bis A4d), (A5a bis A5d), (A6a bis A6d), (A7a bis A7d), (A8a bis A8d) und (A9) ausführlich beschrieben, so daß auf die Beschreibung desselben verzichtet wird.
Nach dem oben beschriebenen vorbereitenden Prozeß werden die elektrischen Charakteristika (die S-Parameter S₁₁ ^M, S₂₁ ^M, S₁₂ ^M und S₂₂ ^M) der elektronischen Zielkomponente 11A durch den Ndtzwerkanalysatorkörper 20 in dem tatsächliche Meßsystem 2 gemessen. Die gemessenen Ergebnisse der elektronischen Zielkomponente 11A werden über den Steuereinheitskörper 22 in die Korrektureinrichtung 25 eingegeben.
Nachdem die gemessenen Ergebnisse der elektronischen Zielkomponente 11A eingegeben wurden, liest die Korrektureinrichtung 25 die Interrelationsgleichungen über den Steuereinheitskörper 22 aus dem Speicher 23 aus. Die Korrektureinrichtung 25 setzt die elektrischen Charakteristika (die S-Parameter S₁₁ ^M, S₂₁ ^M, S₁₂ ^M und S₂₂ ^M), die die gemessenen Ergebnisse der elektronischen Zielkomponente 11A sind, in die Interrelationsgleichungen ein, damit sie berechnet werden können. Dadurch korrigiert die Korrektureinrichtung 25 die gemessenen Ergebnisse (elektrischen Charakteristika) der elektronischen Zielkomponente 11A an dem tatsächlichen Meßsystem 2 zu den elektrischen Charakteristika (S₁₁ ^*, S₂₁ ^*, S₁₂ ^* und S₂₂ ^*), von denen man annimmt, daß sie erhalten werden, wenn sie durch das Referenzmeßsystem 1 gemessen werden. Die Korrektureinrichtung 25 gibt die berechneten korrigierten Werte über den Steuereinheitskörper 22 nach außen aus. Die Ausgabe kann an einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) angezeigt werden oder durch eine Datenausgabeeinheit (nicht gezeigt) als Daten ausgegeben werden.
Ferner kann dieser Berechnungsprozeß, wie er oben beschrieben wurde, durch die in den Netzwerkanalysator 3B eingebaute Steuereinheit 21 durchgeführt werden, oder die gemessenen Ergebnisse können an einen mit dem Netzwerkanalysator 3B verbundenen externen Computer ausgegeben werden, um es dem externen Computer zu ermöglichen, den Berechnungsprozeß durchzuführen.
Die durch das Zweitor-Korrekturverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel korrigierten spezifischen Ergebnisse aus den durch das tatsächliche Meßsystem 2 (die tatsächliche Meßhalterung 5B) gemessenen elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente 11A (Zweitor) werden unter Bezugnahme auf Fig. 8 bis 10 beschrieben.
Als die Referenzmeßhalterung 5A wird ein sogenanntes Substrat, das einen auf demselben aufgebrachten leitfähigen Gummi aufweist, zum Zweck einer Qualitätssicherung gegenüber Benutzern verwendet. Als die tatsächliche Meßhalterung 5B wird die Referenzmeßhalterung 5A verwendet, die einen Zwei-pF-Kondensator, der an derselben befestigt ist, aufweist, um absichtlich einen großen Fehlerfaktor in derselben zu bewirken. Als Korrekturdatenerfassungsprobe 11B wird ein Isolatorgehäuse, das einen an demselben angebrachten Chipwiderstand aufweist, verwendet. Fig. 8 zeigt die korrigierten Ergebnisse des Streukoeffizienten in der Vorwärtsrichtung; Fig. 9 ist eine teilweise vergrößerte Zeichnung der korrigierten Ergebnisse des Streukoeffizienten in der Vorwärtsrichtung; und Fig. 10 zeigt die korrigierten Ergebnisse des Streukoeffizienten in der Rückwärtsrichtung.
Wie aus diesen Zeichnungen hervorgeht, wird die große Meßdifferenz zwischen dem tatsächlichen Meßsystem 2 (der Meßhalterung 5B) und dem Referenzmeßsystem 1 (der Meßhalterung 5A) im wesentlichen genau korrigiert, wenn das Korrekturverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Das heißt, daß die korrigierten Ergebnisse durch das relative Korrekturverfahren auf der Basis der tatsächlichen Messung erhalten werden, und falls die korrigierten Ergebnisse mit "dem durch die tatsächliche Messung gemessenen Wert" übereinstimmen, ist gezeigt, daß die Korrektur auf normale Weise durchgeführt wird, und daß sie auf praktische Weise durchgeführt wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 9, die teilweise vergrößert ist, ist es offensichtlich, daß eine im wesentlichen genaue Korrektur stattgefunden hat.
Auch der folgende Punkt bezüglich der Meßdaten ist eine Anmerkung Wert. Das heißt, daß, obwohl die Korrekturdatenerfassungsproben 11B ersichtlich nicht-gerichtete Vorrichtungen sind, da sie gänzlich aus Widerständen hergestellt sind, die relative Korrektur der elektronischen Zielkomponente 11A ersichtlich gerichtet ist, wie z. B. ein Isolator, mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann. Dies ist auf folgendes zurückzuführen. Da sich S21 und S12 in der Gleichung (A9) nicht in der vorübergehenden Verbindungsbeziehung befinden, können die relativen Korrekturkoeffizienten gänzlich ohne eine Verwendung der gerichteten Vorrichtung als die Korrekturdatenerfassungsprobe 11B identifiziert werden. Dadurch kann die relative Korrektur der elektronischen Zielkomponente 11A, die aus der nichtgerichteten Vorrichtung hergestellt ist, ebenfalls mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
Dies weist den folgenden Vorteil auf. Eine Herstellung einer breitbandigen Korrekturdatenerfassungsprobe 11B, die aus der gerichteten Vorrichtung hergestellt ist, ist extrem schwierig, so daß es beim praktischen Durchführen des relativen Korrekturverfahrens sehr wichtig ist, keine derartige Korrekturdatenerfassungsprobe 11B zu benötigen. Da jedoch die elektronische Zielkomponente 11A dazu tendiert, gegenüber Meßfehlern schwach zu sein, kann eine der Vorrichtungen selbst praktisch als die Korrekturdatenerfassungsprobe 11B verwendet werden, wenn die elektronische Zielkomponente 11A einen stark gerichteten Charakter aufweist, wie beispielsweise ein Isolator.
Die obige Beschreibung betrifft den Fall, bei dem dieses Ausführungsbeispiel bei dem unausgeglichenen Zweitor- Meßsystem durchgeführt wird. Als nächstes wird der Fall, bei dem dieses Ausführungsbeispiel bei einem unausgeglichenen Eintor-Meßsystem durchgeführt wird, beschrieben.
Die Fehlerfaktoren bei den Meßsystemen (dem Referenzmeßsystem 1 und dem tatsächlichen Meßsystem 2) werden durch das in Fig. 11 gezeigte Signalübertragungsmuster modelliert. Das in Fig. 11 gezeigte Signalübertragungsmuster ist dasselbe wie ein allgemein verwendetes Eintor-Fehlermodell.
Bei diesem Signalübertragungsmuster kann, falls die Fehlerfaktoren gänzlich identifiziert sind, der wahre Streukoeffizientwert S_11A der Korrekturdatenerfassungsproben 11B gemäß den folgenden theoretischen Gleichungen (A10a) und (A10b) aus dem gemessenen Wert S_11M derselben erhalten werden. Die theoretischen Gleichungen (A10a) und (A10b) können aus dem in Fig. 11 gezeigten Signalübertragungsmuster abgeleitet werden. [Numerische Formel 23]
Wenn die Korrekturdatenerfassungsproben 11B, bei denen der wahre Streukoeffizientwert (S_11A) ist, gemessen werden, wird der Streukoeffizient S_11D in dem Referenzmeßsystem 1 gemessen, und der Streukoeffizient S_11M wird in dem tatsächlichen Meßsystem 2 gemessen.
Es ist praktisch unmöglich, den wahren Streukoeffizientwert S_11A der Korrekturdatenerfassungsproben 11B und Fehlerfaktorwerte des Referenzmeßsystems 1 (der Meßhalterung 5A) und des tatsächlichen Meßsystems 2 (der Meßhalterung 5B) im einzelnen zu kennen. Andererseits können der durch das Referenzmeßsystem 1 gemessene Wert S_11D und der durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessene Wert S_11M durch eine tatsächliche Messung bekannt sein.
Ein Ziel des relativen Korrekturverfahrens gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht darin, den durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen Wert aus dem durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Wert zu erhalten.
Bei einem Vergleich der theoretischen Gleichung (A10a) mit der theoretischen Gleichung (A10b) weisen die linksseitigen Elemente denselben wahren Streukoeffizientwert S_11A auf. Daher kann aus diesen theoretischen Gleichungen (A10a) und (A10b) die folgende Gleichung (A11) abgeleitet werden. [Numerische Formel 24]
Ferner kann durch ein Umordnen der Gleichung (A11) bezüglich S_11D die folgende Interrelationsgleichung (A12) abgeleitet werden. Die Interrelationsgleichung (A12) ist eine Gleichung, die die Beziehung zwischen den durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Ergebnissen und den durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen Ergebnissen zeigt. [Numerische Formel 25]
Bei der Interrelationsgleichung (A12) wird die folgende Gleichung (A13) aus der Interrelationsgleichung (A12) abgeleitet, wenn die Fehlerfaktoren des Referenzmeßsystems 1 (der Meßhalterung 5A) Werte eines Meßsystems sind, das gänzlich ohne Fehler ist, d. h. a' = 0, b' = 0 und c' = 0. Diese Gleichung (A13) stimmt mit den theoretischen Gleichungen (A10a) und (A10b) überein. Aus dem obigen geht hervor, daß das allgemein verwendete Eintor-Korrekturverfahren einem spezifischen Fall (die Referenzhalterung ist ideal) des relativen Korrekturverfahrens gemäß diesem Ausführungsbeispiel entspricht. [Numerische Formel 26]
Wenn man die Interrelationsgleichung (A12) im Detail betrachtet, kann jeweils ein unbestimmter Koeffizient durch (-aa'c' + aa'c + ab' + a'b), (c - c') bzw. (-ac' + ac - b), die die Interrelationsgleichung (A12) darstellen, ersetzt werden. Falls unbestimmte Koeffizienten α, β bzw. χ durch diese Abschnitte ersetzt werden, kann die Interrelationsgleichung (A12) zu der folgenden Interrelationsgleichung (A14) umgeordnet werden. [Numerische Formel 27]
Da in der Interrelationsgleichung (A14) drei unbekannte Größen α, β und χ existieren, werden drei Korrekturdatenerfassungsproben bereitgestellt, um die jeweiligen Charakteristika zu messen, so daß diese Größen identifiziert werden können. Dann ermöglicht ein Verwenden derselben Codes wie derjenigen des Zweitors ein Führen der Interrelationsgleichungen (A15a bis A15c). [Numerische Formel 28]
Auf der Basis der Interrelationsgleichungen (A15a bis A15c) können unbestimmte Koeffizienten (relative Korrekturkoeffizienten) α, β und χ identifiziert werden, falls drei Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 3} bereitgestellt werden, um die jeweiligen Charakteristika zu messen.
Die praktische Korrekturoperation von gemessenen Werten, die nach einer Identifizierung der unbestimmten Koeffizienten, wie sie oben beschrieben wurde, durchgeführt wird, ist dieselbe wie die Korrekturoperation des Zweitor-Meßsystems, so daß auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
Die durch das tatsächliche Meßsystem 2 (die Meßhalterung 5B) gemessenen spezifischen Ergebnisse elektrischer Charakteristika der elektronischen Zielkomponente 11A (Eintor), die ferner durch das relative Zweitor-Korrekturverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel korrigiert werden, werden unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben.
Aus Fig. 12 geht hervor, daß es sich gemäß dem Korrekturverfahren dieses Ausführungsbeispiels auch bei einer elektronischen Eintor-Komponente versteht, daß eine große Differenz von gemessenen Werten zwischen dem tatsächlichen Meßsystem 2 (der tatsächlichen Meßhalterung 5B) und dem Referenzmeßsystem 1 (der Referenzmeßhalterung 5A) im wesentlichen genau korrigiert wird. Das heißt, daß die korrigierten Ergebnisse aus den Werten erhalten werden, die durch das in dem Graphen gezeigte tatsächliche Meßsystem gemessen werden. Falls die gemessenen Ergebnisse mit den durch das Referenzmeßsystem gemessenen Werten übereinstimmen, wird normalerweise die Korrektur durchgeführt, und sie wird in der Tat auf diese Weise durchgeführt.
Das oben beschriebene Korrekturverfahren von gemessenen Ergebnissen gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist folgende Vorteile auf. Das heißt, daß durch das Gewährleisten von Charakteristika der elektronischen Komponenten durch Hersteller der Komponenten die elektrischen Charakteristika auf der Basis der durch ein Meßsystem, das beim Hersteller angeordnet ist, gemessenen Ergebnisse gewährleistet werden. Es ist jedoch nicht notwendig, dieselben Ergebnisse aufzuweisen, wenn die elektrischen Charakteristika durch ein Meßsystem gemessen werden, das bei einem Benutzer, der die Komponenten gekauft hat, angeordnet ist. Daher können die durch den Hersteller gewährleisteten Charakteristika nicht bestätigt werden, was zu einer ungewissen Gewährleistung ohne Wiederholbarkeit führt.
Wenn das Meßsystem auf der Herstellerseite das Referenzmeßsystem sein soll, während das Meßsystem auf der Benutzerseite das tatsächliche Meßsystem sein soll, so können, falls das Korrekturverfahren von Meßfehlern gemäß diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, die elektrischen Charakteristika, von denen man annimmt, daß sie dieselben sind wie die gemessenen Ergebnisse auf der Herstellerseite, durch den Benutzer auf der Basis der durch das Meßsystem auf der Benutzerseite gemessenen Ergebnisse berechnet werden. Dadurch kann die Gewährleistung elektronischer Komponenten durch den Hersteller wiederholt und ausreichend gesichert werden, was es ermöglicht, daß die Gewährleistung durch den Benutzer angenommen wird.
Überdies kann die oben beschriebene Korrektur ohne eine strikte Inspektion des tatsächlichen Meßsystems 2 durchgeführt werden (beispielsweise werden Charakteristika der Meßhalterung 5B des tatsächlichen Meßsystems 2 so eingestellt, daß sie identisch zu denen der Meßhalterung 5A des Referenzmeßsystems 1 sind), so daß die für die Messung erforderlichen Kosten so stark gedrückt werden können.
Ferner können viele automatische Meß- und Sortiermaschinen, die in einer Massenproduktionskette installiert sind, auf der Benutzerseite auch als die tatsächlichen Meßsysteme ausgewählt sein, so daß die für die Messung erforderlichen Kosten (in diesem die Fall Kosten für ein Sortieren defekter Komponenten) weiter so stark gedrückt werden können, während die Meßzeit verringert wird.
Überdies können nicht nur Meßfehler, die auf die Meßhalterungen 5A und 5B zurückzuführen sind, sondern auch Meßfehler des gesamten tatsächlichen Meßsystems gleichzeitig korrigiert werden, so daß eine Kalibrierung, wie beispielsweise das vollständige Zweitor-Korrekturverfahren, nicht in dem tatsächlichen Meßsystem 2 durchgeführt werden müssen, was die Meßkosten weiter stark drückt.
Auch wenn ferner das tatsächliche Meßsystem 5B verwendet wird, bei dem der Leistungsfähigkeit bezüglich einer Integration in eine automatische Meß- und Sortiermaschine und der langen Lebensdauer der Vorrang gegenüber stabilisierenden Meßcharakteristika gegeben wird, können bei dem Meßsystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel gemessene Ergebnisse nicht dadurch beeinflußt werden, so daß die für die Messung erforderlichen Kosten weiter stark gedrückt werden können, während die Meßzeit verringert wird.

Zweites Ausführungsbeispiel

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel beinhaltet die vorliegende Erfindung ein Meßfehlerkorrekturverfahren, bei dem ein oberflächenmontierbares SAW-Filter als eine elektronische Zielkomponente ausgewählt wird und elektrische Charakteristika des SAW-Filters durch ein Meßsystem, das einen Netzwerkanalysator aufweist, gemessen werden. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel werden gemessene Werte durch ein relatives Näherungskorrekturverfahren korrigiert, das sich lediglich von dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet. Daher sind Anordnungen der Meßsysteme 1 und 2 und der Meßhalterungen 5A und 5B dieselben wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß Vorrichtungsanordnungen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechend auf dieses Ausführungsbeispiel angewandt werden und auf die Beschreibung derselben verzichtet wird.
Zunächst wird eine Mehrzahl von (beispielsweise fünf) Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 5} bereitgestellt. Die bereitgestellten fünf Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 5} werden an dem Referenzmeßsystem 1 angebracht. Anschließend werden elektrische Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 5} für jeden Frequenzpunkt gemessen. Das SAW-Filter, das den Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 5} entspricht, ist eine elektronische Hochfrequenzkomponente, und die hier zu messende elektrische Charakteristik ist ein S-Parameter, der einen Streukoeffizienten S₁₁ in der Vorwärtsrichtung, einen Streukoeffizienten S₂₁ in der Vorwärtsrichtung, einen Streukoeffizienten S₁₂ in der Rückwärtsrichtung und einen Streukoeffizienten S₂₂ in der Rückwärtsrichtung aufweist.
Die gemessenen Ergebnisse (S₁₁ ^n*, S₂₂ ^n*, S₁₂ ^n* und S₂₂ ^n*: n: natürliche Zahlen von 1 bis 5) der S-Parameter der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 5} an dem Referenzmeßsystem 1 werden im voraus über eine Dateneingabeeinheit des tatsächlichen Meßsystems 2 in dasselbe eingegeben. Die durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen eingegebenen Ergebnisse (S₁₁ ^n*, S₂₁ ^n*, S₁₂ ^n* und S₂₂ ^n*) werden über den Steuereinheitskörper 22 in dem Speicher 23 gespeichert.
Andererseits werden desgleichen die Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 5} ebenfalls an dem tatsächlichen Meßsystem 2 angebracht. Anschließend werden für jeden Frequenzpunkt elektrische Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsproben 11B1 bis s gemessen.
Die gemessenen Ergebnisse (S₁₁ ^nM, S₂₂ ^nM, S₁₂ ^nM und S₂₂ ^nM: n: natürliche Zahlen von 1 bis 5) der S-Parameter der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 5} an dem tatsächlichen Meßsystem 2 werden über den Steuereinheitskörper 22 in die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 eingegeben.
Nachdem die Ergebnisse (S₁₁ ^nM, S₂₂ ^nM, S₁₂ ^nM und S₂₂ ^nM) der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 5}, die durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessen werden, eingegeben sind, liest die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 die durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen Ergebnisse (S₁₁ ^n*, S₂₁ ^n*, S₁₂ ^n* und S₂₂ ^n*) über den Steuereinheitskörper 22 aus dem Speicher 23 aus.
Die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 speichert eine Interrelationsgleichung, die die Beziehung zwischen den durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen Ergebnissen und den durch das Referenzmeßsystem gemessenen Ergebnissen näherungsweise zeigt, und Gleichungen zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten. Die Interrelationsgleichung wird aus dem folgenden linearen Ausdruck (B2) gebildet und weist unbestimmte Koeffizienten (a_m, b_m, c_m und d_m: m; Ganzzahlen von 0 bis 4) auf. Die Gleichungen zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten werden aus den folgenden Gleichungen (B1a) bis (B1d) gebildet. Die Gleichungen zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten (B1a) bis (B1d) dienen dem Berechnen unbestimmter Koeffizienten (a_m, b_m, c_m und d_m: m; Ganzzahlen von 0 bis 4) und werden auf der Basis der Interrelationsgleichung (B2) erzeugt. [Numerische Formel 1]

[Numerische Formel 2]
S₁₁ ^*, S₂₁ ^*, S₁₂ ^* und S^22*: die S-Parameter der elektronischen Zielkomponente 11A, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem 1 erhalten werden.
S₁₁ ^M, S₂₁ ^M, S₁₂ ^M und S₂₂ ^M: die durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen S-Parameter der elektronischen Zielkomponente 11A.
Die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 bestimmt die unbestimmten Koeffizienten (a_m, b_m, c_m und d_m: m; Ganzzahlen von 0 bis 4) durch ein Einsetzen beider gemessener Ergebnisse, die die S-Parameter S₁₁ ^nM, S₂₂ ^nM, S₁₂ ^nM und S₂₂ ^nM) und die S-Parameter (S₁₁ ^n*, S₂₁ ^n*, S₁₂ ^n* und S₂₂ ^n*) sind, in die Gleichungen zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten (B1a) bis (B1d).
Die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 bestimmt die Interrelationsgleichung zwischen den durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Ergebnissen und den durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen Ergebnissen durch ein Einfügen der identifizierten unbestimmten Koeffizienten (a_m, b_m, c_m und d_m) in die Interrelationsgleichung (B2). Die Interrelationsgleichung wird für jeden Frequenzpunkt bestimmt. Die bestimmte Interrelationsgleichung wird durch die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 über den Steuereinheitskörper 22 in den Speicher 23 eingegeben und in demselben aufgezeichnet.
Nach dem oben beschriebenen vorbereitenden Prozeß werden elektrische Charakteristika (die S-Parameter S₁₁ ^M, S₂₁ ^M, S₁₂ ^M und S₂₂ ^M) der elektronischen Zielkomponente 11A durch den Netzwerkanalysatorkörper 20 in dem tatsächlichen Meßsystem 2 gemessen. Die gemessenen Ergebnisse der elektronischen Zielkomponente 11A werden über den Steuereinheitskörper 22 in die Korrektureinrichtung 25 eingegeben.
Nachdem die gemessenen Ergebnisse der elektronischen Zielkomponente 11A eingegeben wurden, liest die Korrektureinrichtung 25 die Interrelationsgleichungen über den Steuereinheitskörper 22 aus dem Speicher 23 aus. Die Korrektureinrichtung 25 setzt die elektrischen Charakteristika (die S-Parameter S₁₁ ^M, S₂₁ ^M, S₁₂ ^M und S₂₂ ^M), die die gemessenen Ergebnisse der elektronischen Zielkomponente 11A sind, in die Interrelationsgleichungen ein, damit sie berechnet werden können. Dadurch korrigiert die Korrektureinrichtung 25 die gemessenen Ergebnisse (elektrische Charakteristika) der elektronischen Zielkomponente 11A an dem tatsächlichen Meßsystem 2 zu den elektrischen Charakteristika S₁₁ ^*, S₂₁ ^* und S₂₂ ^*), von denen man annimmt, daß sie erhalten werden, wenn sie durch das Referenzmeßsystem 1 gemessen werden. Die Korrektureinrichtung 25 gibt die berechneten korrigierten Werte über den Steuereinheitskörper 22 nach außen aus. Die Ausgabe kann an einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) angezeigt werden oder durch eine Datenausgabeeinheit (nicht gezeigt) als Daten ausgegeben werden.
Ferner kann dieser Berechnungsprozeß, wie er oben beschrieben wurde, durch die in den Netzwerkanalysator 3B eingebaute Steuereinheit 21 durchgeführt werden, oder die gemessenen Ergebnisse können an einen mit dem Netzwerkanalysator 3B verbundenen externen Computer ausgegeben werden, um es dem externen Computer zu ermöglichen, den Berechnungsprozeß durchzuführen.
Das Korrekturverfahren von gemessenen Ergebnissen gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist folgende Vorteile auf. Das heißt, daß durch das Gewährleisten von Charakteristika der elektronischen Komponenten durch Hersteller der Komponenten die elektrischen Charakteristika auf der Basis der durch ein Meßsystem, das beim Hersteller angeordnet ist, gemessenen Ergebnisse gewährleistet werden. Es ist jedoch nicht notwendig, dieselben Ergebnisse aufzuweisen, wenn die elektrischen Charakteristika durch ein Meßsystem gemessen werden, das bei einem Benutzer, der die Komponenten gekauft hat, angeordnet ist. Daher können die durch den Hersteller gewährleisteten Charakteristika nicht bestätigt werden, was zu einer ungewissen Gewährleistung ohne Wiederholbarkeit führt.
Wenn das Meßsystem auf der Herstellerseite das Referenzmeßsystem sein soll, während das Meßsystem auf der Benutzerseite das tatsächliche Meßsystem sein soll, so können, falls das Korrekturverfahren von Meßfehlern gemäß diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, die elektrischen Charakteristika, von denen man annimmt, daß sie dieselben sind wie die gemessenen Ergebnisse auf der Herstellerseite, durch den Benutzer auf der Basis der durch das Meßsystem auf der Benutzerseite gemessenen Ergebnisse berechnet werden. Dadurch kann die Gewährleistung elektronischer Komponenten durch den Hersteller wiederholt und ausreichend gesichert werden, was es ermöglicht, daß die Gewährleistung durch den Benutzer angenommen wird.
Überdies kann die oben beschriebene Korrektur ohne eine strikte Inspektion des tatsächlichen Meßsystems 2 durchgeführt werden (beispielsweise werden Charakteristika der Meßhalterung 5B des tatsächlichen Meßsystems 2 so eingestellt, daß sie identisch zu denen der Meßhalterung 5A des Referenzmeßsystems 1 sind), so daß die für die Messung erforderlichen Kosten so stark gedrückt werden können.
Ferner können viele automatische Meß- und Sortiermaschinen, die in einer Massenproduktionskette installiert sind, auf der Benutzerseite auch als die tatsächlichen Meßsysteme ausgewählt sein, so daß die für die Messung erforderlichen Kosten (in diesem die Fall Kosten für ein Sortieren defekter Komponenten) weiter so stark gedrückt werden können, während die Meßzeit verringert wird.
Überdies können nicht nur Meßfehler, die auf die Meßhalterungen 5A und 5B zurückzuführen sind, sondern auch Meßfeh-11er des gesamten tatsächlichen Meßsystems gleichzeitig korrigiert werden, so daß eine Kalibrierung, wie beispielsweise das vollständige Zweitor-Korrekturverfahren, nicht in dem tatsächlichen Meßsystem 2 durchgeführt werden müssen, was die Meßkosten weiter stark drückt.
Auch wenn ferner das tatsächliche Meßsystem 5B verwendet wird, bei dem der Leistungsfähigkeit bezüglich einer Integration in eine automatische Meß- und Sortiermaschine und der langen Lebensdauer der Vorrang gegenüber stabilisierenden Meßcharakteristika gegeben wird, können bei dem Meßsystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel gemessene Ergebnisse nicht dadurch beeinflußt werden, so daß die für die Messung erforderlichen Kosten weiter stark gedrückt werden können, während die Meßzeit verringert wird.

Drittes Ausführungsbeispiel

Die Vorrichtungsanordnung zum Durchführen eines Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ist im Grunde dieselbe wie die des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels, so daß gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente, die allen Ausführungsbeispielen gemein sind, bezeichnen, und auf die Beschreibung derselben verzichtet wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich das Berechnungsverfahren zum Durchführen einer Korrektur leicht von dem des zweiten Ausführungsbeispiels, obwohl dasselbe Korrekturverfahren wie das des zweiten Ausführungsbeispiels durchgeführt wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden 15 Proben 11B_{1 bis 15} mit elektrischen Charakteristika, die durch eine Meßoperation des Meßsystems erzeugt werden und sich voneinander unterscheiden, als die Korrekturdatenerfassungsproben 11B bereitgestellt.
Die bereitgestellten 15 Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 15} werden an dem Referenzmeßsystem 1 und dem tatsächlichen Meßsystem 2 angebracht, um die S-Parameter zu messen.
Die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 speichert Interrelationsgleichungen, die die Beziehung zwischen den durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen Ergebnissen und den durch das Referenzmeßsystem gemessenen Ergebnissen näherungsweise zeigen, und Gleichungen zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten. Die Interrelationsgleichungen werden aus den folgenden quadratischen Ausdrücken (C2a) bis (C2d) gebildet und weisen unbestimmte Koeffizienten (a_q, b_q, c_q und d_q:; Ganzzahlen von 0 bis 14) auf. Die Gleichungen zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten werden aus den folgenden Gleichungen (B1a) bis (B1d) gebildet. Die Gleichungen zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten (C1a) bis (C1d) sind zum Berechnen unbestimmter Koeffizienten (a_q, b_q, c_q und d_q:; Ganzzahlen von 0 bis 14) gedacht und werden auf der Basis der Interrelationsgleichungen (C2a) bis (C2d) erzeugt. [Numerische Formel 3]

[Numerische Formel 4]

[Numerische Formel 5]

[Numerische Formel 6]
S₁₁ ^P*, S₂₁ ^P*, S₁₂ ^p* und S₂₂ ^p*: die durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen S-Parameter der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 15}.
S₂₁ ^pM, S₂₁ ^pM, S₁₂ ^pM und S₂₂ ^pM: die durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen S-Parameter der Korrekturdatenerfassungsproben 11B_{1 bis 5}. [Numerische Formel 7]

[Numerische Formel 8]

[Numerische Formel 9]

[Numerische Formel 10]
S₁₁ ^*, S₂₁ ^*, S₁₂ ^* und S₂₂ ^*: die S-Parameter der elektronischen Zielkomponente 11A, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem 1 erhalten werden.
S₁₁ ^M, S₂₁ ^M, S₁₂ ^M und S₂₂ ^M: die durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen S-Parameter der elektronischen Zielkomponente 11A.
Die Interrelationsgleichungsberechnungseinrichtung 24 bestimmt die unbestimmten Koeffizienten (a_q, b_q, c_q und d_q: q; Ganzzahlen von 0 bis 14) durch ein Einsetzen der gemessenen Ergebnisse ((S₁₁ ^p, S₂₁ ^p, S₁₂ ^p und S₂₂ ^p: p: natürliche Zahlen von 1 bis 15) in den Gleichungen zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten (C1a) bis (C1d).
Die Interrelationsgleichungsberechnungseinrichtung 24 bestimmt die Interrelationsformeln zwischen den durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Ergebnissen und den durch das Referenzmeßsystem 1 gemessenen Ergebnissen durch ein Einfügen der identifizierten unbestimmten Koeffizienten (a_q, b_q, c_q und d_q) in die Interrelationsformeln (C2a) bis (C2d). Die Interrelationsformeln werden für jeden Frequenzpunkt bestimmt. Die bestimmte Interrelationsgleichung wird durch die Interrelationsformelberechnungseinrichtung 24 über den Steuereinheitskörper 22 in den Speicher 23 eingegeben und in demselben aufgezeichnet.
Nach dem oben beschriebenen vorbereitenden Prozeß werden elektrische Charakteristika der elektronischen Zielkomponente 11A durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessen. Die gemessenen Ergebnisse (die elektrischen Charakteristika) der elektronischen Zielkomponente 11A in dem tatsächlichen Meßsystem 2 werden zu den elektrischen Charakteristika korrigiert, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem 1 erhalten werden, indem man die gemessenen elektrischen Charakteristika (S-Parameter) in die Interrelationsformeln (C2a) bis (C2d) einsetzt.
Das dritte Ausführungsbeispiel, das denselben Vorteil wie das zweite Ausführungsbeispiel aufweist, bringt ferner den folgenden Vorteil mit sich. Das heißt, daß, auch wenn das tatsächliche Meßsystem 2 mehr komplizierte Fehler umfaßt, die Korrektur mit hoher Genauigkeit ausgeführt wird. Dies ergibt sich aus der Fähigkeit eines Ausdrückens einer komplizierten Korrelation, da jeder Punkt in zwei vierdimensionalen Räumen eine Eins-Zu-Eins-Entsprechung mit einem quadratischen Ausdruck gemäß dem Ausführungsbeispiel aufweist.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beinhaltet die vorliegende Erfindung das relative Korrekturverfahren, das einen linearen Ausdruck verwendet, während die vorliegende Erfindung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel das relative Korrekturverfahren, das einen quadratischen Näherungsausdruck verwendet, beinhaltet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, und selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung ein relatives Korrekturverfahren beinhalten, das einen Ausdruck eines willkürlichen Grades n verwendet. Je höher der Grad eines Ausdrucks, desto stärker fällt die Verbesserung der Korrekturgenauigkeit aus, auch wenn sich die Berechnungszeit aufgrund einer komplizierten Konfiguration erhöht.
Ohne eine Verwendung eines Näherungsausdrucks eines willkürlichen Grades n kann überdies auf manche Termini der Gleichung in dem Maße einer zulässigen Verringerung der Genauigkeit willkürlich verzichtet werden. Wenn beispielsweise S₂₁ ≍ S₁₂, hat ein Weglassen eines Terminus, der S₂₁ oder S₁₂ umfaßt, kaum eine Auswirkung auf eine Annahmegenauigkeit. Bei einer elektronischen Komponente, die in einer Signalübertragungsrichtung nicht-gerichtet ist, gilt: S₂₁ = S₁₂. Auf eine solche Weise wird die Anzahl der Korrekturdatenerfassungsproben verringert.
Auch wenn eine Probe symmetrische elektrische Charakteristika aufweist, können aufgrund von Meßfehlern leicht unterschiedliche Werte gemessen werden. Deshalb kann vorzugsweise ein Mittelwert von S₂₁ und S₁₂ verwendet werden.
Die auf eine solche Weise vereinfachten Korrekturgleichungen werden zu der folgenden Gleichung (D1) und der Gleichung (D2). Die Gleichung (D1) entspricht den oben erwähnten Gleichungen (B1a) und (C1a). Bei den Gleichungen (B1b) bis (B1d) und den Gleichungen (C1b) bis (C1d) ist ein Vereinfachen ähnlich, so daß auf eine Beschreibung desselben verzichtet wird. Die Gleichung (D2) entspricht den oben erwähnten Gleichungen (B2) und (C2a) bis (C2d). Ein unbestimmter Koeffizient S_A ^nM in den Gleichungen (D1) und (D2) gibt einen Durchschnittswert von S₂₁ ^nM, S₁₂ ^nM (n: natürliche Zahlen von 1 bis 5) an. [Numerische Formel 29]

[Numerische Formel 30]
Fig. 13 zeigt Daten, die durch das Meßfehlerkorrekturverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgehend von dem durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Ergebnis korrigiert werden; Fig. 14 zeigt Daten, die durch das Meßfehlerkorrekturverfahren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ausgehend von dem durch das tatsächliche Meßsystem 2 gemessenen Ergebnis korrigiert werden. Ausgehend von diesen Daten wird bestätigt, daß sich der durch das Meßfehlerkorrekturverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung korrigierte Wert dem wahren Wert elektrischer Charakteristika der elektronischen Komponente annähert.
Fig. 15 und 16 sind Graphen, die die Beziehung zwischen dem korrigierten Ergebnis des Streukoeffizienten S₂₁, der einer der S-Parameter ist, und dem tatsächlichen gemessenen Ergebnis von S₂₁ zeigen. Fig. 15 zeigt die Beziehung zwischen dem durch das Korrekturverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel korrigierten Ergebnis und dem tatsächlichen gemessenen Ergebnis; Fig. 16 zeigt die Beziehung zwischen dem durch das Korrekturverfahren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel korrigierten Ergebnis und dem tatsächlichen gemessenen Ergebnis.
Wie in Fig. 15 und 16 gezeigt ist, versteht es sich, daß das durch das Korrekturverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unter Verwendung des linearen Ausdrucks korrigierte Ergebnis im wesentlichen mit dem tatsächlichen gemessenen Ergebnis übereinstimmt; das durch das Korrekturverfahren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unter Verwendung des quadratischen Ausdrucks korrigierte Ergebnis stimmt genauer mit dem tatsächlichen gemessenen Ergebnis überein.
Das Meßfehlerkorrekturverfahren gemäß den ersten drei Ausführungsbeispielen kann vorzugsweise in das folgende Qualitätsprüfverfahren elektronischer Komponenten integriert sein.
Die erforderlichen Charakteristika, die für eine elektronische Zielkomponente eingestellt sind, können Charakteristika sein, die durch das Referenzmeßsystem gemessen werden. Beim Qualitätsprüfen einer derartigen elektronischen Komponente auf der Basis des durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen Ergebnisses, das nicht mit dem des Referenzmeßsystems übereinstimmt, ist es schwierig, eine Genauigkeitsprüfung zu verbessern.
Beim Anwenden des Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß den ersten drei Ausführungsbeispielen auf ein derartiges Qualitätsprüfverfahren elektronischer Komponenten kann ein Prüfergebnis mit einer hohen Genauigkeit erreicht werden.
Im einzelnen werden die durch das tatsächliche Meßsystem gemessenen elektrischen Charakteristika einer elektronischen Zielkomponente durch das Meßfehlerkorrekturverfahren gemäß den ersten drei Ausführungsbeispielen korrigiert, und anschließend wird durch ein Vergleichen zwischen den korrigierten elektrischen Charakteristika und den erforderlichen Charakteristika die Qualität der elektronischen Zielkomponente bestimmt. Dadurch sind die korrigierten elektrischen Charakteristika direkt mit den erforderlichen Charakteristika vergleichbar, was eine Genauigkeit der Qualitätsprüfung einer elektronischen Zielkomponente verbessert.

Claims

1. Meßfehlerkorrekturverfahren, bei dem, nachdem elektrische Charakteristika einer elektronischen Zielkomponente (11A) durch ein tatsächliches Meßsystem (2) gemessen wurden, mit gemessenen Ergebnissen, die nicht mit denen eines Referenzmeßsystems (1) übereinstimmen, die gemessenen Werte zu elektrischen Charakteristika korrigiert werden, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem erhalten werden, wobei das Meßfehlerkorrekturverfahren folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen einer Korrekturdatenerfassungsprobe (11B) im voraus, die die gleichen elektrischen Charakteristika wie willkürliche elektrische Charakteristika der elektronischen Zielkomponente (11A) erzeugt;
Messen elektrischer Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (11B) durch das Referenzmeßsystem (1) und das tatsächliche Meßsystem (2);
Erhalten einer Interrelationsformel zwischen Ergebnissen, die durch das Referenzmeßsystem (1) gemessen werden, und Ergebnissen, die durch das tatsächliche Meßsystem (2) gemessen werden; und
Korrigieren elektrischer Charakteristika der elektronischen Zielkomponente (11A) zu elektrischen Charakteristika, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem (1) erhalten werden, indem die durch das tatsächliche Meßsystem (2) gemessenen elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente (11A) zum Zweck einer Berechnung in die Interrelationsformel eingesetzt werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des Erhaltens der Interrelationsformel folgende Schritte umfaßt:
Erstellen einer theoretischen Gleichung zum Erhalten eines wahren Meßwerts des tatsächlichen Meßsystems (2) in dem Signalübertragungsmuster und einer theoretischen Gleichung zum Erhalten eines wahren Meßwerts des Referenzmeßsystems (1) in dem Signalübertragungsmuster;
Erstellen der Interrelationsformel, die einen arithmetischen Ausdruck umfaßt, der einen unbestimmten Koeffizienten umfaßt und direkt und exklusiv die Beziehung zwischen dem wahren Meßwert des tatsächlichen Meßsystems (2) und dem wahren Meßwert des Referenzmeßsystems (1) zeigt, auf der Basis beider theoretischer Gleichungen;
Messen elektrischer Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (11B) durch das Referenzmeßsystem (1) und das tatsächliche Meßsystem (2); und
Identifizieren des unbestimmten Koeffizienten durch ein Einsetzen der elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (11B), die durch beide Meßsysteme gemessen wurden, in die Interrelationsformel.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schritt des Erhaltens der Interrelationsformel folgende Prozeduren umfaßt:
Erstellen der Interrelationsformel, die einen Ausdruck eines Grades n, wobei n eine natürliche Zahl ist, aufweist, der einen unbestimmten Koeffizienten umfaßt und der näherungsweise die Beziehung zwischen dem durch das tatsächliche Meßsystem (2) gemessenen Wert und dem durch das Referenzmeßsystem (1) gemessenen Wert zeigt;
Messen elektrischer Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (11B) durch das Referenzmeßsystem (1) und das tatsächliche Meßsystem (2); und
Identifizieren des unbestimmten Koeffizienten durch Erstellen einer Gleichung zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten auf der Basis der Interrelationsformel, um die elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (11B), die durch beide Meßsysteme gemessen werden, in die Gleichung zur Berechnung unbestimmter Koeffizienten einzusetzen.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Mehrzahl von Proben, die elektrische Charakteristika aufweisen, die sich gemäß einer Messung durch das Meßsystem voneinander unterscheiden, als die Korrekturdatenerfassungsprobe (11B) verwendet wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem die elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente (11A) S-Parameter-Charakteristika sind, und
bei dem der Schritt des Messens ein Messen mit einem Netzwerkanalysator (3A, 3B; 20) umfaßt.

6. Qualitätsprüfverfahren elektronischer Komponenten, bei dem eine elektronische Zielkomponente (11A) mit erforderlichen elektrischen Charakteristika, die durch ein Referenzmeßsystem (1) gemessen werden sollen, durch ein tatsächliches Meßsystem (2) gemessen wird, mit gemessenen Ergebnissen, die nicht mit den gemessenen Ergebnissen des Referenzmeßsystems (1) übereinstimmen, wobei das Qualitätsprüfverfahren folgende Schritte aufweist:
Korrigieren der durch das tatsächliche Meßsystem (2) gemessenen elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente (11A) unter Verwendung eines Meßfehlerkorrekturverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5; und
Prüfen der Qualität der elektronischen Zielkomponente (11A) durch ein Vergleichen der korrigierten elektrischen Charakteristika mit den erforderlichen elektrischen Charakteristika.

7. Meßsystem zum Messen von Charakteristika elektronischer Komponenten, das folgende Merkmale aufweist:
eine Elektronische-Zielkomponente-Meßeinrichtung zum Messen elektrischer Charakteristika einer elektronischen Zielkomponente (11A);
eine Speichereinrichtung zum Speichern elektrischer Charakteristika, die durch das Referenzmeßsystem gemessen werden, einer Korrekturdatenerfassungsprobe (11B), die die gleichen elektrischen Charakteristika erzeugt wie willkürliche elektrische Charakteristika der elektronischen Zielkomponente (11A);
eine Interrelationsformelberechnungseinrichtung (24) zum Berechnen einer Interrelationsformel zwischen den elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (11B), die durch die Meßeinrichtung gemessen werden, und den elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (118), die durch das Referenzmeßsystem (1) gemessen und in der Speichereinrichtung gespeichert werden; und
eine Korrektureinrichtung (25) zum Korrigieren der elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente (11A) zu elektrischen Charakteristika, von denen man annimmt, daß sie durch das Referenzmeßsystem (1) erhalten werden, durch ein Einsetzen der elektrischen Charakteristika der elektronischen Zielkomponente (11A), die durch die Meßeinrichtung gemessen werden, in die Interrelationsformel zur Berechnung.

8. Meßsystem gemäß Anspruch 7, bei dem die Interrelationsformelberechnungseinrichtung folgende Merkmale umfaßt:
eine Theoretische-Gleichung-Erstellungseinrichtung zum Erstellen einer theoretischen Gleichung zum Erhalten eines wahren Meßwerts des tatsächlichen Meßsystems (2) in dem Signalübertragungsmuster und zum Erstellen einer theoretischen Gleichung zum Erhalten eines wahren Meßwerts des Referenzmeßsystems in dem Signalübertragungsmuster;
eine Interrelationsformelerstellungseinrichtung zum Erstellen der Interrelationsformel, die einen arithmetischen Ausdruck aufweist, der einen unbestimmten Koeffizienten umfaßt und der direkt und exklusiv die Beziehung zwischen dem wahren Meßwert des tatsächlichen Meßsystems (2) und dem wahren Meßwert des Referenzmeßsystems (1) zeigt, auf der Basis beider theoretischer Gleichungen;
eine Korrekturdatenerfassung-Meßeinrichtung zum Messen elektrischer Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (11B) durch das Referenzmeßsystem (1) und das tatsächliche Meßsystem (2); und
eine Identifizierungseinrichtung zum Identifizieren des unbestimmten Koeffizienten durch ein Einsetzen der durch beide Meßsysteme gemessenen elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (11B) in die Interrelationsformel.

9. Meßsystem gemäß Anspruch 7 oder 8, bei dem die Interrelationsformelberechnungseinrichtung (24) folgende Merkmale aufweist:
eine Erstellungseinrichtung zum Erstellen der Interrelationsformel, die einen Ausdruck eines Grades n, wobei n eine natürliche Zahl ist, aufweist, der einen unbestimmten Koeffizienten umfaßt und der die Beziehung zwischen dem durch das tatsächliche Meßsystem (2) gemessenen Wert und dem durch das Referenzmeßsystem (1) gemessenen Wert näherungsweise zeigt;
eine Korrekturdatenerfassungsmeßeinrichtung zum Messen elektrischer Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (11B) durch das Referenzmeßsystem (1) und das tatsächliche Meßsystem (2); und
eine Identifizierungseinrichtung zum Identifizieren des unbestimmten Koeffizienten durch ein Einsetzen der durch das Referenzmeßsystem (1) gemessenen elektrischen Charakteristika der Korrekturdatenerfassungsprobe (11B) in die Interrelationsformel.