JP4816173B2

JP4816173B2 - 測定誤差補正方法及び電子部品特性測定装置

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Publication number: JP4816173B2
Application number: JP2006074070A
Authority: JP
Inventors: 訓大渡辺; 琢也中村
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-03-17
Also published as: JP2006300928A

Description

本発明は、測定誤差補正方法及び電子部品特性測定装置に関する。より詳しくは、電子部品の電気特性を、試験治具に実装した状態で測定した結果から、その電子部品を基準治具に実装して測定したならば得られるであろう電気特性の推定値を算出する相対補正法を運用するための補正データ取得用試料を用いる測定誤差補正方法及び電子部品特性測定装置に関する。

従来、表面実装型電子部品などの同軸コネクタを有しない電子部品は、同軸コネクタを有する治具に実装し、治具と測定装置の間を同軸ケーブルを介して接続して、電気特性が測定されることがある。このような測定においては、個々の治具の特性のばらつきや、個々の同軸ケーブル及び測定装置の特性のばらつきが、測定誤差の原因となる。

同軸ケーブル及び測定装置については、基準特性を有する標準器を同軸ケーブルを介して測定装置に接続して測定することにより、標準器を接続した同軸ケーブル先端よりも測定装置側の誤差を同定することができる。

しかし、治具については、電子部品を実装する部分の接続端子と同軸ケーブルに接続するための同軸コネクタとの間の電気特性の誤差を精度よく同定することができない。また、治具間の特性が一致するように調整することは容易ではない。特に広い帯域幅で治具間の特性が一致するように治具を調整することは、極めて困難である。

そこで、標準試料を複数の治具に実装して測定し、治具間における測定値のばらつきから、ある治具（以下、「基準治具」という。）と他の治具（以下、「試験治具」という。）との間の相対的な誤差を補正する数式を予め導出しておき、任意の電子部品の電気特性について、試験治具に実装した状態で測定した測定値（以下、「試験治具測定値」ともいう。）から、この数式を用いて、その電子部品を基準治具に実装して測定した測定値（以下、「基準治具測定値」ともいう。）の推定値を算出する、いわゆる相対補正法が提案されている。

例えば、基準治具はユーザに対して電気特性を保証するために用い、試験治具は電子部品の製造工程における良品選別のための測定に用いる。具体的には、各ポートについて、試験治具誤差を除去する散乱行列と基準治具誤差の散乱行列を合成した散乱行列（これを、「相対補正アダプタ」という。）をそれぞれ導出する。その相対補正アダプタを、試験治具測定値の散乱行列に対し合成することで、基準治具測定値の推定値を算出する。相対補正アダプタは、各ポート間について、それぞれ少なくとも３つの標準試料を、基準治具と試験治具の両方で測定し、その測定結果から計算できる。補正データ取得用試料には、例えば、開放、短絡および終端の各特性を有するものを使用すればよい。（例えば、非特許文献１、２参照）。
ＧＡＫＵＫＡＭＩＴＡＮＩ（ＭｕｒａｔａｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．）"ＡＭＥＴＨＯＤＴＯＣＯＲＲＥＣＴＤＩＦＦＥＲＥＮＣＥＯＦＩＮ−ＦＩＸＴＵＲＥＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳＡＭＯＮＧＦＩＸＴＵＲＥＳＯＮＲＦＤＥＶＩＣＥＳ" ＡＰＭＣＶｏｌ．２，ｐ１０９４−１０９７，２００３Ｊ．Ｐ．ＤＵＮＳＭＯＲＥ，Ｌ．ＢＥＴＴＳ（ＡｇｉｌｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ） "ＮＥＷＭＥＴＨＯＤＳＦＯＲＣＯＲＲＥＬＡＴＩＮＧＦＩＸＴＵＲＥＤＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ" ＡＰＭＣＶｏｌ．１，ｐ５６８−５７１，２００３

相対補正アダプタを用いる相対補正法を運用する場合、補正データ取得用試料は、相対補正法の適用対象となる試料と同一の治具・測定系において測定されるため、相対補正法の適用対象となる試料と略同一の外形寸法であることが望まれる。

補正データ取得用試料の特性として開放、短絡および終端を実現するためには、各補正データ取得用試料の内部に、信号線とグランドとの間を接続する配線や抵抗器などの部材を配置すればよい。

しかし、相対補正法の適用対象となる試料のサイズが小型化した場合、それに対応して補正データ取得用試料を小さくすると、補正データ取得用試料の内部に配線や抵抗器などの部材を配置することが困難となる。その結果、補正データ取得用試料を製作できないため、相対補正法を運用できなくなる可能性がある。

また、相対補正法では、同じ補正データ取得用試料を基準治具と試験治具の双方で測定する必要がある。しかし、基準治具と試験治具の測定を行う時期に差がある場合等に、補正データ取得用試料の紛失などにより、再測定が必要になるなど、運用上の制約がある。

本発明は、上記実情に鑑み、相対補正法の運用上の制約を少なくすることができる、測定誤差補正方法及び電子部品特性測定装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の測定誤差補正方法を提供する。

測定誤差補正方法は、試験治具に実装した状態で電子部品を測定した結果から、当該電子部品を基準治具に実装した状態で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出するタイプの測定誤差補正方法である。測定誤差補正方法は、（１）前記基準治具に実装した状態で、少なくとも３種類の第１の補正データ取得用試料をそれぞれ測定する第１のステップと、（２）前記試験治具に実装した状態で、前記第１のステップで測定したポートに対応するポートについて、前記各第１の補正データ取得用試料とそれぞれ同等の特性を有すると見なせる少なくとも３種類の第２の補正データ取得用試料をそれぞれ測定する第２のステップと、（３）前記第１及び第２のステップで得られた測定結果から、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが同一試料であるとの前提で、前記試験治具に実装した状態で測定した測定値と前記基準治具に実装した状態で測定した測定値とを関連付ける数式を決定する第３のステップと、（４）任意の電子部品を前記試験治具に実装した状態で測定する第４のステップと、（５）前記第４のステップで得られた測定結果に基づいて、前記第３のステップで決定した前記数式を用いて、当該電子部品を前記基準治具に実装した状態で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する第５のステップとを備える。

第２の補正データ取得用試料は、第１の補正データ取得用試料と同等の特性を有すると見なせるため、第１及び第２の補正データ取得用試料を同一の試料として区別することなく取り扱うことができる。したがって、相対補正法の運用上の制約を少なくすることができる。

好ましくは、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが、前記電子部品と同一方法により製作される。

この場合、第１及び第２の補正データ取得用試料は、測定誤差補正方法を適用する電子部品と同一方法により製作するので、電子部品が小型化しても、電子部品と略同一の外形寸法を有し、電子部品と同様に基準治具及び試験治具に実装することができる上、第２の補正データ取得用試料が第１の補正データ取得用試料と同等の特性を有するようにすることが容易である。

また、第１及び第２の補正データ取得用試料は、測定誤差補正方法を適用する電子部品と同一方法により、大量に製作することができる上、特性のバラツキも小さくすることができる。これにより、第１の補正データ取得用試料と第２の補正データ取得用試料とを同一の試料としてみなして数式を決定し、その数式を用いて、電子部品を試験治具に実装した状態で測定した測定値から、その電子部品を基準治具に実装した状態で測定したときの電気特性の推定値を算出しても、誤差が小さく、実用上十分な精度を得ることができる。

なお、第１の補正データ取得用試料と第２の補正データ取得用試料との製作の際に、電子部品と同一方法として、商品としての電子部品を製造する製造ライン、電子部品の試作品を実験的に製造する製造ライン、または両者の折衷形態のいずれを用いてもよい。

また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した電子部品特性測定装置を提供する。

電子部品特性装置は、試験治具に実装した状態で電子部品を測定した結果から、当該電子部品を基準治具に実装した状態で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出するタイプの電子部品特性測定装置である。電子部品特性測定装置は、（ａ）前記試験治具又は前記基準治具に実装した状態で前記電子部品を測定する測定手段と、（ｂ）前記測定手段により、前記基準治具に実装した状態で、少なくとも３種類の第１の補正データ取得用試料をそれぞれ測定した第１の測定結果を記憶する記憶手段と、（ｃ）前記試験治具に実装した状態で、前記第１の補正データ取得用試料を測定したポートに対応するポートについて、前記各第１の補正データ取得用試料とそれぞれ同等の特性を有すると見なせる少なくとも３種類の第２の補正データ取得用試料をそれぞれ測定した第２の測定結果を読み出す読出手段と、（ｄ）前記記憶手段に記憶された前記第１の測定結果と前記読出手段により読み出された前記第２の測定結果とから、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが同一試料であるとの前提で、前記試験治具に実装した状態で測定した測定値と前記基準治具に実装した状態で測定した測定値とを関連付ける数式を決定する数式決定手段と、（ｅ）前記測定手段により、任意の電子部品を前記試験治具に実装した状態で測定した測定結果に基づいて、前記数式決定手段が決定した前記数式を用いて、当該電子部品を前記基準治具に実装した状態で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する電気特性推定手段とを備える。

この場合、第１及び第２の補正データ取得用試料は、電気特性を推定する電子部品と同一方法により製作するので、電子部品が小型化しても、電子部品と略同一の外形寸法を有し、電子部品と同様に基準治具及び試験治具に実装することができる上、第２の補正データ取得用試料が第１の補正データ取得用試料と同等の特性を有するようにすることが容易である。

また、第１及び第２の補正データ取得用試料は、電気特性を推定する電子部品と同一方法により、大量に製作することができる上、特性のバラツキも小さくすることができる。これにより、第１の補正データ取得用試料と第２の補正データ取得用試料とを同一の試料としてみなして数式を決定し、その数式を用いて、電子部品を試験治具に実装した状態で測定した測定値から、その電子部品を基準治具に実装した状態で測定したときの電気特性の推定値を算出しても、誤差が小さく、実用上十分な精度を得ることができる。

本発明の測定誤差補正方法及び電子部品特性測定装置は、相対補正法の運用上の制約を少なくすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図１０を参照しながら説明する。

＜実施例１＞図１〜図７、図９及び図１０を参照しながら、実施例１について説明する。

図１に示すように、電子部品２０（例えば、高周波受動電子部品である表面弾性波フィルタ）は、治具１２に実装された状態で、測定装置１０（例えば、ネットワークアナライザ）によって、その電気特性が測定される。治具１２の同軸コネクタ１２ａと測定装置１０との間は、同軸ケーブル１４によって接続される。矢印１６で示すように、電子部品２０を治具１２の装着部１２ｂに実装すると、電子部品２０の端子２１が測定装置１０に電気的に接続される。測定装置１０は、電子部品２０のある端子２１に信号を入力し、他の端子２１からの出力信号を検出することによって、電子部品２０の電気特性を測定する。

測定装置１０は、所定のプログラムにしたがって、測定データに対して演算処理を行い、電気特性を算出する。この場合、測定装置１０は、内部メモリや記録媒体などから測定値などの必要なデータを読み出したり、外部機器（例えば、サーバー）と通信して必要なデータを読み出したりする。測定装置１０は、複数の機器に分割することも可能である。例えば、測定のみを行う測定部と、測定データの入力を受け付けて演算処理や良否判定などを行う演算部とに分割してもよい。

治具１２は、同一特性のものを複数個製作することは困難である。そのため、同一の電子部品２０であっても、測定に用いる治具１２が異なると、測定結果も異なる。例えば、ユーザに対して電気特性を保証するために用いる基準治具と、電子部品の製造工程における良品選別のための測定に用いる試験治具とで、測定結果が異なる。このような治具１２間の測定値の差は、相対補正法によって補正することができる。

次に、相対補正法の基本原理について、図９及び図１０を参照しながら説明する。以下では、簡単のため、２ポート間の電気特性について２端子対回路を例に説明するが、ｎ端子対回路（ｎは、１、又は３以上の整数）に対しても拡張することができる。

図９（ａ）は、２ポートの電子部品（以下、「試料ＤＵＴ」と言う。）を実装した基準治具の２端子対回路を示す。試料ＤＵＴの特性を散乱行列（Ｓ_ＤＵＴ）で表している。基準治具における同軸コネクタと試料ＤＵＴのポートとの間の誤差特性を散乱行列（Ｅ_Ｄ１），（Ｅ_Ｄ２）で表している。回路の両側の端子において、基準治具に試料ＤＵＴを実装した状態での測定値（以下、「基準治具測定値」ともいう。）Ｓ_１１Ｄ，Ｓ_２１Ｄが得られる。

図９（ｂ）は、試料ＤＵＴを実装した試験治具の２端子対回路を示す。試料ＤＵＴの特性を散乱行列（Ｓ_ＤＵＴ）で表している。試験治具における同軸コネクタと試料ＤＵＴのポートとの間の誤差特性を散乱行列（Ｅ_Ｔ１），（Ｅ_Ｔ２）で表している。回路の両側の端子において、試験治具に試料ＤＵＴを実装した状態での測定値（以下、「試験治具測定値」ともいう。）Ｓ_１１Ｔ，Ｓ_２１Ｔが得られる。

図９（ｃ）は、図９（ｂ）の回路の両側に、誤差特性（Ｅ_Ｔ１），（Ｅ_Ｔ２）を中和するアダプタ（Ｅ_Ｔ１）^−１，（Ｅ_Ｔ２）^−１を接続した状態を示す。このアダプタ（Ｅ_Ｔ１）^−１，（Ｅ_Ｔ２）^−１は、理論上は、誤差特性の散乱行列（Ｅ_Ｔ１），（Ｅ_Ｔ２）を伝送行列に変換し、その逆行列を求め、再度散乱行列に変換することにより得られる。誤差特性（Ｅ_Ｔ１），（Ｅ_Ｔ２）とアダプタ（Ｅ_Ｔ１）^−１，（Ｅ_Ｔ２）^−１との間の境界部分８０，８２において、試験治具に試料ＤＵＴを実装して測定した試験治具測定値Ｓ_１１Ｔ，Ｓ_２１Ｔが得られる。図１０（ｃ）の回路は、試験治具の誤差が除去され、回路の両側の端子において、試料ＤＵＴそのものの測定値Ｓ_{１１ＤＵＴ}，Ｓ_{２１ＤＵＴ}が得られる。

図９（ｃ）の回路は試料ＤＵＴのみと等価であるので、図９（ａ）と同様に、両側に、基準治具の誤差特性の散乱行列（Ｅ_Ｄ１），（Ｅ_Ｄ２）を接続すると、図１０（ａ）のようになる。

図１０（ａ）において符号８４で示した（Ｅ_Ｄ１），（Ｅ_Ｔ１）^−１を合成した散乱行列を（ＣＡ１）とし、符号８６で示した（Ｅ_Ｔ２）^−１，（Ｅ_Ｄ２）を合成した散乱行列を（ＣＡ２）とすると、図１０（ｂ）のようになる。これらの散乱行列（ＣＡ１），（ＣＡ２）は、いわゆる「相対補正アダプタ」であり、試験治具測定値Ｓ_１１Ｔ，Ｓ_２１Ｔと基準治具測定値Ｓ_１１Ｄ，Ｓ_２１Ｄとを関連付ける。したがって、相対補正アダプタ（ＣＡ１），（ＣＡ２）が決まれば、任意の電子部品を試験治具に実装した状態での試験治具測定値Ｓ_１１Ｔ，Ｓ_２１Ｔから、相対補正アダプタ（ＣＡ１），（ＣＡ２）を用いて、基準治具測定値Ｓ_１１Ｄ，Ｓ_２１Ｄを算出（推定）することができる。

各相対補正アダプタ（ＣＡ１），（ＣＡ２）は、それぞれ、４つの係数ｃ_００，ｃ_０１，ｃ_１０，ｃ_１１；ｃ_２２，ｃ_２３，ｃ_３２，ｃ_３３を含むが、相反定理により、ｃ_０１＝ｃ_１０、ｃ_２３＝ｃ_３２となる。したがって、各ポート間について、特性の異なった３種類の１ポート標準試料(補正データ取得用試料)を基準治具と基準治具とに実装して測定し、各係数ｃ_００，ｃ_０１，ｃ_１０，ｃ_１１；ｃ_２２，ｃ_２３，ｃ_３２，ｃ_３３を決定する。

相対補正アダプタを算出するための補正データ取得用試料の基本特性は、各ポート間の伝達係数が十分に小さく、かつ同一ポート・同一周波数における反射係数特性が、各補正データ取得用試料間でそれぞれ異なっている必要がある。反射係数なので、開放、短絡および終端を形成するのが、先述の補正データ取得用試料の基本特性を充足するのに容易である。また、その外形は、補正対象試料と同様の治具取り付けが可能な外形でなければならない。

各ポート間における開放、短絡および終端は、例えば図２に示すように、測定対象となる試料と同一のパッケージの内部等において、パッケージの信号線とグランドをリード線、チップ抵抗器などで接続することなどにより実現することができる。

しかし、この方法では測定対象となる試料が小型化すると、パッケージ内部等にチップ抵抗器などの部材を配置することが困難となり、補正データ取得用試料を製作できなくなり、その結果、相対補正法を用いて製品の良品選別を行うことができなくなる可能性がある。

これに対する対策として、測定対象となる試料（電子部品）の製造工程を利用して、補正データ取得用試料を製作する。この場合、商品としての電子部品を製造する製造ライン、電子部品の試作品を実験的に製造する製造ライン、または両者の折衷形態のいずれを用いて補正データ取得用試料を製作してもよい。

図３は、測定対象となる試料（電子部品）が表面弾性波フィルタである場合の製作方法の概略を示す。

図３（ａ）に示すように、まず、表面弾性波が伝播する基板２を製作する。この基板２の大きさは、製作しようとする表面弾性波フィルタのチップの複数個分に相当するサイズとする。後述する蒸着・エッチングなどの工程を、複数個の表面弾性波フィルタのチップについて同時に並行して行うことよって、製作費の低減を図るためである。なお、基板２には弾性係数等において高い均一性が求められるため、例えば、単結晶製作装置を用いて単結晶を製作し、その単結晶をダイシングしてウェハー形状に加工したものを用いる。

次に、図３（ｂ）に示すように、基板２上に、蒸着・エッチングなどの手法により、電気信号を表面弾性波に変換する櫛形電極や配線などのパターン３を形成する。

次に、図３（ｃ）に示すように、櫛形電極その他のパターン３を形成した基板２を、ダイシングにより、表面弾性波フィルタとして機能し得る単位のチップ４に分割する。

次に、図３（ｄ）に示すように、予め別途用意したパッケージ６内にチップ４を格納する。パッケージ６には、内部電極と外部に露出する信号用端子およびグランド用端子の外部端子とが予め形成されており、チップ４の端子部分とパッケージ６の内部電極とをボンディング等によって電気的に結合する。最後に、チップ４を格納するためのパッケージ６の開口部を閉囲して、最終製品８とする。

補正データ取得用試料は、図３に示した測定対象となる試料（表面弾性波フィルタ）と同様の方法により、図４に示すように製作する。

まず、図４（ａ）に示すように、測定対象となる表面弾性波フィルタと同一の、表面弾性波が伝播する基板２２を用意する。

次に、図４（ｂ）に示すように、基板２２上に、蒸着・エッチング等の手法を用いて、櫛形電極等ではなく、パッケージ６と電気的に結合された際に、パッケージ６の信号端子／グランド端子間を短絡する配線や、信号端子／グランド端子間を所望の抵抗値でもって接続する配線等のパターン２３を形成する。

次に、図４（ｃ）に示すように、パターン２３を形成した基板２２を、表面弾性波フィルタと同様にダイシングして、チップ２４に分割する。

次に、図４（ｄ）に示すように、表面弾性波フィルタと同型のパッケージ２６内に、チップ２４を格納する。チップ２３とパッケージ２６のボンディングおよびパッケージ開口部の閉囲も、測定対象の表面弾性波フィルタと同様に行う。

図５（ａ）は、測定対象である表面弾性波フィルタ２０の端子配置を示す概略図である。表面弾性波フィルタ２０は、図５（ａ）において左側の中央に配置された１つの入力端子２１ｂと、右側の上下に配置された２つの出力端子２１ｄ，２１ｆと、左側の上下および右側の中央に配置された３つのグランド端子２１ａ，２１ｃ，２１ｅを備える。

図５（ｂ）〜（ｄ）は、表面弾性波フィルタ２０用に製作する補正データ取得用試料３０，４０，５０のチップに形成するパターンを示す概略図である。補正データ取得用試料３０，４０，５０は、表面弾性波フィルタ２０と同様に、それぞれ、１つの入力端子３１ｂ，４１ｂ，５１ｂと、２つの出力端子３１ｄ，３１ｆ；４１ｄ，４１ｆ；５１ｄ，５１ｆと、３つのグランド端子３１ａ，３１ｃ，３１ｅ；４１ａ，４１ｃ，４１ｅ；５１ａ，５１ｃ，５１ｅとを備え、各端子３１ａ〜３１ｆ；４１ａ〜４１ｆ；５１ａ〜５１ｆの配置位置も、表面弾性波フィルタ２０の端子２１ａ〜２１ｆと同一とする。

図５（ｂ）に示した補正データ取得用試料３０は、短絡配線パターン３２と、抵抗配線パターン３４，３５，３６が形成されている。短絡配線パターン３２は、各グランド端子３１ａ，３１ｃ，３１ｅを接続する幅の広い配線パターンである。抵抗配線パターン３４，３５，３６は、入力端子３１ｂや出力端子３１ｄ，３１ｆと短絡配線パターン３２との間に形成されている。抵抗配線パターン３４，３５，３６は、その幅や長さによって所望の抵抗値を持つように形成し、入力端子３１ｂ及び出力端子３１ｄ，３１ｆが終端となるようにする。

図５（ｃ）に示した補正データ取得用試料４０は、各グランド端子４１ａ，４１ｃ，４１ｅ及び各出力端子４１ｄ，４１ｆを接続する短絡配線パターン４２のみが形成されている。入力端子４１ｂは開放、出力端子４１ｄ，４１ｆは短絡となる。

図５（ｄ）に示した補正データ取得用試料５０は、各グランド端子５１ａ，５１ｃ，５１ｅ及び入力端子５１ｂを接続する短絡配線パターン５２のみが形成されている。入力端子５１ｂは短絡、出力端子５１ｄ，５１ｆは開放となる。

このような製作方法を行うことによって、測定対象の試料（電子部品）と全く同様の外形を持ちながら、各ポートにおいて開放、短絡および終端を実現した補正データ取得用試料を製作できる。また、この製作方法では、大量生産用の工程利用も可能であるので、特性バラツキの小さい補正データ取得用試料を、短時間にまとまった数量で製作できる。

図６は、この製作方法によって製作した補正データ取得用試料の特性バラツキの例を示す。図中における“Ａｖｇ．”は、製作した同型の補正データ取得用試料（３４０個）の平均値、“ＭＡＸ．”は平均値からの差異が最もプラス側に大きかった試料の特性値、“ＭＩＮ．”は平均値からの差異が最もマイナス側に大きかった試料の特性値である。補正データ取得用試料の特性バラツキが低いレベルにあることがわかる。

この製作方法によって製作した補正データ取得用試料を用い、表面弾性波フィルタについて治具間測定値差異を相対補正法によって補正する。条件は、次のとおりである。
対象素子：表面弾性波フィルタ
測定周波数：１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚ
測定器：ネットワークアナライザ
治具：図１の治具１２に、基準治具と試験治具を使用
補正方法：３ポートの場合の相対補正法を適用
補正データ取得用試料：表面弾性波フィルタの製作工程を利用して製作した補正データ取得用試料

比較例として、表面弾性波フィルタのパッケージ内部に、配線およびチップ抵抗器を配置した補正データ取得用試料を用い、相対補正法を適用する。

図７に、測定対象の試料である表面弾性波フィルタのポート１（不平衡入力）と、ポート２およびポート３間（平衡出力）の伝達係数の基準治具測定値（Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）、試験治具測定値（Ｔｅｓｔ）、比較例の補正データ取得用試料を用い、相対補正法によって試験治具測定値から基準治具測定値（推定値）を算出した場合の補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−Ａ）、表面弾性波フィルタの製造工程を利用して製作した補正データ取得用試料を用い相対補正法によって基準治具測定値（推定値）を算出した場合の補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−Ｂ）を示す。試験治具測定値は、基準治具測定値に比べて約３ｄＢ程度損失が大きかったが、相対補正法を適用するによってこの差は正しく補正されている。また、補正データ取得用試料の製作方法による差は、ほとんどないことがわかる。

以上に説明したように、配線やチップ抵抗を用いて製作していた補正データ取得用試料を、測定対象の試料の製造工程を利用して製造することにより、補正データ取得用試料の生産性が向上すると共に、補正データ取得用試料の特性バラツキを低減できる。測定対象の試料（電子部品）と同一工程を利用するので、測定対象の試料が小型化しても、補正データ取得用試料の製造が容易である。

＜実施例２＞図８を参照しながら、実施例２について説明する。実施例２は、実施例１と略同様である。以下では、相違点を中心に説明する。

実施例２では、補正データ取得用試料として、実施例１と同様に、測定対象の試料である電子部品と同一の製造工程により製作したものを用いる。

ただし、試験治具と基準治具とは、別個の補正データ取得用試料を実装して測定を行う。その測定結果を用い、試験治具と基準治具とで同一の補正データ取得用試料を実装して測定を行ったものとみなして、相対補正法を適用する。補正データ取得用試料は特性のバラツキが小さいため、試験治具と基準治具とで別個の補正データ取得用試料を実装して測定しても、治具間の測定値の補正には、ほとんど影響がない。以下、詳細に説明する。

前述のように、補正アダプタを用いた相対補正法は、補正データ取得用試料の基準治具測定値と試験治具測定値は、同一の補正データ取得用試料を測定することを前提としている。これは、補正アダプタを用いる相対補正法が補正データ取得用試料の特性値を常数とする連立方程式を解くことによって、治具間測定値差異の補正式（補正アダプタ）を導出しているためで、仮に、試験治具と基準治具とで別個の補正データ取得用試料を実装して測定した場合、両試料間の特性値差異が常数の誤差となり、治具間測定値差異の補正式（補正アダプタ）の精度が低下すると考えられるためである。

しかし、この前提に基づいて補正アダプタ法の運用を量産工程で行った場合、以下のような課題が生じる。

量産工程において用いる試験治具には寿命の短いものがあるため、仮にこのような治具を用いて補正アダプタを用いる相対補正法を適用すると、頻繁に試験治具メンテナンス（試験治具の交換等）に続いて補正アダプタの再算出のための測定を行わなければならないことになる。補正アダプタの再算出には、前述のように、補正データ取得用試料の基準治具測定値と試験治具測定値とが必要なため、延べ（補正データ取得用試料の数量×２）回の試料測定が必要となる。これを、試験治具メンテナンスのたびに行うと、工程停止時間が長くなり、生産効率の低下の原因となる。また、試験治具メンテナンスの際に特性が変化しているのは試験治具のみであるため、試験治具メンテナンスのたびに、補正データ取得用試料を基準治具に実装して測定することはむだである。

また、基準治具とすべき治具の製作・調整は高価なことが多いので、基準治具の数量は限られることが多い。その結果、量産工程用の試験治具の数量に比較して基準治具の数量が少ないために、補正アダプタの再算出が必要になり、かつ他工程において基準治具が使用中であった場合には、他工程の作業が完了するまで補正アダプタの再算出ができず、工程停止時間が長くなる。

このような問題の根本原因は、同一の補正データ取得用試料を測定して基準治具測定値と試験治具測定値とを求めることを前提として、相対補正法を適用していることにある。

しかし、実施例１で述べたように、測定対象の試料と同一方法で製作される補正データ取得用試料の特性バラツキは低いレベルにある。そのため、仮に別個の補正データ取得用試料により基準治具測定値と試験治具測定値とを求め、それによって補正アダプタを算出しても、治具間測定値差異補正式の導出式における常数誤差（＝補正データ取得用試料間の特性値差異）は十分に小さく、治具間測定値差異補正の補正精度低下は限定されたものにとどまり、実用上、問題にならない。

そこで、補正データ取得用試料の基準治具測定値を予め測定した上、参照可能な状態でコンピュータ内に保存し、補正アダプタ算出時にそれを読み出して用いる。

次に、上記のような方法で相対補正法を適用して、良品選別を行った例を説明する。条件は次のとおりである。
対象素子：表面弾性波フィルタ
測定周波数：１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚ
測定器：ネットワークアナライザ（２台）
治具：図２の回路を基準治具・試験治具として使用。
補正方法：３ポートについて、相対補正法を適用
補正データ取得用試料：実施例１と同様に、表面弾性波フィルタの製造工程を利用して製作したものを２セット用意する。両試料間の特性差異は、反射係数振幅において−５０ｄＢ以下である。

まず、補正データ取得用試料の一方のセットを基準治具に実装して測定を行い、その結果を、工程のコンピュータから参照可能な状態で、補正データ取得用試料の基準治具測定値としてコンピュータ上に保存する。

工程において、それぞれの試験治具ごとに異なる１セットの補正データ取得用試料を用意し、試験治具の調整を行った後に、補正データ取得用試料を測定して、その結果を試験治具測定値とする。

治具間差異補正の補正式は、上記コンピュータに保存された基準治具測定値と、補正データ取得用試料を試験治具で測定した試験治具測定値から導出し、該補正式を、測定対象の試料を試験治具に実装して測定した測定値に適用することにより、治具間特性差異を補正する。すなわち、その試料の基準治具測定値（推定値）を算出する。

図８に、測定対象の試料（電子部品）である表面弾性波フィルタのポート１（不平衡入力）とポート２およびポート３間（平衡出力）の伝達係数の基準治具測定値（Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）、試験治具測定値（Ｔｅｓｔ）および試験治具測定値に治具間差異補正式を適用した実施例２の補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−ＤＩＦ）を示す。比較例として、同一の補正データ取得用試料を用いて測定した基準治具測定値と試験治具測定値から算出した治具間差異補正式を適用した補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−ＣＯＭ）を示す。実施例２の補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−ＤＩＦ）は、比較例の補正値（Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ−ＣＯＭ）と同様に、基準治具測定値（Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）に略完全に一致することが分かる。

以上の結果から、補正データ取得用試料の個体差が小さければ、基準治具と試験治具とにおいて、別個の補正データ取得用試料を用いたとしても、試験治具測定値から基準治具測定値の推定は正しく行われており、その誤差は工程における良否判定に大きな影響を与えない大きさであることが分かる。

以上に説明した実施例２によれば、実施例１と同様に、補正データ取得用試料製作において、補正アダプタ法適用対象試料が小型化した場合の対応が容易になる。また、補正データ取得用試料の、特性バラツキの小さい状態での大量生産が可能となる。

さらに、基準治具と試験治具とで別個の補正データ取得用試料を測定することにより、実施例１にはない以下の（１）〜（３）の効果がある。

（１）試験治具メンテナンス後に補正アダプタを再び算出において、必要な補正データ取得用試料測定数量が、延べ（補正データ取得用試料数量×２）個から、（補正データ取得用試料数量×１）個に削減でき、工程停止時間を短縮できる。

（２）試験治具メンテナンス後の補正アダプタ再算出において、基準治具が他工程で使用中であることを原因とする工程停止を回避でき、工程の稼動率が向上する。

（３）基準治具が１つでも十分となるため、生産しなければならない基準治具数量を削減でき、基準治具の製造・管理に起因するコストを削減できる。

なお、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、種々の変形を加えて実施することができる。

測定系の説明図である。補正データ取得用試料の写真である。表面弾性波フィルタの製作方法の説明図である。補正データ取得用試料の製作方法の説明図である。（実施例１）補正データ取得用試料の構成図である。（実施例１）補正データ取得用試料の特性のバラツキを示すグラフである。（実施例１）補正結果を示すグラフである。（実施例１）補正結果を示すグラフである。（実施例２）相対補正法の基本原理を示す２端子対回路図である。相対補正法の基本原理を示す２端子対回路図である。

符号の説明

２０表面弾性波フィルタ（電子部品）
３０補正データ取得用試料
４０補正データ取得用試料
５０補正データ取得用試料

Claims

試験治具に実装した状態で電子部品を測定した結果から、当該電子部品を基準治具に実装した状態で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する、測定誤差補正方法であって、
前記基準治具に実装した状態で、少なくとも３種類の第１の補正データ取得用試料をそれぞれ測定する第１のステップと、
前記試験治具に実装した状態で、前記第１のステップで測定したポートに対応するポートについて、前記各第１の補正データ取得用試料とそれぞれ同等の特性を有すると見なせる少なくとも３種類の第２の補正データ取得用試料をそれぞれ測定する第２のステップと、
前記第１及び第２のステップで得られた測定結果から、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが同一試料であるとの前提で、前記試験治具に実装した状態で測定した測定値と前記基準治具に実装した状態で測定した測定値とを関連付ける数式を決定する第３のステップと、
任意の電子部品を前記試験治具に実装した状態で測定する第４のステップと、
前記第４のステップで得られた測定結果に基づいて、前記第３のステップで決定した前記数式を用いて、当該電子部品を前記基準治具に実装した状態で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する第５のステップとを備えることを特徴とする、測定誤差補正方法。
前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが、前記電子部品と同一方法により製作されることを特徴とする、請求項１に記載の測定誤差補正方法。
試験治具に実装した状態で電子部品を測定した結果から、当該電子部品を基準治具に実装した状態で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する、電子部品特性測定装置であって、
前記試験治具又は前記基準治具に実装した状態で前記電子部品を測定する測定手段と、
前記測定手段により、前記基準治具に実装した状態で、少なくとも３種類の第１の補正データ取得用試料をそれぞれ測定した第１の測定結果を記憶する記憶手段と、
前記試験治具に実装した状態で、前記第１の補正データ取得用試料を測定したポートに対応するポートについて、前記各第１の補正データ取得用試料とそれぞれ同等の特性を有すると見なせる少なくとも３種類の第２の補正データ取得用試料をそれぞれ測定した第２の測定結果を読み出す読出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記第１の測定結果と前記読出手段により読み出された前記第２の測定結果とから、前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが同一試料であるとの前提で、前記試験治具に実装した状態で測定した測定値と前記基準治具に実装した状態で測定した測定値とを関連付ける数式を決定する数式決定手段と、
前記測定手段により、任意の電子部品を前記試験治具に実装した状態で測定した測定結果に基づいて、前記数式決定手段が決定した前記数式を用いて、当該電子部品を前記基準治具に実装した状態で測定したならば得られるであろう前記電子部品の電気特性の推定値を算出する電気特性推定手段とを備えることを特徴とする、電子部品特性測定装置。
前記第１の補正データ取得用試料と前記第２の補正データ取得用試料とが、前記電子部品と同一方法により製作されることを特徴とする、請求項３に記載の電子部品特性測定装置。