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インピーダンス基準基板(ISS)、キャリブレーション

ISS/キャリブレーション

Q: ACPプローブのピッチがプローブの箱にかかれている表のリストにない。キャリブレーションのためのCopen等はどのようにしたら良いのか?

A: 表の中の近いピッチの中間の値を使用してください。

Q: ISSに付いているAlignment Markはどのように使うのか?

A: Alignment Markの幅と間隔はLoadやShortのパッドと同じになっています。このマークでプローブのコンタクト開始位置とスケートを調整することで、LoadやShortのパッドに接触することなく正確な位置合わせが可能です。ACPプローブのコンタクト開始の位置は、マークの垂直な辺と切れ込みの中間、スケートする最終位置は切れ込みと内側の辺の中間です。このように調整することでプローブ先端がパッドの上に降りてスケートしパッドからはみ出さない位置で止まります。例えばタングステンのプローブでパッドの外側に降りてからスケートし、パッドを剥がしてしまうような事故もふせぎます。詳細についてはRF測定ガイド」をご参照ください。 

Q: Dual ISS(126-102, 129-239, 129-240, 129-241)の下部にあるラインの長さは?

A: 短い方から450µm(約3ps)、900µm(約7ps)、1800µm(約14ps)、3500µm(約27ps)、5250µm(40ps)となります。これらは101-190、104-783、114-456でも同じです。物理長と電気長の関係は125umがおよそ1psとなります。実際にはラインとプローブのオーバーラップが75µm程度ありますので、(物理長-75µm)÷125で電気長が求められます。(ピッチ<250µmの場合) 

Q: インピーダンス基準基板と、アブソーバの寸法を教えてください。

A: インピーダンス基準基板の寸法は、厚み 635±25µm、縦 約16mmx横 約22mmとなっております。アブソーバは18mmx25mmx2.5mm(厚み)です。どちらの製品も、カスケード社製のプローブステーションで使用されることを前提に製作されておりますので、正確な寸法公差は提示できない旨、ご了承下さい。

Q: Copen、Lshort、Ltermはプローブの箱の裏蓋に記載されているがThruのDelayはどこを見れば分かるのか?

A: ISS Mapの裏側に記載されています。標準ピッチのISS=101-190、103-726では「1ps」、ワイド・ピッチのISS=106-682、106-683では「4ps」となります。RC(114-456)は「2ps」、Infinity WaveGuide(導波管)(138-356、138-357)は「0.5ps」となります。「RF測定ガイド」 11ページ参照 

Q: Right Angle ISS=109-531のThru Dealyはいくつか?

A: 10psとなっています。109-531 

Q: General Purpose ISS(005-016)の右上にあるTHRUのDelayはいくつか?

A: 左上から下記のようになっています。(単位ps)

  • 19.3 8
  • 19.3 2.7 4.7
  • 17  10.8
  • 24.2 5(直交)
  • 24.2 15(直交)
  • 41.1

005-016 

Q: Right Angle ISS(109-531)のTHRUの長さは何psですか?

A: Right AngleのTHRU(キャリブレーション用)の長さは10psとなっています。また、Verification用のものは17.5psと25psです。Download File 

Q: Agilent社のPNAを使用しているがLtermはどのように入力したら良いのか?

A: PNAでは直接Ltermを入力できません。入力する方法はDelay Characteristicsの部分で「Z0を500Ωに設定」し、「Delayの部分に"Lterm÷500"で得られた値」を入力します。50Ω伝送路とLoadの間にインピーダンスの高い(500Ω)の伝送路があると考えることでLtermの値をシュミレートすることができます。この方法はLshortの値を入力することができないVNA(Agilent社8720等)の場合も同様に使うことができます。詳細については「RF測定ガイド」をご参照ください。

Q: ACPでキャリブレーションを行った後、OPENを測定したがスミスチャート上で点にならない。キャリブレーションがおかしいのだろうか?

A: キャリブレーションの問題ではありません。スミスチャート上で見えているのはCal Kitで定義したOpen容量です。理想的なStandard(Open、Short、Load、Thru)が存在すれば良いのですが、現実には理想的なものはありません。例えばOpenの場合、端面での電磁界分布が理想的にならないためOpen容量が発生してしまいます。また、ShortやLoadではSignalとGroundの間に導体があるためインダクタンスが生じます。Thruもプローブ同士の直結はできませんので、ある長さが生じてしまいます。これらの理想的なStandardからのズレを記述したものがCal Kitと言うことになります。キャリブレーション後にOpen、Short、Load、Thruを測定すると、Cal Kitで定義した特性が見えるのです。  

Q: Dual ISS(126-102, 129-239, 129-240, 129-241)を使用してキャリブレーションを行う場合、Copen、Lshort、Ltermの値はプローブの箱に書いてある値を使うのか?

A: プローブの箱に書いてある値ではありません。ISSマップの2ページ目下部の表にある値を使います。また、OPENはプローブを上げた状態ではなく、ISSにあるOPENパッドを使うことにも注意してください。ご参考 (126-102

Q: CalKitの入力方法を教えてください。

A: 測定器ごとに詳細を説明している『CalKit入力方法』をご参照ください。

Q: PLTSを使用しています。デュアル用のプローブとISSで4ポートのキャリブレーションを行う場合、クロスのThruが取れないようですが、どのように対処すれば良いでしょうか?

A: PLTSでは、4つのThruで校正ができるようになっています。設定の中で、クロスもしくはボックスを選択するようになっていますので、ボックスを選択します。この設定ですと、ストレートとループバックの4つのThruで校正が完了します。また、差動測定の場合には、校正時のアブソーバの使用をお薦めしています。 

Q: GSGSG(100µm)のプローブと、GSG(100µmピッチ)のプローブを使って3ポートのキャリブレーションをすることができますか?

A: デュアル用インピーダンス基準基板を使用して校正することができます。また、3ポート以上の測定の場合、アブソーバの利用をお薦めしています。 

Q: プローブのケース蓋の裏面に記載されている『プローブ・スタンダード』の中で、C-openやL-termの値がマイナスの場合がありますが、なぜですか?

A: C-openがマイナスの値になるのは、キャリブレーションの際に空気中でOpenを取ることが理由です。ISS基板の誘電率と、空気中の誘電率が異なるため、マイナスの値となっています。デュアル用ISSのようにパッドにコンタクトしてOpenを取る場合は、C-openは常にプラスになっています。Loadについては図のようにモデル化されており、この中のCの成分はマイナスのLとして考えられます。Lが小さいとCの影響を受け、L-termがマイナスの値となります。 

CMJ-OvertravelSchamatics

Q: 2ポート測定で、ピッチの異なるプローブを使用したい。同じインピーダンス基準基板にコンタクトできる範囲の違いならキャリブレーションできるのですか?

A: SOLT校正であれば、プローブの型式やピッチが違ったとしても、ポートごとのプローブ設定を行えばキャリブレーションが可能です。 

Q: インピーダンス基準基板上のパターンについて、材質と厚みを教えてください。

A: パターン材質は金です。パターン厚みは社外秘となっております。ご了承ください。

Q: インピーダンス基準基板はどのように選べばよいでしょうか?

A: 使用するプローブの構成(GS、GSGなど)、ピッチによって選びます。また、40GHzを超えるプローブや差動用プローブについては、アブソーバの利用をお薦めしています。