(57)【要約】【課題】  対向しない位置関係に配置されたプローブの信号ピン同士を接続し、信号の放射による損失の少ないスルー標準器基板及びライン標準器基板を提供する。【解決手段】  スルー標準器基板１０は、基板５０と、弓形に延びるように基板５０の表面に形成される信号ライン１０１と、所定の第１の間隔を有して信号ライン１０１の外方端縁１０４に沿って延びるように、基板５０の表面に形成される第１のグランドライン１０２と、所定の第２の間隔を有して信号ライン１０１の内方端縁１０５に沿って延びるように、基板５０の表面に形成される第２のグランドライン１０３とを備える。スルー標準器基板１０は、直角の角部分を有しないため、当該角部分から信号が放射されることによって生じる信号の損失を抑制することが可能となる。【選択図】  図２
2007010522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定装置の特性を測定するためのプローブに設けられた複数の端子のうち、互いに対向しない信号端子同士及びグランド端子同士を接続するスルー標準器基板であって、
基板と、
弓形に延びるように前記基板の表面に形成され、かつ、前記信号端子同士を接続するための信号ラインと、
所定の第１の間隔を有して前記信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記グランド端子同士を接続するための第１のグランドラインと、
所定の第２の間隔を有して前記信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記グランド端子同士を接続するための第２のグランドラインとを備える、スルー標準器基板。
【請求項２】
前記信号ラインは、円弧状に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のスルー標準器基板。
【請求項３】
前記信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、前記信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとすると、
前記第１及び第２の間隔は、前記第１の間隔と前記第２の間隔との比が、第１の長さと前記第２の長さとの比に等しくなるように設定されることを特徴とする、請求項２に記載のスルー標準器基板。
【請求項４】
前記信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、前記信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとし、
前記信号ラインと前記第１のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第１の誘電率とし、前記信号ラインと前記第２のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第２の誘電率とすると、
前記第１及び第２の誘電率は、前記第１の誘電率と前記第２の誘電率との比が、前記第２の長さの二乗と前記第１の長さの二乗との比に等しくなるように設定されることを特徴とする、請求項２に記載のスルー標準器基板。
【請求項５】
前記基板の表面の誘電率は、前記第２のグランドラインから前記第１のグランドラインへと向かう方向において、段階的に小さくなるように設定されることを特徴とする、請求項４に記載のスルー標準器基板。
【請求項６】
前記第１のグランドラインと前記第２のグランドラインとを、前記信号ラインの半径方向に掛け渡すように電気的に接続し、かつ、前記信号ラインとの間が絶縁される少なくとも１つのエアブリッジを更に備えることを特徴とする、請求項２に記載のスルー標準器基板。
【請求項７】
前記基板は、誘電体基板であり、
前記信号ラインの半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、
前記基板の内部に埋め込まれ、前記スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項２に記載のスルー標準器基板。
【請求項８】
前記基板は、誘電体基板であり、
前記信号ラインの半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、
前記基板の裏面に形成され、前記スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項２に記載のスルー標準器基板。
【請求項９】
前記基板は、半導体基板であり、
前記信号ラインの半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のコンタクトと、
前記基板の内部に埋め込まれ、前記コンタクトの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項２に記載のスルー標準器基板。
【請求項１０】
前記基板は、誘電体基板であることを特徴とする、請求項１に記載のスルー標準器基板。
【請求項１１】
前記基板は、半導体基板であることを特徴とする、請求項１に記載のスルー標準器基板。
【請求項１２】
前記基板は、前記被測定装置が形成された半導体基板であることを特徴とする、請求項１に記載のスルー標準器基板。
【請求項１３】
被測定装置の特性を測定するためのプローブに設けられた複数の端子のうち、互いに対向しない信号端子同士及びグランド端子同士を接続するスルー標準器基板であって、
基板と、
隣接する一対の線分によって構成される内角の全てが９０°より大きな角度を有する折れ線状に延びるように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記信号端子同士を接続するための信号ラインと、
所定の第１の間隔を有して前記信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記グランド端子同士を接続するための第１のグランドラインと、
所定の第２の間隔を有して前記信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記グランド端子同士を接続するための第２のグランドラインとを備える、スルー標準器基板。
【請求項１４】
前記信号ラインは、正八角形の一部の外郭線の形状に形成されることを特徴とする、請求項１３に記載のスルー標準器基板。
【請求項１５】
前記信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、前記信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとすると、
前記第１及び第２の間隔は、前記第１の間隔と前記第２の間隔との比が、第２の長さと前記第２の長さとの比に等しくなるように設定されることを特徴とする、請求項１４に記載のスルー標準器基板。
【請求項１６】
前記信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、前記信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとし、
前記信号ラインと前記第１のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第１の誘電率とし、前記信号ラインと前記第２のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第２の誘電率とすると、
前記第１及び第２の誘電率は、前記第１の誘電率と前記第２の誘電率との比が、前記第２の長さの二乗と前記第１の長さの二乗との比に等しくなるように設定されることを特徴とする、請求項１４に記載のスルー標準器基板。
【請求項１７】
前記基板の表面の誘電率は、前記第２のグランドラインから前記第１のグランドラインへと向かう方向において、段階的に小さくなるように設定されることを特徴とする、請求項１６に記載のスルー標準器基板。
【請求項１８】
前記第１のグランドラインと前記第２のグランドラインとを、前記信号ラインの外接円の半径方向に掛け渡すように電気的に接続し、かつ、前記信号ラインとの間が絶縁される少なくとも１つのエアブリッジを更に備えることを特徴とする、請求項１４に記載のスルー標準器基板。
【請求項１９】
前記基板は、誘電体基板であり、
前記信号ラインの半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、
前記基板の内部に埋め込まれ、前記スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項１４に記載のスルー標準器基板。
【請求項２０】
前記基板は、誘電体基板であり、
前記信号ラインの半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、
前記基板の内部に埋め込まれ、前記スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項１４に記載のスルー標準器基板。
【請求項２１】
前記基板は、半導体基板であり、
前記信号ラインの外接円の半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のコンタクトと、
前記基板の裏面に形成され、前記コンタクトの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項１４に記載のスルー標準器基板。
【請求項２２】
前記基板は、誘電体基板であることを特徴とする、請求項１３に記載のスルー標準器基板。
【請求項２３】
前記基板は、半導体基板であることを特徴とする、請求項１３に記載のスルー標準器基板。
【請求項２４】
前記基板は、前記被測定装置が形成された半導体基板であることを特徴とする、請求項１３に記載のスルー標準器基板。
【請求項２５】
被測定装置の特性を測定するためのプローブに設けられた複数の端子のうち、互いに対向しない信号端子同士及びグランド端子同士を接続するライン標準器基板であって、
基板と、
弓なりに延びる曲線と前記曲線の両端部の各々に接続され、前記両端部における接線方向に延びる一対の直線とから構成される線分の形状を有するように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記信号端子同士を接続するための信号ラインと、
所定の第１の間隔を有して前記信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記グランド端子同士を接続するための第１のグランドラインと、
所定の第２の間隔を有して前記信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記グランド端子同士を接続するための第２のグランドラインとを備える、ライン標準器基板。
【請求項２６】
前記信号ラインは、円弧と、前記円弧の両端部における一対の接線とから構成される線分の形状を有するように形成されることを特徴とする、請求項２５に記載のライン標準器基板。
【請求項２７】
前記信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、前記信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとすると、
前記第１及び第２の間隔は、前記第１の間隔と前記第２の間隔との比が、第１の長さと前記第２の長さとの比に等しくなるように設定されることを特徴とする、請求項２６に記載のライン標準器基板。
【請求項２８】
前記信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、前記信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとし、
前記信号ラインと前記第１のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第１の誘電率とし、前記信号ラインと前記第２のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第２の誘電率とすると、
前記第１及び第２の誘電率は、前記第１の誘電率と前記第２の誘電率との比が、前記第２の長さの二乗と前記第１の長さの二乗との比に等しくなるように設定されることを特徴とする、請求項２６に記載のライン標準器基板。
【請求項２９】
前記基板の表面の誘電率は、前記第２のグランドラインから前記第１のグランドラインへと向かう方向において、段階的に小さくなるように設定されることを特徴とする、請求項２８に記載のライン標準器基板。
【請求項３０】
前記第１のグランドラインと前記第２のグランドラインとを、前記信号ラインにおける円弧形状の部分の半径方向に掛け渡すように電気的に接続し、かつ、前記信号ラインとの間が絶縁される少なくとも１つのエアブリッジを更に備えることを特徴とする、請求項２６に記載のライン標準器基板。
【請求項３１】
前記基板は、誘電体基板であり、
前記信号ラインにおける円弧形状の部分の半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、
前記基板の内部に埋め込まれ、前記スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項２６に記載のライン標準器基板。
【請求項３２】
前記基板は、誘電体基板であり、
前記信号ラインにおける円弧形状の部分の半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、
前記基板の裏面に形成され、前記スルーホールの各々を接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項２６に記載のライン標準器基板。
【請求項３３】
前記基板は、半導体基板であり、
前記信号ラインにおける円弧形状の部分の半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に接続される少なくとも一対のコンタクトと、
前記基板の内部に埋め込まれ、前記コンタクトの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項２６に記載のライン標準器基板。
【請求項３４】
前記基板は、誘電体基板であることを特徴とする、請求項２５に記載のライン標準器基板。
【請求項３５】
前記基板は、半導体基板であることを特徴とする、請求項２５に記載のライン標準器基板。
【請求項３６】
前記基板は、前記被測定装置が形成された半導体基板であることを特徴とする、請求項２５に記載のライン標準器基板。
【請求項３７】
被測定装置の特性を測定するためのプローブに設けられた複数の端子のうち、互いに対向しない信号端子同士及びグランド端子同士を接続するライン標準器基板であって、
基板と、
隣接する一対の線分によって構成される内角の全てが９０°より大きな角度を有する折れ線と、前記折れ線の両端部の各々に接続され、前記外郭線の延長方向に延びる一対の直線とから構成される線分の形状を有するように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記信号端子同士を接続するための信号ラインと、
所定の第１の間隔を有して前記信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記信号グランド端子同士を接続するための第１のグランドラインと、
所定の第２の間隔を有して前記信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、前記基板の表面に形成され、かつ、前記信号グランド端子同士を接続するための第２のグランドラインとを備える、ライン標準器基板。
【請求項３８】
前記信号ラインは、正八角形の一部の外郭線と、前記外郭線の両端部に接続され、前記外郭線の延長方向に延びる一対の直線とを含む線分の形状に形成されることを特徴とする、請求項３７に記載のライン標準器基板。
【請求項３９】
前記信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、前記信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとすると、
前記第１及び第２の間隔は、前記第１の間隔と前記第２の間隔との比が、第１の長さと前記第２の長さとの比に等しくなるように設定されることを特徴とする、請求項３８に記載のライン標準器基板。
【請求項４０】
前記信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、前記信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとし、
前記信号ラインと前記第１のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第１の誘電率とし、前記信号ラインと前記第２のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第２の誘電率とすると、
前記第１及び第２の誘電率は、前記第１の誘電率と前記第２の誘電率との比が、前記第２の長さの二乗と前記第１の長さの二乗との比に等しくなるように設定されることを特徴とする、請求項３８に記載のライン標準器基板。
【請求項４１】
前記基板の表面の誘電率は、前記第２のグランドラインから前記第１のグランドラインへと向かう方向において、段階的に小さくなるように設定されることを特徴とする、請求項４０に記載のライン標準器基板。
【請求項４２】
前記第１のグランドラインと前記第２のグランドラインとを、前記信号ラインにおける正八角形状部分の外接円の半径方向に掛け渡すように電気的に接続し、かつ、前記信号ラインとの間が絶縁される少なくとも１つのエアブリッジを更に備えることを特徴とする、請求項３８に記載のライン標準器基板。
【請求項４３】
前記基板は、誘電体基板であり、
前記信号ラインにおける正八角形状部分の外接円の半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、
前記基板の内部に埋め込まれ、前記スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項３８に記載のライン標準器基板。
【請求項４４】
前記基板は、誘電体基板であり、
前記信号ラインにおける正八角形状部分の外接円の半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、
前記基板の裏面に形成され、前記スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項３８に記載のライン標準器基板。
【請求項４５】
前記基板は、半導体基板であり、
前記信号ラインにおける正八角形状部分の外接円の半径方向に整列し、前記第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のコンタクトと、
前記基板の内部に埋め込まれ、前記コンタクトの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えることを特徴とする、請求項３８に記載のライン標準器基板。
【請求項４６】
前記基板は、誘電体基板であることを特徴とする、請求項３７に記載のライン標準器基板。
【請求項４７】
前記基板は、半導体基板であることを特徴とする、請求項３７に記載のライン標準器基板。
【請求項４８】
前記基板は、前記被測定装置が形成された半導体基板であることを特徴とする、請求項３７に記載のライン標準器基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スルー標準器基板及びライン標準器基板に関し、より特定的には、ベクトルネットワークアナライザを校正するために用いられるスルー標準器基板及びライン標準器基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高周波デバイスの特性は、一般に、Ｓパラメータと呼ばれる回路網パラメータによって表される。Ｓパラメータは、入力した電力に対してデバイスを通過した電力の割合と、入力した電力に対して反射した電力の割合とを意味する。
【０００３】
Ｓパラメータの測定は、一般的にベクトルネットワークアナライザ（以下「ＶＮＡ」という）を用いて行われる。ＶＮＡを用いた測定において、被測定装置は、同軸ケーブルを介してＶＮＡの測定ポートに接続される。この場合、被測定装置についての測定結果には、同軸ケーブル内部における遅延やＶＮＡ内部における損失などが測定誤差として含まれる。そのため、被測定装置のＳパラメータを測定する前に、ＶＮＡを含む測定系の誤差を校正することが必要である。尚、ここでは、校正という用語は、ＶＮＡから被測定装置に接続される部分までの特性を測定し取得することをいう。
【０００４】
ＶＮＡを校正する方法として、ＳＯＬＴ（Ｓｈｏｒｔ−Ｏｐｅｎ−Ｌｏａｄ−Ｔｈｒｏｕｇｈ）法と呼ばれる方法が多用されている。ＳＯＬＴ法は被測定装置が有する測定ポートのうちのいずれか２つのポートに接続される測定系の誤差を校正する方法である。まず、ＶＮＡの２つのポートの各々に同軸ケーブルを接続する。更に、同軸ケーブルの開放端部の各々に、既知の特性を持つショート、オープン、ロードの３つの校正用標準器を順に接続して、ＶＮＡによって特性が測定される。また、２つの同軸ケーブル同士を既知の特性を有するスルー標準器を介して接続して、ＶＮＡによって特性を測定される。そして、これら４つの標準器を用いて測定された特性を用いて、ＶＮＡから同軸ケーブル端面までの部分の誤差を計算する。尚、スルー標準器は、損失が０であるという特性を有するため、通過特性においては、伝播遅延のみが考慮される（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、半導体基板上に形成された素子や回路等の高周波Ｓパラメータを測定する際には、パッケージ等に起因する寄生成分の影響を排除するために、オン・ウェハ測定が採用される。この場合、半導体基板上の被測定装置に同軸ケーブルを直接接続することはできないため、同軸ケーブルは、プローブを介して被測定装置に接続される。
【０００６】
この場合、プローブにもまた誤差要因が含まれているため、ＶＮＡを校正するためには、プローブ自体の特性を更に取得する必要がある。プローブの特性を取得するためには、上記のＳＯＬＴ法が適用され得る。この場合、既知の校正基準として、プローブのピン先端が直接接触可能な標準器基板が用いられる。標準器基板は、基板の表面上に形成された既知の特性を有するショート、オープン、ロード及びスルーの４種類の標準器を備えている。そして、プローブのピン先端が、ショート、オープン、ロードの各標準器基板に順に接触された状態で、ＶＮＡによってプローブまで含めた測定計誤差の特性が測定される。ただし、プローブのスルー特性を測定する方法は、プローブの形状に応じて異なる。
【０００７】
被測定装置のＳパラメータをオン・ウェハで測定する場合、通常は、対向して配置された一対のプローブによって行われる。
【０００８】
図３０は、対向する一対のプローブ同士を接続するために用いられる従来のスルー標準器基板を示す平面図である。図３０に示されるスルー標準器基板８００は、基板５０と、基板の表面上に直線状に形成されたスルーライン８０１と、所定間隔を開けてスルーライン８０１を囲うように形成されたグランドパッド８０２とを備えている。このようなスルー標準器基板８００を用いることによって、図３０に示されるように、一対の高周波プローブ８６ａ及び８６ｂにおける対向するピン同士を接続することができる。
【０００９】
また、被測定装置の特性をオン・ウェハ測定するために、例えばＧＳＧＳＧプローブのような、互いに対向しない一対の信号ピンを備えるプローブが用いられる場合がある。
【００１０】
図３１は、ＧＳＧＳＧプローブに用いられる従来のスルー標準器基板を示す平面図である。図３１に示されるスルー標準器基板９００は、基板５０と、基板５０の表面において平面視ほぼＵ字形状に形成された信号ライン９０１と、信号ライン９０１を所定の間隔を開けて囲うように基板５０の表面に形成されたグランド９０２とを備える。ＧＳＧＳＧプローブにおける一対の信号ピン同士を接続するために、信号ライン９０１は、直角に折れ曲がる複数の折れ線状に形成されている（例えば非特許文献１参照）。
【００１１】
また、ＶＮＡを校正する別の方法として、ＴＲＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｒｅｆｌｅｃｔ−Ｌｉｎｅ）法と呼ばれる方法が知られている。ＴＲＬ法に従ってＶＮＡを校正するためには、既知の特性を有するスルー、反射、ラインの３つの標準器基板が必要である（例えば、非特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２５１９０４号公報
【特許文献２】特開平６−８８８４４号公報
【非特許文献１】アジレント・テクノロジー株式会社（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）、「ＥＮＡ  ＲＦネットワーク・アナライザとカスケード・マイクロテック社のプローブを用いたオン・ウェハ平衡デバイス測定」、２００４年１月１５日、プロダクト・ノート  Ｅ５０７０／７１−３、ｐ．７−９
【非特許文献２】アジレント・テクノロジー株式会社（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）、「ＴＲＬ＊校正を使用したインフィクスチャ・マイクロストリップ・デバイス測定」、プロダクト・ノート  ８７２０−２、ｐ．６−８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のように直角を構成する折れ線状に形成されたスルー標準器基板が使用された場合、電気信号は直線性を有しているため、信号ラインの直角の角部分（例えば、図３１における９０３ａ及び９０３ｂ）において信号の放射が大きくなる。放射によって信号の損失が大きくなるため、上記のような直角の角部分を有するスルー標準器基板は、スルー標準器基板として必要な特性を満たすことができない。特に、高周波信号の場合には、放射による損失の影響が顕著となる。
【００１３】
したがって、このような信号の損失が大きなスルー標準器基板を用いて、ＶＮＡを正確に校正することは不可能である。
【００１４】
また、ＴＲＬ法において用いられるスルー標準器基板及びライン標準器基板についても、同様の問題が生じる。
【００１５】
それ故に、本発明は、対向しない位置関係に配置されたプローブの信号ピン同士を接続するために用いられ、かつ、放射による信号の損失が少ないスルー標準器基板及びライン標準器基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１の発明は、被測定装置の特性を測定するためのプローブに設けられた複数の端子のうち、互いに対向しない信号端子同士及びグランド端子同士を接続するスルー標準器基板であって、基板と、弓形に延びるように基板の表面に形成され、かつ、信号端子同士を接続するための信号ラインと、所定の第１の間隔を有して信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、基板の表面に形成され、かつ、グランド端子同士を接続するための第１のグランドラインと、所定の第２の間隔を有して信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、基板の表面に形成され、かつ、グランド端子同士を接続するための第２のグランドラインとを備える。
【００１７】
このような構成によれば、スルー標準器基板は、角部分を有しないため、放射によって生じる信号の損失を抑制することが可能となる。
【００１８】
第１の発明において、信号ラインは、円弧状に形成されるのがより好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、信号の損失がほとんど生じないため、より理想的な特性を有するスルー標準器基板を構成することが可能となる。
【００２０】
また、第１の発明において、信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとすると、第１及び第２の間隔は、第１の間隔と第２の間隔との比が、第１の長さと第２の長さとの比に等しくなるように設定されるのがより好ましい。
【００２１】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００２２】
また、第１の発明において、信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとし、信号ラインと第１のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第１の誘電率とし、信号ラインと第２のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第２の誘電率とすると、第１及び第２の誘電率は、第１の誘電率と第２の誘電率との比が、第２の長さの二乗と第１の長さの二乗との比に等しくなるように設定されるのがより好ましい。
【００２３】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の伝搬速度が変化することによって、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００２４】
この場合、基板の表面の誘電率は、第２のグランドラインから第１のグランドラインへと向かう方向において、段階的に小さくなるように設定されても良い。
【００２５】
また、第１の発明において、第１のグランドラインと第２のグランドラインとを、信号ラインの半径方向に掛け渡すように電気的に接続し、かつ、信号ラインとの間が絶縁される少なくとも１つのエアブリッジを更に備えても良い。
【００２６】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００２７】
また、第１の発明において、基板は、誘電体基板であり、信号ラインの半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に接続される少なくとも一対のスルーホールと、基板の内部に埋め込まれ、スルーホールの各々を接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００２８】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００２９】
また、第１の発明において、基板は、誘電体基板であり、信号ラインの半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、基板の裏面に形成され、スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００３０】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００３１】
また、第１の発明において、基板は、半導体基板であり、信号ラインの半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のコンタクトと、基板の内部に埋め込まれ、コンタクトの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００３２】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００３３】
また、基板は、誘電体基板であっても良いし、半導体基板であっても良い。
【００３４】
また、第１の発明において、基板は、被測定装置が形成された半導体基板であっても良い。
【００３５】
このような構成によれば、標準器基板と被測定装置とが同一の半導体基板上に配置されるため、測定装置の校正と、被測定装置についての特性の測定とを効率的に行うことが可能となる。
【００３６】
第２の発明は、被測定装置の特性を測定するためのプローブに設けられた複数の端子のうち、互いに対向しない信号端子同士及びグランド端子同士を接続するスルー標準器基板であって、基板と、隣接する一対の線分によって構成される内角の全てが９０°より大きな角度を有する折れ線状に延びるように、基板の表面に形成され、かつ、信号端子同士を接続するための信号ラインと、所定の第１の間隔を有して信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、基板の表面に形成され、かつ、グランド端子同士を接続するための第１のグランドラインと、所定の第２の間隔を有して信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、基板の表面に形成され、かつ、グランド端子同士を接続するための第２のグランドラインとを備える。
【００３７】
このような構成によれば、スルー標準器基板の角部分の角度が大きくなるため、放射によって生じる信号の損失を抑制することが可能となる。
【００３８】
この場合、信号ラインは、正八角形の一部の外郭線の形状に形成されるのがより好ましい。
【００３９】
このような構成によれば、ＣＡＤによるスルー標準器基板の設計工程や、スルー標準器基板を製造するためのマスク等の作成工程において、折れ線形状を容易に描くことができるため、設計や製造を容易に行うことが可能となる。また、設計や製造に要するコストを提言させることが可能となる。
【００４０】
また、第２の発明において、信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとすると、第１及び第２の間隔は、第１の間隔と第２の間隔との比が、第１の長さと第２の長さとの比に等しくなるように設定されるのがより好ましい。
【００４１】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００４２】
また、第２の発明において、信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとし、信号ラインと第１のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第１の誘電率とし、信号ラインと第２のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第２の誘電率とすると、第１及び第２の誘電率は、第１の誘電率と第２の誘電率との比が、第２の長さの二乗と第１の長さの二乗との比に等しくなるように設定されるのがより好ましい。
【００４３】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の伝搬速度が変化することによって、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００４４】
この場合、基板の表面の誘電率は、第２のグランドラインから第１のグランドラインへと向かう方向において、段階的に小さくなるように設定されても良い。
【００４５】
また、第２の発明において、第１のグランドラインと第２のグランドラインとを、信号ラインの外接円の半径方向に掛け渡すように電気的に接続し、かつ、信号ラインとの間が絶縁される少なくとも１つのエアブリッジを更に備えても良い。
【００４６】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００４７】
また、第２の発明において、基板は、誘電体基板であり、信号ラインの半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、基板の内部に埋め込まれ、スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００４８】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００４９】
また、第２の発明において、基板は、誘電体基板であり、信号ラインの半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、基板の裏面に形成され、スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００５０】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００５１】
また、第２の発明において、基板は、半導体基板であり、信号ラインの外接円の半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のコンタクトと、基板の内部に埋め込まれ、コンタクトの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００５２】
このような構成によれば、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とにおいて、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００５３】
また、第２の発明において、基板は、誘電体基板であっても良いし、半導体基板であっても良い。
【００５４】
また、第２の発明において、基板は、被測定装置が形成された半導体基板であっても良い。
【００５５】
このような構成によれば、標準器基板と被測定装置とが同一の半導体基板上に配置されるため、測定装置の校正と、被測定装置についての特性の測定とを効率的に行うことが可能となる。
【００５６】
第３の発明は、被測定装置の特性を測定するためのプローブに設けられた複数の端子のうち、互いに対向しない信号端子同士及びグランド端子同士を接続するライン標準器基板であって、基板と、弓なりに延びる曲線と曲線の両端部の各々に接続され、両端部における接線方向に延びる一対の直線とから構成される線分の形状を有するように、基板の表面に形成され、かつ、信号端子同士を接続するための信号ラインと、所定の第１の間隔を有して信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、基板の表面に形成され、かつ、グランド端子同士を接続するための第１のグランドラインと、所定の第２の間隔を有して信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、基板の表面に形成され、かつ、グランド端子同士を接続するための第２のグランドラインとを備える。
【００５７】
このような構成によれば、ライン標準器は、角部分を有しないため、放射によって生じる信号の損失を抑制することが可能となる。
【００５８】
この場合、信号ラインは、円弧と、円弧の両端部における一対の接線とから構成される線分の形状を有するように形成されるのがより好ましい。
【００５９】
このような構成によれば、信号の損失がほとんど生じないため、より理想的な特性を有するライン標準器基板を構成することが可能となる。
【００６０】
また、第３の発明において、信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとすると、第１及び第２の間隔は、第１の間隔と第２の間隔との比が、第１の長さと第２の長さとの比に等しくなるように設定されるのがより好ましい。
【００６１】
このような構成によれば、ライン標準器の円弧形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側との信号の位相が揃うため、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。
【００６２】
また、第３の発明において、信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとし、信号ラインと第１のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第１の誘電率とし、信号ラインと第２のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第２の誘電率とすると、第１及び第２の誘電率は、第１の誘電率と第２の誘電率との比が、第２の長さの二乗と第１の長さの二乗との比に等しくなるように設定されるのがより好ましい。
【００６３】
このような構成によれば、ライン標準器の円弧形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とで信号の伝搬速度が変化することによって、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００６４】
この場合、基板の表面の誘電率は、第２のグランドラインから第１のグランドラインへと向かう方向において、段階的に小さくなるように設定されても良い。
【００６５】
また、第３の発明において、第１のグランドラインと第２のグランドラインとを、信号ラインにおける円弧形状の部分の半径方向に掛け渡すように電気的に接続し、かつ、信号ラインとの間が絶縁される少なくとも１つのエアブリッジを更に備えても良い。
【００６６】
このような構成によれば、ライン標準器の円弧形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側との信号の位相が揃うため、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。
【００６７】
また、第３の発明において、基板は、誘電体基板であり、信号ラインにおける円弧形状の部分の半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、基板の内部に埋め込まれ、スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００６８】
このような構成によれば、ライン標準器の円弧形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側との信号の位相が揃うため、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。
【００６９】
また、第３の発明において、基板は、誘電体基板であり、信号ラインにおける円弧形状の部分の半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、基板の裏面に形成され、スルーホールの各々を接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００７０】
このような構成によれば、ライン標準器の円弧形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側との信号の位相が揃うため、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。
【００７１】
また、第３の発明において、基板は、半導体基板であり、信号ラインにおける円弧形状の部分の半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に接続される少なくとも一対のコンタクトと、基板の内部に埋め込まれ、コンタクトの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００７２】
このような構成によれば、ライン標準器の円弧形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側との信号の位相が揃うため、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。
【００７３】
また、第３の発明において、基板は、誘電体基板であっても良いし、半導体基板であっても良い。
【００７４】
また、第３の発明において、基板は、被測定装置が形成された半導体基板であっても良い。
【００７５】
このような構成によれば、標準器基板と被測定装置とが同一の半導体基板上に配置されるため、測定装置の校正と、被測定装置についての特性の測定とを効率的に行うことが可能となる。
【００７６】
第４の発明は、被測定装置の特性を測定するためのプローブに設けられた複数の端子のうち、互いに対向しない信号端子同士及びグランド端子同士を接続するライン標準器基板であって、基板と、隣接する一対の線分によって構成される内角の全てが９０°より大きな角度を有する折れ線と、折れ線の両端部の各々に接続され、外郭線の延長方向に延びる一対の直線とから構成される線分の形状を有するように、基板の表面に形成され、かつ、信号端子同士を接続するための信号ラインと、所定の第１の間隔を有して信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、基板の表面に形成され、かつ、信号グランド端子同士を接続するための第１のグランドラインと、所定の第２の間隔を有して信号ラインの外方端縁に沿って延びるように、基板の表面に形成され、かつ、信号グランド端子同士を接続するための第２のグランドラインとを備える。
【００７７】
このような構成によれば、ライン標準器基板の角部分の角度が大きくなるため、放射によって生じる信号の損失を抑制することが可能となる。
【００７８】
また、第４の発明において、信号ラインは、正八角形の一部の外郭線と、外郭線の両端部に接続され、外郭線の延長方向に延びる一対の直線とを含む線分の形状に形成されるのがより好ましい。
【００７９】
このような構成によれば、ＣＡＤによるライン標準器基板の設計工程や、ライン標準器基板を製造するためのマスク等の作成工程において、折れ線形状を容易に描くことができるため、設計や製造を容易に行うことが可能となる。また、設計や製造に要するコストを提言させることが可能となる。
【００８０】
また、第４の発明において、信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとすると、第１及び第２の間隔は、第１の間隔と第２の間隔との比が、第１の長さと第２の長さとの比に等しくなるように設定されるのがより好ましい。
【００８１】
このような構成によれば、ライン標準器の正八角形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側との信号の位相が揃うため、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。
【００８２】
また、第４の発明において、信号ラインの外方端縁の長さを第１の長さとし、信号ラインの内方端縁の長さを第２の長さとし、信号ラインと第１のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第１の誘電率とし、信号ラインと第２のグランドラインとの間から露出する基板の部分の誘電率を第２の誘電率とすると、第１及び第２の誘電率は、第１の誘電率と第２の誘電率との比が、第２の長さの二乗と第１の長さの二乗との比に等しくなるように設定されても良い。
【００８３】
このような構成によれば、ライン標準器の正八角形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側とで信号の伝搬速度が変化することによって、信号の位相が揃うため、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。
【００８４】
この場合、基板の表面の誘電率は、第２のグランドラインから第１のグランドラインへと向かう方向において、段階的に小さくなるように設定されても良い。
【００８５】
また、第４の発明において、第１のグランドラインと第２のグランドラインとを、信号ラインにおける正八角形状部分の外接円の半径方向に掛け渡すように電気的に接続し、かつ、信号ラインとの間が絶縁される少なくとも１つのエアブリッジを更に備えても良い。
【００８６】
このような構成によれば、ライン標準器の正八角形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側との信号の位相が揃うため、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。
【００８７】
また、第４の発明において、基板は、誘電体基板であり、信号ラインにおける正八角形状部分の外接円の半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、基板の内部に埋め込まれ、スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００８８】
このような構成によれば、ライン標準器の正八角形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側との信号の位相が揃うため、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。
【００８９】
また、第４の発明において、基板は、誘電体基板であり、信号ラインにおける正八角形状部分の外接円の半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のスルーホールと、基板の裏面に形成され、スルーホールの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００９０】
このような構成によれば、ライン標準器の正八角形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側との信号の位相が揃うため、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。
【００９１】
また、第４の発明において、基板は、半導体基板であり、信号ラインにおける正八角形状部分の外接円の半径方向に整列し、第１及び第２のグランドラインの各々に電気的に接続される少なくとも一対のコンタクトと、基板の内部に埋め込まれ、コンタクトの各々を電気的に接続する少なくとも１本の導電性の配線とを更に備えても良い。
【００９２】
このような構成によれば、ライン標準器の正八角形状の部分において、信号ラインの外方端縁側と内方端縁側との信号の位相が揃うため、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。
【００９３】
また、第４の発明において、基板は、誘電体基板であっても良いし、半導体基板であっても良い。
【００９４】
また、第４の発明において、基板は、被測定装置が形成された半導体基板であっても良い。
【００９５】
このような構成によれば、標準器基板と被測定装置とが同一の半導体基板上に配置されるため、測定装置の校正と、被測定装置についての特性の測定とを効率的に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００９６】
第１の発明によれば、対向しない位置関係に配置されたプローブの信号ピン同士を接続するために用いられ、かつ、放射による信号の損失が殆どないスルー標準器基板を構成することが可能となる。
【００９７】
また、第２の発明によれば、対向しない位置関係に配置されたプローブの信号ピン同士を接続するために用いられ、かつ、放射による信号の損失が少ないスルー標準器基板を構成することが可能となる。
【００９８】
更に、第３の発明によれば、対向しない位置関係に配置されたプローブの信号ピン同士を接続するために用いられ、かつ、放射による信号の損失が殆どないライン標準器基板を構成することが可能となる。
【００９９】
更に、第４の発明によれば、対向しない位置関係に配置されたプローブの信号ピン同士を接続するために用いられ、かつ、放射による信号の損失が少ないライン標準器基板を構成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１００】
（第１の実施形態）
図１は、１つのプローブを備えるＳパラメータ測定装置の構成例を示す図である。図１に示されるＳパラメータ測定装置８０は、２以上の測定ポート８３ａ及び８３ｂを有するベクトルネットワークアナライザ（以下「ＶＮＡ」という）８２と、測定ポート８３ａ及び８３ｂの各々に接続された同軸ケーブル８４ａ及び８４ｂと、同軸ケーブル８４ａ及び８４ｂが接続された高周波プローブ８５とを備える。ＶＮＡ８２は、測定されたデータを記憶するメモリ８７と、メモリ８７に記憶されたデータを用いて特性を計算する計算機８８とを含んでいる。
【０１０１】
高周波プローブ８５は、被測定装置に直接接触可能な複数のピンを有している。高周波プローブ８５のピンの配置は、信号ピン（Ｓ）が一対のグランドピン（Ｇ）によって挟まれたコプレーナ線路構造を有していることが望ましい。例えば、高周波プローブ８５の２本の信号ピン（Ｓ）と３本のグランドピン（Ｇ）とは、ＧＳＧＳＧ配列で配置されている。尚、高周波プローブ８５の代わりに、被測定装置の種類等に応じて、信号ピンを３本以上有する高周波プローブが使用されても良い。
【０１０２】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るスルー標準器基板の平面図である。図２に示されるスルー標準器基板１０は、１つの高周波プローブ８５に設けられた互いに対向しない一対の信号ピン４０１及び４０２、グランドピン４１１及び４１３を接続するために用いられる。
【０１０３】
尚、以下において、対向しない一対の信号ピンとは、互いに対向しない位置関係に配置された一対のプローブの各々が備える信号ピン、または、１つのプローブが備える２以上の信号ピンのことをいう。また、対向しない一対のグランドピンとは、対向しない一対の信号ピンと同様に配置されるグランドピンのことをいう。
【０１０４】
図２に示されるように、スルー標準器基板１０は、基板５０と、信号ライン１０１と、第１のグランドライン１０２と、第２のグランドライン１０３とを備える。
【０１０５】
基板５０は、テフロン（登録商標）、ガラスエポキシ、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）等の誘電体材料によって形成された誘電体基板、または、ＧａＡｓやＳｉ等の半導体材料よりなる半導体基板である。
【０１０６】
信号ライン１０１は、弓形に延びるように基板５０の表面に形成されている。本実施形態においては、信号ライン１０１は、所定の曲率を有する半円の円弧形状に形成されている。
【０１０７】
第１のグランドライン１０２は、所定の第１の間隔を有して信号ライン１０１の外方端縁１０４に沿うように、基板５０の表面に形成されている。また、第２のグランドライン１０３は、所定の第２の間隔を有して、信号ライン１０１の内方端縁１０５に沿うように、基板５０の表面に形成されている。
【０１０８】
スルー標準器基板１０の使用時には、図２に示されるように、２本の信号ピン４０１及び４０２が信号ライン１０１の両端部の各々に接触し、グランドピン４１１及び４１３の各々が第１のグランドライン１０２の両端部の各々に接触し、グランドピン４１２が第２のグランドライン１０３に接触するように、高周波プローブ８５をスルー標準器基板１０に接続する。
【０１０９】
高周波信号は、信号ラインとグランドラインとの結合によって伝播される。信号ラインが直角の角部分を有する場合、当該角部分から信号が放射されることによって信号の損失が発生するので、スルー標準器基板の特性は、理想特性と比べて劣化する。しかしながら、図２に示されるようなスルー標準器基板１０は、直角の角部分を含まないため、信号の放射が抑制される。
【０１１０】
より具体的に、信号の損失量についてのシミュレーションによれば、半円形状のコプレーナ線路を有するスルー標準器基板１０における信号の損失は、図３１に示されるような四角形状のコプレーナ線路を有するスルー標準器と比べて、約０．４ｄＢ低減されることが確認されている。０．４ｄＢの差は、例えばフィルタのように低損失の特性を有する被測定装置の特性を測定する場合には、大きな誤差となる値である。
【０１１１】
このように、本実施形態によれば、１つの高周波プローブ８５に設けられた互いに対向しない２本の信号ピン４０１と４０２を接続するための理想的なスルー標準器基板１０が得られる。更に、本実施形態に係るスルー標準器基板１０によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、対向しない位置に配置される一対の信号ピン４０１及び４０２を備える高周波プローブ８５によって、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０１１２】
（第１の実施形態の変形例）
図３は、本発明の第１の実施形態の変形例に係るスルー標準器基板の平面図である。図３に示されるスルー標準器基板１１は、１つの高周波プローブ８５に設けられた互いに対向しない一対の信号ピン４０１及び４０２、グランドピン４１１及び４１３を接続するために用いられる。
【０１１３】
図３（ａ）に示されるように、スルー標準器基板１１は、基板５０と、信号ライン１１１と、第１のグランドライン１１２と、第２のグランドライン１１３とを備える。尚、基板５０は、上記の第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１４】
信号ライン１１１は、図３（ｂ）に示されるように、隣接する一対の線分によって形成される全ての内角αが、９０°より大きな角度を有する折れ線状に延びるように、基板５０の表面に形成されている。本実施形態においては、信号ライン１１１は、正八角形の半分の外郭線の形状に形成されており、内角αは、１３５°である。
【０１１５】
第１のグランドライン１１２は、所定の第１の間隔を空けて信号ライン１１１の外方端縁１１４に沿うように、基板５０の表面に形成されている。また、第２のグランドライン１１３は、所定の第２の間隔を空けて信号ライン１１１の内方端縁１１５に沿うように、基板５０の表面に形成されている。
【０１１６】
スルー標準器基板１１の使用時には、図３（ａ）に示されるように、２本の信号ピン４０１及び４０２が信号ライン１１１の両端部の各々に接触し、グランドピン４１１及び４１３の各々が第１のグランドライン１１２の両端部の各々に接触し、グランドピン４１２が第２のグランドライン１１３に接触するように、高周波プローブ８５をスルー標準器基板１１に接続する。
【０１１７】
高周波信号は信号ラインとグランドラインとの結合によって伝播される。信号ラインが折れ線状に形成されている場合、折れ線の角部分で信号の放射によって、信号の損失が発生する。信号の損失量は、内角αが小さくなるにつれて大きくなる。しかしながら、内角αが９０°より大きな角度に設定されていれば、内角αが９０°の場合に比べて、信号の損失を抑制することができる。
【０１１８】
また、本実施形態のように、隣接する一対の線分によって構成される全ての内角αが１３５°となるように信号ライン１１１が形成される場合には、例えばＣＡＤを用いたスルー標準器基板１１の設計工程や、半導体製造プロセスにおいてスルー標準器基板１１を形成するためにマスク等を作成する工程において、折れ線を容易に描くことが可能となる。したがって、スルー標準器基板１１の設計及び作成を容易に行うことが可能となる。また、スルー標準器基板１１の設計及び作成のために必要なコストを低減させることが可能となる。
【０１１９】
以上のように、本変形例によれば、１つの高周波プローブ８５に設けられた互いに対向しない２本の信号ピン４０１及び４０２を接続するための、信号の損失が少ないスルー標準器基板１１が得られる。更に、本変形例に係るスルー標準器基板によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正が可能となる。この結果、対向しない一対の信号ピン４０１及び４０２を用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０１２０】
（第２の実施形態）
図４は、一対のプローブを備えるＳパラメータ測定装置の構成例を示す図である。図４に示されるＳパラメータ測定装置８１は、２以上の測定ポート８３ａ及び８３ｂを有するＶＮＡ８２と、測定ポート８３ａ及び８３ｂの各々に接続された同軸ケーブル８４ａ及び８４ｂと、同軸ケーブル８４ａ及び８４ｂの各々に接続された高周波プローブ８６ａ及び８６ｂとを備える。
【０１２１】
高周波プローブ８６ａは、被測定装置に直接接触可能な複数のピンを有している。高周波プローブ８６ａのピンの配置は、信号ピン（Ｓ）が一対のグランドピン（Ｇ）によって挟まれたコプレーナ線路構造を有していることが望ましい。例えば、高周波プローブ８６ａは、ＧＳＧ配列に配置された１本の信号ピン（Ｓ）と２本のグランドピン（Ｇ）とを備えている。また、他方の高周波プローブ８６ｂは、高周波プローブ８６ａと同様のものである。尚、高周波プローブ８６ａ及び８６ｂの一方または両方の代わりに、被測定装置の種類等に応じて、信号ピンを３本以上有する高周波プローブが使用されても良い。
【０１２２】
図５は、本発明の第２の実施形態に係るスルー標準器基板の平面図である。図５に示されるスルー標準器基板１２は、互いに対向しない一対の高周波プローブ８６ａ及び８６ｂを接続するために用いられる。
【０１２３】
図５に示されるように、スルー標準器基板１２は、基板５０と、信号ライン１２１と、第１のグランドライン１２２と、第２のグランドライン１２３とを備える。尚、基板５０は、上記の第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１２４】
信号ライン１２１は、弓形に延びるように基板５０の表面に形成されている。本実施形態においては、信号ライン１２１は、円の４分の１の弧長を有する円弧形状に形成されている。
【０１２５】
第１のグランドライン１２２は、所定の第１の間隔を空けて信号ライン１２１の外方端縁１２４に沿うように、基板５０の表面に形成されている。また、第２のグランドライン１２３は、所定の第２の間隔を空けて信号ライン１２１の内方端縁１２５に沿うように、基板５０の表面に形成されている。
【０１２６】
スルー標準器基板１２の使用時には、図５に示されるように、高周波プローブ８６ａは、信号ピン４０３が信号ライン１２１の端部に接触し、一対のグランドピン４１４及び４１５が、それぞれ第１のグランドライン１２２及び第２のグランドライン１２３に接触するように、スルー標準器基板１２に接続される。他方の高周波プローブ８６ｂも同様に、信号ピン４０４が信号ライン１２１の端部に接触し、一対のグランドピン４１６及び４１７が、それぞれ第１のグランドライン１２２及び第２のグランドライン１２３に接触するように、スルー標準器基板１２に接続される。
【０１２７】
高周波信号は、信号ラインとグランドラインとの結合によって伝播される。信号ラインが直角の角部分を有する場合、当該角部分から信号が放射されることによって信号の損失が発生するので、スルー標準器基板の特性は、理想特性と比べて劣化する。しかしながら、図５に示されるようなスルー標準器基板１２において円弧状に延びるコプレーナ線路は、直角の角部分を含まないため、信号の放射が抑制される。
【０１２８】
このように、本実施形態によれば、対向する一対の高周波プローブ８６ａ及び８６ｂを接続するための理想的なスルー標準器基板１２が得られる。更に、本実施形態に係るスルー標準器基板１２によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、対向しない位置に配置される一対の高周波プローブ８６ａ及び８６ｂによって、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０１２９】
（第２の実施形態の変例）
図６は、本発明の第２の実施形態の変形例に係るスルー標準器基板の平面図である。図６に示されるスルー標準器基板１３は、互いに対向しない一対の高周波プローブ８６ａ及び８６ｂを接続するために用いられる。
【０１３０】
図６に示されるように、スルー標準器基板１３は、基板５０と、信号ライン１３１と、第１のグランドライン１３２と、第２のグランドライン１３３とを備える。尚、基板５０は、上記の第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１３１】
信号ライン１３１は、に示されるように、隣接する一対の線分によって形成される全ての内角αが、９０°より大きな角度を有する折れ線状に延びるように、基板５０の表面に形成されている。本実施形態においては、信号ライン１３１は、正八角形の外郭線のほぼ４分の１の形状に形成されており、内角αは、１３５°である。
【０１３２】
スルー標準器基板１３の使用時には、高周波プローブ８６ａは、信号ピン４０３が信号ライン１２１の端部に接触し、一対のグランドピン４１４及び４１５が、それぞれ第１のグランドライン１２２及び第２のグランドライン１２３に接触するように、スルー標準器基板１３に接続される。他方の高周波プローブ８６ｂも同様に、スルー標準器基板１３に接続される。
【０１３３】
第１のグランドライン１３２は、所定の第１の間隔を空けて信号ライン１３１の外方端縁１３４に沿うように、基板５０の表面に形成されている。また、第２のグランドライン１３３は、所定の第２の間隔を空けて信号ライン１３１の内方端縁１３５に沿うように、基板５０の表面に形成されている。
【０１３４】
高周波信号は信号ラインとグランドラインの結合によって伝播される。信号ラインが折れ線状に形成されている場合、折れ線の角部分で信号の放射によって、信号の損失が発生する。内角αが小さくなるにつれて、信号の損失量は、大きくなる。しかしながら、内角αを９０°より大きな角度に設定されていれば、内角αが９０°の場合に比べて、信号の損失を抑制することができる。
【０１３５】
また、本実施形態のように、隣接する一対の線分によって構成される全ての内角αが１３５°である折れ線状を有するように信号ライン１３１が形成されていれば、例えばＣＡＤを用いたスルー標準器基板１１の設計工程や、半導体製造プロセスにおいてスルー標準器基板１１を形成するためにマスク等を作成する工程において、折れ線を容易に描くことが可能となる。したがって、スルー標準器基板１１の設計及び作成を容易に行うことが可能となる。また、スルー標準器基板１１の設計及び作成のために必要なコストを低減させることが可能となる。
【０１３６】
以上のように、本変形例によれば、対向しない一対の高周波プローブ８６ａ及び８６ｂを接続するための、信号の損失が少ないスルー標準器基板１３が得られる。更に、本変形例に係るスルー標準器基板によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正が可能となる。この結果、対向しない一対の高周波プローブ８６ａ及び８６ｂを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０１３７】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係るスルー標準器基板の平面図である。図７に示されるスルー標準器基板１４の基本的な構成は、第１の実施形態に係るものと同様であるので、以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１３８】
図７に示されるスルー標準器基板１４は、信号ライン１４１と第１のグランドライン１４２との間の第１の間隔が、信号ライン１４１と第２のグランドライン１４３との間の第２の間隔より大きく設定されている。
【０１３９】
図８は、図７の”Ｘ”部分の拡大図である。
【０１４０】
電波は、信号ラインとＧＮＤラインの結合によって伝送される。電波の速度をＶｐとし、光速をＣとし、誘電率をεとし、透磁率をμとすると、電波の伝送速度は、次の数１のように表される。
【数１】
2007010522.tif 000003
【０１４１】
数１に示されるように、電波の速度は、線路の内側と外側とで一定である。直線状に形成されたスルー標準器基板においては、グランドラインの長さは等しいので、信号の伝播方向に対する信号ラインの端面全体で信号の位相が揃うことになる。したがって、直線状に形成されたスルー標準器基板において、信号ラインでの伝送特性は劣化しない。
【０１４２】
しかしながら、本実施形態のように、信号ライン１４１の内方端縁１４５の長さと、信号ライン１４１の外方端縁１４４の長さとが異なる場合においては、信号ライン１４１の出力端面における内方端縁１４５側と外方端縁１４４側とで、信号の位相が一致しないため、信号の伝送精度は、直線状の信号ラインと比べて劣化する。
【０１４３】
そこで、信号ライン１４１の外方端縁１４４の長さをＬとし、信号ライン１４１の内方端縁１４５の長さをｌとし、信号ライン１４１と第１のグランドライン１４２との間の第１の間隔距離をｄとし、信号ライン１４１と第２のグランドライン１４３との間の第２の間隔をｄ’とする。本実施形態に係るスルー標準器基板１４においては、第１の間隔ｄ及び第２の間隔ｄ’は、第１の間隔ｄと第２の間隔ｄ’との比が、外方端縁１４４の長さＬと内方端縁１４５の長さｌとの比に等しくなるように設定されている。すなわち、第２の間隔ｄ’は、第１の間隔ｄと、内方端縁１４５の長さｌと、外方端縁１４４の長さＬとを用いて次の数２のように表される。
【数２】
2007010522.tif 000004
【０１４４】
このようなスルー標準器基板１４においては、信号ライン１４１の内方端縁１４５側と外方端縁１４４側とで信号の位相が揃うため、信号の伝送特性が改善される。この結果、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。更に、本実施形態に係るスルー標準器基板１４によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、１つの高周波プローブに設けられた互いに対向しない信号ピンを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０１４５】
（第３の実施形態の変形例）
図９は、本発明の第３の実施形態の変形例に係るスルー標準器基板の平面図である。図９に示されるスルー標準器基板１５の基本的な構成は、第１の実施形態の変形例に係るものと同様であるので、以下では、第１の実施形態の変形例との相違点を中心に説明する。
【０１４６】
図９に示されるスルー標準器基板１５は、信号ライン１５１と第１のグランドライン１５２との間の第１の間隔が、信号ライン１５１と第２のグランドライン１５３との間の第２の間隔より大きく設定されている。
【０１４７】
図１０は、図９の”Ｙ”部分の拡大図である。
【０１４８】
電波は、信号ラインとＧＮＤラインの結合によって伝送される。電波の速度をＶｐとし、光速をＣとし、誘電率をεとし、透磁率をμとすると、電波の伝送速度は、次の数３のように表される。
【数３】
2007010522.tif 000005
【０１４９】
数３に示されるように、電波の速度は、線路の内側と外側とで一定である。直線状に形成されたスルー標準器基板においては、グランドラインの長さは等しいので、信号の伝播方向に対する信号ラインの端面全体で信号の位相が揃うことになる。したがって、直線状に形成されたスルー標準器基板において、信号ラインでの伝送特性は劣化しない。
【０１５０】
しかしながら、本実施形態のように、信号ライン１５１の内方端縁１５５の長さと、信号ライン１５１の外方端縁１５４の長さとが異なる場合においては、信号ライン１５１の出力端面における内方端縁１５５側と外方端縁１５４側とで、信号の位相が一致しないため、信号の伝送精度は、直線状の信号ラインと比べて劣化する。
【０１５１】
そこで、信号ライン１５１の外方端縁１５４の長さをＬとし、信号ライン１５１の内方端縁１５５の長さをｌとし、信号ライン１５１と第１のグランドライン１５２との間の第１の間隔距離をｄとし、信号ライン１５１と第２のグランドライン１５３との間の第２の間隔をｄ’とする。本実施形態に係るスルー標準器基板１５においては、第１の間隔ｄ及び第２の間隔ｄ’は、第１の間隔ｄと第２の間隔ｄ’との比が、外方端縁１４４の長さＬと内方端縁１５５の長さｌとの比に等しくなるように設定されている。すなわち、第２の間隔ｄ’は、第１の間隔ｄと、内方端縁１５５の長さｌと、外方端縁１５４の長さＬとを用いて次の数４のように表される。
【数４】
2007010522.tif 000006
【０１５２】
このようなスルー標準器基板１５においては、信号ライン１５１の内方端縁１５５側と外方端縁１５４側とで信号の位相が揃うため、信号の伝送特性が改善される。この結果、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板が得られる。更に、本実施形態に係るスルー標準器基板１５によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、１つの高周波プローブに設けられた互いに対向しない信号ピンを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０１５３】
（第４の実施形態）
図１１は、本発明の第４の実施形態に係るスルー標準器基板を示す図である。尚、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示されるＸＩｂ−ＸＩｂラインの端面図である。
【０１５４】
本実施形態に係るスルー標準器基板１１は、所定の第１の誘電率を有する誘電体基板６０を備えている。誘電体基板６０は、例えば下記の表１に示されるテフロン（登録商標）、アルミナ、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）等の誘電体材料によって形成される。尚、誘電体基板６０を形成するために用いられる誘電体材料は、その誘電率が２以上であれば、表１に示されない他の材料でも良い。一般に、材料の誘電率が大きくなるにつれて、基板を形成しやすくなる。
【表１】
2007010522.tif 000007
【０１５５】
また、図１１（ｂ）に示されるように、信号ライン１６１と第２のグランドライン１６３との間から露出する基板の部分には、第１の誘電率よりも大きな第２の誘電率を有する誘電体６１が形成されている。
【０１５６】
ここで、第１の誘電率をεoutとし、第２の誘電率をεinとし、信号ライン１６１の外方端縁１６４の長さをＬとし、信号ライン１６１の内方端縁１６５の長さをｌとする。本実施形態においては、第１の誘電率εout及び第２の誘電率εinは、第１の誘電率εoutと第２の誘電率εinとの比が、信号ライン１６１の内方端縁の長さ二乗ｌ2と、外方端縁の長さの二乗Ｌ2との比に等しくなるように設定されている。すなわち、第２の誘電率εinは、第１の誘電率εoutと、長さＬ及びｌとを用いて、次の数５のように表される。
【数５】
2007010522.tif 000008
【０１５７】
第１の誘電率εout及び第２の誘電率εinが、上記の数５の関係を満たすように設定された場合、信号ライン１６１における内方端縁１６５側を通過する電波の伝播速度は、外方端縁１６４側を通過する電波の伝播速度より遅くなる。一方、信号ライン１６１の内方端縁１６５の長さｌは、外方端縁１６４の長さＬより短い。
【０１５８】
このようなスルー標準器基板１６においては、信号ライン１６１の端面における内方端縁１６５側の部分と、外方端縁１６４側の部分とで電波の位相が揃うため、良好な信号伝送特性が得られる。したがって、本実施形態によれば、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板１６が得られる。更に、本実施形態に係るスルー標準器基板１６によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、１つの高周波プローブに設けられた互いに対向しない信号ピンを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０１５９】
尚、図１１において、誘電体基板６０の表面の誘電率は、第２のグランドライン１６３から第１のグランドラインへと向かって、段階的に小さくなるよう設定されていても良い。この場合、誘電体基板６０は、高誘電率材料と低誘電率材料との組成比を変化させることによって形成される。
【０１６０】
（第４の実施形態の変形例）
図１２は、本発明の第４の実施形態の変形例に係るスルー標準器基板を示す図である。尚、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示されるＸＩＩｂ−ＸＩＩｂラインの端面図である。
【０１６１】
本変形例に係るスルー標準器基板１７は、例えば下記の表２に示されるＧａＡｓやＳｉのような半導体材料によって形成された半導体基板７０を備えている。スルー標準器基板１７は、半導体の多層配線プロセスによって形成され、多層配線層同士の間は、所定の誘電率を有する絶縁膜によって絶縁されている。
【表２】
2007010522.tif 000009
【０１６２】
半導体基板７０の表面には、図１２（ｂ）に示されるように、所定の第１の誘電率を有する絶縁膜７２が形成されている。更に、信号ライン１７１と第２のグランドライン１７３との間から露出する部分には、第１の誘電率よりも大きな第２の誘電率を有する絶縁膜７１が形成されている。
【０１６３】
ここで、第１の誘電率をεoutとし、第２の誘電率をεinとし、信号ライン１７１の外方端縁の長さをＬとし、信号ライン１７１の内方端縁の長さをｌとする。本実施形態においては、第１の誘電率εout及び第２の誘電率εinは、第１の誘電率εoutと第２の誘電率εinとの比が、信号ライン１７１の内方端縁１７５の長さの二乗ｌ2と、外方端縁１６４の長さの二乗Ｌ2との比に等しくなるように設定されている。すなわち、第２の誘電率εinは、第１の誘電率εoutと、長さＬ及びｌとを用いて、次の数６のように表される。
【数６】
2007010522.tif 000010
【０１６４】
第１の誘電率εout及び第２の誘電率εinが、数６の関係を満たすように設定された場合、信号ライン１７１における内方端縁１７５側を通過する電波の伝播速度は、外方端縁１７４側を通過する電波の伝播速度より遅くなる。一方、信号ライン１７１の内方端縁１７５の長さｌは、外方端縁１７４の長さＬより短い。
【０１６５】
このようなスルー標準器基板１７においては、信号ライン１７１の端面における内方端縁１７５側の部分と、外方端縁１７４側の部分とで電波の位相が揃うため、良好な信号伝送特性が得られる。したがって、本実施形態によれば、より正確なスルー特性を有するスルー標準器基板１７が得られる。更に、本実施形態に係るスルー標準器基板１７によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、１つの高周波プローブに設けられた互いに対向しない信号ピンを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０１６６】
尚、図１２において、半導体基板７０の表面の誘電率は、第２のグランドライン１７３から第１のグランドライン１７２へと向かって、段階的に小さくなるよう設定されていても良い。たとえば、Ｓｉよりなる半導体基板７０の表面に、絶縁膜を成長させることによって形成されるＳｉＧｅのような化合物半導体においては、絶縁膜７１及び７２は、Ｇｅの組成比を変化させることによって形成される。
【０１６７】
（第５の実施形態）
図１３は、本発明の第５の実施形態に係るスルー標準器基板を示す図である。尚、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示されるＸＩＩＩｂ−ＸＩＩＩｂラインの端面図である。
【０１６８】
本実施形態に係るスルー標準器基板１８は、第１の実施形態に係るスルー標準器基板１８に加えて、エアブリッジ５００ａ〜５００ｃを更に備えている。
【０１６９】
エアブリッジ５００ｂは、導電性を有する材料によって、図１３に示されるように、第１のグランドライン１８２と第２のグランドライン１８３とを、円弧形状を有する信号ライン１８１の半径方向に掛け渡すように電気的に接続する。そして、エアブリッジ５００ｂと信号ライン１８１との間は絶縁されている。エアブリッジ５００ａ及び５００ｃもまた、エアブリッジ５００ｂと同様に形成されている。
【０１７０】
尚、本実施形態において、エアブリッジ５００ａ〜５００ｃと信号ライン１８１との間の空間は、誘電体を充填することによって絶縁されても良い。また、エアブリッジの数は、１以上であれば良い。
【０１７１】
このようなスルー標準器基板１８によれば、第１のグランドライン１８２及び第２のグランドライン１８３と、信号ライン１８１との結合によって伝送される高周波信号の位相は、エアブリッジ５００ａ〜５００ｃを介して、内方端縁１８５側と外方端縁１８４側とで一致する。これにより、信号の信号の伝送特性が改善されるため、理想的なスルー特性が得られる。
【０１７２】
（第６の実施形態）
図１４は、本発明の第６の実施形態に係るスルー標準器基板を示す図である。尚、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示されるＸＩＶｂ−ＸＩＶｂラインの端面図である。
【０１７３】
本実施形態に係るスルー標準器基板１９は、例えばテフロン（登録商標）、ガラエポ、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）のような誘電体基板６０を備えている。誘電体基板６０には、第１のグランドライン１９２と第２のグランドライン１９３とに電気的に接続され、信号ライン１９１の半径方向に整列する一対のスルーホール６０１ａ及び６０１ｂが、誘電体基板６０の表面から内部へと延びるように形成されている。また、誘電体基板６０の内部には、例えばアルミニウムや銅のような導電性材料によって形成され、スルーホール６０１ａ及び６０１ｂを電気的に接続する配線６００が埋め込まれている。尚、配線及び一対のスルーホールは、複数設けられていても良い。
【０１７４】
このようなスルー標準器基板１９によれば、第１のグランドライン１９２及び第２のグランドライン１９３と、信号ライン１９１との結合によって伝送される高周波信号の位相が、配線６００とスルーホール６０１ａ及び６０１ｂとを介して、信号ラインの内方端縁１９５側と外方端縁１９４側とで一致する。これにより、信号の信号の伝送特性が改善されるため、理想的なスルー特性が得られる。
【０１７５】
（第７の実施形態）
図１５は、本発明の第７の実施形態に係るスルー標準器基板を示す図である。尚、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示されるＸＶｂ−ＸＶｂラインの端面図である。
【０１７６】
本実施形態に係るスルー標準器基板２０は、例えばＧａＡｓやＳｉのような半導体材料によって形成される半導体基板７０を備えている。スルー標準器基板２０は、例えば、半導体の多層配線製造プロセスによって形成される。半導体基板７０には、第１のグランドライン２０２と第２のグランドライン２０３とに電気的に接続され、信号ライン２０１の半径方向に整列する一対の層間コンタクト７０１ａ及び７０１ｂが、半導体基板７０の表面から内部へと延びるように形成されている。また、半導体基板７０の内部には、例えばアルミニウムや銅のような導電性材料によって形成され、層間コンタクト７０１ａ及び７０１ｂを電気的に接続する配線７００が埋め込まれている。尚、配線及び一対の層間コンタクトは、複数設けられていても良い。
【０１７７】
このようなスルー標準器基板２０によれば、第１のグランドライン２０２及び第２のグランドライン２０３と、信号ライン２０１との結合によって伝送される高周波信号の位相が、配線７００と層間コンタクト７０１ａ及び７０１ｂとによって、信号ライン２０１の内方端縁２０５側と外方端縁２０４側とで一致する。これにより、信号の伝送特性が改善されるため、理想的なスルー特性が得られる。
【０１７８】
図１６は、ＳＯＬＴ法によるＳパラメータ測定装置の校正と、被測定装置のＳパラメータを測定する方法とを示すフローチャートである。校正に用いられるスルー標準器基板は、プローブの一対の信号ピンの位置関係、すなわち、一対の信号ピンが対向するか否かに基づいて決定される。以下、図１６及び図１を参照しながら、操作手順について説明する。
【０１７９】
まず、操作者は、高周波プローブ８５の各信号ピンに、既知の特性を有するオープン、ショート及びロードの３つの標準器基板を接触させる（ステップＳ１０１）。次に、操作者は、ＶＮＡ８２を用いて、オープン、ショート及びロードの特性を測定する（ステップＳ１０２）。操作者は、測定結果をＶＮＡ８２のメモリ８７に記憶させる。尚、上記のステップＳ１０１〜Ｓ１０３は、高周波プローブ８５の信号ピンの各々について、順に行われればよい。また、上記のステップＳ１０１〜Ｓ１０３において、オープン標準器基板は、必ずしも使用されなくても良い。この場合、操作者は、空気中において高周波プローブ８５のピンを他の部分に接続させることなく測定した値を、オープン標準器基板の測定結果とすれば良い。
【０１８０】
次に、操作者は、高周波プローブ８５の一対の信号ピンが対向するか否かを判断する（ステップＳ１０４）。高周波プローブ８５の一対の信号ピン同士が対向しない場合には（ステップＳ１０４でＮＯ）、操作者は、信号ピンの配置に応じて、上記の各実施形態の何れかに係るスルー標準器基板の何れかを選択する（ステップＳ１０５）。一方、高周波プローブ８５の一対の信号ピン同士が対向する場合には（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、操作者は、例えば図３０に示されるような直線状のスルー標準器基板を選択する（ステップＳ１０６）。次に、操作者は、選択されたスルー標準器基板の両端部に、プローブを接続する（ステップＳ１０７）。次に、操作者は、ＶＮＡ８２を用いて、高周波プローブ８５のスルー特性を測定する（ステップＳ１０８）。操作者は、測定結果を、ＶＮＡ８２のメモリ８７に記憶させる（ステップＳ１０９）。
【０１８１】
尚、ショート、オープン及びロードの３つの標準器基板を接続して特性を測定し、その測定結果をメモリ８７に記憶させるステップと、スルー標準器基板を接続して特性を測定し、その測定結果をメモリ８７に記憶させるステップとは、任意の順序で実行されても良い。
【０１８２】
次に、上記の手順によって測定され、メモリ８７に記憶されているショート、オープン、ロード及びスルーについての測定結果を用いて、操作者は、ＶＮＡ８２に内蔵された計算機８８に、理想ポートから高周波プローブ８５の先端までの測定系のシステム誤差を計算させる（ステップＳ１１０）。操作者は、計算されたシステム誤差をＶＮＡ８２のメモリ８７に記憶させる（ステップＳ１１１）。
【０１８３】
操作者は、以上のような手順に従って操作することによって、高周波プローブ８５の特性を取得することができるので、ＳＯＬＴ法によるＶＮＡ８２の校正が完了する。
【０１８４】
次に、操作者は、校正が完了したＶＮＡ８２を用いて、被測定装置の特性を測定する。
【０１８５】
まず、操作者は、高周波プローブ８５の信号ピン及びグランドピンの各々を被測定装置のポートに接続させる（ステップＳ１１２）。次に、操作者は、ＶＮＡ８２を用いて被測定装置の特性を測定する（ステップＳ１１３）。
【０１８６】
次に、操作者は、ＶＮＡ８２に内蔵されている計算機８８に、被測定装置についての測定結果から、ＶＮＡ８２のメモリ８７に記憶されているシステム誤差を差し引かせる（ステップＳ１１４）。そして、操作者は、計算機８８がシステム誤差を差し引くことによって計算した計算結果を出力させる（ステップＳ１１５）。これにより、操作者は、被測定装置のみの特性データを取得することができる。
【０１８７】
未測定の被測定装置がある場合には（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、操作者は、上記のステップＳ１１２〜ステップＳ１１６の操作を繰り返して、未測定の被測定装置の特性を測定する。未測定の被測定装置がない場合には（ステップＳ１１６でＮＯ）、操作者は、操作を終了する。
【０１８８】
以上のような操作手順によれば、ＶＮＡ８２を校正するためにＳＯＬＴ法を適用する際に、プローブの信号ピン及びグランドピンの配置に対応して適切なスルー標準機が選択される。そして、プローブの特性が高精度で測定されるため、ＶＮＡ８２をより正確に校正することが可能となる。よって、校正された被測定装置によって、Ｓパラメータを正確に測定することが可能となる。
【０１８９】
（第８の実施形態）
図１７は、本発明の第８の実施形態に係るライン標準器基板の平面図である。図１７に示されるライン標準器基板２１は、基板５０と、信号ライン１０１と、第１のグランドライン１０２と、第２のグランドライン１０３とを備える。
【０１９０】
基板５０は、テフロン（登録商標）、ガラスエポキシ、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）等の誘電体材料によって形成された誘電体基板、または、ＧａＡｓやＳｉ等の半導体材料よりなる半導体基板である。
【０１９１】
信号ライン１０１は、弓形に延びる曲線と、当該曲線の両端部における接線方向に延びる一対の直線とから構成される線分（図１７の破線で示される線分）の形状を有するように、基板５０の表面に形成されている。本実施形態においては、信号ライン１０１は、所定の曲率を有する半円の円弧と、当該円弧の両端部における接線方向に延びる一対の平行線とから構成されるＵ字形の線分の形状に形成されている。
【０１９２】
第１のグランドライン１０２は、所定の第１の間隔を有して信号ライン１０１の外方端縁１０４に沿うように、基板５０の表面に形成されている。また、第２のグランドライン１０３は、所定の第２の間隔を有して信号ライン１０１の内方端縁１０５に沿うように、基板５０の表面に形成されている。
【０１９３】
また、ライン標準器基板２１は、図１７の破線の囲いによって示されるように、プローブのピンが接続されるパッド部分１０００と、信号伝送に用いられるライン部分１００１と、パッド部分１０００とライン部分１００１とに接続される配線部分１００２とに分けられる。この場合において、配線部分１００２の特性インピーダンスは、ライン部分１００１の特性インピーダンスと一致するように設定されている。
【０１９４】
このように構成されたライン標準器基板２１においては、ライン部分１００１と配線部分１００２との接続部分において、反射による高周波信号の損失が発生しない。したがって、本実施形態によれば、図２に示されるスルー標準器基板１０と同一の特性インピーダンスを有し、図２に示されるスルー標準器基板１０とは異なる線路長を有し、かつ、信号の損失がないライン標準器基板２１を構成することが可能となる。
【０１９５】
図１８は、図１７に示したライン標準器基板の使用状態を示す平面図である。ライン標準器基板２１の使用時には、２本の信号ピン４０１及び４０２が信号ライン１０１の両端部の各々に接触し、グランドピン４１１及び４１３の各々が第１のグランドライン１０２の両端部の各々に接触し、グランドピン４１２が第２のグランドライン１０３に接触するように、高周波プローブ８５をライン標準器基板２１に接続する。
【０１９６】
高周波信号は、信号ラインとグランドラインとの結合によって伝播される。信号ラインが直角の角部分を有する場合、当該角部分から信号が放射されることによって信号の損失が発生するので、ライン標準器基板の特性は、理想特性と比べて劣化する。しかしながら、図１８に示されるライン標準器基板２１は、直角の角部分を含まないため、信号の放射が抑制される。
【０１９７】
このように、本実施形態によれば、１つの高周波プローブ８５に設けられた互いに対向しない２本の信号ピン４０１と４０２を接続するための理想的なライン標準器基板２１が得られる。更に、本実施形態に係るライン標準器基板２１によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、対向しない位置に配置される一対の信号ピン４０１及び４０２を備える高周波プローブ８５によって、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０１９８】
また、図２に示されるスルー標準器基板１０に対応して、ライン標準器基板２１における配線部分１００２の長さＬＲが相違する複数のライン標準器が用意されても良い。例えば、中心周波数がｆ0であるときの標準器基板上の電波の波長をλとし、ＬＲをλ／８とし、更に測定時に掃引する周波数範囲を（ａ・ｆ0〜ｂ・ｆ0）とすると、用意すべき複数のライン標準器の配線部分１００２の長さは、それぞれＬＲの（ａ／ｂ）倍毎に設定されれば良い。
【０１９９】
ライン標準器を用いる測定装置の校正方法においては、配線部分１００２の長さＬＲがλ／８となる測定周波数において最も精度が良く、この周波数から離れるにつれて精度が劣化する。そこで、上述のように配線部分１００２の長さが、ＬＲの（ａ／ｂ）倍毎に設定された複数のライン標準器を用いることによって、中心周波数ｆ0から大きく離れた周波数での校正を行うことが不要となる。よって、本実施形態に示される複数のライン標準器基板を用いることによって、測定装置を校正する際に、広い周波数範囲に対しても精度の劣化を小さくすることが可能となる。尚、一例として、ａの値が（２／３）で、かつ、ｂの値が２であることがより好ましい。
【０２００】
（第８の実施形態の変形例）
図１９は、本発明の第８の実施形態の変形例に係るライン標準器基板の平面図である。図１９に示されるライン標準器基板２２は、１つの高周波プローブ８５に設けられた互いに対向しない一対の信号ピン４０１及び４０２を接続するために用いられる。
【０２０１】
図１９に示されるように、ライン標準器基板２２は、基板５０と、信号ライン１１１と、第１のグランドライン１１２と、第２のグランドライン１１３とを備える。尚、基板５０は、上記の第８の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２０２】
信号ライン１１１は、図１９に示されるように、隣接する一対の線分によって形成される全ての内角αが、９０°より大きな角度を有する折れ線と、当該折れ線の両端部の各々に接続され、当該折れ線の延長方向に延びる一対の直線とから構成される線分（破線で示される線分）の形状を有するように、基板５０の表面に形成されている。本実施形態においては、信号ライン１１１は、正八角形の半分の外郭線と、当該外郭線の両端部の各々に接続される平行線とから構成される線分の形状に形成されており、内角αは、１３５°である。
【０２０３】
第１のグランドライン１１２は、所定の第１の間隔を有して信号ライン１１１の外方端縁１１４に沿うように、基板５０の表面に形成されている。また、第２のグランドライン１１３は、所定の第２の間隔を有して信号ライン１１１の内方端縁１１５に沿うように、基板５０の表面に形成されている。
【０２０４】
また、ライン標準器基板２２においても、図１９の破線で囲まれる配線部分１００２の特性インピーダンスは、ライン部分１００１の特性インピーダンスと等しくなるように設定されている。
【０２０５】
ライン標準器基板２２の使用時には、２本の信号ピン４０１及び４０２が信号ライン１１１の両端部の各々に接触し、グランドピン４１１及び４１３の各々が第１のグランドライン１１２の両端部の各々に接触し、グランドピン４１２が第２のグランドライン１１３に接触するように、高周波プローブ８５をライン標準器基板２２に接続する。
【０２０６】
高周波信号は信号ラインとグランドラインの結合によって伝播される。信号ラインが折れ線状に形成されている場合、折れ線の角部分で信号の放射によって、信号の損失が発生する。内角αが小さくなるにつれて、信号の損失量は、大きくなる。しかしながら、内角αを９０°より大きな角度に設定されていれば、内角αが９０°の場合に比べて、信号の損失を抑制することができる。
【０２０７】
また、本変形例のように、信号ライン１１１が、隣接する一対の線分によって構成される全ての内角αが１３５°である折れ線を含む線分の形状を有するように形成されていれば、例えばＣＡＤを用いた設計工程や、半導体製造プロセスに用いられるマスク等を作成する工程において、折れ線を容易に描くことが可能となる。したがって、ライン標準器基板１１の設計及び作成のために必要なコストを削減することが可能となる。
【０２０８】
以上のように、本変形例によれば、１つの高周波プローブ８５に設けられた互いに対向しない２本の信号ピン４０１及び４０２を接続するための、信号の損失が少ないライン標準器基板２２が得られる。更に、本変形例に係るライン標準器基板によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正が可能となる。この結果、対向しない一対の信号ピン４０１及び４０２を用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０２０９】
（第９の実施形態）
図２０は、本発明の第９の実施形態に係るライン標準器基板の平面図である。図２０に示されるライン標準器基板２３は、互いに対向しない一対の高周波プローブ８６ａ及び８６ｂを接続するために用いられる。
【０２１０】
図２０に示されるように、ライン標準器基板２３は、基板５０と、信号ライン１２１と、第１のグランドライン１２２と、第２のグランドライン１２３とを備える。本実施形態に係るライン標準器基板２３の基本的な構成は、第８の実施形態に係るものと同様であるので、以下では、第８の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０２１１】
信号ライン１２１は、弓形に延びる曲線と、当該曲線の両端部における接線方向に延びる一対の直線とから構成される線分の形状を有するように基板５０の表面に形成されている。本実施形態においては、信号ライン１２１は、円周の４分の１の弧長を有する円弧と、当該円弧の両端部における一対の接線とから構成される線分の形状を有するように形成されている。
【０２１２】
本実施形態によるライン標準器基板２３もまた、直角の角部分を含まないため、信号の放射が抑制される。したがって、本実施形態によれば、対向する一対の高周波プローブ８６ａ及び８６ｂを接続するための理想的なライン標準器基板２３が得られる。更に、本変形例に係るライン標準器基板２３によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正が可能となる。この結果、対向しない一対の高周波プローブを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０２１３】
（第９の実施形態の変形例）
図２１は、本発明の第９の実施形態の変形例に係るライン標準器基板の平面図である。図２１に示されるライン標準器基板２４は、基板５０と、信号ライン１３１と、第１のグランドライン１３２と、第２のグランドライン１３３とを備える。本実施形態に係るライン標準器基板２４の基本的な構成は、第８の実施形態の変形例に係るものと同様であるので、以下では、第８の実施形態の変形例との相違点を中心に説明する。
【０２１４】
信号ライン１３１は、隣接する一対の線分によって構成される全ての内角が９０°より大きな角度を有する折れ線と、当該折れ線の両端部の各々に接続され、当該折れ線の延長方向に延びる一対の直線とから構成される線分（二点差線によって示される線分）の形状を有するように、基板５０の表面に形成されている。より具体的には、本実施系他においては、信号ライン１３１は、正八角形の４分の１の外郭線と、当該外郭線の両端に接続される一対の直線とから構成される線分の形状を有するように形成されており、隣接する一対の線分によって構成される内角は、１３５°である。
【０２１５】
尚、図２１において破線の囲いによって示される配線部分１００２の長さＬＲａ及びＬＲｂは、それぞれ異なっていても良い。
【０２１６】
本変形例のように、信号ライン１３１が形成されていれば、例えばＣＡＤを用いた設計工程や、半導体製造プロセスに用いられるマスク等を作成する工程において、折れ線を容易に描くことが可能となる。したがって、ライン標準器基板２４の設計及び作成のために必要なコストを削減することが可能となる。
【０２１７】
以上のように、本変形例によれば、互いに対向しない一対の高周波プローブを接続するための、信号の損失が少ないライン標準器基板２４が得られる。更に、本変形例に係るライン標準器基板によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正が可能となる。この結果、対向しない一対の高周波プローブを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０２１８】
（第１０の実施形態）
図２２は、本発明の第１０の実施形態に係るライン標準器基板の平面図である。図２２に示されるライン標準器基板２５の基本的な構成は、第８の実施形態に係るものと同様であるので、以下では、第８の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０２１９】
図２２に示されるライン標準器基板２５は、円弧形状を有する部分において、信号ライン１４１と第１のグランドライン１４２との間の第１の間隔ｄが、信号ライン１４１と第２のグランドライン１４３との間の第２の間隔ｄ’より大きく設定されている。
【０２２０】
より詳細には、信号ライン１４１における円弧状部分の外方端縁１４４の長さをＬとし、信号ライン１４１における円弧状部分の内方端縁１４５の長さをｌとすると、第１の間隔ｄ及び第２の間隔ｄ’は、第１の間隔ｄと第２の間隔ｄ’との比が、外方端縁１４４の長さＬと内方端縁１４５の長さｌとの比に等しくなるように設定されている。すなわち、第２の間隔ｄ’は、第１の間隔ｄと、内方端縁１４５の長さｌと、外方端縁１４４の長さＬとを用いて上記の数２のように表される。
【０２２１】
また、このように曲線部分における第１の間隔ｄ及び第２の間隔ｄ’が相違する場合においても、図の破線で囲まれるライン部分１００１の特性インピーダンスと、図の破線で囲まれる配線部分１００２の特性インピーダンスとを一致させるために、第２のグランドライン１４３の直線部分における幅の寸法が調整されている。
【０２２２】
このようなライン標準器基板２５の円弧状部分においては、信号ライン１４１の内方端縁１４５側と外方端縁１４４側とで信号の位相が揃うため、信号の伝送特性が改善される。この結果、より正確なライン特性を有するライン標準器基板２５が得られる。更に、本実施形態に係るライン標準器基板２５によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、１つの高周波プローブに設けられた互いに対向しない信号ピンを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０２２３】
（第１０の実施形態の変形例）
図２３は、本発明の第１０の実施形態の変形例に係るライン標準器基板の平面図である。図２３に示されるライン標準器基板２６の基本的な構成は、第８の実施形態の変形例に係るものと同様であるので、以下では、第８の実施形態の変形例との相違点を中心に説明する。
【０２２４】
図２３に示されるライン標準器基板２６は、正八角形の半分の外郭形状を有する部分において、信号ライン１５１と第１のグランドライン１５２との間の第１の間隔ｄが、信号ライン１５１と第２のグランドライン１５３との間の第２の間隔ｄ’より大きく設定されている。
【０２２５】
より詳細には、信号ライン１５１における正八角形の一部の外方端縁１５４の長さをＬとし、信号ライン１５１における正八角形の一部の内方端縁１５５の長さをｌとすると、第１の間隔ｄ及び第２の間隔ｄ’は、第１の間隔ｄと第２の間隔ｄ’との比が、外方端縁１５４の長さＬと内方端縁１５５の長さｌとの比に等しくなるように設定されている。すなわち、第２の間隔ｄ’は、第１の間隔ｄと、内方端縁１５５の長さｌと、外方端縁１５４の長さＬとを用いて上記の数２のように表される。
【０２２６】
また、このように曲線部分における第１の間隔ｄ及び第２の間隔ｄ’が相違する場合においても、図の破線で囲まれるライン部分１００１の特性インピーダンスと、図の破線で囲まれる配線部分１００２の特性インピーダンスとを一致させるために、第２のグランドライン１５３の直線部分における幅の寸法が調整されている。
【０２２７】
このようなライン標準器基板２６においては、信号ライン１５１の内方端縁１５５側と外方端縁１５４側とで信号の位相が揃うため、信号の伝送特性が改善される。この結果、より正確なライン特性を有するライン標準器基板２６が得られる。更に、本実施形態に係るライン標準器基板２６によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、１つの高周波プローブに設けられた互いに対向しない信号ピンを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０２２８】
（第１１の実施形態）
図２４は、本発明の第１１の実施形態に係るライン標準器基板を示す図である。尚、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）に示されるＸＸＩＶｂ−ＸＸＩＶｂラインの端面図である。図２４に示されるライン標準器基板２７の基本的な構成は、第８の実施形態に係るものと同様であるので、以下では、第８の実施形態の変形例との相違点を中心に説明する。
【０２２９】
本実施形態にかかるライン標準器基板２７は、所定の第１の誘電率を有する誘電体基板６０を備えている。誘電体基板６０は、例えばテフロン（登録商標）、アルミナ、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）等の誘電体材料によって形成される。
【０２３０】
また、図２４（ｂ）に示されるように、信号ライン１６１と第２のグランドライン１６３との間から露出する基板の部分には、第１の誘電率よりも大きな第２の誘電率を有する誘電体６１が形成されている。
【０２３１】
ここで、第１の誘電率をεoutとし、第２の誘電率をεinとする。また、ライン標準器基板２７の円弧状の部分において、信号ライン１６１の外方端縁１６４の長さをＬとし、信号ライン１６１の内方端縁１６５の長さをｌとする。本実施形態においては、第１の誘電率εout及び第２の誘電率εinは、第１の誘電率εoutと第２の誘電率εinとの比が、信号ライン１６１の内方端縁１６５の長さ二乗ｌ2と、外方端縁１６４の長さの二乗Ｌ2との比に等しくなるように設定されている。すなわち、第２の誘電率εinは、第１の誘電率εoutと、長さＬ及びｌとを用いて、上記の数５のように表される。
【０２３２】
このようなライン標準器基板２７においては、信号ライン１６１の端面における内方端縁１６５側の部分と、外方端縁１６４側の部分とで電波の位相が揃うため、良好な信号伝送特性が得られる。したがって、本実施形態によれば、より正確なライン特性を有するライン標準器基板２７が得られる。更に、本実施形態に係るライン標準器基板２７によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、１つの高周波プローブに設けられた互いに対向しない信号ピンを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０２３３】
尚、図２４において、誘電体基板６０の表面の誘電率は、第２のグランドライン１６３から第１のグランドライン１６２へと向かって、段階的に小さくなるよう設定されていても良い。この場合、誘電体基板６０は、高誘電率材料と低誘電率材料との組成比を変化させることによって形成される。
【０２３４】
（第１２の実施形態）
図２５は、本発明の第１２の実施形態に係るライン標準器基板を示す図である。尚、図２５（ｂ）は、図２５（ａ）に示されるＸＸＶｂ−ＸＸＶｂラインの端面図である。
【０２３５】
本変形例に係るライン標準器基板２８は、例えばＧａＡｓやＳｉのような半導体材料によって形成された半導体基板７０を備えている。ライン標準器基板２８は、半導体の多層配線プロセスによって形成され、多層配線層同士の間は、所定の誘電率を有する絶縁膜によって絶縁されている。
【０２３６】
半導体基板７０の表面には、図２５（ｂ）に示されるように、所定の第１の誘電率を有する絶縁膜７２が形成されている。更に、信号ライン１７１と第２のグランドライン１７３との間から露出する部分には、第１の誘電率よりも大きな第２の誘電率を有する絶縁膜７１が形成されている。
【０２３７】
ここで、第１の誘電率をεoutとし、第２の誘電率をεinとし、信号ライン１７１の外方端縁１７４の長さをＬとし、信号ライン１７１の内方端縁１７５の長さをｌとする。本実施形態においては、第１の誘電率εout及び第２の誘電率εinは、第１の誘電率εoutと第２の誘電率εinとの比が、信号ライン１６１の内方端縁１７５の長さの二乗ｌ2と、外方端縁１７４の長さの二乗Ｌ2との比に等しくなるように設定されている。すなわち、第２の誘電率εinは、第１の誘電率εoutと、長さＬ及びｌとを用いて、上記の数６のように表される。
【０２３８】
第１の誘電率εout及び第２の誘電率εinが、数６の関係を満たすように設定された場合、信号ライン１７１における内方端縁１７５側を通過する電波の伝播速度は、外方端縁１７４側を通過する電波の伝播速度より遅くなる。一方、信号ライン１７１の内方端縁１７５の長さｌは、外方端縁１７４の長さＬより短い。
【０２３９】
このようなライン標準器基板２８においては、信号ライン１７１の端面における内方端縁１７５側の部分と、外方端縁１７４側の部分とで電波の位相が揃うため、良好な信号伝送特性が得られる。したがって、本実施形態によれば、より正確なライン特性を有するライン標準器基板が得られる。更に、本実施形態に係るライン標準器基板２８によれば、Ｓパラメータ測定装置の高精度な校正を行うことが可能となる。この結果、１つの高周波プローブに設けられた互いに対向しない信号ピンを用いて、高精度なＳパラメータ測定を実現することができる。
【０２４０】
尚、図２５において、半導体基板７０の表面の誘電率は、第２のグランドライン１７３から第１のグランドライン１７２へと向かって、段階的に小さくなるよう設定されていても良い。たとえば、Ｓｉよりなる半導体基板７０の表面に、絶縁膜を成長させることによって形成されるＳｉＧｅのような化合物半導体においては、絶縁膜７１及び７２は、Ｇｅの組成比を変化させることによって形成される。
【０２４１】
（第１３の実施形態）
図２６は、本発明の第１３の実施形態に係るライン標準器基板を示す図である。尚、図２６（ｂ）は、図２６（ａ）に示されるＸＸＶＩｂ−ＸＸＶＩｂラインの端面図である。
【０２４２】
本実施形態に係るライン標準器基板２９は、第８の実施形態に係るライン標準器基板に加えて、エアブリッジ５００ａ〜５００ｃを更に備えている。
【０２４３】
エアブリッジ５００ｂは、ライン標準器基板２９における円弧状部分において、図２６に示されるように、第１のグランドライン１８２と第２のグランドライン１８３とを、信号ライン１８１における円弧形状の部分の半径方向に掛け渡すように電気的に接続する。そして、エアブリッジ５００ｂと信号ライン１８１との間は絶縁されている。エアブリッジ５００ａ及び５００ｃもまた、エアブリッジ５００ｂと同様に形成されている。尚、本実施形態において、エアブリッジ５００ａ〜５００ｃと信号ライン１８１との間の空間は、誘電体を充填することによって絶縁されても良い。
【０２４４】
このようなライン標準器基板２９によれば、第１のグランドライン１８２及び第２のグランドライン１８３と、信号ライン１８１との結合によって伝送される高周波信号の位相は、エアブリッジ５００ａ〜５００ｃを介して、内方端縁１８５側と外方端縁１８４側とで一致する。これにより、信号の信号の伝送特性が改善されるため、理想的なスルー特性が得られる。
【０２４５】
（第１４の実施形態）
図２７は、本発明の第１４の実施形態に係るライン標準器基板を示す図である。尚、図２７（ｂ）は、図２７（ａ）に示されるＸＸＶＩＩｂ−ＸＸＶＩＩｂラインの端面図である。
【０２４６】
本実施形態に係るライン標準器基板３０は、例えばテフロン（登録商標）、ガラエポ、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）のような誘電体基板６０を備えている。誘電体基板６０には、第１のグランドライン１９２と第２のグランドライン１９３とに電気的に接続され、信号ライン１９１の半径方向に整列する一対のスルーホール６０１ａ及び６０１ｂが、誘電体基板６０の表面から内部へと延びるように形成されている。また、誘電体基板６０の内部には、例えばアルミニウムや銅のような導電性材料によって形成され、スルーホール６０１ａ及び６０１ｂを電気的に接続する配線が埋め込まれている。
【０２４７】
このようなライン標準器基板３０によれば、第１のグランドライン１９２及び第２のグランドライン１９３と、信号ライン１９１との結合によって伝送される高周波信号の位相が、配線６００とスルーホール６０１ａ及び６０１ｂとを介して、内側と外側とで一致する。これにより、信号の信号の伝送特性が改善されるため、理想的なスルー特性が得られる。
【０２４８】
尚、本実施形態においては、配線６００は、誘電体基板６０の内部に埋め込まれているが、誘電体基板６０の裏面に形成されていても良い。この場合、スルーホール６０１ａ及び６０１ｂは、誘電体基板６０を貫通するように形成されていればよい。
【０２４９】
（第１５の実施形態）
図２８は、本発明の第１５の実施形態に係るライン標準器基板を示す図である。尚、図２８（ｂ）は、図２８（ａ）に示されるＸＸＶＩＩＩｂ−ＸＸＶＩＩＩｂラインの端面図である。
【０２５０】
本実施形態に係るライン標準器基板３１は、例えばＧａＡｓやＳｉのような半導体基板７０を備えている。半導体基板７０には、第１のグランドライン２０２と第２のグランドライン２０３とに電気的に接続され、信号ライン２０１の半径方向に整列する一対の層間コンタクト７０１ａ及び７０１ｂが、半導体基板７０の表面から内部へと延びるように形成されている。また、半導体基板７０の内部には、例えばアルミニウムや銅のような導電性材料によって形成され、層間コンタクト７０１ａ及び７０１ｂを電気的に接続する配線７００が埋め込まれている。
【０２５１】
このようなライン標準器基板３１によれば、第１のグランドライン２０２及び第２のグランドライン２０３と、信号ライン２０１との結合によって伝送される高周波信号の位相が、配線７００と層間コンタクト７０１ａ及び７０１ｂとを介して、内側と外側とで一致する。これにより、信号の信号の伝送特性が改善されるため、理想的なスルー特性が得られる。
【０２５２】
尚、本実施形態においては、配線７００は、半導体基板７０の内部に埋め込まれているが、半導体基板７０の裏面に形成されていても良い。この場合、層間コンタクト７０１ａ及び７０１ｂは、半導体基板７０を貫通するように形成されていればよい。
【０２５３】
図２９は、ＴＲＬ法によるＳパラメータ測定装置の校正と、被測定装置のＳパラメータを測定する方法とを示すフローチャートである。校正に用いられるスルー標準器基板及びライン標準器基板は、プローブの一対の信号ピンの位置関係、すなわち、一対の信号ピンが対向するか否かに基づいて決定される。以下、図２９及び図１を参照しながら、操作手順について説明する。
【０２５４】
まず、操作者は、高周波プローブ８５の各信号ピンに、既知の特性を有する反射標準器基板を接触させる（ステップＳ２０１）。次に、操作者は、ＶＮＡ８２を用いて、高周波プローブ８５の反射特性を測定する（ステップＳ２０２）。操作者は、測定結果をＶＮＡ８２のメモリ８７に記憶させる。
【０２５５】
次に、操作者は、高周波プローブ８５の一対の信号ピンが対向するか否かを判断する（ステップＳ２０４）。高周波プローブ８５の一対の信号ピン同士が対向しない場合には（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、操作者は、信号ピンの配置に応じて、上記の各実施形態の何れかに係るスルー標準器基板と、スルー標準器基板に対応した形状を有するライン標準器基板とを選択する（ステップＳ２０５）。一方、高周波プローブ８５の一対の信号ピン同士が対向する場合には（ステップＳ２０４でＮＯ）、操作者は、直線状のスルー標準器基板及びライン標準器基板を選択する（ステップＳ２０６）。次に、操作者は、選択されたスルー標準器基板及びライン標準器基板の両端部に、高周波プローブ８５を接続する（ステップＳ２０７）。次に、操作者は、ＶＮＡ８２を用いて、高周波プローブ８５のスルー及びライン特性を測定する（ステップＳ２０８）。操作者は、測定結果を、ＶＮＡ８２のメモリ８７に記憶させる（ステップＳ２０９）。
【０２５６】
尚、３つの標準器基板を接続するステップと、特性を測定するステップと、その測定結果をメモリ８７に記憶させるステップとは、高周波プローブ８５の信号ピン毎に行われる。また、これらのステップは、任意の順序で実行されても良い。
【０２５７】
次に、上記の手順によって測定され、メモリ８７に記憶されているショート、オープン、ロード及びスルーについての測定結果を用いて、操作者は、ＶＮＡ８２に内蔵された計算機８８に、理想ポートから高周波プローブ８５の先端までの測定系のシステム誤差を計算させる（ステップＳ２１０）。操作者は、計算されたシステム誤差をＶＮＡ８２のメモリ８７に記憶させる（ステップＳ２１１）。
【０２５８】
操作者は、以上のような手順に従って操作することによって、高周波プローブ８５の特性を取得し、ＴＲＬ法によるＶＮＡ８２の校正を完了することができる。
【０２５９】
次に、操作者は、校正が完了したＶＮＡ８２を用いて、被測定装置の特性を測定する。
【０２６０】
まず、が完了する。高周波プローブ８５の信号ピン及びグランドピンの各々を被測定装置のポートに接続させる（ステップＳ２１２）。次に、操作者は、ＶＮＡ８２を用いて被測定装置の特性を測定する（ステップＳ２１３）。
【０２６１】
次に、操作者は、ＶＮＡ８２に内蔵されている計算機８８に、被測定装置についての測定結果から、ＶＮＡ８２のメモリ８７に記憶されているシステム誤差を差し引かせる（ステップＳ２１４）。そして、操作者は、計算機８８がシステム誤差を差し引いた計算結果を出力させる（ステップＳ２１５）。これにより、操作者は、被測定装置のみの特性データを取得することが可能となる。
【０２６２】
未測定の被測定装置がある場合には（ステップＳ２１６でＹＥＳ）、操作者は、上記のステップＳ２１２〜ステップＳ２１６の操作を繰り返して、未測定の被測定装置の特性を測定する。未測定の被測定装置がない場合には（ステップＳ２１６でＮＯ）、操作者は、操作を終了する。
【０２６３】
以上のような操作手順によれば、プローブの信号ピン及びグランドピンの配置に対応して適切なスルー標準機が選択され、プローブの特性が高精度で測定されるため、ＶＮＡ８２をより正確に校正することが可能となる。よって、校正された被測定装置によって、Ｓパラメータを正確に測定することが可能となる。
【０２６４】
尚、上記の各実施形態においては、信号ライン及びグランドラインが円弧形状を有するスルー標準器基板及びライン標準器基板が示されているが、信号ライン及びグランドラインは、弓形に延びていれば、円弧以外の形状に形成されていても良い。例えば、当該曲線部分は、楕円形状に形成されても良い。
【０２６５】
また、上記の各実施形態においては、信号ライン及びグランドラインが正八角形の外郭線の一部の形状を有するスルー標準器基板及びライン標準器基板が示されているが、信号ライン及びグランドラインは、隣接する一対の線分同士によって構成される内角が９０°より大きな角度を有している他の折れ線状に形成されていても良い。
【０２６６】
更に、上記の各実施形態においては、第１のグランドラインは、線状に形成されているが、所定の第１の間隔を有して信号ラインの外方端縁に沿っていれば、第１のグランドラインは、線状以外の外郭形状を有するように形成されても良い。例えば、第１のグランドラインは、基板の表面のほぼ全体に拡がるように形成されていても良い。
【０２６７】
更に、上記の各実施形態において、折れ線状の部分を有するスルー標準器基板及びライン標準器基板（例えば、図３、図１９等）は、更に角部分が丸みを帯びるように形成されていても良い。
【０２６８】
更に、上記の各実施形態において、信号ラインが正八角形の一部の形状を有するスルー標準器及びライン標準器は、更に、第１及び第２のグランドラインを接続するためのエアブリッジまたは配線を備えていても良い。この場合、第１及び第２のグランドラインは、信号ラインにおける正八角形状の部分の外接円の半径方向に掛け渡されるように接続されていれば良い。
【０２６９】
更に、上記の各実施形態において、信号ライン及び第１及び第２のグランドラインは、曲線と、隣接する一対の線分によって構成される内角が９０°以上の折れ線との両方を含む線分の形状を有するように形成されても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２７０】
本発明に係るスルー標準器基板及びライン標準器基板は、高周波信号の伝送損失を抑制することができるので、プローブにおける互いに対向しない信号端子同士及びグランド端子同士を接続するための校正用標準器基板として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２７１】
【図１】１つのプローブを備えるＳパラメータ測定装置の構成例を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態に係るスルー標準器基板の平面図
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例に係るスルー標準器基板の平面図
【図４】一対のプローブを備えるＳパラメータ測定装置の構成例を示す図
【図５】本発明の第２の実施形態に係るスルー標準器基板の平面図
【図６】本発明の第２の実施形態の変形例に係るスルー標準器基板の平面図
【図７】本発明の第３の実施形態に係るスルー標準器基板の平面図
【図８】図７の”Ｘ”部分の拡大図
【図９】本発明の第３の実施形態の変形例に係るスルー標準器基板の平面図
【図１０】図９の”Ｙ”部分の拡大図
【図１１】本発明の第４の実施形態に係るスルー標準器基板を示す図
【図１２】本発明の第４の実施形態の変形例に係るスルー標準器基板を示す図
【図１３】本発明の第５の実施形態に係るスルー標準器基板を示す図
【図１４】本発明の第６の実施形態に係るスルー標準器基板を示す図
【図１５】本発明の第７の実施形態に係るスルー標準器基板を示す図
【図１６】ＳＯＬＴ法によるＳパラメータ測定装置の校正と、被測定装置のＳパラメータを測定する方法とを示すフローチャート
【図１７】本発明の第８の実施形態に係るライン標準器基板の平面図
【図１８】図１７に示したライン標準器基板の使用状態を示す平面図
【図１９】本発明の第８の実施形態の変形例に係るライン標準器基板の平面図
【図２０】本発明の第９の実施形態に係るライン標準器基板の平面図
【図２１】本発明の第９の実施形態の変形例に係るライン標準器基板の平面図
【図２２】本発明の第１０の実施形態に係るライン標準器基板の平面図
【図２３】本発明の第１０の実施形態の変形例に係るライン標準器基板の平面図
【図２４】本発明の第１１の実施形態に係るライン標準器基板を示す図
【図２５】本発明の第１２の実施形態に係るライン標準器基板を示す図
【図２６】本発明の第１３の実施形態に係るライン標準器基板を示す図
【図２７】本発明の第１４の実施形態に係るライン標準器基板を示す図
【図２８】本発明の第１５の実施形態に係るライン標準器基板を示す図
【図２９】ＴＲＬ法によるＳパラメータ測定装置の校正と、被測定装置のＳパラメータを測定する方法とを示すフローチャート
【図３０】対向する一対のプローブを接続するために用いられる従来のスルー標準器基板を示す平面図
【図３１】ＧＳＧＳＧプローブに用いられる従来のスルー標準器基板を示す平面図
【符号の説明】
【０２７２】
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０  スルー標準器基板
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１  ライン標準器基板
５０  基板
６０  誘電体基板
６１  誘電体
７０  半導体基板
７１、７２  絶縁膜
８５、８６  高周波プローブ
１０１、１１１、１２１、１３１、１４１、１５１、１６１、１７１、１８１、１９１、２０１  信号ライン
１０２、１１２、１２２、１３２、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、１９２、２０２  第１のグランドライン
１０３、１１３、１２３、１３３、１４３、１５３、１６３、１７３、１８３、１９３、２０３  第２のグランドライン
１０４、１１４、１２４、１３４、１４４、１５４、１６４、１７４、１８４、１９４、２０４  外方端縁
１０５、１１５、１２５、１３５、１４５、１５５、１６５、１７５、１８５、１９５、２０５  内方端縁
４０１、４０２、４０３、４０４  信号ピン
４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６、４１７  グランドピン
５００  エアブリッジ
６００、７００  配線
６０１  スルーホール
７０１  層間コンタクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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