インピーダンスアナライザZA57630

  • ZA57630 ¥3,400,000(税抜)

概要

電子部品・半導体デバイスから、材料・素材の特性評価まで、さまざまなインピーダンス測定ニーズに対応

ZA57630は、基本確度 ±0.08%、最高周波数 36MHzのインピーダンスアナライザです。
多彩な機能を装備し、幅広いインピーダンス測定に対応します。

  • 基本確度:±0.08%
  • 周波数範囲:10 µHz ~ 36MHz
  • インピーダンス範囲:10μΩ ~ 100GΩ (外部拡張測定モード)
  • 測定信号レベル:0.01 mVrms ~ 3 Vrms, 0.1 μArms ~ 60 mArms
  • DCバイアス:-5 V ~ +5 V / -40 V ~ +40 V(1 kHz以上), -100 mA ~ +100 mA
  • 測定時間:0.5 ms/point
  • 測定パラメタ:Z, R, X, Y, G, B, Ls, Lp, Cs, Cp, Rs, Rp, θz, θy , D, Dε, Dμ, Q, V, I, εs, εs′, εs″, μs, μs′, μs″, FREQUENCY

高速測定 業界最速 0.5ms/point

業界最速の0.5ms/pointを実現しました。
生産ラインのタクトタイム短縮や測定作業の効率化に。
また、設定する測定時間を増やすことにより、測定結果が平均化され、ノイズの影響が軽減されます。必要に応じて最適な測定時間を選択いただけます。

4つの測定モード 幅広いDUTに対応

標準測定モード(IMPD-3T)

幅広い周波数範囲で高確度な測定が可能なモード。
テストリードやテストフィクスチャが使用可能で、様々な形状の試料に対応。
4端子接続、3端子接続も容易に行えます。

  • 推奨周波数帯域:10μHz~10MHz
  • 推奨インピーダンス値:1Ω~10MΩ

高周波測定モード(IMPD-2T)

10MHz以上の高周波で安定した測定が可能なモード。

  • 推奨周波数帯域:10MHz~36MHz
  • 推奨インピーダンス値:200mΩ~10kΩ
  • N型コネクタ使用2端子接続
  • ポート延長機能により、被測定試料までの配線が長い場合にも安定した測定が可能。恒温槽や検査装置への組み込みに有効。

外部拡張測定モード(IMPD-EXT)

高電圧/大電流信号印加用パワーアンプや、微小信号測定用プリアンプを併用して、本器のみでは対応できない広範囲なインピーダンス測定が可能です。

  • 測定可能インピーダンス範囲 10μΩ ~ 100GΩ
  • ギガΩを超える絶縁材料やミリΩ・マイクロΩオーダの電線や銅箔など素材・材料の測定に。
  • 当社の豊富な増幅器のラインナップから、測定試料にあった組み合わせを提案可能です。

注:増幅器など外部に接続する機器の仕様によって測定可能な範囲は制限されます。

ゲイン・フェーズ測定モード(G-PH)

フィルタやアンプなどの伝達特性測定が可能なモード。スイープ信号を被測定回路に与え、その周波数応答(利得、位相)を高精度に測定。

  • 周波数帯域:10μHz~36MHz
  • 測定確度 ゲイン0.01dB、位相 0.06°
  • ダイナミックレンジ 110dB typ.

特長

測定機能

用途にあわせた多彩な機能を搭載!

正確な評価は、実際に使われる動作条件で。

電子部品や電子材料は測定周波数や印加される信号レベルなどによって異なる特性を示すことがあります。
コンデンサやインダクタは寄生成分による周波数依存性があり、ダイオードなどの半導体デバイスはDCバイアス重畳により特性が変化します。
真の特性を評価するには、周波数、AC振幅、DCバイアスをスイープさせ、実際の動作条件化で測定することが重要です。

主な機能

スイープ  周波数、AC 振幅、DC バイアス、 ゼロスパン

AC 振幅スイープ

周波数スイープ

DC バイアス スイープ

ゼロスパン

周波数、AC振幅、DCバイアスのバラメタを変更せずに一定の条件で測定し、
時間による特性の変化を観察(横軸:時間)

スポット測定にも対応

一定の周波数/AC振幅/DCバイアスで測定し、測定結果は数値表示。最大6項目を設定可能です。 コンバレータ機能と組み合わせて、選別や良否判定を行うことができます。
生産ラインにおける測定に最適です。

測定条件等の設定

詳細設定は1画面で直感的に

設定項目 (SETTING VIEW)

グラフ軸設定

周波数設定

測定レンジ

オートレンジ

測定結果を監視しながら、最適なレンジを自動設定して測定します。 レンジを超える外来ノイズや直流成分を検出した場合には、大きなレンジに設定し直して、 再測定が行われます。測定データの変化が大きい場合に有効です。

固定レンジ

測定レンジ固定のため、レンジ変化に伴う測定値の不連続(段差)が生じません。

遅延機能

スイープの進行において周波数やAC振幅などのスイープパラメタが変更されると、 過渡応答によって測定結果に誤差が生じます。パラメタ変更後、測定開始までの時間を遅延することができます。 測定の開始時に遅延する「測定開始遅延」とスイープ中のパラメタ変更ごとに遅延する「測定遅延」があります。

自動高密度スイープ

周波数スイープ測定において、測定データが急変する区間だけ、自動的に周波数密度を上げて測定する機能です。 圧電振動子や水晶振動子等の共振特性測定において、位相が急激に変化する共振付近の測定に有効です。

誤差補正

正確な測定をするためには、残留インピーダンスやケーブル長などの各種測定誤差要因を適切に補正することが必要です。

  • オープン補正
    残留アドミタンスによる誤差を低減
  • ショート補正
    残留インピーダンスによる誤差を低減
  • ロード補正
    既知の値を持つ試料を標準インピーダンスとして、 真値からのずれを補正
  • ポート延長
    長いケーブルを使用したときに、伝搬遅延時間で発生する位相誤差を補正
  • 電位勾配除去
    測定信号に含まれる電位変動波形の影響を除去。 電池などの充放電に伴う電位変化がある試料の測定に有効
  • イコライズ
    外部に接続したセンサやケーブルなどの測定系の周波数特性をあらかじめ測定し、測定系の誤差分を補正
  • 入力重み付け
    プローブの減衰量やプリアンプのゲインを補正
  • セルフキャリブレーション
    自己誤差の補正

マーカ操作

表示されるグラフのX, Y1, Y2の測定値を読み取る機能です。 最大8マーカを使用可能です。

  • Δマーカ 基準マーカ(マーカ1)との差分を表示
  • ΔTRKGマーカ
    Δマーカ同様に差分を表示し、マーカ1を移動した場合、 スイープ値の差分を一定に保ちながら移動
  • マーカサーチ機能 設定条件に合致する点を自動的にサーチ可能

シーケンス測定

あらかじめ必要な測定条件を複数設定しておき、その条件にて順次測定していく機能です。 スイープ範囲を最大32分割して、各範囲で異なる測定条件で測定できます。 電圧値により特性が変化する積層セラミックコンデンサ(MLCC)、 インダクタやトランスなどを効率よく測定できます。

グラフ表示

  • SINGLE表示/SPLIT表示
    1画面1グラフの“SINGLE”と上下にグラフを2つ表示する“SPLIT”を選択可能
  • 位相表示操作
    ±180°、0°〜+360°、−360°〜0°、UNWRAP(連続表示)、360°シフト, アパーチャ(群遅延特性)
  • トレース操作
    測定データトレース(MEAS)と最大8本の参照データトレース(REF)を重ね書き可能
  • オートストア
    スイープ測定が終了したら、MEASトレースをREFトレースに自動でコピーする機能。時間とともに変化する特性の観測に有効です。

SPLIT表示

オートストア

コンパレータ・ハンドラインタフェース

コンパレータは、測定結果に対して判定範囲をあらかじめ設定し、 試料を選別するための分類や合否判定をする機能です。

コンパレータ設定画面

ハンドラインタフェース

コンパレータの判定結果を背面パネルに装備しているハンドラインタフェースコネクタに出力できます。 部品ハンドラを接続することで、部品の自動判別システムを構築できます。

ビン判定

測定結果を、最大14通りに分類する機能です。

リミット判定

測定結果を設定した範囲で合否判定する機能です。

ゾーン判定

スイープ測定結果を、X軸(スイープパラメタ)とY1・Y2軸(測定結果)の2次元で合否判定する機能です。

外部基準クロック

外部の 10MHzクロック信号を基準クロックとして使用できます。 内部基準クロックより高精度の基準クロックを使用することにより、 測定周波数の確度や安定度を向上することができます。
また、他の機器と共通の基準クロックを用いることで、 周波数確度を共通にすることが可能です。

メモリ操作

測定条件および測定データは、内蔵メモリまたはUSBメモリに保存・読み出しが可能です。

電気化学インピーダンス特性測定に

電池の内部インピーダンス測定など、様々な電気化学インピーダンス測定に対応した機能を装備。

  • 超低周波10µHzから測定可能
  • 電位勾配除去機能により、充放電に伴う電位変動の 測定への影響を抑制
  • 0°SYNC機能により、測定周波数を位相0° で変更して、 測定前後の試料への電荷移動量をゼロに
  • 測定同期駆動機能により、測定中のみ信号を出力することで、 信号印加に伴う電池への負担を最小限に

解析

豊富な解析機能により効率的な測定をサポート

圧電素子の共振点測定など、DUTの特性解析が容易に可能な各種解析機能をご用意しました。

豊富な解析機能

共振点追尾測定

共振を有する試料の測定において、測定周波数を試料の共振周波数に自動追尾する機能です。 試料に振幅依存性がある場合や時間変化で共振周波数が変動する場合でも、常に共振周波数と一致した測定が可能です。
圧電素子の共振点近傍での連続測定に便利な機能です。

等価回路推定

周波数スイープ測定で得たインピーダンス特性を等価回路モデルに当てはめ、 LCR素子の値(インダクタンス値、静電容量値、抵抗値)を求める機能です。 以下の6種類のモデルが用意されています。
等価回路推定結果は、CSV形式で保存できます。
周波数スイープ測定で得たインピーダンス特性を等価回路モデルに当てはめ、 LCR素子の値(インダクタンス値、静電容量値、抵抗値)を求める機能です。 以下の6種類のモデルが用意されています。
等価回路推定結果は、CSV形式で保存できます。

等価回路モデル

圧電定数算出

圧電セラミックスの周波数−インピーダンス特性を測定して、 電気機械結合係数や圧電定数などを算出する機能です。 JEITA規格 『EM-4501A 圧電セラミック振動子の電気的試験方法』に準じた方法で、パラメタを算出しています。

測定結果表示

定数算出画面

比誘電率測定

試料の寸法などの情報をあらかじめ設定して、インピーダンス測定結果(Cp, Rp)を複素比誘電率に換算して表示できます。

  • 比誘電率 εs
  • 比誘電率実部 εs′
  • 比誘電率虚部 εs″
  • 損失率 Dε
εs′ − εs″
εs − Dε

比透磁率測定

試料の寸法などの情報をあらかじめ設定して、インピーダンス測定結果(Ls, Rs)を複素比透磁率に換算して表示できます。

  • 比透磁率 µs
  • 比透磁率実部 µs′
  • 比透磁率虚部 µs″
  • 損失率 Dµ
µs′− µs″
µs − Dµ

実測データ集

各種電子部品・電子材料の実測例

コンデンサ | インダクタ | 抵抗 | 圧電素子 | 液体 | 電子回路

コンデンサ

0.1μF コンデンサ(リード部品)
キャパシタンス−周波数測定

標準測定モード

0.1μF コンデンサ(リード部品)
インピーダンス−周波数測定

標準測定モード

4.7μF コンデンサ(SMD部品)
キャパシタンス−ESR測定

標準測定モード

インダクタ

10μH インダクタ(SMD部品)
自己共振周波数測定

標準測定モード

RFID用送信アンテナ インダクタ(基板実装)
共振周波数測定

高周波モード

220μH 巻線インダクタ
自己共振周波数測定

標準測定モード

抵抗

50MΩ抵抗
高抵抗測定

外部拡張測定モード
広帯域電流増幅器 SA-604F2を電流検出に使用

圧電素子

圧電セラミックス振動子

共振周波数測定

標準測定モード、マーカ操作で共振点の数値を表示

共振周波数測定

標準測定モード
マーカ操作で共振・反共振点の数値を表示

液体

インピーダンス−周波数測定

標準測定モード、液体用テストフィクスチャ使用

誘電率測定

左記インピーダンス測定結果から、比誘電率測定機能を用いて、誘電率を算出(εs′, εs″)

電子回路

CRフィルタ(fc≒10 MHz)

ゲイン・フェーズ測定

ゲイン・フェーズ測定モード

各部の紹介

前面

① USBコネクタ

② 8.4インチカラーTFT液晶(SVGA) 
タッチパネル付き

③ メニュー操作キー(メニューの表示、 
項目の移動、編集の確定・破棄)

④ ノブ(項目の選択・数値の増減)

⑤ SCREEN COPYキー(現在のLCD画面の
ハードコピーを出力)

⑥ スタンバイスイッチ

⑦ 測定制御(測定の開始・中断、
スイープ・スポットと繰返し設定)

⑧ 測定端子(標準測定モード、
外部拡張測定モード、 
ゲイン・フェーズ測定モード)

⑨ ENTRY(設定パラメタの数値入力)

⑩ マーカ操作キー(データトレースの切換え、
マーカの切換え)

⑪ 測定信号制御(測定AC信号、
バイアスの出力オン/オフ)

⑫ 測定端子(高周波測定モード)

背面

① RS-232コネクタ

② GPIBコネクタ

③ LANコネクタ

④ USBコネクタ

⑤ ハンドラインタフェースコネクタ

⑥ AUXコネクタ外部機器制御用

⑦ 外部基準クロック10MHz
他の機器と同期

⑧ VGAコネクタ
(外部モニタやプロジェクタへの出力)

⑨ DCバイアス出力コネクタ

アプリケーション

研究開発から品質保証、製造・検査ラインまで

  • 磁性材料、誘電体の評価、研究
  • MEMS、半導体デバイスのC-V特性評価
  • パワー部品の特性評価
  • 圧電モータ、圧電振動子のインピーダンス特性測定
  • 微小電圧・電流レベルの電解質、誘電材料、溶液等のインピーダンス特性測定 等

仕様
外形寸法

仕様

外形寸法

単位:mm

付属品
オプション

付属品

  • 取扱説明書 (基本編、応用編、外部制御)  各1
  • 電源コードセット (3ピンプラグ付き, 2m)  1
  • キャリブレーションボックス (PA-001-3234)*  1
  • 100 Ωレジスタ (PA-001-3233)*  1
  • 保守用として、オプションにて販売しています。

オプション

型名/品名価格備考
PA-001-3233
100Ωレジスタ
¥50,000(税抜)保守用
PA-001-3234
キャリブレーションボックス
¥50,000(税抜)保守用
PA-001-3270
ラックマウントキット(EIA)
¥12,000(税抜)EIA規格ラック用
PA-001-3271
ラックマウントキット(JIS)
¥12,000(税抜)JIS標準ラック用
PA-001-3233
100Ωレジスタ
PA-001-3234
キャリブレーションボックス

テストフィクスチャ・テストリードの詳細は以下にてご確認ください。

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関連技術用語集

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