(57)【要約】  本発明に係る電磁界分布測定装置１０は、電磁界分布を測定する電磁界プローブ２０と、電磁界プローブ２０を配線１２０近傍で走査する走査装置３０と、配線１２０の座標に対する電磁界プローブ２０の座標のオフセット値ΔＸｄを算出するデータ処理装置５０とを備える。データ処理装置５０は、測定された電磁界分布中の特徴点Ｅ１〜Ｅ３を抽出し、抽出された特徴点Ｅ１〜Ｅ３の座標に基づいてオフセット値ΔＸｄを算出する。
2009004856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁界分布を測定する電磁界プローブと、
前記電磁界プローブを配線近傍で走査する走査装置と、
前記配線の座標に対する前記電磁界プローブの座標のオフセット値を算出するデータ処理装置と
を備え、
前記データ処理装置は、前記測定された電磁界分布中の特徴点を抽出し、前記抽出された特徴点の座標に基づいて前記オフセット値を算出する
電磁界分布測定装置。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の電磁界分布測定装置であって、
前記データ処理装置は、前記測定された電磁界分布中のピーク点を前記特徴点として抽出し、前記ピーク点に対応する前記電磁界プローブの座標から前記配線内の第１基準座標を算出し、前記配線の設計情報に基づいて前記配線内の第２基準座標を算出し、前記第１基準座標と前記第２基準座標との差を前記オフセット値として算出する
電磁界分布測定装置。
【請求項３】
請求の範囲１に記載の電磁界分布測定装置であって、
前記配線は、マイクロストリップラインを形成しており、
前記データ処理装置は、前記測定された電磁界分布中のピーク点を挟む２つの極小点を前記特徴点として抽出し、前記２つの極小点のそれぞれに対応する前記電磁界プローブの２つの座標から前記配線内の第１基準座標を算出し、前記配線の設計情報に基づいて前記配線内の第２基準座標を算出し、前記第１基準座標と前記第２基準座標との差を前記オフセット値として算出する
電磁界分布測定装置。
【請求項４】
請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の電磁界分布測定装置であって、
更に、前記配線を励振する信号発生器を備え、
前記信号発生器が前記配線を励振している最中に、前記電磁界プローブは前記電磁界分布を測定する
電磁界分布測定装置。
【請求項５】
請求の範囲１に記載の電磁界分布測定装置であって、
更に、前記配線を励振する信号発生器を備え、
前記配線は、隣り合う２本の配線を含み、
前記信号発生器が前記２本の配線を励振している最中に、前記電磁界プローブは前記２本の配線に関する前記電磁界分布を測定し、
前記データ処理装置は、前記特徴点に対応する前記電磁界プローブの座標から前記２本の配線の第１基準座標を算出し、前記２本の配線の設計情報に基づいて前記２本の配線の第２基準座標を算出し、前記第１基準座標と前記第２基準座標との差を前記オフセット値として算出する
電磁界分布測定装置。
【請求項６】
請求の範囲５に記載の電磁界分布測定装置であって、
前記信号発生器は、前記２本の配線を同相の信号で励振し、
前記電磁界プローブは、前記２本の配線のそれぞれから放射される電磁界の合成の前記電磁界分布を測定し、
前記データ処理装置は、前記測定された電磁界分布中のピーク点又は極小点を前記特徴点として抽出する
電磁界分布測定装置。
【請求項７】
請求の範囲５に記載の電磁界分布測定装置であって、
前記信号発生器は、前記２本の配線を逆相の信号で励振し、
前記電磁界プローブは、前記２本の配線のそれぞれから放射される電磁界の合成の前記電磁界分布を測定し、
前記データ処理装置は、前記測定された電磁界分布中の極小点を前記特徴点として抽出する
電磁界分布測定装置。
【請求項８】
請求の範囲５に記載の電磁界分布測定装置であって、
前記信号発生器は、前記２本の配線をそれぞれ異なる周波数の信号で励振し、
前記データ処理装置は、前記異なる周波数のそれぞれに対して得られる前記電磁界分布を重ね合わせ、前記それぞれの電磁界分布の交点を前記特徴点として抽出する
電磁界分布測定装置。
【請求項９】
請求の範囲５に記載の電磁界分布測定装置であって、
前記信号発生器は、前記２本の配線をそれぞれ異なる周波数の信号で励振し、
前記データ処理装置は、前記異なる周波数のそれぞれに対して得られる電磁界を比較し、前記それぞれの電磁界の大きさが等しくなる点を前記特徴点として抽出する
電磁界分布測定装置。
【請求項１０】
請求の範囲５に記載の電磁界分布測定装置であって、
前記信号発生器は、前記２本の配線を交互に励振し、
前記データ処理装置は、前記２本の配線のそれぞれに対して得られる前記電磁界分布の交点を前記特徴点として抽出する
電磁界分布測定装置。
【請求項１１】
請求の範囲１０に記載の電磁界分布測定装置であって、
前記信号発生器は、前記２本の配線を異なる位相の信号で励振する
電磁界分布測定装置。
【請求項１２】
請求の範囲５に記載の電磁界分布測定装置であって、
前記信号発生器は、前記２本の配線を近接した異なる周波数の信号で励振し、
前記データ処理装置は、前記電磁界プローブの出力に含まれるビート成分を抽出し、前記ビート成分のピーク点を前記特徴点として抽出する
電磁界分布測定装置。
【請求項１３】
請求の範囲２乃至１２のいずれかに記載の電磁界分布測定装置であって、
更に、
前記配線にレーザ光を照射するレーザと、
前記レーザ光が照射される前記配線を撮影する撮像装置と
を備え、
前記データ処理装置は、前記レーザ光の中心が前記配線の中心に位置するときの前記レーザの座標を、前記配線の前記第２基準座標として算出する
電磁界分布測定装置。
【請求項１４】
電磁界分布測定装置における電磁界プローブのオフセット算出方法であって、
（Ａ）前記電磁界プローブを用いて、配線近傍の電磁界分布を測定するステップと、
（Ｂ）前記測定された電磁界分布中の特徴点を抽出するステップと、
（Ｃ）前記抽出された特徴点の座標に基づいて、前記配線の座標に対する前記電磁界プローブの座標のオフセット値を算出するステップと
を有する
オフセット算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板やＬＳＩ近傍の電磁界分布を測定する電磁界分布測定装置に関する。
本出願は、２００７年６月２９日に出願された日本国特許出願２００７−１７１９５３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【背景技術】
【０００２】
電子機器が動作する際、意図されていない電磁界が発生し、その電磁界が電磁雑音として他の電子機器に障害を与えることがある。このような現象は、「電磁障害（ＥＭＩ：Electromagnetic Interference）」と呼ばれている。この電磁障害による事故の発生を防止するために、国や地域ごとに電磁雑音に関する規制が設けられている。代表的なものとして、情報処理装置等電波障害自主規制協議会（ＶＣＣＩ：Voluntary Control Council for Interference by Information Technology Equipment）による自主規制がある。【０００３】
電磁障害を防止するためには、電子機器の設計段階で、電磁雑音の発生箇所を特定し、電磁雑音の発生メカニズムを解明することが重要である。そのためには、ＩＣやプリント配線板（ＰＷＢ：Printed Wiring Board）などのコンポーネントから漏洩する電磁界を、高い空間分解能で測定することが有効である。その際に用いられる装置として、「電磁界分布測定装置」が知られている（例えば、特開平４−２３０８７４号公報参照）。電磁界分布測定装置は、電磁界プローブをＰＷＢやＬＳＩパッケージ近傍で走査し、その近傍の電磁界分布を測定する。これとは逆に、電磁障害に弱い箇所を特定するために電磁界プローブから電磁界を照射する装置も知られている（例えば、特開２００６−３１３５号公報参照）。【０００４】
図１は、一般的な電磁界分布測定装置を示している。供試体１００は、ステージ１上に設置される。電磁界プローブ２は、走査装置３に結合されている。走査装置３は、Ｘ軸駆動部、Ｙ軸駆動部、及びＺ軸駆動部を備えており、電磁界プローブ２をＸＹＺ方向に走査することができる。これにより、電磁界プローブ２は供試体１００から放射される電磁界を測定することができる。電磁界プローブ２の出力をスペクトラムアナライザで解析することにより、電磁界マップが作成される。その電磁界マップの中から信号の強弱に対応する箇所を抽出することにより、電磁雑音の発生箇所や伝搬経路についての情報を得ることができる。尚、電磁界プローブ２を回転させる機能を付加した電磁界分布測定装置も考えられる。【０００５】
電磁雑音の測定方法に関しては、国際電気標準会議（ＩＥＣ：International Electrotechnical Commission）により、ＴＳ（Technical Specification）としてＩＥＣ６１９６７−３が提供されている。ＩＥＣ６１９６７−３によれば、ＬＳＩチップ上での精密な測定を行うため、数十μｍの単位で測定位置を管理することが要求される。このような高い空間分解能で電磁雑音を測定するには、電磁界プローブ２の位置を正確に制御し、“位置ずれ”を無くすことが重要である。【０００６】
更に空間分解能を高めるために、近年、電磁界プローブ２自体が微細化されてきている。例えば、特許第３１０２４２０号に記載されているように、微細半導体プロセスを用いることにより、１０μｍ程度の空間分解能を有する微小な電磁界プローブが開発されている。その場合、電磁界プローブ２の先端の位置と測定対象物の位置とを、１０μｍ以下の精度で合わせる必要がある。微小振動による位置ずれを防止するために、図１に示されるように、電磁界分布測定装置全体が防振台４に載せられる場合もある。【０００７】
電磁界プローブ２は、精密な取り付け治具を用いることにより、電磁界分布測定装置に装着される。しかしながら、上述のように電磁界プローブ２が微細化されるにつれ、その電磁界プローブ２を所望の取り付け位置に装着することが困難になってきている。電磁界プローブ２自体の製造公差が要求される空間座標に関する精度に比べて相対的に大きくなり、その取り付け位置をマイクロメートルオーダーで制御することが困難になってきている。その結果、電磁界分布測定装置の機械座標だけでは、電磁界プローブ２の位置を測定対象の座標に正確に合わせることが困難になってきている。【０００８】
電磁界プローブ２の位置を測定対象の座標に正確に合わせるために、図１に示される電磁界分布測定装置には、カメラ５が搭載されている。オペレータは、このカメラ５を用いることによって供試体１００及び電磁界プローブ２の画像を取得し、電磁界プローブ２が供試体１００上の所望の位置にあるかどうかを確認することができる。【０００９】
図２Ａは、供試体１００から照射される電磁界の測定操作を説明するための概略図である。例として、プリント配線板１１０とその上に形成された配線１２０を有する供試体１００を考える。プリント配線板１１０は、一般的に、ガラスエポキシなどの材料で製作される。配線１２０は、Ｙ方向に沿って形成されている。電磁界プロープ２は、供試体１００の配線１２０上に配置される。この電磁界プローブ２は、先端にプローブヘッド６を有している。【００１０】
図２Ｂは、電磁界プローブ２のプローブヘッド６及び供試体１００の断面を概略的に示している。電磁界プローブ２は、例えばＩＥＣ６１９６７−６で規定される磁界プローブであり、そのプローブヘッド６は多層基板で製作される。この時、磁界を電圧、電流、歪などに変換して出力する磁界検出部６Ａは、プローブヘッド６の多層基板の内層に形成されることが多い。その場合、磁界検出部６Ａを外部から視認することはできない。【００１１】
通常、配線１２０を測定対象として電磁界測定を行う場合、配線１２０の真上付近の電磁界が強く、また、配線１２０の中心に対して対称的に電磁界分布が形成される。そのため、配線１２０の中心と磁界検出部６Ａの中心を一致させるための校正を行うのが便利である。但し、校正のための基準点は配線１２０の中心である必要は必ずしもなく、測定の目的に拠って決定される。ここでは、簡単のため、配線１２０の中心と磁界検出部６Ａの中心とを合わせる操作を説明する。上述の通り、磁界検出部６Ａがプローブヘッド６の多層基板中に内蔵されている場合、その磁界検出部６Ａを外部から視認することはできない。その場合、配線１２０の中心と磁界検出部６Ａの中心とを合わせるために、次の操作が考えられる。【００１２】
まず、図２Ｃに示されるように、プローブヘッド６の外形のエッジが配線１２０のエッジと揃うように位置調整が行われる。この時、位置調整は、カメラ５を用いることにより視覚的に行われる。つまり、オペレータは、プローブヘッド６のエッジの機械座標Ｘ１が配線１２０のエッジの機械座標Ｘ２に一致することを、カメラ５で得られる画像に基づいて確認する。【００１３】
一方で、プローブヘッド６のエッジから磁界検出部６Ａの中心までの距離がΔＸ１であり、配線１２０のエッジからその中心までの距離がΔＸ２であるとする。典型的には、磁界検出部６Ａはプローブヘッド６の中心線上に形成されるように設計されており、距離ΔＸ１はプローブヘッド６の外形の計測から算出可能である。また、距離ΔＸ２は、配線１２０の幅の実測値から把握することができる。【００１４】
図２Ｃで示された位置調整が行われた時点で、配線１２０の中心線に対する磁界検出部６Ａの中心線のオフセット値ΔＸｄは、ΔＸ１−ΔＸ２である。従って、上述の位置調整後、プローブヘッド６の位置をオフセット値ΔＸｄだけ補正すれば、原理的には、磁界検出部６Ａの中心線を配線１２０の中心線と一致させることができる。【００１５】
以上に説明されたように、カメラ５を用いることによって、電磁界プローブ２の磁界検出部６Ａと配線１２０との位置合わせが原理的には可能である。尚、図２Ｂに示されるように、カメラ５は、プローブヘッド６と配線１２０を斜めの位置から撮影する。それは、プローブヘッド６と供試体１００との間の距離ΔＺｍ（図２Ｃ参照）が１ｍｍ以下であり、カメラ５をその空隙に挿入することができないからである。半導体チップ上で測定が行われる場合には、空間分解能を極限まで高める必要があるため、距離ΔＺｍを１μｍ以下にとることもある。【００１６】
本願発明者は、次の点に着目した。すなわち、カメラ５を用いた上述の手法では、磁界検出部６Ａと測定対象である配線１２０との間の位置合わせに誤差が発生する可能性がある。【００１７】
誤差の１つの要因は、微細なプローブヘッド６の加工精度である。プローブヘッド６がプリント配線板やセラミック基板で製作される場合、その基板のエッジを高精度で削ることは困難である。材質によっては、基板表面の粗さは数十〜数百μｍとなる。従って、プローブヘッド６のエッジを視認しながら位置合わせを行う際に誤差が発生し得る。【００１８】
また、磁界検出部６Ａがプローブヘッド６の中心軸上に形成されていれば上述の距離ΔＸ１の算出は比較的容易であるが、設計上・製造上の理由により、図２Ｃに示されるように磁界検出部６Ａが中心軸からずれる場合もある。つまり、磁界検出部６Ａの製造位置が設計位置からずれる可能性がある。その場合には、Ｘ線などを用いた特殊な方法で距離ΔＸ１を算出する必要があり、これも誤差の要因となる。【００１９】
更に、上述の通り、カメラ５は、プローブヘッド６と配線１２０を斜めの位置から撮影する。従って、画像の鮮明さやプローブヘッド６と配線１２０との間の距離（ΔＺｍ）の大きさ等により、位置合わせの誤差が増大する。特に、その距離を十分に小さくできない場合には、プローブヘッド６のエッジの座標Ｘ１が配線１２０のエッジの座標Ｘ２に一致することを視覚的に確認することが困難になる。
【発明の開示】
【００２０】
本発明の１つの目的は、電磁界プローブと測定対象との間の空間的な位置合わせの精度を向上させることができる技術を提供することにある。
【００２１】
本発明の一実施の形態において、電磁界分布測定装置は、電磁界分布を測定する電磁界プローブと、電磁界プローブを配線近傍で走査する走査装置と、配線の座標に対する電磁界プローブの座標のオフセット値を算出するデータ処理装置とを備える。データ処理装置は、測定された電磁界分布中の特徴点を抽出し、抽出された特徴点の座標に基づいてオフセット値を算出する。
【００２２】
このように、プローブヘッドのエッジの座標と配線のエッジの座標とを、視覚的に合わせる必要がない。従って、上述の誤差の影響が無くなる。すなわち、オフセット値を正確に算出し、電磁界プローブと測定対象との間の空間的な位置合わせの精度を向上させることが可能となる。
【００２３】
更に、プローブヘッドや配線のエッジを視認する必要がない。従って、プローブヘッドや配線のいずれかが視覚的に確認できない場合であっても、位置合わせを高い精度で行うことが可能である。例えば、配線が供試体の内層に存在している場合であっても、本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、従来の電磁界分布測定装置の構成を示す全体図である。
【図２Ａ】図２Ａは、電磁界の測定操作を説明するための概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、電磁界プローブのプローブヘッド及び供試体の断面を示す概略図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、従来のオフセット値の算出方法を説明するための概略図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る電磁界分布測定装置の構成を示す全体図である。
【図４Ａ】図４Ａは、電磁界プローブの構造の一例を示す概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、プローブヘッドに含まれる磁界検出部の構造の一例を示す概略図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態に係る電磁界分布測定装置の構成を示すブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の実施の形態におけるオフセット値の算出方法を説明するための概略図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａの場合において測定される電磁界分布の一例を示すグラフである。
【図６Ｃ】図６Ｃは、発生磁界の方向を考慮して図６Ｂのグラフを描画しなおした場合のグラフである。
【図６Ｄ】図６Ｄは、図６Ａの場合において測定される電磁界分布で、複数のピークを持つ例を示すグラフである。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態に係る電磁界分布測定装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、第２の実施の形態におけるオフセット値の算出方法の一例を説明するための概略図である。
【図９Ａ】図９Ａは、第２の実施の形態におけるオフセット値の算出方法の他の例を説明するための概略図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａの場合において測定される電磁界分布の一例を示すグラフである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第２の実施の形態におけるオフセット値の算出方法の更に他の例を説明するための概略図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａの場合において測定される電磁界分布の一例を示すグラフである。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第２の実施の形態におけるオフセット値の算出方法の更に他の例を説明するための概略図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａの場合において測定される電磁界分布の一例を示すグラフである。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第２の実施の形態におけるオフセット値の算出方法の更に他の例を説明するためのグラフである。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第２の実施の形態におけるオフセット値の算出方法の更に他の例を説明するためのグラフである。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本発明の第３の実施の形態におけるオフセット値の算出方法を説明するための概略図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、本発明の第３の実施の形態におけるオフセット値の算出方法を説明するための概略図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４の実施の形態に係る電磁界分布測定装置の構成を示す全体図である。
【図１５】図１５は、第４の実施の形態に係る電磁界分布測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、第４の実施の形態におけるオフセット値の算出方法を説明するための概略図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、第４の実施の形態におけるオフセット値の算出方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態に係る電磁界分布測定装置を説明する。【００２６】
１．第１の実施の形態
１−１．構成
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る電磁界分布測定装置１０の構成を示す全体図である。この電磁界分布測定装置１０は、ステージ１１、防振台１２、ガイドレール１３、アーム１４、測定アーム１５、電磁界プローブ２０、Ｘ軸駆動部３１、Ｙ軸駆動部３２、及びＺ軸駆動部３３を備えている。供試体１００は、ステージ１１上に設置される。微小振動による電磁界プローブ２０の位置ずれを防止するために、装置全体が防振台１２に載せられている。【００２７】
電磁界プローブ２０は、供試体１００近傍の電磁界分布を測定するための部品であり、電磁界分布測定装置１０に装着されている。Ｘ軸駆動部３１、Ｙ軸駆動部３２、及びＺ軸駆動部３３は精密な駆動部品であり、電磁界プローブ２０をＸＹＺ方向に走査することができる。具体的には、Ｘ軸駆動部３１は、ガイドレール１３に沿ってＸ軸方向に移動する。アーム１４はＸ軸駆動部３１に固着されており、Ｙ軸駆動部３２はそのアーム１４上でＹ軸方向に移動する。測定アーム１５はＹ軸駆動部３２に固着されており、Ｚ軸駆動部３３はその測定アーム１５上でＺ軸方向に移動する。電磁界プローブ２０は、測定アーム１５の軸に沿って、Ｚ軸駆動部３３に装着されている。これにより、電磁界プローブ２０を、供試体１００上の所望の位置に移動させることができる。電磁界プローブ２０の機械的な座標は、Ｘ軸駆動部３１、Ｙ軸駆動部３２、及びＺ軸駆動部３３によって得られる。【００２８】
図４Ａは、本実施の形態に係る電磁界プローブ２０の一例を示している。特に、図４Ａは、ＬＳＩ極近傍で電磁界測定を行う目的で開発された磁界プローブ２０Ａの例を示している。磁界プローブ２０Ａは、プローブヘッド２１を有している。プローブヘッド２１は、接続部２２を介して同軸ケーブル２３の一端に装着されている。同軸ケーブル２３の他端はコネクタ２４に接続されている。一般に、電磁界プローブは電磁界を電圧、電流、歪、光などに変換して出力する方式が考えられる。図４Ａに示す例では、プローブヘッド２１内部にある磁界検出部２１Ａにより、磁界により誘起される電圧を検出する。このような磁界プローブ２０Ａは１ＭＨｚを超える高周波帯での測定に使われることが多い。【００２９】
図４Ｂは、プローブヘッド２１に含まれる磁界検出部２１Ａの構造の一例を示している。磁界検出部２１Ａは、磁界ループ２９により構成されている。具体的には、プローブヘッド２１の内部に、第１導体層２５、第２導体層２６、及び第３導体層２７が形成されており、それら導体層２５〜２７はビア２８で互いに接続されている。図４Ｂに示されるように、導体層２５〜２７は、電界シールド型の磁界ループ２９を形成している。この磁界ループ２９が、磁界検出部２１Ａを構成している。尚、製造プロセスの都合上、磁界ループ２９をプローブヘッド２１の幾何学的中心に形成することができない場合がある。その場合、プローブヘッド２１の外形に対して非対称な位置に磁界ループ２９があるため、磁界検出部２１Ａの中心をプローブヘッド２１の外形寸法から精密に算出することはできない。【００３０】
図４Ａ及び図４Ｂで示された磁界プローブ２０Ａは、ループ型の小型磁界プローブであり、高い指向性と空間分解能を有する。磁界プローブ２０Ａは、供試体１００に対して垂直に設置される。また、プローブヘッド２１の磁界ループ２９の辺が測定対象の配線と平行になるように、磁界プローブ２０Ａは設置される。その磁界ループ２９からの出力が同軸ケーブル２３を介して伝送される。このような磁界プローブ２０Ａを用いることにより、高い空間分解能で、高い周波数帯まで電磁界分布を測定することが可能である。【００３１】
図５は、本実施の形態に係る電磁界分布測定装置１０の構成を示すブロック図である。電磁界分布測定装置１０は、電磁界プローブ２０（磁界プローブ２０Ａ）、走査装置３０、測定器４０、アンプ４１、及びデータ処理装置５０を備えている。【００３２】
走査装置３０は、上述のＸ軸駆動部３１、Ｙ軸駆動部３２、及びＺ軸駆動部３３を有している。走査装置３０は、更に、Ｘ軸ドライバ３４、Ｙ軸ドライバ３５、Ｚ軸ドライバ３６、及びコントローラ３７を有している。コントローラ３７は、データ処理装置５０から電磁界プローブ２０の座標に関するデータを受け取る。コントローラ３７は、受け取った座標データに応じて、ドライバ３４〜３６により駆動部３１〜３３を駆動する。これにより、電磁界プローブ２０が走査される。【００３３】
電磁界プローブ２０は、供試体１００から放射される電磁界を検出する。電磁界プローブ２０の出力は、アンプ４１を通して測定器４０に入力される。測定器４０は、電磁界プローブ２０の出力を測定し、測定結果をデータ処理装置５０に送る。測定器４０は、例えばスペクトラムアナライザやオシロスコープである。【００３４】
データ処理装置５０は、測定器４０から送られる電磁界プローブ２０の出力に基づいて、供試体１００近傍の電磁界分布を示す電磁界マップを作成することができる。その電磁界マップの中から信号の強弱に対応する箇所を抽出することにより、電磁雑音の発生箇所や伝搬経路についての情報を得ることができる。更に、本実施の形態に係るデータ処理装置５０は、測定対象の座標に対する電磁界プローブ２０の座標の「オフセット値」を算出する機能を有している。【００３５】
具体的には、図５に示されるように、データ処理装置５０は、座標制御器５１、ＧＰＩＢインタフェース５２、電磁界分布描画器５３、分布解析器５４、及び補正値計算器５５を有している。測定器４０は、ＧＰＩＢインタフェース５２を介してデータ処理装置５０に接続されている。電磁界分布描画器５３は、ＧＰＩＢインタフェース５２を通して、測定器４０から測定結果を受け取る。そして、電磁界分布描画器５３は、受け取った測定結果に基づいて電磁界分布を作成し描画する。【００３６】
分布解析器５４は、作成された電磁界分布を解析する。より詳細には、分布解析器５４は、電磁界分布を解析することにより、その電磁界分布中の特徴点を抽出する。特徴点としては、電磁界分布中のピーク点（極大点）、極小点、変曲点等が挙げられる。そして、分布解析器５４は、抽出された特徴点の位置（座標）を補正値計算器５５に出力する。【００３７】
補正値計算器５５は、抽出された特徴点の座標と、配線の設計を示す配線設計情報ＤＡＴを受け取る。そして、補正値計算器５５は、受け取った特徴点の座標と配線設計情報ＤＡＴに基づいて、オフセット値（補正値）を算出する。算出されたオフセット値は、座標制御器５１に出力される。座標制御器５１は、算出されたオフセット値に応じた座標制御信号を、走査装置３０のコントローラ３７に送る。走査装置３０は、その座標制御信号に基づいて、電磁界プローブ２０の座標をオフセット値分だけ補正することができる。【００３８】
１−２．オフセット算出
以下、分布解析器５４と補正値計算器５５によるオフセット算出処理を、より詳しく説明する。簡単のため、磁界プローブ２０ＡによってＸ軸方向の磁界分布が得られ、磁界プローブ２０ＡのＸ座標のオフセット値が算出される場合を考える。磁界ループ２９は、配線１２０の周辺の磁界のうち、Ｘ成分のみを測定する向きに設置されている。【００３９】
図６Ａにおいて、供試体１００は、プリント配線板１１０と、そのプリント配線板１１０上に形成された配線１２０及びグランド線１３０を有している。配線１２０とグランド線１３０は、マイクロストリップライン構造を形成している。配線１２０は、製品の配線であり、電磁界分布の測定対象である。磁界プローブ２０Ａのプローブヘッド２１は、この配線１２０近傍で動かされる。本例では、プローブヘッド２１は、Ｙ座標及びＺ座標が一定に保たれたまま、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔で走査される。このとき測定されるＸ軸方向の磁界分布は、図６Ｂのようになる。【００４０】
図６Ｂにおいて、横軸は磁界プローブ２０Ａ内の磁界ループ２９の測定上の座標Ｘを表し、縦軸は規格化された磁界強度Ｈを表す。ここでは、測定器４０として、一般的なスペクトラムアナライザが使用されているとする。スペクトラムアナライザが使用される場合、測定値は周波数分解された振幅（絶対値）として得られるが、図６Ｂでは、座標Ｘを変えながら測定されたある一つの周波数スペクトラムの振幅がグラフ化されている。縦軸の値は、磁界分布の最大値を基準にして規格化されている。また、測定座標Ｘは、磁界ループ２９の中心軸上で定義されているとする。更に、ここではオフセット値の算出方法を簡潔に説明するために、磁界分布が最大となる測定座標Ｘを便宜上０で表している。実際には、ステージ１１上の任意の位置に磁界ループ２９を設置して測定座標Ｘの原点（Ｘ＝０）として選ぶことが多く、磁界分布が最大となる機械座標Ｘは原点と異なることもある。ここでいう機械座標はＸ軸駆動部が持つ機械的な原点を基準とした座標である。測定座標の原点と機械原点が一致しない場合もあるが、ここでは簡単のために測定原点と機械原点が一致するとしている。【００４１】
図６Ｂに示されるように、磁界分布は、ピーク点Ｅ１において極大値をとり、また、その磁界分布の形状はピーク点Ｅ１を挟んで対称となる。ピーク点（極大点）Ｅ１は、磁界ループ２９の中心と配線１２０の中心が一致したときに相当する。すなわち、磁界ループ２９の中心と配線１２０の中心が一致する場合に、磁界プローブ２０Ａの出力は最大となる。磁界分布の形状は、配線１２０の中心に対して対称的になる。【００４２】
データ処理装置５０の分布解析器５４は、図６Ｂで示される磁界分布を解析し、上記ピーク点Ｅ１を特徴点として抽出する。ピークを検出する最も簡単な方法は、直前の値との差分を調べることである。その場合、ピークを示す座標の前後では計算された差分の符号が変わることを利用すればよい。周囲ノイズが多い場合など、図６Ｂで示された曲線が数値処理を施すには十分に滑らかではないことも考えられる。その場合には、例えば、平滑化微分法や多項式近似による方法をあわせて用いることにより、ピークの座標を検出することが可能となる。【００４３】
分布解析器５４は、検出されたピーク点Ｅ１に対応する磁界ループ２９の中心の座標Ｘ１ｃｌを得る。つまり、磁界分布が極大値をとるときの座標Ｘ１ｃｌ（図６Ｂの例では０）が算出される。この座標Ｘ１ｃｌは、配線１２０内の中心に対応する「第１基準座標」である。算出された座標Ｘ１ｃｌは、補正値計算器５５に出力される。【００４４】
補正値計算器５５は、配線設計情報ＤＡＴと供試体１００をステージ１１上に固定する際の基準位置の情報から、測定対象の配線１２０の中心の座標Ｘ２ｃｌを算出する。この座標Ｘ２ｃｌは、配線１２０内の「第２基準座標」である。この座標Ｘ２ｃｌ（第２基準座標）と上述の座標Ｘ１ｃｌ（第１基準座標）との差が、配線１２０の座標に対する磁界プローブ２０Ａの座標のオフセット値ΔＸｄである（図６Ａ参照）。従って、補正値計算器５５は、式：ΔＸｄ＝Ｘ２ｃｌ−Ｘ１ｃｌから、オフセット値ΔＸｄを算出する。【００４５】
算出されたオフセット値ΔＸｄが、座標制御器５１に送られ、磁界プローブ２０Ａの位置補正に用いられる。磁界プローブ２０Ａをある測定対象の座標Ｘｅｕｔに移動させたい場合には、座標制御器５１は、Ｘｍｅｃｈ＝Ｘｅｕｔ＋ΔＸｄで与えられる座標Ｘｍｅｃｈに磁界プローブ２０Ａを移動させるように走査装置３０に対して指示を出せばよい。【００４６】
また、図６Ａで示されたように、配線１２０とグランド線１３０がマイクロストリップライン構造を形成している場合、図６Ｂに示されるように、磁界分布は、ピーク点Ｅ１の両側に２つの極小点Ｅ２、Ｅ３を対称的に有する。極小点Ｅ２、Ｅ３周辺ではピーク点Ｅ１周辺よりも磁界分布の形が先鋭であることが多いため、極小点Ｅ２、Ｅ３は抽出しやすい。従って、これら極小点Ｅ２、Ｅ３が特徴点として用いられてもよい。【００４７】
その場合、分布解析器５４は、磁界分布から、ピーク点Ｅ１を挟む２つの極小点Ｅ２、Ｅ３を抽出する。極小点Ｅ２，Ｅ３を検出する方法としては、先に述べた差分を調べる方法などが考えられる。それら２つの極小点Ｅ２、Ｅ３に対応する磁界ループ２９の中心の座標は、それぞれＸｍｒ、Ｘｍｌであるとする。分布解析器５４は、それら座標ＸｍｒとＸｍｌの中間座標、すなわち、座標ＸｍｒとＸｍｌの平均値を計算する。その中間座標（Ｘｍｒ＋Ｘｍｌ）／２は、ピーク点Ｅ１の座標Ｘ１ｃｌと一致する。従って、算出された中間座標が、座標Ｘ１ｃｌとして補正値計算器５５に出力される。極小点Ｅ２、Ｅ３の抽出が容易である場合には、高い精度で座標Ｘ１ｃｌを求めることができる。【００４８】
尚、図６Ｂではスペクトラムアナライザで位相成分を測定しない場合の測定結果が表示されているため、分布曲線の符号は全て正である。しかしながら、実際には、配線１２０上で磁界プローブ２０ＡをＸ方向に走査した場合、磁界のＸ成分の向きは途中で反転する。従って、オシロスコープ等の波形測定器で磁界プローブ２０Ａの出力波形が直接測定された場合、例えば図６Ｃに示されるグラフが得られる。図６Ｃでは、分布曲線とＨ＝０との２つの交差点が、図６Ｂにおける極小点Ｅ２、Ｅ３に相当する。従って、それら２つの交差点を特徴点として抽出することにより、ピーク点Ｅ１に相当する座標Ｘ１ｃｌを算出してもよい。【００４９】
また、磁界プローブ２０Ａの空間分解能が十分に高い場合、表皮効果により現れる２つのピークが配線１２０の両側で検出される場合がある。図６Ｄは、その場合の磁界分布のグラフである。図６Ｄに示されるように、２つのピーク点（極大点）Ｅ１−１、Ｅ１−２が現れている。磁界分布は、２つのピーク点Ｅ１−１、Ｅ１−２において同じ極大値をとり、縦軸の値はその極大値を基準にして規格化されている。２つの極小点Ｅ２、Ｅ３が特徴点として用いられる場合と同様に、２つのピーク点Ｅ１−１、Ｅ１−２の座標から座標Ｘ１ｃｌを算出することができる。【００５０】
ここまでは磁界プローブ２０ＡでＸ方向の磁界分布を測定してオフセット値を算出する手順について述べたが、磁界の他の成分を測定する場合や、電界プローブを使って電界分布を測定する場合にも、同様の手順でオフセット値を求めることができる。ピーク点の代わりに極小点が複数出現する場合もあり、その場合でも、同様の手順でオフセット値を求めることができる。磁界分布をＸの関数と見なしてＸについての微分計算を行い、分布を先鋭化させて極大点、極小点を抽出することも考えられる。【００５１】
１−３．効果
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、電磁界分布中の特徴点を利用することによりオフセット値ΔＸｄが算出され、そのオフセット値ΔＸｄに基づいて位置合わせ（位置補正）が実施される。従来技術では、プローブヘッドの外部から観察可能な点の座標（プローブヘッドのエッジの座標）と配線内で決められる基準座標（配線のエッジの座標）とを視覚的に合わせていたが、本実施の形態ではその必要がない。従って、視覚的な位置合わせに起因する誤差が無くなる。本実施の形態によれば、磁界検出を行う上で重要な磁界ループ２９と測定対象との位置合わせの精度を向上させることが可能となる。【００５２】
更に、本実施の形態によれば、プローブヘッド２１や配線１２０のエッジを視認する必要がない。従って、プローブヘッド２１や配線１２０のいずれかが視覚的に確認できない場合であっても、位置合わせを高い精度で行うことが可能である。例えば、供試体１００が製品のプリント配線板や集積回路チップ、インタポーザなどの場合、配線１２０が表面に露出しているとは限らない。そのような場合であっても、本実施の形態によれば、外部に漏洩する電磁界を利用してオフセット値ΔＸｄを正確に算出し、位置補正を行うことが可能である。【００５３】
本発明に係る位置補正は、電磁界分布の測定時以外にも、汎用的に利用できる。例えば、プリント配線板の製造時の位置補正や部品実装時の位置補正などに本発明を適用することも可能である。【００５４】
２．第２の実施の形態
第１の実施の形態では、製品の機能上必要な配線１２０を利用して、位置補正が実施される。その代わりに、位置補正専用の配線１２０が供試体１００上に予め形成され、その配線１２０を利用することによって位置補正が実施されてもよい。この場合、配線１２０周辺の電磁界を能動的に制御することが可能であり、このことは位置補正の精度の向上に寄与する。本発明の第２の実施の形態では、位置補正専用の配線１２０が用いられる。【００５５】
図７は、第２の実施の形態に係る電磁界分布測定装置１０の構成を示すブロック図である。図５で示された第１の実施の形態に係る構成と同じ構成には同一の符号が付され、重複する説明は適宜省略される。図７に示されるように、本実施の形態に係る電磁界分布測定装置１０は、更に信号発生器６０を備えている。この信号発生器６０は、位置補正専用の配線１２０を励振し、それにより配線１２０の周辺に特徴的な電磁界を発生させる。信号発生器６０が配線１２０を励振している間に、磁界プローブ２０Ａはその配線１２０近傍の電磁界分布を測定する。【００５６】
また、本実施の形態に係るデータ処理装置５０は更に、電磁界分布制御器５６を有している。この電磁界分布制御器５６は、信号発生器６０による配線１２０の励振を制御する。具体的には、電磁界分布制御器５６は、周波数、位相、波形などの制御情報を信号発生器６０に送る。信号発生器６０は、その制御情報に応じて配線１２０を励振する。また、その制御情報は、分布解析器５４にも送られる。分布解析器５４は、制御情報が示す制御の内容に応じて、以下に示される様々な特徴点を電磁界分布から抽出することができる。【００５７】
２−１．第１の例
図８は、最も単純なケースを説明するための図である。図８において、プリント配線板１１０上に、位置補正用の１本の配線１２０が形成されている。配線１２０は、図６Ａの場合と同様に、マイクロストリップラインを形成しているとする。信号発生器６０は、この１本のマイクロストリップラインを形成する配線１２０及びグランド線１３０に接続されている。信号発生器６０は、その１本のマイクロストリップラインに電磁界分布の制御情報（波形、振幅、位相、変調、継続時間ほか）に応じた信号を供給することによって、所望の電磁界を発生させる。そして、第１の実施の形態と同様に、オフセット値ΔＸｄが算出される。尚、配線１２０の終端には、終端抵抗１２１が接続されている。発生させたい波形に応じて、終端抵抗１２１とは異なる部品が用いられてもよい。【００５８】
２−２．第２の例
図９Ａは、第２の例を説明するための図である。図９Ａにおいて、プリント配線板１１０上に、位置補正用の第１配線１２０ａと第２配線１２０ｂが形成されている。これら配線１２０ａ、１２０ｂは、互いに略平行に近接して形成されている。尚、簡便のために２本の配線の幅は同じとするが、配線幅は同一でなくてもよい。また、ここでは配線の中間点や中心の座標を決定しやすいために平行配線を例示しているが、配線が平行でなくても本発明は適用可能である。第１の例と同様に、配線１２０ａ、１２０ｂの各々はマイクロストリップラインを形成している。信号発生器６０は、隣り合う２本の配線１２０ａ、１２０ｂのそれぞれに接続された信号発生器６０ａと信号発生器６０ｂを含んでいる。【００５９】
本例において、信号発生器６０ａと信号発生器６０ｂは、第１配線１２０ａと第２配線１２０ｂのそれぞれに同じ周波数で同相の信号を供給する。すなわち、互いに隣り合う第１配線１２０ａと第２配線１２０ｂは、同じ周波数で同相の信号で励振される。このとき測定されるＸ軸方向の磁界分布は、図９Ｂのようになる。【００６０】
図９Ｂにおいて、破線及び点線は、第１配線１２０ａと第２配線１２０ｂのそれぞれから生じる磁界の分布（振幅）を示している。磁界プローブ２０Ａによって測定される磁界分布は、それら２つの分布の和であり、実線で示されている。ここで、実線は、図示されている破線及び点線の単純和ではなく、破線及び点線の磁界分布のベクトル和として計算される。２本の配線の励振条件が等しい場合、実線で示される磁界分布の形状は対称的となるが、２つの分布が重なり合っているため複雑になる。尚、図９Ｂでは、スペクトラムアナライザで測定された振幅が、個々の配線の磁界の最大値で正規化されて描画されている。従って、合成磁界の最大値は１よりも大きくなっている。【００６１】
隣り合う配線１２０ａと１２０ｂに同相の信号が供給される場合、それら配線１２０ａと１２０ｂの中間位置で、磁界のＸ成分が強めあう。すなわち、図９Ｂに示されるように、磁界分布のピーク点Ｅ１は、配線１２０ａと１２０ｂの中間位置に対応している。磁界ループ２９の中心と配線１２０ａと１２０ｂの中間位置が一致する場合に、磁界プローブ２０Ａの出力は最大となる。【００６２】
従って、データ処理装置５０の分布解析器５４は、図９Ｂ中のピーク点Ｅ１を特徴点として抽出する。そして、分布解析器５４は、そのピーク点Ｅ１に対応する磁界プローブ２０Ａの磁界ループ２９の中心の座標Ｘ１ｃｌを算出する。この座標Ｘ１ｃｌは、２本の配線１２０ａ、１２０ｂの中間位置に対応する「第１基準座標」である。分布解析器５４は、座標Ｘ１ｃｌを補正値計算器５５に出力する。【００６３】
補正値計算器５５は、配線設計情報ＤＡＴと供試体１００をステージ１１上に固定する際の基準位置の情報から、配線１２０ａ、１２０ｂのそれぞれの中心の座標を得て、それら２つの座標の中間座標（平均値）Ｘ２ｇを算出する。この中間座標Ｘ２ｇが、２本の配線１２０ａ、１２０ｂの「第２基準座標」である。従って、第１の実施の形態と同様に、補正値計算器５５は、式：ΔＸｄ＝Ｘ２ｇ−Ｘ１ｃｌから、オフセット値ΔＸｄを算出する。【００６４】
また、図９Ｂに示されるように、磁界分布は、ピーク点Ｅ１の両側に２つの極小点Ｅ２、Ｅ３を対称的に有する。第１の実施の形態と同様に、これら極小点Ｅ２、Ｅ３が特徴点として用いられてもよい。極小点Ｅ２、Ｅ３に対応する磁界ループ２９の中心の座標がそれぞれＸｍｒ、Ｘｍｌである場合、分布解析器５４は、式：Ｘ１ｃｌ＝（Ｘｍｒ＋Ｘｍｌ）／２から、座標Ｘ１ｃｌを算出する。その後の処理は同様である。【００６５】
更に、磁界プローブ２０Ａの空間分解能が十分に高い場合、ピーク点Ｅ１の両側に２つの極大点が現れる場合がある。この場合も、極小点Ｅ２、Ｅ３が用いられる場合と同様に、座標Ｘ１ｃｌを算出することができる。【００６６】
以上に説明されたように、第２の例では、２本の配線１２０ａ、１２０ｂが設けられ、それら配線間で磁界分布が極大値を取るように励振が制御される。磁界プローブ２０Ａの空間分解能が高い場合、図６Ｄに示されるように各々の配線に関して２つのピークが明確に現れ、座標の計算に利用できる場合もある。しかし、磁界プローブ２０Ａの空間分解能と配線の各部寸法との関係によっては、ピークの現れ方が弱く、広い範囲で平坦な分布になってしまうことがある。このような条件下では、ピークの座標を検出することが難しくなるが、本例のように２本の並走する配線を利用することにより、ピークを明確に出現させることが可能となる。また、合成磁界の最大値は各々の配線の磁界の最大値よりも大きくなるので、磁界プローブ２０Ａの感度が低い場合でも有利となる。これにより、位置補正の精度が向上する。ピーク点Ｅ１だけではなく、分布の他の部分に現れるピークや極小点をあわせて、配線の中間点などの基準座標の計算に利用することもできる。尚、位置検出用の配線１２０は、３本以上設けられてもよい。その場合でも、同様の考え方で、先鋭化された磁界分布を発生させることによりオフセット値ΔＸｄを算出することができる。電界を用いる場合や、磁界の他の方向の成分を用いる場合も同様である。【００６７】
２−３．第３の例
図１０Ａは、第３の例を説明するための図である。第２の例と重複する説明は、適宜省略される。第２の例と同様に、図１０Ａにおいても、位置検出用の第１配線１２０ａと第２配線１２０ｂが形成されている。但し、本例において、信号発生器６０ａと信号発生器６０ｂは、第１配線１２０ａと第２配線１２０ｂのそれぞれを逆相の信号で励振する。【００６８】
このとき測定されるＸ軸方向の磁界分布は、図１０Ｂのようになる。隣り合う配線１２０ａと１２０ｂに逆相の信号が供給される場合、それら配線１２０ａと１２０ｂの中間位置で、磁界のＸ成分が弱めあう。従って、図１０Ｂに示されるように、磁界分布は、配線１２０ａと１２０ｂの中間位置において極小点Ｅ１を有する。極小点Ｅ１周辺では、磁界分布が急激に変化するため、極小点Ｅ１の座標の検出精度が高くなる。更に、磁界プローブ２０Ａの空間分解能が正確に分かっていれば、配線１２０ａと１２０ｂによる分布の極小点を一致させることができ、極小点Ｅ１の座標の測定精度を向上させることができる。【００６９】
分布解析器５４は、図１０Ｂ中の極小点Ｅ１を特徴点として抽出する。そして、分布解析器５４は、その極小点Ｅ１に対応する磁界ループ２９の中心の座標Ｘ１ｃｌを、補正値計算器５５に出力する。あるいは、第２の例と同様に、２つの極小点Ｅ２、Ｅ３を補足的に用いることにより座標Ｘ１ｃｌが算出されてもよい。その後の処理は、第２の例と同様である。【００７０】
以上に説明されたように、第３の例では、２本の配線１２０ａ、１２０ｂが設けられ、それら配線間で磁界分布が極小値を取るように励振が制御される。言い換えれば、特徴点の抽出に適した特徴的な磁界分布が得られるように、工夫がなされている。これにより、位置補正の精度が向上する。尚、位置検出用の配線１２０は、３本以上設けられてもよい。その場合でも、同様の考え方でオフセット値ΔＸｄを算出することができる。電界を用いる場合や、磁界の他の方向の成分を用いる場合も同様である。【００７１】
２−４．第４の例
図１１Ａは、第４の例を説明するための図である。第２の例と重複する説明は、適宜省略される。第２の例と同様に、図１１Ａにおいても、位置検出用の第１配線１２０ａと第２配線１２０ｂが形成されている。本例において、信号発生器６０ａは第１配線１２０ａを周波数ｆａの信号で励振し、信号発生器６０ｂは第２配線１２０ｂを周波数ｆｂの信号で励振する。【００７２】
特に、本例において、周波数ｆａと周波数ｆｂは異なっている。すなわち、２本の配線は１２０ａ、１２０ｂには、それぞれ異なる周波数ｆａ、ｆｂの信号が供給される。スペクトラムアナライザ等の測定器４０により、２つの周波数ｆａ、ｆｂのそれぞれに対して別々の磁界分布が得られる。周波数ｆａ、ｆｂが大きく異ならなければ、それぞれの磁界分布の周波数に対する依存性は少ない。また、スペクトラムアナライザの測定帯域を広げておけば、ｆａ、ｆｂによる２つの周波数スペクトラムが同一の測定帯域に入るので、測定時間が短縮される。【００７３】
図１１Ｂは、本例において測定される２つの磁界分布を重ね合わせて示している。破線は、第１配線１２０ａ近傍で測定される磁界分布、すなわち、周波数ｆａに対する磁界分布を表している。一方、実線は、第２配線１２０ｂ近傍で測定される磁界分布、すなわち、周波数ｆｂに対する磁界分布を表している。【００７４】
データ処理装置５０の分布解析器５４は、２つの磁界分布を重ね合わせ、２つの磁界分布の交点Ｅ１を特徴点として抽出する。この交点Ｅ１は、２つの配線１２０ａと１２０ｂとの中間点に相当する。従って、分布解析器５４は、その交点Ｅ１に対応する磁界ループ２９の中心の座標Ｘ１ｃｌを、補正値計算器５５に出力する。その後の処理は、第２の例と同様である。【００７５】
分布解析器５４は、２つの周波数ｆａ、ｆｂのそれぞれに対して測定された磁界の大きさを比較する機能を有していてもよい。この場合、分布解析器５４は、それぞれの磁界の大きさが等しくなる点Ｅ１を、特徴点として抽出することができる。あるいは、分布解析器５４は、それぞれの磁界の差がゼロになる点Ｅ１を、特徴点として抽出することができる。【００７６】
本例で説明された手順は、磁界分布の形状が全体的に拡がっており、変化が緩やかな場合に有効である。例えば、配線１２０ａ、１２０ｂの幅や基板の厚みに依っては、磁界分布のピーク値付近の変化が緩やかになる場合がある。また、ピーク値の両側に現れるはずの２つの極小点がほぼ消滅してしまうこともある。あるいは、グランド線１３０が存在しない場合には、そもそも極小点が現れない。これらの場合であっても、本例で述べた手順により、特徴点Ｅ１を正確に抽出することが可能である。【００７７】
２−５．第５の例
第５の例は、上述の第４の例で、周波数ｆａ、ｆｂが分離できない場合に有効である。第５の例では、周波数ｆａ、ｆｂは同じ値であるが近接している。この場合、配線１２０ａと１２０ｂが同時に励振されると、得られる２つの磁界分布を分離することができない。その場合、図９Ｂや図１０Ｂで示される分布が得られれば問題ないが、そのような分布が得られないこともあり得る。従って、本例によれば、配線１２０ａと１２０ｂが別々のタイミングで励振される。すなわち、２本の配線１２０ａ、１２０ｂは、同一の周波数の信号で交互に励振される。励振されるたびに制御信号がスペクトラムアナライザに送られて、それぞれのタイミングで測定が行われる。【００７８】
例えば、図１２Ａに示されるような制御が考えられる。電磁界分布制御器５６は、図１２Ａの上段に示されるような制御信号を、信号発生器６０ａ、６０ｂに送る。これにより、信号発生器６０ａ、６０ｂにおいてそれぞれのタイミングで発振が行われる。各信号発生器の発振の時間間隔は、測定器の性能や測定精度により決定されるが、数十ミリ秒から数秒程度である。信号発生器６０ａ、６０ｂは、２本の配線１２０ａ、１２０ｂのそれぞれに、図示されている波形の信号を供給する。図１２Ａに示されるように、２本の配線１２０ａ、１２０ｂの各々は、所定の間隔で励振される。また、２本の配線１２０ａ、１２０ｂは、交互に励振される。磁界プロープ２０Ａからの出力波形または周波数スペクトラムを測定する際、測定器４０は、図１２Ａで示される制御信号の状態（ＨまたはＬ）に基づいて、励振されている配線を識別する。磁界プローブ２０Ａからの出力を分離することにより、図１１Ｂで示されたようなそれぞれの磁界分布を得ることができる。自動処理ではなくマニュアルで配線を切り替えながら励振する場合などは、励振されている配線を混同することが無いため、制御信号は補助的に利用される。その後の処理は、第４の例と同じである。【００７９】
２−６．第６の例
信号発生器６０ａ、６０ｂから信号を交互に出力するだけでなく、発振波形の位相をシフトさせる方式も考えられる。例えば、図１２Ｂに示されるような制御が考えられる。磁界分布制御器５６は、図１２Ｂの上段に示されるような制御信号を、信号発生器６０ａ、６０ｂに送る。これにより、信号発生器６０ａ、６０ｂにおいてそれぞれのタイミングで発振が行われる。信号発生器６０ａ、６０ｂは、２本の配線１２０ａ、１２０ｂのそれぞれに、図示されている波形の信号を供給する。図１２Ｂに示されるように、２本の配線１２０ａ、１２０ｂは交互に励振されるが、配線１２０ａの励振波形と配線１２０ｂの励振波形の位相が反転している。【００８０】
既出の図１２Ａの方式では位相が同じであるため、適度な間隔をおいて交互に信号発発生器を発振させなければならない。一方、図１２Ｂの方式では、連続的に波形を発生させても、位相情報により磁界を発生させている信号発生器が識別できる。すなわち、励振されている配線の情報が磁界プローブ２０Ａの出力に含まれているため、電磁界分布制御器５６からの制御信号がなくとも、励振されている配線を識別することが可能である。更に、測定時間が短縮される。磁界プローブ２０Ａからの出力を分離することにより、図１１Ｂで示されたようなそれぞれの電磁界分布を得ることができる。その後の処理は、第４の例と同じである。【００８１】
２−７．第７の例
図１１Ａで示された信号発生器６０ａ、６０ｂのそれぞれが、異なる周波数ｆａ、ｆｂで配線１２０ａ、１２０ｂを同時に励振する。その場合、図１１Ｂに示されるように、各々の配線による磁界分布が同時に観測される。この時、周波数ｆａとｆｂを近接させると、磁界プローブ２０Ａの出力波形にビート成分（うなり成分）が含まれる。ビート成分は、配線１２０ａからの磁界強度と配線１２０ｂからの磁界強度が等しくなる座標で極大になる。つまり、ビート成分は、２つの配線１２０ａと１２０ｂの中間点で極大になる。従って、磁界プローブ２０Ａを走査させながらビート成分の変化を調べることにより、配線１２０ａと配線１２０ｂの中間点の座標を算出することができる。データ処理装置５０は、磁界プローブ２０Ａの出力に含まれるビート成分を抽出し、ビート成分の極大値に対応する座標から座標Ｘ１ｃｌを算出する。その後の処理は、第４の例と同じである。【００８２】
３．第３の実施の形態
本発明の第３の実施の形態において、電磁界プローブ２０は、電磁界を発生するように構成される。例えば、図１３Ａに示されるように、信号発生器６０は、配線１２０ではなく電磁界プローブ２０に接続され、その電磁界プローブ２０を励振する。これにより、電磁界プローブ２０のプローブヘッド２１から、配線１２０に対して電磁波が照射される。この電磁波の照射により、配線１２０には電圧が誘起される。【００８３】
図１３Ｂに示されるように、配線１２０には測定器９０が接続されている。この測定器９０は、配線１２０に誘起される電圧を測定する。プローブヘッド２１を配線１２０上で走査することによって、既出の実施の形態で示された電磁界分布（例えば図６Ｂ参照）と等価な分布を得ることができる。データ処理装置５０は、測定器９０から測定結果を受け取り、その測定結果に基づいてオフセット値ΔＸｄを算出する。【００８４】
４．第４の実施の形態
図１４は、本発明の第４の実施の形態に係る電磁界分布測定装置１０の構成を示す全体図である。本実施の形態に係る電磁界分布測定装置１０は、図３で示された構成に加え、レーザ７０及びカメラ８０を備えている。レーザ７０は、測定アーム１５あるいはＺ軸駆動部３３に固着されている。このレーザ７０は、測定対象の配線１２０に対してレーザ光を照射する。カメラ８０は、レーザ光が照射される配線１２０を撮影する。本実施の形態によれば、レーザ光を配線１２０の表面に照射することによって、その配線１２０の座標が取得される。【００８５】
図１５は、本実施の形態に係る電磁界分布測定装置１０の構成を示すブロック図である。本実施の形態において、データ処理装置５０は、図７で示された構成に加えて、レーザ制御インタフェース５７及び画像入力インタフェース５８を備えている。レーザ７０は、レーザ制御インタフェース５７に接続されている。カメラ８０は、画像入力インタフェース５８に接続されている。【００８６】
図１６Ａは、本実施の形態におけるオフセット算出方法を説明するための図である。レーザ７０は、小さいスポット径のレーザ光を配線１２０の表面に照射する。また、そのレーザ光のスポットの中心が配線１２０の中心に位置するように、レーザ７０の位置は制御される。このとき、カメラ８０によって得られる撮影画像が利用される。レーザ光のスポットの中心が配線１２０の中心に位置したことがカメラ８０で確認されると、その時のレーザ７０の機械座標Ｘ２ｌａｚｅｒが読み取られる。【００８７】
読み取られた機械座標Ｘ２ｌａｚｅｒは、レーザ制御インタフェース５７から補正値計算器５５に送られる。補正値計算器５５は、受け取った機械座標Ｘ２ｌａｚｅｒを、配線１２０の中心の座標Ｘ２ｃｌとして用いる。すなわち、補正値計算器５５は、式：ΔＸｍ＝Ｘ２ｌａｚｅｒ−Ｘ１ｃｌから、オフセット値ΔＸｍを算出する。算出されたオフセット値ΔＸｍが、座標制御器５１に送られ、電磁界プローブ２０の位置補正に用いられる。具体的には、オペレータは、レーザ光のスポットをカメラ８０で観察しながら、レーザ７０を測定対象の座標に移動させる。その状態から更に、走査装置３０は、電磁界プローブ２０を算出されたオフセット値ΔＸｍだけ移動させる。これにより、図１６Ｂに示されるように、電磁界プローブ２０の中心を測定対象の座標に合わせることができる。【００８８】
２本の配線１２０ａ、１２０ｂが用いられる場合、第１配線１２０ａの中央の座標Ｘ２ｃｌｌと第２配線１２０ｂの中央の座標Ｘ２ｃｌｒのそれぞれが、同様の手法で計測される。そして、補正値計算器５５は、式：Ｘ２ｇ＝（Ｘ２ｃｌｌ＋Ｘ２ｃｌｒ）／２から、中間座標Ｘ２ｇを計算することができる。その後の処理は、第２の実施の形態と同じである。【００８９】
本実施の形態によれば、座標位置の検出精度が向上する。本実施の形態に係る手法は、配線１２０が表面に露出している場合に有効である。【００９０】
以上、本発明の実施の形態が添付の図面を参照することにより説明された。但し、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で当業者により適宜変更され得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【国際調査報告】
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