(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に導電性薄膜からなる１ターンの巻き線もしくは巻き線間に絶縁層を介して複数ターンの巻き線を構成したコイルと、該コイルからの引出し線と、該引出し線が接続されるパッドとを有する近磁界プローブにおいて、
前記導電性薄膜は成膜法によって形成され、かつ、前記引出し線上に成膜法によって形成された絶縁層を介して成膜法によって形成されるシールド用導電性薄膜を設け、かつ、前記パッドに同軸ケーブルの内部導体部を接続し、その内部導体部の接続部を接着性をもつ絶縁部材で覆い、その絶縁部材を介して前記接続部をシールド用の導電性部材で覆うことを特徴とする近磁界プローブ。
【請求項２】
複数の面を持つ支持部材を備え、該支持部材の少なくとも２つ以上の面に、請求項１記載の近磁界プローブを張り付けた構造からなることを特徴とする近磁界プローブユニット。
【請求項３】
支持部材上に請求項１記載の近磁界プローブあるいは請求項２記載の近磁界プローブユニットを複数設け、アレー化したことを特徴とする近磁界プローブアレー。
【請求項４】
請求項１記載の近磁界プローブあるいは請求項２記載の近磁界プローブユニットと、その近磁界プローブあるいは近磁界プローブユニットを３次元に移動する手段を備えたことを特徴とする磁界計測システム。
【請求項５】
請求項３記載の近磁界プローブアレーあるいは請求項４記載の磁界計測システムに計算機を接続し、かつ測定したデータをマッピングし、ディスプレーに表示もしくは印刷することを特徴とする磁界計測システム。
【請求項６】
基板上に導電性薄膜でコイルとその引出し線及び引出し線が接続されるパッドを構成した近磁界プローブにおいて、
前記引出し線の構造が基板上の一部分に成膜法によって形成される第１の導電性薄膜を設け、その上に成膜法によって形成される第１の絶縁層を設けた後、成膜法によって形成される第２の導電性薄膜で引出し線の内部導体部を形成し、さらに、成膜法によって形成される第２の絶縁層を引出し線の内部導体部上に設け、第２の絶縁層の上部に、成膜法によって形成される第３の導電性薄膜を設け、第１の導電性薄膜と第３の導電性薄膜が引出し線の内部導体部の両側で導通して引出し線の外部導体層を構成するものであって、かつ、前記コイルの一方の端を引出し線の内部導体部に接続し、もう一方の端を引出し線の第１あるいは第３の導電性薄膜に接続するものであって、かつ、引出し線の内部導体部のもう一方の端を第１のパッドに接続し、かつ、第１あるいは第３の導電性薄膜のもう一方の端に第２のパッドを接続し、かつ、前記第１のパッドに同軸ケーブルの内部導体部を接続し、第２のパッドに同軸ケーブルの外部導体部を接続する際に、先に接続した内部導体部を、接着性をもつ絶縁部材を介してシールド用の導電性部材で覆い、その導電性部材を第２のパッド及び、同軸ケーブルの外部導体部に切れ目なく接続したことを特徴とする近磁界プローブ。
【請求項７】
請求項６記載の近磁界プローブにおいて、前記パッドの構造が、基板上に第１の導電性薄膜を設け、第１の導電性薄膜がその外縁で露出するように、それより小さな第１の絶縁層をその上に設け、かつ、さらにその上に第１の絶縁層よりも小さな第２の導電性薄膜で第１のパッドを構成するものであって、第１の導電性薄膜の外縁の露出している部分が第２のパッドを構成するものであり、第１のパッドは引出し線の内部導体部に接続し、第２のパッドは引出し線を構成する第１の導電性薄膜に接続されることを特徴とする近磁界プローブ。
【請求項８】
複数の面を持つ支持部材を備え、該支持部材の少なくとも２つ以上の面に、請求項６または７記載の近磁界プローブを張り付けた構造からなることを特徴とする近磁界プローブユニット。
【請求項９】
支持部材上に請求項６または７記載の近磁界プローブあるいは請求項８記載の近磁界プローブユニットを複数設け、アレー化したことを特徴とする近磁界プローブアレー。
【請求項１０】
請求項９記載の近磁界プローブアレーにおいて、近磁界プローブのコイルの大きさが２種類以上であることを特徴とする近磁界プローブアレー。
【請求項１１】
請求項６または７記載の近磁界プローブあるいは請求項８記載の近磁界プローブユニットあるいは請求項９または１０記載の近磁界プローブアレーにアンプを接続し、さらに該アンプを計測器に接続したことを特徴とする磁界計測システム。
【請求項１２】
請求項１１記載の磁界計測システムにおいて、各近磁界プローブを作製する基板上にパッドを設け、該パッド上にチップ部品でアンプを構成したことを特徴とする磁界計測システム。
【請求項１３】
支持部材上に請求項６または７記載の近磁界プローブあるいは請求項８記載の近磁界プローブユニットを複数個備え、かつ、その複数の近磁界プローブのコイルの大きさが少なくとも、２種類以上であることを特徴とする近磁界プローブユニット。
【請求項１４】
請求項６または７記載の近磁界プローブあるいは請求項８または１３記載の近磁界プローブユニットと、その近磁界プローブあるいは近磁界プローブユニットを３次元に移動する手段と、近磁界プローブあるいは近磁界プローブユニットで得られた信号を検知する計測部から構成されたことを特徴とする磁界計測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式複写機、ファクシミリ、印刷機、パーソナルコンピュータ等の事務機器、家庭用電気機器、産業機器等、各種電気・電子機器からの電磁ノイズを検知し、また各種装置内に内在させるプリント配線基板等からのノイズを検知し、その対策に用いるＥＭＣ規制対策や電磁障害対策用検査機器に関するものであり、特に、測定対象物に近接させ、ノイズ源になる電流を特定する際に必要な近接磁界検出を行って電流を検知する所謂「近磁界プローブ」、及びその近磁界プローブを備えた「近磁界プローブユニット」及び「近磁界プローブアレー」、及びその近磁界プローブ、近磁界プローブユニット、近磁界プローブアレーを磁界計測部に備えた「磁界計測システム」に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来ＥＭＣ対策には、法的規制で定められているオープンサイトや電波暗室内で１０ｍ、３０ｍ等の遠方での電磁波を定められたアンテナを用いて計測した結果から対策するやり方がある。また、これとは別にこのような認証サイト等での計測の前に近接させたプローブで対象からの電磁界を検知し、これをもって対象物への対策を行うやり方がある。以下に関連する従来技術を示す。
【０００３】
特開昭５８−４８８７７号公報記載の「サーチコイル及びその製造方法」には、厚さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの可橈性を持つ基板上に同心巻状コイルを張り付け、コイルの両端に撚線のケーブルを接続したサーチコイルが開示されている。また、厚さ０．０３ｍｍ〜０．０６ｍｍの銅などの金属箔を可橈性基板に張り付けた後、フォトリソにより同心巻状コイルの作製を行い、該コイルからの引出しはコイルの端子に撚線のケーブルを接続するサーチコイルの製造方法が開示されている。
【０００４】
特開昭６２−１０６３７９号公報記載の「磁界測定プローブ」には、対称なループコイルとそれに続くシールドボックス内の回路で磁界のみにより生じた信号を検出する構成の磁界測定プローブが開示されている。
【０００５】
特開平７−１９１０５８号公報記載の「広帯域マイクロ波本来位置テスト装置」には、フレキシブル基板上にエッチングで形成したセンサーを設け、基板のセンサーとは反対側でエルボー形に曲げた先に出力コネクターがある構成の装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭５８−４８８７７号公報記載のサーチコイルにおいては、１ｍｍ以下位の微小なコイルを構成する場合には、撚線とコイルを接続する部分で隙間が開き、磁束が鎖交した分が誤差になる欠点がある。
また、特開昭６２−１０６３７９号公報記載の磁界測定プローブにおいては、シールドはしているがコイルの作製はＰＣＢ基板上に構成しており、１ｍｍ角以下位の微小なコイル寸法を構成することは難しいという欠点がある。
また、特開平７−１９１０５８号公報記載の装置についても、コイルからの引出し線部にマイクロストリップ伝送路やコープレーナ伝送路を設けており、伝送部で磁界が鎖交し、同様に計測の誤差になる欠点がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、測定対象物に近接させノイズ源になる電流を特定する際に必要な近接磁界検出を行って電流を検知する近磁界プローブ、及びその近磁界プローブを備えた近磁界プローブユニット及び近磁界プローブアレー、及びその近磁界プローブ、近磁界プローブユニット、近磁界プローブアレーを磁界計測部に備えた磁界計測システムを提供することを目的とし、特に本発明では、簡単な構成で近磁界プローブの引き出し線部への測定個所からの磁界（磁束）の鎖交を防ぐことで計測の誤差を低減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の近磁界プローブは、基板上に導電性薄膜からなる１ターンの巻き線もしくは巻き線間に絶縁層を介して複数ターンの巻き線を構成したコイルと、該コイルからの引出し線と、該引出し線が接続されるパッドとを有する近磁界プローブにおいて、前記導電性薄膜は成膜法によって形成され、かつ、前記引出し線上に成膜法によって形成された絶縁層を介して成膜法によって形成されるシールド用導電性薄膜を設け、かつ、前記パッドに同軸ケーブルの内部導体部を接続し、その内部導体部の接続部を接着性をもつ絶縁部材で覆い、その絶縁部材を介して前記接続部をシールド用の導電性部材で覆う構成としたものである。すなわち、請求項１記載の近磁界プローブでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減するため、引出し線上にシールド層を設けたものであり、このように引出し線上にシールド層を設けることで、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な計測が可能となる。
【００１０】
請求項２記載の近磁界プローブユニットは、複数の面を持つ支持部材を備え、該支持部材の少なくとも２つ以上の面に、請求項１記載の近磁界プローブを張り付けた構造からなる構成としたものである。従って、請求項２記載の近磁界プローブユニットでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な計測が可能となリ、かつ、コイルの軸方向がそれぞれ異なる複数の近磁界プローブで磁界を検知することにより、磁界のベクトル検知が可能となる。
【００１１】
請求項３記載の近磁界プローブアレーは、支持部材上に請求項１記載の近磁界プローブあるいは請求項２記載の近磁界プローブユニットを複数設け、アレー化した構成としたものである。従って、請求項３記載の近磁界プローブアレーでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な計測が可能となリ、かつ、アレー内の各プローブで検知することで、磁界の分布計測が可能となる。
【００１２】
請求項４記載の磁界計測システムは、請求項１記載の近磁界プローブあるいは請求項２記載の近磁界プローブユニットと、その近磁界プローブあるいは近磁界プローブユニットを３次元に移動する手段を備えた構成としたものである。従って、請求項４記載の磁界計測システムでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な計測が可能となリ、かつ、プローブあるいはプローブユニットを移動させることで、磁界の分布計測が可能となる。
【００１４】
請求項５記載の磁界計測システムは、請求項３記載の近磁界プローブアレーあるいは請求項４記載の磁界計測システムに計算機を接続し、かつ測定したデータをマッピングし、ディスプレーに表示もしくは印刷する構成としたものである。従って、請求項５記載の磁界計測システムでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な計測が可能となリ、かつ、プローブアレーまたは磁界計測システムからの信号をパーソナルコンピュータでデータ処理を行って、マッピングした結果を得ることが可能となる。
【００１５】
次に、請求項６記載の近磁界プローブは、基板上に導電性薄膜でコイルとその引出し線及び引出し線が接続されるパッドを構成した近磁界プローブにおいて、前記引出し線の構造が基板上の一部分に成膜法によって形成される第１の導電性薄膜を設け、その上に成膜法によって形成される第１の絶縁層を設けた後、成膜法によって形成される第２の導電性薄膜で引出し線の内部導体部を形成し、さらに、成膜法によって形成される第２の絶縁層を引出し線の内部導体部上に設け、第２の絶縁層の上部に、成膜法によって形成される第３の導電性薄膜を設け、第１の導電性薄膜と第３の導電性薄膜が引出し線の内部導体部の両側で導通して引出し線の外部導体層を構成するものであって、かつ、前記コイルの一方の端を引出し線の内部導体部に接続し、もう一方の端を引出し線の第１あるいは第３の導電性薄膜に接続するものであって、かつ、引出し線の内部導体部のもう一方の端を第１のパッドに接続し、かつ、第１あるいは第３の導電性薄膜のもう一方の端に第２のパッドを接続し、かつ、前記第１のパッドに同軸ケーブルの内部導体部を接続し、第２のパッドに同軸ケーブルの外部導体部を接続する際に、先に接続した内部導体部を、接着性をもつ絶縁部材を介してシールド用の導電性部材で覆い、その導電性部材を第２のパッド及び、同軸ケーブルの外部導体部に切れ目なく接続した構成としたものである。すなわち、請求項６記載の近磁界プローブでは、引出し線の内部導体部を囲むように上部、下部及び側面に導電性薄膜で外部導体層を設けることで、引出し線への磁束の鎖交を防ぎ、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な計測が可能となる。
【００１６】
請求項７記載の近磁界プローブは、請求項６の構成に加えて、前記パッドの構造が、基板上に第１の導電性薄膜を設け、第１の導電性薄膜がその外縁で露出するように、それより小さな第１の絶縁層をその上に設け、かつ、さらにその上に第１の絶縁層よりも小さな第２の導電性薄膜で第１のパッドを構成するものであって、第１の導電性薄膜の外縁の露出している部分が第２のパッドを構成するものであり、第１のパッドは引出し線の内部導体部に接続し、第２のパッドは引出し線を構成する第１の導電性薄膜に接続される構成としたものである。従って、請求項７記載の近磁界プローブでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度な計測が可能となり、かつ、同軸ケーブルの内部導体接続のための第１のパッドを導体で覆うことができる構造とすることで、さらにパッドとケーブルの接続部への磁束の鎖交を低減でき、より高精度な計測が可能となる。
【００１７】
尚、請求項６，７記載の近磁界プローブでは、内部導体部用パッドと同軸ケーブルの内部導体の接続部を導体で覆うことで、さらにパッドとケーブルの接続部への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な計測が可能となる。
【００１８】
請求項８記載の近磁界プローブユニットは、複数の面を持つ支持部材を備え、該支持部材の少なくとも２つ以上の面に、請求項６または７記載の近磁界プローブを張り付けた構造からなる構成としたものである。従って、請求項８記載の近磁界プローブユニットでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度な計測が可能となり、かつ、コイルの軸方向がそれぞれ異なる複数のプローブで、磁界を検知することで、磁界のベクトル検知が可能となる。
【００１９】
請求項９記載の近磁界プローブアレーは、支持部材上に請求項６または７記載の近磁界プローブあるいは請求項８記載の近磁界プローブユニットを複数設け、アレー化した構成としたものである。従って、請求項９記載の近磁界プローブアレーでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度な計測が可能となり、かつ、アレー内の各プローブで検知することで、磁界の分布測定が可能となる。
【００２０】
請求項１０記載の近磁界プローブアレーは、請求項９記載の近磁界プローブアレーにおいて、近磁界プローブのコイルの大きさが２種類以上である構成としたものである。従って、請求項１０記載の近磁界プローブアレーでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度な計測が可能となり、かつ、アレー内のコイル寸法の大きさの異なる各プローブで検知することで、一連の測定で、大まかな磁界の分布測定に引き続いて、磁界強度の大きな領域だけを選んで、詳細な磁界の分布測定を行うことができ、測定時間の短縮が可能となる。
【００２１】
請求項１１記載の磁界計測システムは、請求項６または７記載の近磁界プローブあるいは請求項８記載の近磁界プローブユニットあるいは請求項９または１０記載の近磁界プローブアレーにアンプを接続し、さらに該アンプを計測器に接続した構成としたものである。従って、請求項１１記載の磁界計測システムでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度な計測が可能となり、かつ、プローブからの信号をアンプで増幅することで、微小信号を検知することが可能となる。
【００２２】
請求項１２記載の磁界計測システムは、請求項１１の構成に加えて、各近磁界プローブを作製する基板上にパッドを設け、該パッド上にチップ部品でアンプを構成したものである。従って、請求項１２記載の磁界計測システムでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度な計測が可能となり、かつ、磁界を検知する各プローブのコイルの近傍において、プローブからの信号をアンプ部により増幅することで、さらにＳ／Ｎ比が向上でき、微小信号の測定が可能となる。
【００２３】
請求項１３記載の近磁界プローブユニットは、支持部材上に請求項６または７記載の近磁界プローブあるいは請求項８記載の近磁界プローブユニットを複数個備え、かつ、その複数の近磁界プローブのコイルの大きさが少なくとも、２種類以上である構成としたものである。従って、請求項１３記載の近磁界プローブユニットでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度な計測が可能となり、かつ、一連の測定で、広い領域を測定できる大きなコイル寸法のプローブでの大まかな磁界分布の測定に引き続いて、より小さなコイル寸法のプローブで、磁界強度の大きな分布領域だけを選んで、詳細な磁界の分布計測を行うことで、測定時間を短縮することが可能となる。
【００２４】
請求項１４記載の磁界計測システムは、請求項６または７記載の近磁界プローブあるいは請求項８または１３記載の近磁界プローブユニットと、その近磁界プローブあるいは近磁界プローブユニットを３次元に移動する手段と、近磁界プローブあるいは近磁界プローブユニットで得られた信号を検知する計測部から構成されたものである。従って、請求項１４記載の磁界計測システムでは、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度な計測が可能となり、かつ、プローブあるいはプローブユニットを移動することで、磁界の分布計測が可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
（実施例１）
まず、第１の実施例を示す。図１は第１の実施例を示す近磁界プローブの構成説明図であって、（Ａ）は近磁界プローブの平面図、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ（Ａ）のＡ−Ａ断面に相当する近磁界プローブの概略断面図である。図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、近磁界プローブ１は基板２上に導電性薄膜で形成された１ターンもしくは複数ターンの薄膜コイル（以下、コイルと記す）３と引出し線４及びパッド５で構成される。コイル３で検知した磁界信号は引出し線４に伝達され、パッド５に接続される同軸ケーブル等を介してスペクトラムアナライザーなどの検知装置（図示せず）に伝達される。
尚、図１（Ａ）の例では薄膜コイル３は空心コイルで図示しているが、薄膜コイルに鎖交するように該コイル内に薄膜磁性体もしくは微小なチップ形状をもった磁性体を配置することもでき、コイル内に磁性体を配置することで高周波透磁率を向上させて、近磁界プローブの感度を増加させることが可能である。また、このようにコイル内に磁性体を配置する場合があることは、後述する各実施例の近磁界プローブのコイル部でも同様である。
【００２７】
次に近磁界プローブ１の作製方法の一例としては、コイル３が１ターンの場合、まず、石英基板上にスパッタ法によりＡｌの薄膜を成膜した後、一般的なフォトリソグラフィ技術と、Ｈ３ＰＯ４＋ＨＮＯ３＋ＣＨ３ＣＯＯＨ＋Ｈ２Ｏを用いたウェットエッチングによりコイル３と引出し線４とパッド５を形成する。次にスパッタ法によるＳｉＯ２膜の成膜と一般的なフォトリソグラフィ技術とＣＦ４＋Ｈ２を用いたＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）により引出し線５上に絶縁層６を形成し、その絶縁層６の上にコイル、引出し線、パッドの形成プロセスと同様のプロセスでＡｌ薄膜からなるシールド用金属薄膜７を形成する。また、コイル３が複数ターンの場合には、１ターン目の製作の後、ＳｉＯ２をコイル上に成膜し、スルーホールを開けて、２ターン目を形成し、３ターン目以降も同様に形成する。コイル部分の形成後、１ターンの場合と同様に引出し線４とパッド５を形成し、引出し線５上に絶縁層６を形成した後、その上にＡｌ薄膜からなるシールド用金属薄膜７を形成する。このように引出し線４上に絶縁層６介して金属薄膜７でシールド層を形成することにより、引出し線部に鎖交する磁束を減少することができ、高精度な測定ができる。
【００２８】
尚、コイル３、引出し線４、パッド５を形成する材料としてはＡｌの他、Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等の金属材料やその他の導電性材料でもよい。また、基板２としては石英以外の絶縁基板や、ポリエチレンテレフタレートやポリイミドなどのフレキシブル絶縁基板でもよい。Ａｌ等の導電性薄膜の成膜法はスパッタ法の他、蒸着法などの他の成膜方法でもよい。ＳｉＯ２等の絶縁層の成膜法もスパッタ法の他、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ）蒸着法やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの他の成膜方法でもよい。絶縁層材料としてはＳｉＯ２の他にＳｉ３Ｎ４などの他の絶縁材料でもよい。絶縁層のエッチングとしてはウエットエッチングでもよいが、基板もエッチングされる場合には基板の裏面をレジストなどで保護する必要がある。
【００２９】
図１（Ａ），（Ｂ）に示したように、シールド用金属薄膜７を引出し線３の上面に設けることで引出し線部に鎖交する磁束の低減が有効となるが、図１（Ｃ）に示すように、基板２の裏側にもシールド用金属薄膜７を設けて、両面にシールドを設置することでさらに磁束の低減が有効となる。あるいは図１（Ｄ）に示すように、引出し線４を形成する前に金属薄膜７でシールド層を基板２上に形成し、その上に絶縁層６を介して引出し線４及び上部シールド層を形成し、引出し線４の両面にシールドを設置することでさらに磁束の低減が有効となる。
【００３０】
次に第１の実施例の別の例として、近磁界プローブのより具体的な構成及び作製方法を示す。図２は第１の実施例の別の例を示す近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図であり、本実施例の近磁界プローブ１’は図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の順に各工程を経て作製される。尚、各工程の図には平面図と断面図を合わせて表示してある。この近磁界プローブ１’は、基板２３上にＡｌ等の金属からなる第１の導電性薄膜２４でコイル２４Ａと、その引出し線となるコープレーナ伝送路の内部導体部２４Ｂと外部導体部２４Ｃ、及び内部導体部２４Ｂと外部導体部２４Ｃが接続されるパッド部２４Ｄを構成したものであり、さらに第１の導電性薄膜２４からなる内部導体部２４Ｂと外部導体部２４Ｃの上に絶縁層２５を介してシールド用の第２の導電性薄膜２６を設けたものである。尚、導電性薄膜や絶縁層の成膜方法としては、スパッタ法や真空蒸着法等の真空成膜法が適当である。
【００３１】
近磁界プローブ１’の作製方法の例としては、まず、石英基板２３上に、コイル２４Ａ及びコープレーナ伝送路の内部導体部２４Ｂと外部導体部２４Ｃ及びパッド部２４Ｄの形成のための第１の導電性薄膜２４として、スパッタ法によりＡｌの薄膜の成膜を行う。その後、一般的なフォトリソグラフィ技術と、Ｈ３ＰＯ４＋ＨＮＯ３＋ＣＨ３ＣＯＯＨ＋Ｈ２Ｏ等を用いたウェットエッチングによりコイル２４Ａ及び伝送路の内部導体部２４Ｂと外部導体部２４Ｃ及びパッド部２４Ｄを形成する（図２（Ａ））。次にスパッタ法によるＳｉＯ２膜の成膜と一般的なフォトリソグラフィ技術とＣＦ４＋Ｈ２等を用いたＲＩＥによりコイル２４Ａの一部及び伝送路の内部導体部２４Ｂと外部導体部２４Ｃの上に絶縁層２５を形成する（図２（Ｂ））。そして第２の導電性薄膜２６を、第１の導電性薄膜２４の形成プロセスと同様にＡｌで絶縁層２５の上に成膜した後、上記と同様なフォトリソグラフィ技術とウェットエッチングにより余分な部分を除去しシールド層として形成する（図２（Ｃ））。
【００３２】
尚、コイル２４Ａ、引出し線となる伝送路の内部導体部２４Ｂと外部導体部２４Ｃ、パッド部２４Ｄを形成する材料としてはＡｌの他、Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等の金属材料やその他の導電性材料でもよい。また、基板２３としては石英以外の絶縁基板や、ポリエチレンテレフタレートやポリイミドなどのフレキシブル絶縁基板でもよい。Ａｌ等の導電性薄膜の成膜法はスパッタ法の他、蒸着法などの他の成膜方法でもよい。Ａｌ等の導電性薄膜のエッチング法はＲＩＥ等のドライエッチング法でもよい。ＳｉＯ２等の絶縁層２５の成膜法もスパッタ法の他、ＥＢ蒸着法やＣＶＤ法などの他の成膜方法でもよい。絶縁層材料としてはＳｉＯ２の他にＳｉ３Ｎ４などの他の絶縁材料でもよい。絶縁層のエッチングとしてはウエットエッチングでもよいが、基板もエッチングされる場合には基板の裏面をレジストなどで保護する必要がある。
【００３３】
（実施例２）
次に第２の実施例を示す。図３は第２の実施例を示す近磁界プローブの平面図である。図３に示す近磁界プローブは、実施例１に示した方法で作製した近磁界プローブ１のパッド５に、一例として、被覆導線で巻き線を、フェライトでコアを作製したインピーダンス変換用トランス８を接続したものである。これにより、計測器とのインピーダンスマッチングが容易になるので、高精度でかつ、高周波帯域の計測が可能となる。
【００３４】
（実施例３）
次に第３の実施例を示す。図４は第３の実施例を示す近磁界プローブユニットの要部斜視図である。図４に示す近磁界プローブユニット９は、実施例１に示した構成の近磁界プローブ１を複数の面を持つプローブ支持部材１０の少なくとも２つ以上の面に張り付けた構成としたものである。プローブ支持部材１０の複数の面はそれぞれ異なる方向を向いているため、少なくとも２つ以上の面に張り付けたそれぞれの近磁界プローブ１で磁界を検知することにより高精度に計測でき、かつ、ベクトル検知が可能となる。尚、本実施例では、実施例１に示した構成の近磁界プローブ１を用いた構成を示したが、実施例２に示した構成の近磁界プローブをプローブ支持部材１０の少なくとも２つ以上の面に張り付けた構成としてもよい。
【００３５】
（実施例４）
次に第４の実施例を示す。図５は第４の実施例を示す近磁界プローブアレーの斜視図である。図５に示す近磁界プローブアレー１１は、プローブ支持基板１２上に実施例１に示した構成の近磁界プローブ１を複数一定の間隔で配置してアレー化した構成としたものである。このように複数配置してアレー化した各プローブ１で、測定対象支持基板１３上の測定対象物１４からの磁界を計測することにより、高精度でかつ、磁界分布の計測が可能となる。尚、本実施例では、実施例１に示した構成の近磁界プローブ１を用いた構成を示したが、プローブ支持基板１２上に、実施例２に示した構成の近磁界プローブ、あるいは実施例３に示した構成の近磁界プローブユニットを複数配置してアレー化した構成としてもよい。
【００３６】
（実施例５）
次に第５の実施例を示す。図６は第５の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。図６に示す磁界計測システムは、実施例１に示した構成の近磁界プローブ１を、３次元に移動する手段であるＸＹＺステージ１６に固定したものである。ＸＹＺステージ１６は基台１８に固定された支持部材１５に支持されており、基台１８上の固定台１７には測定対象物１４が固定される。従って、ＸＹＺステージ１６で測定対象物１４の目的の位置に３次元（もちろん１，２次元でもよい）で近磁界プローブ１を移動させて、計測することができ、高精度でかつ、磁界分布の計測が可能となる。尚、本実施例では、実施例１に示した構成の近磁界プローブ１を用いた構成を示したが、ＸＹＺステージ１６に、実施例２に示した構成の近磁界プローブ、あるいは実施例３に示した構成の近磁界プローブユニットを固定した構成としてもよい。
【００３７】
（実施例６）
次に第６の実施例を示す。図７は第６の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。図７に示す磁界計測システムは、実施例１に示した構成の近磁界プローブ１を、実施例５と同様の構成のＸＹＺステージ１６に固定し、さらに近磁界プローブ１にアンプ１９を接続し、アンプ１９で増幅した出力をスペクトラムアナライザー等の検出器２０に接続するシステムとしたものである。このように近磁界プローブ１からの信号をアンプ１９で増幅することにより、高精度で、かつ、微小な信号を検知することができる。尚、本実施例では、実施例１に示した構成の近磁界プローブ１を用いた構成を示したが、ＸＹＺステージ１６に、実施例２に示した構成の近磁界プローブ、あるいは実施例３に示した構成の近磁界プローブユニットを固定し、プローブにアンプを接続する構成としてもよい。
【００３８】
（実施例７）
次に第７の実施例を示す。図８は第７の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。図８に示す磁界計測システムは、実施例６に示した磁界計測システムに、パーソナルコンピュータ等のデータ処理装置２１を接続させたものである。より具体的には、実施例６と同様に、実施例１に示した構成の近磁界プローブ１を、実施例５と同様の構成のＸＹＺステージ１６に固定し、さらに近磁界プローブ１にアンプ１９を接続し、アンプ１９で増幅した出力をスペクトラムアナライザー等の検出器２０に接続するシステムに、さらに検出器２０からのデータ出力を処理するパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置２１を接続した磁界計測システムであり、データ処理装置２１でＸＹＺステージ１６による近磁界プローブ１の移動を制御して、測定対象物１４からの磁界のデータを各点で得た後、近磁界プローブ１からの信号強度に応じてマッピングし、強度分布表示をディスプレー上に行うか、またはプリンター２２を接続させて必要に応じてディスプレーと同様の内容を同時に印刷する構成としたものである。図９は上記磁界計測システムによる測定からマッピング表示、印刷に至るまでの動作の一例を示したブロックダイアグラムであり、このような動作は図８に示す磁界計測システムのデータ処理装置２１によって自動制御することができる。
【００３９】
以上のように、図８に示す構成の磁界計測システムにより、高精度の計測ができ、かつ、磁界分布の様子が把握し易くなる。
尚、本実施例では、実施例６（実施例５を含む）に示した磁界計測システムに、パーソナルコンピュータ等のデータ処理装置２１を接続させた例を示したが、実施例４に示した近磁界プローブアレーにアンプ１９、検出器２０、データ処理装置２１を接続し、かつ、測定したデータをマッピングしディスプレーに表示もしくは印刷する磁界計測システムとしてもよい。
【００４０】
（実施例８）
次に第８の実施例を示す。図１０及び図１１は第８の実施例を示す近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図であり、本実施例の近磁界プローブ３０Ａは、図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図１１（Ａ），（Ｂ）の順に各工程を経て作製される。尚、各工程の図には平面図と断面図を合わせて表示してある。この近磁界プローブ３０Ａは、基板上に導電性薄膜でコイルとその引出し線及び引出し線が接続されるパッドを構成したものであり、引出し線の構造が基板３１上の一部分に第１の導電性薄膜３２を設け、その上に第１の絶縁層３３を設けた後、第２の導電性薄膜３４で引出し線の内部導体部３６を形成し、さらに、第２の絶縁層３８を引出し線の内部導体部３６上に設け、第２の絶縁層３８の上部に、第３の導電性薄膜４１を設け、第１の導電性薄膜３２と第３の導電性薄膜４１が引出し線の内部導体部３６の両側で導通して引出し線の外部導体層を構成するものであり、かつ、コイル３５の一方の端を引出し線の内部導体部３６に接続し、もう一方の端を引出し線の第１あるいは第３の導電性薄膜（３２，４１）に接続するものであり、かつ、引出し線の内部導体部３６のもう一方の端を第１のパッド３７に接続し、かつ、第１あるいは第３の導電性薄膜（３２，４１）のもう一方の端に第２のパッド４２を接続した構成としたものである。
【００４１】
本実施例の近磁界プローブの作製方法の一例としては、まず、石英基板３１上に、第１の導電性薄膜としてスパッタ法によるＡｌの薄膜成膜と一般的なフォトリソグラフィ技術と、Ｈ３ＰＯ４＋ＨＮＯ３＋ＣＨ３ＣＯＯＨ＋Ｈ２Ｏを用いたウェットエッチングにより、第１の導電性薄膜３２を設ける（図１０（Ａ））。次にスパッタ法によるＳｉＯ２  膜の成膜と一般的なフォトリソグラフィ技術と、ＣＦ４＋Ｈ２を用いたＲＩＥにより、第１の導電性薄膜３２上に外部導体層の外縁より内側に第１の絶縁層３３を形成する（図１０（Ｂ））。次に第２の導電性薄膜３４を第１の導電性薄膜３２と同様にＡｌで成膜し、コイル３５と引出し線の内部導体部３６と第１のパッド３７を形成する（図１０（Ｃ））。尚、引出し線の内部導体部３６と第１のパッド３７は第１の絶縁層３３の上に構成する。また、コイル３５は、一方の端を第１の導電性薄膜３２の外縁部に接続し、他の端を引出し線の内部導体部３６と接続し、引出し線の内部導体部３６はさらに第１のパッド３７に接続する。
【００４２】
次に、第２の絶縁層３８を第１の絶縁層３３と同様にＳｉＯ２  で成膜するが、第２の絶縁層３８は、第１のパッド３７への接続のためのスルーホール３９となる第１のパッド上部と、第２のパッド４２を形成するための第１の導電性薄膜３２の後端部分（第２のパッド形成用スルーホール４０の部分）を除いて、ほぼ第１の絶縁層３３と同様の大きさで設ける（図１１（Ａ））。次に第３の導電性薄膜４１を第１、第２の導電性薄膜３２，３４と同様にＡｌで成膜し、引出し線の内部導体部３６の上部に第１及び第２の絶縁層３３，３８より広く構成し、第１の導電性薄膜３２と第３の導電性薄膜４１が外縁部で導通するように構成する。また、この際、第２のパッド形成用スルーホール４０部分に第２のパッド４２を形成する（図１１（Ｂ））。
【００４３】
以上のようにして作製された図１１（Ｂ）に示す構成の近磁界プローブ３０Ａでは、引出し線の内部導体部３６を囲むように上部、下部及び側面に第１及び第３の導電性薄膜３２，４１で外部導体層を設けたことにより、引出し線に鎖交する磁束を減少することができ、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な測定ができる。
尚、上記の作製方法ではコイル３５は第２の導電性薄膜３４で形成したが、コイル３５は第１及び第３の導電性薄膜３２，４１で構成してもよい。
【００４４】
第８の実施例の別の例として、近磁界プローブを図１２，１３に示すような構成とすることもできる。図１２，１３は近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図であり、基本的には図１０，１１と同様であるが、この例では、コイル３５と第１の導電性薄膜３２との接続部、及び、第１の導電性薄膜３２と第３の導電性薄膜４１の接続部の構成が上記の例とは異なっている。すなわち、図１２，１３に示す近磁界プローブ３０Ｂの作製方法では、まず、上述の作製方法と同様に、基板３１上に第１の導電性薄膜３２、第１の絶縁層３３を形成した後、第１の絶縁層３３にスルーホール４３を形成し（図１２（Ａ），（Ｂ））、第２の導電性薄膜３４によりコイル３５、引出し線の内部導体部３６、第１のパッド３７を形成する際に、コイル３５の一端側は上記スルーホール４３を介して第１の導電性薄膜３２に接続する（図１２（Ｃ））。そして、第２の絶縁層３８の形成の後、引出し線の内部導体部３６の両側の第１、第２の絶縁層３３，３８にスルーホール４４を設け（図１３（Ａ））、その後、第２の絶縁層３８上に第３の導電性薄膜４１を成膜し、先程のスルーホール４４を介して第１の導電性薄膜３２と第３の導電性薄膜４１が導通するように構成した（図１３（Ｂ））。
【００４５】
図１３（Ｂ）に示す構成の近磁界プローブ３０Ｂにおいても、引出し線の内部導体部３６を囲むように上部、下部及び両側のスルーホール４４に第１及び第３の導電性薄膜３２，４１で外部導体層を設けたことにより、引出し線に鎖交する磁束を減少することができ、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な測定ができる。
【００４６】
尚、上記の実施例において、コイル、引出し線、パッドを構成する材料としてはＡｌの他に、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ等の金属材料やその他の導電性材料でもよい。また、絶縁層材料としてはＳｉＯ２の他に、Ｓｉ３Ｎ４などの他の絶縁材料でもよい。また、基板としては石英以外の絶縁基板や、ポリエチレンテレフタレートやポリイミドなどのフレキシブル絶縁基板でも良い。導電性薄膜の成膜法はスパッタ法の他、蒸着法などの他の成膜方法でもよい。絶縁層の成膜法もスパッタ法の他、ＥＢ蒸着法やＣＶＤ法など他の成膜方法でもよい。導電性薄膜のエッチングとしては、ドライエッチングでもよい。絶縁層のエッチングとしてはウェットエッチングでもよいが、基板もエッチングされる場合には基板の裏面をレジストなどで保護する必要が有る。
【００４７】
（実施例９）
次に第９の実施例を示す。図１４及び図１５は第９の実施例を示す近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図であり、本実施例の近磁界プローブ３０Ｃは、図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図１５（Ａ），（Ｂ）の順に各工程を経て作製される。尚、各工程の図には平面図と断面図を合わせて表示してある。本実施例の近磁界プローブの構成は基本的には実施例８の近磁界プローブと同様であるが、第２のパッド４５の構成が異なる。
【００４８】
本実施例の近磁界プローブの作製方法の一例としては、実施例８と同様にして、石英基板３１上に、Ａｌにより第１の導電性薄膜３２を設ける（図１４（Ａ））。次に実施例８と同様にして第１の導電性薄膜３２の外縁より内側にＳｉＯ２で第１の絶縁層３３を形成する（図１４（Ｂ））。さらに第２の導電性薄膜３４を実施例８と同様に成膜し、コイル３５と、引出し線の内部導体部３６と、第１のパッド３７を形成する。この際、引出し線の内部導体部３６と第１のパッド３７は第１の絶縁層３３の上に構成する。コイル３５は、一方の端を第１の導電性薄膜３２の外縁部に接続し、他の端を引出し線の内部導体部３６と接続し、引出し線の内部導体部３６をさらに第１のパッド３７に接続する（図１４（Ｃ））。
【００４９】
第２の絶縁層３８は第１の絶縁層３３と同様にＳｉＯ２で成膜し、第１のパッド３７への接続のためのスルーホール３９となる第１のパッド上部を除いて、ほぼ第１の絶縁層３３と同様の大きさで設ける（図１５（Ａ））。次に第３の導電性薄膜４１を第１、第２の導電性薄膜３２，３４と同様にＡｌで成膜し、第１及び第２の絶縁層３３，３８より広く構成し、引出し線の第１の導電性薄膜３２と第３の導電性薄膜４１が外縁部で導通するように構成し、かつ、第３の導電性薄膜４１に第１のパッド３７を囲むように開口部４５ａを形成し、第１のパッド３７と第３の導電性薄膜４１が接続しないように構成する。そして、第１のパッド２７の周囲にある第１の導電性薄膜３２または第３の導電性薄膜４１を第２のパッド４２とする（図１５（Ｂ））。
【００５０】
以上のような構成としたことで、引出し線の内部導体部３６が第１、第２の導電性薄膜３２，４１からなる外部導体層で覆われると共に、第１のパッド３７は第１、第２の絶縁層３３，３８を介して、その周囲及び下部が第１、第２の導電性薄膜３２，４１で覆われるため、パッドとケーブルの接続部への磁束の鎖交をより低減することができる近磁界プローブが実現でき、より高精度な計測が可能となる。
【００５１】
尚、上記実施例において、コイル３５は第２の導電性薄膜３４で形成したが、コイル３５は第１及び第３の導電性薄膜３２，４１で構成してもよい。
また、上記において、第１、第２の絶縁層３３，３８の形成の後、図１３と同様に、引出し線の内部導体部３６の両側の第１、第２の絶縁層３３，３８にスルーホールを設け、第３の導電性薄膜４１を成膜し、先程のスルーホールを介して第１の導電性薄膜３２と第３の導電性薄膜４１が導通するように構成することもできる。
【００５２】
上記実施例において、コイル、引出し線、パッドを構成する材料としてはＡｌの他に、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ等の金属材料やその他の導電性材料でもよい。また、絶縁層材料としてはＳｉＯ２の他に、Ｓｉ３Ｎ４などの他の絶縁材料でもよい。また、基板としては石英以外の絶縁基板や、ポリエチレンテレフタレートやポリイミドなどのフレキシブル絶縁基板でも良い。導電性薄膜の成膜法はスパッタ法の他、蒸着法などの他の成膜方法でもよい。絶縁層の成膜法もスパッタ法の他、ＥＢ蒸着法やＣＶＤ法など他の成膜方法でもよい。導電性薄膜のエッチングとしては、ドライエッチングでもよい。絶縁層のエッチングとしてはウェットエッチングでもよいが、基板もエッチングされる場合には基板の裏面をレジストなどで保護する必要が有る。
【００５３】
（実施例１０）
次に第１０の実施例を示す。図１６は第１０の実施例を示す近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図であり、本実施例の近磁界プローブは、図１６の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、実施例８あるいは実施例９に示した構成の近磁界プローブに、同軸ケーブルを接続したものである。尚、図１６の（Ａ）〜（Ｄ）には近磁界プローブの平面図と断面図を合わせて表示してある。
【００５４】
本実施例では、近磁界プローブ３０の構成として例えば実施例９の構成の近磁界プローブを用い（図１６（Ａ））、その近磁界プローブ３０への同軸ケーブル４６の接続方法としては、該プローブ３０の第１のパッド３７に同軸ケーブル４６の内部導体部４６ａを接続し、同様に第２のパッド４２に同軸ケーブル４６の外部導体部４６ｂを接続し（図１６（Ｂ））、先に接続した内部導体部４６ａと第１のパッド３７をアラルダイト接着剤４７を用いて絶縁層として覆う（図１６（Ｃ））。次にそのアラルダイト接着剤４７からなる絶縁層を、フレキシブルなフィルム上に金属箔を形成した導電性部材４８で覆う。そして、その導電性部材４８を第２のパッド４２及び、同軸ケーブル４６の外部導体部４６ｂに切れ目なく接続し完成する（図１６（Ｄ））。このように、第１のパッド３７と同軸ケーブル４６の内部導体４６ａとの接続部を導電性部材４８で覆うことで、さらに第１のパッドとケーブルの接続部への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な計測が可能となる。
【００５５】
尚、第１のパッド３７と同軸ケーブ４６の内部導体部４６ａの接続及び、第２のパッド４２と同軸ケーブル４６の外部導体部４６ｂの接続は、導電性接着剤、はんだ付け等でできる。また、アラルダイト接着剤４７を絶縁層としたが、絶縁層は空間でもよいし、他の絶縁材でもよい。また、導電性部材４８は適当な形状の金属部材に変えることが可能である。図１７はその一例を示すものであり、先に接続した内部導体部４６ａと第１のパッド３７をアラルダイト接着剤４７を用いて絶縁層として覆い（図１７（Ａ））、そのアラルダイト接着剤４７からなる絶縁層を金属部材４９で覆う構成としたものである（図１７（Ｂ））。また、金属部材に代えて導電性接着剤で覆うことでも同様の効果が得られる。
【００５６】
（実施例１１）
次に第１１の実施例を示す。図１８は第１１の実施例を示す近磁界プローブユニットの要部斜視図である。図１８に示す近磁界プローブユニット５０は、実施例８または９または１０に示した構成の近磁界プローブ３０（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ）を複数の面を持つプローブ支持部材５１の少なくとも２つ以上の面に張り付けた構成としたものである。プローブ支持部材１０の複数の面はそれぞれ異なる方向を向いているため、少なくとも２つ以上の面に張り付けたそれぞれの近磁界プローブ３０で磁界を検知することにより高精度に計測でき、かつ、ベクトル検知が可能となる。
また、３次元方向のＸＹＺ成分を検知する場合には、少なくとも３個以上の近磁界プローブ３０が必要で、支持部材５１のプローブ３０を張り付ける面が互いに直交していることが望ましいが、面が互いに直交していない場合でも互いの位置関係から補正して、ＸＹＺ成分を求めることができる。
【００５７】
（実施例１２）
次に第１２の実施例を示す。図１９は第１２の実施例を示す近磁界プローブアレーの斜視図である。図１９に示す近磁界プローブアレー５２は、プローブ支持基板５３上に、実施例８または９または１０に示した構成の近磁界プローブ３０あるいは実施例１１に示した構成の近磁界プローブユニット５０を複数一定の間隔で配置してアレー化した構成としたものである。尚、図１９には実施例８の構成の近磁界プローブを配置した例で示している。また、測定対象物５５は測定対象支持基板５６上に固定して、近磁界プローブアレー５２に対向する位置に配設する。そして、各プローブ３０を用いて各点での磁界を検出する。各プローブ３０は同軸ケーブル４６及び切り替えスイッチ５４を介して図示しない計測器に接続され、各プローブ３０からの信号を切り替えスイッチ５４で切り替えて、後段の計測器で検出することで、高精度に測定対象物５５からの磁界の分布を計測することができる。
【００５８】
（実施例１３）
次に第１３の実施例を示す。図２０は第１３の実施例を示す近磁界プローブアレーの斜視図である。本実施例の近磁界プローブアレーは、プローブ支持基板５３上に、実施例８または９または１０に示した構成の近磁界プローブ３０あるいは実施例１１に示した構成の近磁界プローブユニット５０を複数配置してアレー化するものであるが、近磁界プローブのコイルの大きさが２種類以上ある構成となっている。図２０に示す近磁界プローブアレー５７は、実施例８の構成でコイル寸法の小さなコイル３５-aを有する近磁界プローブ３０-aと、コイル寸法の大きなコイル３５-bを有する近磁界プローブ３０-bを複数配置した例である。
【００５９】
図２０に示す構成の近磁界プローブアレー５７のように、複数配置したアレー内のコイル寸法の大きさの異なる各プローブ３０−ａ，３０−ｂで検知することにより、例えば、磁界強度の大きな個所を特定したい場合に、一連の測定で広い領域を測定できる大きなコイル寸法の近磁界プローブ３０−ｂで行う大まかな磁界分布の測定に引き続いて、より小さなコイル寸法の近磁界プローブ３０−ａで、磁界強度の大きな分布領域だけを選んで、詳細な磁界の分布計測を行うことで、始めから小さなコイル寸法の近磁界プローブで計測する場合に比べ、測定時間が短縮でき、かつ、高精度に計測できる。
【００６０】
（実施例１４）
次に第１４の実施例を示す。図２１は第１４の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。本実施例の磁界計測システムは、実施例８または９または１０に示した構成の近磁界プローブあるいは実施例１１に示した構成の近磁界プローブユニットあるいは実施例１２または１３に示した構成の近磁界プローブアレーにアンプを接続した構成とするものである。図２１は、一例として実施例８と同様にして作製した近磁界プローブ３０にアンプ５８を接続し、アンプ５８により増幅したプローブからの信号出力をスペクトラムアナライザー５９に接続した構成の磁界計測システムとした例である。図２１のような構成とすることにより、測定対象物からの磁界強度が微小なときにも、近磁界プローブ３０からの信号をアンプ５２で増幅することにより、高精度で、かつ、微小な信号を検知できる。
【００６１】
（実施例１５）
次に第１５の実施例を示す。本実施例は、実施例１４のように、実施例８または９または１０に示した構成の近磁界プローブあるいは実施例１１に示した構成の近磁界プローブユニットあるいは実施例１２または１３に示した構成の近磁界プローブアレーに、アンプを接続した構成とするものであるが、各プローブを作製する基板上にアンプ接続用のパッドを設け、チップ部品でアンプを構成するものである。
図２２及び図２３は第１５の実施例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図であり、ここでは実施例８と同様の構成の近磁界プローブの基板上にパッドを形成しアンプを実装する際の工程を示したものである。尚、図２２（Ａ），（Ｂ）及び図２３（Ａ），（Ｂ）には各工程での近磁界プローブの平面図と断面図を合わせて表示してある。
【００６２】
本実施例では、まず実施例８と同様のプロセスで、第２の導電性薄膜でコイル、引出し線の内部導体部３６及び第１のパッド３７を形成する際に、チップ部品で構成されたアンプを接続するためのパッド６０ａ，６０ｂ，６０ｃを同一基板上に形成する（図２２（Ａ））、そして、第２の絶縁層３８を形成した際に、各パッドの上部の絶縁層にはパッド接続用スルーホール６１を形成する（図２２（Ｂ））。尚、アンプ接続用のパッドのうち、６０ａはアンプ電源用及びＤＣ電源接続用パッド、６０ｂは増幅信号出力及び同軸ケーブルの内部導体接続用パッド、６０ｃはアンプ用グラウンド及びＤＣ電源グラウンド接続用パッドであり、第１のパッド３７にはアンプの信号入力端子が接続される。
【００６３】
上記のようにして、チップ部品で構成されたアンプを接続するためのパッド６０ａ，６０ｂ，６０ｃを同一基板上に設けた近磁界プローブ３０’を作製した後、各パッド３７，６０ａ，６０ｂ，６０ｃにチップ部品で構成されたアンプ６２を接続し（図２３（Ａ））、駆動のためのＤＣ電源６３及び電源グラウンド６４をパッド６０ａ，６０ｃに接続する。そして、アンプ６２からの信号取出し用に、同軸ケーブル４６の内部導体をパッド６０ｂに、外部導体を第２のパッド４２にそれぞれ接続した構成とする（図２３（Ｂ））。
【００６４】
図２３（Ｂ）に示す構成の近磁界プローブ３０’では、実施例８に示した構成の近磁界プローブと同様に引出し線に鎖交する磁束を減少でき、より高精度な計測が可能となると共に、アンプ６２をコイル３５の近傍に配置して増幅できるため、さらに、Ｓ／Ｎ比が向上でき、微小信号を測定可能となる。従って、このような構成の近磁界プローブ３０’を備えた磁界計測システムでは、測定対象物からの磁界強度が微小なときにも、近磁界プローブ３０’からの信号はアンプ６２で増幅して出力されるため、高精度な計測を行うことができる。
【００６５】
（実施例１６）
次に第１６の実施例を示す。図２４は第１６の実施例を示す図であって、磁界計測システムの概略構成図である。本実施例では、支持部材６８ａ上に実施例８または９または１０に示す構成の近磁界プローブあるいは実施例１１に示す構成の近磁界プローブユニットを複数個備え、かつ、その複数個の近磁界プローブのコイルの大きさが少なくとも２種類以上である構成とした近磁界プローブユニット６８を用い、その近磁界プローブユニット６８の支持部材６８ａをＸＹＺステージ６７に固定したものである。図２４には、実施例８の構成でコイル寸法の小さなコイルを有する近磁界プローブ３０-aと、コイル寸法の大きなコイルを有する近磁界プローブ３０-bを支持部材６８ａ上に配置した近磁界プローブユニット６８の例で示している。ＸＹＺステージ６７は基台６５に固定されたステージ支持部材６６に支持されており、そのステージ支持部材６６の上部には測定対象物支持基板６９が固定され、測定対象物５５はその支持基板６９に固定される。従って、ＸＹＺステージ６７で測定対象物５５に対する目的の位置にコイル寸法の異なる複数の近磁界プローブ３０-a，３０-bを有するユニット６８を移動させて計測することができる。
【００６６】
例えば、図２５に上記近磁界プローブユニット６８を用いた磁界計測システムの測定動作の一例をブロックダイアグラムで示すが、測定対象物５５の磁界強度の大きな個所を特定したい場合に、ＸＹＺステージ６７でプローブユニット６８を移動しての一連の測定で、まず、広い領域を測定できる大きなコイル寸法の近磁界プローブ３０−ｂで、大まかな磁界分布の測定と分布計算を行い、磁界強度の大きな領域を決定した後、引き続いて、より小さなコイル寸法の近磁界プローブ３０−ａで、磁界強度の大きな分布領域だけを選んで、詳細な磁界の分布計測を行うことで、始めから小さなコイル寸法のプローブで細かく計測する場合に比べ、測定時間を短縮でき、かつ、高精度に計測できる。
【００６７】
また、図２４では、コイル寸法の異なる近磁界プローブ３０-a，３０-bを別々に形成し支持部材６８ａに搭載したプローブユニット６８の例を示しているが、第１６の実施例の別の例として、コイル寸法の異なる近磁界プローブを同一の支持基板に作製した近磁界プローブユニットとすることもできる。図２６はその一例を示す近磁界プローブユニット７０の平面図であり、同一の支持基板７０ａ上にコイル寸法の小さなコイル３５-aを有する近磁界プローブ３０-aと、コイル寸法の大きなコイル３５-bを有する近磁界プローブ３０-bを並列して形成したものである。この例の場合、大小のコイルが重なり合う部分があるが、小さなコイル３５-aと大きなコイル３５-bの間には、コイル作製時に絶縁層７１が介在されており、大小のコイルの重なり合う部分での短絡が防止されている。
【００６８】
（実施例１７）
次に第１７の実施例を示す。図２７は第１７の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。本実施例の磁界計測システムは、実施例８または９または１０に示す構成の近磁界プローブあるいは実施例１１または１６に示す構成の近磁界プローブユニットが固定された支持部材７２をＸＹＺステージ６７に接続し、かつ近磁界プローブあるいは近磁界プローブユニットからの信号出力を同軸ケーブル４６を介してスペクトラムアナライザー５９に接続したシステムとしたものである。尚、図２７は、実施例８で作製した近磁界プローブ３０を支持部材７２に固定した例を示している。
【００６９】
ＸＹＺステージ６７は基台６５に固定されたステージ支持部材６６に支持されており、そのステージ支持部材６６の上部には測定対象物支持基板６９が固定され、測定対象物５５はその支持基板６９に固定される。従って、ＸＹＺステージ６７で測定対象物５５に対する目的の位置に３次元（もちろん１，２次元でも）で近磁界プローブ３０を移動させてスペクトラムアナライザー５９で計測することにより、高精度にかつ、磁界分布の計測ができる。
また、図示していないが、スペクトラムアナライザー５９及びＸＹＺステージ６７をパーソナルコンピュータ等からなるデータ処理装置と接続させることにより、データ処理装置で、ＸＹＺステージ６７による近磁界プローブ３０の移動と、スペクトラムアナライザー５９による計測を制御して、磁界分布等の自動計測を行うことが可能となる。また、データ処理装置により、測定したデータをマッピングしてディスプレーに表示したり、その表示内容をプリンターで印刷する構成とすることも可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の近磁界プローブでは、コイルからの引出し線に絶縁層を介してシールド用導電性薄膜を設け、かつ、前記パッドに同軸ケーブルの内部導体部を接続し、その内部導体部の接続部を接着性をもつ絶縁部材で覆い、その絶縁部材を介して前記接続部をシールド用の導電性部材で覆う構成としたので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度に近磁界を計測することができる。
【００７２】
請求項２記載の近磁界プローブユニットでは、複数の面を持つ支持部材の少なくとも２つ以上の面に請求項１の構成の近磁界プローブを張り付けた構造からなる構成としたので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、コイルの軸方向がそれぞれ異なる複数の近磁界プローブで磁界を検知することにより、磁界のベクトル検知を行うことができる。
【００７３】
請求項３記載の近磁界プローブアレーでは、支持部材上に請求項１の近磁界プローブあるいは請求項２の近磁界プローブユニットを複数設け、アレー化した構成としたので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、アレー内の各プローブで検知することで、磁界の分布計測を行うことができる。
【００７４】
請求項４記載の磁界計測システムでは、請求項１の近磁界プローブあるいは請求項２の近磁界プローブユニットと、その近磁界プローブあるいは近磁界プローブユニットを３次元に移動する手段を備えた構成としたので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、プローブあるいはプローブユニットを移動させることで、磁界の分布計測を行うことができる。
【００７６】
請求項５記載の磁界計測システムでは、請求項３の近磁界プローブアレーあるいは請求項４の磁界計測システムに計算機を接続し、かつ測定したデータをマッピングし、ディスプレーに表示もしくは印刷する構成としたので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、プローブアレーまたは磁界計測システムからの信号をパーソナルコンピュータ等の計算機でデータ処理を行って、マッピングした結果を得ることができる。
【００７７】
請求項６記載の近磁界プローブでは、コイルからの引出し線を、内部導体部と、絶縁層を介してその内部導体部の上部、下部及び側面を囲むように覆う外部導体層としたことにより、引出し線への磁束の鎖交を防ぎ、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度に近磁界の計測を行うことができる。
【００７８】
請求項７記載の近磁界プローブでは、コイルからの引出し線を、内部導体部と、絶縁層を介してその内部導体部の上部、下部及び側面を囲むように覆う外部導体層としたことにより、引出し線への磁束の鎖交を防ぎ、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、同軸ケーブルの内部導体接続のための第１のパッドを外部導体層で覆うことができる構造としたことで、さらにパッドとケーブルの接続部への磁束の鎖交を低減でき、より高精度な計測を行うことができる。
【００７９】
尚、請求項６，７記載の近磁界プローブでは、同軸ケーブルを接続した際に、内部導体部用パッドと同軸ケーブルの内部導体の接続部を導体で覆う構成としたので、さらにパッドとケーブルの接続部への磁束の鎖交による誤差を低減し、より高精度な計測を行うことができる。
【００８０】
請求項８記載の近磁界プローブユニットでは、複数の面を持つ支持部材の少なくとも２つ以上の面に、請求項６または７の近磁界プローブを張り付けた構造からなる構成としたので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、コイルの軸方向がそれぞれ異なる複数のプローブで磁界を検知することで、磁界のベクトル検知を行うことができる。
【００８１】
請求項９記載の近磁界プローブアレーでは、支持部材上に請求項６または７の近磁界プローブあるいは請求項８の近磁界プローブユニットを複数設け、アレー化した構成としたので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、アレー内の各プローブで検知することで、磁界の分布測定を行うことができる。
【００８２】
請求項１０記載の近磁界プローブアレーでは、請求項９の構成に加えて、近磁界プローブのコイルの大きさが２種類以上である構成としたので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、アレー内のコイル寸法の大きさの異なる各プローブで検知することで、一連の測定で、大まかな磁界の分布測定に引き続いて、磁界強度の大きな領域だけを選んで、詳細な磁界の分布測定を行うことができ、測定時間を短縮することができる。
【００８３】
請求項１１記載の磁界計測システムでは、請求項６または７の近磁界プローブあるいは請求項８の近磁界プローブユニットあるいは請求項９または１０の近磁界プローブアレーにアンプを接続し、さらに該アンプを計測器に接続した構成としたので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、プローブからの信号をアンプで増幅することで、微小信号を検知することができる。
【００８４】
請求項１２記載の磁界計測システムでは、請求項１１の構成に加えて、各近磁界プローブを作製する基板上にパッドを設け、該パッド上にチップ部品でアンプを構成したので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、磁界を検知する各プローブのコイルの近傍において、プローブからの信号をアンプ部により増幅することで、さらにＳ／Ｎ比が向上でき、微小信号の測定を行うことができる。
【００８５】
請求項１３記載の近磁界プローブユニットでは、支持部材上に請求項６または７の近磁界プローブあるいは請求項８の近磁界プローブユニットを複数個備え、かつ、その複数の近磁界プローブのコイルの大きさが少なくとも、２種類以上である構成としたので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、一連の測定で、広い領域を測定できる大きなコイル寸法のプローブでの大まかな磁界分布の測定に引き続いて、より小さなコイル寸法のプローブで、磁界強度の大きな分布領域だけを選んで、詳細な磁界の分布計測を行うことで、測定時間を短縮することができる。
【００８６】
請求項１４記載の磁界計測システムでは、請求項６または７の近磁界プローブあるいは請求項８または１３近磁界プローブユニットと、その近磁界プローブあるいは近磁界プローブユニットを３次元に移動する手段と、近磁界プローブあるいは近磁界プローブユニットで得られた信号を検知する計測部から構成されているので、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度に近磁界の計測を行うことができ、かつ、プローブあるいはプローブユニットを移動することで、磁界の分布計測を行うことができる。
【００８７】
以上のように、本発明の近磁界プローブ及びその近磁界プローブを備えたプローブユニットやプローブアレー、及びその近磁界プローブ、プローブユニット、プローブアレーを備えた磁界計測システムによれば、引出し線への磁束の鎖交による誤差を低減し、高精度に近磁界の計測を行うことができ、高周波帯域の測定も可能で、かつ、磁界のベクトル検知や、微小信号検知が可能であり、さらに磁界分布の３次元計測も可能となる。従って、本発明の近磁界プローブ、プローブユニット、プローブアレー、磁界計測システムを用いることにより、製品やプリント基板のＥＭＣ対策上有用な情報をより高精度で得ることができ、ＥＭＣ対策がより容易となり、しいては製品開発期間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例を示す近磁界プローブの構成説明図である。
【図２】第１の実施例の別の例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図３】第２の実施例を示す近磁界プローブの平面図である。
【図４】第３の実施例を示す近磁界プローブユニットの要部斜視図である。
【図５】第４の実施例を示す近磁界プローブアレーの斜視図である。
【図６】第５の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。
【図７】第６の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。
【図８】第７の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。
【図９】図８に示す磁界計測システムによる測定からマッピング表示、印刷に至るまでの動作の一例を示したブロックダイアグラムである。
【図１０】第８の実施例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図１１】第８の実施例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図１２】第８の実施例の別の例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図１３】第８の実施例の別の例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図１４】第９の実施例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図１５】第９の実施例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図１６】第１０の実施例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図１７】第１０の実施例の別の例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図１８】第１１の実施例を示す近磁界プローブユニットの要部斜視図である。
【図１９】第１２の実施例を示す近磁界プローブアレーの斜視図である。
【図２０】第１３の実施例を示す近磁界プローブアレーの斜視図である。
【図２１】第１４の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。
【図２２】第１５の実施例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図２３】第１５の実施例を示す図であって、近磁界プローブの構成及び作製方法の説明図である。
【図２４】第１６の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。
【図２５】図２４に示す磁界計測システムの測定動作の一例を示すブロックダイアグラムである。
【図２６】第１６の実施例の別の例を示す近磁界プローブユニットの平面図である。
【図２７】第１７の実施例を示す磁界計測システムの概略構成図である。
【符号の説明】
１：近磁界プローブ
１’：近磁界プローブ
２：基板
３：薄膜コイル
４：引出し線
５：パッド
６：絶縁層
７：シールド用金属薄膜
８：トランス
９：近磁界プローブユニット
１０：プローブ支持部材
１１：近磁界プローブアレー
１２：プローブ支持基板
１４：測定対象
１６：ＸＹＺステージ
１９：アンプ
２０：検出器（スペクトラムアナライザー等）
２１：データ処理装置（パーソナルコンピュータ等）
２２：プリンター
２３：基板
２４：第１の導電性薄膜
２４Ａ：コイル
２４Ｂ：コープレーナ伝送路の内部導体部
２４Ｃ：コープレーナ伝送路の外部導体部
２４Ｄ：パッド部
２５：絶縁層
２６：第２の導電性薄膜（シールド層）
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ：近磁界プローブ
３０’：近磁界プローブ
３０-a：コイル寸法の小さな近磁界プローブ
３０-b：コイル寸法の大きな近磁界プローブ
３１：基板
３２：第１の導電性薄膜
３３：第１の絶縁層
３４：第２の導電性薄膜
３５：コイル
３６：引出し線の内部導体部
３７：第１のパッド
３８：第２の絶縁層
４１：第３の導電性薄膜
４２：第２のパッド
４６：同軸ケーブル
４６ａ：同軸ケーブルの内部導体部
４６ｂ：同軸ケーブルの外部導体部
４７：アラルダイト接着剤（絶縁層）
４８：導電性部材
４９：金属部材
５０，６８，７０：近磁界プローブユニット
５１，６８ａ：プローブ支持部材
５２，５７：近磁界プローブアレー
５３，７０ａ：プローブ支持基板
５４：切り替えスイッチ
５５：測定対象物
５８，６２：アンプ
５９：スペクトラムアナライザー
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ：アンプ接続用のパッド
６３：ＤＣ電源
６４：電源グラウンド
６７：ＸＹＺステージ
【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】
0003583276.tif 000020
【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】
0003583276.tif 000025
【図２５】
0003583276.tif 000026
【図２６】
0003583276.tif 000027
【図２７】
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