(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定用アンテナを被測定物の表面に沿って相対的に走査させながら各測定位置における不要輻射を測定するＥＭＩ測定装置であって、
前記測定用アンテナは、電荷をチャージできる所定間隔隔てて配置される一対の板状電極からなり、
前記一方の板状電極は測定用抵抗の一方の電極に接続され、
前記他方の板状電極は前記測定用抵抗の他方の電極に接続されるとともに接地電位に接続され、
前記測定用アンテナの前記一対の板状電極をそれぞれの板状電極の位置がその位置をとって変わるように機械的または電気的に回転させる回転手段を有し、
前記回転手段で設定された状態での各位置の不要輻射を測定してＥＭＩ近傍計測データを得ることを特徴とするＥＭＩ測定装置。
【請求項２】
前記回転手段によって前記一対の板状電極を０度または１８０度回転させて、該０度または１８０度の状態で前記不要輻射の測定を行うことを特徴とする請求項１に記載のＥＭＩ測定装置。
【請求項３】
前記測定用アンテナは、
前記一方の板状電極を含む配線が一面に形成された絶縁板と、
前記他方の板状電極を含む配線が一面に形成された絶縁板とを有し、
前記一対の板状電極は前記配線が設けられた面を介して絶縁性の接合材で張り合わせた構成になり、
前記両板状電極は同じ形状で一致して重なっていることを特徴とする請求項１に記載のＥＭＩ測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載のＥＭＩ測定装置であって、
前記測定用アンテナによる各測定位置におけるＸ位置データ、Ｙ位置データ、Ｚ位置データを含む測定位置ＸＹＺデータを収納する測定位置ＸＹＺデータ保持部と、
前記全測定位置における前記測定用アンテナが０度の時のＥＭＩ近傍計測データを収容する０度ＥＭＩ近傍計測データ保持部と、
前記全測定位置における前記測定用アンテナが１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データを収容する１８０度ＥＭＩ近傍計測データ保持部と、
前記０度及び１８０度のＥＭＩ近傍計測データにより計算電界データを計算してその計算結果をＥＭＩ計算電界データ保持部に収納する電界データ計算手段を有する計測計算制御部と、
予めインプットできる電気伝導体などの存在位置に関する被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータを収納する被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部と、
前記計算電界データから計算して波源電荷を求めるとともに計算した波源電荷計算データを収納する波源電荷計算データ保持部と、
前記波源電荷の計算においては、前記計算しようとする注目の波源電荷が存在する位置を中心線付近にした薄い柱状立体を計算の対象体とし、前記薄い柱状立体内に存在する各ローカル位置での前記測定位置ＸＹＺデータ、前記被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ、前記計算電界データを切り出し、これをローカル位置ＸＹＺデータ保持部、ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部、ローカル計算電界データ保持部にローカル位置ＸＹＺデータ、ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ、ローカル計算電界データとして収納するローカルデータ切り出し手段と、
前記ローカル位置ＸＹＺデータ保持部に収納されたローカル測定位置ＸＹＺデータ、前記ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部に収納されたローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータにより、前記測定用アンテナの前記回転手段の回転軸の電界方向成分についてローカル近傍電界電荷マトリクスを生成し、これをローカル近傍電界電荷マトリクス保持部に収納するローカル近傍電界電荷マトリクス生成手段と、
前記ローカル計算電界データと前記ローカル近傍電界電荷マトリクスによりローカル計算波源電荷データを求め、これをローカル計算波源電荷データ保持部に収納するローカル波源電荷マトリクス計算手段と、
前記ローカル計算波源電荷データ保持部で、前記被測定物の切り出された薄い柱状立体内の注目の中心線付近の上下に存在する複数位置で求められた各波源電荷を、波源電荷データ保持部の当該位置に収納する波源電荷収納制御部とを有することを特徴とするＥＭＩ測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＥＭＩ測定装置であって、
前記測定位置ＸＹＺデータの測定位置は、前記測定用アンテナの先端が前記被測定物の表面上で接触あるいは極近接した１枚の曲面上にあって、あるいは、前記被測定物の裏面下に極近接したもう１枚の曲面上にあって、
波源位置ＵＶＷの波源電荷位置は、ＩＣなどの部品搭載した多層基板の被測定物の被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータにより、重ねられた多数枚の電気伝導体の曲面中にあるようにし、
計算しようとする注目の波源電荷は、前記注目の波源電荷の位置を中心線付近とするとともに、測定位置ＸＹＺデータの測定位置と被測定物構成体存在位置ＵＶＷ位置とを含む薄い柱状立体とし、
前記薄い柱状立体内の中心線付近の注目の多数枚の電気伝導体の上下に存在する複数位置での波源電荷計算するものであり、前記薄い柱状立体を次々に移動させ、被測定物内の３次元位置での波源電荷を計算し、これを前記波源電荷データ保持部に収納し、必要域での３次元位置における波源電荷を前記計測計算制御部で求めることを特徴とするＥＭＩ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁波妨害（ＥＭＩ：electromagnetic interference：電波雑音干渉）を起こす電子装置のノイズ（不要輻射：不要電磁波）を空間的に２次元または３次元で測定するＥＭＩ測定技術に係わり、例えば、ＩＣ等の電子部品を搭載した配線基板における近傍電磁界の位置，大きさ，位相，周波数及び波源電荷を測定するＥＭＩ測定装置に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気製品全般において、電磁波妨害（ＥＭＩ）の低減が課題となっている。更に最近では、製品のみならず基板部品レベル、特に半導体集積回路（ＩＣ）とそのＩＣ搭載基板でＥＭＩを低減することが望まれている。
【０００３】
ＩＣ全体からのＥＭＩが多いとわかって、それを減少するためのＩＣ回路を改善する場合、あるいはＩＣ搭載基板のＥＭＩを減少するための回路の改善変更をする場合において、ＩＣあるいはＩＣ搭載基板内部には多くの電気回路が組み込まれているが、この回路から発生するＥＭＩの電界の特定が有効である。
【０００４】
３次元のノイズ測定を行うＥＭＩ電界測定装置としては、例えば、特開平9-211035号公報や電気学会発行、電気学会論文誌Ａ，121 巻 2号，平成13年、Ｐ99〜Ｐ105 に記載されている。前者の文献には光を利用した電界測定装置が開示され、後者の文献には電界源探査に関する逆解析について開示されている。
【０００５】
一方、本発明者においては、被測定物に対して３次元方向に移動する移動機構に取り付けられた測定用ループアンテナで被測定物から放射される不要輻射を測定するＥＭＩ測定装置を提案（特願平11-156317号）するとともに、ＥＭＩ近磁界測定方法およびその装置を提案（特開2001-91555号）している。後者では、ＥＭＩ測定データと測定近磁界電流変換マトリクスを用いて被測定物の磁界源電流すなわち波源電流を計算する構成になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ＥＭＩ測定装置（電界センサ）において電気的即ち電気伝導線を通して電界を計測する場合、被計測物の電圧がセンサの電気伝導線を介して測定の場に関係し、これがセンサの計測出力として現れ、被計測物の発する電界のみを計測することはできない。
【０００７】
この対策として、前述のように光を測定媒体あるいは信号媒体とすることにより被計測物の測定の場の電圧が計測器側に漏れない光方式の電界センサが多く提案されている。しかしこれらの光方式は構造機構が複雑であり、高価なものとなる。
【０００８】
今回、本発明者においては、さらにＥＭＩ波源電荷を特定することが有効であると考えた。ＥＭＩ波源電荷とは、被計測物が発するＥＭＩ電界の源となるものである。対比して、ＥＭＩ波源電流はＥＭＩ磁界の源であり、この両者の源を測定，解析することが有効である。即ち、回路内部における３次元位置でのＥＭＩ波源電荷及びＥＭＩ波源電流が詳細に判明すればそのＭＩ対策が容易に見つかるためである。
ところが、従来、電界源探査は精度が悪く波源電荷の特定はできなかった。
【０００９】
本発明の目的は、ＥＭＩ近傍電界について測定することができる安価なＥＭＩ測定装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、ＥＭＩ波源電荷を測定することができる安価なＥＭＩ測定装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００１３】
（１）測定用アンテナを被測定物の表面に沿って相対的に走査させながら各測定位置における不要輻射を測定するＥＭＩ測定装置であって、
前記測定用アンテナは、電荷をチャージできる所定間隔隔てて配置される一対の板状電極からなり、
前記一方の板状電極は測定用抵抗の一方の電極に接続され、
前記他方の板状電極は前記測定用抵抗の他方の電極に接続されるとともに接地電位に接続され、
前記測定用アンテナの前記一対の板状電極をそれぞれの板状電極の位置がその位置をとって変わるように機械的または電気的に回転させる回転手段を有し、
前記回転手段で設定された状態での各位置の不要輻射を測定してＥＭＩ近傍計測データを得ることを特徴とする。
【００１４】
前記回転手段によって前記一対の板状電極を０度または１８０度回転させて、該０度または１８０度の状態で前記不要輻射の測定を行う。前記測定用アンテナは、前記一方の板状電極を含む配線が一面に形成された絶縁板と、前記他方の板状電極を含む配線が一面に形成された絶縁板とを有し、前記一対の板状電極は前記配線が設けられた面を介して絶縁性の接合材で張り合わせた構成になり、前記両板状電極は同じ形状で一致して重なっている。
【００１５】
（２）ＥＭＩ測定装置は、前記（１）の構成において、
前記測定用アンテナによる各測定位置におけるＸ位置データ、Ｙ位置データ、Ｚ位置データを含む測定位置ＸＹＺデータを収納する測定位置ＸＹＺデータ保持部と、
前記全測定位置における前記測定用アンテナが０度の時のＥＭＩ近傍計測データを収容する０度ＥＭＩ近傍計測データ保持部と、
前記全測定位置における前記測定用アンテナが１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データを収容する１８０度ＥＭＩ近傍計測データ保持部と、
前記０度及び１８０度のＥＭＩ近傍計測データにより計算電界データを計算してその計算結果をＥＭＩ計算電界データ保持部に収納する電界データ計算手段を有する計測計算制御部と、
予めインプットできる電気伝導体などの存在位置に関する被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータを収納する被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部と、
前記計算電界データから計算して波源電荷を求めるとともに計算した波源電荷計算データを収納する波源電荷計算データ保持部と、
前記波源電荷の計算においては、前記計算しようとする注目の波源電荷が存在する位置を中心線付近にした薄い柱状立体を計算の対象体とし、前記薄い柱状立体内に存在する各ローカル位置での前記測定位置ＸＹＺデータ、前記被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ、前記計算電界データを切り出し、これをローカル位置ＸＹＺデータ保持部、ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部、ローカル計算電界データ保持部にローカル位置ＸＹＺデータ、ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ、ローカル計算電界データとして収納するローカルデータ切り出し手段と、
前記ローカル位置ＸＹＺデータ保持部に収納されたローカル測定位置ＸＹＺデータ、前記ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部に収納されたローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータにより、前記測定用アンテナの前記回転手段の回転軸の電界方向成分についてローカル近傍電界電荷マトリクスを生成し、これをローカル近傍電界電荷マトリクス保持部に収納するローカル近傍電界電荷マトリクス生成手段と、
前記ローカル計算電界データと前記ローカル近傍電界電荷マトリクスによりローカル計算波源電荷データを求め、これをローカル計算波源電荷データ保持部に収納するローカル波源電荷マトリクス計算手段と、
前記ローカル計算波源電荷データ保持部で、前記被測定物の切り出された薄い柱状立体内の注目の中心線付近の上下に存在する複数位置で求められた各波源電荷を、波源電荷データ保持部の当該位置に収納する波源電荷収納制御部とを有することを特徴とする。
【００１６】
（３）ＥＭＩ測定装置は、前記（２）の構成において、
前記測定位置ＸＹＺデータの測定位置は、前記測定用アンテナの先端が前記被測定物の表面上で接触あるいは極近接した１枚の曲面上にあって、あるいは、前記被測定物の裏面下に極近接したもう１枚の曲面上にあって、
波源位置ＵＶＷの波源電荷位置は、ＩＣなどの部品搭載した多層基板の被測定物の被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータにより、重ねられた多数枚の電気伝導体の曲面中にあるようにし、
計算しようとする注目の波源電荷は、前記注目の波源電荷の位置を中心線付近とするとともに、測定位置ＸＹＺデータの測定位置と被測定物構成体存在位置ＵＶＷ位置とを含む薄い柱状立体とし、
前記薄い柱状立体内の中心線付近の注目の多数枚の電気伝導体の上下に存在する複数位置での波源電荷計算するものであり、前記薄い柱状立体を次々に移動させ、被測定物内の３次元位置での波源電荷を計算し、これを前記波源電荷データ保持部に収納し、必要域での３次元位置における波源電荷を前記計測計算制御部で求めることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
（実施形態１）
図１乃至図１５は本発明の一実施形態（実施形態１）であるＥＭＩ測定装置に係わる図である。本発明のＥＭＩ測定装置は、半導体集積回路装置または電気回路基板である被測定物のＥＭＩの測定解析作業において、電磁波など波源の極近傍の各測定地点で、ＥＭＩ電界センサでそのＥＭＩ近傍計測データを取得し、測定各位置における電界を計算するＥＭＩ電界計算手段や、被測定物内における３次元の各位置での波源電荷の電荷計算作業を行なう波源電荷計算手段を有するものである。
【００１９】
図２は本実施形態１のＥＭＩ測定装置の構成を示すブロック図である。ＩＣ搭載基板などの被測定物２の上に測定用アンテナ１を配置し、センサ移動機構部１８により測定用アンテナ１を移動させ、測定用アンテナ回転軸２６の０度、１８０度の回転動作を行う。ＥＭＩ測定部１９とＥＭＩ測定操作手段２０によって、ＥＭＩ近傍計測データの大きさと位相を計測し、被測定物２の表面上の全域で収納する測定用アンテナ回転軸２６が０度の時のＥＭＩ近傍計測データ保持部４Ａをもち、また、ＥＭＩ近傍電界センサの測定用アンテナ回転軸２６が１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データを、被測定物の表面上の全域で収納する回転軸１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データ保持部４Ｂを持つ。
【００２０】
また、測定用アンテナ回転軸２６が０度の時のＥＭＩ近傍計測データと、測定用アンテナ回転軸２６が１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データにより電界を計算する電界データ計算手段２０Ａがありこの結果をＥＭＩ近傍計算電界データ保持部４に収納するものである。
【００２１】
また、センサ移動機構部１８を操作し、測定用アンテナ１の先端が被測定物２の表面上にあり、接触あるいは極近接した時に移動を停止し、その時の測定用アンテナ１の先端のＸ位置データ、Ｙ位置データ、Ｚ位置データを得、これらを測定位置ＸＹＺデータとし、これを測定域の全域で保持できる測定位置ＸＹＺデータ保持部３に収納するセンサ移動測定位置ＸＹＺデータ操作手段２１をもつ。
【００２２】
ここで、ＥＭＩ測定操作手段２０は、測定用アンテナ回転軸２６が０度の時のＥＭＩ近傍計測データと、測定用アンテナ回転軸２６が１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データを、それぞれ被測定物の表面上の全域で収納する回転軸０度の時のＥＭＩ近傍計測データ保持部４Ａと、被測定物の表面上の全域で収納する回転軸１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データ保持部４Ｂに、この位置でのＥＭＩ近傍計測データをこの測定位置ＸＹＺデータに対応して当該位置に収納するものである。
【００２３】
また、予めインプットすることができる被測定物２の電気伝導体などの存在位置に関する被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータを全域で収納する被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部５をもち、また、この各位置で計算した波源電荷計算データを被測定物２の全域で収納する波源電荷データ保持部６をもつ構造になっている。
【００２４】
また、ＥＭＩ近傍電界センサ１が測定する測定位置ＸＹＺか存在する測定域２２と被測定物２で波源電荷が存在する位置ＵＶＷを合わせた空間において、計算しようとする注目の波源電荷が存在する位置２３をその中心線２４の中央付近置いた薄い柱状立体８を定義する。その内に存在する各位置での測定位置ＸＹＺデータと、この各位置のＥＭＩ近傍計算電界データと、波源電荷が存在する位置ＵＶＷすなわち被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ、とを切り出し、これをそれぞれローカル位置ＸＹＺデータ保持部９、ローカル計算電界データ保持部１１、ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部１０に収納するローカルデータ切り出し手段１２を備える。
【００２５】
つぎに、ローカル近傍電界電荷マトリクス保持部１３があり、ローカル測定位置ＸＹＺデータとローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータにより、ローカル近傍電界電荷マトリクスを生成し、これをローカル近傍電界電荷マトリクス保持部１３に収納するローカル近傍電界電荷マトリクス生成手段１４を備える。
【００２６】
また、ローカル計算波源電荷データ保持部１６があり、ローカルＥＭＩ近傍電界データとローカル近傍電界電荷マトリクスにより、ローカル計算波源電荷データを求め、ローカル計算波源電荷データ保持部１６に保持するローカル波源電荷マトリクス計算手段１５を備え、これにより、ローカル計算波源電荷データで、被測定物２の切り出された電界センサ内の注目の中心線２４付近の被測定物２で注目の波源電荷が存在する位置２３での上下に存在する複数位置での各波源電荷データを、波源電荷データ保持部６の当該位置に収納する波源電荷収納御部１７を備えたＥＭＩ波源電荷計算装置である。
【００２７】
さらに、測定域２２において、測定位置ＸＹＺデータの測定位置は、ＥＭＩ近傍電界センサ１の先端が被測定物２の表面上で接触あるいは極近接した１枚の曲面上にあって、あるいは別工程測定作業で、被測定物２の裏面下に極近接したもう１枚の曲面上にあるようにするセンサ移動測定位置ＸＹＺデータ操作手段２１であり、波源位置ＵＶＷの波源電荷位置は、ＩＣなどの部品搭載した多層基板の被測定物２の被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータにより、重ねられた多数枚の電気伝導体の曲面中にあるようにし、計算しようとする注目の波源電荷が存在する位置２３を中心線２４付近にした測定位置ＸＹＺデータの測定位置と被測定物構成体存在位置ＵＶＷ位置とを含む薄い柱状立体８の定義により、薄い柱状立体８内の中心線２４付近の位置２３で注目の多数枚の電気伝導体の上下に存在する複数位置での波源電荷計算するものであり、薄い柱状立体８を次々に移動させ、被測定物２内の３次元位置での波源電荷を計算し、これを波源電荷計算データ保持部６に収納し、被測定物２の必要域での３次元位置における波源電荷を求める働きをする計測計算制御部７を備えたＥＭＩ波源電荷計算装置である。
【００２８】
本実施形態１のＥＭＩ測定装置では、図４の矢印に示すように、被測定物２の表面（上面）に沿って測定用アンテナ１を移動（走査）させ、かつ各測定位置で被測定物２から放射される不要電磁波を測定するものである。同図において測定用アンテナ１を被測定物２の表面に沿って移動しながら不要電磁波を測定する。測定用アンテナ１による測定高さは、例えば、被測定物２の表面から一定距離離した高さであり、かつ１〜２ｍｍ程度以下と極近接した高さとする。そして、この極近接した高さで得たＥＭＩ測定データと、この高さ位置すなわち測定位置ＸＹＺデータで生成したローカル近傍電界電荷マトリクスなどを用いて計算して被測定物の電界源である波源電荷を求める。
【００２９】
被測定物２は、例えば、配線基板２ａと、この配線基板２ａ上に搭載された複数のＩＣや受動部品等の電子部品２ｂ，２ｃ，２ｄとからなる。また、測定用アンテナ１はセンサ移動機構部１８の保持回転機構１８ａに保持され、回転制御される構造になっている。
【００３０】
測定用アンテナ１は図１に示すようになっている。図１は測定用アンテナ１を含むセンサ機構の模式図である。測定用アンテナ１は、電荷をチャージできる所定間隔（ｄ）隔てて配置される一対の板状電極１０１からなっている。一方の板状電極１０１（測定板状電極１０１ａ）は、ＥＭＩ測定部１９の測定用抵抗１０２の一方の電極に接続され、他方の板状電極１０１（アース板状電極１０１ｂ）は測定用抵抗１０２の他方の電極に接続されるとともに接地電位に接続されている。
【００３１】
また、測定用アンテナ１の一対の板状電極（測定板状電極１０１ａ，アース板状電極１０１ｂ）をそれぞれの板状電極の位置がその位置をとって変わるように機械的または電気的に回転させる回転手段を有している。この回転手段によって、一対の板状電極１０１は０度の姿勢と回転した１８０度の姿勢を取ることができ、この０度と１８０度の状態での各位置の不要輻射が測定される。
【００３２】
回転手段は一対の板状電極を機械的に回転させる手段、一対の板状電極を機械的には回転させないが、代わりに電気的手段で極性を変えてあたかも回転させたようにする手段（図８及び図９で示す第１・第２変形例）がある。
【００３３】
この構造は、換言するならば下記のようにも表現できる。図１に示すように、電荷をチャージする測定板状電極１０１ａが測定用抵抗１０２の一方の電極に接続されていて、電荷をチャージするアース板状電極１０１ｂが測定用抵抗１０２の他方の電極に接続されている。アース板状電極１０１ｂはグランドに接地されている。また、電荷をチャージする測定板状電極１０１ａと電荷をチャージするアース板状電極１０１ｂが短い距離（ｄ）で互いに平行で接近している。一対の板状電極１０１（測定板状電極１０１ａ，アース板状電極１０１ｂ）は共に平板電極となっている。また、平板電極の平面の中心を通る前記平面に垂直な垂直中心軸１０４に対して両板状電極は入れ代わる形状である（測定用アンテナ回転軸２６に対して軸対称である）。垂直中心軸１０４の方向は測定する電界方向となっている。
【００３４】
測定板状電極１０１ａに連なる配線１０１Ａ及びアース板状電極１０１ｂに連なる配線１０１Ｂは、共に板状電極１０１の上縁の中心部分から真っ直ぐに上方に延在している。この延在方向は被測定物２に対して法線方向となる。この一対の板状電極の配線１０１Ａ，１０１Ｂの中間を前記法線方向に沿って延在する軸が一対の板状電極の測定用アンテナ回転軸２６となっている。そして、一対の板状電極は測定用アンテナ回転軸２６を中心として正負の方向にそれぞれ回転可能になり、一対の板状電極を回転０度または１８０度の位置にすることができる。不要輻射はこの０度または１８０度の状態で測定される。
【００３５】
図１に示す測定用アンテナ１は概念的なものである。実際の測定用アンテナ１は図３（ａ）〜（ｃ）に示すようになっている。図３（ａ）は測定用アンテナ１の正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３（ｃ）は測定用アンテナ１形成前の部品を示す模式図である。
【００３６】
実際の測定用アンテナ１は、図３（ｂ）に示すように、一対の絶縁板５１，５２（例えば、プリント基板）を絶縁性の接合材５３（例えば、エポキシ樹脂）で張り合わせた構造になっている。一対の絶縁板５１，５２は、図３（ｃ）に示すように、その一面に板状電極１０１となる測定板状電極１０１ａまたはアース板状電極１０１ｂを含む配線１０１Ａ・Ｂを有する構造となり、この板状電極１０１を有する面が接合材５３で張り付けられている。
【００３７】
板状電極１０１及び配線１０１Ａ・Ｂは、例えば、厚さｔからなる銅で形成されるとともに、板状電極１０１は共に直径Ｄなる円形板となっている。例えば、Ｄは０．８ｍｍとなり、配線幅Ｗは０．１ｍｍとなる。また絶縁板５１，５２の厚さは０．１〜０．５ｍｍとなる。接合材５３の厚さは０．０１〜０．１ｍｍ程度の厚さとなり、測定板状電極１０１ａとアース板状電極１０１ｂを電気的に独立させた状態を維持できる厚さになっている。また、厚さｔは０．０１〜０．０３ｍｍ程度である。
【００３８】
絶縁板５１，５２はプローブを保持することができる。また、測定板状電極１０１ａ及び配線１０１Ａは、アース板状電極１０１ｂ及び配線１０１Ｂと同一パターンとなり、張り合わせによって完全に一致して重なるようになっている。なお、板状電極１０１の形状は四角形や円形に限定されるものではなく、測定板状電極１０１ａとアース板状電極１０１ｂが同一形状であれば他の形状でもよい。
【００３９】
本実施形態１では、移動機構部によりＥＭＩ測定用センサを被測定物に接触かあるいは最接近状態で移動させ、これらの位置の、測定データの大きさとその位相すなわちＥＭＩ近傍の計測データを計測する。即ち、図７において、測定用アンテナ１は不要輻射を測定するアンテナであり、基点アンテナ２５は位相の基本となるためのデータを得るため設けられたアンテナである。作業開始時にこの基点アンテナ２５によって基点アンテナ２５の真下の不要輻射を測定し、そのデータを確認しておくことによって、測定用アンテナ１の測定データの位相と大きさを測定することができる。このような構成については、特願平１１−１５６３１７、特願平１１−２６５８１６に開示されている。
【００４０】
つぎに、測定について説明する。測定に際しては、測定用アンテナ１を測定用アンテナ回転軸２６で０度あるいは１８０度のいずれかに設定する。例えば、最初に０度の姿勢にする。平面方向ＸＹおよびＺ方向即ち上下方向に移動させることができるセンサ移動機構部１８は、測定用アンテナ１の先端が被測定物２に接触あるいは極近接した時、信号を発するようになっている。この時、測定用アンテナ１の移動を停止させ、この時のＸ位置データ、およびＹ位置データ、Ｚ位置データを得る。これらは被測定物２表面上での最接近位置であり、これをを測定位置ＸＹＺデータとするものである。
【００４１】
測定用アンテナ１は、基点アンテナ２５の位相の基点に対してこの測定点位置での測定用アンテナ回転軸２６の０度あるいは１８０度のＥＭＩ近傍計測データを得るものである。即ち、この測定点位置の測定データにおいて、測定用アンテナ回転軸２６の０度の大きさと位相をＳ０ｅ（ｊα０）、測定用アンテナ回転軸２６の１８０度の大きさと位相をＳ１ｅ（ｊα１）のようなかたちで０度、１８０度のそれぞれの回転角度でＥＭＩ近傍計測データとして得られるものである。
【００４２】
つぎに、測定用アンテナ回転軸２６の０度と１８０度のときの大きさと位相を計測したＥＭＩ近傍計測データによりＥＭＩ近傍計算電界データを計算し求める方法を次に説明する。
【００４３】
図４において、測定用アンテナ１は扱う周波数の波長より十分小さいとして、被測定物２が発する電界の場、電位の場にあるので、測定用アンテナ１にある電荷、被測定物２にあるすべての電荷を考えた場合、測定用アンテナ１の空間位置での電界、電位は各個々の電荷により生じる電界、電位をすべて加算したものになる、よって扱う周波数ωで、次の式が近似的に成り立つ。
【００４４】
【数１】
0004025084.tif 000002
【数２】
0004025084.tif 000003
【００４５】
なお、数式において、文字の上にあるドットの表現は波を複素数で表現したものであり、文章ではアンダーラインを付すものとする。代表して例えば、ｑs0＝ｑs0ｅｊ（ωｔ＋αｑs0）の場合、ｅは自然対数の底、ｊは√‐１、ｔは時間、ｑs0はｑs0の大きさ、αｑs0はｑs0の位相であるというような表現である。
【００４６】
ここで、Ｅｓ0 は測定用アンテナ１の電荷をチャージする測定板状電極１０１ａの内側の垂直中心軸１０４方向の電界、
ｑs0は測定板状電極１０１ａの電荷、
ｑB0はアース板状電極１０１ｂの電荷、
ｓは測定板状電極１０１ａ及びアース板状電極１０１ｂの面積、
ｄは一対の板状電極１０１（測定板状電極１０１ａ及びアース板状電極１０１ｂ）の距離、
εは誘電率、
αは電荷をチャージする板状電極の電位関係の定数、
ＶB は測定回路ループの発生ノイズ電圧、
Ｅは被測定物２から発生する測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４方向の電界、
Ｖは被測定物２から発生する電位である。
【００４７】
また、測定板状電極１０１ａから流れ出る電流ｉ0 と、測定用抵抗１０２の抵抗Ｚと、測定板状電極１０１ａの内側の電界Ｅｓ0 との関係は次のような数式になる。
【００４８】
【数３】
0004025084.tif 000004
【数４】
0004025084.tif 000005
【００４９】
つぎに、測定用アンテナ１を測定用アンテナ回転軸２６で１８０度回転裏表反転させた時、電荷をチャージする測定板状電極１０１ａと電荷をチャージするアース板状電極１０１ｂは測定用アンテナ回転軸２６に軸対称の構造を特徴としているので、同様に次の式が成り立つ。
【００５０】
【数５】
0004025084.tif 000006
【数６】
0004025084.tif 000007
【００５１】
ここで、以下は測定用アンテナ１を測定用アンテナ回転軸２６で１８０度回転裏表反転させた時を表し、Ｅｓ1 は電荷をチャージする測定板状電極１０１ａの内側の垂直中心軸１０４方向の電界、
ｑs1は測定板状電極１０１ａの電荷、
ｑB1はアース板状電極１０１ｂの電荷、
ＶB は測定回路ループの発生ノイズ電圧、
Ｅは被測定物２から発生する垂直中心軸１０４方向の電界、
Ｖは被測定物２から発生する電位で両者は０度と１８０度で略同じものとなる。
【００５２】
また同じように、測定板状電極１０１ａから流れ出る電流ｉ1 と、測定用抵抗１０２の抵抗Ｚと、Ｅｓ1 との関係は次のようになる。
【００５３】
【数７】
0004025084.tif 000008
【数８】
0004025084.tif 000009
【００５４】
さらに、測定用アンテナ回転軸２６で０度の計測データ値Ｓ０、測定用アンテナ回転軸２６で１８０度の回転位置での計測データ値Ｓ１については、次のような関係がある。
【００５５】
【数９】
0004025084.tif 000010
【数１０】
0004025084.tif 000011
【００５６】
以上の関係式を整理すると、結局、次の複素数の式で表せる。
【数１１】
0004025084.tif 000012
【００５７】
ところで、Ｃon st はωが周波数１００ＭＨｚから１０００ＭＨｚ、また、Ｚが５０Ωから５００Ωのレベルにおいてほぼ次の近似式として表される。
【００５８】
【数１２】
0004025084.tif 000013
【００５９】
本式により、ＥＭＩ近傍計測データＳ０ｅ（ｊα０）とＳ１ｅ（ｊα１）の差は被測定物２のすべての電荷より発する電界の場の合計である電界で、測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４方向の電界であるＥｅ（ｊαｅ）に比例したものとなる。即ち、電気伝導線を通して信号を測定する本発明の測定用アンテナ１を使用し、測定用アンテナ回転軸２６で０度、１８０度の回転動作させ、ＥＭＩ近傍計測データを得ることにより、被測定物２自体が発生する電界について、測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４方向の電界を計算し得ることができる。
【００６０】
式でわかるように、測定板状電極１０１ａ及びアース板状電極１０１ｂの各板の面積ｓは測定分解能を考えたうえで大きいほど出力が出せる。また測定板状電極１０１ａとアース板状電極１０１ｂとの近接した距離ｄについては、結果の式に関係していないが、測定誤差が少ないと思われる極短い距離のほうが良いと考える。例えば、０．０１〜０．１ｍｍ程度が好ましい。
【００６１】
ここでまた式より、測定回路ループの発生ノイズ電圧ＶB 、さらに被測定物２と計測器側からリード線を介して測定の場に現れて計測出力となる電位Ｖを都合よくキャンセルしている。これは計算上において、被測定物２と計測器側の電圧電位、発生ノイズ電圧ＶB が関わらなくなり、測定用アンテナ１のリード線が存在していないのと同等である。このように計算結果として測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４の方向で特定された電界が容易に求まることになり、これが本発明の測定用アンテナ１の特徴である。
【００６２】
従ってこれに準じ、測定用アンテナ１で被測定物２の表面上の全域でのＥＭＩ近傍計測データの個々の計算を続け、被測定物２の表面上の全域でのＥＭＩ近傍計算電界データＥｅ（ｊαｅ）を得ることができる。
【００６３】
つぎに、測定用アンテナ１は測定用アンテナ回転軸２６に対して回転動作がない場合に、図８に本実施形態１の第１変形例を説明する。測定用アンテナ回転軸２６（図１参照）の０度の時のＥＭＩ近傍計測データと、測定用アンテナ回転軸２６（図１参照）の１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データとを同等に取得するため、測定側板切り替えスイッチ１０５を備える。スイッチ１０５をａ側にして計測データとった場合は測定用アンテナ回転軸２６の０度の時のＥＭＩ近傍計測データとし、スイッチ１０５をｂ側にして計測データをとった場合は測定用アンテナ回転軸２６の１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データとする。
【００６４】
このようにすることにより、数１から数１２が同様に成立し、従って、測定用アンテナ１は測定側板切り替えスイッチ１０５を切り替えることにより、測定用アンテナ回転軸２６で回転動作がなくても同様の機能を持つことができる。また回転しない構造上、垂直中心軸１０４の方向がＺ方向など制限なく選べ便利に利用できる。
【００６５】
つぎにまた、測定用アンテナ回転軸２６において回転動作がない場合に、図９に本実施形態１の第２変形例を説明する。電荷をチャージする第２の測定側板１０１ｃが第２の測定用抵抗１０７に接続しており、アース板状電極１０１ｂを真中にして電荷をチャージする測定板状電極１０１ａに対称に相対して電荷をチャージする第２の測定側板１０１ｃがある３板構造であり、電荷をチャージする測定板状電極１０１ａと電荷をチャージする第２の測定側板１０１ｃについて電気接続（電流，電磁による接続以外に電界，磁界による接続を含む）していて、互いに引き算演算する計算器１０８を備えた測定用アンテナ１ａである。
【００６６】
この３板構造の測定用アンテナ１ａにおいても、数１から数１２との内容で同等な関係式ができ、本測定用アンテナ１ａの垂直中心軸１０４の方向成分としての、ＥＭＩ近傍計算電界データは、計算器１０８で引き算演算することで得られる。
【００６７】
即ち、測定用アンテナ１ａを用いる場合は、電荷をチャージする測定板状電極１０１ａの大きさと位相Ｓ０ｅ（ｊα０）、電荷をチャージする第２の測定側板１０１ｃの大きさと位相Ｓ１ｅ（ｊα１）のようなＥＭＩ近傍計測データを直接に計測する必要がなく、これらを計算器１０８で直に引き算演算することで、ＥＭＩ近傍計算電界データの大きさと位相Ｅｅｊ（αｅ）を直に得られることであり、非常に便利に利用できる。
【００６８】
また、アース板状電極１０１ｂのリード線をシールドに用いて、シールドでき、電荷をチャージする測定板状電極１０１ａと電荷をチャージする第２の測定側板１０１ｃの両リード線の構造を配置的に同等とできるため、計測精度が向上するという利点がある。
【００６９】
また、アース板状電極１０１ｂのリード線をシールドに用いる場合で、アース板状電極１０１ｂ自体が存在せずこのリード線がシールドとして存在する状態で、電荷をチャージする測定板状電極１０１ａと電荷をチャージする第２の測定側板１０１ｃの２枚で構成してもよく、本構成においても同等機能が得られ有効であることをいっておく。
【００７０】
つぎに、測定用アンテナ１から得られるＥＭＩ近傍計算電界データにより被測定物２の波源電荷を計算する方法を説明する。
【００７１】
今、ＥＭＩ電界センサ１の位置と被測定物構成体存在位置ＵＶＷ位置とを含む薄い柱状立体８において、薄い柱状立体８の幅が、扱う周波数の波長より十分小さいとする。このとき、距離による位相遅れを無視することができる。また、薄い柱状立体８内の電荷よって電界が引き起こされるものとする。また、このような形態においてさらに次の特徴があげられる。
【００７２】
（１）測定用アンテナ１はＩＣ搭載基板である被測定物２に極近接している。
【００７３】
（２）ＩＣ搭載基板である被測定物２は厚さが極薄く横に広がる電気伝導体層を挿んだ平板形状である。
【００７４】
この特徴（１）（２）を利用して柱状立体８は被測定物２のローカル域とし、ローカル的に扱って計算を行うものである。即ち、本実施形態１において、薄い柱状立体８において、ローカルの計算式が成り立つとするのである。この作業を次に説明する。
【００７５】
ここで薄い柱状立体８内に注目して、本実施形態１では、図１０の本発明における離散化断面説明図を見て、被測定物２は電気伝導体の立体的な網目形状と見做し、この網目で形成されたスケルトン状態で網目体のようなものとする。
【００７６】
図１０において測定位置ＸＹＺデータの位置は、被測定物２の表の面上にある１枚の測定位置ＸＹＺデータ面２７の場合であり、被測定物２として被測定物構成体存在位置ＵＶＷをＵＶＷデータ網目体２８にある４枚の電気伝導体とし、この網目体上での電荷源として構成した多層基板である。
【００７７】
ここで、測定位置ＸＹのピッチΔＸ、ΔＹは網目体２８のＵ、ＶのピッチΔＵ、ΔＶの半分とする。これは１枚の測定位置ＸＹＺデータ面２７の測定位置ＸＹＺの個数と被測定物２のＵＶＷデータ網目体２８の面を４枚とし、被測定物構成体存在位置ＵＶＷ、即ちＵＶＷデータ網目体２８の点の個数を等しくさせるためである。また、ＵＶＷデータ網目体２８の点の電荷が０の既知の電荷点を除外しＵＶＷの点の個数減じて、測定位置ＸＹＺの点の個数と網目体の面の４枚の波源電荷位置ＵＶＷの点の個数を等しくする処置をする。このようにして、後に説明する連立方程式が解けるようにする。
【００７８】
今、測定域２２にある薄い柱状立体８内で、測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４方向についてＥｅ（ｊαｅ）とする。ここでＥは垂直中心軸１０４方向の電界成分の大きさ、αｅは位相である。
【００７９】
また、薄い柱状立体８内について、波源位置ＵＶＷは被測定物２の構成体存在位置ＵＶＷの網目交点とし、波源はこの各網目交点にある点電荷として考え、Ｑｅ（ｊαｑ）とする。
【００８０】
つぎに、本実施形態１では、薄い柱状立体８内の各点電荷が引き起こす電界をすべて加算したものが電界となるとする。また、電界は電荷と電荷の流れ即ち電流により引き起こされるが、本発明の説明では、電荷の流れ即ち電流の影響は微小とし、その位置にある電荷に注目し、ＥＭＩ近傍計算電界データとなる測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４方向の電界成分である電界Ｅｅ（ｊαｅ）を、静電荷にならって次ぎの式として説明する。
【００８１】
【数１３】
0004025084.tif 000014
ここで、ｒは測定用アンテナ１の測定位置である測定位置ＸＹＺ点と波源位置ＵＶＷの網目交点との距離ベクトルＲの大きさ、
θはベクトルＲと測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４となす角度、Σは各点の電荷Ｑｅ（ｊαｑ）に起因するものについてすべて加算することを意味する。
【００８２】
ここで本発明の特徴として、数式１３は前に説明したように薄い柱状立体８内についてのローカルなものとして成立するとしているので、これにＬの文字をつけ、形式的に書いて次のマトリクス式の連立方程式を得る。
【００８３】
【数１４】
0004025084.tif 000015
【００８４】
ここでこのように、薄い柱状立体８内において、電界［Ｅ］Ｌと、存在しているべき電荷［Ｑ］Ｌと、これを関係付けるローカル近傍電界電荷変換マトリクス［Ｍ］Ｌの関係が成立する。ここで本発明では［Ｍ］Ｌを静電荷の場合とみたてて説明をしているが、一般に［Ｍ］Ｌは、いわゆるベクトルポテンシャル、スカラポテンシャルの電気磁気ポテンシャルにより決めてよいものであり、このときも電界［Ｅ］Ｌは、波源電荷［Ｑ］Ｌと近傍電界電荷変換マトリクス［Ｍ］Ｌで関係づけられ利用できることを言っておく。
【００８５】
つぎに説明をすすめて、薄い柱状立体８が有限であるため、この各位置範囲で測定し、計算で出した電界［Ｅ］Ｌのデータで逆計算される電荷［Ｑ］Ｌは薄い柱状立体８周辺部において真の電荷に対して当然ずれるのであるが、しかし、電荷［Ｑ］Ｌの薄い柱状立体８の中心線２４付近の中央部においては真の電荷とみなすことができるのである。
【００８６】
この理由は先にのべた特徴（１）（２）の考えを導入したものである。それは、［Ｍ］Ｌを構築する数式１３の項のなかで、（１／ｒｒ）の値を見て分かるように薄い柱状立体８の中心部でｒが近接され小さいのでこの値は大きくなり、また、周辺部でｒが大きいので、値は急速に小さくなる。この結果、本発明では、電荷［Ｑ］Ｌの薄い柱状立体８の中心線２４付近の中央部において真の電荷とみなせるのである。
【００８７】
よって、本発明では、薄い柱状立体８の中心線２４付近の位置、すなわち被測定物２の網目体の面の４枚それぞれの計算すべき注目の波源電荷とし、これが存在する位置２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄなどの位置で電荷を求める。この１つの計算の例として次のように計算する。
【００８８】
まず、マトリクス式の連立方程式数式１４を実用的には共役勾配法などで解き、ローカル計算波源電荷［Ｑ］Ｌのすべてを求め、この電荷の内、求める位置２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄのみについて注目すればよい。
【００８９】
以上の説明をもとに、本発明のＥＭＩ測定装置を用い、波源電荷の計算作業の第１の実施例として図１１のフローチャートにより説明する。
【００９０】
以下の作業において計測計算制御部７が操作と計算処理を行なう。
（１）ステップ１０１において、多層基板である被測定物２の全域の電気伝導体存在位置を、被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部５に読み込み保持する。これらは網目体の面の４枚で各面の高さはｄ／３などで被測定物２である多層基板製作寸法データであり、インプットすることができるものである。
【００９１】
（２）ステップ１０２において、センサ移動機構部１８により測定用アンテナ１をΔＸ、ΔＹの位置において、多層基板の被測定物２上で接触かあるいは最接近状態で移動、停止させ、これらの位置の測定位置ＸＹＺデータを測定域の全域で保持できる測定位置ＸＹＺデータ保持部３に収納する、またこの位置で、センサ回転軸２６が０度の時のＥＭＩ近傍計測データと、センサ回転軸２６が１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データを、それぞれ被測定物の表面上の全域で収納する回転軸０度の時のＥＭＩ近傍計測データ保持部４Ａと、被測定物の表面上の全域で収納する回転軸１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データ保持部４Ｂに収納する。
【００９２】
（３）ステップ１０３において、センサ回転軸２６が０度の時のＥＭＩ近傍計測データと、センサ回転軸２６が１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データにより数式１１によって、本測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４の方向成分としてのＥＭＩ近傍計算電界データを計算し、それぞれ被測定物の表面上の全域でＥＭＩ近傍計算電界データ保持部の当該位置に収納する。即ち、ここで被測定物２の表面上の全域でＥＭＩ近傍電界が求まった。
【００９３】
（４）ステップ１０４において、多層基板の被測定物２において求めたい計算波源電荷域を決める。
【００９４】
（５）ステップ１０５において、被測定物２の網目体の面の４枚の電気伝導体の存在位置すなわち、各面で波源電荷が存在する位置２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄのそれぞれの４個所を上下に合わせて決める。
【００９５】
（６）ステップ１０６において、上下に合わせた波源位置４個所をもつ中心線２４を中心にした最初の薄い柱状立体８を決める。この薄い柱状立体８は指定された波源位置よってピッチΔＸ、ΔＹで移動しつつ計算して行くものである。
【００９６】
（７）ステップ１０７において、本例の薄い柱状立体８の説明については、図１０に示すものであり、その内側に存在する各位置での測定位置ＸＹＺデータと、この各位置のＥＭＩ近傍計算電界データと、測定物構成体存在位置ＵＶＷデータとを切り出し、これをそれぞれローカル測定位置ＸＹＺデータ保持部９、ローカル計算電界データ保持部１１、ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部１０、に収納する。
【００９７】
なお、薄い柱状立体８の大きさの目安として、厚みＴが０. ９ｍｍに対し幅Ｌが４．５ｍｍの薄い柱状立体である。被測定物２の厚さｔは０. ６ｍｍで、４枚の網目体の面の幅は０. ２ｍｍであり、切り出した計算電荷位置の網目体Ｕ、ＶのピッチΔＵ、ΔＶは０．３ｍｍで、測定位置ＸＹＺの位置ついてはΔＸ、ΔＹを０．１５ｍｍとし、ΔＵ、ΔＶの１／２の目安であるとする。
【００９８】
（８）ステップ１０８において、ローカル近傍電界電荷マトリクス生成手段１４により、ローカル位置ＸＹＺデータ保持部９、ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部１０のデータにより測定用アンテナ（ＥＭＩ近傍電界センサ）１の垂直中心軸１０４の方向において、ローカル近傍電界電荷マトリクス[ Ｍ]Ｌを生成し、これをローカル近傍電界電荷マトリクス保持部１３に保持する。なおこの場合、ローカル位置ＸＹＺ位置の個数とローカル被測定物構成体存在ＵＶＷ位置の個数を一致させるようにしておく。
【００９９】
（９）ステップ１０９において、ローカル波源電荷マトリクス計算手段１５により、ローカル近傍電界電荷マトリクスとローカル計算電界データにより一次多次元連立方程式（数式１４）を形成する。
【０１００】
つぎに、ここではこれを共役勾配法によって誤差が少なくなるまでローカル波源電荷〔Ｑ〕Ｌを計算し、結果をローカル計算波源電荷データ保持部１６に収納保持する。
【０１０１】
（１０）ステップ１１０において、ローカル計算波源電荷データ保持部１６の中心に、求めるべき薄い柱状立体８の中心線２４に存在する位置２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの電荷Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃ、Ｑｄが、それぞれ、Ｑａｅ（ｊαａｅ）、Ｑｂｅ（ｊαb ｅ）、Ｑｃｅ（ｊαｃｅ）、Ｑｄｅ（ｊαｄｅ）として求まっている。これを波源電荷計算データ保持部６の該当場所に格納、保持する。
【０１０２】
（１１）ステップ１１１において、計測計算制御部７として、次の計算すべき波源位置をきめ、次の薄い柱状立体８を決めてゆくようにし、ステップ１０６からステップ１１０を繰り返し作業し、計算すべき波源電荷域の計算値を波源電荷データ保持部６の該当場所に次次と格納、保持するように作業し、必要な波源電荷域の波源電荷を求める。
【０１０３】
以上の第１の実施例に続いて、ＥＭＩ近傍電界センサ１を用いた波源電荷の計算作業の実例である第２の実施例について図１２を参照しながら説明する。
【０１０４】
図１２は第２の実施例における薄い柱状立体８ａを示す。測定位置ＸＹＺデータの測定面２７ａが１枚であり、また、ＵＶＷ網目体２８ａでは電気伝導面が２枚である。被測定物２ａの構造は幅が１．２ｍｍの薄いＡ伝導体ライン２９が手前から向こうにあり、波源電荷がチャージしている。また、その下に全面に設けたＢ伝導体３０があり、波源電荷が中央付近にチャージして分布すべき例である。
【０１０５】
本例の薄い柱状立体８ａの説明図の図１２では、電荷はＶ方向無限遠にあるとし、Ｕ方向の両端の端方では電荷がないとするので、測定作業は薄い柱状立体８ａの１個のみ対象とし作業を簡単にする。すなわち、厚みＴが１．０ｍｍで、幅Ｌが６．０ｍｍの薄い柱状立体８ａの１個を考える。切り出した測定位置ＸＹＺの位置ピッチについてΔＸ、ΔＹを０．２ｍｍ、計算電荷位置の網目体Ｕ、ＶのピッチΔＵ、ΔＶは０．４ｍｍで、Ａ伝導体ライン２９とＢ伝導体３０の厚さｔは０. ６ｍｍの目安である。
【０１０６】
本実施例では、測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４の方向はＸ方向であり、計算電界はＸ方向に関わるものとする。
【０１０７】
本実施例を、第１の実施例で既に説明した図１１によってつぎに説明する。
（１）ステップ１０１において、Ａ伝導体ライン２９、Ｂ伝導体３０の電気伝導体存在位置を、被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部５に読み込み保持する。
【０１０８】
（２）ステップ１０２において、ＥＭＩ近傍計算電界データセンサ移動機構部１８により測定用アンテナ１をΔＸ、ΔＹの各位置に移動させておいて、被測定物２ａの薄い柱状立体８ａの範囲について、測定位置ＸＹＺデータ面２７ａの測定位置ＸＹＺデータを測定位置ＸＹＺデータ保持部３に収納し、また、センサ回転軸２６が０度の時のＥＭＩ近傍計測データと、センサ回転軸２６が１８０度の時とのＥＭＩ近傍計測データも収納する。
【０１０９】
（３）ステップ１０３において、ＥＭＩ近傍計測データにより被測定物２ａの薄い柱状立体８ａの域で、ここではＸ方向の電界であるＥＭＩ近傍計算電界を求める。
【０１１０】
（４）ステップ１０４において、求めたい計算波源電荷域を被測定物２ａの薄い柱状立体８ａの１個のみとする。
【０１１１】
（５）ステップ１０５において、本例では、被測定物２ａの網目体でＶ方向中央部におけるＵＷ面３１の波源電荷が正しい値となるので本面の各網点の計算電荷データ結果に注目するものとする。
【０１１２】
（６）ステップ１０６において、薄い柱状立体８ａで行うものである。
【０１１３】
（７）ステップ１０７において、被測定物２ａの薄い柱状立体８ａでの各位置での測定位置ＸＹＺデータと、この各位置のＥＭＩ近傍計算電界データと、測定物構成体存在位置ＵＶＷデータとを、それぞれそのままローカル測定位置ＸＹＺデータ保持部９、ローカル計算電界データ保持部１１、ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部１０に収納する。
【０１１４】
（８）ステップ１０８において、ローカル近傍電界電荷マトリクス生成手段１４により、測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４の方向、すなわちＸ方向についての、ローカル近傍電界電荷マトリクス［Ｍ］Ｌ’を生成し、これをローカル近傍電界電荷マトリクス保持部１３に保持する。なおこの場合ローカル位置ＸＹＺ位置の個数とローカル被測定物構成体存在ＵＶＷ位置の個数を一致させるようにしておく。
【０１１５】
（９）ステップ１０９において、ローカル波源電荷マトリクス計算手段１５により、ローカル近傍電界電荷マトリクス［Ｍ］Ｌ’とローカル計算電界データ［Ｅ］Ｌ’とローカル計算波源電荷データ［Ｑ］Ｌ’とで一次多次元連立方程式を次に形成する。
【０１１６】
【数１５】
0004025084.tif 000016
【０１１７】
これを解いて［Ｑ］Ｌ’の結果をローカル計算波源電荷データ保持部１６に収納保持する。この場合、Ｖ方向中央部におけるＵＷ面３１付近の位置は略正しい値とすることができる。よって、被測定物２ａの網目体でＶ方向中央部におけるＵＷ面３１の相当部を、求めるべき計算波源電荷としておく。
【０１１８】
（１０）ステップ１１０において、本例では被測定物２ａの網目体でＶ方向中央部におけるＵＷ面３１の相当部の計算波源電荷データを波源電荷データ保持部６の該当場所に格納、保持して終了するものとする。
【０１１９】
以上により実例である第２の実施例で、波源電荷がで計算できる。本作業結果を次に説明する。図１３に測定位置ＸＹＺデータ面２７ａでの測定用アンテナ１が回転軸０度と１８０度の時のＥＭＩ近傍計測データ取得例を示す。本実施例では測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４の方向、すなわちＸ方向で計測されている。またこれより計算したＥＭＩ近傍計算電界データ例は、Ｘ方向についてのＥＭＩ近傍計算電界データ例である。また、このＥＭＩ近傍計算電界データとローカルの近傍電界電荷マトリクスにより共役勾配法で求めた計算波源電荷データ例も示す。本例において、計算波源電荷データではＶ方向の手前と奥にアンマッチな不具合なデータが見える。しかしすでに説明したように、Ｖ方向中央部におけるＵＷ面３１付近は正しい値を示していることが解る。図１４に被測定物２ａの網目体でＶ方向中央部におけるＵＷ面３１の切り取りデータを示す。Ａ伝導体ライン２９の波源電荷のチャージ３２また、Ｂ伝導体３０の波源電荷のチャージ分布３３を示していて、理論的な傾向に一致した結果となっている。このことは本発明の装置としての計算電荷推定値としては満足するものである。
【０１２０】
ここで、半導体ＩＣの製品設計試作工程の検査工程において本発明を利用した第３の実例について説明する。図５及び図６は、例えば図４の被測定物２を示すものであり、電子部品２ｂが半導体ＩＣとしてマイクロコンピュータの例である。
【０１２１】
図５及び図６に示すマイクロコンピュータ３４は製品回路設計、ウエハ加工工程、パッケージ組み立て工程を経たものを示す。本例では、パッケージ組み立て工程が終わった後、検査工程においてＥＭＩの電界の大きさの測定と計算を実施する。この結果と、製品回路設計であらかじめシュミレーションした結果と比較し、解析、検討を実施する。この作業で、ＥＭＩの電界の大きさの測定をみて製品回路を設計変更し、またシュミレーション方法も改善し、改めて試作しなおし、ＥＭＩ低減を図っていくことができる。
【０１２２】
ここで、この半導体試作工程の検査工程の測定例について説明する。図５及び図６に示すのマイクロコンピュータ（半導体装置）３４は、半導体チップ３６とリード３７の内端側を樹脂パッケージ３５の内部に有する構造になっている。また、樹脂パッケージ３５の周面からはリード３７が突出し外部電極端子を構成している。実施形態ではリード３７は表面実装が可能なガルウィング型となっている。図示はしないが樹脂パッケージ３５内においてリード３７と半導体チップ３６の図示しない電極は導電性のワイヤで接続されている。マイクロコンピュータ３４は配線基板３８に実装されている。
【０１２３】
ＥＭＩの発生源は半導体チップ３６であり、ここからのＥＭＩ放射がポイントであり、半導体チップ３６を保護する樹脂パッケージ３５上で測定した例である。本例では、樹脂パッケージ３５面より０．４ｍｍ離れた面を測定平面４０とし３０点×３０点で測定したものである。図１５に測定値例を示す。技術上で電界を、Ｘ方向、Ｙ方向を含む平面方向電界における最大値４１を計算し図示したものである。８１ＭＨｚが主体であり、本例はこの周波数での電界である。図１５に示すように、最大値４１は２箇所に現れている。
【０１２４】
一般に測定面の電磁エネルギの流出はポインティングベクトルで示される。ポインティングベクトルは電界と磁界のべクトル積で表され、本例のように電界が測定計算されて、磁界とのべクトル積が計算できる。従来は磁界計測のみであったので、電磁エネルギを求めることができなっかたが、本実施形態１の測定によりポインティングベクトルでの電磁エネルギの算定が可能になることも利点である。
【０１２５】
本測定工程で、この例においては、８１ＭＨｚにつき、この周波数でのシュミレーションとの比較が容易になる。結果として、本マイクロコンピュータ３４のＥＭＩ低減の方策が容易に見つけることができるようになる。これを再度回路設計工程に戻し、結果として、改善されたマイクロコンピュータが早く完成しこの製品の早期の量産につなげることができる。
【０１２６】
本実施形態によれば以下の効果を有する。
（１）本発明では、電気的即ち電気伝導線を通して計測する測定用アンテナ１を提案し、測定用アンテナ１をセンサ回転軸２６で０度、１８０度の回転動作をさせ、あるいは測定側板切り替えスイッチ１０５により切り替えてＥＭＩ近傍計測データを計測する。このデータにより、測定回路ループの発生ノイズ電圧ＶB、また被測定物２から発生する電位Ｖをキャンセルし、これは計算上において電気伝導線を介して被測定物２と計測器の間で関係する電圧電位が関わらないことになる。また、測定用アンテナ１の垂直中心軸１０４方向の電界成分について、即ち、センサ方向のＥＭＩ近傍計算電界が計算により容易に求められる。このため、被測定物２と計測器の間で関係する電圧を避けるため、光を測定信号媒体とする複雑な構造の光式電界センサに比較して、電気伝導線を用いた構造において、容易にＥＭＩ近傍電界センサが実現できる。
【０１２７】
（２）また、被測定物２に極近接した各位置での測定位置ＸＹＺデータとＥＭＩ近傍計算電界データを取得し、被測定物２はＩＣ搭載基板などで厚さが薄く横にひろがる電気伝導体を挿んだ平板形状とし、このような形態において、薄い柱状立体８の定義により各ローカルのデータを切り出すので、１次多次元連立方程式の電荷未知数の値の計算の実用上の適用において、ローカルの近傍電界電荷マトリクスを薄い柱状立体８の内で構築するので、波源電荷計算のためのマトリクス計算は系全体にかかわらず、ローカルマトリクスにおいて元の長大なマトリクスでは事実上扱えない計算が、この次数の少ないマトリクスで波源電荷がで高分解な寸法で実用上計算出来るようになる。
【０１２８】
（３）電気伝導体などの存在位置に関する被測定物構成体存在位置データを被測定物２の多層基板の多層の電気伝導体位置に置き、測定位置ＸＹＺデータの測定位置は、ＥＭＩ近傍電界センサの先端が被測定物の表面上で接触あるいは極近接した１枚の曲面上にあるため、より波源電荷の値を良好に求められるようにできる。
【０１２９】
（４）上記（１）〜（３）により、特に、各周波数ωのそれぞれについても電気伝導体層で実際に流れて存在する波源電荷を計算できる。即ち、各周波数ωにおいて、被測定物の内部の電気伝導体電荷が３次元位置においてより高分解な位置で明らかになる。この結果、次の段階として、各周波数で被測定物内部回路のすべての位置での電圧が計算できるなど、ＥＭＩ低減対策作業の手法がより容易にみつかることになる。
【０１３０】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１３１】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【０１３２】
（１）ＥＭＩ近傍電界を測定することができる安価なＥＭＩ測定装置を提供することができる。
【０１３３】
（２）ＥＭＩ波源電荷を測定することができる安価なＥＭＩ測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）であるＥＭＩ測定装置のセンサ機構を示す模式図である。
【図２】本実施形態１のＥＭＩ測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態１のＥＭＩ測定装置の測定用アンテナを示す模式図である。
【図４】本実施形態１のＥＭＩ測定装置によるＥＭＩ近磁界測定方法を示す模式図である。
【図５】配線基板上に搭載される半導体装置を示す模式的斜視図である。
【図６】配線基板上に搭載される半導体装置の模式的断面図である。
【図７】本実施形態１におけるＥＭＩ近傍計測データの計測機能を説明するための模式図である。
【図８】本実施形態１の第１変形例である切り替えスイッチを備えたセンサ機構を示す模式図である。
【図９】本実施形態１の第２変形例である計算器を備えたセンサ機構を示す模式図である。
【図１０】本実施形態１のＥＭＩ測定装置における離散化を説明するための断面説明図である。
【図１１】本実施形態１のＥＭＩ測定装置による近傍計測、電界及び波源電荷の計算ステップを示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態１のＥＭＩ測定装置による波源電荷の測定における薄い柱状立体を示す模式図である。
【図１３】前記波源電荷の測定による近傍計測データ及び近傍計算電界データ等を示す３次元グラフである。
【図１４】本実施形態１のＥＭＩ測定装置による波源電荷の測定結果を示すグラフである。
【図１５】本実施形態１のＥＭＩ測定装置による電荷の波源が示された３次元的グラフである。
【符号の説明】
１…測定用アンテナ、２，２ａ…被測定物、２ａ…配線基板、２ｂ，２ｃ，２ｄ…電子部品、３…測定位置ＸＹＺデータ保持部、４…ＥＭＩ計算電界データ保持部、４Ａ…０度ＥＭＩ近傍計測データ保持部、４Ｂ…１８０度ＥＭＩ近傍計測データ保持部、５…被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部、６…波源電荷データ保持部、７…計測計算制御部、８…薄い柱状立体、９…ローカル位置ＸＹＺデータ保持部、１０…ローカル被測定物構成体存在位置ＵＶＷデータ保持部、１１…ローカル計算電界データ保持部、１２…ローカルデータ切り出し手段、１３…ローカル近傍電界電荷マトリクス保持部、１４…ローカル近傍電界電荷マトリクス生成手段、１５…ローカル波源電荷マトリクス計算手段、１６…ローカル計算波源電荷データ保持部、１７…波源電荷収納制御部、１８…センサ移動機構部、１８ａ…保持回転機構、１９…ＥＭＩ測定部、２０…ＥＭＩ測定操作手段、２０Ａ…電界データ計算手段、２１…センサ移動測定位置ＸＹＺデータ操作手段、２２…測定域、２３，２３ａ〜２３ｄ…位置、２４…中心線、２５…基点アンテナ、２６…測定用アンテナ回転軸、２７，２７ａ…測定位置ＸＹＺデータ面、２８，２８ａ…ＵＶＷデータ網目体、２９…Ａ伝導体ライン、３０…Ｂ伝導体、３１…ＵＷ面、３２…波源電荷のチャージ、３３…波源電荷のチャージ分布、３４…マイクロコンピュータ（半導体装置）、３５…樹脂パッケージ、３６…半導体チップ、３７…リード、３８…配線基板、４０…測定平面、４１…最大値、１０１…板状電極、１０１ａ…測定板状電極、１０１ｂ…アース板状電極、１０１ｃ…第２の測定側板、１０１Ａ，１０１Ｂ…配線、１０５…測定側板切り替えスイッチ、１０７…第２の測定用抵抗、１０８…計算器。
【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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