JP2005084022A - Magnetic field generator for sensor testing and sensor inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサ検査用磁場発生装置およびセンサ検査装置に関し、特に、磁気センサ素子の検査に用いるセンサ検査用磁場発生装置およびセンサ検査装置に関する。 The present invention relates to a magnetic field generator for sensor inspection and a sensor inspection apparatus, and more particularly to a magnetic field generator for sensor inspection and a sensor inspection apparatus used for inspection of a magnetic sensor element.
従来、磁気センサ素子の特性調査に用いる検査装置として、ヘルムホルツコイル(Helmholtz coil)が知られている(たとえば、非特許文献1参照)。ここで、ヘルムホルツコイルとは、2つの同等の円形コイルをその中心軸を揃えて半径分の間隔を隔てて配置したものを言う。このヘルムホルツコイルでは、2つのコイルに同量の電流を流して同じ向きの磁場を発生させると、2つのコイルの共通の中心軸線上で、均一な磁場を得ることが可能である。従来では、このようなヘルムホルツコイルによって発生した均一な磁場を用いて、磁気センサ素子および磁気センサの特性調査を行っていた。
しかしながら、上記したヘルムホルツコイルでは、所定の間隔を隔てて配置した2つのコイルの共通の中心軸線上に沿って均一磁場が得られるため、均一磁場を2つのコイルが対向する方向と直交する方向に発生させようとすると、ヘルムホルツコイルを構成する2つのコイルの外径を大きくする必要があるため、装置が大型化してしまうという問題点があった。 However, in the above-described Helmholtz coil, a uniform magnetic field is obtained along the common central axis of two coils arranged at a predetermined interval, so that the uniform magnetic field is perpendicular to the direction in which the two coils face each other. If it is attempted to be generated, it is necessary to increase the outer diameters of the two coils constituting the Helmholtz coil, resulting in a problem that the apparatus becomes large.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、装置を大型化することなく、長手方向に長く、かつ、均一な磁場を発生させることが可能なセンサ検査用磁場発生装置およびセンサ検査装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to generate a long and uniform magnetic field in the longitudinal direction without increasing the size of the apparatus. To provide a magnetic field generator for sensor inspection and a sensor inspection apparatus.
この発明の第1の局面によるセンサ検査用磁場発生装置は、細長状の第1空洞部を有する磁性材料からなる第1磁場発生部材と、第1磁場発生部材と所定の間隔を隔てて対向するように配置されるとともに、第1空洞部に対応する位置に細長状の第2空洞部を有する磁性材料からなる第2磁場発生部材と、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材に磁場を発生させるためのコイルとを備える。そして、細長状の第1空洞部および第2空洞部は、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材が対向する方向と交差する方向に延びるように形成されている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a magnetic field generating device for sensor inspection, which is opposed to a first magnetic field generating member made of a magnetic material having an elongated first hollow portion, with a predetermined interval therebetween. And a magnetic field applied to the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member, the second magnetic field generating member made of a magnetic material having an elongated second hollow portion at a position corresponding to the first hollow portion. A coil for generating. And the elongate 1st cavity part and 2nd cavity part are formed so that it may extend in the direction which cross | intersects the direction where a 1st magnetic field generation member and a 2nd magnetic field generation member oppose.
この第1の局面によるセンサ検査用磁場発生装置では、上記のように、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材のそれぞれに設けられた細長状の第1空洞部および第2空洞部を、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材が対向する方向と交差する方向に延びるように形成することによって、その細長状の第1空洞部と第2空洞部との間の領域に、長手方向に長く、かつ、均一な磁場を発生させることができる。これにより、従来のヘルムホルツコイルと異なり、装置を大型化することなく、長手方向に長く、かつ、均一な磁場を発生させることができる。 In the magnetic field generator for sensor inspection according to the first aspect, as described above, the elongated first cavity portion and the second cavity portion provided in each of the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member, By forming the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member so as to extend in a direction crossing the facing direction, a longitudinal direction is provided in a region between the elongated first cavity portion and the second cavity portion. Long and uniform magnetic field can be generated. Thereby, unlike a conventional Helmholtz coil, a uniform magnetic field that is long in the longitudinal direction can be generated without increasing the size of the apparatus.
上記第1の局面によるセンサ検査用磁場発生装置において、好ましくは、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材は、2.0A/m以下の保磁力を有するNi−Fe系合金からなる。このように、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材の材料として、2.0A/m以下の低保磁力を有するNi−Fe系合金を用いれば、強い磁場が印加された場合にも残留磁化の影響を受けにくいとともに、微小磁場でもコイルに流す電流に応じた均一磁場を発生させることができる。 In the magnetic field generator for sensor inspection according to the first aspect, preferably, the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member are made of a Ni—Fe based alloy having a coercive force of 2.0 A / m or less. As described above, when a Ni—Fe alloy having a low coercive force of 2.0 A / m or less is used as a material for the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member, the material remains even when a strong magnetic field is applied. In addition to being hardly affected by magnetization, a uniform magnetic field corresponding to the current flowing through the coil can be generated even with a small magnetic field.
上記第1の局面によるセンサ検査用磁場発生装置において、好ましくは、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材の長手方向両端部に設けられ、第1磁場発生部材と第2磁場発生部材とを連結する一対の連結部材をさらに備え、一対の連結部材の第1磁場発生部材側および第2磁場発生部材側に、コイルが連続するように巻回されている。このように構成すれば、コイルが巻回された連結部材によって、容易に、第1磁場発生部材の第1空洞部と第2磁場発生部材の第2空洞部との間の領域に、長手方向に長く、かつ、均一な磁場を発生させることができる。 In the magnetic field generator for sensor inspection according to the first aspect, preferably, the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member are provided at both longitudinal ends of the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member. A pair of connecting members to be connected is further provided, and the coils are wound around the first magnetic field generating member side and the second magnetic field generating member side of the pair of connecting members so as to be continuous. If comprised in this way, it is easy to make it a longitudinal direction in the area | region between the 1st cavity part of a 1st magnetic field generation member and the 2nd cavity part of a 2nd magnetic field generation member by the connection member by which the coil was wound. Long and uniform magnetic field can be generated.
この場合、連結部材は、2.0A/m以下の保磁力を有するNi−Fe系合金からなるのが好ましい。このように、コイルが巻回される連結部材の材料として、2.0A/m以下の低保磁力を有するNi−Fe系合金を用いれば、強い磁場が印加された場合にも残留磁化の影響を受けにくいとともに、微小磁場でもコイルに流す電流に応じた均一磁場を発生させることができる。 In this case, the connecting member is preferably made of a Ni—Fe alloy having a coercive force of 2.0 A / m or less. Thus, if a Ni—Fe alloy having a low coercive force of 2.0 A / m or less is used as the material of the connecting member around which the coil is wound, the influence of the residual magnetization even when a strong magnetic field is applied. It is difficult to receive, and even with a minute magnetic field, it is possible to generate a uniform magnetic field corresponding to the current flowing through the coil.
上記第1の局面によるセンサ検査用磁場発生装置において、好ましくは、第1空洞部および第2空洞部は、実質的に均一な短手方向長さを有する長方形状を有する。このように構成すれば、容易に、長方形状の第1空洞部および第2空洞部の長手方向に渡って均一な磁場を発生させることができる。 In the magnetic field generator for sensor inspection according to the first aspect, preferably, the first cavity and the second cavity have a rectangular shape having a substantially uniform short direction length. If comprised in this way, a uniform magnetic field can be easily generated over the longitudinal direction of a rectangular-shaped 1st cavity part and 2nd cavity part.
上記第1の局面によるセンサ検査用磁場発生装置において、細長状の第1空洞部および第2空洞部の対向する空間に、実質的に均一な磁場が発生されるのが好ましい。このように構成すれば、細長状の第1空洞部および第2空洞部に沿って長手方向に長い均一磁場を発生させることができる。 In the magnetic field generator for sensor inspection according to the first aspect, it is preferable that a substantially uniform magnetic field is generated in a space where the elongated first cavity and the second cavity are opposed to each other. If comprised in this way, a uniform magnetic field long in a longitudinal direction can be generated along the elongate 1st cavity part and 2nd cavity part.
上記第1の局面によるセンサ検査用磁場発生装置において、好ましくは、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材を覆うように配置された磁気シールド部材をさらに備える。このように構成すれば、磁気シールド部材により、センサ検査時に地磁気の影響を抑制することができる。 The magnetic field generator for sensor inspection according to the first aspect preferably further includes a magnetic shield member arranged to cover the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member. If comprised in this way, the influence of geomagnetism at the time of a sensor test | inspection can be suppressed with a magnetic shielding member.
この発明の第2の局面によるセンサ検査装置は、細長状の第1空洞部を有する磁性材料からなる第1磁場発生部材と、第1磁場発生部材と所定の間隔を隔てて対向するように配置されるとともに、第1空洞部に対応する位置に細長状の第2空洞部を有する磁性材料からなる第2磁場発生部材と、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材に磁場を発生させるためのコイルとを含み、細長状の第1空洞部および第2空洞部は、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材が対向する方向と交差する方向に延びるように形成されている、測定部に配置された磁場印加部と、複数のセンサ素子を所定の間隔を隔てて載置可能なセンサ載置部材と、センサ載置部材を測定部に搬送するための搬送部と、測定部に配置され、複数のセンサ素子を検査するための検査プローブとを備えている。 A sensor inspection apparatus according to a second aspect of the present invention is arranged so as to face a first magnetic field generating member made of a magnetic material having an elongated first hollow portion and a first magnetic field generating member at a predetermined interval. And a second magnetic field generating member made of a magnetic material having an elongated second hollow portion at a position corresponding to the first hollow portion, and for generating a magnetic field in the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member. And the elongated first cavity portion and the second cavity portion are formed so as to extend in a direction intersecting the direction in which the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member are opposed to each other. A magnetic field application unit disposed in the sensor, a sensor mounting member capable of mounting a plurality of sensor elements at a predetermined interval, a transport unit for transporting the sensor mounting member to the measurement unit, and a measurement unit To inspect multiple sensor elements And an inspection probe.
この第2の局面によるセンサ検査装置では、上記のように、磁場発生ユニットを構成する第1磁場発生部材および第2磁場発生部材のそれぞれに設けられた細長状の第1空洞部および第2空洞部を、第1磁場発生部材および第2磁場発生部材が対向する方向と交差する方向に延びるように形成することによって、その細長状の第1空洞部と第2空洞部との間の領域に、長手方向に長く、かつ、均一な磁場を発生させることができる。これにより、従来のヘルムホルツコイルと異なり、磁場印加部を大型化することなく、長手方向に長く、かつ、均一な磁場を発生させることができる。また、磁場印加部を大型化することなく、長手方向に長く、かつ、均一な磁場を発生させることができるので、容易に、磁場印加部を自動化ラインに組み込むことができる。これにより、検査プローブと、複数のセンサ素子を所定の間隔を隔てて載置可能なセンサ載置部材と、センサ載置部材を測定部に搬送するための搬送部とをさらに設けることによって、容易に、自動化されたセンサ検査装置を得ることができるので、検査効率を大幅に向上させることができる。 In the sensor inspection apparatus according to the second aspect, as described above, the first and second elongated cavities provided in each of the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member constituting the magnetic field generating unit. By forming the portion so as to extend in a direction intersecting with the direction in which the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member are opposed to each other, a region between the elongated first cavity portion and the second cavity portion is formed. It is possible to generate a uniform magnetic field that is long in the longitudinal direction. Thereby, unlike the conventional Helmholtz coil, a uniform magnetic field that is long in the longitudinal direction can be generated without increasing the size of the magnetic field application unit. In addition, since a magnetic field that is long and uniform in the longitudinal direction can be generated without increasing the size of the magnetic field application unit, the magnetic field application unit can be easily incorporated into an automated line. Thereby, it is easy by further providing an inspection probe, a sensor placement member on which a plurality of sensor elements can be placed at a predetermined interval, and a transport unit for transporting the sensor placement member to the measurement unit. Moreover, since an automated sensor inspection apparatus can be obtained, inspection efficiency can be greatly improved.
上記第2の局面によるセンサ検査装置において、好ましくは、検査プローブは、センサ素子に電気的に接触する非磁性でかつ導電性を有する材料からなる。このように構成すれば、検査プローブが非磁性であるので、検査プローブがセンサ素子の磁場印加による検査時に悪影響を及ぼすのを抑制することができるので、検査精度を向上させることができる。 In the sensor inspection apparatus according to the second aspect, preferably, the inspection probe is made of a nonmagnetic and conductive material that is in electrical contact with the sensor element. If comprised in this way, since a test | inspection probe is nonmagnetic, since it can suppress that a test | inspection probe has a bad influence at the time of the test | inspection by the magnetic field application of a sensor element, test | inspection precision can be improved.
上記第2の局面によるセンサ検査装置において、好ましくは、磁場発生ユニットを覆うように配置された磁気シールド部材をさらに備える。このように構成すれば、磁気シールド部材により、センサ素子の検査時に地磁気の影響を抑制することができる。 The sensor inspection apparatus according to the second aspect preferably further includes a magnetic shield member arranged to cover the magnetic field generation unit. If comprised in this way, the influence of geomagnetism at the time of a test | inspection of a sensor element can be suppressed with a magnetic shielding member.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態によるセンサ検査用の磁場発生装置を示した斜視図である。図2は、図1に示した一実施形態によるセンサ検査用の磁場発生装置のコイルの巻き方向を説明するための概略図である。図3は、図1に示した磁場発生装置の平面図であり、図4は、図3の正面図であり、図5は、図4の右側面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a magnetic field generator for sensor inspection according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view for explaining the winding direction of the coil of the magnetic field generator for sensor inspection according to the embodiment shown in FIG. 3 is a plan view of the magnetic field generator shown in FIG. 1, FIG. 4 is a front view of FIG. 3, and FIG. 5 is a right side view of FIG.
図1〜図5を参照して、本実施形態によるセンサ検査用の磁場発生装置1は、長方形状(細長状)の第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12が、互いに所定の間隔を隔てて対向するように配置されている。第1磁場発生部材11には、長方形状(細長状)の第1空洞部11aが設けられており、第2磁場発生部材12には、第1空洞部11aに対応する位置に第1空洞部11aと同じ長方形状(細長状)の第2空洞部12aが設けられている。すなわち、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12のそれぞれに設けられた長方形状の第1空洞部11aおよび第2空洞部12aは、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12が対向する方向(図1のY方向)と直交する方向(図1のX方向)に伸びるように形成されている。
With reference to FIGS. 1-5, the magnetic field generator 1 for a sensor test | inspection by this embodiment WHEREIN: The 1st magnetic
また、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12は、Ni−Fe系合金からなる。Ni−Fe系合金としては、約0.4kA/m以上の高飽和磁束密度と、約2.0A/m以下の低保磁力を有するパーマロイ(たとえば、78Ni−5Mo−4Cu−Feの組成を有する住友特殊金属社製PC−2)を用いるのが好ましい。このように、約0.4kA/m以上の高飽和磁束密度の磁性材料を用いることにより、少ない材料で所定の磁場を得ることができる。また、約2.0A/m以下の低保磁力の磁性材料を用いることにより、強い磁場が印加された場合にも残留磁化の影響を受けにくいとともに、微小磁場でもコイルに流す電流に応じた均一磁場を発生させることができる。
The first magnetic
第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12の長手方向(図1のX方向)の両端部には、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12を連結するための連結部材13および14が取り付けられている。この連結部材13および14も、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12と同様、約0.4kA/m以上の高飽和磁束密度と、約2.0A/m以下の低保磁力を有するパーマロイ(たとえば、78Ni−5Mo−4Cu−Feの組成を有する住友特殊金属社製PC−2)からなる。連結部材13および14には、図1および図2に示すように、磁場発生空間を挟んで対向するコイル15同士が同じ巻き方向になるように巻かれている。このような巻き方向にコイル15を連結部材13および14に対して巻くことによって、コイル15に電流を流した場合に、第1磁場発生部材11の第1空洞部11aと第2磁場発生部材12の第2空洞部12aとの間の領域に、均一な磁界が発生される。なお、コイル15としては、銅線に絶縁被覆したもの(たとえば、日立電線製 2種PEW)を用いる。ここで、磁場発生部材11および12と連結部材13および14は、ワイヤカットやプレスなどによって一体成形するのが好ましい。このように一体成形することにより、磁気ギャップがなくなり、磁場発生装置として好ましい。
A connecting
本実施形態では、上記のように、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12のそれぞれに設けられた長方形状の第1空洞部11aおよび第2空洞部12aを、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12が対向する方向と直交する方向に伸びるように形成するとともに、連結部材13および14にコイル15を図2に示すように巻くことによって、その長方形状の第1空洞部11aと第2空洞部12aとの間の領域に、長手方向(図1のX方向)に長く、かつ、均一な磁場を発生させることができる。これにより、従来のヘルムホルツコイルと異なり、磁場発生装置1を大型化することなく、長手方向(図1のX方向)に長く、かつ、均一な磁場を発生させることができる。
In the present embodiment, as described above, the rectangular
本願発明者らは、上記した本実施形態による効果を確認するために、以下のような比較実験を行った。すなわち、図1に示した本実施形態による磁場発生装置1と、従来のヘルムホルツコイル(比較例)とを実際に作製し、磁場分布(対向方向(図1のY方向)および長手方向(図1のX方向))の測定を行った。 The inventors of the present application conducted the following comparative experiment in order to confirm the effect of the above-described embodiment. That is, the magnetic field generator 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 and the conventional Helmholtz coil (comparative example) are actually manufactured, and the magnetic field distribution (opposite direction (Y direction in FIG. 1)) and longitudinal direction (FIG. 1) are produced. The X direction)) was measured.
まず、本実施形態に沿って作製した磁場発生装置1としては、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12と、連結部材13および14とを、パーマロイ(78Ni−5Mo−4Cu−Feの組成を有する住友特殊金属社製PC−2)により形成するとともに、コイル15としてポリウレタンによって絶縁された銅線を用いた。また、コイル15を、図1に示した連結部材13および14の4箇所に16ターンづつ巻き線した。本実施形態による磁場発生装置の外径寸法は、60mm(図1のY方向)×120mm(図1のZ方向)×240mm(図1のX方向)(ヨーク含む)であり、容積は、0.002m2であった。また、第1空洞部11aおよび第2空洞部12aのX方向の長さは、220mmとした。つまり、第1空洞部11aおよび第2空洞部12aは、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12の一方の端部から10mmの位置から230mmの位置までX方向に延びるように形成した。なお、第1空洞部11aおよび第2空洞部12aのZ方向(図1参照)の長さは、20mmとした。
First, as the magnetic field generator 1 manufactured along this embodiment, the 1st magnetic
これに対して、比較例によるヘルムホルツコイルとしては、ASTM準拠ヘルムホルツコイル(1/4モデル)を作製した。コイルとしては、ポリウレタンによって絶縁被覆された銅線を用いた。また、コイルの巻き数は、片側60ターンとした。この比較例によるヘルムホルツコイルの外径寸法は、φ300mm(コイル外径)×150mm(2つのコイル間の間隔)であり、容積は、0.011m2であった。 On the other hand, as a Helmholtz coil according to the comparative example, an ASTM-compliant Helmholtz coil (1/4 model) was produced. As the coil, a copper wire insulated with polyurethane was used. The number of turns of the coil was 60 turns on one side. The outer diameter of the Helmholtz coil according to this comparative example was φ300 mm (coil outer diameter) × 150 mm (interval between two coils), and the volume was 0.011 m 2 .
上記のようにして作製した本実施形態による磁場発生装置1および比較例によるヘルムホルツコイルの磁場分布を測定した結果が、図6〜図9に示されている。まず、図6には、本実施形態による磁場発生装置の第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12が対向する方向(図1のY方向)の磁場分布が示されている。また、図6には、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12の長手方向(図1のX方向)の一方端から40mm、120mmおよび200mmの位置での、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12が対向する方向(図1のY方向)の磁場分布が示されている。図6に示すように、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12が対向する方向(図1のY方向)では、対向方向の中央から±10mmの範囲で均一な磁場が得られることがわかる。この場合、第1磁場発生部材11と第2磁場発生部材12との間の間隔は、60mmであるので、第1磁場発生部材11および第2磁場発生部材12が対向する方向(図1のY方向)では、全長60mmの領域に対して、20mmの領域で均一磁場が発生されることが判明した。
The results of measuring the magnetic field distribution of the Helmholtz coil according to the magnetic field generator 1 according to the present embodiment and the comparative example manufactured as described above are shown in FIGS. First, FIG. 6 shows a magnetic field distribution in a direction (Y direction in FIG. 1) in which the first magnetic
また、図7には、本実施形態による磁場発生装置の長手方向(図1のX方向)の磁場分布が示されている。また、図7には、図1のY方向の中央位置と、中央位置から±10mmの位置との3つの位置で、X方向に沿った長手方向の位置での磁場分布が示されている。図7に示すように、本実施形態による磁場発生装置では、長手方向(図1のX方向)の位置である30mmから210mmまでの180mmの長さの領域において、均一な磁場が得られることが判明した。また、対向方向(図1のY方向)の中央位置のみならず中央位置から±10mmの位置においても、長手方向(図1のX方向)に180mmの長さの均一な磁場領域を得ることが可能であることが判明した。したがって、本実施形態による磁場発生装置では、長手方向(図1のX方向)の全長240mmに対して、180mmの長さの長手方向の均一磁場を得ることができることがわかった。 FIG. 7 shows a magnetic field distribution in the longitudinal direction (X direction in FIG. 1) of the magnetic field generator according to the present embodiment. Further, FIG. 7 shows the magnetic field distribution at the longitudinal position along the X direction at three positions, that is, the central position in the Y direction in FIG. 1 and a position ± 10 mm from the central position. As shown in FIG. 7, in the magnetic field generator according to the present embodiment, a uniform magnetic field can be obtained in a region having a length of 180 mm from 30 mm to 210 mm, which is a position in the longitudinal direction (X direction in FIG. 1). found. Moreover, a uniform magnetic field region having a length of 180 mm in the longitudinal direction (X direction in FIG. 1) can be obtained not only at the central position in the facing direction (Y direction in FIG. 1) but also at a position ± 10 mm from the central position. It turned out to be possible. Therefore, it was found that the magnetic field generator according to the present embodiment can obtain a uniform magnetic field in the longitudinal direction having a length of 180 mm with respect to the total length of 240 mm in the longitudinal direction (X direction in FIG. 1).
これに対して、比較例によるヘルムホルツコイルでは、図8に示すように、2つのコイルが対向した共通の中心軸方向(対向方向)では、ほぼ全領域に亘って均一な磁場が得られることがわかる。具体的には、2つのコイルが対向した共通の中心軸方向(対向方向)では、装置の全長(2つのコイルの間隔)が150mmであるのに対して、均一磁場は150mm得ることができた。その一方、比較例によるヘルムホルツコイルでは、図9に示すように、長手方向(2つのコイルが対向する方向に直交する方向)では、中央位置から±40mmの範囲でのみ均一な磁場が得られることがわかる。具体的には、比較例によるヘルムホルツコイルでは、長手方向では、装置の全長(装置の外径)が300mmであるのに対して、均一磁場は80mmしか得られなかった。 On the other hand, in the Helmholtz coil according to the comparative example, as shown in FIG. 8, a uniform magnetic field can be obtained over almost the entire region in the common central axis direction (opposite direction) where the two coils face each other. Understand. Specifically, in the common central axis direction (opposite direction) where the two coils face each other, the total length of the device (the interval between the two coils) is 150 mm, whereas a uniform magnetic field of 150 mm can be obtained. . On the other hand, in the Helmholtz coil according to the comparative example, as shown in FIG. 9, in the longitudinal direction (direction orthogonal to the direction in which the two coils oppose), a uniform magnetic field can be obtained only within a range of ± 40 mm from the center position. I understand. Specifically, in the Helmholtz coil according to the comparative example, in the longitudinal direction, the total length of the device (outer diameter of the device) was 300 mm, whereas the uniform magnetic field was only 80 mm.
上記のように、本実施形態による磁場発生装置1と比較例によるヘルムホルツコイルの長手方向の均一磁場の発生領域とを比較すると、本実施形態では、長手方向の全長240mmに対して180mm(75%)の長手方向の均一磁場が得られるのに対して、比較例では、長手方向の300mmの全長に対して80mm(約27%)の長手方向の均一磁場しか得られないことが判明した。したがって、本実施形態による磁場発生装置1では、従来のヘルムホルツコイルと異なり、装置を大型化することなく、長手方向に長く、かつ、均一な磁場を発生させることができることを確認することができた。 As described above, when the magnetic field generator 1 according to the present embodiment is compared with the generation region of the uniform magnetic field in the longitudinal direction of the Helmholtz coil according to the comparative example, in the present embodiment, 180 mm (75%) with respect to the total length of 240 mm in the longitudinal direction. ) In the longitudinal direction was obtained, whereas in the comparative example, only a uniform magnetic field in the longitudinal direction of 80 mm (about 27%) was obtained with respect to the total length of 300 mm in the longitudinal direction. Therefore, in the magnetic field generator 1 according to the present embodiment, it was confirmed that unlike the conventional Helmholtz coil, it is possible to generate a long and uniform magnetic field in the longitudinal direction without increasing the size of the device. .
図10は、図1に示した本実施形態による磁場発生装置1を磁場印加部として用いたセンサ検査装置の全体構成を示した概略図である。図11は、図10に示したセンサ検査装置の測定部を示した概略図である。次に、図10および図11を参照して、本実施形態による磁場発生装置1を含むセンサ検査装置50の構成について説明する。このセンサ検査装置50は、本実施形態による磁場発生装置1からなる磁場印加部と、ラインコントロールユニット51と、特性検査コントロールユニット52と、磁場発生ユニット53と、MPX(マルチプレックス)54と、検査ユニット55と、搬送ライン56と、磁気シールド部材57と、データストレージユニット58と、ディスプレイ59とを含んでいる。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an overall configuration of a sensor inspection apparatus using the magnetic field generator 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 as a magnetic field application unit. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a measurement unit of the sensor inspection apparatus illustrated in FIG. Next, the configuration of the
ラインコントロールユニット51は、磁気センサ素子(フラックスゲート型磁気センサ素子)100の検査装置を含む製造ライン全体を制御するユニットである。特性検査コントロールユニット52は、ラインコントロールユニット51からの検査スタンバイOK信号を待って磁気センサ素子100の測定シーケンスを実施する。また、磁場発生ユニット53は、特性検査コントロールユニット52からの制御信号にしたがって磁場発生装置1に一定の直流電流を印加するものである。MPX(マルチプレックス)54は、特性検査コントロールユニット52からの制御信号にしたがって時分割を行う装置である。また、検査ユニット55は、磁気センサ素子100の信号波形を計測するパルスカウンタを含む。搬送ライン56は、コンベアからなる。磁気シールド部材57は、パーマロイからなり、磁場発生装置1の全体を覆うように形成されている。この磁気シールド部材57は、地磁気の影響を抑制するために設けられている。データストレージユニット58は、特性検査コントロールユニット52によって得られた測定データおよび加工データを一定量保存する装置であり、たとえば、パーソナルコンピュータのハードディスクドライブ(HDD)を想定している。また、ディスプレイ59は、測定データなどを表示するために設けられている。
The
ここで、本実施形態では、搬送ライン56上に、検査対象である複数の磁気センサ素子100を載置することが可能なセンサ載置部材21がセットされている。このセンサ載置部材21は、搬送ライン56によって測定部に搬送される。測定部の上部には、複数の検査プローブ22が上下方向に移動可能に設置されている。この検査プローブ22は、磁気センサ素子100に電気的に接触するものであり、非磁性で、かつ、導電性を有する材料(たとえば、Cu系の材料)からなる。
Here, in this embodiment, the
本実施形態の検査装置による検査方法としては、特性検査コントロールユニット52が、ラインコントロールユニット51からの検査スタンバイOK信号を待って以下の測定シーケンスを実施する。具体的には、検査する磁気センサ100を図11に示すように、センサ載置部材21上に所定の間隔を隔てて配置する。この場合、磁気センサ素子100を、磁気感応軸方向と磁場印加方向とが平行になるように配置する。そして、センサ載置部材21を搬送ライン56上に載せて測定部に搬送する。磁場発生装置1の均一磁場発生領域内にセンサ載置部材21が搬送された時点で、搬送ライン56が停止される。この状態で、検査プローブ22を下降させて、検査プローブ22を各磁気センサ素子100に接触させることによって、磁気センサ素子100の特性の測定を行う。この磁気センサ素子100の特性を測定する際には、磁場のない状態および磁場を印加した状態で磁気センサ素子100の出力(電圧など)を計測する。なお、極性反転または磁場印加量の変化により特性の測定を行ってもよい。また、プローブは固定的に設置し、センサ載置部材が測定部に移動してから、プローブに向かってセンサ載置部材を突き上げる構成でもよい。
In the inspection method by the inspection apparatus of the present embodiment, the characteristic
特性の測定は、1台の検査ユニット55で行うため、MPX(マルチプレックス)54を用いて時分割で測定する。得られた測定データに基づいて、磁気センサ素子100の良否判定を行う。
Since the characteristic is measured by one
本実施形態では、上記のように、センサ検査装置50に、装置を大型化することなく長手方向(図1のX方向)に長くかつ均一な磁場を発生することが可能な磁場発生装置1を用いることによって、その磁場発生装置1を自動化ラインに容易に組み込むことができる。これにより、検査効率を大幅に向上させることができる。
In this embodiment, as described above, the magnetic field generator 1 capable of generating a magnetic field that is long and uniform in the longitudinal direction (X direction in FIG. 1) without increasing the size of the apparatus is provided in the
また、本実施形態では、図11に示した検査プローブ22を、非磁性でかつ導電性を有する材料から形成することによって、検査プローブ22が非磁性であるので、検査プローブ22がセンサ素子100の検査時に悪影響を及ぼすのを抑制することができる。これにより、検査精度を向上させることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、磁場発生装置1を取り囲むようにパーマロイからなる磁気シールド部材57を設けることによって、磁気センサ素子100の検査時に地磁気の影響を抑制することができる。
In the present embodiment, by providing the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記実施形態では、磁場発生装置1の第1磁場発生部材11、第2磁場発生部材12および連結部材13、14を、パーマロイの一例である78Ni−5Mo−4Cu−Feの組成を有する住友特殊金属社製PC−2によって形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、0.4kA/m以上の飽和磁束密度と2.0A/m以下の保磁力とを有する材料であれば、Ni−Fe系合金からなる他のパーマロイを用いてもよい。たとえば、80Ni−Feの組成を有する住友特殊金属社製PC−17や、80Ni−5Mo−Feの組成を有する住友特殊金属社製PC−80、38Ni−8Cr−Feの組成を有する住友特殊金属社製PD−3,5などを用いることができる。
For example, in the said embodiment, the 1st magnetic
また、上記実施形態では、センサ検査装置により本発明のセンサの一例としてのフラックスゲート型磁気センサ素子を測定する例を示したが、本発明はこれに限らず、本発明のセンサ検査装置は、センサ素子だけでなく、センサ素子を組み込んだICなどの検査にも適用可能である。また、ホール素子、MR素子やMI素子などのセンサの検査にも用いることができる。 Moreover, in the said embodiment, although the example which measures the fluxgate type | mold magnetic sensor element as an example of the sensor of this invention with the sensor test | inspection apparatus was shown, this invention is not limited to this, The sensor test | inspection apparatus of this invention is The present invention can be applied not only to sensor elements but also to inspection of ICs incorporating sensor elements. It can also be used for inspection of sensors such as Hall elements, MR elements, and MI elements.
1 磁場発生装置(センサ検査用磁場発生装置)
11 第1磁場発生部材
11a 第1空洞部
12 第2磁場発生部材
12a 第2空洞部
13、14 連結部材
15 コイル
21 センサ載置部材
22 検査プローブ
50 センサ検査装置
51 ラインコントロールユニット
52 特性検査コントロールユニット
53 磁場発生ユニット
54 MPX(マルチプレックス)
55 検査ユニット
56 搬送ライン
57 磁気シールド部材
58 データストレージユニット
59 ディスプレイ
1 Magnetic field generator (magnetic field generator for sensor inspection)
DESCRIPTION OF
55
Claims (10)
前記第1磁場発生部材と所定の間隔を隔てて対向するように配置されるとともに、前記第1空洞部に対応する位置に細長状の第2空洞部を有する磁性材料からなる第2磁場発生部材と、
前記第1磁場発生部材および前記第2磁場発生部材に磁場を発生させるためのコイルとを備え、
前記細長状の第1空洞部および第2空洞部は、前記第1磁場発生部材および前記第2磁場発生部材が対向する方向と交差する方向に延びるように形成されている、センサ検査用磁場発生装置。 A first magnetic field generating member made of a magnetic material having an elongated first cavity,
A second magnetic field generating member made of a magnetic material, which is disposed so as to face the first magnetic field generating member at a predetermined interval and has an elongated second cavity at a position corresponding to the first cavity. When,
A coil for generating a magnetic field in the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member,
The elongated first and second cavities are formed so as to extend in a direction crossing a direction in which the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member are opposed to each other. apparatus.
前記一対の連結部材の前記第1磁場発生部材側および前記第2磁場発生部材側に、前記コイルが連続するように巻回されている、請求項1または2に記載のセンサ検査用磁場発生装置。 A pair of connecting members provided at both longitudinal ends of the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member and connecting the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member;
The magnetic field generator for sensor inspection according to claim 1 or 2, wherein the coil is wound around the pair of connecting members on the first magnetic field generating member side and the second magnetic field generating member side so as to be continuous. .
複数のセンサ素子を所定の間隔を隔てて載置可能なセンサ載置部材と、
前記センサ載置部材を前記測定部に搬送するための搬送部と、
前記測定部に配置され、前記複数のセンサ素子を検査するための検査プローブとを備えた、センサ検査装置。 A first magnetic field generating member made of a magnetic material having an elongated first cavity portion is disposed so as to face the first magnetic field generating member with a predetermined interval, and corresponds to the first cavity portion. Including a second magnetic field generating member made of a magnetic material having an elongated second cavity at a position, the first magnetic field generating member and a coil for generating a magnetic field in the second magnetic field generating member, The first cavity portion and the second cavity portion are formed so as to extend in a direction intersecting with a direction in which the first magnetic field generating member and the second magnetic field generating member are opposed to each other. And
A sensor placement member capable of placing a plurality of sensor elements at a predetermined interval;
A transport unit for transporting the sensor mounting member to the measurement unit;
A sensor inspection apparatus, comprising: an inspection probe that is disposed in the measurement unit and inspects the plurality of sensor elements.
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