JP2013120110A

JP2013120110A - 磁界プローブ

Info

Publication number: JP2013120110A
Application number: JP2011267761A
Authority: JP
Inventors: Masashi Omuro; 雅司大室; Hiroshi Kitada; 浩志北田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-17

Abstract

【課題】共振周波数を所望の周波数帯域に合わせることが容易な磁界プローブを提供する。
【解決手段】磁界プローブ１の多層基板４には、伝送線路部１３、コンデンサ２０，３０およびコイル２７を設ける。第１のコンデンサ２０は、互いに対向した２個の平行平板電極パターン２１，２２によって構成する。第２のコンデンサ３０は、互いに対向した２個の平行平板電極パターン３１，３２によって構成する。コイル２７は、３個のループパターン２４〜２６によって構成する。コンデンサ２０，３０は、伝送線路部１３およびコイル２７とは異なる位置に配置され、コイル２７に直列接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁界の検出に用いて好適な磁界プローブに関する。

従来技術による磁界プローブとして、基板にループパターンからなる磁界の検出部を設けると共に、例えばマイクロストリップ線路、ストリップ線路等からなる伝送線路部を検出部に接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された磁界プローブでは、検出部と伝送線路部との間に容量を形成し、検出部のインダクタと容量とによる共振周波数において、磁界の検出感度を向上させている。

特開２００７−１８７５３９号公報

ところで、特許文献１による磁界プローブでは、検出部のループパターンと伝送線路部との間に隙間を設け、この隙間によって容量を形成している。このため、容量の大小に応じて、検出部のインダクタンスや伝送線路部の特性インピーダンスに影響を与え易く、所望の周波数帯域で磁界の検出感度を向上させることが難しい傾向がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、共振周波数を所望の周波数帯域に合わせることが容易な磁界プローブを提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１の発明による磁界プローブは、複数の絶縁層を厚さ方向に積層した多層基板と、該多層基板に設けられ巻線形状のループパターンからなるコイルと、前記多層基板に設けられ該コイルによる検出信号を伝送するための伝送線路部と、前記絶縁層を挟んで互いに絶縁された状態で対向した２個の平行平板電極パターンからなり前記コイルに直列接続されたコンデンサとを備え、前記コンデンサは、前記コイルおよび前記伝送線路部とは異なる位置に配置している。

請求項２の発明では、前記コンデンサは前記コイルに複数個直列接続し、これら複数個のコンデンサは互いに異なる位置に配置している。

請求項３の発明では、前記ループパターンは、前記多層基板の絶縁層を挟んで厚さ方向の異なる位置に複数個設けられ、厚さ方向で隣合うループパターンはビアホールを用いて互いに直列に接続する構成としている。

請求項４の発明では、前記複数個のループパターンは、いずれも略同じ巻線形状に形成している。

請求項１の発明によれば、絶縁層を挟んで互いに絶縁された状態で対向した２個の平行平板電極パターンによってコンデンサを構成すると共に、該コンデンサをコイルに直列接続したから、コイルとコンデンサとが直列共振する共振周波数の周辺帯域では高感度に磁界を検出することができる。また、コンデンサは、コイルおよび伝送線路部とは異なる位置に配置したから、コンデンサの平行平板電極パターンがコイルのループパターンや伝送線路部に重なり合うことがない。このため、コイルのインダクタンスや伝送線路部の特性インピーダンスに対するコンデンサの影響を抑制することができ、コンデンサの容量、コイルのインダクタンスおよび伝送線路部の特性インピーダンスを相互に独立して設定することができる。この結果、これらを容易に所望の値に設定することができ、共振周波数を所望の周波数帯域に合わせることができる。

請求項２の発明によれば、コンデンサをコイルに複数個直列接続したから、複数個のコンデンサによる合成容量を小さくすることができる。このため、各コンデンサの容量を大きくすることができるから、それぞれの平行平板電極パターンを大きくすることができ、磁界プローブ毎に平行平板電極パターンの形状や配置等にばらつきが生じても、複数個のコンデンサの合成容量のばらつきを小さくすることができる。この結果、コイルとコンデンサとが直列共振する共振周波数のばらつきを抑制することができる。

また、複数個のコンデンサは互いに異なる位置に配置したから、複数個のコンデンサ間で平行平板電極パターンが重なり合うことがなく、不要な容量の発生を抑制することができる。このため、複数個のコンデンサによる合成容量を所望の値に容易に設定することができ、予め設定した所望の周波数帯域の感度を向上させることができる。

請求項３の発明によれば、多層基板には厚さ方向の異なる位置にループパターンを複数個設けると共に、厚さ方向で隣合うループパターンはビアホールを用いて互いに直列に接続する構成とした。このため、複数個のループパターンを直列接続して２回巻以上のコイルを構成することができ、１回巻のコイルに比べてインダクタンスを大きくして磁界の検出感度を高めることができる。

請求項４の発明によれば、複数個のループパターンはいずれも略同じ巻線形状に形成したから、ループパターンが互いに異なる巻線形状となった場合に比べて、コイルのインダクタンスを大きくすることができる。

本発明の実施の形態による磁界プローブを示す斜視図である。図１中の検出部を多層基板を透視した状態で拡大して示す斜視図である。図１中の４個の平行平板電極パターンおよび３個のループパターンを分解した状態で示す説明図である。図１中の磁界プローブに設けられたコンデンサとコイルとを示す等化回路図である。図１中の多層基板の表面から１番目および２番目の絶縁層と、その両面に配置された平行平板電極パターンおよびループパターンとを示す正面図である。図１中の多層基板の表面から３番目の絶縁層と、その両面に配置された平行平板電極パターンおよびループパターンとを示す正面図である。図１中の多層基板の表面から４番目の絶縁層と、その両面に配置された平行平板電極パターンおよびループパターンとを示す正面図である。図１中の多層基板の表面から５番目および６番目の絶縁層と、その両面に配置された平行平板電極パターンおよびループパターンとを示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態による磁界プローブを添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１ないし図８は実施の形態による磁界プローブ１を示している。この磁界プローブ１は、例えば非磁性の絶縁材料からなる筒状のケース２に収容されると共に、信号処理回路３に電気的に接続されている。この信号処理回路３は、磁界プローブ１の検出部２３に発生する電圧、電流等の検出信号に基づいて、検出部２３の近傍に発生する磁界の検出を行う。また、磁界プローブ１は、後述する多層基板４、伝送線路部１３、検出部２３等によって構成されている。

多層基板４は、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のうち例えばＸ軸方向およびＺ軸方向に対して平行に広がる平板状に形成されている。この多層基板４は、例えば６層の絶縁層５〜１０を厚さ方向となるＹ軸方向に積層することによって構成されている。このとき、多層基板４は、幅方向となるＸ軸方向に対して例えば数ｍｍ程度の幅寸法を有すると共に、長さ方向となるＺ軸方向に沿って延び、その長さ寸法は例えば数ｃｍ程度になっている。

また、各絶縁層５〜１０は、例えば絶縁性の樹脂材料を用いて層状に形成されている。そして、多層基板４の先端部４Ａは、Ｚ軸方向の一側（図１中の下側）に位置して後述の検出部２３が設けられている。一方、多層基板４の基端側は、Ｚ軸方向の他側（図１中の上側）に向けて延びている。

多層基板４のうちＹ軸方向の両端側に位置する表面および裏面には、例えば導電性の金属薄膜からなるグランド電極１１，１２がそれぞれ設けられている。このグランド電極１１，１２は、例えば信号処理回路３等のグランドに接続されてグランド電位に保持されると共に、多層基板４のうちコンデンサ２０，３０およびコイル２７が設けられた先端部４Ａ側の部位を除いて多層基板４の略全面を覆っている。

伝送線路部１３は、図１および図２に示すように、多層基板４に設けられ、後述する検出部２３と信号処理回路３との間を接続している。この伝送線路部１３は、例えば導電性の金属薄膜等からなる細長い導体パターンとしてのストリップ導体１４（信号電極）を有している。そして、伝送線路部１３は、ストリップ導体１４と多層基板４の両面に設けられたグランド電極１１，１２とからなるストリップ線路によって構成されている。なお、伝送線路部１３は、ストリップ線路に限らず、例えば一方のグランド電極を省いたマイクロストリップ線路によって構成してもよい。

ストリップ導体１４は、絶縁層７，８の間に配置されると共に、多層基板４のうちＸ軸方向の中央部分に位置してＺ軸に沿って直線状に延びている。このストリップ導体１４の先端側は、Ｘ軸方向の一側に向けて斜めに傾斜して延びると共に、複数のビアホール１５および接続パターン１６を通じて後述の平行平板電極パターン２１に電気的に接続されている。

接続パターン１６は、絶縁層６，７の間と絶縁層５，６の間にそれぞれ位置して、ストリップ導体１４と同様な導体パターンによって形成され、Ｚ軸方向に斜めに傾斜して延びている。絶縁層６，７の間に位置する接続パターン１６の基端側は、ビアホール１５を通じてストリップ導体１４の先端側に接続され、絶縁層６，７の間に位置する接続パターン１６の先端側は、ビアホール１５を通じて絶縁層５，６の間に位置する接続パターン１６の基端側に接続されている。また、絶縁層５，６の間に位置する接続パターン１６の先端側は、グランド電極１１，１２よりも多層基板４の先端部４Ａ側に位置して、ビアホール１５を通じて平行平板電極パターン２１の接続部２１Ｂに接続されている。

このように、複数の接続パターン１６は、多層基板４の内部から表面に徐々に近付くように配置されている。これにより、複数の接続パターン１６は、多層基板４の厚さ方向の中心側に位置するストリップ導体１４と、多層基板４の表面に位置する平行平板電極パターン２１との間を電気的に接続している。

一方、グランド電極１１，１２は、複数のビアホール１７，１８および接続パターン１９を通じて後述の平行平板電極パターン３２に電気的に接続されている。接続パターン１９は、絶縁層７，８の間、絶縁層８，９の間および絶縁層９，１０の間にそれぞれ位置して、ストリップ導体１４と同様な導体パターンによって形成され、Ｚ軸方向に延びている。絶縁層７，８の間に位置する接続パターン１９は、その基端側が多層基板４を厚さ方向に貫通するスルーホールビアとしてのビアホール１７を通じてグランド電極１１，１２に接続され、その先端側がビアホール１８を通じて絶縁層８，９の間に位置する接続パターン１９の基端側に接続されている。また、絶縁層８，９の間に位置する接続パターン１９の先端側は、絶縁層９，１０の間に位置する接続パターン１９の基端側に接続されている。さらに、絶縁層９，１０の間に位置する接続パターン１９の先端側は、グランド電極１１，１２よりも多層基板４の先端部４Ａ側に位置して、ビアホール１８を通じて平行平板電極パターン３２の接続部３２Ｂに接続されている。

このように、複数の接続パターン１９は、多層基板４の内部から裏面に徐々に近付くように配置されると共に、多層基板４を貫通するビアホール１７を介してグランド電極１１，１２に電気的に接続されている。これにより、複数の接続パターン１９は、多層基板４の両面に位置するグランド電極１１，１２と、多層基板４の裏面に位置する平行平板電極パターン３２との間を電気的に接続している。

第１のコンデンサ２０は、２個の平行平板電極パターン２１，２２によって構成されている。第１のコンデンサ２０は、伝送線路部１３およびコイル２７と異なる位置に配置されている。具体的には、第１のコンデンサ２０は、Ｚ軸方向のうちグランド電極１１，１２とループパターン２４〜２６との間に位置して、グランド電極１１，１２およびループパターン２４〜２６とは厚さ方向で重なり合わない部位に配置されている。

平行平板電極パターン２１は、絶縁層５の表面でグランド電極１１よりも先端部４Ａ側に配置され、導電性の金属薄膜を用いて形成されている。この平行平板電極パターン２１は、図５に示すように、長方形状をなす平板部２１Ａと、平板部２１ＡのＸ軸方向の一側（図５中の左側）から略直線状をなしてＺ軸方向に延びた接続部２１Ｂとによって構成されている。

平板部２１Ａは、Ｘ軸方向とＺ軸方向に広がる略長方形状に形成され、絶縁層５のうち中央部分よりもＸ軸方向の一側に配置されている。また、平板部２１ＡにはＺ軸方向の基端側（図５中の上側）に向けて延びた接続部２１Ｂが接続されている。接続部２１Ｂは、細長い電極パターンを用いて形成され、その一端側がビアホール１５および接続パターン１６を通じてストリップ導体１４に電気的に接続されている。

平行平板電極パターン２２は、平行平板電極パターン２１と厚さ方向で対向して絶縁層６と絶縁層７との間に配置されると共に、平行平板電極パターン２１と同様に導電性の金属薄膜を用いて形成されている。この平行平板電極パターン２２は、図５および図６に示すように、長方形状をなす平板部２２Ａと、平板部２２ＡのＸ軸方向の一側（図６中の左側）から略直線状をなしてＺ軸方向に延びた接続部２２Ｂとによって構成されている。

平板部２２Ａは、平行平板電極パターン２１の平板部２１Ａと厚さ方向で対向した位置に配置されている。このため、平板部２２Ａは、Ｘ軸方向とＺ軸方向に広がる略長方形状に形成され、絶縁層５のうち中央部分よりもＸ軸方向の一側に配置されている。また、平板部２２ＡにはＺ軸方向の先端側（図５中の下側）に向けて延びた接続部２２Ｂが接続されている。接続部２２Ｂは、細長い電極パターンを用いて形成され、後述するループパターン２４に電気的に接続されている。

なお、平行平板電極パターン２１の平板部２１Ａは平行平板電極パターン２２の平板部２２Ａとは互いに同じ大きさに形成してもよく、いずれか一方を大きく形成してもよい。例えば図５に示すように、平板部２２Ａを平板部２１Ａよりも大きく形成した場合には、製造時に平行平板電極パターン２１と平行平板電極パターン２２との間で位置ずれが生じても、互いの対向面積をほぼ一定に保持することができ、コンデンサ２０の容量のばらつきを抑制することができる。

検出部２３は、多層基板４の先端部４Ａに配置され、後述する３個のループパターン２４〜２６によって構成されるコイル２７を備えている。

ループパターン２４は、絶縁層６と絶縁層７との間に配置され、図５および図６に示すように、導電性の金属薄膜からなる細長い電極パターンを用いて形成されている。このループパターン２４は、略四角形の枠状に形成されている。

ループパターン２４の一端側は、Ｘ軸方向の一側（図６中の左側）に位置して、Ｚ軸方向に延びる接続部２４Ａとなっている。この接続部２４Ａは、平行平板電極パターン２２の接続部２２Ｂに連続して形成されている。また、ループパターン２４の他端側には接続部２４Ｂが設けられている。この接続部２４Ｂは、接続部２４ＡよりもＸ軸方向の他側（図６中の右側）に位置して、ビアホール２８を通じて隣合うループパターン２５に電気的に接続されている。そして、ループパターン２４は、Ｘ軸方向とＺ軸方向に延び、ＸＺ平面に平行な略長方形の枠形状をなすと共に、絶縁層７を挟んでループパターン２５と厚さ方向で対向している。

ビアホール２８は、厚さ方向でループパターン２４，２５の間に位置して、絶縁層７を貫通して、その内壁が例えば金属材料等の導体材料によって被覆されることによって形成されている。このビアホール２８は、ループパターン２４の接続部２４Ｂおよびループパターン２５の接続部２５Ａと対応した位置に配置され、ループパターン２４およびループパターン２５を電気的に直列接続している。

ループパターン２５は、絶縁層７と絶縁層８との間に配置され、図６および図７に示すように、例えばループパターン２４と略同じ幅寸法をもった導電性の金属薄膜からなる細長い電極パターンを用いて形成されている。このループパターン２５は、一部を切欠いた四角形の枠状をなすと共に、隣合うループパターン２４と略同じ四角形の巻線形状に形成されている。また、ループパターン２５は、その両端がＸ軸方向に離間して配置され、一端側から他端側に向けてループパターン２４に沿って延びている。

ループパターン２５の一端側には、ループパターン２４の接続部２４Ｂと対向した位置に接続部２５Ａが設けられている。この接続部２５Ａは、ビアホール２８を通じて隣合うループパターン２４の接続部２４Ｂに電気的に接続されている。一方、ループパターン２５の他端側には接続部２５Ｂが設けられ、この接続部２５Ｂは、接続部２５ＡよりもＸ軸方向の他側（図７中の右側）に位置している。接続部２５Ｂは、ビアホール２９を通じて隣合うループパターン２６に電気的に接続されている。

そして、ループパターン２５は、ループパターン２４と同様に、Ｘ軸方向とＺ軸方向に延び、ＸＺ平面に平行な略長方形の枠形状をなすと共に、絶縁層８を挟んでループパターン２６と厚さ方向で対向している。

ビアホール２９は、厚さ方向でループパターン２５，２６の間に位置して、絶縁層８を貫通して、ビアホール２８と同様に形成されている。このビアホール２９は、ループパターン２５の接続部２５Ｂおよびループパターン２６の接続部２６Ａと対応した位置に配置され、ループパターン２５およびループパターン２６を電気的に直列接続している。

ループパターン２６は、絶縁層８と絶縁層９との間に配置され、図７および図８に示すように、例えばループパターン２５と略同じ幅寸法をもった導電性の金属薄膜からなる細長い電極パターンを用いて形成されている。このループパターン２６は、一部を切欠いた四角形の枠状をなすと共に、隣合うループパターン２５と略同じ四角形の巻線形状に形成されている。また、ループパターン２６は、その両端がＸ軸方向に離間して配置され、一端側から他端側に向けてループパターン２５に沿って延びている。

ループパターン２６の一端側には、ループパターン２５の接続部２５Ｂと対向した位置に接続部２６Ａが設けられている。この接続部２６Ａは、ビアホール２９を通じて隣合うループパターン２５の接続部２５Ｂに電気的に接続されている。一方、ループパターン２６の他端側は、接続部２６ＡよりもＸ軸方向の他側（図８中の右側）に位置して、Ｚ軸方向に延びる接続部２６Ｂとなっている。この接続部２６Ｂは、平行平板電極パターン３１の接続部３１Ｂに連続して形成されている。

そして、ループパターン２６は、ループパターン２５と同様に、Ｘ軸方向とＺ軸方向に延び、ＸＺ平面に平行な略長方形の枠形状をなしている。なお、全てのループパターン２４〜２６は同じ幅寸法を有すると共に、同じ巻線形状に形成してもよいが、一部のループパターンが異なる幅寸法を有してもよく、異なる巻線形状に形成してもよい。

以上により、ループパターン２４〜２６は、略同じ巻線形状に形成されると共に、多層基板４のＸ軸方向とＺ軸方向に対して、略同じ位置に配置されている。これにより、ループパターン２４〜２６は、略全長にわたって厚さ方向に対して互いに重なり合い、略３回巻（３ターン）のコイル２７を構成している。このコイル２７は、ループパターン２４〜２６の内部を通過するＹ軸方向（厚さ方向）の磁界を検出し、磁束変化に応じた電圧等の検出信号を出力するものである。

第２のコンデンサ３０は、２個の平行平板電極パターン３１，３２によって構成されている。第２のコンデンサ３０は、伝送線路部１３、検出部２３および第１のコンデンサ２０と異なる位置に配置されている。具体的には、第２のコンデンサ３０は、第１のコンデンサ２０と同様に、Ｚ軸方向のうちグランド電極１１，１２およびループパターン２４〜２６との間に位置して、グランド電極１１，１２およびループパターン２４〜２６とは厚さ方向で重なり合わない部位に配置されている。また、第２のコンデンサ３０は、多層基板４のうちＸ軸方向の他側（図８中の右側）に位置して、平行平板電極パターン２１，２２とは厚さ方向で重なり合わない部位に配置されている。

平行平板電極パターン３１は、絶縁層８と絶縁層９との間に位置してグランド電極１２よりも先端部４Ａ側に配置され、平行平板電極パターン２１，２２と同様に導電性の金属薄膜を用いて形成されている。この平行平板電極パターン３１は、図８に示すように、長方形状をなす平板部３１Ａと、平板部３１ＡのＸ軸方向の他側（図８中の右側）から略直線状をなしてＺ軸方向に延びた接続部３１Ｂとによって構成されている。

平板部３１Ａは、Ｘ軸方向とＺ軸方向に広がる略長方形状に形成され、絶縁層９のうち中央部分よりもＸ軸方向の他側に配置されている。また、平板部３１ＡにはＺ軸方向の先端側（図８中の下側）に向けて延びた接続部３１Ｂが接続されている。接続部３１Ｂは、細長い電極パターンを用いて形成され、その一端側がループパターン２６の接続部２６Ｂに電気的に接続されている。

平行平板電極パターン３２は、平行平板電極パターン３１と厚さ方向で対向して絶縁層１０の裏面に配置されると共に、例えば平行平板電極パターン３１と同様に導電性の金属薄膜を用いて形成されている。この平行平板電極パターン３２は、図８に示すように、長方形状をなす平板部３２Ａと、平板部３２ＡのＸ軸方向の他側（図８中の右側）から略直線状をなしてＺ軸方向に延びた接続部３２Ｂとによって構成されている。平行平板電極パターン３２は、例えば平行平板電極パターン２１とＸ軸方向の中心位置を通るＺ軸方向と平行な直線に関して線対称な形状（左，右対称な形状）に形成されている。なお、平行平板電極パターン３２は、平行平板電極パターン２１と線対称な形状に限らず、非対称な形状に形成してもよく、任意の形状に形成することができる。

平板部３２Ａは、平行平板電極パターン３１の平板部３１Ａと厚さ方向で対向した位置に配置されている。このため、平板部３２Ａは、Ｘ軸方向とＺ軸方向に広がる略長方形状に形成され、絶縁層１０のうち中央部分よりもＸ軸方向の他側に配置されている。また、平板部３２ＡにはＺ軸方向の基端側（図８中の上側）に向けて延びた接続部３２Ｂが接続されている。接続部３２Ｂは、細長い電極パターンを用いて形成され、その一端側がビアホール１７，１８および接続パターン１９を通じてグランド電極１１，１２に電気的に接続されている。

これにより、コイル２７およびコンデンサ２０，３０は、電気的に互いに直列接続されている。このとき、コンデンサ２０の一端側は接続部２１Ｂを通じて伝送線路部１３のストリップ導体１４に電気的に接続され、コンデンサ２０の他端側はコイル２７の一端側に電気的に接続されている。コイル２７の他端側は、コンデンサ３０の一端側に電気的に接続されている。コンデンサ３０の他端側は、接続部３２Ｂ等を通じてグランド電極１１，１２に電気的に接続されている。

なお、平行平板電極パターン３１の平板部３１Ａは平行平板電極パターン３２の平板部３２Ａとは互いに同じ大きさに形成してもよく、いずれか一方を大きく形成してもよい。

本実施の形態による磁界プローブ１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。

まず、磁界プローブ１の先端部４Ａを、測定対象（例えば被測定基板）の表面に近接した状態で配置する。そして、磁界プローブ１を測定対象の表面上で移動させる。ここで、磁界プローブ１の近傍に位置して測定対象の表面にＹ軸方向の磁界が発生すると、この磁界は検出部２３のループパターン２４〜２６等の内部を通過する。これにより、例えばコイル２７に検出信号としての電圧が生じるため、この電圧を検出することによって、測定対象の表面に生じる磁界を検出することができる。

然るに、本実施の形態では、絶縁層５，６を挟んで互いに絶縁された状態で対向した平行平板電極パターン２１，２２によってコンデンサ２０を構成すると共に、絶縁層９，１０を挟んで互いに絶縁された状態で対向した平行平板電極パターン３１，３２によってコンデンサ３０を構成した。これに加え、これらのコンデンサ２０，３０をコイル２７に直列接続したから、コイル２７とコンデンサ２０，３０とが直列共振する共振周波数の周辺帯域では高感度に磁界を検出することができる。

また、コンデンサ２０，３０は、コイル２７および伝送線路部１３とは異なる位置に配置したから、コンデンサ２０，３０の平行平板電極パターン２１，２２，３１，３３がコイル２７のループパターン２４〜２６や伝送線路部１３に重なり合うことがない。このため、コイル２７のインダクタンスや伝送線路部１３の特性インピーダンスに対するコンデンサ２０，３０の影響を抑制することができ、コンデンサ２０，３０の容量、コイル２７のインダクタンスおよび伝送線路部１３の特性インピーダンスを相互に独立して設定することができる。この結果、これらを容易に所望の値に設定することができ、共振周波数を所望の周波数帯域に合わせることができる。

また、コンデンサ２０，３０はコイル２７に複数個直列接続したから、複数個のコンデンサ２０，３０の合成容量を小さくすることができ、この合成容量のばらつきを抑制することができる。即ち、各コンデンサ２０，３０の容量を大きくすることができるから、それぞれの平行平板電極パターン２１，２２，３１，３２を大きな面積をもって形成することができ、磁界プローブ１毎に平行平板電極パターン２１，２２，３１，３２の形状や配置等にばらつきが生じても、複数個のコンデンサ２０，３０の合成容量のばらつきを小さくすることができる。この結果、コイル２７とコンデンサ２０，３０とが直列共振する共振周波数のばらつきを抑制することができ、予め設定した所望の周波数帯域の感度を向上させることができる。

また、２個のコンデンサ２０，３０は互いに異なる位置に配置したから、コンデンサ２０の平行平板電極パターン２１，２２とコンデンサ３０の平行平板電極パターン３１，３２とが重なり合うことがなく、不要な容量の発生を抑制することができる。このため、２個のコンデンサ２０，３０による合成容量を所望の値に容易に設定することができ、予め設定した所望の周波数帯域の感度を向上させることができる。

また、多層基板４には厚さ方向の異なる位置にループパターン２４〜２６を複数個設けると共に、厚さ方向で隣合うループパターン２４〜２６はビアホール２８，２９を用いて互いに直列に接続する構成とした。このため、複数個のループパターン２４〜２６を直列接続して２回巻以上のコイル２７を構成することができ、１回巻のコイルに比べてインダクタンスを大きくして磁界の検出感度を高めることができる。

さらに、複数個のループパターン２４〜２６はいずれも略同じ巻線形状に形成したから、ループパターン２４〜２６が互いに異なる巻線形状となった場合に比べて、コイル２７のインダクタンスを大きくすることができる。

なお、前記実施の形態では、２個のコンデンサ２０，３０をコイル２７に直列接続した場合を例に挙げて説明したが、３個以上のコンデンサをコイルに直列接続する構成としてもよい。この場合、コンデンサの構成位置は、厚さ方向に配置された複数個のループパターンのうちいずれのループパターン間に配置してもよい。また、２個のコンデンサ２０，３０のうちいずれか一個を省いて、１個のコンデンサをコイルに直列接続する構成としてもよい。

また、前記実施の形態では、ループパターン２４〜２６は略四角形に形成したが、例えば三角形、五角形等の他の多角形状としてもよく、円形、半円形、楕円形等に形成してもよい。また、ループパターン２４〜２６を直列接続して略３回巻のコイル２７を形成したが、１回巻または２回巻のコイルでもよく、４回巻以上のコイルを形成してもよい。

１磁界プローブ
４多層基板（基板）
１３伝送線路部
２０，３０コンデンサ
２１，２２，３１，３２平行平板電極パターン
２４〜２６ループパターン
２７コイル
２８，２９ビアホール

Claims

複数の絶縁層を厚さ方向に積層した多層基板と、該多層基板に設けられ巻線形状のループパターンからなるコイルと、前記多層基板に設けられ該コイルによる検出信号を伝送するための伝送線路部と、前記絶縁層を挟んで互いに絶縁された状態で対向した２個の平行平板電極パターンからなり前記コイルに直列接続されたコンデンサとを備え、前記コンデンサは、前記コイルおよび前記伝送線路部とは異なる位置に配置してなる磁界プローブ。
前記コンデンサは前記コイルに複数個直列接続し、これら複数個のコンデンサは互いに異なる位置に配置してなる請求項１に記載の磁界プローブ。
前記ループパターンは、前記多層基板の絶縁層を挟んで厚さ方向の異なる位置に複数個設けられ、厚さ方向で隣合うループパターンはビアホールを用いて互いに直列に接続する構成としてなる請求項１または２に記載の磁界プローブ。
前記複数個のループパターンは、いずれも略同じ巻線形状に形成してなる請求項３に記載の磁界プローブ。