JP5865371B2 - 渦電流検出 - Google Patents
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Description
本願発明は以下の態様を含む。
(態様1)
渦電流における摂動によって形成される磁場における変化を感知するように構成される固体センサー;および
前記磁場を受信して、該磁場における変動に応答して電圧を発生させるように構成される導電性検出ループ
を含む、渦電流検出プローブ。
(態様2)
固体センサーが磁気抵抗センサーである、態様1に記載の渦電流検出プローブ。
(態様3)
固体センサーが異方性磁気抵抗(AMR)センサーである、態様2に記載の渦電流検出プローブ。
(態様4)
固体センサーが巨大磁気抵抗(GMR)センサーである、態様2に記載の渦電流検出プローブ。
(態様5)
磁気抵抗センサーが、1つの軸に沿う磁場のみを感知可能であるようなサイズである、態様2に記載の渦電流検出プローブ。
(態様6)
固体センサーの感度の主方向が導電性検出ループの主軸に対して平行であるように構成されている、態様5に記載の渦電流検出プローブ。
(態様7)
駆動磁場を発生させるように構成される駆動コイルを更に含み、駆動コイルは導電性検出ループに対して実質的に垂直に方向付けられる、態様1に記載の渦電流検出プローブ。
(態様8)
駆動コイルが、第1軸に沿って駆動磁場を発生させるように構成されており、導電性検出ループが、第1軸に対して実質的に垂直に方向付けられる主たる受感軸を有する、態様1に記載の渦電流検出プローブ。
(態様9)
固体センサーの感度の主方向が、第1軸に対して実質的に垂直に方向付けられる、態様8に記載の渦電流検出プローブ。
(態様10)
固体センサーおよび導電性検出ループが電気的に接続されて単一の出力信号を生成する、態様1に記載の渦電流検出プローブ。
(態様11)
導電性検出ループが、固体センサーに電気信号を印加し、および該固体センサーから電気信号を読み取るように構成される、態様1に記載の渦電流検出プローブ。
(態様12)
実質的に平坦な表面を有する基板;
実質的に平坦な表面に配置される駆動コイル;
基板の実質的に平坦な表面に配置され、かつ駆動コイルの周内に配置される異方性磁気抵抗(AMR)センサー;および
第1の導線および第2の導線を含む検出ループ
を含む渦電流検出プローブであって、
第1の導線はAMRセンサーの第1端に接続され、第2の導線は、AMRセンサーの第2端に接続され、
第1の導線および第2の導線は、基板の周りに少なくとも一部が配置されて検出ループを形成し、
検出ループは駆動コイルに対して実質的に垂直である、渦電流検出プローブ。
(態様13)
AMRセンサーが、1つの軸に沿う磁場のみを感知可能であるように構成される、態様12に記載の渦電流検出プローブ。
(態様14)
AMRセンサーが、その幾何学的形状を通る1つの軸に沿う磁場のみを感知可能であるように構成される、態様13に記載の渦電流検出プローブ。
(態様15)
AMRセンサーが、感度の好ましい方向またはバーバーポールストライプによる線形出力を有するように構成される、態様13に記載の渦電流検出プローブ。
(態様16)
実質的に平坦な表面を有する第1の基板;
第1の基板の実質的に平坦な表面に配置される駆動コイル;
第1の基板より小さい第2の基板であって、実質的に平坦な表面を有する、第2の基板;
第2の基板の実質的に平坦な表面に配置され、かつ駆動コイルの周内で第1の基板に取り付けられる異方性磁気抵抗(AMR)センサー;および
第1の導線および第2の導線を含む検出ループ
を含む渦電流検出プローブであって、
第1の導線はAMRセンサーの第1端に接続され、第2の導線は、AMRセンサーの第2端に接続され、
第1の導線および第2の導線は、第1の基板の周りに少なくとも一部が配置されて検出ループを形成し、
検出ループは駆動コイルに対して実質的に垂直である、渦電流検出プローブ。
(態様17)
駆動コイル;および
駆動コイルに対して実質的に垂直に方向付けられる導電性検出ループ
を含む渦電流検出プローブであって、
導電性検出ループは、駆動コイルに対して実質的に垂直である2.5mmより小さい高さを有する、渦電流検出プローブ。
(態様18)
駆動コイルが、少なくとも実質的に平面内に含まれ、前記平面は、渦電流検出プローブによって探査される材料試料の表面に対して平行であるように構成される、態様17に記載の渦電流検出プローブ。
(態様19)
導電性検出ループが、駆動コイルが配置される面と同じ面に配置される辺を有する、態様17に記載の渦電流検出プローブ。
(態様20)
駆動コイルが、第1軸に沿って駆動磁場を発生させるように構成され、導電性検出ループが、第1軸に対して実質的に垂直に方向付けられる検出軸を有する、態様17に記載の渦電流検出プローブ。
(態様21)
実質的に平坦な表面を有する基板を更に含み、
駆動コイルは実質的に平坦な表面に配置され、
導電性検出ループは、少なくとも一部が基板の周りに巻き付いている、態様17に記載の渦電流検出プローブ。
(態様22)
導電性検出ループは、第1の導線および第2の導線によって少なくとも一部が形成される、態様17に記載の渦電流検出プローブ。
(態様23)
導電性検出ループが、約0.2平方ミリメートルより小さい面積を囲んでいる、態様17に記載の渦電流検出プローブ。
(態様24)
駆動コイルがプリント配線基板上に形成される、態様17に記載の渦電流検出プローブ。
(態様25)
導電性検出ループは、少なくとも一部がプリント配線基板上に形成される、態様24に記載の渦電流検出プローブ。
(態様26)
約1MHzより大きい周波数を有する交流電流(AC)信号で渦電流検出プローブの駆動コイルを励起すること;
駆動コイルを励起した結果として駆動コイルにより発生する入射磁場を被試験材料に印加すること;および
駆動コイルに対して実質的に垂直に方向付けられる導電性検出ループを用いて被試験材料からの誘起磁場を検出すること
を含む、方法。
(態様27)
導電性検出ループが、駆動コイルに対して実質的に垂直である1mmより小さい高さを有する、態様26に記載の方法。
(態様28)
導電性検出ループが、駆動コイルに対して実質的に垂直である0.5mmより小さい高さを有する、態様26に記載の方法。
(態様29)
AC信号で駆動コイルを励起することが、約2MHz〜5MHzの周波数を有するAC信号で駆動コイルを励起することを含む、態様26に記載の方法。
(態様30)
AC信号で駆動コイルを励起することが、約2MHzより大きい周波数を有するAC信号で駆動コイルを励起することを含む、態様26に記載の方法。
(態様31)
駆動コイルを励起した結果として駆動コイルにより発生する入射磁場を被試験材料に印加することが、被試験材料の表面に対して実質的に平行に駆動コイルを方向付けることを含む、態様26に記載の方法。
(態様32)
AC信号で駆動コイルを励起することが、約2MHz〜5MHzの周波数を有するAC信号で駆動コイルを励起することを含む、態様31に記載の方法。
(態様33)
導電性検出ループが、駆動コイルに対して実質的に垂直である2.5mmより小さい高さを有する、態様32に記載の方法。
(態様34)
検出される信号が、駆動周波数における反転した参照信号を含むバッキング信号を印加することによって予め調整される、態様26に記載の方法。
(態様35)
参照信号が、欠陥がないことがわかっている試験すべき物品の一の点において参照測定を行うことにより得られる、態様34に記載の方法。
(態様36)
参照信号が、試験すべき物品のいくつかの異なる点において得られる各信号を平均化することにより得られる、態様34に記載の方法。
(態様37)
導電性検出ループが、駆動コイルに対して実質的に垂直である0.5mmより小さい高さを有する、態様32に記載の方法。
(態様38)
多層基板の第1の層に導電性駆動コイルを作製すること;
多層基板の少なくも2つの層に導電性配線を作製すること;および
多層基板の少なくとも2つの層における導電性配線を、導電性材料で相互接続して、導電性駆動コイルに対して実質的に垂直な検出ループを形成すること
を含む、渦電流検出プローブの製造方法。
(態様39)
導電性配線を作製することが、多層基板の4以上の層に導電性配線を作製することを含む、態様38に記載の方法。
(態様40)
多層基板がプリント配線基板を含む、態様38に記載の方法。
(態様41)
導電性駆動コイルを作製することが、導電性駆動コイルをフォトリソグラフィーで規定することを含む、態様38に記載の方法。
(態様42)
駆動コイルの軸が試験される物品の表面に対して垂直であるように、試験される物品の表面に隣接して配置されるように構成される駆動コイル;
物品の表面における層における材料と、物品の内部における材料との間の導電率および/または透磁率の差に応答するように構成および位置調整される磁気抵抗センサー
を含む、深さプロファイリングのためのプローブ。
(態様43)
センサーがAMRセンサーである、態様42に記載のプローブ。
(態様44)
コイルが実質的に平坦な表面に配置される、態様42に記載のプローブ。
(態様45)
センサーが実質的に平坦な表面に配置される、態様44に記載のプローブ。
(態様46)
センサーがコイルの直径の外側に配置される、態様42に記載のプローブ。
(態様47)
プローブの最大感度の方向が、平面に対して傾いている、態様45に記載のプローブ。
(態様48)
複数のセンサーを含む、態様42に記載のプローブ。
(態様49)
その部分における、材料表面層と内部の材料との間の導電率および/または透磁率の差が、物品の表面硬化に起因する、態様42に記載のプローブ。
(態様50)
物品の表面層と内部材料との間の導電率および/または透磁率の差が、物品に適用されるコーティングに起因する、態様42に記載のプローブ。
Claims (14)
- 渦電流における摂動によって形成される磁場における変化を感知するように構成される固体センサー;
前記磁場を受信して、該磁場における変動に応答して電圧を発生させるように構成される導電性検出ループ;および
駆動磁場を発生させるように構成される駆動コイルであって、駆動コイルの主軸は導電性検出ループの感度の主方向に対して実質的に垂直に方向付けられる、駆動コイル
を含み、
固体センサーおよび導電性検出ループが電気的に接続されて単一の出力信号を生成する、渦電流検出プローブ。 - 固体センサーが磁気抵抗センサーである、請求項1に記載の渦電流検出プローブ。
- 固体センサーが異方性磁気抵抗(AMR)センサーである、請求項2に記載の渦電流検出プローブ。
- 固体センサーが巨大磁気抵抗(GMR)センサーである、請求項2に記載の渦電流検出プローブ。
- 磁気抵抗センサーが、1つの軸に沿う磁場のみを感知可能であるようなサイズである、請求項2に記載の渦電流検出プローブ。
- 固体センサーの感度の主方向が導電性検出ループの主軸に対して平行であるように構成されている、請求項5に記載の渦電流検出プローブ。
- 駆動コイルが、第1軸に沿って駆動磁場を発生させるように構成されており、導電性検出ループが、第1軸に対して実質的に垂直に方向付けられる主たる受感軸を有する、請求項1に記載の渦電流検出プローブ。
- 固体センサーの感度の主方向が、第1軸に対して実質的に垂直に方向付けられる、請求項7に記載の渦電流検出プローブ。
- 導電性検出ループが、固体センサーに電気信号を印加し、および該固体センサーから電気信号を読み取るように構成される、請求項1に記載の渦電流検出プローブ。
- 実質的に平坦な表面を有する基板;
実質的に平坦な表面に配置される駆動コイル;
基板の実質的に平坦な表面に配置され、かつ駆動コイルの周内に配置される異方性磁気抵抗(AMR)センサー;および
第1の導線および第2の導線を含む検出ループ
を含む渦電流検出プローブであって、
第1の導線はAMRセンサーの第1端に接続され、第2の導線は、AMRセンサーの第2端に接続され、
第1の導線および第2の導線は、基板の周りに少なくとも一部が配置されて検出ループを形成し、
検出ループの感度の主方向は駆動コイルの主軸に対して実質的に垂直に方向付けられる、渦電流検出プローブ。 - AMRセンサーが、1つの軸に沿う磁場のみを感知可能であるように構成される、請求項10に記載の渦電流検出プローブ。
- AMRセンサーが、その幾何学的形状を通る1つの軸に沿う磁場のみを感知可能であるように構成される、請求項11に記載の渦電流検出プローブ。
- AMRセンサーが、感度の好ましい方向またはバーバーポールストライプによる線形出力を有するように構成される、請求項11に記載の渦電流検出プローブ。
- 実質的に平坦な表面を有する第1の基板;
第1の基板の実質的に平坦な表面に配置される駆動コイル;
第1の基板より小さい第2の基板であって、実質的に平坦な表面を有する、第2の基板;
第2の基板の実質的に平坦な表面に配置され、かつ駆動コイルの周内で第1の基板に取り付けられる異方性磁気抵抗(AMR)センサー;および
第1の導線および第2の導線を含む検出ループ
を含む渦電流検出プローブであって、
第1の導線はAMRセンサーの第1端に接続され、第2の導線は、AMRセンサーの第2端に接続され、
第1の導線および第2の導線は、第1の基板の周りに少なくとも一部が配置されて検出ループを形成し、
検出ループの感度の主方向は駆動コイルの主軸に対して実質的に垂直に方向付けられる、渦電流検出プローブ。
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