JPH08101167A - 非破壊検査用センサ及びその製造方法 - Google Patents
非破壊検査用センサ及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH08101167A JPH08101167A JP23751994A JP23751994A JPH08101167A JP H08101167 A JPH08101167 A JP H08101167A JP 23751994 A JP23751994 A JP 23751994A JP 23751994 A JP23751994 A JP 23751994A JP H08101167 A JPH08101167 A JP H08101167A
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- sensor
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- microcoil
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 如何なる表面形状の測定対象物に対しても、
被測定表面からセンサの検出部までのリフトオフ量をど
の部分でもほぼ０になるように密接させることができる
非破壊検査用センサ及びその製造方法を提供することで
ある。 【構成】 本発明の非破壊検査用センサ２は、測定対象
物１の表面形状に沿って変形させることができるフレキ
シブルなシート基板５と、該基板上に微細加工技術を用
いて形成された磁気検知部としての扁平状のマイクロコ
イル６及び／または７とを具備し、その製造方法は金属
製の支持基板上にフレキシブルシート基板を形成するこ
とと、該フレキシブルシート基板上に微細加工技術を用
いて一対のパッド部が前記支持基板に接続するようにマ
イクロコイル装置を形成することと、このマイクロコイ
ル装置の表面に保護膜を形成することと、前記一対のパ
ッド部に対応する部分にコンタクトがそれぞれ形成され
るように前記支持基板にウエットエッチングを施すこと
の各ステップを含んでいる。
被測定表面からセンサの検出部までのリフトオフ量をど
の部分でもほぼ０になるように密接させることができる
非破壊検査用センサ及びその製造方法を提供することで
ある。 【構成】 本発明の非破壊検査用センサ２は、測定対象
物１の表面形状に沿って変形させることができるフレキ
シブルなシート基板５と、該基板上に微細加工技術を用
いて形成された磁気検知部としての扁平状のマイクロコ
イル６及び／または７とを具備し、その製造方法は金属
製の支持基板上にフレキシブルシート基板を形成するこ
とと、該フレキシブルシート基板上に微細加工技術を用
いて一対のパッド部が前記支持基板に接続するようにマ
イクロコイル装置を形成することと、このマイクロコイ
ル装置の表面に保護膜を形成することと、前記一対のパ
ッド部に対応する部分にコンタクトがそれぞれ形成され
るように前記支持基板にウエットエッチングを施すこと
の各ステップを含んでいる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は磁気センサ、温度セン
サ、振動センサ等の非破壊検査用センサに関し、特に基
板全体を測定対象物に密接または均一距離で接近させる
ことができる可撓性基板タイプの非破壊検査用センサ
と、その製造方法とに関する。
サ、振動センサ等の非破壊検査用センサに関し、特に基
板全体を測定対象物に密接または均一距離で接近させる
ことができる可撓性基板タイプの非破壊検査用センサ
と、その製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁気センサには、微小なコイルを
用いるタイプ、半導体基板上に形成したホール素子を用
いるタイプ、半導体基板上に形成したマイクロコイルを
用いるタイプ等がある。
用いるタイプ、半導体基板上に形成したホール素子を用
いるタイプ、半導体基板上に形成したマイクロコイルを
用いるタイプ等がある。
【０００３】磁気を用いた非破壊検査は、測定対象物の
目視困難なまたは目視不可能な傷や腐食部等を磁気セン
サにおける磁束密度の分布異常で検知するものである。
目視困難なまたは目視不可能な傷や腐食部等を磁気セン
サにおける磁束密度の分布異常で検知するものである。
【０００４】磁気センサを用いた非破壊検査によって正
確な検査結果を得るには、測定対象物の表面から磁気検
知部までの距離（リフトオフ）が短くかつ一定であるこ
とが望ましい。リフトオフにばらつきがあると、感度に
もばらつきが生じて正確な検査結果を得ることができな
い。また、リフトオフ量が大きいと、図５に示すグラフ
からも明らかなように十分な感度を得ることができな
い。
確な検査結果を得るには、測定対象物の表面から磁気検
知部までの距離（リフトオフ）が短くかつ一定であるこ
とが望ましい。リフトオフにばらつきがあると、感度に
もばらつきが生じて正確な検査結果を得ることができな
い。また、リフトオフ量が大きいと、図５に示すグラフ
からも明らかなように十分な感度を得ることができな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気セン
サ、温度センサ、振動センサ等の従来の非破壊検査用セ
ンサのほとんどは、シリコン基板やガラス基板等の実質
的に平坦な可撓性に乏しい硬質基板上に形成されてい
る。
サ、温度センサ、振動センサ等の従来の非破壊検査用セ
ンサのほとんどは、シリコン基板やガラス基板等の実質
的に平坦な可撓性に乏しい硬質基板上に形成されてい
る。
【０００６】そのため、例えば図６の（ａ）及び（ｂ）
に示されるように、表面が球状、円筒状、その他の曲面
状をした測定対象物１に対しては、センサ２を測定対象
物１にどんなに近付けたとしても、基板３が変形しない
ため、センサ２の中央部におけるリフトオフ量ｈ0 と両
端部におけるリフトオフ量ｈ1 とでは互いに異なってし
まい、これが検査の信頼性を損ねている大きな要因の１
つになっている。また、リフトオフ量が大きいために、
十分な感度を得ることができない。
に示されるように、表面が球状、円筒状、その他の曲面
状をした測定対象物１に対しては、センサ２を測定対象
物１にどんなに近付けたとしても、基板３が変形しない
ため、センサ２の中央部におけるリフトオフ量ｈ0 と両
端部におけるリフトオフ量ｈ1 とでは互いに異なってし
まい、これが検査の信頼性を損ねている大きな要因の１
つになっている。また、リフトオフ量が大きいために、
十分な感度を得ることができない。
【０００７】更に、リフトオフ量が既知でない場合に
は、センサ出力と実際の磁束密度の変化との対応が不明
確になるので定量的な測定ができない。
は、センサ出力と実際の磁束密度の変化との対応が不明
確になるので定量的な測定ができない。
【０００８】本発明は従来技術における上記不具合を解
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、如何なる表面形状の測定対象物に対しても、その被
測定表面からセンサの検出部までのリフトオフ量をどの
部分でもほぼ０にすることができる非破壊検査用センサ
及びその製造方法を提供することにある。
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、如何なる表面形状の測定対象物に対しても、その被
測定表面からセンサの検出部までのリフトオフ量をどの
部分でもほぼ０にすることができる非破壊検査用センサ
及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の一態様によれば、測定対象物の表面形状に
沿って変形させることができるフレキシブルな基板と、
該基板上に形成された磁気検知部としての扁平状のマイ
クロコイルとを具備することを特徴とする非破壊検査用
センサが提供される。
に、本発明の一態様によれば、測定対象物の表面形状に
沿って変形させることができるフレキシブルな基板と、
該基板上に形成された磁気検知部としての扁平状のマイ
クロコイルとを具備することを特徴とする非破壊検査用
センサが提供される。
【００１０】上記態様における非破壊検査用センサの基
板は、ポリイミド、ポリアミド、テフロンを含むグルー
プから選ばれる１つからなる耐薬品性及び耐熱性のシー
トである。
板は、ポリイミド、ポリアミド、テフロンを含むグルー
プから選ばれる１つからなる耐薬品性及び耐熱性のシー
トである。
【００１１】本発明の製造方法の態様によれば、金属製
の支持基板上にフレキシブルシート基板を形成すること
と、該フレキシブルシート基板上に微細加工技術を用い
て一対のパッド部が前記支持基板に接続されるようにマ
イクロコイル装置を形成することと、このマイクロコイ
ル装置の表面に保護膜を形成することと、前記一対のパ
ッド部に対応する部分にそれぞれコンタクトが形成され
るように前記支持基板にウエットエッチングを施すこと
の各ステップを含むことを特徴とする非破壊検査用セン
サの製造方法が提供される。
の支持基板上にフレキシブルシート基板を形成すること
と、該フレキシブルシート基板上に微細加工技術を用い
て一対のパッド部が前記支持基板に接続されるようにマ
イクロコイル装置を形成することと、このマイクロコイ
ル装置の表面に保護膜を形成することと、前記一対のパ
ッド部に対応する部分にそれぞれコンタクトが形成され
るように前記支持基板にウエットエッチングを施すこと
の各ステップを含むことを特徴とする非破壊検査用セン
サの製造方法が提供される。
【００１２】
【作用】本発明の非破壊検査用センサは、その基板がフ
レキシブルなシートでできているために、測定時に測定
対象物の表面形状に沿って変形させることが可能とな
る。その結果、測定対象物の被測定表面からセンサの検
出部までのリフトオフ量がどの部分でもほぼ０になるの
で、十分な感度と正確な検査結果とを得ることができ
る。
レキシブルなシートでできているために、測定時に測定
対象物の表面形状に沿って変形させることが可能とな
る。その結果、測定対象物の被測定表面からセンサの検
出部までのリフトオフ量がどの部分でもほぼ０になるの
で、十分な感度と正確な検査結果とを得ることができ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を添付の図面（図１ないし図
４）に示した好ましい実施例に関連して説明する。
４）に示した好ましい実施例に関連して説明する。
【００１４】なお、図示の実施例を説明するに当たっ
て、非破壊検査用センサの一例として磁気センサを取り
あげるが、本発明の範囲はこれに限定されることはな
い。
て、非破壊検査用センサの一例として磁気センサを取り
あげるが、本発明の範囲はこれに限定されることはな
い。
【００１５】図１には本発明の一実施例としてのマイク
ロ磁気センサ２が斜視図で示されている。図１から明ら
かなように、ポリイミド製のフレキシブルシート基板５
の上面には磁気検出部としてのＣｕ製の第１及び第２マ
イクロコイル６及び７が層状に形成されている。上下２
層に別れたマイクロコイル６及び７のそれぞれの一端に
はパッド６ａ及び７ａが、またそれぞれの他端には両コ
イルを互いに接続するための接続端６ｂ及び７ｂがそれ
ぞれ形成されている。更に、パッド６ａ及び７ａのそれ
ぞれの裏面側には図示しない外部電源に接続するための
コンタクト４，４が形成されている。
ロ磁気センサ２が斜視図で示されている。図１から明ら
かなように、ポリイミド製のフレキシブルシート基板５
の上面には磁気検出部としてのＣｕ製の第１及び第２マ
イクロコイル６及び７が層状に形成されている。上下２
層に別れたマイクロコイル６及び７のそれぞれの一端に
はパッド６ａ及び７ａが、またそれぞれの他端には両コ
イルを互いに接続するための接続端６ｂ及び７ｂがそれ
ぞれ形成されている。更に、パッド６ａ及び７ａのそれ
ぞれの裏面側には図示しない外部電源に接続するための
コンタクト４，４が形成されている。
【００１６】なお、フレキシブルシート基板５として
は、上記ポリイミドのほかにポリアミドやテフロンのよ
うな耐薬品性及び耐熱性を有する材質が好適に用いれ
れ、またマイクロコイル６，７としては、Ｃｕ以外にＡ
ｌ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔなどの低抵抗率の金属材料が利用
され得るが、電着成膜材としてＣｕが好適である。ま
た、マイクロコイルを２層構造としたが、１層だけでも
良く、３層以上でも良いことは言うまでもない。
は、上記ポリイミドのほかにポリアミドやテフロンのよ
うな耐薬品性及び耐熱性を有する材質が好適に用いれ
れ、またマイクロコイル６，７としては、Ｃｕ以外にＡ
ｌ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔなどの低抵抗率の金属材料が利用
され得るが、電着成膜材としてＣｕが好適である。ま
た、マイクロコイルを２層構造としたが、１層だけでも
良く、３層以上でも良いことは言うまでもない。
【００１７】図２は下層に位置する第１マイクロコイル
６（図２の（イ）参照）及び上層に位置する第２マイク
ロコイル７（図２の（ロ）参照）をそれぞれ示す平面図
であり、これらのマイクロコイルは微細加工技術（スパ
ッタリング、電着、エッチング、ホトリソグラフィ等）
を用いてフレキシブルシート基板５上にそれぞれ個別の
工程で形成される。（その詳細は、同一出願人による特
願平６−１１８８７５（現在未公開）の明細書及び図面
参照） 本発明の実施例に係るマイクロ磁気センサ２の使用例が
図３に示されている。図３に示されるように、湾曲した
測定対象物１（例えば、管の内面）に対して基板５を同
様な湾曲形状に変形させ得るので、磁気検出部としての
マイクロコイル６ないし７の外面全体を測定対象物１の
検査面１ａに密接（リフトオフ量がほぼ０の状態）させ
ることができる。これにより、次のような効果が生じ
る。 １）検査感度が著しく向上する。 ２）定量的な測定が可能となり、測定結果の信頼性が極
めて高くなる。
６（図２の（イ）参照）及び上層に位置する第２マイク
ロコイル７（図２の（ロ）参照）をそれぞれ示す平面図
であり、これらのマイクロコイルは微細加工技術（スパ
ッタリング、電着、エッチング、ホトリソグラフィ等）
を用いてフレキシブルシート基板５上にそれぞれ個別の
工程で形成される。（その詳細は、同一出願人による特
願平６−１１８８７５（現在未公開）の明細書及び図面
参照） 本発明の実施例に係るマイクロ磁気センサ２の使用例が
図３に示されている。図３に示されるように、湾曲した
測定対象物１（例えば、管の内面）に対して基板５を同
様な湾曲形状に変形させ得るので、磁気検出部としての
マイクロコイル６ないし７の外面全体を測定対象物１の
検査面１ａに密接（リフトオフ量がほぼ０の状態）させ
ることができる。これにより、次のような効果が生じ
る。 １）検査感度が著しく向上する。 ２）定量的な測定が可能となり、測定結果の信頼性が極
めて高くなる。
【００１８】なお、測定対象物１は図３図示のような湾
曲形状を有するものに限らず、波形形状、角底形状、Ｖ
字溝形状などを有する測定対象物にも対応可能である。
曲形状を有するものに限らず、波形形状、角底形状、Ｖ
字溝形状などを有する測定対象物にも対応可能である。
【００１９】次に、図４に示すプロセスチャートに関連
して、図１に示したマイクロ磁気センサ２の製造工程を
説明する。
して、図１に示したマイクロ磁気センサ２の製造工程を
説明する。
【００２０】まず、図４の（Ａ）では、ＡｌまたはＣｕ
等からなる厚さ２００〜１０００μｍの金属支持基板４
ａ上に、フレキシブルシート基板に形成されるポリイミ
ド膜５が５０〜２００μｍの厚さに成膜され、エッチン
グ（感光性ポリイミドの場合は露光及び現像）によって
所定の形状に形成される。ポリイミド膜５の成膜法に
は、（１）ポリイミドの塗布と硬化を所定の厚さになる
まで繰り返し行う方法、または（２）最初に、２〜１０
μｍの厚さにポリイミド膜を塗布し、この膜を接着剤と
して５０〜２００μｍの厚さの既成のポリイミドシート
を貼付する方法がある。
等からなる厚さ２００〜１０００μｍの金属支持基板４
ａ上に、フレキシブルシート基板に形成されるポリイミ
ド膜５が５０〜２００μｍの厚さに成膜され、エッチン
グ（感光性ポリイミドの場合は露光及び現像）によって
所定の形状に形成される。ポリイミド膜５の成膜法に
は、（１）ポリイミドの塗布と硬化を所定の厚さになる
まで繰り返し行う方法、または（２）最初に、２〜１０
μｍの厚さにポリイミド膜を塗布し、この膜を接着剤と
して５０〜２００μｍの厚さの既成のポリイミドシート
を貼付する方法がある。
【００２１】続いて、図４の（Ｂ）に示されるように、
ポリイミド膜から成るフレキシブルシート基板５上にＣ
ｕのマイクロコイル６ないし７が微細加工技術を用いて
形成される。ここでは、説明の簡略化のために、マイク
ロコイルは１層状態で示されており、更にマイクロコイ
ル６または７の形成プロセスも省略されている。（マイ
クロコイルの形成プロセスの詳細は同一出願人による特
願平６−１１８８７５の明細書及び図面を参照された
い。） 図４の（Ｃ）には、マイクロコイル６（７）のための保
護膜８の形成と、金属支持基板４ａをコンタクト４を残
してエッチング除去するためのエッチングマスク９の形
成とが示されている。このエッチングマスク９は金属支
持基板４ａの裏面全体に成膜された後、エッチングによ
って所定箇所以外を除去することによって形成される。
なお、エッチングマスク９がＡｕ等の導電性材料から成
る場合はこれを敢えて除去する必要はない。
ポリイミド膜から成るフレキシブルシート基板５上にＣ
ｕのマイクロコイル６ないし７が微細加工技術を用いて
形成される。ここでは、説明の簡略化のために、マイク
ロコイルは１層状態で示されており、更にマイクロコイ
ル６または７の形成プロセスも省略されている。（マイ
クロコイルの形成プロセスの詳細は同一出願人による特
願平６−１１８８７５の明細書及び図面を参照された
い。） 図４の（Ｃ）には、マイクロコイル６（７）のための保
護膜８の形成と、金属支持基板４ａをコンタクト４を残
してエッチング除去するためのエッチングマスク９の形
成とが示されている。このエッチングマスク９は金属支
持基板４ａの裏面全体に成膜された後、エッチングによ
って所定箇所以外を除去することによって形成される。
なお、エッチングマスク９がＡｕ等の導電性材料から成
る場合はこれを敢えて除去する必要はない。
【００２２】図４の（Ｄ）では、マイクロコイル６
（７）のパッド６ａ（７ａ）に対応する部分にコンタク
ト４が形成されるように、金属支持基板４ａにウエット
エッチングが施され、マイクロ磁気センサ２ができ上が
る。
（７）のパッド６ａ（７ａ）に対応する部分にコンタク
ト４が形成されるように、金属支持基板４ａにウエット
エッチングが施され、マイクロ磁気センサ２ができ上が
る。
【００２３】以上の説明は単に本発明の好適な実施例の
例証に過ぎず、本発明の範囲はこれに限定されることが
ない。
例証に過ぎず、本発明の範囲はこれに限定されることが
ない。
【００２４】
【発明の効果】本発明の非破壊検査用センサによれば、
フレキシブルなシートからなる基板を有しているので、
センサ本体を測定対象物の表面形状に沿って変形させ、
測定対象物の被測定表面に密接させることが可能とな
る。その結果、測定対象物の被測定表面からセンサの検
出部までのリフトオフ量をどの検出部分でもほぼ０にす
ることができるので、十分な感度と正確な検査結果とを
得ることができる。
フレキシブルなシートからなる基板を有しているので、
センサ本体を測定対象物の表面形状に沿って変形させ、
測定対象物の被測定表面に密接させることが可能とな
る。その結果、測定対象物の被測定表面からセンサの検
出部までのリフトオフ量をどの検出部分でもほぼ０にす
ることができるので、十分な感度と正確な検査結果とを
得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略斜視図である。
【図２】図１図示の実施例におけるマイクロコイルのパ
ターンを示しており、（イ）は第１層目のコイルパター
ンを、（ロ）は第２層目のコイルパターンをそれぞれ示
す水平断面図である。
ターンを示しており、（イ）は第１層目のコイルパター
ンを、（ロ）は第２層目のコイルパターンをそれぞれ示
す水平断面図である。
【図３】図１図示の実施例の一使用例を示す概略縦断面
図である。
図である。
【図４】図１図示の実施例の製造工程を（Ａ）〜（Ｄ）
の縦断面図で示すプロセスチャートである。
の縦断面図で示すプロセスチャートである。
【図５】リフトオフ量と感度との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図６】（ａ）及び（ｂ）共に従来の非破壊検査用セン
サの使用例を示す概略縦断面図である。
サの使用例を示す概略縦断面図である。
１ 測定対象物 ２ センサ ３ 硬質基板 ｈ0 中央部のリフトオフ量 ｈ1 両端部のリフトオフ量 ４ コンタクト ４ａ 支持基板 ５ フレキシブルシート基板 ６ 第１層コイル ６ａ パッド ６ｂ 接続端 ７ 第２層コイル ７ａ パッド ７ｂ 接続端 ８ 保護膜 ９ エッチングマスク
Claims (3)
- 【請求項１】 測定対象物の表面形状に沿って変形させ
ることができるフレキシブルな基板と、該基板上に形成
された磁気検知部としての扁平状のマイクロコイルとを
具備することを特徴とする非破壊検査用センサ。 - 【請求項２】 前記基板がポリイミド、ポリアミド、テ
フロンを含むグループから選ばれる１つからなる耐薬品
性及び耐熱性のシートであることを特徴とする請求項１
記載の非破壊検査用センサ。 - 【請求項３】 金属製の支持基板上にフレキシブルシー
ト基板を形成することと、該フレキシブルシート基板上
に微細加工技術を用いて一対のパッド部が前記支持基板
に接続されるようにマイクロコイル装置を形成すること
と、このマイクロコイル装置の表面に保護膜を形成する
ことと、前記一対のパッド部に対応する部分にそれぞれ
コンタクトが形成されるように前記支持基板にウエット
エッチングを施すことの各ステップを含むことを特徴と
する非破壊検査用センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23751994A JPH08101167A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 非破壊検査用センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23751994A JPH08101167A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 非破壊検査用センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08101167A true JPH08101167A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17016533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23751994A Pending JPH08101167A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 非破壊検査用センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08101167A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-09-30 JP JP23751994A patent/JPH08101167A/ja active Pending
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