JPH0980098A - Ｅｍｃ用近磁界プローブ及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、空間分解能が十分ではなく、計測
帯域も不十分である場合が多いいう課題を解決しようと
するものである。 【解決手段】 この発明は、表面が絶縁されたフレキシ
ブルな基板１３と、この基板１３の上に１平面上で構成
された金属薄膜からなり傾斜して設けられて対象物の近
磁界ベクトルを検出する１ターン若しくは複数ターンの
巻き線１１とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子式複写機、ファ
クシミリ、印刷機、パソコン等の事務機器、家庭用電気
機器、電気自動車等の産業機器等、各種電気電子機器か
らのノイズを検知し、また、各種電気電子機器に内在さ
れるプリント配線基板からのノイズを検知し、そのノイ
ズ対策に用いるＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔ
ｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策用検査機器に
係り、特に対象物に近接させてノイズ源になるノイズ電
流を特定する際に必要な近接磁界検出を行うＥＭＣ用近
磁界プローブ及びその作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＥＭＣ対策には、法的規制で定め
ているオープンサイトや電波暗室内で３ｍ、１０ｍ等の
遠方での電界及び磁界を、定められたアンテナを用いて
計測した結果をフィードバックさせるやり方がある。こ
れとは別に、このような認証サイト等での計測の前に、
対象物に近接させたプローブで対象物からの放射電磁界
を検知し、これをもって対象物への対策を行うやり方が
ある。また、近磁界法用プローブは市販されている。

【０００３】しかし、ＥＭＣ用近磁界プローブは未だ開
発されていない。超伝導コイルを用いて電界を検出する
ことを目的としたプローブの例はあるが、このプローブ
は、目的がＥＭＣ用近磁界プローブとは異なるものに限
定されており、低温下での使用のためにＥＭＣ用近磁界
プローブの目的を達することは困難であった。また、特
開平３ー２６９３７８号公報には、異方性エッチングを
施したＳｉ基板上に超伝導スクイッドコイルを形成し
た、ベクトル磁束検出を行うスクイッドベクトル磁束計
のピックアップコイルが記載されている。

【０００４】特開平６ー５８９６９号公報には、３次元
空間でプリント配線基板について不要輻射を計測し、こ
の不要輻射の計測はプリント配線基板の表面と裏面につ
いて２回近磁界プローブによって行い、その蓄えた計測
データの比較からプリント配線基板の両面でのノイズ分
布を得る３次元妨害測定装置が記載されている。特開平
６ー５８９７０号公報には、上記３次元妨害測定装置に
おいて、プリント配線基板からの不要輻射の計測は巻線
コイルアレイにより行い、プリント配線基板の表面の計
測では３次元の空間データを得、プリント配線基板の裏
面の計測では２次元の空間データを得るようにした両面
妨害測定装置が記載されている。特開昭６３ー１３１０
８３号公報には、逆３角錐部分に超伝導コイルを配置し
た超伝導磁界検出装置で、ベクトル検出用プローブを高
精度に配置可能なこと、液体ヘリウムの消費を押えるこ
とが可能となることが記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置
（スクイッドベクトル磁束計のピックアップコイル、３
次元妨害測定装置、両面妨害測定装置、超伝導磁界検出
装置）では、計測時間が長くかかってコストの上昇を引
き起こし、かつ、製品化迄の時間がかかるといった問題
があった。さらに、近磁界法用として市販されているプ
ローブは、空間分解能が十分ではなく、また、計測帯域
も不十分である場合が多かった。本発明は、十分な空間
分解能とそれに伴う周波数帯域を持ったＥＭＣ用近磁界
プローブ及びその作製方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、表面が絶縁されたフレキシ
ブルな基板と、この基板の上に１平面上で構成された金
属薄膜からなり傾斜して設けられて対象物の近磁界ベク
トルを検出する１ターン若しくは複数ターンの巻き線と
を備えたものである。請求項２記載の発明は、請求項１
記載のＥＭＣ用近磁界プローブにおいて、前記金属薄膜
の断面形状を前記基板に対して１／１以下で１／１００
以上の扁平形状としたものである。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項２記載のＥ
ＭＣ用近磁界プローブにおいて、前記傾斜面が異方性エ
ッチングにより形成されたものからなるものである。請
求項４記載の発明は、請求項２記載のＥＭＣ用近磁界プ
ローブにおいて、前記基板が石英ガラス若しくは硼珪酸
ガラス、ジルコニア、アルミナ等のガラス及びセラミッ
クからなり、前記傾斜面がダイシングによって形成した
ものであるものである。

【０００８】請求項５記載の発明は、請求項２記載のＥ
ＭＣ用近磁界プローブにおいて、前記基板はＹＩＧ等の
磁性体からなり、前記傾斜面がダイシングによって形成
したものである。請求項６記載の発明は、請求項２記載
のＥＭＣ用近磁界プローブを作製方法であって、あらか
じめ薄板形状のＳｉ若しくはガラス若しくはセラミック
からなる前記基板の上に前記巻き線を作製し、その後に
これを前記支持部材の傾斜面に貼り付ける。

【０００９】請求項７記載の発明は、請求項２記載のＥ
ＭＣ用近磁界プローブを作製方法であって、レプリカ法
を用いて前記基板を薄く作製して該基板の上に前記巻き
線を作製し、これを前記支持部材の傾斜面に貼り付け
る。請求項８記載の発明は、各磁界成分を検出するため
の同一平面内で空間分解能が大きな検出用コイルと空間
分解能が小さな検出用コイルとを一体化して形成したも
のである。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明の実施形態例
は、プローブ部が１ターン若しくは複数ターンの薄膜コ
イル（巻き線）とされ、このプローブ部で放射ノイズが
検出される。プローブ部の検出信号はプローブ部に引き
続くインピーダンス変換部及び伝送路により計測器に伝
達される。この伝送路はインピーダンスが通常の計測器
と同様の大きさ（５０オーム）に設定されており、この
実施形態例のＥＭＣ用近磁界プローブは伝送路にそのま
ま計測器のＳＭＡコネクタやＢＮＣコネクタを接続する
ことで計測器にそのまま接続可能なプローブとなる。

【００１１】プローブ部は、表面が絶縁されたＳｉ若し
くは石英若しくはＹＩＧ、硼珪酸ガラスなどのフレキシ
ブルな絶縁性基板上で薄膜プロセスを用いて作製され、
この絶縁性基板が支持部材の傾斜面に貼付けられる。プ
ローブ部は、１平面上で構成された金属薄膜からなり、
漏洩磁界ベクトルの一成分のみの検出が可能である。さ
らに、３次元の漏洩磁界ベクトル成分を検出するために
は、複数の同じプローブ部を傾斜面に構成してこれらの
プローブ部で各漏洩磁界ベクトル成分をそれぞれ検出
し、最後に複数のプローブ部からのデータ加工して３次
元成分を分離することができる。また、プローブ部から
導線を伝送路に導くにあたってこれをワイヤボンダーに
よって実現することも可能である。同様にプローブ部か
ら導線を導くにあたってこれを表面実装法を用いたもの
で構成することも可能である。

【００１２】この実施形態例では、ＥＭＣ対策に必要な
微小領域での近磁界ベクトルの計測が可能となる。さら
に、３次元の磁界ベクトル成分のそれぞれを計測するた
めには複数のプローブ部を３軸の磁界ベクトル成分の検
出が可能な方向に設定する必要があるが、この実施形態
例では一度に３次元の磁界ベクトル成分のそれぞれを計
測することが可能である。また、通常であれば、プロー
ブ部を対象物と近接させる必要があるので、その近接に
適した構造を持った３種以上のプローブが必要になり、
計測上煩雑になり、かつ、時間及びコストが増大する
が、この実施形態例ではそのような不具合を解消するこ
とが可能となる。

【００１３】図１（ａ）（ｂ）は本発明の第１実施形態
例を示す。この第１実施形態例は、請求項１記載の発明
の実施形態例であって２次元の磁界ベクトル成分を検出
できる例であり、インピーダンス変換部が無い例であ
る。プローブ部１１は１ターン若しくは複数ターンの薄
膜コイルとされ、このプローブ部１１で放射ノイズが検
出される。プローブ部１１の検出信号はプローブ部１１
に引き続く伝送路１２によりスペクトルアナライザなど
の検知装置（計測器）に伝達される。

【００１４】プローブ部１１はポリエチレンテレフタレ
ートやポリイミドなどのフレキシブルな絶縁性基板１３
上に金属薄膜を蒸着法、スパッタ成膜法、金属ペースト
印刷法等によって形成した薄膜コイル１４からなり、絶
縁性基板１３があらかじめ２次元感度を持つように（２
次元の磁界ベクトル成分を検出できるように）図示しな
い支持部材の傾斜面に貼付けられる。

【００１５】プローブ部１１は、１平面上で構成された
金属薄膜からなり、漏洩磁界ベクトルの一平面に対して
垂直な磁界ベクトル成分のみの検出が可能である。プロ
ーブ部１１から導線を伝送路１２に導くにあたってこれ
をワイヤボンダーによって実現することも可能である。
同様にプローブ部１１から導線を導くにあたってこれを
表面実装法を用いたもので構成することも可能である。

【００１６】図２は第１実施形態例を作製する方法の一
例の各工程を示す。図２（ａ）に示すように表面の絶縁
されたフレキシブルな絶縁性基板１３上には金属薄膜１
１及び伝送路１２を作製するための金属薄膜１４をスパ
ッタ成膜法にて形成し、その上に図２（ｂ）に示すよう
にレジスト１５を塗布して図２（ｃ）に示すようにフォ
トリソ工程でパターニングによりレジスト１５の不要な
部分を除去した後に図２（ｄ）に示すように反応性イオ
ンエッチング装置によるエッチングで金属薄膜１１及び
伝送路１２を形成する。このような表面の絶縁されたフ
レキシブルな絶縁性基板１３上に金属薄膜１１及び伝送
路１２を形成したものを２組作製する。

【００１７】一方、Ｓｉの（１１１）面はＫＯＨの高濃
度溶液によって３角錐構造或いは４角錐構造に作製する
ことができるから、図２（ｅ）（ｆ）に示すようにＳｉ
基板からなる支持部材１６にＫＯＨの高濃度溶液によっ
て第１実施形態例が３次元感度を持つように３角錐構造
或いは４角錐構造１７を作製し、図２（ｇ）に示すよう
に上記２組の絶縁性基板１３上に金属薄膜１１及び伝送
路１２を形成したものにおける絶縁性基板１３をそれぞ
れ接着剤で貼付けることでＥＭＣ用近磁界プローブを作
成する。この場合、２つの基板１３は３角錐構造或いは
４角錐構造１７の２つの傾斜面にそれぞれ貼付ける。

【００１８】図３（ａ）（ｂ）は本発明の第２実施形態
例を示す。この第２実施形態例は、請求項１記載の発明
の他の実施形態例であり、上記第１実施形態例におい
て、プローブ部１１と伝送路１２との間にインピーダン
ス変換部１８を設けたものである。このインピーダンス
変換部１８は高周波用フェライトコア１９を用いて構成
され、プローブ部１１の検出信号はプローブ部１１に引
き続くインピーダンス変換部１８及び伝送路１２により
スペクトルアナライザなどの検知装置（計測器）に伝達
される。

【００１９】このように、請求項１記載の発明の実施形
態例では、表面が絶縁されたフレキシブルな基板１３
と、この基板１３の上に１平面上で構成された金属薄膜
からなり傾斜して設けられて対象物の近磁界ベクトルを
検出する１ターン若しくは複数ターンの巻き線１１とを
備えたので、小型で十分な空間分解能とそれに伴う周波
数帯域を持つことができ、ＥＭＣ対策に必要な微小領域
での近磁界ベクトルの計測が可能となる。このため、放
射ノイズの軽減をめざした対策が可能となるだけでな
く、近磁界にほぼ対応したプリント配線基板内の電流分
布を予測することが可能となり、設計上の錯誤を最低限
にすることが可能となり、低コスト化が可能となる。

【００２０】また、３次元の磁界ベクトル成分のそれぞ
れを計測するためには複数のプローブ部を３軸の磁界ベ
クトル成分の検出が可能な方向に設定することにより、
一度に３次元の磁界ベクトル成分のそれぞれを計測する
ことが可能である簡便なＥＭＣ用近磁界プローブを実現
でき、製品やプリント基板等の部品レベルでのＥＭＣ・
ＥＭＩ対策上より正確なデータが得られ、ひいては製品
開発期間と製品の性能向上が可能となる。通常はプロー
ブ部を対象物と近接させるのに適した構造を持った３種
以上のプローブが必要になることにより計測上煩雑にな
って時間及びコストが増大するという不具合を解消する
ことが可能となる。

【００２１】上記実施形態例のＥＭＣ用近磁界プローブ
において、磁界ベクトル成分の検出で重要な鎖交した磁
束を電圧に変換する際に問題となる渦電流損失を低下さ
せるため、プローブ部１１は扁平な形状が有利である。
しかしながら、あまりプローブ部を扁平にすると、プロ
ーブ部によりせっかく得られた電圧が、磁束がプローブ
部内を横切る近接効果によって低下する傾向が見られ
た。

【００２２】そこで、図４（ａ）（ｂ）に示すようにプ
ローブ部の扁平率、つまり、断面寸法をいくつか変えて
作製したＥＭＣ用近磁界プローブの感度の評価から渦電
流効果による感度低下領域と近接効果による感度低下領
域を除く断面寸法を持つようにすると、本発明を効果的
に実現できることになる。実際には各断面寸法のＥＭＣ
用近磁界プローブにおける基板１３からの磁界を検知し
たところ、金属薄膜１１の断面形状を基板１３に対して
１／１以下で１／１００以上の領域で渦電流効果による
感度低下と近接効果による感度低下がなくて感度が大き
いことが分かった。

【００２３】そこで、本発明の第３実施形態例は、上記
実施形態例のＥＭＣ用近磁界プローブにおいて、金属薄
膜１１の断面形状を基板１３に対して１／１以下で１／
１００以上の扁平形状としたものである。この第３実施
形態例は、請求項２記載の発明の実施形態例であり、渦
電流損失を低下させることができ、かつ、感度を大きく
することができる。

【００２４】図５は本発明の第４実施形態例を作製する
方法の一例の各工程を示す。この第４実施形態例は請求
項３記載の発明の一実施形態例である。Ｓｉの（１１
１）面はＫＯＨの高濃度溶液によって容易に３角錐構造
或いは４角錐構造に作製することができ、この角錐構造
の傾斜面を本発明の実施形態例で必要な基板上の傾斜面
として用いる。この傾斜面を作製することは難しい場合
が多いが、Ｓｉの異方性エッチングを用いて傾斜面を作
製すれば作製コストを低減できる。

【００２５】第４実施形態例の作製では、図５（ａ）に
示すように酸化膜付きのＳｉからなる基板２０上にスパ
ッタ成膜法及びフォトリソ法でエッチング用メタルマス
ク２１を形成し、図５（ｂ）に示すようにＫＯＨの高濃
度溶液中で基板２０に異方性エッチングで３角錐構造或
いは４角錐構造２２を作製した後に、図５（ｃ）に示す
ように酸を用いて基板２０上のマスク２１を除去して基
板２０をＥＭＣ用近磁界プローブの表面が絶縁されたフ
レキシブルな絶縁性基板とする。

【００２６】次に、図５（ｄ）に示すように基板２０上
に１平面上でスパッタ成膜法により金属薄膜２３を形成
し、その上に図５（ｅ）に示すようにパターンニング用
レジスト２４を塗布して図５（ｆ）に示すようにフォト
リソ工程でパターニングによりレジスト２４の不要な部
分を除去した後に反応性イオンエッチング装置により金
属薄膜２３をエッチングして図５（ｇ）に示すように上
記実施形態例の２組の金属薄膜１１及び伝送路１２と同
様な２組の金属薄膜２５及び伝送路２６を形成する。こ
の場合、２組の金属薄膜２５は３角錐構造或いは４角錐
構造２２の２つの傾斜面にそれぞれ形成する。

【００２７】図６は本発明の第５実施形態例を作製する
方法の一例の各工程を示す。この第５実施形態例は請求
項３記載の発明の他の実施形態例である。第５実施形態
例の作製では、図６（ａ）に示すように上記第４実施形
態例の３角錐構造或いは４角錐構造２２を有する基板２
０と同様な３角錐構造或いは４角錐構造２７を有する基
板からなる支持部材２８を作製する。

【００２８】また、図６（ｂ）に示すように約２００μ
ｍ以下の厚みを持ったＳｉや石英、硼珪酸ガラス（パイ
レックス）、ジルコニア、アルミナ等からなる基板２９
上に１平面上で金属薄膜３０を形成し、その上に図６
（ｃ）（ｄ）に示すようにパターンニング用レジスト３
１を塗布してフォトリソ工程でパターニングによりレジ
スト３１の不要な部分を除去した後に反応性イオンエッ
チング装置により金属薄膜３０をエッチングしてプロー
ブ部３２及びパット部３３を形成した後に図６（ｅ）に
示すようにレジスト３１を除去する。

【００２９】次に、図６（ｆ）に示すように上記支持部
材２７における３角錐構造或いは４角錐構造２７の２つ
の傾斜面にそれぞれ、上記プローブ部３２及びパット部
３３を形成した基板２９をシアノアクリレートやアラル
ダイト等の接着材によって接着し、図６（ｇ）に示すよ
うに上記支持部材２７の平面に銅箔パターンを接着して
伝送路３４を形成して図６（ｈ）に示すようにパット部
３３と伝送路３４をワイヤボンディングにより導線３５
で電気的に結合し、あるいは伝導性ペーストやはんだ付
け、接触はんだボールにより電気的に結合する。

【００３０】このように３角錐構造或いは４角錐構造２
７の２つの傾斜面はＥＭＣ用近磁界プローブの作製上の
ガイドとして形成することも可能である。２つのプロー
ブ部３２は、３軸の磁界ベクトル成分の検出が可能であ
り、Ｓｉ基板２８を用いたことで、目的としている周波
数帯域（１ＭＨｚから１ＧＨｚ）で感度やＱ値の急激な
変化が無く、計測上有利となる。このように、請求項３
記載の発明の実施形態例では、基板２０若しくは支持部
材２８の傾斜面が異方性エッチングにより形成されたも
のからなるので、コストを低減することができる。

【００３１】図７は本発明の第６実施形態例を作製する
方法の一例の各工程を示す。この第６実施形態例は請求
項４記載の発明の一実施形態例である。第６実施形態例
の作製では、傾斜面の作製に異方性エッチングが不可能
であるために機械的な加工が必要となり、図７（ａ）に
示すように山型加工を行うためのダイシングブレード
（ベベル加工を行ったもの）４１を用意して石英からな
る基板で構成される支持部材４２にダイシングブレード
４１で溝加工を行うことで図７（ｂ）（ｃ）に示すよう
に十字形の溝４３を形成する。

【００３２】なお、支持部材４２は、表面の平面性を高
める目的で、アルミナやダイヤモンド砥粒などによりメ
カニカル表面研磨を行い、又はＮａＯＨ希釈溶液中に同
様の砥粒を分散させたものを用いてメカニカル表面研磨
を行ってもよい。次に、図７（ｄ）（ｅ）に示すように
支持部材４２における十字形溝４３の傾斜面に、上記第
５実施形態例と同様にあらかじめ石英、硼珪酸ガラス
（パイレックス）、ジルコニア、アルミナ等のガラス及
びセラミックからなる表面の絶縁されたフレキシブルな
基板４４上に１平面上でプローブ部４５及びパット部４
６を形成したものの基板４４を貼り合わせ、支持部材４
２の平面に銅箔パターンを接着して伝送路４７を形成し
てパット部４６と伝送路４７をワイヤボンディングによ
り導線４８で電気的に結合し、あるいは伝導性ペースト
やはんだ付け、接触はんだボールにより電気的に結合す
る。

【００３３】プローブ部４５は３軸の磁界ベクトル成分
の検出が可能であり、基板４４の材料として微小電流か
らの発生磁界の検出に有利となる誘電率の低いガラス及
びセラミックを用いたことでインダクティブなＥＭＣ用
近磁界プローブにおける誘電損失を減少させることが可
能となる。また、プリント配線基板等の微小な電流元か
らの近接磁界を検出する上で必要な感度の増大を実現で
きる。

【００３４】このように、第６実施形態例は、請求項４
記載の発明の実施形態例であって、基板４４が石英ガラ
ス若しくは硼珪酸ガラス、ジルコニア、アルミナ等のガ
ラス及びセラミックからなり、支持部材４２の傾斜面が
ダイシング４１によって形成したものであるので、イン
ダクティブなＥＭＣ用近磁界プローブにおける誘電損失
を減少させることが可能となり、プリント配線基板等の
微小な電流元からの近接磁界を検出する上で必要な感度
の増大を実現できる。

【００３５】図８は本発明の第７実施形態例を作製する
方法の一例の各工程を示す。この第７実施形態例は、請
求項５記載の発明の一実施形態例であり、磁性フェライ
トコアで高周波においても透磁率が一定であるＹＩＧか
らなる基板を用いてプローブ部の透磁率を向上させたも
のである。第７実施形態例の作製では、図８（ａ）に示
すようにＧＧＧ（非磁性）基板５１上に１平面上でＢｉ
置換型ＹＩＧエピタキシャル膜５２を形成して表面の絶
縁されたフレキシブルなＹＩＧ基板を形成し、その上に
図８（ｂ）に示すようにパターンニング用レジスト５３
を塗布して図８（ｃ）に示すようにフォトリソ工程でパ
ターニングによりレジスト５３の不要な部分を除去した
後に反応性イオンエッチング装置によりＹＩＧエピタキ
シャル膜５２をエッチングしてコイルに鎖交する部分に
ＹＩＧエピタキシャル膜５２を形成した後、レジスト５
３を除去する。

【００３６】次に、図８（ｄ）に示すようにこれらの上
に全体的に金属薄膜５４を形成し、図８（ｅ）（ｆ）に
示すようにパターンニング用レジスト５５の塗布、フォ
トリソ工程でのパターニングによるレジスト不要部分の
除去、エッチング装置による金属薄膜５４のエッチング
でプローブ部５６及びパット部５７を形成した後、レジ
スト５５を除去して１成分用のプローブ部５６及びパッ
ト部５７を形成した基板５１を完成する。また、３成分
用のプローブ部５６及びパット部５７を形成した基板５
１を同時に完成することは可能であり、これにより、よ
り高感度な高周波領域で透磁率の一定なＹＩＧ基板を用
いたＥＭＣ用近磁界プローブを実現できる。

【００３７】プローブ部５６及びパット部５７を形成し
た基板５１は上記第６実施形態例と同様に支持部材にお
けるダイシングによって形成した３角錐構造或いは４角
錐構造の傾斜面に貼付け、支持部材の平面に接着した銅
箔パターンからなる伝送路とパット部とを電気的に結合
する。なお、ＹＩＧ基板はＹをＢｉで置換させた（０か
ら１００％置換させた）ものでも可能である。また、Ｙ
ＩＧ基板は他の磁性体からなる基板を用いてもよい。こ
のように、請求項５記載の発明の実施形態例では、基板
５１はＹＩＧ等の磁性体からなり、支持部材の傾斜面が
ダイシングによって形成したものであるので、プローブ
部の透磁率を向上させて感度を向上させることができ
る。

【００３８】図９は本発明の第８実施形態例の各工程を
示す。この第８実施形態例は、請求項６、７記載の発明
の一実施形態例である。上記実施形態例のように一般的
に誘電体損失を有する基板を用いることでせっかく電流
元から発生した磁界による発生電圧をそのまま検出する
ことは困難なことが多く、これを解決する手段として次
のような構成とした。すなわち、レプリカ法を用いて基
板を薄く作製し、つまり、基板に製膜する上で必要な厚
みの基板厚は確保しつつ、その後基板をはずして別の基
板の上に転写し、しかも、この場合、転写側の基板厚は
極めて薄くてもかまわないという構成である。しかも、
基板としての誘電体損失を極めて小さなものとすること
が可能となるものである。

【００３９】第８実施形態例では、図９（ａ）に示すよ
うにはじめに、後でリフトオフが可能であるようにレジ
スト６１を塗布した薄板形状のＳｉ若しくはガラス若し
くはセラミックからなる成膜用基板（例えばパイレック
スからなる成膜用基板）６２の上に１平面上で図９
（ｂ）に示すように所望の厚みの金属薄膜６３を形成す
る。次に、図９（ｃ）（ｄ）に示すようにパターンニン
グ用レジスト６４の塗布、フォトリソ工程でのパターニ
ングによるレジスト６４不要部分の除去、エッチング装
置による金属薄膜６３のエッチングでプローブ部６５及
びパット部６６を形成した後、レジスト６４を除去す
る。

【００４０】その後、図９（ｅ）に示すようにこれらの
上に、金属薄膜６３を保持できる厚みを持ったガラス、
セラミック等の低誘電率材料からなる基板、例えば低誘
電率の薄板からなるガラスの基板６７を接着剤で接着す
る。この接着剤はシアノアクリレートやエポキシ樹脂等
を用いる。次に、リフトオフ用レジスタ６１を除去して
成膜用基板６２を取り去り、１成分用のプローブ部６５
及びパット部６６を完成する。プローブ部６５及びパッ
ト部６６を１平面上に形成した基板６７は上記第６実施
形態例と同様に支持部材における３角錐構造或いは４角
錐構造の傾斜面に貼付け、支持部材の平面に接着した銅
箔パターンからなる伝送路とパット部とを電気的に結合
する。

【００４１】このような構成であれば、転写側の基板６
７の厚みは、極めて薄い構成とすることが可能になり、
空間に金属薄膜を保持できる厚みがあればよいことにな
る。上記実施形態例のように一般的に誘電体損失を有す
る基板を用いることで、小電流元から発生した磁界によ
る発生電圧をそのまま検出することが困難である場合
に、より低損失な構成が実現できる。

【００４２】このように、第８実施形態例は、請求項６
記載の発明の実施形態例であって、ＥＭＣ用近磁界プロ
ーブを作製する方法において、あらかじめ薄板形状のＳ
ｉ若しくはガラス若しくはセラミックからなる基板６２
の上に巻き線としてのプローブ部６５を作製し、その後
にこれを支持部材の傾斜面に貼り付けるので、小電流元
から発生した磁界による発生電圧をそのまま検出するこ
とが困難である場合に、より低損失な構成が実現でき
る。

【００４３】また、第８実施形態例は、請求項７記載の
発明の一実施形態例であって、請求項２記載のＥＭＣ用
近磁界プローブを作製する方法において、レプリカ法を
用いて基板６７を薄く作製して該基板６７の上に巻き線
からなるプローブ部６５を作製し、これを支持部材の傾
斜面に貼り付けるので、小電流元から発生した磁界によ
る発生電圧をそのまま検出することが困難である場合
に、より低損失な構成が実現できる。

【００４４】図１１は本発明の第９実施形態例を示し、
図１０はその一部を拡大して示す。この第９実施形態例
は、請求項８記載の発明の一実施形態例であり、３次元
用プローブ部のそれぞれが同一平面内で一体化して形成
した２つのコイルからなるものである。この２つのコイ
ルを構成する１つのコイルは、断面積が大きくて空間分
解能が低いが、計測空間が広い計測用コイル７２であ
り、２つのコイルを構成する他の１つのコイルは、断面
積が小さくて空間分解能が高いが、計測空間が狭い計測
用コイル７３である。

【００４５】図１０に示すように表面が絶縁されたフレ
キシブルな絶縁性基板７１上に１平面上で計測用コイル
７２、７３及びパッド部７４、７５が形成されて１成分
用の計測用コイル７６が完成する。図１１に示すように
４組の１成分用計測用コイル７６ａ〜７６ｄが作製さ
れ、また、基板で構成される支持部材７７は十字形の溝
７８が形成される。この支持部材７７上の十字形溝７８
の傾斜面には４組の１成分用計測用コイル７６ａ〜７６
ｄが貼付けられ、支持部材７７の平面に４組の伝送路７
９ａ〜７９ｄが形成されて４組の１成分用計測用コイル
７６ａ〜７６ｄのパット部７４、７５と４組の伝送路７
９ａ〜７９ｄがそれぞれ導線８０ａ〜８０ｄで電気的に
結合される。

【００４６】この第９実施形態例にて磁界ベクトルを検
出する際には、第９実施形態例のＥＭＣ用近磁界プロー
ブを対象物に近接させて、はじめに４組の１成分用計測
用コイル７６ａ〜７６ｄにおける計測空間が広い（空間
分解能が小さい）計測用コイル７２で磁界ベクトル成分
を計測し、この計測値がもしあらかじめ設定した磁界レ
ベルよりも高い値を示せば、この計測エリアについては
もう一度空間分解能の高い計測用コイル７３で磁界ベク
トル成分を計測するという計測手順を実現できる。

【００４７】３次元磁界ベクトルの計測では、同様には
じめに４組の１成分用計測用コイル７６ａ〜７６ｄにお
ける計測空間が広い（空間分解能が小さい）計測用コイ
ル７２で３次元の磁界ベクトル成分のそれぞれを計測
し、この計測値がもし各磁界ベクトル成分のどれか一つ
でもあらかじめ設定した磁界レベルよりも高い値を示せ
ば、その計測エリアについてはもう一度空間分解能の高
い計測用コイル７３で３次元の磁界ベクトル成分のそれ
ぞれを計測することで、より精密な空間分解能での計測
が実現できる。

【００４８】したがって、計測上必要な分解能は確保
し、かつ、計測時に問題となる計測時間を低減させるた
めに、あらかじめ空間分解能の低い（その代り計測空間
は広い）プローブ部７２で計測を行い、目的の場所では
空間分解能の高いプローブ７３で計測を行って空間分解
能を向上させるといった計測上の手順も可能となる。さ
らに、３種以上のコイルからなるプローブ部を用いるこ
とが可能であり、上記目的をより効果的に実現できる。

【００４９】このように、第９実施形態例は、請求項８
記載の発明の一実施形態例であって、各磁界成分を検出
するための同一平面内で空間分解能が大きな検出用コイ
ル７３と空間分解能が小さな検出用コイル７２とを一体
化して形成したので、計測上必要な分解能は確保し、か
つ、計測時に問題となる計測時間を低減させることがで
きる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、表面が絶縁されたフレキシブルな基板と、この基板
の上に１平面上で構成された金属薄膜からなり傾斜して
設けられて対象物の近磁界ベクトルを検出する１ターン
若しくは複数ターンの巻き線とを備えたので、十分な空
間分解能とそれに伴う周波数帯域を持つことができ、Ｅ
ＭＣ対策に必要な微小領域での近磁界ベクトルの計測が
可能となる。さらに、３次元の磁界ベクトル成分のそれ
ぞれを計測するためには複数の巻き線を３軸の磁界ベク
トル成分の検出が可能な方向に設定することにより、一
度に３次元の磁界ベクトル成分のそれぞれを計測するこ
とが可能であり、通常は巻き線を対象物と近接させるの
に適した構造を持った３種以上の巻き線が必要になるこ
とにより計測上煩雑になって時間及びコストが増大する
という不具合を解消することが可能となる。

【００５１】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載のＥＭＣ用近磁界プローブにおいて、前記金属薄膜の
断面形状を前記基板に対して１／１以下で１／１００以
上の扁平形状としたので、渦電流損失を低下させること
ができ、かつ、感度を大きくすることができる。

【００５２】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載のＥＭＣ用近磁界プローブにおいて、前記傾斜面が異
方性エッチングにより形成されたものからなるので、コ
ストを低減することができる。

【００５３】請求項４記載の発明によれば、請求項２記
載のＥＭＣ用近磁界プローブにおいて、前記基板が石英
ガラス若しくは硼珪酸ガラス、ジルコニア、アルミナ等
のガラス及びセラミックからなり、前記傾斜面がダイシ
ングによって形成したものであるので、インダクティブ
なＥＭＣ用近磁界プローブにおける誘電損失を減少させ
ることが可能となり、プリント配線基板等の微小な電流
元からの近接磁界を検出する上で必要な感度の増大を実
現できる。

【００５４】請求項５記載の発明によれば、請求項２記
載のＥＭＣ用近磁界プローブにおいて、前記基板はＹＩ
Ｇ等の磁性体からなり、前記傾斜面がダイシングによっ
て形成したものであるので、巻き線の透磁率を向上させ
て感度を向上させることができる。

【００５５】請求項６記載の発明によれば、請求項２記
載のＥＭＣ用近磁界プローブを作製方法であって、あら
かじめ薄板形状のＳｉ若しくはガラス若しくはセラミッ
クからなる前記基板の上に前記巻き線を作製し、その後
にこれを前記支持部材の傾斜面に貼り付けるので、小電
流元から発生した磁界による発生電圧をそのまま検出す
ることが困難である場合に、より低損失な構成が実現で
きる。

【００５６】請求項７記載の発明によれば、請求項２記
載のＥＭＣ用近磁界プローブを作製方法であって、レプ
リカ法を用いて前記基板を薄く作製して該基板の上に前
記巻き線を作製し、これを前記支持部材の傾斜面に貼り
付けるので、小電流元から発生した磁界による発生電圧
をそのまま検出することが困難である場合に、より低損
失な構成が実現できる。

【００５７】請求項８記載の発明によれば、各磁界成分
を検出するための同一平面内で空間分解能が大きな検出
用コイルと空間分解能が小さな検出用コイルとを一体化
して形成したので、計測上必要な分解能は確保し、か
つ、計測時に問題となる計測時間を低減させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態例を示す平面図及び断面
図である。

【図２】同第１実施形態例を作製する方法の一例の各工
程を示す工程図である。

【図３】本発明の第２実施形態例を示す平面図及び断面
図である。

【図４】プローブ部の断面寸法を変えて作製したＥＭＣ
用近磁界プローブの感度の評価を示す図である。

【図５】本発明の第４実施形態例を作製する方法の一例
の各工程を示す工程図である。

【図６】本発明の第５実施形態例を作製する方法の一例
の各工程を示す工程図である。

【図７】本発明の第６実施形態例を作製する方法の一例
の各工程を示す工程図である。

【図８】本発明の第７実施形態例を作製する方法の一例
の各工程を示す工程図である。

【図９】本発明の第８実施形態例の各工程を示す工程図
である。

【図１０】本発明の第９実施形態例の一部を拡大して示
す平面図である。

【図１１】同第９実施形態例を示す平面図及び断面図で
ある。

【符号の説明】

１１、２５、３２、４５、５６、６５、７２、７３
プローブ部 １２、２６、４７、７９ａ〜７９ｄ 伝送路 １３、２０、２９、４４、５１、６７、７１ 基板 １６、２８、４２、７７ 支持部材 １７、２７ 角錐構造 １８ インピーダンス変換部 ３５、４８、８０ａ〜８０ｄ 導線 ４３、７８ 溝

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面が絶縁されたフレキシブルな基板と、
   この基板の上に１平面上で構成された金属薄膜からなり
   傾斜して設けられて対象物の近磁界ベクトルを検出する
   １ターン若しくは複数ターンの巻き線とを備えたことを
   特徴とするＥＭＣ用近磁界プローブ。
2. 【請求項２】請求項１記載のＥＭＣ用近磁界プローブに
   おいて、前記金属薄膜の断面形状を前記基板に対して１
   ／１以下で１／１００以上の扁平形状としたことを特徴
   とするＥＭＣ用近磁界プローブ。
3. 【請求項３】請求項２記載のＥＭＣ用近磁界プローブに
   おいて、前記傾斜面が異方性エッチングにより形成され
   たものからなることを特徴とするＥＭＣ用近磁界プロー
   ブ。
4. 【請求項４】請求項２記載のＥＭＣ用近磁界プローブに
   おいて、前記基板が石英ガラス若しくは硼珪酸ガラス、
   ジルコニア、アルミナ等のガラス及びセラミックからな
   り、前記傾斜面がダイシングによって形成したものであ
   ることを特徴とするＥＭＣ用近磁界プローブ。
5. 【請求項５】請求項２記載のＥＭＣ用近磁界プローブに
   おいて、前記基板はＹＩＧ等の磁性体からなり、前記傾
   斜面がダイシングによって形成したものであることを特
   徴とするＥＭＣ用近磁界プローブ。
6. 【請求項６】請求項２記載のＥＭＣ用近磁界プローブを
   作製方法であって、あらかじめ薄板形状のＳｉ若しくは
   ガラス若しくはセラミックからなる前記基板の上に前記
   巻き線を作製し、その後にこれを前記支持部材の傾斜面
   に貼り付けることを特徴とするＥＭＣ用近磁界プローブ
   の作製方法。
7. 【請求項７】請求項２記載のＥＭＣ用近磁界プローブを
   作製方法であって、レプリカ法を用いて前記基板を薄く
   作製して該基板の上に前記巻き線を作製し、これを前記
   支持部材の傾斜面に貼り付けることを特徴とするＥＭＣ
   用近磁界プローブの作製方法。
8. 【請求項８】各磁界成分を検出するための同一平面内で
   空間分解能が大きな検出用コイルと空間分解能が小さな
   検出用コイルとを一体化して形成したことを特徴とする
   ＥＭＣ用近磁界プローブ。