JP3606546B2

JP3606546B2 - 高空間分解能の近磁界プローブまたは近磁界プローブシステム

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Publication number: JP3606546B2
Application number: JP01865699A
Authority: JP
Inventors: 太好高
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2019-01-27
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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子式複写機、ＦＡＸ、印刷機、パソコン等の事務機器、家庭用電気機器、産業機器等、各種電気電子機器からの電磁ノイズを検知し、また装置内に内在させるプリント配線基板等からのノイズを検知し、その対策に用いるＥＭＣ規制対策や電磁障害対策用検査機器、殊に対象物に近接させ、ノイズ源になる電流を特定する際に必要な近接磁界検出を行って電流を検知するいわゆる近磁界プローブに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
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１０ｍ，３０ｍ等の遠方での電磁波を定められたアンテナを用いて計測した結果に基づいて対策を講じるやり方があり、他方、これとは別にこのような認証サイト等での計測の前に近接させたプローブで対象装置からの電磁界を検知し、この検知結果に基づいて必要な対策を講じるやり方がある。
また、電磁ノイズの検知手段としてはカレントプローブのようにケーブルに巻き付けて用いるタイプのものや、巻き線をループコイルとした比較的大きな対象へ近接して電流検知を行うプローブによるものもある（Ｃｒｅｄｅｎｃｅ社プローブ：ＵＳ５７７３９７４）
しかし、プリント配線板からの微小な電磁ノイズを高精度に検出するのに、いわゆる近磁界プローブが用いられており、その一例として、特開昭６２−１０６３７９号公報に記載されたものがある。このものは対称なループコイルとそれに続くシールドボックス内の回路で磁界のみにより生じた信号を検出する構成となっている。また、特開平７−１９１０５８号公報に記載されているものでは、フレキシブル基板上にエッチングで形成したセンサーとエルボーになった先に出力コネクターを設けたものであり、特開平８−２４８０８０号公報に記載されているものは近磁界プローブをプリント基板で構成し、シールドを設けてあるものである。さらに、実開平４−６９７７１号公報に記載されている「ＥＭＩプローブ」
は、金属線コイルとコネクターと抵抗からなるプローブにおいて、電磁ノイズ測定対象に対して概ね開口を広げたコーン型のシールド板を設けてあるもの、あるいは一部を開口したシールド板を用いるものである。
また、公知ではないが、特願平９−０５９２６７号のものもある。このものは、
必要最小限のシールドをコイルから続く伝送路部に施す構成としているものであり、薄膜で近磁界プローブを作製し、その伝送路にシールドを設け、また、伝送路をトリプレート構造とすることで、測定上の誤差を低減させたものである。
【０００３】
さらに、特願平１０ー３９７９７号のものがあり、このものは、位置決め可能な近磁界プローブであって、コイル部を積層し、その一部を位置決め用センサーとして用いて、位置決めの精度を高めたものである。
さらに、公知のものとして、特開平７−１５９３７８号公報（特許第２７８２３１６号）に、漏洩磁束検出装置およびスイッチング電源装置が記載されている。
このものは、検知用プローブが少なくとも一対の個別コイルからなり、電磁誘導法により漏洩磁束を検知する漏洩磁束検出装置において、一方の個別コイルが他方の個別コイルの逆相であるように巻線を施し、かつ個別コイルをそれぞれ引出線によって差動増幅器に接続し、この差動増幅器により、各個別コイルの漏洩磁束信号成分の加算演算と、各個別コイルのノイズ成分の差引演算とを同時に行なった増幅信号を得るように構成したものである。
【０００４】
他方、従来からケーブルを流れる電流を検知するカレントプローブが用いられているが、ＥＭＣ対策を施すために、ＰＣＢ等に流れる電流を検知するには、プリント基板上の配線を切断した上に、余分な引き出し線を新たに設ける等の手段が必要で、引き回しのために回路上の誤差等のため、測定可能な周波数範囲が低く、かつ高密度に実装した基板には適用不可能であった。また、磁界検出用ループコイルを近接させる方式のＣｒｅｄｅｎｃｅ社の磁界および電流プローブでは巻き線でループコイルを構成していて、ＬＳＩのピンに流れる電流を検知できるだけの高分解能は実現できていない。同社のＵＳ特許５７７３９７４においてこの磁界プローブのコイル部分についてはクレーム中でインダクティブアンテナと記載されているが、これで高分解能を実現できるものか疑問である。
【０００５】
【解決しようとする課題】
そこで本発明は、ループコイルを有する磁界検知型プローブにおいて測定対象によって余分な外来ノイズを拾うことなく、簡便な構成で高感度高分解能で、電磁ノイズおよび電流を検知できる近磁界プローブまたは近磁界プローブシステムを工夫することをその課題とするものである。
【０００６】
【課題解決のために講じた手段】
上記課題解決のための本発明の手段は次ぎのとおりである。
【解決手段１】
解決手段１は、ループコイルと伝送路よりなる近磁界プローブについて、導電性部材で、検知部の先端コイル側に開口部を持たせて全体を一体的に覆ったことである。
この解決手段１は性能テストで試みた構造であって、これにより簡単で効果の高いシールド方法及び構造が得られる。
【解決手段２】
解決手段２は、導電性部材で先端コイル付近まで一体で覆った近磁界プローブについて、平面に配置した先端コイルの配置面と導電性部材の間隔を測定対象の間隔に合わせて配置したことである。
この解決手段２は解決手段１によるものをさらに高空間分解を得るための構造に応用したものであり、コイルから上の距離を調整することによって高空間分解能が得られる。
【解決手段３】
解決手段３は、導電性部材で先端コイル付近まで一体的に覆った近磁界プローブについて、平面に配置した先端コイルの先端位置と先端コイルの配置面とに間隔をおいて配置した導電性部材の先端部の位置を測定対象にあわせて配置したことである。
これにより、コイルの露出面積を最適なものにすることができる。
【０００７】
【解決手段４】
解決手段４は解決手段１乃至解決手段３の、ループコイルと伝送路よりなる近磁界プローブにおいて、伝送線路に続いてパッド部を設け、その接続部にコネクターを設け、同軸ケーブルを接続し、信号を積分する回路部にその同軸ケーブルを接続し、回路部からの出力をさらに同軸ケーブルで出力する近磁界プローブシステムとしたことである。なお、上記回路部が信号処理部であり、当該信号処理部により微分波形を積分して実時間電流波形とするなどの信号処理を行う。
【解決手段５】
解決手段５は解決手段４において、伝送線路部に直接チップ部品で構成された積分回路部を直接接続し、さらに、積分回路部の出力部にパッド部を設け、その接続部にコネクターを設け、当該コネクターに同軸ケーブルを接続して近磁界プローブシステムを構成したことである。
【解決手段６】
解決手段６は解決手段４において、積分回路等の信号処理部用回路部を半導体基板上に伝送線路部と一体に構成したことである。
【０００８】
【解決手段７】
解決手段７は解決手段１乃至解決手段３によるプローブにおいて、その接続部にコネクターを有する同軸ケーブルを接続し、プローブ先端部を保持部材に接続しペン型プローブを構成したことである。
上記保持部材を手で把持してプローブを操作し、あるいは上記保持部材を支持部材に支持させた状態でこれを測定対象に近接させることができる。
【解決手段８】
解決手段８は解決手段７において近磁界プローブの支持部材を導電性部材とし、
それと一体に上記シールド部材を設けたことである。
【解決手段９】
解決手段９は解決手段１乃至解決手段３において、複数の面を持つ保持部材の少なくとも２つ以上の面にプローブ先端部を張り付けたことである。
これにより、ベクトル量を検知し、誤差補正を行うことができる。
【０００９】
【解決手段１０】
解決手段１０は解決手段１乃至解決手段３、解決手段７乃至解決手段９によるプローブまたはプローブユニットにアンプ部を接続し、さらに計測器に接続して計測システムを構成したことである。
これにより、アンプでゲインを上げてオシロ等への接続を容易にし、また、アンプでインピーダンスを変更し、プローブ設計の自由度を向上させることができる。
【解決手段１１】
解決手段１１は解決手段１乃至解決手段３、解決手段７乃至解決手段９によるプローブを保持基板に並列に多数配置したプローブユニットをアンプ部と一体に接続し、さらに計測器に接続して計測システムを構成したことである。
これにより、アレー化して多数の計測対象について同時に計測することが可能であり、並列接触計測あるいは分布計測が可能である。
【解決手段１２】
解決手段１２は解決手段１乃至解決手段３のプローブ、または解決手段９の角度補正機能を有するプローブユニット、解決手段１０のアンプ機能をもったプローブユニットまたは解決手段１１のプローブアレーと、これらをＸＹＺの３次元に移動させる手段と、プローブ、プローブユニットおよびプローブアレーで得られた信号を検知する計測部とで計測システムを構成したことである。
これによってＬＳＩ等の回路の実時間電流の分布を計測することができる。
【解決手段１３】
解決手段１３は、解決手段１乃至解決手段３、解決手段９、解決手段１０のプローブまたはプローブユニットにおいて、その出力を一定時間ごとにサンプリングし、その出力の和を実行し、各時刻ごとの積分を行う積分回路あるいは信号処理回路を設けたことである。
これにより、ドリフト等の調整を不要にし、計測データをパソコン等の計算機に直接出力することができる。
【００１０】
【実施例】
次いで、図面を参照しながら実施例を説明する。
実施例１は、解決手段１による近磁界プローブの実施例であって、図１の各図面に示す手順によって、次ぎのようにして作製される。
プローブ先端部のループコイル１、伝送線路２（平行線路型）、パッド部３を導電性箔により作製するのであるが、まず、一枚のシートを目的の形に切断して、
ループコイル１、伝送線路部２及びパッド部３を作製し、その後、グラスエポキシ基板等の絶縁性基板４上に接着する。この例では支持材もかねて絶縁シート５と導電性金属箔６を貼り合わしたものを加工している（図１（ａ），（ｂ），（ｃ））。その後、さらにパッド接続部３にコネクター７を半田などで接続し、同軸ケーブル８を接続する（図２（ａ），（ｂ））。伝送路についてはコープレーナ型等もとられる。また、両面基板とすることでマイクロストリップ型とすることもできる。その上で、Ａ１，Ｃｕなどの金属箔による導電性部材９を，プローブ全体を覆うように一体に設けること（外部シールド）で、オシロスコープ等の計測器に接続できる近磁界プローブシステムが構成される（図３（ａ），（ｂ）
，（ｃ））。その際に、導電性部材９は先端のループコイル１を覆わない構成でもよく（図４（ａ），（ｂ），（ｃ））、または、前面にもシールドを設ける構成とすることもできる（図５（ａ），（ｂ），（ｃ））。このシールド部材は１００μｍ程度のものでは、外形を保持するための支持板を用いてもよく、０．５ｍｍ程度のものについては、カバーを兼ねる構造とすることができる。
また、導電性部材９すなわち金属箔で覆う際には予め絶縁性部材を設けることで、プローブ部の金属部とのショートを避ける構成とすることができる。したがって、シールド部材を密着して形成することができ、全体形状を小型にできる。従来型に比べ導電性部材９で覆ったこと、すなわちシールド部材を設けたことで、余分な磁束の鎖交がなく、高感度なプローブが実現される。
【００１１】
実施例２
図６，図７及び図８に示す実施例２は、解決手段２による近磁界プローブの実施例であって、実施例１の図１（ａ），（ｂ），（ｃ）と同じ手順で作製し、裏面に設けた積分回路部１０をはじめとする信号処理部のコネクタ部１１と平行線路部のパッド部とを同軸ケーブル１２で接続したプローブ（図６（ａ），（ｂ））
について、先端のループコイルの一部ないし全部にかかるように導電性部材９を設けたものである（図７（ａ），（ｂ），（ｃ））。このものの先端のループコイルの配置面と導電性部材９との間隔Ｅを測定対象のＰＣＢ基板上の配線の最小ピッチに合わせて設定する。例えば、先端のループコイルの寸法を２ｍｍφとして、ＰＣＢ基板上の配線の最小ピッチがＯ．５ｍｍであれば、間隔Ｅを０．５ｍｍとし、配線の最小ピッチが１ｍｍであれば、上記間隔Ｅを１ｍｍに設定する。このように上記間隔Ｅを設定することによって、信号発生部からの磁界を主として検知できることから測定対象に応じた最適な高分解能なプローブが実現される。
【００１２】
実施例３
図９または図１０に示す実施例３は解決手段３による近磁界プローブの例であり、実施例２のそれと同様にして作製したプローブについて、平面に配置した先端のループコイルの先端位置と先端コイルの配置面とに間隔をおいて配置した導電性部材９の先端部の位置を測定対象に合わせて配置したもの（配置の間隔Ｅ１）
であり、その一部ないし全部にかかるように導電性部材９を設けたものである。この時に配置した導電性部材の先端部の位置を，測定対象に合わせて実験的に求めて配置する。例えば、先端コイル部の寸法を２ｍｍφとして、ＰＣＢの配線の最小ピッチが０．５ｍｍであれば、先ず間隔Ｅを０．３ｍｍとし、コイルの先端部と導電性部材の位置の差（配置の間隔Ｅ１）を０．２ｍｍとし（図９（ａ），（ｂ），（ｃ））、配線の最小ピッチが１ｍｍで、上記間隔Ｅが同様に０．３ｍｍであれば配置の間隔Ｅ１を０．７ｍｍに設定できる（図１０（ａ），（ｂ），（ｃ））。この値は測定対象に合わせて、実測から寸法を求めて設定される。
このような設計の導電性部材によって、外部の磁界をさらにシールドできて、目的の測定対象に応じた検知領域の限定ができることで、最適な高分解能なプローブが実現される。
【００１３】
実施例４
図１１に示す実施例４は積分回路を備えた解決手段４による近磁界プローブである。
実施例１、実施例２、実施例３と同様にして作製した近磁界プローブのパッドの接続部にコネクターを半田などで接続して同軸ケーブルを接続し、さらに、図６（ａ），（ｂ）と同様にして積分回路部を同一のグラスエポキシ基板上に設け、
その入力コネクター部に同軸ケーブルを接続して積分回路部から出力コネクター部に同軸ケーブル１１を接続する。その後、Ａ１，Ｃｕなどの金属箔を用いた導電性部材９を設けて完成し（図１１（ａ），（ｂ），（ｃ））、同軸ケーブル１１をオシロスコープ等の計測器に接続して実時間波形計測可能な近磁界プローブシステムを構成する（なお、積分回路用ＤＣ電源の表記は省略している）。
微分波形であるループコイルからの信号を積分回路１０により、信号処理することで、余分な素子を加えたり、引回し線を設けなくてもＰＣＢ等の平面状配線に流れる電流の実時間検知が可能となる。なお、プローブ先端部のループコイル、
伝送線路及びパッド部に関しては通常のプリント基板作製プロセスと同様の工程でもできる。積分回路部は必要に応じて別の信号処理部としてもよい。
【００１４】
実施例５
図１２及び図１３に示す実施例５は解決手段５による例、すなわちその積分回路部の具体例である。
実施例１、実施例２、実施例３等と同様にして、プローブ先端部のループコイル、伝送線路を通常のプリント基板作製プロセスと同様の工程で作製し、その際に、伝送線路の先に積分回路１０を構成するためのチップ部品用接続パッド３とさらに出力用コネクターパッド１３を設けた配線パターンを同時に設ける。この配線パターン部にチップ部品（積分回路１０）及びコネクター１１ａを半田付け等で接続し、当該コネクター１１ａに同軸ケーブル１１を接続し（図１２（ａ），
（ｂ））、さらに、一体でプローブ部全体をＡｌ，Ｃｕなどの金属箔（導電性部材９）で覆い（図１３（ａ），（ｂ））、オシロスコープ等の計測器に同軸ケーブル１１を接続して実時間波形計測可能な近磁界プローブシステムを構成する（ただし、図においては積分回路用ＤＣ電源の表記を省略している）。このようにすることによって小型プローブが構成される。なお、絶縁基板４である石英基板上に導電性薄膜であるＡｌ等を成膜の後、通常の半導体プロセスに準じたフォトリソエッチング工程を経ても先ほどと同様の配線パターンを実現することができ、さらに、チップ部品、コネクターを導電性接着剤で接続することでも同様に実現することができる。
この場合に積分回路１０としては、差動アンプを設けその出力をフィードバックし、その経路に高周波特性に優れたチップコンデンサーを設けることで十分な機能を発揮できる。その積分回路部の一例は図１４に示すものを用いればよく、また、別の信号処理部を設ける必要がある場合は積分回路部の作製に準じてこれを設ければよい。
【００１５】
実施例６
図１５乃至図１８に示す実施例６は、解決手段６の積分回路部の例である。
Ｓｉ及びＧａＡｓ等の半導体基板上に通常の半導体プロセスにより積分回路部を予め形成し、さらに絶縁層及びスルーホール１２を形成する（図１５（ａ），（ｂ）、図１６（ａ），（ｂ））。その後、実施例５における石英基板のかわりに積分回路部を形成したＳｉ，ＧａＡｓ等の半導体基板上に、プローブ先端部のループコイル１、伝送線路２をＡｌ等の導電性金属で成膜後に、通常のフォトリソ工程を経て作製された積分回路部１０とプローブ先端部とを接続する。なお、実施例５のように石英基板上にプローブ先端部を形成し、フリップチップ実装等でも同様にして実現することができる。この後、同軸ケーブル接続用コネクター１１ａへ実装して後、同軸ケーブル１１を接続し（図１７（ａ），（ｂ））、さらに、一体でプローブ部全体をＡｌ，Ｃｕなどの導電性部材（金属箔）９でシールドする（図１８（ａ），（ｂ））。これをオシロスコープ等の計測器に接続することにより実時間波形計測可能な近磁界プローブシステムが構成される。
この実施例により全体をさらに小型化して、例えば、ＬＳＩ内部の配線パターン寸法の電流検知が可能な近磁界プローブが製作される。なお、積分回路部以外の信号処理部も同様の構成で可能である。
【００１６】
実施例７
図１９及び図２０に示す実施例７は解決手段７によるペン型の近磁界プローブである。
この実施例７においては、実施例６のＳｉ基板上に形成した積分回路部をもつプローブ部と、さらにＡ１，Ｃｕなどの金属箔による導電性部材とを設け、一体になったプローブ先端部をアラルダイト等のエポキシ系接着剤で保持部材１４に接続する。保持部材１４の材質としてはプラスチック、金属、ガラス等でよく、プローブ先端部の基板の材質と導電性の有無を勘案して定めればよい。形状としては、手で保持して計測個所に近接させ易く、あるいはループコイルを形成する基板自体を接触させ易い形にするのがよい（図１９（ａ），（ｂ））。プローブ先端部のコネクターに同軸ケーブルを接続し、これをオシロスコープ等の計測器に接続することによって近磁界プローブシステムが構成される（図２０（ａ），（ｂ））。
この近磁界プローブシステムにより、余分な素子を加えたり、引回し線を設けることなしにＰＣＢ等の平面状配線に流れる電流を確認することができるから、通常の電圧プローブと同様にオシロスコープ上で目的とする部分に手で持っていくことで電流信号を簡便に測定できる。なお、プローブ先端部を加工しあるいは接着材等を用いて、一時的に、目的の個所に固定する方法もとれる。
さらに支持部材１５を設け、当該支持部材１５に上記保持部材１４を固定し、プローブ先端部を加工することなしに目的の個所に接触させた状態に固定することにより、電流信号を簡便に検知することも可能となる。
【００１７】
実施例８
図２１に示す実施例８は解決手段８による近磁界プローブであり、実施例６のＳｉ基板上に形成した積分回路部と一体になったプローブ先端部をアラルダイト等のエポキシ系接着剤で保持部材１４に接続したものである。保持部材の材質として導電性部材を用い、これにＡ１，Ｃｕなどの金属箔による導電性部材を設けて一体にしている。全体の形状は計測個所に近接させ易く、あるいはループコイルを形成する基板自体を計測個所に接触させ易い形にするのがよい。プローブ先端部のコネクターに同軸ケーブル１１を接続し、これをオシロスコープ等の計測器に接続することによって、近磁界プローブシステムが構成される。
実時間波形の検知が可能であって、余分な素子を加えたり、引回し線を設けることなしに、ＰＣＢ等の平面状配線に流れる電流を検出して確認することができるから、通常の電圧プローブと同様にオシロスコープ上で目的とする部分に近磁界プローブの先端を手で持っていくだけで電流信号を簡便に測定できる。
なお、プローブ先端部を加工しあるいは接着材等を用いて、一時的に、目的の個所に固定する方法も採れるし、また支持部材を設け、当該支持部材に上記保持部材１４を固定し、プローブ先端部を加工することなしに測定対象個所にプローブ先端部を接触させることによって、電流信号を簡便に検出することができる。
【００１８】
実施例９
図２２及び図２４に示す実施例９は解決手段９による電流検知システムの一例で、実施例７のプローブ先端部を保持部材１４に２つ以上取り付けたものであり（図２２（ａ），（ｂ），（ｃ））、プローブ先端部の１個を支持基板に平行に配置し、他方のプローブ先端部を垂直に配置して張り付けている。この２つのプローブ先端部で電流によって発生した各磁界成分をそれぞれ検知し、この検知信号をフィードバックさせることで、接触時の角度のずれを補正する。この電流検知プローブシステムによれば、２つのプローブ先端で検出した各ベクトル分を合成することにより絶対値の誤差の少ない高精度の電流値を検知することができる（図２４）。
なお、表示部において一方のプローブの出力を他方のプローブの出力を表示し、
かつ、両出力を２乗平均した値を計測器に出力する。また、表示部の指示値ができるだけ大きくなるように、測定箇所において、プローブを支持部材１５に平行に保持させる。
【００１９】
実施例１０
図２５に示す実施例１０は解決手段１０によるもので、実施例２等の積分回路を設けたプローブ（例えば図８）とアンプとをユニットにしたものであり、プローブとアンプとをユニットにしたことにより、通常のゲインを持つオシロスコープ等の計測器にそのまま接続して、ＰＣＢ上のＬＳＩ等に流れる実時間電流を十分検知することができるものである。また、アンプを接続することでインピーダンスの変更が容易であり、設計の自由度が増すので、プローブ各部の寸法の設定を測定対象にあわせて適宜変更できる。
【００２０】
実施例１１
図２６に示す実施例１１は実施例２等の積分回路を設けたプローブ（例えば図８）を多数並列に配置したものであり、多数のプローブをスイッチで順次切り換えることにより、フラットケーブルに流れる複数の電流値を同時に検知することができる。寸法によっては、ＬＳＩのピンに対応して多数のプローブを配置することが可能であって、このようにすることによって例えば多数のアドレスデータラインについて同時に電流値を計測することが可能である。
【００２１】
実施例１２
図２７に示す実施例１２は解決手段１２によるものであり、実施例６のプローブ（図１８（ａ），（ｂ））を微小移動可能なＸＹＺ方向に移動する移動ステージ１６に支持させ、この移動ステージ１６によってプローブを微小移動させることにより、ＬＳＩ内の配線の任意の多数の位置の実時間電流を計測し、その電流値分布を計測することが可能なものである。
【００２２】
実施例１３
図２８に示す実施例１３は解決手段１３によるものであり、プローブからの検知信号をサンプリング部で一定時間毎にサンプリングし、積算部で積算しあるいはＡＤ変換部でＡＤ変換して出力することができるものである。これによりドリフト等の調整を要しないでパソコン等の計算機へ直接出力することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のプローブによれば、プローブ部のさらに外部にシールド部材を一体で、
測定対象側にだけ開口を持たせことで余分なノイズを排除することができ、極めて微少な電流信号（微分波形）を検知できる。その上で、請求項２及び請求項３に係る発明により、シールド部材の位置を調整することでさらに狭い測定対象に絞った領域からの信号を主として検知できるのでより高分解能性が実現できる。
請求項４に係る発明により、積分回路などの信号処理部を設けたことで高周波の実時間電流波形などが得られ信号の解析が容易となる。
請求項５に係る発明によりチップ部品で構成するため、プローブ全体を小型化でき、また、請求項６に係る発明によりプローブ先端部及び積分回路部をモノリシック化することで、プローブ全体をさらに小型化できる。
【００２４】
請求項７に係る発明，請求項８に係る発明においては、手で持って、あるいは簡単な固定治具を使ってプローブを保持できるので、測定個所の特定→測定→移動を目視しながら行うことが可能であり、測定時の作業性が向上する。
請求項９に係る発明により、プローブを２つ角度を変えて配置してあるので、固定時の角度相当の情報が検知可能であるので、それを用いて測定値の補正等を行うことで、測定誤差を低減できる。
請求項１０に係る発明によりアンプないし、インピーダンス変換装置を設けたので、より小さな電流源も検知できる。また、測定対象にあわせたプローブ各部の寸法設計が可能となる。
請求項１１に係る発明によりプローブを並列に配置することで、ＬＳＩの並列信号線を同時に計測でき、また請求項１２に係る発明によりプローブを３次元に微小移動させることができるので、ＬＳＩの微細領域の電流分布を計測することが可能となる。
請求項１３に係る発明によりプローブ出力を予めデジタル化するので、ドリフト調整が不要で、かつ計算機へも出力できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施例１の作製手順１を示す平面図であり、（ｂ）は作製手順２を示す平面図であり、（ｃ）は作製手順３を示す平面図である。
【図２】（ａ）は実施例１の作製手順４を示す側面図であり、（ｂ）は作製手順４を示す平面図である。
【図３】（ａ）は実施例１のプローブの例１の正面図であり、（ｂ）は同例１の側面図であり、（ｃ）は同例１の平面図である。
【図４】（ａ）は実施例１のプローブの他の例２の正面図であり、（ｂ）は同例２の側面図であり、（ｃ）は同例２の平面図である。
【図５】（ａ）は実施例１のプローブのさらに他の例３の正面図であり、（ｂ）は同例３の側面図であり、（ｃ）は同例３の平面図である。
【図６】（ａ）は実施例２の作製手順４を示す正面図であり、（ｂ）は作製手順４を示す平面図である。
【図７】（ａ）は実施例２のプローブの例１の正面図であり、（ｂ）は同例１の側面図であり、（ｃ）は同例１の平面図である。
【図８】（ａ）は実施例２のプローブの他の例２の正面図であり、（ｂ）は同例２の側面図であり、（ｃ）は同例２の平面図である。
【図９】（ａ）は実施例３のプローブの例１の正面図であり、（ｂ）は同例１の側面図であり、（ｃ）は同例１の平面図である。
【図１０】（ａ）は実施例３のプローブの他の例２の正面図であり、（ｂ）は同例２の正面図であり、（ｃ）は同例２の平面図である。
【図１１】（ａ）は実施例４のプローブの例１の正面図であり、（ｂ）は同例１の側面図であり、（ｃ）は同例１の平面図である。
【図１２】（ａ）は実施例５のプローブ部の側面図であり、（ｂ）は同プローブの平面図である。
【図１３】（ａ）はシールドを施した実施例５のプローブの側面図であり、（ｂ）
は同プローブの平面図である。
【図１４】は実施例５の積分回路部の等価回路図である。
【図１５】（ａ）は実施例６の製作工程１を示す平面図であり、（ｂ）は同じ側面図である。
【図１６】（ａ）は実施例６の製作工程２を示す平面図であり、（ｂ）は同側面図である。
【図１７】（ａ）は実施例６のプローブ部の平面図であり、（ｂ）は同側面図である。
【図１８】（ａ）はシールドを施した実施例６のプローブの平面図であり、（ｂ）
は同側面図である。
【図１９】（ａ）は実施例７のペン型の近磁界プローブの平面図であり、（ｂ）は同側面図である。
【図２０】は実施例７のペン型の近磁界プローブの使用例の側面図である。
【図２１】（ａ）は実施例８のプローブの平面図であり、（ｂ）は同側面図である。
【図２２】（ａ）は実施例９の電流検知システムの平面図であり、（ｂ）は電流検知システムにおけるプローブの側面図であり、（ｃ）は同プローブの底面図である。
【図２３】は実施例９の電流検知システムの使用例の側面図である。
【図２４】は実施例９における角度補正法の一例を示す概念図である。
【図２５】（ａ）は実施例１０の側面図であり、（ｂ）は同実施例の平面図であり、（ｃ）は同実施例の正面図である。
【図２６】は実施例１１の電流検知システムの使用例の側面図である。
【図２７】は実施例１２の電流検知システムの使用例の側面図である。
【図２８】は実施例１３の積分回路部の概念図である。
【符号の説明】
１：ループコイル
２：平行線路部
３：パッド部
４：絶縁性基板
５：絶縁シート
６：導電性金属箔
７：コネクター
８：同軸ケーブル
９：導電性部材
１０：積分回路部
１１：同軸ケーブル
１１ａ：同軸ケーブル用コネクター
１２：スルーホール
１３：接続用パッド
１４：保持部材
１５：支持部材
１６：移動ステージ

Claims

ループコイルと伝送路よりなる近磁界プローブにおいて、導電性部材で検知部の先端コイル側に開口部を持たせ、全体を一体で覆ったことを特長とする近磁界プローブ。
導電性部材で先端コイル付近まで一体で覆った近磁界プローブにおいて、平面に配置した先端コイルの配置面と導電性部材の間隔を測定対象の間隔にあわせて配置したことを特長とする近磁界プローブ。
導電性部材で先端コイル付近まで一体で覆った近磁界プローブにおいて、平面に配置した先端コイルの先端位置と先端コイルの配置面との間に間隔をおいて配置した導電性部材の先端部の位置を測定対象にあわせて配置したことを特長とする近磁界プローブ。
請求項１乃至請求項３のループコイルと伝送路よりなる近磁界プローブにおいて、伝送線路に続いてパッド部を設け、その接続部にコネクターを設け、同軸ケーブルを接続し、信号を積分する回路部にその同軸ケーブルを接続し、回路部からの出力をさらに同軸ケーブルで出力する近磁界プローブシステム。
伝送線路部から直接チップ部品で構成された信号を積分する回路部に接続され、さらに、積分回路部の出力部にパッド部を設け、その接続部にコネクターを設けてさらに同軸ケーブルを接続した請求項４の近磁界プローブシステム。
積分をはじめとする信号処理部用回路部を半導体基板上に伝送線路部と一体で構成した請求項４の近磁界プローブシステム。
その接続部にコネクターを有する同軸ケーブルを接続してなるプローブ先端部とその先端部を保持部材に接続し、該保持部材を手で保持して操作し、あるいは支持部材を用いて測定対象に近接させることができるようにした、請求項１乃至請求項３のペン型近磁界プローブ。
上記支持部材を導電性部材とし、これと一体に上記シールド部材を設けた請求項８又は請求項７の近磁界プローブ。
請求項１乃至請求項３の近磁界プローブにおいて、複数の面を持つ保持部材の少なくとも２つ以上の面にプローブ先端部を張り付けた近磁界プローブ。
請求項１乃至請求項３、請求項７乃至請求項９の近磁界プローブにアンプ部を接続し、さらに計測器を接続した計測システム。
請求項１乃至請求項３、請求項７乃至請求項９の近磁界プローブを保持基板に並列に多数配置したプローブユニットをアンプ部と一体に接続し、
さらに計測器に接続した計測システム。
請求項１乃至請求項３、または請求項９の角度補正機能を有するプローブユニット、請求項１０のアンプ機能をもったプローブユニットまたは請求項１１のプローブアレーと、これらをＸＹＺの３次元に移動させる手段と、プローブ、プローブユニットおよびプローブアレーで得られた信号を検知する計測部とで構成された計測システム。
請求項１乃至請求項３、請求項９、請求項１０のプローブ又はプローブユニットの出力を一定時間ごとにサンプリングし、その出力の和を実行し、各時刻ごとの積分を行う積分回路あるいは信号処理回路を設けた計測システム。