本發(fā)明涉及用于測(cè)量磁性體的磁導(dǎo)率的探針和使用該探針的磁導(dǎo)率測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

1、目前，移動(dòng)電話或無線通信等利用ghz頻帶的高頻應(yīng)用正在普及。而且，迫切需要對(duì)這些構(gòu)成部件的進(jìn)一步小型化、高集成化有用的高頻磁性體，特別是在電路中使用的磁性體材料中，具有高磁導(dǎo)率的磁性薄膜也是必須的。同時(shí)，高頻磁導(dǎo)率的評(píng)價(jià)方法的確立是必須的。

2、本申請(qǐng)發(fā)明人等迄今為止開發(fā)了不需要試樣的加工等工夫的磁導(dǎo)率的測(cè)量裝置。專利文獻(xiàn)1至4公開了本申請(qǐng)發(fā)明人等開發(fā)的用于測(cè)量磁性體、特別是膜狀磁性體的磁導(dǎo)率的探針和磁導(dǎo)率測(cè)量裝置。在探針的構(gòu)造中，電介質(zhì)層被通電高頻載波信號(hào)的條形導(dǎo)體和接地導(dǎo)體夾住，使測(cè)量對(duì)象的磁性體與導(dǎo)體接觸，測(cè)量作為測(cè)量對(duì)象的磁性體的透射系數(shù)s21，由此求出磁性體的磁導(dǎo)率。

3、求出的磁導(dǎo)率是由以下的式(1)表示的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ，其中μ'是復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ的實(shí)數(shù)部，μ"是復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ的虛數(shù)部。

4、[數(shù)1]

5、μ＝'-jμ"(1)

6、復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ的實(shí)數(shù)部μ'對(duì)應(yīng)于磁性體的電感分量l，復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ的虛數(shù)部μ"對(duì)應(yīng)于磁性體的損失量(電阻分量)。

7、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

8、專利文獻(xiàn)

9、專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-060367號(hào)公報(bào)

10、專利文獻(xiàn)2：日本特開2012-032165號(hào)公報(bào)

11、專利文獻(xiàn)3：日本特開2015-172497號(hào)公報(bào)

12、專利文獻(xiàn)4：日本特開2016-053569號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的問題

2、圖17是示意性地表示對(duì)測(cè)量對(duì)象的磁性體、特別是對(duì)面積比條形導(dǎo)體的寬度大的磁性體勵(lì)磁的磁場(chǎng)區(qū)域的圖。測(cè)量對(duì)象的磁性體1被在與其接觸的探針的條形導(dǎo)體2中流動(dòng)的高頻載波信號(hào)(電流)勵(lì)磁，根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明人的電磁場(chǎng)分析，明確了在條形導(dǎo)體2比較細(xì)，條形導(dǎo)體2的寬度相對(duì)于磁性體1的寬度比較小的情況下，磁性體1的整體未被勵(lì)磁而僅是與條形導(dǎo)體2接觸的區(qū)域附近的局部區(qū)域被勵(lì)磁，從而產(chǎn)生磁導(dǎo)率的測(cè)量誤差。

3、在磁性體被局部地勵(lì)磁的情況下，在磁性體的內(nèi)部，在局部產(chǎn)生的磁場(chǎng)的外側(cè)產(chǎn)生反磁場(chǎng)，因此，由于該反磁場(chǎng)的影響，產(chǎn)生抵消被勵(lì)磁的磁場(chǎng)的磁通的作用，由此，測(cè)量對(duì)象的磁性體的實(shí)際的磁導(dǎo)率產(chǎn)生誤差。更具體而言，上述式(1)中的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ的虛數(shù)部μ"中的共振頻率偏移，有時(shí)無法高精度地測(cè)量磁導(dǎo)率。圖18是表示由于反磁場(chǎng)的影響而在磁導(dǎo)率的虛數(shù)部產(chǎn)生了誤差的測(cè)量例的圖表。示出了使用了具備細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)體的微帶線路的探針得到的測(cè)量值和基于沒有反磁場(chǎng)的影響的標(biāo)準(zhǔn)磁導(dǎo)率測(cè)量方法，即nicolson-ross-weir(nrw)法的測(cè)量值，圖18的(a)表示復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ的虛數(shù)部μ"的值，圖18的(b)表示復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ的實(shí)數(shù)部μ'的值。測(cè)量對(duì)象的磁性體是nizn鐵氧體薄膜(3mm×1mm×厚度100μm)，如圖18的(a)所示，相對(duì)于基于nrw法的測(cè)量值，復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ的虛數(shù)部μ"中的共振頻率在7ghz時(shí)向高頻側(cè)偏移，測(cè)量值產(chǎn)生大的誤差。需要說明的是，圖18的(b)所示的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ的實(shí)數(shù)部μ'的測(cè)量值大致被測(cè)量為根據(jù)nrw法所得的測(cè)量值，但本來變化點(diǎn)應(yīng)該同樣地移動(dòng)到高頻側(cè)，有可能是因?yàn)楸辉肼暵駴]而難以觀測(cè)。

4、作為測(cè)量對(duì)象試樣的膜狀磁性體的磁導(dǎo)率評(píng)價(jià)大多使用作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法的nrw法等進(jìn)行測(cè)定，但需要將試樣精密地加工成環(huán)狀，需要以精密的位置精度設(shè)置于同軸管等，技術(shù)難度大、工作負(fù)擔(dān)重。另一方面，在使用具有條形導(dǎo)體的微帶線路等信號(hào)傳輸線路進(jìn)行評(píng)價(jià)的情況下，如上所述，在測(cè)量面積比條形導(dǎo)體的寬度大的磁性體時(shí)，由于磁性體的反磁場(chǎng)而局部的磁場(chǎng)施加較強(qiáng)，引起強(qiáng)磁性共振頻率的偏移、磁導(dǎo)率等的降低，難以準(zhǔn)確地測(cè)量材料固有的磁導(dǎo)率。

5、本申請(qǐng)發(fā)明人等嘗試了擴(kuò)大條形導(dǎo)體的寬度、擴(kuò)大條形導(dǎo)體與試樣的距離等來嘗試測(cè)量，但均未順利進(jìn)行。特別是，在擴(kuò)大條形導(dǎo)體的寬度時(shí)，產(chǎn)生由趨膚效應(yīng)引起的向?qū)w寬度方向(外周)的電流的偏倚，無法順利地進(jìn)行測(cè)量。

6、因此，本發(fā)明的目的在于提供即使是面積比條形導(dǎo)體的寬度大的磁性體也能夠高精度地測(cè)量其磁導(dǎo)率的磁導(dǎo)率測(cè)量用探針和使用該探針的磁導(dǎo)率測(cè)量裝置。

7、用于解決問題的方案

8、用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的磁導(dǎo)率測(cè)量用探針是一種用于測(cè)量磁性體的磁導(dǎo)率的探針，其特征在于，具備：傳輸線路體，其具有形成于電介質(zhì)基板的正面的帶狀的條形導(dǎo)體和形成于該電介質(zhì)基板的正面或背面的接地導(dǎo)體；第一連接器，其與所述條形導(dǎo)體和所述接地導(dǎo)體各自的一端連接；以及第二連接器，其與所述條形導(dǎo)體和所述接地導(dǎo)體各自的另一端連接，所述條形導(dǎo)體具有：包括在一端側(cè)與所述第一連接器連接的部位的第一長(zhǎng)度部分、包括在另一端與所述第二連接器連接的部位的第二長(zhǎng)度部分、以及在所述第一長(zhǎng)度部分與所述第二長(zhǎng)度部分之間延伸的第三長(zhǎng)度部分，所述第三長(zhǎng)度部分具有電流偏倚抑制單元。

9、發(fā)明效果

10、根據(jù)本發(fā)明，通過在傳輸線路體的條形導(dǎo)體設(shè)置電流偏倚抑制單元，能夠抑制由趨膚效應(yīng)引起的向?qū)w寬度方向的電流的偏倚，降低反磁場(chǎng)的影響，由此能夠高精度地測(cè)量磁性體的磁導(dǎo)率(特別是復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的虛數(shù)部)。

技術(shù)特征：

1.一種探針，其特征在于，用于測(cè)量磁性體的磁導(dǎo)率，具備：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探針，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探針，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探針，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的探針，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的探針，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探針，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探針，其特征在于，

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的探針，其特征在于，

12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探針，其特征在于，

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的探針，其特征在于，

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的探針，其特征在于，

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針，其特征在于，

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的探針，其特征在于，

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的探針，其特征在于，

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的探針，其特征在于，

19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的探針，其特征在于，

20.一種磁導(dǎo)率測(cè)量裝置，其特征在于，具備：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種能夠高精度地測(cè)量磁性體的磁導(dǎo)率、特別是復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的虛數(shù)部的磁導(dǎo)率測(cè)量用探針。一種用于測(cè)量磁性體的磁導(dǎo)率的探針，具備：傳輸線路體，其具有形成于電介質(zhì)基板的正面的帶狀的條形導(dǎo)體和形成于該電介質(zhì)基板的正面或背面的接地導(dǎo)體；第一連接器，其與所述條形導(dǎo)體和所述接地導(dǎo)體各自的一端連接；以及第二連接器，其與所述條形導(dǎo)體和所述接地導(dǎo)體各自的另一端連接，所述條形導(dǎo)體具有：包括在一端側(cè)與所述第一連接器連接的部位的第一長(zhǎng)度部分、包括在另一端與所述第二連接器連接的部位的第二長(zhǎng)度部分、以及在所述第一長(zhǎng)度部分與所述第二長(zhǎng)度部分之間延伸的第三長(zhǎng)度部分，所述第三長(zhǎng)度部分具有電流偏倚抑制單元。

技術(shù)研發(fā)人員：藪上信,沖田和彥,渡邊佳是
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)立大學(xué)法人東北大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2