JPH10319104A - サンプルの磁気モーメントを感知するための方法およびトルク磁力計 - Google Patents
サンプルの磁気モーメントを感知するための方法およびトルク磁力計Info
- Publication number
- JPH10319104A JPH10319104A JP10067114A JP6711498A JPH10319104A JP H10319104 A JPH10319104 A JP H10319104A JP 10067114 A JP10067114 A JP 10067114A JP 6711498 A JP6711498 A JP 6711498A JP H10319104 A JPH10319104 A JP H10319104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bridge
- torque
- sample
- magnetometer
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
- G01R33/1215—Measuring magnetisation; Particular magnetometers therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非常に小さな異方性サンプルの磁化を測定す
る一体化された圧電抵抗性レバーを用いるトルク磁力計
を提供する。 【解決手段】 サンプル保持プラットフォームが、圧電
抵抗器を備える並列する脚により基板から片持状態にさ
れる。圧電抵抗器を含むホイートストンブリッジ全体
は、磁力計の基板上に一体化されている。代替実施例で
は、ホール効果エラー信号を排除する態様で、ブリッジ
の導体に特定的な出力接続が行なわれている。
る一体化された圧電抵抗性レバーを用いるトルク磁力計
を提供する。 【解決手段】 サンプル保持プラットフォームが、圧電
抵抗器を備える並列する脚により基板から片持状態にさ
れる。圧電抵抗器を含むホイートストンブリッジ全体
は、磁力計の基板上に一体化されている。代替実施例で
は、ホール効果エラー信号を排除する態様で、ブリッジ
の導体に特定的な出力接続が行なわれている。
Description
【0001】
【発明の分野】この発明は、一般に高感度磁気測定に関
し、より特定的には改良された圧電抵抗性技術によって
極めて小さな異方性サンプル(たとえば単結晶、薄膜な
ど)を測定するためのシステムに関する。
し、より特定的には改良された圧電抵抗性技術によって
極めて小さな異方性サンプル(たとえば単結晶、薄膜な
ど)を測定するためのシステムに関する。
【0002】
【背景技術】いくつかの型の高感度トルク計が、過去数
年にわたって提案されており、金属多重層、(バルクの
および薄膜の形の)高Tc超電導体および磁気材料の磁
気モーメントの測定のため成功裏に使用されている。最
も高度なものは、2つのキャパシタプレートの間にサン
プルを保持する可撓性ビームが対称に位置するキャパシ
タンストルク計である。可変磁界テストチャンバととも
に使用されるとき、印加される磁界によって生み出され
る磁気トルクτ=m×Bによって生成される、サンプル
を保持するキャパシタンストルク計のビームの偏向によ
ってサンプルの固有磁気モーメントが測定される。この
式において、mはサンプルモーメントであり、Bは印加
される界である。
年にわたって提案されており、金属多重層、(バルクの
および薄膜の形の)高Tc超電導体および磁気材料の磁
気モーメントの測定のため成功裏に使用されている。最
も高度なものは、2つのキャパシタプレートの間にサン
プルを保持する可撓性ビームが対称に位置するキャパシ
タンストルク計である。可変磁界テストチャンバととも
に使用されるとき、印加される磁界によって生み出され
る磁気トルクτ=m×Bによって生成される、サンプル
を保持するキャパシタンストルク計のビームの偏向によ
ってサンプルの固有磁気モーメントが測定される。この
式において、mはサンプルモーメントであり、Bは印加
される界である。
【0003】圧電抵抗性カンチレバーの第1の応用例
は、原子間力顕微鏡法(AFM)用に、トルトネーゼ
(Tortonese )らの「圧電抵抗性検出を使用する原子間
力顕微鏡による原子分解(Atomic Resolution With An
Atomic Force Microscope UsingPiezoresistive Detect
ion)」(『Appl.Phys. Lett.62』p.834(19
93年))で提案された。この型の磁力計は、以来パー
ク・サイエンティフィック・インストゥルメンツ(Park
Scientific Instruments )によって商品化されてい
る。ロセル(Rossel)らは、「ミニアチュアトルク磁力
計としての活性マイクロレバー(Active Microlevers a
s Miniature Torque Magnetometers)」(『J.Appl. Ph
ys. Vol. 79』p.8166以降(1996年))と
いう論文において、高Tc超電導体の物理的特性を研究
するため使用される可変温度・磁界テストチャンバに関
連するトルク磁力計としてのこれらの商業的に利用可能
な圧電抵抗性カンチレバーの使用について初めて記載し
た。サンプルを直接マイクロレバー上に載せることによ
って、ロセルおよびその協力者らはレバーの高圧領域内
に閉じ込められた2つの圧電抵抗要素の抵抗の変化を測
定することができた。曲がりまたは撓みのいずれかによ
るこの圧電要素の抵抗の変化は磁気トルクτ=m×Bに
より生成され、サンプルの固有磁気モーメントの測定値
を与える。先行技術においては、圧電抵抗の変化は、い
わゆるホイートストンブリッジ構成内に接続される(テ
ストチャンバ外の)遠隔検出回路により測定された。こ
の構成においては、圧電抵抗性要素の抵抗はテストチャ
ンバ外の2つの他の抵抗により、測定され、厳密に一致
させられる。レバーの曲がりまたは撓みによる圧電抵抗
性要素の抵抗のいかなる変化も、ブリッジに交差して接
続される電圧計により検出できる。これによって、磁気
トルクひいては固有サンプルモーメントの直接的測定が
与えられる。
は、原子間力顕微鏡法(AFM)用に、トルトネーゼ
(Tortonese )らの「圧電抵抗性検出を使用する原子間
力顕微鏡による原子分解(Atomic Resolution With An
Atomic Force Microscope UsingPiezoresistive Detect
ion)」(『Appl.Phys. Lett.62』p.834(19
93年))で提案された。この型の磁力計は、以来パー
ク・サイエンティフィック・インストゥルメンツ(Park
Scientific Instruments )によって商品化されてい
る。ロセル(Rossel)らは、「ミニアチュアトルク磁力
計としての活性マイクロレバー(Active Microlevers a
s Miniature Torque Magnetometers)」(『J.Appl. Ph
ys. Vol. 79』p.8166以降(1996年))と
いう論文において、高Tc超電導体の物理的特性を研究
するため使用される可変温度・磁界テストチャンバに関
連するトルク磁力計としてのこれらの商業的に利用可能
な圧電抵抗性カンチレバーの使用について初めて記載し
た。サンプルを直接マイクロレバー上に載せることによ
って、ロセルおよびその協力者らはレバーの高圧領域内
に閉じ込められた2つの圧電抵抗要素の抵抗の変化を測
定することができた。曲がりまたは撓みのいずれかによ
るこの圧電要素の抵抗の変化は磁気トルクτ=m×Bに
より生成され、サンプルの固有磁気モーメントの測定値
を与える。先行技術においては、圧電抵抗の変化は、い
わゆるホイートストンブリッジ構成内に接続される(テ
ストチャンバ外の)遠隔検出回路により測定された。こ
の構成においては、圧電抵抗性要素の抵抗はテストチャ
ンバ外の2つの他の抵抗により、測定され、厳密に一致
させられる。レバーの曲がりまたは撓みによる圧電抵抗
性要素の抵抗のいかなる変化も、ブリッジに交差して接
続される電圧計により検出できる。これによって、磁気
トルクひいては固有サンプルモーメントの直接的測定が
与えられる。
【0004】この装置は、約10-14 ニュートンメート
ル(Nm)のトルク感度を達成し、多くの目的のために
良好に機能したが、レバーが極端に小さく(典型的に
は、長さが165マイクロメートル(μm)、幅が90
マイクロメートルおよび厚さが4マイクロメートルの寸
法であり)、設計が開放ジオメトリであるため、サンプ
ルの装着が極めて困難であり、剥き出しのレバーが壊れ
やすかった。さらに、この装置の使用は、(典型的には
サンプルの大きさが30×30×10マイクロメートル
で、1マイクログラムよりも軽い)極めて小さな大きさ
のサンプルに限られた。
ル(Nm)のトルク感度を達成し、多くの目的のために
良好に機能したが、レバーが極端に小さく(典型的に
は、長さが165マイクロメートル(μm)、幅が90
マイクロメートルおよび厚さが4マイクロメートルの寸
法であり)、設計が開放ジオメトリであるため、サンプ
ルの装着が極めて困難であり、剥き出しのレバーが壊れ
やすかった。さらに、この装置の使用は、(典型的には
サンプルの大きさが30×30×10マイクロメートル
で、1マイクログラムよりも軽い)極めて小さな大きさ
のサンプルに限られた。
【0005】商業的有用性を限定する既知の設計のさら
なる欠点は、(前述のように部分的にテストチャンバの
外側に位置する)分割検出回路を用いているという事実
によるものであり、ホイートストンブリッジの一部分
(すなわち圧電抵抗性要素)がテストチャンバ内で極め
て大きな磁界および温度の変動に頻繁にさらされるとい
う事実のため、測定エレクトロニクスにおいて不所望の
不平衡が生じる。典型的には、ブリッジ測定エレクトロ
ニクス内の(温度および磁界の面であらゆる環境変化か
ら効果的に遮断された)基準抵抗器と比較しての圧電抵
抗器の不平衡は通常圧電抵抗性要素を接続しホイートス
トンブリッジを完成するために使用されるワイヤボンド
の1つからのスプリアス温度依存性接触抵抗により生じ
得る。この先行技術の検出構成において起こり得る不正
確な出力の他の原因は、圧電抵抗器の感度および特性が
温度および磁界の関数として変化するに伴う、ブリッジ
内の利得の変動(すなわち感度の変化)である。特定的
には、磁界が5テスラ(T)に湾曲されるとき(サンプ
ルが存在しなくとも)圧電抵抗性要素の抵抗に1%のス
プリアス変化が観察された。こうした背景エラーは、典
型的な実験においてはサンプル信号と区別することが極
めて困難であった。
なる欠点は、(前述のように部分的にテストチャンバの
外側に位置する)分割検出回路を用いているという事実
によるものであり、ホイートストンブリッジの一部分
(すなわち圧電抵抗性要素)がテストチャンバ内で極め
て大きな磁界および温度の変動に頻繁にさらされるとい
う事実のため、測定エレクトロニクスにおいて不所望の
不平衡が生じる。典型的には、ブリッジ測定エレクトロ
ニクス内の(温度および磁界の面であらゆる環境変化か
ら効果的に遮断された)基準抵抗器と比較しての圧電抵
抗器の不平衡は通常圧電抵抗性要素を接続しホイートス
トンブリッジを完成するために使用されるワイヤボンド
の1つからのスプリアス温度依存性接触抵抗により生じ
得る。この先行技術の検出構成において起こり得る不正
確な出力の他の原因は、圧電抵抗器の感度および特性が
温度および磁界の関数として変化するに伴う、ブリッジ
内の利得の変動(すなわち感度の変化)である。特定的
には、磁界が5テスラ(T)に湾曲されるとき(サンプ
ルが存在しなくとも)圧電抵抗性要素の抵抗に1%のス
プリアス変化が観察された。こうした背景エラーは、典
型的な実験においてはサンプル信号と区別することが極
めて困難であった。
【0006】高感度測定におけるこのような実質的な問
題の影響を取り除こうとする試みにおいて、ロセルおよ
びその協力者らにより示唆された先行技術の延長案は、
同一チップ上のホイートストンブリッジと一体化された
2つの同一のカンチレバーで差動測定を行なうというも
のだった。(バウアー(Bauer )ら、「ミニアチュアト
ルク磁力計(Miniature Torque Magnetometer )」
(『IBM技術公開速報(IBM Technical Disclosur
e Bulletin)Vol.38,No. 12』pp.151,15
2(1995年))しかしながら、この元の設計の延長
案においてはすぐにいくつかの問題が明らかになった。
初めに遭遇する問題は、高感度測定のために必要とされ
る良好なブリッジ平衡を生成するため、同一の感度およ
び応答を有するホイートストンブリッジ構成内に一体化
された4つの独立した活性圧電抵抗器(すなわち、2つ
の独立したレバーにおいて行なうようにすべてが曲がっ
たりまたは撓んだりするもの)を電気的に生成する実際
上の複雑性である。第2の問題点は、良好な差動測定の
ために必要とされるような、同一の機械的特性(すなわ
ち、偏向または撓みに対しての機械的応答)を持つ2つ
の独立したレバーを同一のチップ上に作製する困難であ
る。この問題は、商業的に利用するためより大きなサイ
ズのレバーを構築しようとするときさらに大きくなる。
(数ミリメートルのオーダの)より寸法の大きな2つの
同一のレバーを備えるチップは、扱いが極めて非実用的
になる一方、レバーを製造するため通常用いられる標準
的フォトリソグラフィおよびエッチング技術によって
は、測定のために必要とされる精度に作製することが極
めて困難であろう。
題の影響を取り除こうとする試みにおいて、ロセルおよ
びその協力者らにより示唆された先行技術の延長案は、
同一チップ上のホイートストンブリッジと一体化された
2つの同一のカンチレバーで差動測定を行なうというも
のだった。(バウアー(Bauer )ら、「ミニアチュアト
ルク磁力計(Miniature Torque Magnetometer )」
(『IBM技術公開速報(IBM Technical Disclosur
e Bulletin)Vol.38,No. 12』pp.151,15
2(1995年))しかしながら、この元の設計の延長
案においてはすぐにいくつかの問題が明らかになった。
初めに遭遇する問題は、高感度測定のために必要とされ
る良好なブリッジ平衡を生成するため、同一の感度およ
び応答を有するホイートストンブリッジ構成内に一体化
された4つの独立した活性圧電抵抗器(すなわち、2つ
の独立したレバーにおいて行なうようにすべてが曲がっ
たりまたは撓んだりするもの)を電気的に生成する実際
上の複雑性である。第2の問題点は、良好な差動測定の
ために必要とされるような、同一の機械的特性(すなわ
ち、偏向または撓みに対しての機械的応答)を持つ2つ
の独立したレバーを同一のチップ上に作製する困難であ
る。この問題は、商業的に利用するためより大きなサイ
ズのレバーを構築しようとするときさらに大きくなる。
(数ミリメートルのオーダの)より寸法の大きな2つの
同一のレバーを備えるチップは、扱いが極めて非実用的
になる一方、レバーを製造するため通常用いられる標準
的フォトリソグラフィおよびエッチング技術によって
は、測定のために必要とされる精度に作製することが極
めて困難であろう。
【0007】
【発明の概要】この発明の主な目的は、(たとえば単結
晶、薄膜などの)極めて小さな異方性サンプルの磁気特
性の測定を可能にする高感度磁気センサを提供すること
である。この発明は、測定のために必要な検出回路とと
もに、磁気トルクτ=m×Bによって磁気測定を行なう
ための、好ましくはシリコンウェハから作られる高度集
積トルクレバーチップを組入れる。この発明は、(典型
的には最大寸法が1.5×1.5×1.5mmの0.数
グラムまでの)サンプルの装着の間トルクレバーのより
よい保護を提供し、サンプルを可変温度および磁界環境
におくために通常使用される公称9mmのボアを備える
あらゆるテスト装置へトルク計を装着するための容易な
扱いを提供する、閉じたジオメトリの(たとえば、寸法
が6×6×0.5mmのチップの周辺から内側の)トル
クレバーの作製のための装置および特別な方法である。
晶、薄膜などの)極めて小さな異方性サンプルの磁気特
性の測定を可能にする高感度磁気センサを提供すること
である。この発明は、測定のために必要な検出回路とと
もに、磁気トルクτ=m×Bによって磁気測定を行なう
ための、好ましくはシリコンウェハから作られる高度集
積トルクレバーチップを組入れる。この発明は、(典型
的には最大寸法が1.5×1.5×1.5mmの0.数
グラムまでの)サンプルの装着の間トルクレバーのより
よい保護を提供し、サンプルを可変温度および磁界環境
におくために通常使用される公称9mmのボアを備える
あらゆるテスト装置へトルク計を装着するための容易な
扱いを提供する、閉じたジオメトリの(たとえば、寸法
が6×6×0.5mmのチップの周辺から内側の)トル
クレバーの作製のための装置および特別な方法である。
【0008】特定的には、この発明はテストチャンバ内
で印加される変化する磁界の存在下でサンプルの磁気モ
ーメントを感知するためのトルク磁力計であり、前記磁
力計は、非導電性の基板の一端縁から延びる片持トルク
レバーとともに形成される非導電性基板を含み、前記基
板はテストチャンバ内に取外し可能に装着されるよう構
成され、前記トルクレバーは、前記一端縁から他端方向
に突出するサンプル保持パドルと、前記パドルを前記一
端縁に接続するブリッジ手段と、前記ブリッジ手段上に
表面装着される平行に間隔をおいて位置付けられる1対
の圧電抵抗器と、印加される磁界のサンプルに対する物
理的影響を表わす出力信号を生成するためサンプルに対
する磁気的に引き起こされるトルクによって生じる前記
パドルのねじれからくる抵抗の変化を示す前記圧電抵抗
器からの信号を検出、比較および処理するための、前記
基板上の手段と、前記出力信号を外部信号処理回路に接
続するための、前記基板上の出力端子と、電力を前記圧
電抵抗器に印加するための、前記基板上の入力端子とを
含む。
で印加される変化する磁界の存在下でサンプルの磁気モ
ーメントを感知するためのトルク磁力計であり、前記磁
力計は、非導電性の基板の一端縁から延びる片持トルク
レバーとともに形成される非導電性基板を含み、前記基
板はテストチャンバ内に取外し可能に装着されるよう構
成され、前記トルクレバーは、前記一端縁から他端方向
に突出するサンプル保持パドルと、前記パドルを前記一
端縁に接続するブリッジ手段と、前記ブリッジ手段上に
表面装着される平行に間隔をおいて位置付けられる1対
の圧電抵抗器と、印加される磁界のサンプルに対する物
理的影響を表わす出力信号を生成するためサンプルに対
する磁気的に引き起こされるトルクによって生じる前記
パドルのねじれからくる抵抗の変化を示す前記圧電抵抗
器からの信号を検出、比較および処理するための、前記
基板上の手段と、前記出力信号を外部信号処理回路に接
続するための、前記基板上の出力端子と、電力を前記圧
電抵抗器に印加するための、前記基板上の入力端子とを
含む。
【0009】この設計の別の利点は、簡単な圧力コンタ
クトを使用して、通常実験において使用される広範囲な
アタッチメントに容易に装着できかつ電気的に接続でき
る「独立型」カートリッジとしてのトルクレバーチップ
を使用する能力を含む。たとえば、チップの大きさが簡
潔であるため、ユーザはこれを気化チャンバに装着し、
(たとえば超高真空条件下で、400℃に至る高温にお
いて)レバー表面上に直接薄膜サンプルを堆積できる。
これらのサンプルの特徴決定は、背景に影響されないサ
ンプルの磁気測定を提供する可変温度・磁界環境を備え
る別個のテストチャンバ内で順次行なうことができる。
トルクレバーチップは大きさが小さいため、テストチャ
ンバ内で行なわれる角依存性トルク測定のための回転プ
ラットホーム上に容易に装着することによって最もうま
く利用できる。
クトを使用して、通常実験において使用される広範囲な
アタッチメントに容易に装着できかつ電気的に接続でき
る「独立型」カートリッジとしてのトルクレバーチップ
を使用する能力を含む。たとえば、チップの大きさが簡
潔であるため、ユーザはこれを気化チャンバに装着し、
(たとえば超高真空条件下で、400℃に至る高温にお
いて)レバー表面上に直接薄膜サンプルを堆積できる。
これらのサンプルの特徴決定は、背景に影響されないサ
ンプルの磁気測定を提供する可変温度・磁界環境を備え
る別個のテストチャンバ内で順次行なうことができる。
トルクレバーチップは大きさが小さいため、テストチャ
ンバ内で行なわれる角依存性トルク測定のための回転プ
ラットホーム上に容易に装着することによって最もうま
く利用できる。
【0010】この発明においては、レバーの撓みは、重
力効果に影響されないので、好ましくは、磁気トルクの
測定値として検出される。トルクτにより生成されるこ
の撓みは、圧電抵抗の変化ΔRによって高感度で測定さ
れる。抵抗のレベルおよび変化を表わす信号を得るた
め、適切な検出手段を使用してもよく、適切な手段が必
要とするように、圧電抵抗器からの信号を処理すること
ができる。簡単なしかし精巧な信号検出および処理手段
は、優れた平衡および安定性を得るようトルク計チップ
上に直接一体化される改良されたホイートストンブリッ
ジ構成である。この発明は、好ましい実施例において、
最終的にはセンサの感度に悪影響を与えかねない回路の
温度依存性を減ずるため、コンスタンタンの(シリコン
をドープされたp型の圧電抵抗器とは異なる)2つの全
金属圧電抵抗器トレースを使用する。ブリッジの平衡抵
抗器も、温度の変動に対しての平衡維持を補助するため
コンスタンタンで作製される。この発明の、磁気センサ
と検出エレクトロニクスとのこれまでなかった一体化に
より、ユーザはチップとそのホルダとの間の接触抵抗の
影響を除去し、かつ、磁界および温度によるブリッジ抵
抗器内の抵抗の変化によって生じるエラーを除去するこ
とができる。
力効果に影響されないので、好ましくは、磁気トルクの
測定値として検出される。トルクτにより生成されるこ
の撓みは、圧電抵抗の変化ΔRによって高感度で測定さ
れる。抵抗のレベルおよび変化を表わす信号を得るた
め、適切な検出手段を使用してもよく、適切な手段が必
要とするように、圧電抵抗器からの信号を処理すること
ができる。簡単なしかし精巧な信号検出および処理手段
は、優れた平衡および安定性を得るようトルク計チップ
上に直接一体化される改良されたホイートストンブリッ
ジ構成である。この発明は、好ましい実施例において、
最終的にはセンサの感度に悪影響を与えかねない回路の
温度依存性を減ずるため、コンスタンタンの(シリコン
をドープされたp型の圧電抵抗器とは異なる)2つの全
金属圧電抵抗器トレースを使用する。ブリッジの平衡抵
抗器も、温度の変動に対しての平衡維持を補助するため
コンスタンタンで作製される。この発明の、磁気センサ
と検出エレクトロニクスとのこれまでなかった一体化に
より、ユーザはチップとそのホルダとの間の接触抵抗の
影響を除去し、かつ、磁界および温度によるブリッジ抵
抗器内の抵抗の変化によって生じるエラーを除去するこ
とができる。
【0011】ホイートストンブリッジ要素および接続ト
レースが通常の構成に適用されるが、この発明によりチ
ップレバー上に一体化されるときは、トルク計の読出し
の精度に影響を与えるスプリアス信号は、ホール効果電
圧の結果としての高磁界(>1T)で生じるであろう。
印加される磁界が増加するに伴い、有害なホール効果電
圧も増加する。ワイヤリングトレースの厚みは、その幅
に比べて小さいので、ホール効果電圧の結果としてのエ
ラーは比較的大きくなり得る。これは、ホイートストン
回路要素および接続トレースの作製のためにスパッタリ
ングまたは蒸着などの薄膜技術が使用された場合のこと
である。この発明を元にした代替的実施例および改良案
として、ブリッジ回路の構成において代替的なトポロジ
ーを用いることによって、ホール効果の問題を除去する
ことができることがわかった。鍵となる特徴は、ブリッ
ジ電圧がブリッジループの外側からではなく内側から感
知されるということである。このために、ホール効果電
圧の発生に関して、2つの電圧感知点の電圧レベルが等
しくなる。このために、この効果を発生させる電位差が
なくなる。ブリッジにはしばしば極めて大きな変動する
磁界が印加され、また、ブリッジは大きな磁界内を回転
するであろうから、この発明のトルク磁力計の設計にお
いてこの特徴は重要なものとなり得る。そのような状況
下では、測定サンプルによって発生される信号との区別
が難しいかなりのエラー信号がホール効果によって生み
出されるかもしれない。
レースが通常の構成に適用されるが、この発明によりチ
ップレバー上に一体化されるときは、トルク計の読出し
の精度に影響を与えるスプリアス信号は、ホール効果電
圧の結果としての高磁界(>1T)で生じるであろう。
印加される磁界が増加するに伴い、有害なホール効果電
圧も増加する。ワイヤリングトレースの厚みは、その幅
に比べて小さいので、ホール効果電圧の結果としてのエ
ラーは比較的大きくなり得る。これは、ホイートストン
回路要素および接続トレースの作製のためにスパッタリ
ングまたは蒸着などの薄膜技術が使用された場合のこと
である。この発明を元にした代替的実施例および改良案
として、ブリッジ回路の構成において代替的なトポロジ
ーを用いることによって、ホール効果の問題を除去する
ことができることがわかった。鍵となる特徴は、ブリッ
ジ電圧がブリッジループの外側からではなく内側から感
知されるということである。このために、ホール効果電
圧の発生に関して、2つの電圧感知点の電圧レベルが等
しくなる。このために、この効果を発生させる電位差が
なくなる。ブリッジにはしばしば極めて大きな変動する
磁界が印加され、また、ブリッジは大きな磁界内を回転
するであろうから、この発明のトルク磁力計の設計にお
いてこの特徴は重要なものとなり得る。そのような状況
下では、測定サンプルによって発生される信号との区別
が難しいかなりのエラー信号がホール効果によって生み
出されるかもしれない。
【0012】本発明の目的、利点および特徴は、添付の
図面と関連させて以下の詳細な説明を読むことにより、
より容易に理解されるであろう。
図面と関連させて以下の詳細な説明を読むことにより、
より容易に理解されるであろう。
【0013】
【発明を実施するベストモード】図面、具体的には図1
を参照すると、先行技術による、非導電性シリコン基板
11に接続されたトルク磁力計の構造が示されている。
トルク磁力計は片持可撓性ビームまたはマイクロレバー
12であり、脚13および14ならびにサンプル保持パ
ドルまたはプラットフォーム15で形成される。基板1
1上にあるのは、圧電抵抗器R1 に接続される電気コン
タクトまたはボンディングパッド16および17、なら
びに圧電抵抗器R2 に接続されるボンディングパッド2
2および23である。パッド17および22は導体25
により接続される。基板11外部にあるのは、平衡抵抗
器R3 およびR4 、信号または電力投入手段33、なら
びに通常は不平衡ブリッジ電圧を感知する検出器である
出力信号ピックアップ34からなるホイートストンブリ
ッジ26の残り部分である。
を参照すると、先行技術による、非導電性シリコン基板
11に接続されたトルク磁力計の構造が示されている。
トルク磁力計は片持可撓性ビームまたはマイクロレバー
12であり、脚13および14ならびにサンプル保持パ
ドルまたはプラットフォーム15で形成される。基板1
1上にあるのは、圧電抵抗器R1 に接続される電気コン
タクトまたはボンディングパッド16および17、なら
びに圧電抵抗器R2 に接続されるボンディングパッド2
2および23である。パッド17および22は導体25
により接続される。基板11外部にあるのは、平衡抵抗
器R3 およびR4 、信号または電力投入手段33、なら
びに通常は不平衡ブリッジ電圧を感知する検出器である
出力信号ピックアップ34からなるホイートストンブリ
ッジ26の残り部分である。
【0014】テストが行なわれるときには、小さな磁気
結晶35といったサンプルまたは試験片が、基板11に
接続されたプラットフォーム15に載置される。プラッ
トフォームおよび基板はともに、包括的に破線36で示
されているテストチャンバ内に置かれている。磁界Rが
従来の態様であるいはロセル他により教示されるような
態様で試験片に印加される。この磁界により、試験片の
モーメントmおよびマイクロレバーのトルクτが生じ
る。ブリッジを不平衡にし、ブリッジの端子41および
42間の出力信号を与える圧電抵抗器からの信号の源と
なるのがこのトルクである。
結晶35といったサンプルまたは試験片が、基板11に
接続されたプラットフォーム15に載置される。プラッ
トフォームおよび基板はともに、包括的に破線36で示
されているテストチャンバ内に置かれている。磁界Rが
従来の態様であるいはロセル他により教示されるような
態様で試験片に印加される。この磁界により、試験片の
モーメントmおよびマイクロレバーのトルクτが生じ
る。ブリッジを不平衡にし、ブリッジの端子41および
42間の出力信号を与える圧電抵抗器からの信号の源と
なるのがこのトルクである。
【0015】圧電抵抗性素子R1 およびR2 の抵抗を測
定し、外部の抵抗器R3 およびR4と厳密に整合させて
ブリッジ26を平衡させる。マイクロレバーの曲がりま
たは撓みによる感知抵抗素子の変化ΔR1 およびΔR2
はボルトメータ34により検出され、マイクロレバーの
磁気トルク、結果的にはサンプルの固有のモーメントを
直接示す信号が得られる。
定し、外部の抵抗器R3 およびR4と厳密に整合させて
ブリッジ26を平衡させる。マイクロレバーの曲がりま
たは撓みによる感知抵抗素子の変化ΔR1 およびΔR2
はボルトメータ34により検出され、マイクロレバーの
磁気トルク、結果的にはサンプルの固有のモーメントを
直接示す信号が得られる。
【0016】図2は、本発明のトルク磁力計を示す。基
板45はブリッジまたは接続脚46および47ならびに
プラットフォーム51と一体化され、これらが組合わさ
れてトルクレバー52をなしている。なお、トルクレバ
ーは、基板の「ピット」49内で、好ましくはシリコン
である基板材料により完全に囲まれている。これにより
トルクレバーが物理的に保護されることになる。
板45はブリッジまたは接続脚46および47ならびに
プラットフォーム51と一体化され、これらが組合わさ
れてトルクレバー52をなしている。なお、トルクレバ
ーは、基板の「ピット」49内で、好ましくはシリコン
である基板材料により完全に囲まれている。これにより
トルクレバーが物理的に保護されることになる。
【0017】参考のために示すと、トルクレバー52は
基板のエッジ53より外方におよそ3mm突出し、脚4
6および47は約1mmの長さを有し、パドルまたはプ
ラットフォーム51は約2mmの正方形である。基板全
体は、好ましくは約6×6×0.5mmの寸法のチップ
である。エッジ53から片持にされ基板の上面と共面を
なすトルクレバーの厚みの範囲は約0.005mmから
約0.05mmである。トルクレバーの厚みはこの機器
の感度に直接関連がある。感度を最大にするには、厚み
が約0.005であるトルクレバーを有する磁力計が選
択されるであろう。トルクレバーは、少なくとも約0.
01gmまでのサンプルに対処でき、典型的なサンプル
の寸法はおよそ1.5×1.5×1.5mmの寸法を超
えることはない。トルクレバーは、9Tでおよそ2×1
0-8emuのモーメント感度に対応する約3×10-10
Nmのトルク感度を有する。こういった特定化は参考の
ために行なっているにすぎず、限定または規定を意図す
るものではない。
基板のエッジ53より外方におよそ3mm突出し、脚4
6および47は約1mmの長さを有し、パドルまたはプ
ラットフォーム51は約2mmの正方形である。基板全
体は、好ましくは約6×6×0.5mmの寸法のチップ
である。エッジ53から片持にされ基板の上面と共面を
なすトルクレバーの厚みの範囲は約0.005mmから
約0.05mmである。トルクレバーの厚みはこの機器
の感度に直接関連がある。感度を最大にするには、厚み
が約0.005であるトルクレバーを有する磁力計が選
択されるであろう。トルクレバーは、少なくとも約0.
01gmまでのサンプルに対処でき、典型的なサンプル
の寸法はおよそ1.5×1.5×1.5mmの寸法を超
えることはない。トルクレバーは、9Tでおよそ2×1
0-8emuのモーメント感度に対応する約3×10-10
Nmのトルク感度を有する。こういった特定化は参考の
ために行なっているにすぎず、限定または規定を意図す
るものではない。
【0018】基板全体はテストチャンバ内に配置され、
サンプルのテストが行なわれる。スパッタリングまたは
蒸着といった既知の手段によって基板の上面に設けられ
ているのは、曲がりまたは撓みによる抵抗の変化を検出
するのに必要なすべての回路素子である。
サンプルのテストが行なわれる。スパッタリングまたは
蒸着といった既知の手段によって基板の上面に設けられ
ているのは、曲がりまたは撓みによる抵抗の変化を検出
するのに必要なすべての回路素子である。
【0019】圧電抵抗器R11およびR12は感度を高める
ために曲がりくねった形式で示されており(曲がりまた
は撓みの影響を受ける4つのトレース部分である)、好
ましくはコンスタンタン(一般的には約銅60%および
ニッケル40%)である。これらの感知抵抗器は脚46
および47に設けられる。これらの圧電抵抗器は脚に表
面が接触するように結合されており、脚の曲がりまたは
撓みにより抵抗が変化し、何らかの適切な手段により検
出、比較および処理できる信号(ΔR)をもたらす。ホ
イートストンブリッジは特に有用性がある。なぜなら、
ホイートストンブリッジは非常に簡単に抵抗器R11およ
びR12のΔRを検出し、その変化を比較して、このブリ
ッジの出力により、印加された磁界のために脚46およ
び47に生じた曲がりまたは撓みの方向および量を直接
示すことになるからである。
ために曲がりくねった形式で示されており(曲がりまた
は撓みの影響を受ける4つのトレース部分である)、好
ましくはコンスタンタン(一般的には約銅60%および
ニッケル40%)である。これらの感知抵抗器は脚46
および47に設けられる。これらの圧電抵抗器は脚に表
面が接触するように結合されており、脚の曲がりまたは
撓みにより抵抗が変化し、何らかの適切な手段により検
出、比較および処理できる信号(ΔR)をもたらす。ホ
イートストンブリッジは特に有用性がある。なぜなら、
ホイートストンブリッジは非常に簡単に抵抗器R11およ
びR12のΔRを検出し、その変化を比較して、このブリ
ッジの出力により、印加された磁界のために脚46およ
び47に生じた曲がりまたは撓みの方向および量を直接
示すことになるからである。
【0020】ブリッジ平衡抵抗器R13およびR14もまた
曲がりくねった形状で示されており、脚46および47
からは間隔をおいて基板本体に設けられているため、ト
ルクレバーの脚の曲がりまたは撓みの影響を受けない。
好ましくは、平衡抵抗器もコンスタンタンからなる。
曲がりくねった形状で示されており、脚46および47
からは間隔をおいて基板本体に設けられているため、ト
ルクレバーの脚の曲がりまたは撓みの影響を受けない。
好ましくは、平衡抵抗器もコンスタンタンからなる。
【0021】コンタクトパッド54が基板に設けられ、
圧電抵抗素子R11および抵抗器R13の間に接続される。
コンタクトパッド55は、圧電抵抗素子R12および抵抗
器R 14の間に接続される。これらは、特にボルトメータ
といった信号検出器が接続されるであろう信号検出パッ
ドである。サンプルが受ける応力の表示器としてより精
巧な計器を装備することが可能であろうが、出力表示器
としては図面で「V」という文字で示される簡単なボル
トメータで十分である。
圧電抵抗素子R11および抵抗器R13の間に接続される。
コンタクトパッド55は、圧電抵抗素子R12および抵抗
器R 14の間に接続される。これらは、特にボルトメータ
といった信号検出器が接続されるであろう信号検出パッ
ドである。サンプルが受ける応力の表示器としてより精
巧な計器を装備することが可能であろうが、出力表示器
としては図面で「V」という文字で示される簡単なボル
トメータで十分である。
【0022】コンタクトパッド56は抵抗器R13および
R14間に接続され、コンタクトパッド57は圧電抵抗器
R11およびR12間に接続される。入力電力(典型的には
約300μAの電流)が、何らかの適切な従来の手段
(図示せず)により上記端子に印加される。本発明の好
ましい実施例のホイートストンブリッジ全体は、図3の
概略図に示されている。なお、図1または図5の概略図
と比較した場合この配置は反転または裏返しにされたも
のとなっている。ホール効果があるまたは生じ得るとき
には、いずれのブリッジ配置でも申し分のない出力信号
がもたらされるであろうが、好ましくは図2および3の
配置を用いてホール効果電圧の低減または排除を行な
う。
R14間に接続され、コンタクトパッド57は圧電抵抗器
R11およびR12間に接続される。入力電力(典型的には
約300μAの電流)が、何らかの適切な従来の手段
(図示せず)により上記端子に印加される。本発明の好
ましい実施例のホイートストンブリッジ全体は、図3の
概略図に示されている。なお、図1または図5の概略図
と比較した場合この配置は反転または裏返しにされたも
のとなっている。ホール効果があるまたは生じ得るとき
には、いずれのブリッジ配置でも申し分のない出力信号
がもたらされるであろうが、好ましくは図2および3の
配置を用いてホール効果電圧の低減または排除を行な
う。
【0023】ホール効果およびその制御について、図6
を参照してさらに説明する。この図は、ブリッジを物理
的に概略的に示したもので、基板に堆積される平坦なト
レースは幅を強調して示されている。外部磁界が存在す
ると、信号入力パッド56および57に接続されかつこ
れら入力パッドから分岐したものであるトレース61、
62、64および65におけるホール効果のために静電
位が生じる。印加された磁界の方向が回路の面(トルク
−レバーチップ)にあるとき、このスプリアス電位は最
大となるであろう。例示として、ホール効果により予測
されるようにトレース63の上側に正電位が生じ下側に
負電位が生じると仮定すると、ブリッジの内側に対向す
るトレース61のエッジもまた正であろう。トレース6
2の外側のエッジは負であろう。このため、トレース6
3がトレース61および62に分割されるポイントが、
「0」で示される、回路を通る等電位中性線を規定する
ことになるであろう。さらに、たとえばトレース62お
よび65が交わるポイントおよびトレース61および6
4が交わるポイントのように2つの「0」ポイントを接
続する内側の境界線全体は、外部磁界が存在しても0と
いう同じ等電位のままであろう。結果として、パッド5
5および54(ブリッジの内側)に分岐する回路のポイ
ントからブリッジを通る電圧を検出することにより、外
部磁界の影響を受けない、ブリッジ平衡または不平衡の
程度の正確な測定が行なわれる。他方、トレース61お
よび64が交わりトレース62および65が交わりかつ
パッド84および83に分岐する回路の外側のエッジか
らブリッジを通る電圧を検出することにより、ブリッジ
平衡の測定を行なうと、測定値は印加された電界の大き
さおよび方向に依存する従来のスプリアス電位の影響を
受けることが容易にわかるであろう。
を参照してさらに説明する。この図は、ブリッジを物理
的に概略的に示したもので、基板に堆積される平坦なト
レースは幅を強調して示されている。外部磁界が存在す
ると、信号入力パッド56および57に接続されかつこ
れら入力パッドから分岐したものであるトレース61、
62、64および65におけるホール効果のために静電
位が生じる。印加された磁界の方向が回路の面(トルク
−レバーチップ)にあるとき、このスプリアス電位は最
大となるであろう。例示として、ホール効果により予測
されるようにトレース63の上側に正電位が生じ下側に
負電位が生じると仮定すると、ブリッジの内側に対向す
るトレース61のエッジもまた正であろう。トレース6
2の外側のエッジは負であろう。このため、トレース6
3がトレース61および62に分割されるポイントが、
「0」で示される、回路を通る等電位中性線を規定する
ことになるであろう。さらに、たとえばトレース62お
よび65が交わるポイントおよびトレース61および6
4が交わるポイントのように2つの「0」ポイントを接
続する内側の境界線全体は、外部磁界が存在しても0と
いう同じ等電位のままであろう。結果として、パッド5
5および54(ブリッジの内側)に分岐する回路のポイ
ントからブリッジを通る電圧を検出することにより、外
部磁界の影響を受けない、ブリッジ平衡または不平衡の
程度の正確な測定が行なわれる。他方、トレース61お
よび64が交わりトレース62および65が交わりかつ
パッド84および83に分岐する回路の外側のエッジか
らブリッジを通る電圧を検出することにより、ブリッジ
平衡の測定を行なうと、測定値は印加された電界の大き
さおよび方向に依存する従来のスプリアス電位の影響を
受けることが容易にわかるであろう。
【0024】ゼロ電圧である2つのトレースの交差点に
ある場所で出力信号のピックアップが行なわれると、圧
電抵抗素子からの非常に小さな信号を劣化させる可能性
のあるスプリアス電圧は存在しないことがわかるであろ
う。図6に示すようにブリッジトレースの「内側」では
これは事実であるが、トレースの外側では0以外の電位
が発生する。ホール効果電圧はマイクロボルトのレベル
(ピークからピーク)であるが、事実上圧電抵抗器から
の測定信号よりは大きくなる可能性がある。
ある場所で出力信号のピックアップが行なわれると、圧
電抵抗素子からの非常に小さな信号を劣化させる可能性
のあるスプリアス電圧は存在しないことがわかるであろ
う。図6に示すようにブリッジトレースの「内側」では
これは事実であるが、トレースの外側では0以外の電位
が発生する。ホール効果電圧はマイクロボルトのレベル
(ピークからピーク)であるが、事実上圧電抵抗器から
の測定信号よりは大きくなる可能性がある。
【0025】図4および5に従来のブリッジ構成が示さ
れる。入力信号パッド71および72はトレース73に
より短絡され、圧電抵抗素子74および75間に接続さ
れる。入力信号パッド76は平衡抵抗器81および82
間に接続される。信号ピックアップパッド83は圧電抵
抗器74および抵抗器81間に接続され、ピックアップ
パッド84は圧電抵抗器75および抵抗器82間に接続
される。図5の概略図は図3と大差ないように見えるか
もしれないが、図6に示すようなコンタクトパッドから
トレースへの接続の物理的な位置決めにより、磁力計の
感度に重要な相違がもたらされる。比較的大きな磁界が
印加されても、重要な出力信号が得られる。一般的なテ
ストを目的とする場合、印加される磁界は、例として前
述のように特定したサイズおよび特性を有する磁力計に
対し−30Tから30Tの範囲となり得るが、理論上は
制限はない。印加される電界が約1Tを超過すると、ホ
ール効果電圧は重大になり始め、印加される磁界が増大
するにつれて、トルク磁力計出力の正確度および値は減
少する。
れる。入力信号パッド71および72はトレース73に
より短絡され、圧電抵抗素子74および75間に接続さ
れる。入力信号パッド76は平衡抵抗器81および82
間に接続される。信号ピックアップパッド83は圧電抵
抗器74および抵抗器81間に接続され、ピックアップ
パッド84は圧電抵抗器75および抵抗器82間に接続
される。図5の概略図は図3と大差ないように見えるか
もしれないが、図6に示すようなコンタクトパッドから
トレースへの接続の物理的な位置決めにより、磁力計の
感度に重要な相違がもたらされる。比較的大きな磁界が
印加されても、重要な出力信号が得られる。一般的なテ
ストを目的とする場合、印加される磁界は、例として前
述のように特定したサイズおよび特性を有する磁力計に
対し−30Tから30Tの範囲となり得るが、理論上は
制限はない。印加される電界が約1Tを超過すると、ホ
ール効果電圧は重大になり始め、印加される磁界が増大
するにつれて、トルク磁力計出力の正確度および値は減
少する。
【0026】本発明の実際の構成が図7に示される。チ
ップボード91はトルク磁力計52に対するモジュラキ
ャリアである。チップボードは、チップボードの可視の
表面から離れるように下方向に突出する複数のピン92
(ピンのヘッド部分のみが図示される)を有する。この
ピンにより、テストチャンバの回転プラットフォームに
チップボードを差し込むことが可能になる。
ップボード91はトルク磁力計52に対するモジュラキ
ャリアである。チップボードは、チップボードの可視の
表面から離れるように下方向に突出する複数のピン92
(ピンのヘッド部分のみが図示される)を有する。この
ピンにより、テストチャンバの回転プラットフォームに
チップボードを差し込むことが可能になる。
【0027】ばねを搭載したコンタクトフィンガ93が
コンタクトパッド94に取付けられ、ピン93の自由端
95はトルク磁力計の基板45のボンディングパッドと
電気的に接続できるようにするものである。基板の端部
96はチップボードの開口部101のショルダ97の上
にある。基板45もまた開口部101のショルダ97と
対向する側に取外し可能に取付けられるプレート102
の上にある。このトルク磁力計は、固定手段103を解
放してプレート102および磁力計52がチップボード
の下側を通して取外しできるようにすることによって、
容易にチップボード91から取外される。固定手段10
3は、簡単なツイストロックまたはその他の適切な要素
とすることができる。
コンタクトパッド94に取付けられ、ピン93の自由端
95はトルク磁力計の基板45のボンディングパッドと
電気的に接続できるようにするものである。基板の端部
96はチップボードの開口部101のショルダ97の上
にある。基板45もまた開口部101のショルダ97と
対向する側に取外し可能に取付けられるプレート102
の上にある。このトルク磁力計は、固定手段103を解
放してプレート102および磁力計52がチップボード
の下側を通して取外しできるようにすることによって、
容易にチップボード91から取外される。固定手段10
3は、簡単なツイストロックまたはその他の適切な要素
とすることができる。
【0028】図7の構造により、サンプルがテストのた
めにパドルに搭載された後でさえ、磁力計を安全にかつ
モジュラ態様で取扱うことができる。チップボードは、
異なる特性を有するトルク磁力計の受入れ、または故障
のある装置の交換に適するようにされている。さらに、
磁力計装置はテストチャンバ内に永久的に載置されるも
のではないため磁力計装置そのものが使い捨て可能であ
る。差し込むという性質のために、テストチャンバにお
いて迅速に切換えて、テストをかなり迅速に連続して次
々に行なうことができる。既知の先行技術ではトルク磁
力計を基板に強固にワイヤリングして、モジュール方式
の要素を妨げている。対照的に、図7に示す本発明の構
造では、トルク磁力計を簡単に交換でき、磁力計そのも
のを種々のテストチャンバおよび装置内で使用できるよ
うにしている。
めにパドルに搭載された後でさえ、磁力計を安全にかつ
モジュラ態様で取扱うことができる。チップボードは、
異なる特性を有するトルク磁力計の受入れ、または故障
のある装置の交換に適するようにされている。さらに、
磁力計装置はテストチャンバ内に永久的に載置されるも
のではないため磁力計装置そのものが使い捨て可能であ
る。差し込むという性質のために、テストチャンバにお
いて迅速に切換えて、テストをかなり迅速に連続して次
々に行なうことができる。既知の先行技術ではトルク磁
力計を基板に強固にワイヤリングして、モジュール方式
の要素を妨げている。対照的に、図7に示す本発明の構
造では、トルク磁力計を簡単に交換でき、磁力計そのも
のを種々のテストチャンバおよび装置内で使用できるよ
うにしている。
【0029】再び図2を参照して、本発明のトルク磁力
計の各実施例は、外部接続コンタクトまたはボンディン
グパッド112および113を備える校正コイル111
を含む。これらは本発明において、製品ごとに異なる、
すべての生じ得る事態を考慮して、初期設定を完全に平
衡させるために用いられる。
計の各実施例は、外部接続コンタクトまたはボンディン
グパッド112および113を備える校正コイル111
を含む。これらは本発明において、製品ごとに異なる、
すべての生じ得る事態を考慮して、初期設定を完全に平
衡させるために用いられる。
【0030】本発明のトルク磁力計が載置されるテスト
チャンバは、印加される一定の磁界においてトルクレバ
ー/基板/サンプルを回転させるための手段と、サンプ
ルを静止させておいて印加された電界を回転させるため
の手段と、サンプルが晒される温度を変化させるための
手段とを有する。サンプルは、たとえばアピエゾンワッ
クスといった何らかの適切な接着剤でトルクレバーパド
ルに固定される。図7のモジュラ構成では、サンプルを
パドル上に載せることができる。
チャンバは、印加される一定の磁界においてトルクレバ
ー/基板/サンプルを回転させるための手段と、サンプ
ルを静止させておいて印加された電界を回転させるため
の手段と、サンプルが晒される温度を変化させるための
手段とを有する。サンプルは、たとえばアピエゾンワッ
クスといった何らかの適切な接着剤でトルクレバーパド
ルに固定される。図7のモジュラ構成では、サンプルを
パドル上に載せることができる。
【0031】本発明のトルクレバーは、2つの間隔が置
かれた並列するブリッジ脚を有するものとして示されて
いる。しかしながら、圧電抵抗がある表面領域間の基板
を通る間隔がなくても本発明は機能できる。感度のため
には間隔を置かれた脚が好ましい。
かれた並列するブリッジ脚を有するものとして示されて
いる。しかしながら、圧電抵抗がある表面領域間の基板
を通る間隔がなくても本発明は機能できる。感度のため
には間隔を置かれた脚が好ましい。
【0032】本発明のトルク磁力計は前述した以前の磁
力計に対し多数の利点を有する。非常に重要な要素は、
本発明のトルク磁力計の大きさが実用的で使用可能なも
のであることである。本発明および既知の先行技術によ
るものの、相対的な寸法は前述のとおりである。ある重
要な利点は、感知の構成部品(本明細書ではホイートス
トンブリッジ)が圧電抵抗器と一体化されるように基板
に載置されているため、感知素子のすべての面が同じ環
境の変化の影響を受けることである。この利点に、ブリ
ッジ平衡抵抗器が圧電抵抗器と同じ材料から形成されて
いる事実が加わると、通常はサンプルテスト手順にとり
入れられる変数である温度の変化が、不平衡または校正
を損なう効果を有さないことが明らかである。抵抗器そ
のものが金属材料からなるものであるので、圧電抵抗器
の典型的な材料であるpドープされたシリコンから形成
された蒸着された抵抗器よりも、温度に誘起される応力
を受けにくい。トルク磁力計は基板内のピット内で形成
されているため、以前にはなかった物理的な保護がもた
らされる。
力計に対し多数の利点を有する。非常に重要な要素は、
本発明のトルク磁力計の大きさが実用的で使用可能なも
のであることである。本発明および既知の先行技術によ
るものの、相対的な寸法は前述のとおりである。ある重
要な利点は、感知の構成部品(本明細書ではホイートス
トンブリッジ)が圧電抵抗器と一体化されるように基板
に載置されているため、感知素子のすべての面が同じ環
境の変化の影響を受けることである。この利点に、ブリ
ッジ平衡抵抗器が圧電抵抗器と同じ材料から形成されて
いる事実が加わると、通常はサンプルテスト手順にとり
入れられる変数である温度の変化が、不平衡または校正
を損なう効果を有さないことが明らかである。抵抗器そ
のものが金属材料からなるものであるので、圧電抵抗器
の典型的な材料であるpドープされたシリコンから形成
された蒸着された抵抗器よりも、温度に誘起される応力
を受けにくい。トルク磁力計は基板内のピット内で形成
されているため、以前にはなかった物理的な保護がもた
らされる。
【0033】この実用的な大きさおよび差込みという構
造のため、本発明のトルク磁力計は安全に取扱いでき
る。すなわち、ある場所でテストサンプルを設置し、損
傷を受ける恐れなしにテストチャンバに移動させること
ができる。
造のため、本発明のトルク磁力計は安全に取扱いでき
る。すなわち、ある場所でテストサンプルを設置し、損
傷を受ける恐れなしにテストチャンバに移動させること
ができる。
【0034】最後に、ブリッジ接続の反転のトポロジー
により、潜在的には比較的大きな有害なホール効果電圧
の発生を防止できる。
により、潜在的には比較的大きな有害なホール効果電圧
の発生を防止できる。
【0035】上記の説明を鑑みれば、当業者により、請
求の範囲の定義の範疇において修正および改良が考案さ
れるであろう。したがって、本発明は先行技術により可
能な範囲において解釈されるとき、前掲の特許請求の範
囲および精神によってのみ限定されるものである。
求の範囲の定義の範疇において修正および改良が考案さ
れるであろう。したがって、本発明は先行技術により可
能な範囲において解釈されるとき、前掲の特許請求の範
囲および精神によってのみ限定されるものである。
【図1】先行技術によるトルクレバーチップの概略的な
等角図であり、検出エレクトロニクスのために使用され
る離されたホイートストンブリッジを備えている。
等角図であり、検出エレクトロニクスのために使用され
る離されたホイートストンブリッジを備えている。
【図2】本発明の方式により行なわれる測定の原理を示
す、本発明のトルクレバーチップの等角図であり、サン
プルがトルクレバーのプラットフォームに設置されてい
る。
す、本発明のトルクレバーチップの等角図であり、サン
プルがトルクレバーのプラットフォームに設置されてい
る。
【図3】図2に示すホイートストンブリッジの概略図で
ある。
ある。
【図4】本発明で使用されるホイートストンブリッジ構
成の代替例の図である。
成の代替例の図である。
【図5】図4のブリッジの概略図である。
【図6】図4および5の接続を示す電気トレースの拡大
図である。
図である。
【図7】テストチャンバに挿入するための回転プラット
フォームに差し込まれるモジュラチップボードの平面図
である。
フォームに差し込まれるモジュラチップボードの平面図
である。
45 基板 51 プラットフォーム 52 トルクレバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・バンクロフト・シモンズ アメリカ合衆国、92014 カリフォルニア 州、デル・マー、サン・バレー・ロード、 4519
Claims (22)
- 【請求項1】 テストチャンバ内で印加される変化する
磁界の存在下で、サンプルの磁気モーメントを感知する
ためのトルク磁力計であって、前記磁力計は、 非導電性の基板の一端縁から延びる片持トルクレバーと
ともに形成される非導電性基板を含み、前記基板はテス
トチャンバ内に取外し可能に装着されるよう構成され、
前記トルクレバーは、 前記一端縁から他端方向に突出するサンプル保持パドル
と、 前記パドルと前記一端縁とを接続するブリッジ手段とを
含み、前記磁力計はさらに、 前記ブリッジ手段上に表面装着される平行に間隔をおい
て位置付けられる1対の圧電抵抗器と、 印加される磁界のサンプルに対する物理的影響を表わす
出力信号を生成するため、サンプル上の磁気的に引き起
こされたトルクによって生ずる前記パドルのねじれから
くる抵抗の変化を示す前記圧電抵抗器からの信号を検
出、比較および処理するための、前記基板上の手段と、 前記出力信号を外部信号処理回路に接続するための、前
記基板上の出力端子と、 前記圧電抵抗器に電力を印加するための、前記基板上の
入力端子とを含む、サンプルの磁気モーメントを感知す
るためのトルク磁力計。 - 【請求項2】 前記基板は前記パドルを囲み、前記パド
ルは前記基板を通じて形成されるピット内に形成され
る、請求項1に記載の、サンプルの磁気モーメントを感
知するためのトルク磁力計。 - 【請求項3】 前記信号検出、比較および処理手段は、
ホイートストンブリッジを含み、前記圧電抵抗器は前記
ブリッジの2つの脚部を含む、請求項1に記載のサンプ
ルの磁気モーメントを感知するためのトルク磁力計。 - 【請求項4】 前記ブリッジは完全に前記基板および前
記トルクレバー上に形成される、請求項3に記載の、サ
ンプルの磁気モーメントを感知するためのトルク磁力
計。 - 【請求項5】 前記ブリッジは、 前記基板上に形成されるブリッジ平衡抵抗要素と、 前記ブリッジの4つの脚部を形成するよう、前記抵抗要
素と前記圧電抵抗器とを接続する導電性トレースとを含
み、前記トレースは予め定められた幅を有し、前記ブリ
ッジの構造内に内側端縁および外側端縁を有し、 前記出力端子は前記トレースの前記内側端縁に接続さ
れ、それによってホール効果エラー信号を実質的に除去
する、請求項3に記載の、サンプルの磁気モーメントを
感知するためのトルク磁力計。 - 【請求項6】 前記圧電抵抗器はコンスタンタンから形
成される、請求項1に記載の、サンプルの磁気モーメン
トを感知するためのトルク磁力計。 - 【請求項7】 前記ホイートストンブリッジの抵抗要素
はすべてコンスタンタンから形成される、請求項4に記
載のサンプルの磁気モーメントを感知するためのトルク
磁力計。 - 【請求項8】 前記パドルは一辺が約2mmのほぼ矩形
であり、前記パドルは前記基板の前記一端縁から約1m
m間隔をおいて位置付けられ、前記トルクレバーは約
0.01gm以下の質量を有し、約1.5×1.5×
1.5mmの寸法を有するテストのためのサンプルに対
処可能である、請求項1に記載の、サンプルの磁気モー
メントを感知するためのトルク磁力計。 - 【請求項9】 前記トルクレバーは、約3×10-10 N
mのトルク感度および9Tにおいて約2×10-8emu
のモーメント感度を有する、請求項1に記載のサンプル
の磁気モーメントを感知するためのトルク磁力計。 - 【請求項10】 前記ブリッジ手段は間隔をおいて位置
付けられた1対の平行脚部を含む、請求項1に記載の、
サンプルの磁気モーメントを感知するためのトルク磁力
計。 - 【請求項11】 前記ブリッジは前記ブリッジの2つの
付加的脚部内に2つの平衡抵抗器を含み、前記4つの抵
抗器要素はすべて互いに物理的に平行な配置で前記基板
上に装着され、それによって、すべての前記抵抗器要素
内で発生するホール効果電圧がすべて実質的に等しくな
る、請求項5に記載のサンプルの磁気モーメントを感知
するためのトルク磁力計。 - 【請求項12】 前記基板が取外し可能に装着されるモ
ジュラーキャリアボードをさらに含み、前記ボードは前
記ボードをテストチャンバ内に取外し可能に装着するた
めの接続手段と、前記基板の前記入力端子および前記出
力端子との接続を行なうための接触要素とを含む、請求
項1に記載の、サンプルの磁気モーメントを感知するた
めのトルク磁力計。 - 【請求項13】 テストチャンバ内で印加される変化す
る磁界の存在下で、サンプルの磁気モーメントを感知す
るためのトルク磁力計であって、前記磁力計は、 非導電性基板の一端縁から延びる片持トルクレバーとと
もに形成される非導電性基板を含み、前記トルクレバー
は、 前記一端縁から他端方向に突出するサンプル保持パドル
と、 前記パドルと前記一端縁とを接続するブリッジ手段とを
含み、前記磁力計はさらに、 前記ブリッジ手段上に表面装着される平行に間隔をおい
て位置付けられる1対の圧電抵抗器と、 休止条件にあるときは正常に平衡する電気ブリッジ構成
とを含み、前記圧電抵抗器は前記ブリッジ構成の2つの
脚部を含み、前記電気ブリッジ構成は平衡抵抗要素と、
サンプル上の磁気的に引き起こされたトルクによって生
じる前記パドル上のねじれからくる不平衡を検出するた
めの、前記電気ブリッジ構成内に接続される出力端子と
を有し、前記平衡抵抗要素は前記圧電抵抗器と同じ材料
で形成され、前記磁力計はさらに、 前記出力信号を外部信号処理回路に接続するための、前
記基板上の出力端子と、 電力を前記圧電抵抗器に印加するための、前記基板上の
入力端子とを含む、サンプルの磁気モーメントを感知す
るためのトルク磁力計。 - 【請求項14】 前記ブリッジは、 前記ブリッジの4つの脚部を形成するよう、前記ブリッ
ジ平衡抵抗要素と前記圧電抵抗器とを接続する導電性ト
レースを含み、前記トレースは予め定められた幅を有
し、前記ブリッジの構造内に内側端縁および外側端縁を
有し、 前記出力端子は、前記トレースの前記内側端縁に接続さ
れ、それによってホール効果エラー信号を実質的に除去
する、請求項13に記載の、サンプルの磁気モーメント
を感知するためのトルク磁力計。 - 【請求項15】 前記圧電抵抗器および平衡抵抗器要素
はすべて、p−ドープされたシリコン圧電抵抗器よりも
抵抗の温度係数が実質的に低い全金属材料のトレースと
して形成される、請求項13に記載の、サンプルの磁気
モーメントを感知するためのトルク磁力計。 - 【請求項16】 前記出力端子は、前記ブリッジトレー
スの内側端縁に接続され、それによってホール効果エラ
ー信号を実質的に除去する、請求項13に記載の、サン
プルの磁気モーメントを感知するためのトルク磁力計。 - 【請求項17】 テストチャンバ内で印加される変化す
る磁界の存在下で、サンプルの磁気モーメントを感知す
るためのトルク磁力計であって、前記磁力計は、 非導電性基板の一端縁から延びる片持トルクレバーとと
もに形成される非導電性基板を含み、前記トルクレバー
は、 前記一端縁から他端方向に突出するサンプル保持パドル
と、 前記パドルと前記一端縁とを接続するブリッジ手段とを
含み、前記磁力計はさらに、 前記ブリッジ手段上に表面装着される平行に間隔をおい
て位置付けられる1対の圧電抵抗器と、 休止条件にあるときは正常に平衡する電気ブリッジ構成
とを含み、前記圧電抵抗器は前記ブリッジ構成の2つの
脚部を含み、前記電気ブリッジ構成は平衡抵抗要素と、
サンプル上の磁気的に引き起こされたトルクによって生
じる前記パドル上のねじれからくる不平衡を検出するた
めの、前記電気ブリッジ構成内に接続される出力端子と
を有し、前記平衡抵抗要素は前記圧電抵抗器と同じ材料
で形成され、前記磁力計はさらに、 前記出力信号を外部信号処理回路に接続するための、前
記基板上の出力端子と、 電力を前記圧電抵抗器に印加するための、前記基板上の
入力端子を含み、 前記ブリッジ構成はさらに、前記ブリッジの4つの脚部
を形成するよう、前記平衡抵抗要素と前記基板上の前記
圧電抵抗器とを接続する導電性トレースを含み、前記ト
レースは予め定められた幅を有し、前記ブリッジの構造
内に内側端縁および外側端縁を有し、 前記出力端子は前記トレースの前記内側端縁に接続さ
れ、それによって、約1Tよりも大きい磁界において生
じるホール効果エラー信号を実質的に除去する、サンプ
ルの磁気モーメントを感知するためのトルク磁力計。 - 【請求項18】 前記圧電抵抗器および前記平衡抵抗器
要素は同じ全金属材料から形成される、請求項17に記
載の、サンプルの磁気モーメントを感知するためのトル
ク磁力計。 - 【請求項19】 前記出力端子は等しい電位にある、前
記トレースの内側端縁上の電圧感知点に接続される、請
求項18に記載の、サンプルの磁気モーメントを感知す
るためのトルク磁力計。 - 【請求項20】 テストチャンバ内で印加される変化す
る磁界の存在下であ、サンプルの磁気モーメントを感知
するための方法であって、前記方法は、 基板の一端縁から延びかつ、テストされるサンプルが上
に保持されるパドルとともに構成される片持トルクレバ
ーを備える、非導電性基板を形成するステップを含み、
パドルはブリッジ手段によって基板に接続され、前記方
法はさらに、 ブリッジ手段の表面上に平行に間隔をおいて位置付けら
れる1対の圧電抵抗器を形成し基板上に延ばすステップ
と、 基板上に電気平衡ブリッジ構成を形成するステップとを
含み、圧電抵抗器はブリッジの2つの脚部であり、ブリ
ッジの別の2つの平衡抵抗要素脚部が存在し、前記方法
はさらに、 不平衡条件を感知するためブリッジ内に接続される、基
板上の出力端子を形成するステップを含み、出力端子
は、ブリッジの平衡および不平衡状態を示す信号を外部
信号処理回路に接続するよう構成され、前記方法はさら
に、 基板上に、電力を圧電抵抗器に印加するよう構成される
入力端子を形成するステップと、 テストチャンバ内に回転プラットホームとともに基板を
装着するステップと、 テストチャンバ内のパドル上のサンプルに磁界を印加す
るステップと、 磁界の強度を変えるステップと、 テストチャンバ内のサンプルに磁界を印加する間プラッ
トホームを回転させるステップとを含む、サンプルの磁
気モーメントを感知するための方法。 - 【請求項21】 圧電抵抗器、平衡抵抗要素および出力
端子は基板上に形成される、請求項20に記載の、サン
プルの磁気モーメントを感知するための方法。 - 【請求項22】 出力端子は、ブリッジを形成するトレ
ースの内側に接続され、これによって、ホール効果エラ
ー信号を実質的に除去する、請求項20に記載の、サン
プルの磁気モーメントを感知するための方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/819376 | 1997-03-17 | ||
US08/819,376 US5798641A (en) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | Torque magnetometer utilizing integrated piezoresistive levers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10319104A true JPH10319104A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=25227984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10067114A Pending JPH10319104A (ja) | 1997-03-17 | 1998-03-17 | サンプルの磁気モーメントを感知するための方法およびトルク磁力計 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5798641A (ja) |
EP (1) | EP0866340A3 (ja) |
JP (1) | JPH10319104A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015158413A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | 株式会社リコー | 電位検出装置、及び画像形成装置 |
JP2015527565A (ja) * | 2012-11-16 | 2015-09-17 | 韓国基礎科学支援研究院Koreabasic Science Institute | スピントルク型磁気センサー |
JP2019190836A (ja) * | 2018-04-18 | 2019-10-31 | 富士電機株式会社 | 磁気異方性評価装置、磁気異方性評価方法および演算機構 |
Families Citing this family (60)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6037769A (en) * | 1996-08-12 | 2000-03-14 | The Manchester Metropolitan University | Torque magnetometric apparatus and method for determining the magnetic moment of a specimen |
DE19740049A1 (de) * | 1997-09-12 | 1999-03-25 | Bosch Gmbh Robert | Sensorelement |
JP3184148B2 (ja) * | 1998-04-15 | 2001-07-09 | 日本電気アイシーマイコンシステム株式会社 | 半導体集積回路装置 |
US7011326B1 (en) | 1999-09-16 | 2006-03-14 | Delphi Technologies, Inc. | Piezoresistive torque sensor |
WO2001019663A1 (en) * | 1999-09-16 | 2001-03-22 | Delphi Technologies, Inc. | Piezoresistive torque sensor |
KR100408031B1 (ko) * | 2001-08-28 | 2003-12-01 | 엘지전자 주식회사 | 캔틸레버의 구조 |
US6986649B2 (en) * | 2003-04-09 | 2006-01-17 | Motorola, Inc. | Micropump with integrated pressure sensor |
US7406870B2 (en) * | 2005-01-06 | 2008-08-05 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor sensor |
DE102005040858B4 (de) * | 2005-08-29 | 2009-02-19 | Gabriel Daalmans | Vorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischen Eigenschaften eines Prüfgegenstands |
GB0522968D0 (en) | 2005-11-11 | 2005-12-21 | Popovich Milan M | Holographic illumination device |
GB0718706D0 (en) | 2007-09-25 | 2007-11-07 | Creative Physics Ltd | Method and apparatus for reducing laser speckle |
FR2924422B1 (fr) * | 2007-11-30 | 2009-12-25 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif a detection par jauge de contrainte piezoresistive suspendue comportant une cellule d'amplification de contrainte. |
WO2009128693A1 (es) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | Tubos De Acero De Mexico, S.A. | Microsensor resonante piezoresistivo tipo p para la medición de campos magnéticos |
US11726332B2 (en) | 2009-04-27 | 2023-08-15 | Digilens Inc. | Diffractive projection apparatus |
US9335604B2 (en) | 2013-12-11 | 2016-05-10 | Milan Momcilo Popovich | Holographic waveguide display |
US20110140691A1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-16 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources | Non-destructive determination of magnetic permeability tensor in materials of arbitrary shape |
US9274349B2 (en) | 2011-04-07 | 2016-03-01 | Digilens Inc. | Laser despeckler based on angular diversity |
US10670876B2 (en) | 2011-08-24 | 2020-06-02 | Digilens Inc. | Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler |
EP2995986B1 (en) | 2011-08-24 | 2017-04-12 | Rockwell Collins, Inc. | Data display |
WO2016020630A2 (en) | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Milan Momcilo Popovich | Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler |
US20150010265A1 (en) | 2012-01-06 | 2015-01-08 | Milan, Momcilo POPOVICH | Contact image sensor using switchable bragg gratings |
CN106125308B (zh) | 2012-04-25 | 2019-10-25 | 罗克韦尔柯林斯公司 | 用于显示图像的装置和方法 |
WO2013167864A1 (en) | 2012-05-11 | 2013-11-14 | Milan Momcilo Popovich | Apparatus for eye tracking |
US9933684B2 (en) * | 2012-11-16 | 2018-04-03 | Rockwell Collins, Inc. | Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration |
US10209517B2 (en) | 2013-05-20 | 2019-02-19 | Digilens, Inc. | Holographic waveguide eye tracker |
WO2015015138A1 (en) | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Milan Momcilo Popovich | Method and apparatus for contact image sensing |
WO2016020632A1 (en) | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Milan Momcilo Popovich | Method for holographic mastering and replication |
US10241330B2 (en) | 2014-09-19 | 2019-03-26 | Digilens, Inc. | Method and apparatus for generating input images for holographic waveguide displays |
EP3198192A1 (en) | 2014-09-26 | 2017-08-02 | Milan Momcilo Popovich | Holographic waveguide opticaltracker |
US20180275402A1 (en) | 2015-01-12 | 2018-09-27 | Digilens, Inc. | Holographic waveguide light field displays |
CN111323867A (zh) | 2015-01-12 | 2020-06-23 | 迪吉伦斯公司 | 环境隔离的波导显示器 |
CN107533137A (zh) | 2015-01-20 | 2018-01-02 | 迪吉伦斯公司 | 全息波导激光雷达 |
US9632226B2 (en) | 2015-02-12 | 2017-04-25 | Digilens Inc. | Waveguide grating device |
WO2016146963A1 (en) | 2015-03-16 | 2016-09-22 | Popovich, Milan, Momcilo | Waveguide device incorporating a light pipe |
US9714876B2 (en) * | 2015-03-26 | 2017-07-25 | Sensata Technologies, Inc. | Semiconductor strain gauge |
WO2016156776A1 (en) | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Milan Momcilo Popovich | Method and apparatus for contact image sensing |
EP3359999A1 (en) | 2015-10-05 | 2018-08-15 | Popovich, Milan Momcilo | Waveguide display |
WO2017134412A1 (en) | 2016-02-04 | 2017-08-10 | Milan Momcilo Popovich | Holographic waveguide optical tracker |
WO2017162999A1 (en) | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Popovich Milan Momcilo | Method and apparatus for providing a polarization selective holographic waveguide device |
WO2017178781A1 (en) | 2016-04-11 | 2017-10-19 | GRANT, Alastair, John | Holographic waveguide apparatus for structured light projection |
CN107764459B (zh) * | 2016-08-17 | 2020-04-21 | 苏州明皜传感科技有限公司 | 压力传感器以及其制造方法 |
CN106275510B (zh) * | 2016-08-26 | 2018-07-24 | 北京控制工程研究所 | 一种机电一体化磁力矩器结构 |
EP3548939A4 (en) | 2016-12-02 | 2020-11-25 | DigiLens Inc. | UNIFORM OUTPUT LIGHTING WAVEGUIDE DEVICE |
US10545346B2 (en) | 2017-01-05 | 2020-01-28 | Digilens Inc. | Wearable heads up displays |
JP7399084B2 (ja) | 2017-10-16 | 2023-12-15 | ディジレンズ インコーポレイテッド | ピクセル化されたディスプレイの画像分解能を倍増させるためのシステムおよび方法 |
CN108120858B (zh) * | 2017-12-20 | 2020-05-26 | 中国科学院半导体研究所 | 自激励自检测探针及其制作方法 |
US10914950B2 (en) | 2018-01-08 | 2021-02-09 | Digilens Inc. | Waveguide architectures and related methods of manufacturing |
KR20200108030A (ko) | 2018-01-08 | 2020-09-16 | 디지렌즈 인코포레이티드. | 도파관 셀 내의 홀로그래픽 격자의 높은 처리능력의 레코딩을 위한 시스템 및 방법 |
EP4372451A2 (en) | 2018-03-16 | 2024-05-22 | Digilens Inc. | Holographic waveguides incorporating birefringence control and methods for their fabrication |
CN108760103B (zh) * | 2018-06-06 | 2020-06-02 | 常州信息职业技术学院 | 油漆钣金件刮板测试平台用压力传感器 |
CN108955961B (zh) * | 2018-06-06 | 2020-06-02 | 常州信息职业技术学院 | 油漆钣金件刮板测试平台用压力传感器的制造方法 |
CN108759659B (zh) * | 2018-06-06 | 2020-06-09 | 常州信息职业技术学院 | 油漆钣金件刮板测试平台控制*** |
US11402801B2 (en) | 2018-07-25 | 2022-08-02 | Digilens Inc. | Systems and methods for fabricating a multilayer optical structure |
CN113692544A (zh) | 2019-02-15 | 2021-11-23 | 迪吉伦斯公司 | 使用集成光栅提供全息波导显示的方法和装置 |
KR20210134763A (ko) | 2019-03-12 | 2021-11-10 | 디지렌즈 인코포레이티드. | 홀로그래픽 도파관 백라이트 및 관련된 제조 방법 |
JP2022535460A (ja) | 2019-06-07 | 2022-08-08 | ディジレンズ インコーポレイテッド | 透過格子および反射格子を組み込んだ導波路、ならびに関連する製造方法 |
JP2022543571A (ja) | 2019-07-29 | 2022-10-13 | ディジレンズ インコーポレイテッド | 画素化されたディスプレイの画像解像度および視野を乗算するための方法および装置 |
WO2021041949A1 (en) | 2019-08-29 | 2021-03-04 | Digilens Inc. | Evacuating bragg gratings and methods of manufacturing |
CN112461413B (zh) * | 2020-11-15 | 2022-03-08 | 沈阳工业大学 | 一种一体化微悬臂梁检测芯片及其制备方法 |
US11906610B2 (en) * | 2021-03-10 | 2024-02-20 | Honeywell International Inc. | Offset calibration and diagnostics for resistance-based bridge circuits |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5182515A (en) * | 1987-04-24 | 1993-01-26 | Wacoh Corporation | Detector for magnetism using a resistance element |
DE3814949C1 (ja) * | 1988-05-03 | 1989-08-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De | |
CH679341A5 (en) * | 1990-12-10 | 1992-01-31 | Landis & Gyr Betriebs Ag | Magnetic field measuring device - uses torsion force induced in pivoted plate with magnetised layer |
JPH07325104A (ja) * | 1994-06-01 | 1995-12-12 | Zexel Corp | 加速度センサ |
-
1997
- 1997-03-17 US US08/819,376 patent/US5798641A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-03-14 EP EP98104633A patent/EP0866340A3/en not_active Withdrawn
- 1998-03-17 JP JP10067114A patent/JPH10319104A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015527565A (ja) * | 2012-11-16 | 2015-09-17 | 韓国基礎科学支援研究院Koreabasic Science Institute | スピントルク型磁気センサー |
JP2015158413A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | 株式会社リコー | 電位検出装置、及び画像形成装置 |
JP2019190836A (ja) * | 2018-04-18 | 2019-10-31 | 富士電機株式会社 | 磁気異方性評価装置、磁気異方性評価方法および演算機構 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0866340A3 (en) | 1999-07-28 |
EP0866340A2 (en) | 1998-09-23 |
US5798641A (en) | 1998-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5798641A (en) | Torque magnetometer utilizing integrated piezoresistive levers | |
US5739686A (en) | Electrically insulating cantilever magnetometer with mutually isolated and integrated thermometry, background elimination and null detection | |
Doll et al. | Piezoresistor design and applications | |
US5514953A (en) | Wafer level test structure for detecting multiple domains and magnetic instability in a permanent magnet stabilized MR head | |
US7323870B2 (en) | Magnetoresistive sensor element and method of assembling magnetic field sensor elements with on-wafer functional test | |
EP0544479B1 (en) | Magnetic field sensing device | |
Klokholm | The measurement of magnetostriction in ferromagnetic thin films | |
US4299130A (en) | Thin film strain gage apparatus with unstrained temperature compensation resistances | |
Ştefănescu | Strain gauges and Wheatstone bridges—Basic instrumentation and new applications for electrical measurement of non-electrical quantities | |
CN101657729A (zh) | 具有接触探测器的装置 | |
Willemin et al. | Piezoresistive cantilever designed for torque magnetometry | |
Yeh et al. | A low-voltage bulk-silicon tunneling-based microaccelerometer | |
US7536919B2 (en) | Strain gauge | |
US7034519B2 (en) | High frequency measurement for current-in-plane-tunneling | |
US5923166A (en) | Electrically insulating cantilever magnetometer with mutually isolated and integrated thermometry, background elimination and null detection | |
Sutor et al. | New CMOS-compatible mechanical shear stress sensor | |
US5977767A (en) | Nulling loop configuration for an electrically insulating cantilever magnetometer | |
Hälg et al. | How to liberate integrated sensors from encapsulation stress | |
Lobo et al. | Magnetic field mapping system for cornell sample host cavity | |
Herrmann et al. | Torsional bridge setup for the characterization of integrated circuits and microsensors under mechanical shear stress | |
JPH0677052B2 (ja) | 磁気検出装置 | |
Herrmann et al. | Design and characterization of in-plane silicon stress sensors with isotropic sensitivity | |
CN210863827U (zh) | 探测装置 | |
CN114689925B (zh) | 一种隔离式瞬态短路电流的测试***及方法 | |
Biagiotti et al. | A new stress sensor for force/torque measurements |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080318 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080819 |