インダクタおよびインダクタを含む渦電流センサ
【課題】高温領域内で渦電流を感知することができるインダクタおよびインダクタを含む渦電流センサの提供。
【解決手段】インダクタ１００は絶縁基板１０６上に配置されたパターン化金属層１０２を含む。パターン化金属層１０２は、金属材料に限定されず、任意の好適な誘導材料を含む。パターン化金属層１０２に好適な材料には、限定はしないが、白金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニッケル、チタン、銅、クロム、金、アルミニウム、銀、または動作温度に適合する他の導電性材料が含まれる。インダクタ１００は、約５００℃（９３２°Ｆ）までの温度である領域の渦電流を感知することができる。
【解決手段】インダクタ１００は絶縁基板１０６上に配置されたパターン化金属層１０２を含む。パターン化金属層１０２は、金属材料に限定されず、任意の好適な誘導材料を含む。パターン化金属層１０２に好適な材料には、限定はしないが、白金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニッケル、チタン、銅、クロム、金、アルミニウム、銀、または動作温度に適合する他の導電性材料が含まれる。インダクタ１００は、約５００℃（９３２°Ｆ）までの温度である領域の渦電流を感知することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインダクタならびにインダクタを含む物品およびシステムに関し、より詳細には、渦電流を測定することができるインダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
渦電流は導体に誘導される電流であり、その電流は磁界の変化によって生成される。磁界と導体との相対的運動により、渦として知られる電流の循環流が引き起こされる。この渦は、磁界の変化に対抗する誘導磁界を生成する。誘導磁界は、振動の測定、位置感知、金属分離、誘導加熱、導電性材料の非破壊試験、または他の用途のために使用することができる。
【０００３】
既知の渦電流センサは渦電流を測定するためのインダクタを含む。一般に、渦電流センサは、フェライトボビンなどのボビンに巻き付けられたエナメル被覆素線などのコイル状素線を含む。そのような渦電流センサはいくつかの欠点がある。例えば、ボビンのまわりに素線を巻き付けるのはインダクタごとに一貫性のないことがある。そのような非一貫性のため、渦電流センサでインダクタを利用するには複雑な手順を必要とすることがある。さらに、高温環境では、素線がボビンからほどけることがあり、かつ／または素線の張力が素線に望ましくない引張り効果をもたらすことがある。そのため、多くの渦電流センサは約−２５℃（１３°Ｆ）と約１７５℃（３４７°Ｆ）との間でのみ動作可能であり、あるものはより狭い範囲内でのみ動作可能である。
【０００４】
上述の欠点がないインダクタとインダクタを含む渦電流センサとが当技術分野で望まれることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０２４５８４０号明細書
【発明の概要】
【０００６】
例示的な実施形態では、インダクタは絶縁基板上に配置されたパターン化金属層を含む。インダクタは、約５００℃（９３２°Ｆ）までの温度である領域の渦電流を感知することができる。
【０００７】
別の例示的な実施形態では、インダクタは、絶縁基板上のパターン化金属層と、パターン化金属層上の導電性材料とを含む。インダクタは、約５００℃（９３２°Ｆ）までの温度である領域の渦電流を感知することができる。
【０００８】
別の例示的な実施形態では、渦電流センサはインダクタを有するトランスデューサを含む。インダクタは絶縁基板上に配置されたパターン化金属層を含む。インダクタは、約５００℃（９３２°Ｆ）までの温度である領域の渦電流を感知することができる。
【０００９】
本発明の他の特徴および利点は、例として本発明の原理を示す添付図面とともになされる好ましい実施形態の以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示による例示的なインダクタの上からの斜視図である。
【図２】本開示による例示的なインダクタの下からの斜視図である。
【図３】本開示による例示的なインダクタの斜視図である。
【図４】本開示による例示的な渦電流センサの断面図である。
【図５】本開示による例示的な渦電流センサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
可能な限り、同じ参照番号が図面の全体にわたって同じ部分を示すために使用されることになる。
【００１２】
上述の欠点のうちの１つまたは複数がないインダクタとインダクタを含む渦電流センサとが提供される。本開示の実施形態により、振動の測定、位置感知、金属分離、導電性材料の非破壊試験、インダクタごとの一貫性、渦電流センサでインダクタを利用するための簡単化された手順、高温での動作、およびそれらの組合せが可能になる。
【００１３】
図１および２は、本発明の１つの態様によるインダクタ１００の例示的な実施形態を示す。図１に示されるように、インダクタ１００は、絶縁基板１０６の第１の表面１０４に配置されたパターン化金属層１０２を含む。パターン化金属層１０２は任意の好適なパターンである。好適なパターンには、限定はしないが、螺旋状、直線で囲まれた螺旋様経路、および誘導効果を与えることができる他の幾何学的構成が含まれる。一実施形態では、パターンは所定の巻き数を含む。本明細書で使用される「巻き（ｔｕｒｎ）」という用語は中心の基準点から３６０度に沿って延びる経路を指す。例えば、螺旋状パターンでは、巻きは、中心の基準点のまわりに実質的に螺旋状に延びる。直線で囲まれた螺旋様経路では、巻きは、中心の基準点のまわりに実質的に螺旋状に直線で囲まれて延びる。例えば、一実施形態では、パターンは１つの層に９巻きを含む。別の実施形態では、パターンは２つの層に１８巻きを含み、各層に９巻きがある。別の実施形態では、パターンは１つの層に１６巻きを含む。別の実施形態では、パターンは２つの層に３２巻きを含み、各層に１６巻きがある。他の実施形態では、１６を超える巻きが１つの層に含まれ、かつ／または３２を超える巻きがインダクタ１００の全体のパターンに含まれる。
【００１４】
一実施形態では、図１および４に示されるように、パターン化金属層１０２は、所定のトレース幅１０３（パターンの経路に沿って半径方向に測られた厚さ）、所定のトレース間隔１０５（パターンの経路に沿って半径方向に測られた構成部分間の間隔）、および所定の深さ１０７（絶縁基板１０６から塗布されたパターン化金属層１０２までの距離）を含む。一実施形態では、所定のトレース幅１０３は、約２４０マイクロメートル（約０．００９４４インチ）と約２６７マイクロメートル（約０．０１０５インチ）との間に、または約２５４マイクロメートル（０．０１０インチ）である。一実施形態では、所定のトレース間隔１０５は、約２１６マイクロメートル（約０．００８５０インチ）と約１９０マイクロメートル（約０．００７４８インチ）との間に、または約２０３マイクロメートル（約０．００７９９インチ）である。螺旋形状パターンを有する一実施形態では、所定の深さ１０７は約１９マイクロメートル（約０．０００７４８インチ）と約３５マイクロメートル（０．００１３８インチ）との間にあり、螺旋形状パターンの内側で約１９マイクロメートル（約０．０００７４８インチ）と約２６マイクロメートル（約０．００１０２インチ）との間にあり、螺旋形状パターンの外側で約２９マイクロメートル（約０．００１１４インチ）と約３５マイクロメートル（約０．００１３７８インチ）との間にあり、螺旋形状パターンの内側で約２２マイクロメートル（約０．０００８６６インチ）であり、螺旋形状パターンの外側で約３１マイクロメートル（約０．００１２２インチ）である。
【００１５】
パターン化金属層１０２は、金属材料に限定されず、任意の好適な誘導材料を含む。パターン化金属層１０２に好適な材料には、限定はしないが、白金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニッケル、チタン、銅、クロム、金、アルミニウム、銀、または動作温度に適合する他の導電性材料が含まれる。一実施形態では、パターン化金属層１０２は、例えば、約１０マイクロメートル（約０．０００３９３インチ）の白金厚膜のシード層と、例えば、約２５マイクロメートル（約０．０００９８４インチ）の９９．９％白金のめっきとを含む。シード層は絶縁基板１０６にマイグレーションすることによって接着を行う。めっきは、パターン化金属層１０２の全体にわたって実質的に一貫した深さを有することによって一貫性を与える。一実施形態では、パターン化金属層１０２は、金属である場合もあり、そうでない場合もある接着用添加物および／または不純物を含む。例えば、パターン化金属層１０２はアルミナなどのセラミックスを含むことができる。
【００１６】
一実施形態では、白金シード層は接着および剥離強度を与える。この実施形態では、十分に低い抵抗、したがって望ましい実行可能誘導効果および／または渦電流効果（例えば、式Ｑ＝ｗＬ／Ｒによる所望のＱ、ここで、Ｑは発振器または共振器が振動減衰される量を示し、ｗは角周波数であり、Ｌはインダクタンスであり、Ｒは抵抗である）は、より厚い導体を構築して、それによって抵抗を低減させるように、例えば、約２５．４マイクロメートル（約０．００１インチ）の平均値の電気めっき白金および／または多重シルクスクリーニングパスを使用することによって達成される。電気めっきは、ビルドアップが導体断面を「キノコ状にし」、したがって、所定のトレース間隔１０５を縮小するので、巻きと巻きの間隔の制御を可能にする。一実施形態では、電気めっきは、所定のトレース間隔１０５（およびその結果として全インダクタンス）と、所定のビルドアップ高さ（および全抵抗）とを含む。シルクスクリーニングの多重パスは、焼成または硬化処理される各層と、所定の平均厚さ、例えば、２５．４マイクロメートル（約０．００１インチ）の厚さ、または少なくとも２５．４マイクロメートル（約０．００１インチ）の厚さが構築されるまで堆積される各追加層とを含む。シルクスクリーニング位置決めは、前のパスよりも細い（半径方向に）各累加パスを含む。
【００１７】
絶縁基板１０６は任意の好適な電気絶縁材料である。絶縁基板１０６のための好適な材料には、限定はしないが、アルミナ（例えば、９２％アルミナ）、窒化アルミニウム、ホウケイ酸ガラス、石英、サイアロン、低温同時焼成セラミック、窒化ケイ素、アルミナ、炭化ケイ素、サファイア、ジルコニア、または他の好適な絶縁材料が含まれる。一実施形態では、絶縁基板１０６は、所定の形状および寸法、例えば、約２．５ｃｍ（約０．９８インチ）から約２．６ｃｍ（約１．０インチ）、もしくは約２．５５ｃｍ（約１．００インチ）の寸法を有する実質的に正方形の形状、またはパターン化金属層１０２を支持することができる任意の他の好適な形状および寸法を有する。一実施形態では、絶縁基板１０６は、所定の厚さ、例えば、約１５５０マイクロメートル（約０．０６１０２インチ）から約１８００マイクロメートル（約０．０７０８７インチ）、または約１６７５マイクロメートル（約０．０６５９４インチ）を有する。一実施形態では、絶縁基板１０６は所定の平面度、例えば、約７５マイクロメートル（約０．００３０インチ）を有する。
【００１８】
図２を参照すると、ビア２０２がパターン化金属層１０２から絶縁基板１０６を通って第２の表面２０４に延びる。ビア２０２は任意の好適な導電性材料を含む。ビア２０２のための好適な材料には、限定はしないが、白金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニッケル、チタン、銅、クロミウム、金、アルミニウム、銀、または他の好適な導電性材料が含まれる。一実施形態では、ビア２０２およびパターン化金属層１０２は同じ材料を含む。一実施形態では、ビア２０２は、所定の直径、例えば、約２３０マイクロメートル（約０．００９０６インチ）から約２８０マイクロメートル（約０．０１１０インチ）、または約２５５マイクロメートル（約０．０１００インチ）を有する。
【００１９】
パターン化金属層１０２は第１の表面１０４の第１の導電性パッド１０８に動作可能に接続され、ビア２０２は第２の表面２０４の第２の導電性パッド１１０に動作可能に接続される。第１の導電性パッド１０８および／または第２の導電性パッド１１０は、任意の好適なニッケルベース合金、チタンベース合金、タングステンベース合金、金ベース合金、モリブデンベース合金、または他の導電性金属を含む。第１の導電性パッド１０８と第２の導電性パッド１１０との間の電流を測定することにより、インダクタ１００は渦電流の変化を感知することができ、その結果として、例えば、限定はしないが、ガスタービン構成要素、蒸気タービン構成要素、燃焼領域、高温領域、高温工業製品、または任意の他の領域を含む任意の好適な高温領域において渦電流センサ４００（図４を参照しながら以下で説明する）による測定が可能になる。
【００２０】
インダクタ１００は、渦電流の測定を可能にする所定の電気的性質を含む。例えば、一実施形態では、約２５℃（約７７°Ｆ）で、インダクタ１００は、２ＭＨｚで１．４マイクロヘンリーを超えるインダクタンス、１を超えるＱ、１を超えるＲｄｃ、２ＭＨｚで１００を超える抵抗、１５ｍＡの最大Ｉｐｋ、１０Ｍを超える絶縁、およびそれらの組合せを含む。一実施形態では、インダクタ１００は、所定の温度または温度範囲、例えば、約５００℃（約９３２°Ｆ）まで、約８００℃（約１４７２°Ｆ）まで、約９８０℃（約１７９６°Ｆ）まで、約１０００℃（約１８３２°Ｆ）まで、約１２００℃（約２１９２°Ｆ）まで、約１４００℃（約２５５２°Ｆ）まで、約１５００℃（約２７３２°Ｆ）まで、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約５００℃（約９３２°Ｆ）との間、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約９８０℃（約１７９６°Ｆ）との間、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約１０００℃（約１８３２°Ｆ）との間、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約１５００℃（約２７３２°Ｆ）との間の全体にわたって渦電流変化を正確および／または精密に感知する。一実施形態では、インダクタ１００は所定の湿度で渦電流変化を正確および／または精密に感知する。
【００２１】
図３は、インダクタ１００の別の例示的実施形態の斜視図を示す。インダクタ１００は絶縁基板１０６の第１の表面１０４に配置されたパターン化金属層１０２を含む。さらに、インダクタ１００は第２の絶縁基板３０６に配置された第２のパターン化金属層３０２を含む。第２のパターン化金属層３０２は第２の絶縁基板３０６の第１の表面１０４または第２の表面２０４に配置される。一実施形態では、第２のパターン化金属層３０２は第２の表面２０４に配置され、第３のパターン化金属層（図示せず）が第２の絶縁基板３０６の第１の表面１０４に配置される。一実施形態では、第３のパターン化金属層（図示せず）は第３の絶縁基板（図示せず）に配置される。他の実施形態では、各々１つまたは２つの金属層を有する２つ、３つ、４つ、またはそれを超える絶縁基板が配置され、各絶縁基板の一方または両方の表面はインダクタ１００内に任意の好適な巻数を備える。
【００２２】
再び図３を参照すると、一実施形態では、第２のパターン化金属層３０２は第１のパターン化金属層１０２に動作可能に接続される。一実施形態では、第２のパターン化金属層３０２は、第１の絶縁基板１０６から第２の絶縁基板３０６まで全体的に延びる複数のビア３０４により第１のパターン化金属層１０２に接続される。例えば、一実施形態では、複数のビア３０４は３つのビアを含み、第１のパターン化金属層１０２および第２のパターン化金属層３０２は複数のビア３０４の各ビアと重なる。この実施形態では、複数のビア３０４は、第１のパターン化金属層１０２と第２のパターン化金属層３０２とを連結することによって引き起こされる抵抗を低減または除去する。第２のパターン化金属層３０２は、第１のパターン化金属層１０２に関して上述した任意の好適な特徴および／または性質を含む。複数のビア３０４はビア２０２に関して上述した任意の好適な特徴および／または性質を含む。第２の絶縁基板３０６は第１の絶縁基板１０６に関して上述した任意の好適な特徴および／または性質を含む。
【００２３】
第１のパターン化金属層１０２は、パターンの一方の端部で第１の導電性パッド１０８に、パターンの他方の端部で複数のビア３０４に動作可能に接続される。第２のパターン化金属層３０２は、パターンの一方の端部で複数のビア３０４に、パターンの他方の端部で第２の導電性パッド１１０に、直接にまたは追加のビアを通して、動作可能に接続される。第１の導電性パッド１０８と第２の導電性パッド１１０との間の電流を測定することにより、インダクタ１００は渦電流の変化を感知することができ、その結果として、渦電流センサ４００による測定が可能になる（図４を参照）。
【００２４】
インダクタ１００は、直接書き込みプロセス、スクリーン印刷プロセス、エッチングプロセス、スパッタリング、蒸着、焼結、またはそれらの組合せによって製作される。一実施形態では、直接書き込みプロセスを使用して、例えば、図１に示したように、絶縁基板１０６に第１のパターン化金属層１０２が形成される。この実施形態では、第１の導電性パッド１０８および第２の導電性パッド１１０が絶縁基板１０６に書き込まれ、例えば、金合金ろう付けまたはホワイトゴールドろう付けによって外部電気接続するように構成される。一実施形態では、第１のパターン化金属層１０２、第１の導電性パッド１０８、および第２の導電性パッド１１０は、パターンを安定させるために、１３００℃（約２３７２°Ｆ）などの高温で焼成される。この高温焼成により、第１のパターン化金属層１０２の絶縁基板１０６へのマイグレーションに基づき、例えば、繰り返しサイクル下で剥離または層間剥離に耐性のある高い機械的剥離強度が生成される。直接書き込みプロセスでは、第１のパターン化金属層１０２および／または第２のパターン化金属層３０２の追加の導電性材料を堆積させる追加のステップが、第１のパターン化金属層１０２および／または第２のパターン化金属層の絶縁基板３０２へのマイグレーションによって引き起こされた抵抗を低下させ、インダクタ１００の構成部分間にインダクタンス一貫性を与え、直接書き込みプロセスにより製作されたインダクタ１００間に一貫性を与える。
【００２５】
一実施形態では、スクリーン印刷プロセスまたはエッチングプロセスを使用して、例えば、図３に示したような第１の絶縁基板１０６上の第１のパターン化金属層１０２および／または第２の絶縁基板３０６上の第２のパターン化金属層３０２を形成する。この実施形態では、第１のパターン化金属層１０２および複数のビア３０４は第１の絶縁基板１０６上に形成され、第２のパターン化金属層３０２および複数のビア３０４は第２の絶縁基板３０６上に形成される。次に、第１のパターン化金属層１０２、第２のパターン化金属層３０２、および複数のビア３０４を１３００℃（約２３７２°Ｆ）などの高温で焼成して、複数のビア３０４を封止し、第１の絶縁基板１０６と第２の絶縁基板３０６とを動作可能に接続し、パターンを安定させる。この高温焼成により、第１のパターン化金属層１０２の第１の絶縁基板１０６へのマイグレーション、および／または第２のパターン化金属層３０２の第２の絶縁基板３０６へのマイグレーションに基づき、例えば、繰り返しサイクル下で剥離または層間剥離に耐性のある高い機械的剥離強度が生成される。
【００２６】
スクリーン印刷プロセスまたはエッチングプロセスでは、第１のパターン化金属層１０２および／または第２のパターン化金属層３０２の追加の導電性材料を堆積させる追加のステップが、第１のパターン化金属層１０２の第１の絶縁基板１０６への、および／または第２のパターン化金属層３０２の第２の絶縁基板３０６へのマイグレーションによって引き起こされた抵抗を低下させ、インダクタ１００の構成部分間にインダクタンス一貫性を与え、スクリーン印刷プロセスまたはエッチングプロセスにより製作されたインダクタ１００間に一貫性を与える。
【００２７】
図４および５を参照すると、渦電流センサ４００は、インダクタ１００によって感知された渦電流の変化に基づいて第１の導電性パッド１０８と第２の導電性パッド１１０との間の電流を測定することができる。渦電流センサ４００は、例えば、限定はしないが、ガスタービン構成要素、蒸気タービン構成要素、燃焼領域、高温領域、高温工業製品、または任意の他の領域を含む任意の好適な領域で動作することができる。一実施形態では、この領域は、所定の温度、例えば、約５００℃（約９３２°Ｆ）まで、約８００℃（約１４７２°Ｆ）まで、約９８０℃（約１７９６°Ｆ）まで、約１０００℃（約１８３２°Ｆ）まで、約１２００℃（約２１９２°Ｆ）まで、約１４００℃（約２５５２°Ｆ）まで、約１５００℃（約２７３２°Ｆ）まで、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約５００℃（約９３２°Ｆ）との間、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約９８０℃（約１７９６°Ｆ）との間、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約１０００℃（約１８３２°Ｆ）との間、約−４０℃と約１５００℃との間である。一実施形態では、この領域は所定の湿度を含む。
【００２８】
一実施形態では、渦電流センサ４００は、インダクタ１００の第１の導電性パッド１０８に動作可能に結合された第１の電気リード線４０２、第１の導体４０４、および第１のケーブル４０６と、インダクタ１００の第２の導電性パッド１１０に動作可能に結合された第２の電気リード線４０２、第２の導体４０４、および第２のケーブル４０６とを有するトランスデューサ４０１を含む。トランスデューサ４０１は、渦電流により測定可能な性質、例えば、インダクタ１００と、限定はしないが、機械の回転軸、ガスタービン構成要素、蒸気タービン構成要素、燃焼領域、高温領域、高温工業製品、または材料組成および／または材料整合性のためにモニタされる構成要素などの導電性または金属目標物との間に画定されるギャップ距離に関連づけることができる動的データを感知するために機械（図示せず）に結合される。
【００２９】
渦電流センサ４００は任意の他の好適な構成要素を含む。例えば、一実施形態では、渦電流センサ４００は、１つまたは複数の抵抗器、フィルタ、信号発生器、タイミング制御回路、サンプリング回路、コンボリューション回路、デジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサ（例えば、中央処理装置、特定用途向け集積回路、論理回路、または検査システムを実行することができる任意の他の回路もしくはプロセッサ）、他の好適な構成要素、またはそれらの組合せを含む。
【００３０】
好ましい実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な改変を行うことができ、均等物を本発明の要素と置き替えることができることが当業者には理解されよう。さらに、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適応させるように多くの変更を行うことができる。したがって、本発明を実行するために熟慮された最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は添付の特許請求の範囲内にあるすべての実施形態含むものである。
【符号の説明】
【００３１】
１００ インダクタ
１０２ パターン化金属層、第１のパターン化金属層
１０３ トレース幅
１０４ 第１の表面
１０５ トレース間隔
１０６ 絶縁基板、第１の絶縁基板
１０７ 深さ
１０８ 第１の導電性パッド
１１０ 第２の導電性パッド
２０２ ビア
２０４ 第２の表面
３０２ 第２のパターン化金属層
３０４ 複数のビア
３０６ 第２の絶縁基板
４００ 渦電流センサ
４０１ トランスデューサ
４０２ 第１の電気リード線、第２の電気リード線
４０４ 第１の導体、第２の導体
４０６ 第１のケーブル、第２のケーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明はインダクタならびにインダクタを含む物品およびシステムに関し、より詳細には、渦電流を測定することができるインダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
渦電流は導体に誘導される電流であり、その電流は磁界の変化によって生成される。磁界と導体との相対的運動により、渦として知られる電流の循環流が引き起こされる。この渦は、磁界の変化に対抗する誘導磁界を生成する。誘導磁界は、振動の測定、位置感知、金属分離、誘導加熱、導電性材料の非破壊試験、または他の用途のために使用することができる。
【０００３】
既知の渦電流センサは渦電流を測定するためのインダクタを含む。一般に、渦電流センサは、フェライトボビンなどのボビンに巻き付けられたエナメル被覆素線などのコイル状素線を含む。そのような渦電流センサはいくつかの欠点がある。例えば、ボビンのまわりに素線を巻き付けるのはインダクタごとに一貫性のないことがある。そのような非一貫性のため、渦電流センサでインダクタを利用するには複雑な手順を必要とすることがある。さらに、高温環境では、素線がボビンからほどけることがあり、かつ／または素線の張力が素線に望ましくない引張り効果をもたらすことがある。そのため、多くの渦電流センサは約−２５℃（１３°Ｆ）と約１７５℃（３４７°Ｆ）との間でのみ動作可能であり、あるものはより狭い範囲内でのみ動作可能である。
【０００４】
上述の欠点がないインダクタとインダクタを含む渦電流センサとが当技術分野で望まれることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０２４５８４０号明細書
【発明の概要】
【０００６】
例示的な実施形態では、インダクタは絶縁基板上に配置されたパターン化金属層を含む。インダクタは、約５００℃（９３２°Ｆ）までの温度である領域の渦電流を感知することができる。
【０００７】
別の例示的な実施形態では、インダクタは、絶縁基板上のパターン化金属層と、パターン化金属層上の導電性材料とを含む。インダクタは、約５００℃（９３２°Ｆ）までの温度である領域の渦電流を感知することができる。
【０００８】
別の例示的な実施形態では、渦電流センサはインダクタを有するトランスデューサを含む。インダクタは絶縁基板上に配置されたパターン化金属層を含む。インダクタは、約５００℃（９３２°Ｆ）までの温度である領域の渦電流を感知することができる。
【０００９】
本発明の他の特徴および利点は、例として本発明の原理を示す添付図面とともになされる好ましい実施形態の以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示による例示的なインダクタの上からの斜視図である。
【図２】本開示による例示的なインダクタの下からの斜視図である。
【図３】本開示による例示的なインダクタの斜視図である。
【図４】本開示による例示的な渦電流センサの断面図である。
【図５】本開示による例示的な渦電流センサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
可能な限り、同じ参照番号が図面の全体にわたって同じ部分を示すために使用されることになる。
【００１２】
上述の欠点のうちの１つまたは複数がないインダクタとインダクタを含む渦電流センサとが提供される。本開示の実施形態により、振動の測定、位置感知、金属分離、導電性材料の非破壊試験、インダクタごとの一貫性、渦電流センサでインダクタを利用するための簡単化された手順、高温での動作、およびそれらの組合せが可能になる。
【００１３】
図１および２は、本発明の１つの態様によるインダクタ１００の例示的な実施形態を示す。図１に示されるように、インダクタ１００は、絶縁基板１０６の第１の表面１０４に配置されたパターン化金属層１０２を含む。パターン化金属層１０２は任意の好適なパターンである。好適なパターンには、限定はしないが、螺旋状、直線で囲まれた螺旋様経路、および誘導効果を与えることができる他の幾何学的構成が含まれる。一実施形態では、パターンは所定の巻き数を含む。本明細書で使用される「巻き（ｔｕｒｎ）」という用語は中心の基準点から３６０度に沿って延びる経路を指す。例えば、螺旋状パターンでは、巻きは、中心の基準点のまわりに実質的に螺旋状に延びる。直線で囲まれた螺旋様経路では、巻きは、中心の基準点のまわりに実質的に螺旋状に直線で囲まれて延びる。例えば、一実施形態では、パターンは１つの層に９巻きを含む。別の実施形態では、パターンは２つの層に１８巻きを含み、各層に９巻きがある。別の実施形態では、パターンは１つの層に１６巻きを含む。別の実施形態では、パターンは２つの層に３２巻きを含み、各層に１６巻きがある。他の実施形態では、１６を超える巻きが１つの層に含まれ、かつ／または３２を超える巻きがインダクタ１００の全体のパターンに含まれる。
【００１４】
一実施形態では、図１および４に示されるように、パターン化金属層１０２は、所定のトレース幅１０３（パターンの経路に沿って半径方向に測られた厚さ）、所定のトレース間隔１０５（パターンの経路に沿って半径方向に測られた構成部分間の間隔）、および所定の深さ１０７（絶縁基板１０６から塗布されたパターン化金属層１０２までの距離）を含む。一実施形態では、所定のトレース幅１０３は、約２４０マイクロメートル（約０．００９４４インチ）と約２６７マイクロメートル（約０．０１０５インチ）との間に、または約２５４マイクロメートル（０．０１０インチ）である。一実施形態では、所定のトレース間隔１０５は、約２１６マイクロメートル（約０．００８５０インチ）と約１９０マイクロメートル（約０．００７４８インチ）との間に、または約２０３マイクロメートル（約０．００７９９インチ）である。螺旋形状パターンを有する一実施形態では、所定の深さ１０７は約１９マイクロメートル（約０．０００７４８インチ）と約３５マイクロメートル（０．００１３８インチ）との間にあり、螺旋形状パターンの内側で約１９マイクロメートル（約０．０００７４８インチ）と約２６マイクロメートル（約０．００１０２インチ）との間にあり、螺旋形状パターンの外側で約２９マイクロメートル（約０．００１１４インチ）と約３５マイクロメートル（約０．００１３７８インチ）との間にあり、螺旋形状パターンの内側で約２２マイクロメートル（約０．０００８６６インチ）であり、螺旋形状パターンの外側で約３１マイクロメートル（約０．００１２２インチ）である。
【００１５】
パターン化金属層１０２は、金属材料に限定されず、任意の好適な誘導材料を含む。パターン化金属層１０２に好適な材料には、限定はしないが、白金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニッケル、チタン、銅、クロム、金、アルミニウム、銀、または動作温度に適合する他の導電性材料が含まれる。一実施形態では、パターン化金属層１０２は、例えば、約１０マイクロメートル（約０．０００３９３インチ）の白金厚膜のシード層と、例えば、約２５マイクロメートル（約０．０００９８４インチ）の９９．９％白金のめっきとを含む。シード層は絶縁基板１０６にマイグレーションすることによって接着を行う。めっきは、パターン化金属層１０２の全体にわたって実質的に一貫した深さを有することによって一貫性を与える。一実施形態では、パターン化金属層１０２は、金属である場合もあり、そうでない場合もある接着用添加物および／または不純物を含む。例えば、パターン化金属層１０２はアルミナなどのセラミックスを含むことができる。
【００１６】
一実施形態では、白金シード層は接着および剥離強度を与える。この実施形態では、十分に低い抵抗、したがって望ましい実行可能誘導効果および／または渦電流効果（例えば、式Ｑ＝ｗＬ／Ｒによる所望のＱ、ここで、Ｑは発振器または共振器が振動減衰される量を示し、ｗは角周波数であり、Ｌはインダクタンスであり、Ｒは抵抗である）は、より厚い導体を構築して、それによって抵抗を低減させるように、例えば、約２５．４マイクロメートル（約０．００１インチ）の平均値の電気めっき白金および／または多重シルクスクリーニングパスを使用することによって達成される。電気めっきは、ビルドアップが導体断面を「キノコ状にし」、したがって、所定のトレース間隔１０５を縮小するので、巻きと巻きの間隔の制御を可能にする。一実施形態では、電気めっきは、所定のトレース間隔１０５（およびその結果として全インダクタンス）と、所定のビルドアップ高さ（および全抵抗）とを含む。シルクスクリーニングの多重パスは、焼成または硬化処理される各層と、所定の平均厚さ、例えば、２５．４マイクロメートル（約０．００１インチ）の厚さ、または少なくとも２５．４マイクロメートル（約０．００１インチ）の厚さが構築されるまで堆積される各追加層とを含む。シルクスクリーニング位置決めは、前のパスよりも細い（半径方向に）各累加パスを含む。
【００１７】
絶縁基板１０６は任意の好適な電気絶縁材料である。絶縁基板１０６のための好適な材料には、限定はしないが、アルミナ（例えば、９２％アルミナ）、窒化アルミニウム、ホウケイ酸ガラス、石英、サイアロン、低温同時焼成セラミック、窒化ケイ素、アルミナ、炭化ケイ素、サファイア、ジルコニア、または他の好適な絶縁材料が含まれる。一実施形態では、絶縁基板１０６は、所定の形状および寸法、例えば、約２．５ｃｍ（約０．９８インチ）から約２．６ｃｍ（約１．０インチ）、もしくは約２．５５ｃｍ（約１．００インチ）の寸法を有する実質的に正方形の形状、またはパターン化金属層１０２を支持することができる任意の他の好適な形状および寸法を有する。一実施形態では、絶縁基板１０６は、所定の厚さ、例えば、約１５５０マイクロメートル（約０．０６１０２インチ）から約１８００マイクロメートル（約０．０７０８７インチ）、または約１６７５マイクロメートル（約０．０６５９４インチ）を有する。一実施形態では、絶縁基板１０６は所定の平面度、例えば、約７５マイクロメートル（約０．００３０インチ）を有する。
【００１８】
図２を参照すると、ビア２０２がパターン化金属層１０２から絶縁基板１０６を通って第２の表面２０４に延びる。ビア２０２は任意の好適な導電性材料を含む。ビア２０２のための好適な材料には、限定はしないが、白金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニッケル、チタン、銅、クロミウム、金、アルミニウム、銀、または他の好適な導電性材料が含まれる。一実施形態では、ビア２０２およびパターン化金属層１０２は同じ材料を含む。一実施形態では、ビア２０２は、所定の直径、例えば、約２３０マイクロメートル（約０．００９０６インチ）から約２８０マイクロメートル（約０．０１１０インチ）、または約２５５マイクロメートル（約０．０１００インチ）を有する。
【００１９】
パターン化金属層１０２は第１の表面１０４の第１の導電性パッド１０８に動作可能に接続され、ビア２０２は第２の表面２０４の第２の導電性パッド１１０に動作可能に接続される。第１の導電性パッド１０８および／または第２の導電性パッド１１０は、任意の好適なニッケルベース合金、チタンベース合金、タングステンベース合金、金ベース合金、モリブデンベース合金、または他の導電性金属を含む。第１の導電性パッド１０８と第２の導電性パッド１１０との間の電流を測定することにより、インダクタ１００は渦電流の変化を感知することができ、その結果として、例えば、限定はしないが、ガスタービン構成要素、蒸気タービン構成要素、燃焼領域、高温領域、高温工業製品、または任意の他の領域を含む任意の好適な高温領域において渦電流センサ４００（図４を参照しながら以下で説明する）による測定が可能になる。
【００２０】
インダクタ１００は、渦電流の測定を可能にする所定の電気的性質を含む。例えば、一実施形態では、約２５℃（約７７°Ｆ）で、インダクタ１００は、２ＭＨｚで１．４マイクロヘンリーを超えるインダクタンス、１を超えるＱ、１を超えるＲｄｃ、２ＭＨｚで１００を超える抵抗、１５ｍＡの最大Ｉｐｋ、１０Ｍを超える絶縁、およびそれらの組合せを含む。一実施形態では、インダクタ１００は、所定の温度または温度範囲、例えば、約５００℃（約９３２°Ｆ）まで、約８００℃（約１４７２°Ｆ）まで、約９８０℃（約１７９６°Ｆ）まで、約１０００℃（約１８３２°Ｆ）まで、約１２００℃（約２１９２°Ｆ）まで、約１４００℃（約２５５２°Ｆ）まで、約１５００℃（約２７３２°Ｆ）まで、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約５００℃（約９３２°Ｆ）との間、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約９８０℃（約１７９６°Ｆ）との間、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約１０００℃（約１８３２°Ｆ）との間、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約１５００℃（約２７３２°Ｆ）との間の全体にわたって渦電流変化を正確および／または精密に感知する。一実施形態では、インダクタ１００は所定の湿度で渦電流変化を正確および／または精密に感知する。
【００２１】
図３は、インダクタ１００の別の例示的実施形態の斜視図を示す。インダクタ１００は絶縁基板１０６の第１の表面１０４に配置されたパターン化金属層１０２を含む。さらに、インダクタ１００は第２の絶縁基板３０６に配置された第２のパターン化金属層３０２を含む。第２のパターン化金属層３０２は第２の絶縁基板３０６の第１の表面１０４または第２の表面２０４に配置される。一実施形態では、第２のパターン化金属層３０２は第２の表面２０４に配置され、第３のパターン化金属層（図示せず）が第２の絶縁基板３０６の第１の表面１０４に配置される。一実施形態では、第３のパターン化金属層（図示せず）は第３の絶縁基板（図示せず）に配置される。他の実施形態では、各々１つまたは２つの金属層を有する２つ、３つ、４つ、またはそれを超える絶縁基板が配置され、各絶縁基板の一方または両方の表面はインダクタ１００内に任意の好適な巻数を備える。
【００２２】
再び図３を参照すると、一実施形態では、第２のパターン化金属層３０２は第１のパターン化金属層１０２に動作可能に接続される。一実施形態では、第２のパターン化金属層３０２は、第１の絶縁基板１０６から第２の絶縁基板３０６まで全体的に延びる複数のビア３０４により第１のパターン化金属層１０２に接続される。例えば、一実施形態では、複数のビア３０４は３つのビアを含み、第１のパターン化金属層１０２および第２のパターン化金属層３０２は複数のビア３０４の各ビアと重なる。この実施形態では、複数のビア３０４は、第１のパターン化金属層１０２と第２のパターン化金属層３０２とを連結することによって引き起こされる抵抗を低減または除去する。第２のパターン化金属層３０２は、第１のパターン化金属層１０２に関して上述した任意の好適な特徴および／または性質を含む。複数のビア３０４はビア２０２に関して上述した任意の好適な特徴および／または性質を含む。第２の絶縁基板３０６は第１の絶縁基板１０６に関して上述した任意の好適な特徴および／または性質を含む。
【００２３】
第１のパターン化金属層１０２は、パターンの一方の端部で第１の導電性パッド１０８に、パターンの他方の端部で複数のビア３０４に動作可能に接続される。第２のパターン化金属層３０２は、パターンの一方の端部で複数のビア３０４に、パターンの他方の端部で第２の導電性パッド１１０に、直接にまたは追加のビアを通して、動作可能に接続される。第１の導電性パッド１０８と第２の導電性パッド１１０との間の電流を測定することにより、インダクタ１００は渦電流の変化を感知することができ、その結果として、渦電流センサ４００による測定が可能になる（図４を参照）。
【００２４】
インダクタ１００は、直接書き込みプロセス、スクリーン印刷プロセス、エッチングプロセス、スパッタリング、蒸着、焼結、またはそれらの組合せによって製作される。一実施形態では、直接書き込みプロセスを使用して、例えば、図１に示したように、絶縁基板１０６に第１のパターン化金属層１０２が形成される。この実施形態では、第１の導電性パッド１０８および第２の導電性パッド１１０が絶縁基板１０６に書き込まれ、例えば、金合金ろう付けまたはホワイトゴールドろう付けによって外部電気接続するように構成される。一実施形態では、第１のパターン化金属層１０２、第１の導電性パッド１０８、および第２の導電性パッド１１０は、パターンを安定させるために、１３００℃（約２３７２°Ｆ）などの高温で焼成される。この高温焼成により、第１のパターン化金属層１０２の絶縁基板１０６へのマイグレーションに基づき、例えば、繰り返しサイクル下で剥離または層間剥離に耐性のある高い機械的剥離強度が生成される。直接書き込みプロセスでは、第１のパターン化金属層１０２および／または第２のパターン化金属層３０２の追加の導電性材料を堆積させる追加のステップが、第１のパターン化金属層１０２および／または第２のパターン化金属層の絶縁基板３０２へのマイグレーションによって引き起こされた抵抗を低下させ、インダクタ１００の構成部分間にインダクタンス一貫性を与え、直接書き込みプロセスにより製作されたインダクタ１００間に一貫性を与える。
【００２５】
一実施形態では、スクリーン印刷プロセスまたはエッチングプロセスを使用して、例えば、図３に示したような第１の絶縁基板１０６上の第１のパターン化金属層１０２および／または第２の絶縁基板３０６上の第２のパターン化金属層３０２を形成する。この実施形態では、第１のパターン化金属層１０２および複数のビア３０４は第１の絶縁基板１０６上に形成され、第２のパターン化金属層３０２および複数のビア３０４は第２の絶縁基板３０６上に形成される。次に、第１のパターン化金属層１０２、第２のパターン化金属層３０２、および複数のビア３０４を１３００℃（約２３７２°Ｆ）などの高温で焼成して、複数のビア３０４を封止し、第１の絶縁基板１０６と第２の絶縁基板３０６とを動作可能に接続し、パターンを安定させる。この高温焼成により、第１のパターン化金属層１０２の第１の絶縁基板１０６へのマイグレーション、および／または第２のパターン化金属層３０２の第２の絶縁基板３０６へのマイグレーションに基づき、例えば、繰り返しサイクル下で剥離または層間剥離に耐性のある高い機械的剥離強度が生成される。
【００２６】
スクリーン印刷プロセスまたはエッチングプロセスでは、第１のパターン化金属層１０２および／または第２のパターン化金属層３０２の追加の導電性材料を堆積させる追加のステップが、第１のパターン化金属層１０２の第１の絶縁基板１０６への、および／または第２のパターン化金属層３０２の第２の絶縁基板３０６へのマイグレーションによって引き起こされた抵抗を低下させ、インダクタ１００の構成部分間にインダクタンス一貫性を与え、スクリーン印刷プロセスまたはエッチングプロセスにより製作されたインダクタ１００間に一貫性を与える。
【００２７】
図４および５を参照すると、渦電流センサ４００は、インダクタ１００によって感知された渦電流の変化に基づいて第１の導電性パッド１０８と第２の導電性パッド１１０との間の電流を測定することができる。渦電流センサ４００は、例えば、限定はしないが、ガスタービン構成要素、蒸気タービン構成要素、燃焼領域、高温領域、高温工業製品、または任意の他の領域を含む任意の好適な領域で動作することができる。一実施形態では、この領域は、所定の温度、例えば、約５００℃（約９３２°Ｆ）まで、約８００℃（約１４７２°Ｆ）まで、約９８０℃（約１７９６°Ｆ）まで、約１０００℃（約１８３２°Ｆ）まで、約１２００℃（約２１９２°Ｆ）まで、約１４００℃（約２５５２°Ｆ）まで、約１５００℃（約２７３２°Ｆ）まで、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約５００℃（約９３２°Ｆ）との間、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約９８０℃（約１７９６°Ｆ）との間、約−４０℃（約−４０°Ｆ）と約１０００℃（約１８３２°Ｆ）との間、約−４０℃と約１５００℃との間である。一実施形態では、この領域は所定の湿度を含む。
【００２８】
一実施形態では、渦電流センサ４００は、インダクタ１００の第１の導電性パッド１０８に動作可能に結合された第１の電気リード線４０２、第１の導体４０４、および第１のケーブル４０６と、インダクタ１００の第２の導電性パッド１１０に動作可能に結合された第２の電気リード線４０２、第２の導体４０４、および第２のケーブル４０６とを有するトランスデューサ４０１を含む。トランスデューサ４０１は、渦電流により測定可能な性質、例えば、インダクタ１００と、限定はしないが、機械の回転軸、ガスタービン構成要素、蒸気タービン構成要素、燃焼領域、高温領域、高温工業製品、または材料組成および／または材料整合性のためにモニタされる構成要素などの導電性または金属目標物との間に画定されるギャップ距離に関連づけることができる動的データを感知するために機械（図示せず）に結合される。
【００２９】
渦電流センサ４００は任意の他の好適な構成要素を含む。例えば、一実施形態では、渦電流センサ４００は、１つまたは複数の抵抗器、フィルタ、信号発生器、タイミング制御回路、サンプリング回路、コンボリューション回路、デジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサ（例えば、中央処理装置、特定用途向け集積回路、論理回路、または検査システムを実行することができる任意の他の回路もしくはプロセッサ）、他の好適な構成要素、またはそれらの組合せを含む。
【００３０】
好ましい実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な改変を行うことができ、均等物を本発明の要素と置き替えることができることが当業者には理解されよう。さらに、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適応させるように多くの変更を行うことができる。したがって、本発明を実行するために熟慮された最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は添付の特許請求の範囲内にあるすべての実施形態含むものである。
【符号の説明】
【００３１】
１００ インダクタ
１０２ パターン化金属層、第１のパターン化金属層
１０３ トレース幅
１０４ 第１の表面
１０５ トレース間隔
１０６ 絶縁基板、第１の絶縁基板
１０７ 深さ
１０８ 第１の導電性パッド
１１０ 第２の導電性パッド
２０２ ビア
２０４ 第２の表面
３０２ 第２のパターン化金属層
３０４ 複数のビア
３０６ 第２の絶縁基板
４００ 渦電流センサ
４０１ トランスデューサ
４０２ 第１の電気リード線、第２の電気リード線
４０４ 第１の導体、第２の導体
４０６ 第１のケーブル、第２のケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に配置されたパターン化金属層
を含むインダクタであって、
約５００℃までの温度である領域の渦電流を感知することができ、
前記パターン化金属層が白金を含む、インダクタ。
【請求項２】
前記領域の前記温度が約１０００℃までである状態で、渦電流を感知することができる、請求項１記載のインダクタ。
【請求項３】
前記パターン化金属層がシード層およびめっきを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項４】
前記パターン化金属層が螺旋状パターンを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項５】
前記パターン化金属層が１６巻きを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項６】
前記パターン化金属層が、約２４０マイクロメートルと約２６７マイクロメートルとの間の所定のトレース幅を含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項７】
前記パターン化金属層が、約２１６マイクロメートルと約１９０マイクロメートルとの間の所定のトレース間隔を含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項８】
前記パターン化金属層が、約１９マイクロメートルと約３５マイクロメートルとの間の所定の深さを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項９】
前記絶縁基板がアルミナを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項１０】
前記絶縁基板が窒化アルミニウムを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項１１】
前記絶縁基板がサファイアを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項１２】
第１の表面に配置された前記パターン化金属層から第２の表面まで延びるビアをさらに含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項１３】
前記パターン化金属層に動作可能に接続された前記第１の表面上の第１の導電性パッドと、前記ビアに動作可能に接続された前記第２の表面上の第２の導電性パッドとをさらに含む、請求項１２記載のインダクタ。
【請求項１４】
前記第１の導電性パッドが、ニッケルベース合金、チタンベース合金、タングステンベース合金、金ベース合金、およびモリブデンベース合金のうちの１つまたは複数を含む、請求項１３記載のインダクタ。
【請求項１５】
第２のパターン化金属層をさらに含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項１６】
第２の絶縁基板をさらに含み、前記第２のパターン化金属層が前記第２の絶縁基板上に配置される、請求項１５記載のインダクタ。
【請求項１７】
前記第１のパターン化金属層が、複数のビアを通って前記第２のパターン化金属層に動作可能に接続される、請求項１５記載のインダクタ。
【請求項１８】
絶縁基板上のパターン化金属層と、
前記パターン化金属層上の導電性材料と
を含むインダクタであって、
約５００℃までの温度である領域の渦電流を感知することができる、インダクタ。
【請求項１９】
前記導電性材料が白金を含む、請求項１８記載のインダクタ。
【請求項２０】
インダクタを有するトランスデューサを含む渦電流センサであって、
前記インダクタが絶縁基板上に配置されたパターン化金属層を含み、
前記インダクタが、約５００℃までの温度である領域の渦電流を感知することができる、渦電流センサ。
【請求項１】
絶縁基板上に配置されたパターン化金属層
を含むインダクタであって、
約５００℃までの温度である領域の渦電流を感知することができ、
前記パターン化金属層が白金を含む、インダクタ。
【請求項２】
前記領域の前記温度が約１０００℃までである状態で、渦電流を感知することができる、請求項１記載のインダクタ。
【請求項３】
前記パターン化金属層がシード層およびめっきを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項４】
前記パターン化金属層が螺旋状パターンを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項５】
前記パターン化金属層が１６巻きを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項６】
前記パターン化金属層が、約２４０マイクロメートルと約２６７マイクロメートルとの間の所定のトレース幅を含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項７】
前記パターン化金属層が、約２１６マイクロメートルと約１９０マイクロメートルとの間の所定のトレース間隔を含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項８】
前記パターン化金属層が、約１９マイクロメートルと約３５マイクロメートルとの間の所定の深さを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項９】
前記絶縁基板がアルミナを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項１０】
前記絶縁基板が窒化アルミニウムを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項１１】
前記絶縁基板がサファイアを含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項１２】
第１の表面に配置された前記パターン化金属層から第２の表面まで延びるビアをさらに含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項１３】
前記パターン化金属層に動作可能に接続された前記第１の表面上の第１の導電性パッドと、前記ビアに動作可能に接続された前記第２の表面上の第２の導電性パッドとをさらに含む、請求項１２記載のインダクタ。
【請求項１４】
前記第１の導電性パッドが、ニッケルベース合金、チタンベース合金、タングステンベース合金、金ベース合金、およびモリブデンベース合金のうちの１つまたは複数を含む、請求項１３記載のインダクタ。
【請求項１５】
第２のパターン化金属層をさらに含む、請求項１記載のインダクタ。
【請求項１６】
第２の絶縁基板をさらに含み、前記第２のパターン化金属層が前記第２の絶縁基板上に配置される、請求項１５記載のインダクタ。
【請求項１７】
前記第１のパターン化金属層が、複数のビアを通って前記第２のパターン化金属層に動作可能に接続される、請求項１５記載のインダクタ。
【請求項１８】
絶縁基板上のパターン化金属層と、
前記パターン化金属層上の導電性材料と
を含むインダクタであって、
約５００℃までの温度である領域の渦電流を感知することができる、インダクタ。
【請求項１９】
前記導電性材料が白金を含む、請求項１８記載のインダクタ。
【請求項２０】
インダクタを有するトランスデューサを含む渦電流センサであって、
前記インダクタが絶縁基板上に配置されたパターン化金属層を含み、
前記インダクタが、約５００℃までの温度である領域の渦電流を感知することができる、渦電流センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２２０４９４（Ｐ２０１２−２２０４９４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−８３５２０（Ｐ２０１２−８３５２０）
【出願日】平成２４年４月２日（２０１２．４．２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８３５２０（Ｐ２０１２−８３５２０）
【出願日】平成２４年４月２日（２０１２．４．２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
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