JP2007315981A - 測定装置および検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象体における所定部位間についての電気的パラーメータの高精度の測定を一層迅速に実行する。
【解決手段】直流信号Ｓ１の印加によって回路基板１００における導体パターン１０１，１０１間を流れる電流Ｉをフィードバック方式で電流−電圧変換するＩ／Ｖ変換部３と、Ｉ／Ｖ変換部３によって変換された出力信号Ｓ２および直流信号Ｓ１の電圧に基づいて導体パターン１０１，１０１間の絶縁抵抗Ｒｓを測定する制御部５とを備え、Ｉ／Ｖ変換部３は、電流−電圧変換の帰還インピーダンスとして一対のダイオード３２ａ，３２ｂが接続されて構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、直流信号の印加によって測定対象体を流れる電流をフィードバック方式で電流−電圧変換する変換回路を備えた測定装置、およびその測定装置を備えた検査装置に関するものである。

この種の装置として、特開２００１−９１５６２号公報において出願人が開示した検査装置が知られている。この検査装置は、複数のレンジ抵抗を有してプローブ間を流れる電流を電圧変換するレンジ抵抗回路、およびレンジ抵抗の切替えによる入力レンジの切替制御（オートレンジ機能）や絶縁良否の判定処理などを実行する制御回路などを備えて、回路基板等に対する絶縁検査を実行可能に構成されている。この検査装置を用いて、例えば、回路基板における一対の導体パターンに対する絶縁検査を行う際には、これらの導体パターンにプローブを介して検査電圧を印加して、導体パターン間を流れる電流を電圧変換して電圧信号を生成して、その電圧信号をＡ／Ｄ変換した電圧データ、および検査電圧の電圧値に基づいて絶縁抵抗値を演算する。

この場合、導体パターン間にはある程度の容量が存在するため、電圧の印加開始時に大きな電流が流れる。このため、この検査装置では、制御回路が、まず、レンジ抵抗回路を切替制御して、最大の入力レンジとしての最も抵抗値の低いレンジ抵抗に切り替える。この際に、導体パターン間を流れる電流はその容量の充電が完了するまで時間の経過と共に徐々に減少する。次いで、制御回路は、その電流の電流値が所定の基準値まで低下したときに、レンジ抵抗回路を切替制御して、次の入力レンジとしての次に抵抗値の低いレンジ抵抗に切り替える。以下、制御回路は、測定に適した低い入力レンジとなるまでレンジ抵抗回路に対する切替制御を繰り返し実行する。この検査装置では、制御回路がこのような切替制御を実行することにより、導体パターン間に大きな電流が流れるときには抵抗値の低いレンジ抵抗に切り替えられる。したがって、レンジ抵抗による電流制限を抑えることができるため、その容量が短時間で充電される結果、絶縁抵抗値を演算可能な状態により短時間で到達させることが可能となる。また、絶縁抵抗値の演算時には絶縁抵抗（絶縁抵抗値）の測定に適した入力レンジとしての抵抗値の高いレンジ抵抗に切り替えられるため、絶縁抵抗値を高精度（正確）に演算することが可能となる。したがって、この検査装置では、回路基板の導体パターンに対する絶縁検査を迅速かつ高精度で行うことが可能となっている。
特開２００１−９１５６２号公報（第２−５頁、第１図）

ところが、上記の検査装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この検査装置では、絶縁検査（つまり絶縁抵抗の測定）の迅速化および高精度化を図るために検査時において入力レンジの切替制御を実行している。しかしながら、迅速化を図るために実行している入力レンジの切替制御であるにも拘わらず、その制御を実行する時間が絶縁抵抗の測定時間として最低限必要となるため、絶縁抵抗の測定のさらなる迅速化が困難となっている。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、測定対象体における所定部位間についての電気的パラーメータの高精度の測定を一層迅速に実行し得る測定装置、およびその測定装置を備えた検査装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、直流信号の印加によって測定対象体における所定部位間を流れる電流をフィードバック方式で電流−電圧変換する変換回路と、当該変換回路によって変換された電圧および前記直流信号の電圧に基づいて前記所定部位間についての電気的パラーメータとして当該所定部位間の抵抗を測定する測定部とを備えた測定装置であって、前記変換回路は、前記電流−電圧変換の帰還インピーダンスとして非線形抵抗素子が接続されて構成されている。

また、請求項２記載の測定装置は、直流信号の印加によって測定対象体における所定部位間を流れる電流をフィードバック方式で電流−電圧変換する変換回路と、当該変換回路によって変換された電圧に基づいて前記所定部位間についての電気的パラーメータとして前記電流を測定する測定部とを備えた測定装置であって、前記変換回路は、前記電流−電圧変換の帰還インピーダンスとして非線形抵抗素子が接続されて構成されている。

また、請求項３記載の測定装置は、請求項１または２記載の測定装置において、前記変換回路は、その抵抗値が互いに異なる複数の線形抵抗素子を備えて構成され、前記線形抵抗素子のいずれか１つ以上を前記非線形抵抗素子に代えて前記帰還インピーダンスとして切り換え接続する接続回路を備えている。

また、請求項４記載の測定装置は、請求項３記載の測定装置において、前記電流の変化の度合いが所定値以下となったときに前記変換回路によって変換された電圧の値に基づいて前記帰還インピーダンスとして接続させるべき前記線形抵抗素子を決定すると共に前記接続回路を制御して当該決定した線形抵抗素子を当該帰還インピーダンスとして接続させる制御部を備えている。

また、請求項５記載の検査装置は、請求項１から４のいずれかに記載の測定装置と、当該測定装置によって測定された前記電気的パラメータに基づいて前記所定部位間に対する電気的検査を実行する検査部とを備えて構成されている。

請求項１記載の測定装置では、電流−電圧変換の帰還インピーダンスとして非線形抵抗素子を接続したことにより、測定対象体における所定部位間を流れる電流が大きくなったときには、非線形抵抗素子の抵抗値が小さくなる。この場合、例えば、測定対象体としての回路基板における一対の導体パターン間の抵抗を測定する際に、直流信号の印加開始時において導体パターン間に存在する容量を充電する電流が流れることによって導体パターン間を流れる電流が大きくなったときには、帰還インピーダンスとしての非線形抵抗素子の抵抗値を十分に小さくすることができる。このため、非線形抵抗素子による電流制限を最小限度に抑えることができる結果、その容量の充電を迅速に完了することができる。したがって、この測定装置によれば、レンジ切替制御が不要となるため、その制御に要する時間分だけ抵抗の測定時間を短縮することができる結果、所定部位間の抵抗を一層迅速に測定することができる。また、その容量を充電する電流は時間の経過と共に減少する。この場合、その容量の充電が完了して導体パターン間を流れる電流が小さくなったときには、非線形抵抗素子の抵抗値が大きくなるため、変換回路が導体パターン間を流れる小さな電流を測定に適した大きな電圧に変換する結果、導体パターン間の抵抗を高精度で測定することができる。したがって、この測定装置によれば、所定部位間における高精度な抵抗の測定を一層迅速に実行することができる。

また、請求項２記載の測定装置では、電流−電圧変換の帰還インピーダンスとして非線形抵抗素子を接続したことにより、測定対象体における所定部位間を流れる電流が大きくなったときには、非線形抵抗素子の抵抗値が小さくなる。この場合、例えば、測定対象体としての回路基板における一対の導体パターン間を流れる電流を測定する際に、直流信号の印加開始時において導体パターン間に存在する容量を充電する電流が流れることによって導体パターン間を流れる電流が大きくなったときには、帰還インピーダンスとしての非線形抵抗素子の抵抗値を十分に小さくすることができる。このため、非線形抵抗素子による電流制限を最小限度に抑えることができる結果、その容量の充電を迅速に完了することができる。したがって、この測定装置によれば、レンジ切替制御が不要となるため、その制御に要する時間分だけ電流の測定時間を短縮することができる結果、所定部位間を流れる電流を一層迅速に測定することができる。また、その容量を充電する電流は時間の経過と共に減少する。この場合、その容量の充電が完了して導体パターン間を流れる電流が小さくなったときには、非線形抵抗素子の抵抗値が大きくなるため、変換回路が導体パターン間を流れる小さな電流を測定に適した大きな電圧に変換する結果、この測定装置によれば、導体パターン間を流れる電流の高精度な測定を一層迅速に実行することができる。

また、請求項３記載の測定装置では、接続回路が、その抵抗値が互いに異なる複数の線形抵抗素子のいずれか１つ以上を非線形抵抗素子に代えて帰還インピーダンスとして切り換え接続する。したがって、この測定装置によれば、接続回路が電気的パラーメータの測定時に非線形抵抗素子よりも抵抗値の温度依存性の低い線形抵抗素子を変換回路の帰還インピーダンスとして接続することで、電流を高精度で電流−電圧変換することができるため、電気的パラメータをより高精度で測定することができる。

また、請求項４記載の測定装置では、制御部が、所定部位間を流れる電流の変化の度合いが所定値以下となったときに変換回路によって変換された電圧の値に基づいて帰還インピーダンスとして接続させるべき線形抵抗素子を決定すると共に決定した線形抵抗素子を帰還インピーダンスとして接続させる。したがって、この測定装置によれば、電気的パラメータの測定に適した線形抵抗素子が帰還インピーダンスとして自動的に接続されるため、電気的パラメータの測定効率を向上させることができる。

また、請求項５記載の検査装置では、検査部が測定装置によって測定された電気的パラメータに基づいて所定部位間に対する電気的検査を実行する。この場合、測定装置が所定部位間についての高精度な電気的パラメータの測定を一層迅速に実行するため、この検査装置によれば、所定部位間に対する高精度な電気的検査を迅速に実行することができる。

以下、本発明に係る測定装置および検査装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、基板検査装置１の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す基板検査装置１は、本発明に係る検査装置の一例であって、信号生成部２、Ｉ／Ｖ変換部３、Ａ／Ｄ変換部４、制御部５、記憶部６、操作部７および表示部８を備え、例えば、回路基板１００（本発明における測定対象体）における一対の導体パターン１０１間（本発明における所定部位間）に対する電気的検査としての絶縁抵抗検査および短絡検査を実行可能に構成されている。なお、実際には、回路基板１００には複数組の導体パターン１０１が形成されているが、発明の理解を容易とするため、同図では、一対の導体パターン１０１だけを図示している。

信号生成部２は、制御部５から出力される制御信号Ｓ５に従い、所定電圧の直流信号Ｓ１を生成して、プローブ１１を介して出力する。Ｉ／Ｖ変換部３は、本発明における変換回路に相当し、図２に示すように、オペアンプ３１、２つのダイオード３２ａ，３２ｂ（以下、区別しないときには「ダイオード３２」ともいう）、３つの抵抗３３ａ，３３ｂ，３３ｃ（以下、区別しないときには「抵抗３３」ともいう）、接続回路３４およびコンデンサ３５を備えて構成されている。オペアンプ３１は、一対の導体パターン１０１間に対する直流信号Ｓ１の印加によって導体パターン１０１間を流れる電流Ｉをフィードバック方式で電流−電圧（Ｉ／Ｖ）変換して、その電流Ｉの電流値に電圧値が比例する出力信号Ｓ２を生成してＡ／Ｄ変換部４に出力する。この場合、このオペアンプ３１を含むＩ／Ｖ変換部３の変換利得は、変換利得決定用の帰還インピーダンスとしてダイオード３２が接続されているときには、電流Ｉの大きさに応じてダイオード３２の抵抗値が変化するため、電流Ｉの大きさに応じて変化する。ダイオード３２ａ，３２ｂは、本発明における帰還インピーダンスとしての非線形抵抗素子に相当し、接続回路３４によってオペアンプ３１の負帰還経路に接続される。また、図２に示すように、ダイオード３２ａのアノードおよびダイオード３２ｂのカソードはＩ／Ｖ変換部３の入力部（オペアンプ３１のマイナス入力部）に接続されると共にダイオード３２ａのカソードおよびダイオード３２ｂのアノードは接続回路３４における１つのスイッチ回路を介してＩ／Ｖ変換部３の出力部（オペアンプ３１の出力部）に接続されている。したがって、信号生成部２が正の直流信号Ｓ１を出力したときには、電流ＩはＩ／Ｖ変換部３の入力部側から出力部側を流れるため、電流Ｉはダイオード３２ａを流れ、信号生成部２が負の直流信号Ｓ１を出力したときには、電流ＩはＩ／Ｖ変換部３の出力部側から入力部側に流れるため、電流Ｉはダイオード３２ｂを流れる。

抵抗３３ａ〜３３ｃは、本発明における帰還インピーダンスとしての線形抵抗素子に相当し、図２に示すように、一端がＩ／Ｖ変換部３の入力部に接続されると共に他端が接続回路３４における１つのスイッチ回路を介してＩ／Ｖ変換部３の出力部にそれぞれ接続されている。この場合、抵抗３３ａ〜３３ｃは、絶縁抵抗検査において、接続回路３４によってダイオード３２ａ，３２ｂに代えていずれか１つがオペアンプ３１の負帰還経路に切り換え接続される。また、抵抗３３ａ〜３３ｃは、その抵抗値が互いに異なり、例えば、抵抗３３ａは、０．１μＡ以上１μＡ未満程度の電流Ｉが流れているときに、後段に接続されているＡ／Ｄ変換部４の入力レンジに対して適当な電圧値の出力信号Ｓ２に変換するように、その抵抗値が例えば１ＭΩに規定されている。同様にして、抵抗３３ｂは、１μＡ以上１０μＡ未満程度の電流用としてその抵抗値が例えば１００ｋΩに規定され、抵抗３３ｃは、１０μＡ以上１００μＡ未満程度の電流用としてその抵抗値が例えば１０ｋΩに規定されている。

接続回路３４は、例えば複数のアナログスイッチを備えて構成され、制御部５から出力される制御信号Ｓ３に従い、一対のダイオード３２ａ，３２ｂ、または抵抗３３ａ〜３３ｃのうちのいずれか１つをＩ／Ｖ変換部３におけるＩ／Ｖ変換の変換利得決定用の帰還インピーダンスとして、つまりオペアンプ３１の負帰還経路に切り換え接続させる。コンデンサ３５は、発振防止用のコンデンサであって、オペアンプ３１の負帰還経路内に接続回路３４と並列に接続されている。

Ａ／Ｄ変換部４は、Ｉ／Ｖ変換部３から出力される出力信号Ｓ２をアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換して生成した電圧値データＤｖを制御部５に出力する。制御部５は、本発明における測定部、制御部および検査部として機能し、信号生成部２、Ｉ／Ｖ変換部３、記憶部６および表示部８を制御する。具体的には、制御部５は、操作部７の操作によって回路基板１００に対する絶縁抵抗検査の開始を指示されたときには、図３に示す絶縁抵抗検査処理５０を実行する。この絶縁抵抗検査処理５０では、制御部５は、Ａ／Ｄ変換部４から出力される電圧値データＤｖに基づき、一対の導体パターン１０１間を流れる電流Ｉを所定周期で測定（算出）すると共に、電流Ｉの変化率（本発明における「変化の度合い」の一例）Ｒｃを所定周期で算出する。また、制御部５は、算出した変化率Ｒｃが所定の基準値（本発明における所定値）Ｓ以下となったときに、電圧値データＤｖに基づいて帰還インピーダンスとして接続させるべき抵抗３３を決定すると共に、接続回路３４を制御して、決定した抵抗３３をＩ／Ｖ変換部３の帰還インピーダンスとして接続させる。この場合、制御部５は、絶縁抵抗検査として、抵抗３３を接続させた後の電圧値データＤｖ、および直流信号Ｓ１の電圧値に基づいて一対の導体パターン１０１間の絶縁抵抗（図２参照：本発明における「電気的パラメータ」の一例）Ｒｓの値を算出すると共に絶縁抵抗Ｒｓの値を示す抵抗値データＤｒを生成して記憶部６に記憶させる。

また、制御部５は、操作部７の操作によって回路基板１００に対する短絡検査の開始を指示されたときには、図５に示す短絡検査処理６０を実行する。なお、この短絡検査処理６０では、上記した絶縁抵抗検査ほど精度が要求されないため、制御部５は、抵抗３３に対する切換接続処理を実行することなく、ダイオード３２を帰還インピーダンスとして接続したままの状態で絶縁抵抗Ｒｓの値を算出すると共に、算出した値に基づいて短絡検査を実行して検査結果を示す検査データＤｔを生成して記憶部６に記憶させる。

記憶部６は、制御部５の制御に従い、利得データＤｇ、抵抗値データＤｒ、基準抵抗値データＤｒｓ、基準値データＤｓおよび検査データＤｔを記憶する。ここで、利得データＤｇは、帰還インピーダンスとしてダイオード３２が接続された状態における出力信号Ｓ２の示す電圧値とその際の変換利得との対応関係を特定可能なデータで構成され、基準抵抗値データＤｒｓは、一対の導体パターン１０１間が短絡しているか否かを判別する際の基準となる基準抵抗値（例えば１００Ω）を示すデータで構成されている。また、基準値データＤｓは、浮遊容量Ｃｓ（図２参照）の充電が完了したか否かを判別する際の基準となる基準値Ｓ（例えば１％）を示すデータで構成されている。操作部７は、使用者によって操作された操作内容に応じた指示信号Ｓ４を制御部５に出力する。表示部８は、制御部５の制御に従って各種の測定値等や検査結果を表示する。

次に、基板検査装置１を用いた回路基板１００に対する絶縁抵抗検査および短絡検査の検査方法について、図面を参照して説明する。

絶縁抵抗検査時には、検査対象の回路基板１００を基板検査装置１にセットすると共に基板検査装置１を起動させる。次いで、操作部７を操作して、上記した基準値Ｓを例えば「１％」に設定する。この際に、操作部７が、設定された基準値Ｓに対応する指示信号Ｓ４を出力し、制御部５が、操作部７から出力された指示信号Ｓ４に従って基準値データＤｓを生成して記憶部６に記憶させる。

次いで、操作部７を操作して、絶縁抵抗検査の開始を指示する。これに応じて、制御部５は、図３に示す絶縁抵抗検査処理５０を開始する。この絶縁抵抗検査処理５０では、制御部５は、まず、図外のプローブ駆動部を制御して、図２に示すように、信号生成部２に接続されたプローブ１１を所定の導体パターン１０１（以下、この導体パターン１０１を「導体パターン１０１ａ」ともいう）に接触させると共に、Ｉ／Ｖ変換部３に接続されたプローブ１１を導体パターン１０１ａに隣接する導体パターン１０１（以下、この導体パターン１０１を「導体パターン１０１ｂ」ともいう）に接触させる（ステップ５１）。続いて、制御部５は、接続回路３４に対して制御信号Ｓ３を出力して、一対のダイオード３２ａ，３２ｂを帰還インピーダンスとして接続させる。次いで、制御部５は、信号生成部２に対して制御信号Ｓ５を出力して、信号生成部２に接続されたプローブ１１に所定電圧（正電圧）の直流信号Ｓ１を出力させる。この際に、同図に示すように、導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間には絶縁抵抗Ｒｓおよび浮遊容量Ｃｓが構成されると共に、導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間に直流信号Ｓ１の印加に起因する電流Ｉが流れる。この場合、直流信号Ｓ１の印加開始時において浮遊容量Ｃｓを充電する大きな電流が流れるため、電流Ｉは、図４に示すように、直流信号Ｓ１の印加直後の時間ｔ１で最も大きくなる。このため、浮遊容量Ｃｓおよび絶縁抵抗Ｒｓを流れる大きな電流Ｉは、Ｉ／Ｖ変換部３の入力部から出力部に向けて負帰還経路を流れる結果、ダイオード３２ｂには流れず、ダイオード３２ａを流れる。したがって、ダイオード３２ａの抵抗値が小さくなって、帰還インピーダンスとして接続されたダイオード３２ａによる電流Ｉに対する電流制限が最小限度に抑えられるため、浮遊容量Ｃｓが素早く充電される。

この際に、Ｉ／Ｖ変換部３のオペアンプ３１が、電流Ｉをフィードバック方式でＩ／Ｖ変換して、その電流値に電圧値が比例する出力信号Ｓ２を生成して出力し、Ａ／Ｄ変換部４が、Ｉ／Ｖ変換部３から出力された出力信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換して生成した電圧値データＤｖを出力する。また、制御部５は、Ａ／Ｄ変換部４によって出力された電圧値データＤｖ、および記憶部６に記憶されている利得データＤｇに基づき、その時点における電流Ｉの値を所定周期（例えば１０μｓ）で算出する。具体的には、制御部５は、まず、記憶部６から利得データＤｇを読み出して、電圧値データＤｖの示す電圧値に対応するＩ／Ｖ変換部３の変換利得を特定する。次いで、制御部５は、特定した変換利得と電圧値データＤｖの示す電圧値とに基づいて電流Ｉの値を算出する。

続いて、制御部５は、図４に示すように、その時点（例えば、同図に示す時間ｔｂ）に算出した電流Ｉｂの値について、それよりも所定周期分だけ前の時間ｔａに算出した電流Ｉａの値を基準とした変化率Ｒｃ（＝１００×（Ｉａ−Ｉｂ）／Ｉａ）を算出する（ステップ５２）。次いで、制御部５は、基準値データＤｓを読み出すと共に、算出した変化率Ｒｃが基準値データＤｓの示す基準値Ｓ（この場合１％）以下であるか否かを判別する（ステップ５３）。この場合、直流信号Ｓ１の印加開始直後は、図４に示すように、電流Ｉは大きく減少する。この際には、変化率Ｒｃが大きいため、制御部５は、変化率Ｒｃが基準値Ｓ以下ではないと判別して、ステップ５２における変化率Ｒｃの算出処理を繰り返し実行する。

続いて、時間の経過に伴い、浮遊容量Ｃｓの充電が進行するため、図４に示すように、電流Ｉおよび変化率Ｒｃは減少する。また、浮遊容量Ｃｓの充電が完了した後には絶縁抵抗Ｒｓをだけに電流が流れるため、電流Ｉは変化しなくなり、変化率Ｒｃはほぼゼロとなる。例えば、浮遊容量Ｃｓの充電が完了した後の時点（例えば、同図に示す時間ｔｄ）に算出された電流Ｉｄの値について、それよりも所定周期分だけ前の時間ｔｃに算出された電流Ｉｃの値を基準とした変化率Ｒｃ（＝１００×（Ｉｃ−Ｉｄ）／Ｉｃ）は、ほぼゼロとなる。したがって、浮遊容量Ｃｓの充電が完了した後の時点では、制御部５は、変化率Ｒｃが基準値Ｓ以下であると判別して、その時点における電圧値データＤｖに基づいて帰還インピーダンスとして接続すべき抵抗３３を決定する（ステップ５４）。具体的には、制御部５は、その抵抗３３が帰還インピーダンスとして接続されたときの変換利得で変換された出力信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換部４の入力レンジに対して適当な大きさとなるものを抵抗３３ａ〜３３ｃの中から決定する。続いて、制御部５は、接続回路３４を制御して、決定した抵抗３３をダイオード３２に代えて帰還インピーダンスとして接続させる（ステップ５５）。この場合、この基板検査装置１では、接続回路３４がダイオード３２よりも抵抗値の温度依存性の低い抵抗３３を帰還インピーダンスとして接続することで、Ｉ／Ｖ変換部３によって電流Ｉが高精度でＩ／Ｖ変換される。また、制御部５が電流Ｉの測定に適した抵抗３３を帰還インピーダンスとして自動的に接続させるため、電流Ｉの測定効率が向上させることが可能となる。

次いで、制御部５は、絶縁抵抗検査を実行する（ステップ５６）。具体的には、制御部５は、まず、ステップ５４で決定した抵抗３３が帰還インピーダンスとして接続されたＩ／Ｖ変換部３の変換利得を特定すると共に、特定した変換利得と電圧値データＤｖの示す電圧値とに基づいて電流Ｉの値を算出する。続いて、制御部５は、算出した電流Ｉの値と直流信号Ｓ１の電圧値とに基づいて導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間の絶縁抵抗Ｒｓの値（絶縁抵抗値）を算出する。次いで、制御部５は、算出した絶縁抵抗値を示す抵抗値データＤｒを生成して検査結果として記憶部６に記憶させると共に、算出した絶縁抵抗値を表示部８に表示させて、導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間に対する絶縁抵抗検査を終了する。

次いで、制御部５は、回路基板１００における全ての導体パターン１０１に対する絶縁抵抗検査を終了したか否かを判別する（ステップ５７）。この場合、制御部５は、全ての導体パターン１０１に対する検査を完了していないときには、ステップ５１〜５６の処理を繰り返し実行し、全ての導体パターン１０１に対する検査を完了したときには、絶縁抵抗検査処理５０を終了する。

一方、この基板検査装置１を用いて回路基板１００に対する短絡検査を実行するときには、検査対象の基板検査装置１をセットして、基準抵抗値を例えば「１００Ω」に設定すると共に、短絡検査の開始を指示する。これに応じて、制御部５は、基準抵抗値データＤｒｓを生成して記憶部６に記憶させると共に、図５に示す短絡検査処理６０を開始する。この短絡検査処理６０では、制御部５は、まず、絶縁抵抗検査処理５０におけるステップ５１〜５３の処理と同様にして、ステップ６１〜６３において、一対のプローブ１１を一対の導体パターン１０１ａ，１０１ｂに接触させて、電流Ｉの値および電流Ｉの変化率Ｒｃを算出すると共に、算出した変化率Ｒｃが基準値データＤｓの示す基準値Ｓ（この場合１％）以下であるか否かを判別する。この際に、変化率Ｒｃが大きいときには、制御部５は、変化率Ｒｃが基準値Ｓ以下ではないと判別して、ステップ６２における変化率Ｒｃの算出処理を繰り返し実行する。

続いて、浮遊容量Ｃｓの充電が完了して電流Ｉが小さくなったときにはダイオード３２の抵抗値が高くなるため、Ｉ／Ｖ変換部３は、導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間を流れる小さな電流Ｉを測定に適した大きな電圧に変換した出力信号Ｓ２を出力する。この際には、変化率Ｒｃがほぼゼロとなるため、制御部５は、変化率Ｒｃが基準値Ｓ以下であると判別して、短絡検査を実行する（ステップ６４）。具体的には、制御部５は、まず、ステップ５６の処理と同様にして、導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間の絶縁抵抗Ｒｓの値を算出する。続いて、制御部５は、基準抵抗値データＤｒｓを読み出すと共に、算出した絶縁抵抗Ｒｓの値と基準抵抗値データＤｒｓの示す基準抵抗値とを比較する。この場合、制御部５は、算出した抵抗値が基準抵抗値以上のときには導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間の絶縁状態が良好であると判別し、算出した抵抗値が基準抵抗値を下回るときには導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間が短絡して絶縁状態が不良であると判別する。次いで、制御部５は、導体パターン１０１ａ，１０１ｂについての判別結果（絶縁良好または短絡）を示す検査データＤｔを記憶部６に記憶させると共に、判別結果を表示部８に表示させて、導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間に対する短絡検査を終了する。

次いで、制御部５は、回路基板１００における全ての導体パターン１０１に対する短絡検査を終了したか否かを判別する（ステップ６５）。この場合、制御部５は、全ての導体パターン１０１に対する検査を完了していないときには、ステップ６１〜６４の処理を繰り返し実行し、全ての導体パターン１０１に対する検査を完了したときには、短絡検査処理６０を終了する。

このように、この基板検査装置１では、Ｉ／Ｖ変換の変換利得決定用の帰還インピーダンスとしてダイオード３２を接続したことにより、電流Ｉが大きくなったときには、ダイオード３２の抵抗値が小さくなる。この場合、絶縁抵抗Ｒｓを測定する際に、直流信号Ｓ１の印加開始時において浮遊容量Ｃｓを充電する電流が流れることによって電流Ｉが大きくなったときには、帰還インピーダンスとしてのダイオード３２の抵抗値を十分に小さくすることができる。このため、ダイオード３２による電流制限を最小限度に抑えることができる結果、その浮遊容量Ｃｓの充電を迅速に完了することができる。したがって、この基板検査装置１によれば、レンジ切替制御が不要となるため、その制御に要する時間分だけ絶縁抵抗Ｒｓの測定時間を短縮することができる結果、絶縁抵抗Ｒｓを一層迅速に測定することができる。また、その浮遊容量Ｃｓを充電する電流Ｉは時間の経過と共に減少する。この場合、その浮遊容量Ｃｓの充電が完了して電流Ｉが小さくなったときには、ダイオード３２の抵抗値が大きくなるため、Ｉ／Ｖ変換部３が導体パターン１０１間を流れる小さな電流Ｉを測定に適した大きな電圧に変換する結果、導体パターン１０１間の絶縁抵抗Ｒｓを高精度で測定することができる。したがって、この基板検査装置１によれば、高精度な絶縁抵抗Ｒｓの測定を一層迅速に実行することができる。

また、この基板検査装置１では、接続回路３４が、その抵抗値が互いに異なる複数の抵抗３３ａ〜３３ｃのいずれか１つをダイオード３２に代えて帰還インピーダンスとして切り換え接続する。したがって、この基板検査装置１によれば、接続回路３４が絶縁抵抗Ｒｓの測定時にダイオード３２よりも抵抗値の温度依存性の低い抵抗３３をＩ／Ｖ変換部３の帰還インピーダンスとして接続することで、電流Ｉを高精度でＩ／Ｖ変換することができるため、絶縁抵抗Ｒｓをより高精度で測定することができる。

また、この基板検査装置１では、制御部５が、電流Ｉの変化率Ｒｃが基準値Ｓ以下となったときに電圧値データＤｖに基づいて帰還インピーダンスとして接続させるべき抵抗３３を決定すると共に決定した抵抗３３を帰還インピーダンスとして接続させる。したがって、この基板検査装置１によれば、絶縁抵抗Ｒｓの測定に適した抵抗３３が帰還インピーダンスとして自動的に接続されるため、絶縁抵抗Ｒｓの測定効率を向上させることができる。

また、この基板検査装置１では、制御部５が算出した絶縁抵抗Ｒｓに基づいて導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間に対する絶縁抵抗検査および短絡検査を実行する。したがって、この基板検査装置１によれば、制御部５が高精度な絶縁抵抗Ｒｓの測定を一層迅速に実行するため、導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間に対する高精度な絶縁抵抗検査および短絡検査を迅速に実行することができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、絶縁抵抗検査時に抵抗３３のいずれかを帰還インピーダンスとして接続する例について上記したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部５が複数の抵抗３３を帰還インピーダンスとして接続させる構成を採用することもできる。また、非線形抵抗素子として一対のダイオード３２ａ，３２ｂを備えるＩ／Ｖ変換部３の構成例について上記したが、本発明はこれに限定されない。例えば、非線形抵抗素子としてダイオード３２ａのみを備えるＩ／Ｖ変換部を採用することもできる。この構成によれば、ダイオード３２ｂが不要となるため、基板検査装置１を簡易に構成することができる。また、非線形抵抗素子としてのダイオード３２ａ，３２ｂおよび線形抵抗素子としての抵抗３３ａ〜３３ｃを帰還インピーダンスとして切り換え接続可能なＩ／Ｖ変換部３の構成例について説明したが、抵抗３３ａ〜３３ｃを用いることなく、非線形抵抗素子としてのダイオード３２ａ，３２ｂのみを帰還インピーダンスとして接続してＩ／Ｖ変換部３を構成することもできる。

さらに、本発明における非線形抵抗素子としてダイオード３２を備える構成について上記したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ダイオード３２に代えてダイオード接続されたトランジスタを備える構成を採用することもできる。また、本発明における複数の線形抵抗素子として３つの抵抗３３を備える構成例について上記したが、２つまたは４つ以上の任意の数の抵抗３３を備える構成を採用することもできる。また、電流Ｉの変化の度合いとして、連続して算出された２つの電流Ｉの値の差分を一方の電流Ｉの値で除算して得られた変化率Ｒｃを用いた例について上記したが、より簡易に、連続して算出された２つの電流Ｉの値の差分、つまり変化量を用いる構成を採用することもできる。

また、制御部５が電圧値データＤｖおよび直流信号Ｓ１の電圧値に基づいて本発明における電気的パラメータとしての絶縁抵抗Ｒｓの値を算出する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記の基板検査装置１において、制御部５が電圧値データＤｖに基づいて本発明における電気的パラメータとしての一対の導体パターン１０１を流れる電流Ｉの値を算出する構成を採用することもできる。この構成によれば、Ｉ／Ｖ変換の変換利得決定用の帰還インピーダンスとしてダイオード３２を接続したことにより、上記の基板検査装置１と同様にして、レンジ切替制御が不要となるため、その制御に要する時間分だけ電流Ｉの測定時間を短縮することができる結果、導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間を流れる電流Ｉを迅速に測定することができる。また、Ｉ／Ｖ変換部３が導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間を流れる小さな電流Ｉを測定に適した大きな電圧に変換する結果、導体パターン１０１ａ，１０１ｂ間を流れる電流Ｉを高精度で測定することができる。したがって、この構成によれば、高精度な電流Ｉの測定を一層迅速に実行することができる。

基板検査装置１の構成を示すブロック図である。 Ｉ／Ｖ変換部３の構成を示す回路図である。 絶縁抵抗検査処理５０のフローチャートである。 基板検査装置１による検査時における電流Ｉの経過時間に対する電流値を示す電流特性図である。 短絡検査処理６０のフローチャートである。

符号の説明

１ 基板検査装置
３ Ｉ／Ｖ変換部
５ 制御部
３２ａ，３２ｂ ダイオード
３３ａ〜３３ｃ 抵抗
３４ 接続回路
１００ 回路基板
１０１ 導体パターン
Ｄｒ 抵抗値データ
Ｄｔ 検査データ
Ｉ 電流
Ｒｃ 変化率
Ｓ 基準値
Ｓ１ 直流信号

Claims (5)

1. 直流信号の印加によって測定対象体における所定部位間を流れる電流をフィードバック方式で電流−電圧変換する変換回路と、当該変換回路によって変換された電圧および前記直流信号の電圧に基づいて前記所定部位間についての電気的パラーメータとして当該所定部位間の抵抗を測定する測定部とを備えた測定装置であって、
   前記変換回路は、前記電流−電圧変換の帰還インピーダンスとして非線形抵抗素子が接続されて構成されている測定装置。
2. 直流信号の印加によって測定対象体における所定部位間を流れる電流をフィードバック方式で電流−電圧変換する変換回路と、当該変換回路によって変換された電圧に基づいて前記所定部位間についての電気的パラーメータとして前記電流を測定する測定部とを備えた測定装置であって、
   前記変換回路は、前記電流−電圧変換の帰還インピーダンスとして非線形抵抗素子が接続されて構成されている測定装置。
3. 前記変換回路は、その抵抗値が互いに異なる複数の線形抵抗素子を備えて構成され、
   前記線形抵抗素子のいずれか１つ以上を前記非線形抵抗素子に代えて前記帰還インピーダンスとして切り換え接続する接続回路を備えている請求項１または２記載の測定装置。
4. 前記電流の変化の度合いが所定値以下となったときに前記変換回路によって変換された電圧の値に基づいて前記帰還インピーダンスとして接続させるべき前記線形抵抗素子を決定すると共に前記接続回路を制御して当該決定した線形抵抗素子を当該帰還インピーダンスとして接続させる制御部を備えている請求項３記載の測定装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の測定装置と、当該測定装置によって測定された前記電気的パラメータに基づいて前記所定部位間に対する電気的検査を実行する検査部とを備えて構成されている検査装置。

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