JP2008128758A - Method for measuring insulating resistance of electrostatic countermeasure part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子機器を静電気から保護する静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法に関するものである。 The present invention relates to a method for measuring an insulation resistance of an antistatic component for protecting an electronic device from static electricity.
近年、携帯電話等の電子機器の小型化、高性能化が急速に進み、それに伴い電子機器に用いられる電子部品の小型化も急速に進んでいる。しかしながら、その反面、この小型化に伴って電子機器や電子部品の耐電圧は低下するもので、これにより、人体と電子機器の端子が接触した時に発生する静電気パルスによって機器内部の電気回路が損傷するのが増えてきている。これは静電気パルスによって1ナノ秒以下の立ち上がり速度でかつ数百ボルトから数キロボルトという高電圧が機器内部の電気回路に印加されるからである。 In recent years, electronic devices such as mobile phones have been rapidly reduced in size and performance, and accordingly, electronic components used in electronic devices have also been rapidly reduced in size. However, with this miniaturization, the withstand voltage of electronic equipment and electronic components decreases, and this causes damage to the electrical circuits inside the equipment due to electrostatic pulses generated when the human body contacts the terminals of the electronic equipment. Increasingly. This is because a high voltage of several hundred volts to several kilovolts is applied to an electric circuit inside the device at a rising speed of 1 nanosecond or less by electrostatic pulses.
このような静電気対策として、図3(a)〜(c)に示すように、絶縁基板1の上面の両端部に形成された第1の電極2および第2の電極3によって形成されるギャップ4を充填するように過電圧保護材料層5を配置し、さらにこの過電圧保護材料層5と第1の電極2および第2の電極3を覆う保護膜6を設けた静電気対策部品が提案されている。このタイプの静電気対策部品は、通常時は抵抗値が1×1010Ω〜1×1012Ωと高いため、電流は流れないが、静電気等の過電圧が印加された場合には、過電圧保護材料層5のインピーダンスが低下して放電電流が流れるものである。そこで、このタイプの静電気対策部品の特性検査工程においては、第1の電極2および第2の電極3によって形成されるギャップ4がショートしていないかを検査する絶縁抵抗測定工程が必要不可欠になるものである。
As a countermeasure against such static electricity, as shown in FIGS. 3A to 3C, a gap 4 formed by the
図4は、従来実施していた測定プローブと電極との接触状態を確認するコンタクトチェックの方法を示す図であり、第1のコンタクトチェック回路7に取り付けられた第1のプローブ8と第2のプローブ9が第1の電極2に接するように、また第2のコンタクトチェック回路10に取り付けられた第3のプローブ11と第4のプローブ12が第2の電極3に接するように構成されている。第1のコンタクトチェック回路7および第2のコンタクトチェック回路10にはそれぞれ直流電源装置、スイッチ、指示計器が設置されている。ここで、それぞれのプローブと電極の接触状態が良好であれば、第1のコンタクトチェック回路7および第2のコンタクトチェック回路10からそれぞれ矢印の方向に電流が流れ、それぞれのプローブと電極とのコンタクトチェックが実施できるものである。
FIG. 4 is a diagram showing a contact check method for confirming the contact state between the measurement probe and the electrode, which has been conventionally performed. The first probe 8 attached to the first
それぞれのプローブと電極とのコンタクトチェックを終えた後、図5に示すように、第2のプローブ9と第4のプローブ12を絶縁抵抗測定器14に取り付けて矢印の方向に電流を流して、静電気対策部品13の第1の電極2と第2の電極3の間の抵抗値を測定し、静電気対策部品13の良否を判定するものである。
After the contact check between each probe and the electrode, as shown in FIG. 5, the
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
上記した従来の絶縁抵抗測定方法においては、図6に示すように例えば第4のプローブ12が第2の電極3から浮いてコンタクトミスの状態15が発生した場合、静電気対策部品13のショート不良品、すなわち第1の電極2と第2の電極3の間がショートした不良品を誤って良品と判定する恐れがあった。
In the above conventional insulation resistance measuring method, as shown in FIG. 6, for example, when the
そこで特許文献1には、測定プローブの接触検出装置として、試料の絶縁抵抗を測定する測定プローブに高周波発振器からの高周波信号を重畳する重畳手段と、測定プローブから試料の浮遊容量を介して流れる高周波信号を検出する高周波信号検出部と、高周波信号検出部の検出信号と基準値とを比較して測定プローブが試料に接触したか否かを判定する判定部とを備えた構成が開示されているが、本発明で対象としている被測定物(静電気対策部品13)の静電容量は0.1pF程度と極めて低く、被測定物に流れる高周波信号の検出は困難なものである。またコンタクトチェックのために高周波発振器や高周波信号検出器を別途準備する必要があり、装置が極めて煩雑になるものである。 Therefore, Patent Document 1 discloses, as a contact detection device for a measurement probe, a superimposing unit that superimposes a high-frequency signal from a high-frequency oscillator on a measurement probe that measures the insulation resistance of the sample, and a high-frequency that flows from the measurement probe through the stray capacitance of the sample. A configuration is disclosed that includes a high-frequency signal detection unit that detects a signal, and a determination unit that compares the detection signal of the high-frequency signal detection unit with a reference value to determine whether or not the measurement probe has contacted the sample. However, the capacitance of the object to be measured (electrostatic countermeasure component 13) which is a subject of the present invention is as extremely low as about 0.1 pF, and it is difficult to detect a high-frequency signal flowing through the object to be measured. In addition, it is necessary to separately prepare a high-frequency oscillator and a high-frequency signal detector for contact check, which makes the apparatus extremely complicated.
本発明は上記従来の課題を解決するもので、簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施できる静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide an insulation resistance measuring method for an antistatic component that can simultaneously perform a contact check of a probe and an insulation resistance measurement of the antistatic component with a simple equipment configuration. To do.
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、第1のプローブおよび第2のプローブと、第3のプローブおよび第4のプローブと、前記第2のプローブと第4のプローブとの間に接続された絶縁抵抗測定器と、前記第1のプローブと第3のプローブとの間に接続された外部抵抗とを備え、前記第1のプローブと第2のプローブを静電気対策部品の上面に形成された第1の電極に接触させ、かつ前記第3のプローブと第4のプローブを前記静電気対策部品の上面に形成された第2の電極に接触させ、さらに前記静電気対策部品と並列接続関係にある外部抵抗は抵抗値が前記第2および/または第4のプローブのコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の5分の1以下のものを用いて前記静電気対策部品の絶縁抵抗を測定するようにしたもので、この絶縁抵抗測定方法によれば、前記第1のプローブと第2のプローブを静電気対策部品の上面に形成された第1の電極に接触させ、かつ前記第3のプローブと第4のプローブを前記静電気対策部品の上面に形成された第2の電極に接触させ、さらに前記静電気対策部品と並列接続関係にある外部抵抗は抵抗値が前記第2および/または第4のプローブのコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の5分の1以下のものを用いて前記静電気対策部品の絶縁抵抗を測定するようにしているため、静電気対策部品の特性が正常で、かつ第1ないし第4のプローブの接触も正常な場合には、絶縁抵抗測定器の測定値は外部抵抗の抵抗値に近い値を示すようになり、一方、静電気対策部品の特性が正常で、かつ第2および/または第4のプローブの接触が異常な場合には、絶縁抵抗測定器の測定値は空気絶縁状態の抵抗値を示すようになるもので、このことからも明らかなように、良品を正常に測定している場合と、プローブのコンタクトミスで測定できていない場合とを絶縁抵抗測定器の抵抗値測定結果のみで判別することができるため、簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施できるという作用効果が得られるものである。 The invention according to claim 1 of the present invention is connected between the first probe and the second probe, the third probe and the fourth probe, and the second probe and the fourth probe. An insulation resistance measuring instrument and an external resistor connected between the first probe and the third probe, and the first probe and the second probe are formed on the upper surface of the antistatic component. An external device that is in contact with the first electrode and that has the third probe and the fourth probe in contact with the second electrode formed on the upper surface of the antistatic component, and that is connected in parallel with the antistatic component. The resistance is such that the insulation resistance of the anti-static component is measured by using a resistance value of one fifth or less of the measured insulation resistance value when the second and / or the fourth probe contact is missed. This insulation resistance measurement According to the method, the first probe and the second probe are brought into contact with the first electrode formed on the upper surface of the antistatic component, and the third probe and the fourth probe are brought into contact with the antistatic component. The external resistance that is in contact with the second electrode formed on the upper surface and is connected in parallel with the antistatic component has a resistance value measured when the second and / or fourth probe is in contact with the contact resistance. Since the insulation resistance of the anti-static component is measured using one-fifth or less of the anti-static component, the characteristics of the anti-static component are normal and the first to fourth probe contacts are also normal. The measured value of the insulation resistance measuring instrument shows a value close to the resistance value of the external resistance, while the characteristics of the static electricity countermeasure component are normal and the contact of the second and / or fourth probe is abnormal. in case of, The measured value of the edge resistance measuring instrument shows the resistance value in the air insulation state. As is clear from this, it can be measured when the non-defective product is measured normally and when the probe is in contact error. Since it is possible to distinguish the case of no insulation from only the resistance value measurement result of the insulation resistance measuring instrument, it is possible to obtain the effect that the contact check of the probe and the insulation resistance measurement of the anti-static component can be simultaneously performed with a simple equipment configuration. Is.
以上のように本発明の静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法は、第1のプローブと第2のプローブを静電気対策部品の上面に形成された第1の電極に接触させ、かつ前記第3のプローブと第4のプローブを前記静電気対策部品の上面に形成された第2の電極に接触させ、さらに前記静電気対策部品と並列接続関係にある外部抵抗は抵抗値が前記第2および/または第4のプローブのコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の5分の1以下のものを用いて前記静電気対策部品の絶縁抵抗を測定するようにしているため、静電気対策部品の特性が正常で、かつ第1ないし第4のプローブの接触も正常な場合には、絶縁抵抗測定器の測定値は外部抵抗の抵抗値に近い値を示すようになり、一方、静電気対策部品の特性が正常で、かつ第2および/または第4のプローブの接触が異常な場合には、絶縁抵抗測定器の測定値は空気絶縁状態の抵抗値を示すようになるもので、このことからも明らかなように、良品を正常に測定している場合と、プローブのコンタクトミスで測定できていない場合とを絶縁抵抗測定器の抵抗値測定結果のみで判別することができるため、簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施できるという優れた効果を奏するものである。 As described above, in the method for measuring the insulation resistance of the antistatic component of the present invention, the first probe and the second probe are brought into contact with the first electrode formed on the upper surface of the antistatic component, and the third probe is used. And the fourth probe are in contact with the second electrode formed on the upper surface of the antistatic component, and the resistance value of the external resistor in parallel connection with the antistatic component is the second and / or fourth Since the insulation resistance of the anti-static component is measured by using one-fifth or less of the measured insulation resistance at the time of probe contact failure, the characteristics of the anti-static component are normal and the first to first When the contact of the fourth probe is also normal, the measured value of the insulation resistance measuring instrument shows a value close to the resistance value of the external resistance, while the characteristics of the antistatic component are normal and the second and / Or first When the contact of the probe is abnormal, the measured value of the insulation resistance measuring instrument shows the resistance value of the air insulation state. As is clear from this, the non-defective product is measured normally. And the case where measurement is not possible due to a contact error of the probe, it is possible to determine only by the resistance value measurement result of the insulation resistance measuring instrument. It has an excellent effect that the measurement can be performed simultaneously.
以下、本発明の一実施の形態における静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a method for measuring an insulation resistance of an anti-static component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態における静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法を示す図、図2は同静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法を示す等価回路図である。 FIG. 1 is a diagram showing a method for measuring insulation resistance of a static electricity countermeasure component according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a method for measuring insulation resistance of the static electricity countermeasure component.
図1は絶縁基板21の上面の両端部に第1の電極22および第2の電極23を形成し、そしてこの第1の電極22と第2の電極23との間に形成された幅約10μmのギャップ(図示せず)に過電圧保護材料層(図示せず)を充填し、その後、前記第1の電極22と第2の電極23および過電圧保護材料層(図示せず)を保護膜24で覆うようにしたタイプの静電気対策部品25の絶縁抵抗を測定する方法を示したものである。
FIG. 1 shows that a
上記したタイプの静電気対策部品25は、通常時は抵抗値が1×1010Ω〜1×1012Ωと高いため、電流は流れないが、静電気等の過電圧が印加された場合には、過電圧保護材料層(図示せず)のインピーダンスが低下するため、放電電流が流れるものである。そこで、このタイプの静電気対策部品25の特性検査工程においては、第1の電極22と第2の電極23との間のギャップ(図示せず)がショートしていないかを検査する絶縁抵抗測定工程が必要不可欠になるものである。以下、静電気対策部品25の絶縁抵抗測定方法の詳細について説明する。
The
まず、図1に示すように、静電気対策部品25における第1の電極22側に第1のプローブ26と第2のプローブ27を配置するとともに、第2の電極23側に第3のプローブ28と第4のプローブ29を配置する。そして第2のプローブ27と第4のプローブ29との間に直流電源と指示計器を備えた絶縁抵抗測定器30を接続し、さらに第1のプローブ26と第3のプローブ28との間に外部抵抗31を接続する。
First, as shown in FIG. 1, the
ここで、上記外部抵抗31としては、抵抗値が第2および/または第4のプローブ27,29がコンタクトミス(接触不良)を起こした際に絶縁抵抗測定器30で測定される抵抗値(空気絶縁の抵抗値)の5分の1以下、より好ましくは50分の1以下のものを用いているものである。空気絶縁の抵抗値は測定環境(温度・湿度)によって異なるが、通常1×1011Ω〜1×1013Ωであるため、外部抵抗31の抵抗値はその空気絶縁の抵抗値の50分の1から5000分の1の値である2×109Ωとした。そして静電気対策部品25の上面に4本のプローブを同時に降下させることにより、第1のプローブ26と第2のプローブ27を第1の電極22に接触させ、かつ第3のプローブ28と第4のプローブ29を第2の電極23に接触させて、静電気対策部品25の絶縁抵抗を測定する。この時、図2に示すように、絶縁抵抗測定器30に外部抵抗31と静電気対策部品25の被測定抵抗32がそれぞれ並列に接続されているため、絶縁抵抗測定器30で測定される抵抗値は外部抵抗31と被測定抵抗32の並列抵抗値となる。被測定抵抗32の値は通常1×1010Ω〜1×1012Ωであって、外部抵抗31の値2×109Ωに比べて5〜500倍と高くなっているものである。したがって、外部抵抗31と被測定抵抗32の並列抵抗値は外部抵抗31の値とほぼ等しくなるものである。
Here, the
なお、静電気対策部品25の被測定抵抗32の値が高くて安定している1×1011Ω〜1×1012Ωである場合は、外部抵抗31の値を2×1010Ωと高くしても、被測定抵抗32の値が外部抵抗31の値に比べて5〜50倍と高いため、外部抵抗31と被測定抵抗32の並列抵抗値は外部抵抗31の値とほぼ等しくなるものである。この時、空気絶縁の抵抗値は通常1×1011Ω〜1×1013Ωであるため、外部抵抗31の抵抗値はその空気絶縁の抵抗値の5分の1から500分の1の値となるものである。
In addition, when the value of the measured
ここで、従来の静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法と本発明の一実施の形態における静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法において測定した結果を(表1)に示す。 Here, Table 1 shows the results measured in the conventional method for measuring the insulation resistance of anti-static components and the method for measuring the insulation resistance of anti-static components in one embodiment of the present invention.
(表1)から明らかなように、従来の静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法では、コンタクトチェックの段階ではプローブの接触に異常なく絶縁抵抗測定を実施した場合でも、絶縁抵抗測定段階でプローブの接触不良が発生した場合には、電極間がショートした不良品を良品と誤って判定する可能性があった。これは、被測定物である従来の静電気対策部品13の絶縁抵抗値が1×1010Ω〜1×1012Ω、測定用プローブのコンタクトミス時の絶縁抵抗値が1×1011Ω〜1×1013Ωと両者の値がオーバーラップしていて区別するのが困難なためである。一方、本発明の一実施の形態における静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法においては、良品の正常な測定、プローブの接触不良(コンタクトミス)による測定不良、電極間のショートによる製品不良の3つの異なる状態を、(表1)に示すように絶縁抵抗測定器30で測定された抵抗値のみで判断することができるため、コンタクトチェック回路を必要としない簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施でき、これにより、測定時間の短縮と製造コストの低減が図れるという効果が得られるものである。ここで、外部抵抗31は抵抗値が第2および/または第4のプローブ27,29のコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の5分の1以下、好ましくは50分の1以下のものを用いているため、良品の正常な測定時に測定される抵抗値が外部抵抗31の抵抗値である2×109Ωとほぼ等しくなり、これにより、前記した3つの異なる測定結果を明確に区別できるものである。なお、外部抵抗31は抵抗値をあまり低くすると、湿気やほこり等によって静電気対策部品25の過電圧保護材料層が劣化して本来の絶縁抵抗値を満足しなくなった場合を判別できなくなるため(通常静電気対策部品25の絶縁抵抗値が0.7×109Ω以下になれば絶縁抵抗不良品と判断している)、外部抵抗31の値は絶縁抵抗不良品と判断する基準の抵抗値よりも高くする必要があり、この測定では1×109Ω以上とするのが好ましいものである。
As can be seen from Table 1, in the conventional method for measuring the insulation resistance of anti-static components, even if the insulation resistance measurement is performed without any abnormality in the probe contact at the contact check stage, the probe contact at the insulation resistance measurement stage. When a defect occurs, there is a possibility that a defective product in which the electrodes are short-circuited is erroneously determined as a good product. This is because the insulation resistance value of the conventional
本発明に係る静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法は、良品を正常に測定している場合と、プローブのコンタクトミスで測定できていない場合とを絶縁抵抗測定器の抵抗値測定結果のみで判別することができ、これにより、簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施できるという効果を有するものであり、特に電子機器を静電気から保護する静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法に適用することにより有用となるものである。 The method for measuring the insulation resistance of anti-static parts according to the present invention discriminates between a case where a non-defective product is measured normally and a case where measurement is not possible due to a probe contact error only by the resistance value measurement result of the insulation resistance measuring instrument. This makes it possible to simultaneously perform probe contact check and measurement of insulation resistance of anti-static components with a simple equipment configuration. In particular, insulation of anti-static components that protect electronic equipment from static electricity. This is useful when applied to a resistance measurement method.
22 第1の電極
23 第2の電極
25 静電気対策部品
26 第1のプローブ
27 第2のプローブ
28 第3のプローブ
29 第4のプローブ
30 絶縁抵抗測定器
31 外部抵抗
22
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