JP2014029311A - プリント基板の絶縁検査装置及び絶縁検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スパーク発生を確実に検出して、検査精度を向上させる。
【解決手段】プリント基板１の回路パターンＣ１〜Ｃ４間に直流電圧を印加し、印加した電圧値と回路パターン間に流れる電流値とから算出される回路パターン間の抵抗値に基づいてプリント基板の絶縁状態の良否を判定するプリント基板の絶縁検査装置において、電圧の印加により回路パターン間に流れる電流を検出する電流検出部７と、電圧印加開始から電圧上昇完了時を起点として規定時間が経過するまでのスパーク検出時間内に、回路パターン間に発生するスパークに起因して電流検出部７により検出される電流値が所定値以上増加したか否かを検出する電流増加検出部９と、電流増加検出部により電流増加が検出された場合にプリント基板が不良品であると判定するスパーク判定部２５と、前記規定時間を変更可能なスパーク検出時間設定部１０とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント基板の回路パターン間の絶縁状態を検査する装置及びその絶縁検査方法に関する。

プリント基板の回路パターン間の絶縁状態を検査する場合、プリント基板の回路パターン間に検査プローブを介して検査電圧を印加して、この検査電圧と検査プローブに流れる電流値とから絶縁抵抗値を求め、その絶縁抵抗値に基づいて絶縁状態が良好であるか否かを検査している。この場合、電圧印加により回路パターン間にスパークが発生することがあり、このスパークが発生した場合には、その基板を不良品として判定することが行われる。

特許文献１には、回路パターンに電圧を印加し、電圧印加開始から所定のタイミングまでの間回路パターン間の電圧を検出し、その間にスパークにより発生する回路パターン間の電圧降下の有無を検出し、電圧降下が検出されると基板を不良品と判定することが開示されている。
この場合、特許文献１の図２に示されるように、試験電圧が回路パターン間に印加された時点からの経過時間をカウントして、回路パターンの電圧が定常状態となる所定の時刻で絶縁抵抗値を算出するとともに、その時刻までに回路パターン間にスパークが発生したか否かを検出し、スパークが発生しなかったと判定した場合に、測定した抵抗値と閾値との大小を比較することにより、回路パターン間の絶縁状態の良否判定を行う方法と、電圧印加後にスパークが発生したか否かをまず判定し、スパークが発生したときには、その基板が不良品であると判定し、一方、スパークが発生しなかった場合、所定時間経過後に、電圧値と電流を測定して抵抗値を算出し、その抵抗値により良否判定を行う方法とが示されている。

特許第３５４６０４６号公報

しかしながら、スパーク発生の有無を検出するためのタイミングの設定が難しく、絶縁抵抗値を算出しつつ、スパーク発生の有無を検出する前者の方法では、電圧が定常状態となった以降にもスパークが発生することがあるため、絶縁抵抗値を算出した後にスパークが発生する場合は不良品判定ができないという問題があり、スパーク発生の有無をまず検出してから絶縁抵抗値を算出する後者の方法でも、スパーク発生の有無の判定から絶縁抵抗値算出までの間に空白時間が生じ、その間に発生したスパークが検出されない不具合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スパーク発生を確実に検出して、検査精度を向上させることを目的とする。

本発明のプリント基板の絶縁検査装置は、プリント基板の回路パターン間に直流電圧を印加し、印加した電圧値と前記回路パターン間に流れる電流値とから算出される絶縁抵抗値に基づいて前記回路パターン間の絶縁状態の良否を判定するプリント基板の絶縁検査装置において、印加電圧を制御する印加電圧制御部と、電圧印加開始から電圧上昇完了時を起点として規定時間が経過するまでのスパーク検出時間内に、前記回路パターン間に発生するスパークに起因して前記回路パターン間に流れる電流値が所定値以上増加したか否かを検出する電流増加検出部と、該電流増加検出部により前記所定値以上の電流増加が検出された場合に前記プリント基板が不良品であると判定するスパーク判定部と、前記規定時間を設定可能なスパーク検出時間設定部とを有することを特徴とする。

また、本発明のプリント基板の絶縁検査方法は、プリント基板の回路パターン間に直流電圧を印加し、印加した電圧値と前記回路パターン間に流れる電流値とから算出される絶縁抵抗値に基づいて前記回路パターン間の絶縁状態の良否を判定するプリント基板の絶縁検査方法において、予め、電圧印加開始から電圧上昇完了時を起点として規定時間が経過するまでのスパーク検出時間を設定しておき、該スパーク検出時間内に、前記回路パターン間に流れる電流値が所定値以上増加したことが検出された場合に前記プリント基板が不良品であると判定することを特徴とする。

スパーク検出時間の終了時を電圧上昇完了時から規定時間経過後としたことにより、電圧上昇時だけでなく、その後の電圧安定時でのスパーク発生も確実に検出することができる。そして、そのスパーク検出時間に関して電圧上昇完了時からの規定時間を設定できるようにしたので、プリント基板の製造ロット等に応じて時間設定することにより、スパーク発生を適切に検出することができる。

本発明のプリント基板の絶縁検査装置において、前記印加電圧制御部は、前記印加電圧を、前記絶縁抵抗値を求めるための絶縁抵抗検出電圧又は該絶縁抵抗検出電圧よりも高いスパーク検出電圧のいずれかに制御するものであり、前記絶縁状態の良否を判定する絶縁状態判定部は、前記スパーク検出時間経過後に印加される前記絶縁抵抗検出電圧により前記回路パターン間の前記絶縁抵抗値を算出して絶縁状態の良否を判定するものであり、前記電流増加検出部は、前記スパーク検出時間内に印加された前記スパーク検出電圧による電流増加を検出するものであるとよい。

本発明の絶縁検査方法においては、前記印加電圧を、前記絶縁抵抗値を求めるための絶縁抵抗検出電圧又は該絶縁抵抗検出電圧よりも高いスパーク検出電圧のいずれかに制御するとともに、前記スパーク検出時間内に前記スパーク検出電圧による電流値が所定値以上増加したことが検出された場合に前記プリント基板が不良品であると判定する。

スパーク検出のための電圧と絶縁抵抗算出のための電圧とを分けて制御したことにより、それぞれの検査に応じて最適な電圧を設定することができ、また、スパーク検出電圧を高電圧に設定することにより、スパーク発生を確実に検出することができる。

本発明のプリント基板の絶縁検査装置において、前記印加電圧制御部は、さらに電圧印加開始時から前記電圧上昇完了時までの時間を設定することができる電圧上昇時間設定部を有するとよい。
瞬間的に印加電圧をかけるとスパークが瞬時に発生して検出が難しい場合があるが、そのような状況においても、電圧上昇時間を変更できるようにすることで、確実にスパークの発生を検出することができ、正確に基板の不良品の判定を行うことができる。

本発明のプリント基板の絶縁検査装置において、前記電流増加検出部は、さらに前記所定値以上の電流増加に要した時間を検出するものであり、前記スパーク判定部は、前記電流増加検出部により前記所定値以上の電流増加が検出された場合に、該電流増加に要した時間が予め定めた電流増加判定時間の範囲内であることを検出したときにプリント基板が不良品であると判定するものであるとよい。

本発明の絶縁検査方法においては、電流値が所定値以上増加したことが検出された場合に、さらに電流値が所定値以上増加するまでに要した時間を検出し、その時間が予め定めた電流増加判定時間の範囲内であることを検出したときにプリント基板が不良品であると判定する。

この場合、前記スパーク判定部は、さらに前記電流増加判定時間を変更することができる電流増加判定時間設定部を有しているとよい。
本発明の絶縁検査方法においては、予め、電圧印加開始時から前記電圧上昇完了時までの時間を設定しておくとよい。
電流増加の検出に加えて、電流増加に要した時間が所定時間の範囲内であることを検出したときにプリント基板が不良品であると判定することで、ノイズによる誤判定を防止することができ、正確に基板の不良品の判定を行うことができる。

また、本発明のプリント基板の絶縁検査方法において、電圧印加開始して所定時間経過後から前記回路パターン間に流れる電流の検出を開始するとよい。
電圧印加開始直後は電気信号の不安定な状態が生じるため、誤判定防止のため、その時間を避けて電流検出を開始する。

本発明によれば、電圧上昇時だけでなく、その後の電圧安定時でのスパーク発生も確実に検出することができるとともに、そのスパーク検出時間をプリント基板の製造ロット等に応じて設定することにより、スパーク発生を確実に検出して、検査精度を向上させることができる。

本発明に係るプリント基板の絶縁検査装置の第１実施形態の概略構成を示すブロック図である。 印加電圧の上昇中にスパークが発生する場合の電圧と回路パターン間に流れる電流との時間的変化を示す電気特性図である。 印加電圧の上昇完了後にスパークが発生する場合の電圧と回路パターン間に流れる電流との時間的変化を示す電気特性図である。 本発明に係るプリント基板の絶縁検査方法の第１実施形態を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態の概略構成を示すブロック図である。 第３実施形態を示すフローチャートである。 第４実施形態を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第１実施形態におけるプリント基板の絶縁検査装置は、プリント基板１上の複数の回路パターンＣ１〜Ｃ４間の組み合わせについて絶縁検査を行うものであり、各回路パターンＣ１〜Ｃ４に接続される複数の切換スイッチＡ０〜Ａ４，Ｂ０〜Ｂ４を有するスイッチ回路２、このスイッチ回路２の各切換スイッチＡ０〜Ａ４，Ｂ０〜Ｂ４の開閉を制御するスイッチ切換制御部３、スイッチ回路２を介して回路パターンＣ１〜Ｃ４に電圧を印加する可変電圧源４、印加電圧制御部５、スイッチ回路２により可変電圧源４に接続状態とされた回路パターン間の電圧及び電流を検出する電圧検出部６及び電流検出部７、電圧印加後に電圧上昇が完了したことを検出する電圧上昇完了検出部８、電流値が所定値以上増加したか否かを検出する電流増加検出部９、後述するようにスパーク検出時間を設定するスパーク検出時間設定部１０、主制御装置１１及び表示装置１２を有する。

スイッチ回路２は、可変電圧源４の＋側に接続された＋側主切換スイッチＡ０、及び−側に接続された−側主切換スイッチＢ０を有するとともに、＋側主切換スイッチＡ０に、各回路パターンＣ１〜Ｃ４に接続された＋側切換スイッチＡ１〜Ａ４が並列に接続され、−側主切換スイッチＢ０に、各回路パターンＣ１〜Ｃ４に接続された−側切換スイッチＢ１〜Ｂ４が並列に接続された構成である。
そして、スイッチ切換制御部３により、図１に示す４個の回路パターンＣ１〜Ｃ４の場合、表１に示すように各切換スイッチＡ０〜Ａ４，Ｂ０〜Ｂ４の開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）が制御される。表１において空欄はＯＦＦの状態を示している。

表１に示すように、まず、検査１回目において、回路パターンＣ１及び回路パターンＣ２のそれぞれの＋側切換スイッチＡ１，Ａ２を接続状態（ＯＮ）とするとともに、回路パターンＣ３及び回路パターンＣ４の−側切換スイッチＢ３，Ｂ４を接続状態（ＯＮ）とする。このとき、主切換スイッチＡ０，Ｂ０はいずれも開放状態（ＯＦＦ）としておく。そして、−側主切換スイッチＢ０から＋側主切換スイッチＡ０の順で接続状態（ＯＮ）とすることにより、各回路パターンＣ１〜Ｃ４に電圧を印加する。この検査１回目においては、回路パターンＣ１と回路パターンＣ３との間、回路パターンＣ１と回路パターンＣ４との間、回路パターンＣ２と回路パターンＣ３との間、回路パターンＣ２と回路パターンＣ４との間の絶縁状態がそれぞれ検査される。

次いで、検査２回目では、回路パターンＣ１の＋側切換スイッチＡ１が接続状態（ＯＮ）とされるとともに、回路パターンＣ２の−側切換スイッチＢ２が接続状態（ＯＮ）とされることにより、両主切換スイッチＡ０，Ｂ０を−側から順に接続状態（ＯＮ）とすると、回路パターンＣ１と回路パターンＣ２との間の絶縁状態が検査される。
検査３回目においては、回路パターンＣ３の＋側切換スイッチＡ３が接続状態（ＯＮ）とされるとともに、回路パターンＣ４の−側切換スイッチＢ４が接続状態（ＯＮ）とされることにより、同様に両主切換スイッチＡ０，Ｂ０を−側から順に接続状態（ＯＮ）とすると、回路パターンＣ３と回路パターンＣ４との間の絶縁状態が検査される。
以上の各切換スイッチの操作により、４個の回路パターンＣ１〜Ｃ４のすべての組み合わせによる絶縁状態が検査される。

印加電圧制御部５は、可変電圧源４による印加電圧を制御するもので、操作者によりその印加電圧を変更することができる機能を備えている。
電圧検出部６及び電流検出部７は、電圧計１３又は電流計１４からのアナログの検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備えており、その検出信号に基づき電圧又は電流を検出する。
電圧上昇完了検出部８は、電圧検出部６から出力される電圧信号を所定周期でサンプリングし、そのサンプリングした電圧信号が印加電圧制御部５で設定した規定電圧に達した場合に、印加電圧の上昇が完了したと検出し、上昇完了信号を出力する。
電流増加検出部９は、電流検出部７から出力される電流信号を所定周期でサンプリングし、前回電流信号と今回電流信号とを比較して、電流値が所定値以上増加した場合に電流増加信号を出力する。

主制御装置１１には、ＣＰＵ２１、メモリ２２、各部との間のデータ通信のためのデータ通信部２３等が設けられており、スパーク検出時間設定部１０により設定されたスパーク検出時間内にスパークが発生したか否かを判定するスパーク判定部２５、スパーク検出の後に行われる絶縁検査において絶縁状態を判定する絶縁状態判定部２６の機能を備えている。
スパーク検出時間設定部１０は、電圧上昇完了検出部８で電圧上昇完了時を検出してからの規定時間を設定するものであり、操作者により規定時間を変更することができる機能を有している。スパーク検出時間は、電圧印加開始してから所定時間経過後に開始し、電圧上昇完了時から規定時間経過後に終了するまでの時間であり、その間に電流増加検出部９により所定値以上の電流増加が検出される。

このスパーク検出時間について図２及び図３により説明すると、回路パターン間のスパークは、図２に示すように印加電圧の上昇中に発生する場合と、図３に示すように印加電圧の上昇完了後に発生する場合とがある。
これらの図において、ｔ０は電圧印加開始時であり、このｔ０から所定時間経過後の時刻ｔ１から電流検出が開始される。このｔ０からｔ１までの時間は電圧印加直後の電気信号の不安定な期間であり、誤判定防止のため、この時間経過を待って電流検出される。そして、図２では電圧上昇中にスパークが発生することにより、電圧降下が生じるとともに電流値が瞬間的に増加している。

両図においてｔ２は電圧上昇完了時を示しており、図３では、この時刻ｔ２以降にスパークが発生し、電圧降下と電流値の瞬間的な増加が生じている。また、ｔ３は電流増加検出の終了時を示しており、電圧上昇完了時ｔ２を起点としｔ３までの時間が前述した規定時間である。そして、ｔ１からｔ３までの間が電流増加を検出する時間、すなわちスパーク検出時間である。前述のスパーク検出時間設定部１０は、電圧上昇完了時からｔ３までの規定時間を設定するものであり、このｔ３は、電圧上昇完了時のｔ２以降でのみ設定でき、ｔ２に達する前の時刻を設定できないようにロックされている。
なお、前述の電流増加検出部９は、図２及び図３に示すように、所定周期でサンプリングした前回電流信号Ｉ１と今回電流信号Ｉ２とを比較して、これらの差（Ｉ２−Ｉ１）が所定値以上増加した場合に電流増加信号を出力する。

スパーク判定部２５は、スパーク検出時間内に電流増加検出部９から電流増加信号が出力された場合にスパーク発生と判定する。
絶縁状態判定部２６は、電圧検出部６及び電流検出部７からの検出信号をもとに絶縁抵抗値を算出し、この絶縁抵抗値が予め定めた判定抵抗値以下である場合に絶縁不良であると判定する。

次に、以上のように構成した絶縁検査装置により、プリント基板１の絶縁検査を行う方法の第１実施形態について、図４のフローチャートにしたがって説明する。
まず、印加電圧制御部５により印加すべき電圧を設定するとともに、スパーク検出時間設定部１０によりスパーク検出時間（実際には電圧上昇完了時ｔ２からｔ３までの規定時間）を設定する（ステップＳ１）。

次に、表１にしたがって、＋側切換スイッチＡ１〜Ａ４の中の１つ以上をＯＮとし（ステップＳ２）、−側切換スイッチＢ１〜Ｂ４の中の１つ以上をＯＮとする（ステップＳ３）。
そして、−側主切換スイッチＢ０をＯＮにした（ステップＳ４）後、＋側主切換スイッチＡ０をＯＮにする（ステップＳ５）。その後、所定時間（ｔ１−ｔ０）経過を待って（ステップＳ６）から、電流検出部７により電流検出を開始する（ステップＳ７）。

そして、電流検出部７から出力される電流信号が所定周期でサンプリングされ、電流増加検出部９において前回電流信号と今回電流信号とが比較され、その結果、電流値が所定値以上増加したことが検出されたか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８で所定値以上の電流増加を検出したと判定できない場合（ＮＯの場合）、電圧上昇完了時から規定時間が経過したか否か（つまりスパーク検出時間が経過したか否か）を判定する（ステップＳ９）。この電圧上昇完了時から規定時間が経過したか否かは、電圧上昇完了検出部８において上昇完了信号が出力されてから、スパーク検出時間設定部１０で設定した規定時間が経過したか否かにより判定される。そして、規定時間経過したと判定できない場合（ステップＳ９でＮＯの場合）には、ステップＳ８に戻って、規定時間経過まで所定値以上電流増加したか否かの検出を続ける。ステップＳ８で、電流増加検出部９からの電流増加信号により、所定値以上の電流増加を検出したと判定された場合（ＹＥＳの場合）は、スパーク発生を検出したものとして、そのプリント基板が不良品であると判定する（ステップＳ１０）。

ステップＳ９で電圧上昇完了時から規定時間が経過したと判定されたら（ＹＥＳの場合）、電圧検出部６及び電流検出部７により、電圧Ｖと回路パターン間に流れる電流ｉとを検出する（ステップＳ１１）。そして、これら電圧Ｖと電流ｉとから絶縁状態判定部２６により回路パターン間の抵抗値Ｒを算出し（ステップＳ１２）、算出した抵抗値Ｒと予め設定した判定抵抗値Ｒｊとを比較し、算出した抵抗値Ｒが判定抵抗値Ｒｊ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。算出した抵抗値Ｒが判定抵抗値Ｒｊ以上であると判定できない場合（ステップＳ１３でＮＯの場合）は、その回路パターンの組み合わせを絶縁不良箇所として記憶し（ステップＳ１４）、全切換スイッチＡ０〜Ａ４，Ｂ０〜Ｂ４をＯＦＦにする（ステップＳ１５）。ステップＳ１３で抵抗値Ｒが判定抵抗値Ｒｊ以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、その回路パターン間の絶縁状態は良好であるので、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５で全切換スイッチＡ０〜Ａ４，Ｂ０〜Ｂ４をＯＦＦにした後、全ての回路パターンの組み合わせについての検査が終了したか否かを判定し（ステップＳ１６）、終了したと判定できない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ２に進み、表１にしたがって次の回路パターンの組み合わせに関して今までと同様の検査を実施する。
ステップＳ１６で全ての回路パターンの組み合わせについての検査が終了したと判定した場合（ＹＥＳの場合）には、記憶していた絶縁不良箇所があるか否かを判定し（ステップＳ１７）、絶縁不良箇所があると判定した場合（ＹＥＳの場合）はその基板は不良品であると判定され（ステップ１８）、絶縁不良箇所があると判定できない場合（ＮＯの場合）は基板が良品であると判定される（ステップＳ１９）。
最後に、全切換スイッチＡ０〜Ａ４，Ｂ０〜Ｂ４をＯＦＦの状態にして（ステップＳ２０）、検査処理を終了する。

以上の一連の絶縁検査方法において、ステップＳ１のスパーク検出時間（実際には電圧上昇完了時ｔ２からｔ３までの規定時間）は、検査対象であるプリント基板１の品種、製造ロット等に応じて適切な値が設定される。この場合、前述したように、電圧上昇完了時からの規定時間経過時刻ｔ３は、電圧上昇完了時ｔ２以降の時間帯でのみ設定でき、ｔ２に至る前の時間帯では設定できないようにされているので、スパーク検出時間としては、ｔ２に至る前の時間帯も含まれ、図２に示す電圧上昇時のスパーク発生を検出できるのはもちろん、図３に示す電圧安定時でのスパーク発生も確実に検出することができる。
また、特許文献１記載の発明のように電圧降下ではなく、所定値以上の電流増加を検出してスパーク発生の有無を検出しているとともに、ステップＳ７までの間で切換スイッチをＯＮにしてから所定時間（ｔ１−ｔ０）経過した後に電流検出を開始しており、電圧印加直後の電流が不安定な状態の影響を受けることなく、スパーク発生を検出することができる。

特許文献１記載の発明のように電圧降下によってスパーク発生を検出する場合、印加する電圧を供給する電源性能によっては、例えば定電圧電源等の場合には、スパークにより発生する回路パターン間の電圧降下の値が小さく、このため、電圧降下を検出できずに、スパーク発生を確実に検出することができない可能性がある。また、電圧印加開始から電圧を検出する場合、電圧印加直後に電気信号が不安定となる状態が発生すると、誤って電圧降下として検出してしまい、誤判定となるおそれがある。
本実施形態では、電圧印加直後の不安定期を避けて図２及び図３に示す時刻ｔ１から電流増加を検出するようにしたので、誤判定を生じることなく、確実にスパーク発生を検出することができる。

図５及び図６は本発明の第２実施形態のブロック図とフローチャートを示しており、印加電圧に関して、その電圧上昇完了時までの時間を任意の時間に設定することができるようにしたものである。印加電圧制御部５に、電圧印加開始時から電圧上昇完了時までの時間を設定することができる電圧上昇時間設定部３１が設けられる。その他の構成要素は図１の実施形態と同様であるので図５に図１と同一符号を付して説明を省略する。また、図６においても図４のフローチャートと共通する処理には同一符号を付して説明を簡略化する（図７以降においても同様とする）。

まず、最初に印加電圧を０Ｖに設定し、スパーク検出時間を設定するとともに、目標とする電圧上昇時間を設定する（ステップＳ２５）。そして、図４に示す第１実施形態と同様のステップＳ２〜ステップＳ５までの処理を実行した後、電圧値と電圧上昇時間から単位時間当たりの電圧上昇値を算出し（ステップＳ２６）、その単位時間当たりの電圧上昇値による電圧上昇を開始する（ステップＳ２７）。そして、第１実施形態と同様のステップＳ６〜ステップＳ８までの処理を実行した後、電圧上昇完了検出部８からの上昇完了信号により、設定した電圧上昇時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ２８）、電圧上昇時間が経過したと判定された場合（ＹＥＳの場合）は電圧上昇を停止し（ステップＳ２９）、ステップＳ９の処理を実行する。ステップＳ２８で電圧上昇時間が経過したと判定できない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ９の処理に進み、以降、第１実施形態と同様の処理がなされる。

この第２実施形態では、印加電圧開始時から前記電圧上昇完了時までの時間を任意に設定することができるようにしたことにより、瞬間的に印加電圧をかけるとスパークが瞬時に発生して検出が難しい場合でも、電圧上昇時間を適切に設定することで、確実にスパークの発生を検出することができ、正確に基板の不良品の判定を行うことができる。

図７及び図８は本発明の第３実施形態のフローチャートを示しており、スパーク発生検出を所定値以上の電流増加だけでなく、その電流増加に要した時間が予め定めた電流増加判定時間の範囲内であることも要件とした実施形態である。この電流増加に要した時間の検出機能は電流増加検出部９に備えられ、電流増加に関する判定時間の設定及びその判定時間と実際の電流増加に要した時間との比較等の機能はスパーク判定部２５に備えられ、スパーク判定部２５には、プリント基板のロット等に応じて判定時間を適切な時間に変更することができる電流増加判定時間設定部３２が設けられる。そして、電流増加検出部９で、電流増加信号に加えて、電流増加に要した時間に関する信号が出力され、その電流増加時間が電流増加判定時間の範囲内である場合に、スパーク判定部２５では、スパークが発生したと判定される。その他の構成要素は図１の実施形態と同様である。

この第３実施形態では、最初に印加電圧を設定し、スパーク検出時間を設定するとともに、電流増加に関する判定時間を設定する（ステップＳ３１）。そして、図４に示す第１実施形態と同様のステップＳ２〜ステップＳ５までの処理を実行した後、ステップＳ８で電流検出部７から出力される電流信号を所定周期でサンプリングし、電流値が所定値以上増加したか否かを判定し、電流増加を検出したと判定された場合（ＹＥＳの場合）、さらに、その電流増加に要した時間が電流増加判定時間の範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ３２）、判定時間の範囲内であると判定された場合（ＹＥＳの場合）に、スパーク発生を検出したものとして、そのプリント基板が不良品であると判定する（ステップＳ１０）。
ステップＳ３２で電流増加に要した時間が判定時間の範囲内であると判定できない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ９に進み、以降、図４の第１実施形態と同様の処理がなされる。
このように、電流増加の検出に加えて、電流増加に要した時間が所定の判定時間の範囲内であることを検出したときにプリント基板が不良品であると判定することで、ノイズによる誤判定を防止することができ、正確に基板の不良品の判定を行うことができる。

図９は本発明の第４実施形態のフローチャートを示しており、スパーク検出のための印加電圧と、絶縁抵抗算出のための印加電圧とを異なる値で設定するようにした実施形態である。
この実施形態では、印加電圧制御部５は、回路パターン間に印加する電圧を、スパーク発生を検出するためのスパーク検出電圧と、絶縁抵抗を算出するための絶縁抵抗検出電圧とのいずれかに設定する。スパーク検出電圧は絶縁抵抗検出電圧より高圧に設定され、例えば、スパーク検出電圧が２００Ｖ、絶縁抵抗検出電圧が１００Ｖに設定される。

まず、印加電圧をスパーク検出電圧Ｖｓに設定するとともに、スパーク検出時間を設定する（ステップＳ３５）。そして、図４の第１実施形態と同様のステップＳ２からステップＳ９までの処理を実行することにより、電圧上昇完了時から規定時間が経過するまでの間の電流増加信号に基づきスパークが発生したか否かを判定し（ステップＳ８及びステップＳ９）、その後、全切換スイッチをＯＦＦにし（ステップＳ３６）、全ての回路パターンの組み合わせについてスパーク検出検査が終了したか否かを判定し（ステップＳ３７）、全ての検査が終了したと判定できない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ２からの処理を表１の順に繰り返す。
そして、ステップＳ３７で全ての検査（スパーク検出検査）が終了したと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、印加電圧を絶縁抵抗検出電圧Ｖｉに設定し（ステップＳ３８）、各回路パターン間の絶縁状態が検査される。

すなわち、−側主切換スイッチＢ０をＯＮにする（ステップＳ３９）とともに、＋側主切換スイッチＡ０をＯＮにし（ステップＳ４０）、表１にしたがって、＋側切換スイッチＡ１〜Ａ４の中の１つ以上をＯＮにし（ステップＳ４１）、−側切換スイッチＢ１〜Ｂ４の中の１つ以上をＯＮにして（ステップＳ４２）、図４の第１実施形態と同様のステップＳ１１以降の電圧Ｖ及び電流ｉから抵抗値Ｒを算出して絶縁状態の良否判定を行う処理が実行される。
この第４実施形態においては、スパーク検出電圧と絶縁抵抗検出電圧とに分けたので、それぞれの検査に応じて最適な電圧を設定することができ、また、スパーク検出電圧を絶縁抵抗検出電圧より高圧に設定して、より確実にスパーク発生を検出することができる。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、各実施形態では、ステップＳ１３で抵抗値Ｒと判定抵抗値Ｒｊとを比較して、算出した抵抗値Ｒが判定抵抗値Ｒｊ以上でないと判定した場合（ＮＯの場合）に、ステップＳ１４で絶縁不良箇所を記憶し、全ての検査終了後に、記憶した絶縁不良箇所があったら不良品と判定したが、ステップＳ１３の判定結果がＮＯの場合には、全ての検査終了まで処理を実行することなく、不良品であると判定するようにしてもよい。
その他、電流増加検出部９において、電流検出部７からの電流信号をサンプリングする間隔を変更できるようにしてもよく、これにより、ノイズ状態に合わせて検出間隔を設定することで確実にスパークの発生を検出することができ、より正確に不良品の判定を行うことができる。
また、電圧印加開始ｔ０から電流検出開始ｔ１までの時間を適宜に変更できるようにしてもよく、これにより、電圧印加開始直後の電気信号の不安定時間が変化しても、確実にスパークの発生を検出でき、正確に基板の不良品の判定を行うことができる。

１…プリント基板、２…スイッチ回路、３…スイッチ切換制御部、４…可変電圧源、５…印加電圧制御部、６…電圧検出部、７…電流検出部、８…電圧上昇完了検出部、９…電流増加検出部、１０…スパーク検出時間設定部、１１…制御装置、１２…表示装置、１３…電圧計、１４…電流計、２１…ＣＰＵ、２２…メモリ、２３…データ通信部、２４…スパーク検出時間設定部、２５…スパーク判定部、２６…絶縁状態判定部、３１…電圧上昇時間設定部、３２…電流増加判定時間設定部、Ａ０…＋側主切換スイッチ、Ａ１〜Ａ４…＋側切換スイッチ、Ｂ０…−側主切換スイッチ、Ｂ１〜Ｂ４…−側切換スイッチ、Ｃ１〜Ｃ４…回路パターン

Claims (9)

1. プリント基板の回路パターン間に直流電圧を印加し、印加した電圧値と前記回路パターン間に流れる電流値とから算出される絶縁抵抗値に基づいて前記回路パターン間の絶縁状態の良否を判定するプリント基板の絶縁検査装置において、印加電圧を制御する印加電圧制御部と、電圧印加開始から電圧上昇完了時を起点として規定時間が経過するまでのスパーク検出時間内に、前記回路パターン間に発生するスパークに起因して前記回路パターン間に流れる電流値が所定値以上増加したか否かを検出する電流増加検出部と、該電流増加検出部により前記所定値以上の電流増加が検出された場合に前記プリント基板が不良品であると判定するスパーク判定部と、前記規定時間を設定可能なスパーク検出時間設定部とを有することを特徴とするプリント基板の絶縁検査装置。
2. 前記印加電圧制御部は、前記印加電圧を、前記絶縁抵抗値を求めるための絶縁抵抗検出電圧又は該絶縁抵抗検出電圧よりも高いスパーク検出電圧のいずれかに制御するものであり、前記絶縁状態の良否を判定する絶縁状態判定部は、前記スパーク検出時間経過後に印加される前記絶縁抵抗検出電圧により前記回路パターン間の前記絶縁抵抗値を算出して絶縁状態の良否を判定するものであり、前記電流増加検出部は、前記スパーク検出時間内に印加された前記スパーク検出電圧による電流増加を検出するものであることを特徴とする請求項１記載のプリント基板の絶縁検査装置。
3. 前記印加電圧制御部は、さらに電圧印加開始時から前記電圧上昇完了時までの時間を設定することができる電圧上昇時間設定部を有することを特徴とする請求項１又は２記載のプリント基板の絶縁検査装置。
4. 前記電流増加検出部は、さらに前記所定値以上の電流増加に要した時間を検出するものであり、前記スパーク判定部は、前記電流増加検出部により前記所定値以上の電流増加が検出された場合に、該電流増加に要した時間が予め定めた電流増加判定時間の範囲内であることを検出したときにプリント基板が不良品であると判定するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のプリント基板の絶縁検査装置。
5. 前記スパーク判定部は、さらに前記電流増加判定時間を変更することができる電流増加判定時間設定部を有していることを特徴とする請求項４記載のプリント基板の絶縁検査装置。
6. プリント基板の回路パターン間に直流電圧を印加し、印加した電圧値と前記回路パターン間に流れる電流値とから算出される絶縁抵抗値に基づいて前記回路パターン間の絶縁状態の良否を判定するプリント基板の絶縁検査方法において、予め、電圧印加開始から電圧上昇完了時を起点として規定時間が経過するまでのスパーク検出時間を設定しておき、該スパーク検出時間内に、前記回路パターン間に流れる電流値が所定値以上増加したことが検出された場合に前記プリント基板が不良品であると判定することを特徴とするプリント基板の絶縁検査方法。
7. 前記印加電圧を、前記絶縁抵抗値を求めるための絶縁抵抗検出電圧又は該絶縁抵抗検出電圧よりも高いスパーク検出電圧のいずれかに制御するとともに、前記スパーク検出時間内に前記スパーク検出電圧による電流値が所定値以上増加したことが検出された場合に前記プリント基板が不良品であると判定することを特徴とする請求項６記載のプリント基板の絶縁検査方法。
8. 予め、電圧印加開始時から前記電圧上昇完了時までの時間を設定しておくことを特徴とする請求項６又は７記載のプリント基板の絶縁検査方法。
9. 電流値が所定値以上増加したことが検出された場合に、さらに電流値が所定値以上増加するまでに要した時間を検出し、その時間が予め定めた電流増加判定時間の範囲内であることを検出したときにプリント基板が不良品であると判定することを特徴とする請求項６から８のいずれか一項記載のプリント基板の絶縁検査方法。
   
   
   

Images