JP2014157035A - 電子部品検査装置 - Google Patents

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【課題】出力電流が小さい場合の検査タクトタイムをより短くする。
【解決手段】電子部品を検査する電子部品検査装置は、第1電圧が一端に供給され、制御端子と他端の間の電圧に応じた値の電流を流す第1のトランジスタと、第1電圧が一端に供給され、制御端子と他端の間の電圧に応じた値の電流を流す、第1のトランジスタより応答速度が遅く且つ電流駆動能力が大きい少なくとも1つの第2のトランジスタと、第1及び第2のトランジスタの他端に一端が接続された電流検出抵抗と、電流検出抵抗の他端に接続され、電子部品の一端を接続可能な第1の検査端子と、第2電圧が供給され、電子部品の他端を接続可能な第2の検査端子と、電流検出抵抗の両端間の検出電圧に基づいて、電流検出抵抗に流れる出力電流が外部から設定された設定電流になるように、第1及び第2のトランジスタの制御端子の電圧を制御する制御回路と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、定電流を出力して電子部品を検査する電子部品検査装置に関する。
ダイオードなどの電子部品に定電流を流して、順方向電圧VFなどの静特性を検査する電子部品検査装置が知られている。図2は、従来の電子部品検査装置の回路図である。図2に示すように、この電子部品検査装置は、出力電流Ioutを出力するN型MOSFET10と、設定電圧Vinに基づいてこのN型MOSFET10のゲートを駆動する駆動用演算増幅器OP10と、出力電流Ioutに基づいて駆動用演算増幅器OP10に負帰還をかける負帰還用演算増幅器OP11とを備え、出力電流Ioutを、設定電圧Vinに応じた任意の定電流に制御する。
検査方法としては、検査対象のダイオードDUTを電子部品検査装置の検査端子T1,T2間に接続してスイッチSW1,SW2をオンにすると、定電流の出力電流IoutがダイオードDUTに流れる。この状態で、検査端子T1,T2間の電圧を電圧測定部1で測定することにより、ダイオードDUTの順方向電圧VFの検査が行われる。検査後、スイッチSW1,SW2をオフにしてダイオードDUTを次の検査対象のものに交換する。このようにして複数のダイオードを1個ずつ検査する。特性が異なる複数種類のダイオードの検査に対応するため、この電子部品検査装置は、設定電圧Vinに応じて異なる出力電流Ioutを供給できる。
上記電子部品検査装置において、検査タクトを短くすることが望ましい。例えば、スイッチSW1,SW2をオンにした後、出力電流Ioutが定電流に安定するまでの時間を短くすることにより、検査タクトを短くできる。
なお、定電流を出力する回路としては、例えば、特許文献1に記載の回路も知られている。
特開2001−339258号公報
しかしながら、上記従来の電子部品検査装置では、検査に必要な最大の出力電流Ioutから最小の出力電流Ioutまでを1つのN型MOSFET10によって供給しているため、N型MOSFET10として、最大の出力電流Ioutを供給可能な素子を用いる必要がある。このようなN型MOSFET10は、サイズが大きく、応答速度が遅いものである。従って、このようなN型MOSFET10の応答速度に起因して、出力電流Ioutが小さい場合であっても出力電流Ioutが定電流に安定するまでの時間を十分に短くできない。
そこで、本発明は、出力電流が小さい場合の検査タクトタイムをより短くできる電子部品検査装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る電子部品検査装置は、
電子部品を検査する電子部品検査装置であって、
第1電圧が一端に供給され、制御端子と他端の間の電圧に応じた値の電流を流す第1のトランジスタと、
前記第1電圧が一端に供給され、制御端子と他端の間の電圧に応じた値の電流を流す、前記第1のトランジスタより応答速度が遅く且つ電流駆動能力が大きい少なくとも1つの第2のトランジスタと、
前記第1及び第2のトランジスタの他端に一端が接続された電流検出抵抗と、
前記電流検出抵抗の他端に接続され、前記電子部品の一端を接続可能な第1の検査端子と、
第2電圧が供給され、前記電子部品の他端を接続可能な第2の検査端子と、
前記電流検出抵抗の両端間の検出電圧に基づいて、前記電流検出抵抗に流れる出力電流が外部から設定された設定電流になるように、前記第1及び第2のトランジスタの制御端子の電圧を制御する制御回路と、を備える
ことを特徴とする。
また、前記電子部品検査装置において、
前記設定電流が第1の電流値の場合に、前記第1のトランジスタが電流を流し、前記第2のトランジスタが電流を流さず、一方、前記設定電流が前記第1の電流値より大きい第2の電流値の場合に、前記第1及び第2のトランジスタが電流を流すように、前記第1及び第2のトランジスタの電流駆動能力は設定されていてもよい。
また、前記電子部品検査装置において、
前記第1及び第2のトランジスタは、N型MOSFETであり、
前記第1電圧は電源電圧であり、前記第2電圧は接地電圧であり、
前記制御回路は、
前記設定電流に対応した設定電圧が一端に供給される第1の抵抗と、
前記第1の抵抗の他端に非反転入力端子が接続され、前記第1及び第2のトランジスタの制御端子に出力端子が接続された演算増幅器と、
前記非反転入力端子に一端が接続され、前記電流検出抵抗の他端に他端が接続された第2の抵抗と、
接地電圧が一端に供給され、前記演算増幅器の反転入力端子に他端が接続された第3の抵抗と、
前記反転入力端子に一端が接続され、前記電流検出抵抗の一端に他端が接続された第4の抵抗と、を有してもよい。
また、前記電子部品検査装置において、
前記第1及び第2のトランジスタの制御端子に第1端子が接続され、前記第1及び第2のトランジスタの前記他端に第2端子が接続され、前記第1端子と前記第2端子の間の電圧を制限電圧以下に制限する少なくとも1つの電圧制限素子を備えてもよい。
また、前記電子部品検査装置において、
前記第1のトランジスタの他端と、前記電流検出抵抗の一端及び前記電圧制限素子の他端の接続点との間に接続された第1の電流制限抵抗と、
前記第2のトランジスタの他端と、前記電流検出抵抗の一端及び前記電圧制限素子の他端の接続点との間に接続された第2の電流制限抵抗と、を備えてもよい。
また、前記電子部品検査装置において、
前記制限電圧は、前記出力電流が前記設定電流と等しい時の前記第1及び第2のトランジスタの制御端子と前記電流検出抵抗の一端との間の電圧より高くてもよい。
本発明によれば、第1のトランジスタと、第1のトランジスタより応答速度が遅く且つ電流駆動能力が大きい少なくとも1つの第2のトランジスタを並列接続しているので、設定電流が小さい場合、第1のトランジスタのみがオンして出力電流を流すようにできる。また、設定電流が大きい場合、第1のトランジスタと第2のトランジスタの両方がオンして設定電流に応じた出力電流を流すようにできる。
第1のトランジスタは第2のトランジスタより応答速度が速いので、設定電流が小さい場合、より短時間で定電流の出力電流を得られる。即ち、設定電流が小さい場合、より矩形波に近い出力電流を得ることが可能となるので、理想的な測定を行うことができる。従って、出力電流が小さい場合の検査タクトタイムをより短くできる。
本発明の一実施形態に係る電子部品検査装置の回路図である。 従来の電子部品検査装置の回路図である。
以下に、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。この実施形態は、本発明を限定するものではない。
図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品検査装置の回路図である。図1に示すように、電子部品検査装置は、N型MOSFETである第1のトランジスタTR1と、N型MOSFETである第2のトランジスタTR2と、電流検出抵抗Riと、スイッチSW1,SW2と、第1の検査端子T1と、第2の検査端子T2と、電圧測定部1と、制御回路2と、ツェナーダイオード(電圧制限素子)ZD1,ZD2と、第1の電流制限抵抗RL1と、第2の電流制限抵抗RL2と、を備える。
電子部品検査装置は、第1及び第2の検査端子T1,T2間に接続される電子部品DUTを検査するものである。以下、電子部品DUTはダイオードであるとして説明するが、これに限られない。
第1のトランジスタTR1は、電源電圧(第1電圧)VCCがドレイン(一端)に供給され、ゲート(制御端子)とソース(他端)の間の電圧に応じた値の電流を流す。
第2のトランジスタTR2は、電源電圧VCCがドレイン(一端)に供給され、ゲート(制御端子)とソース(他端)の間の電圧に応じた値の電流を流す。第2のトランジスタTR2は、第1のトランジスタTR1より応答速度が遅く且つ電流駆動能力が大きい。つまり、第2のトランジスタTR2は、第1のトランジスタTR1よりサイズが大きい。
第1のトランジスタTR1のゲートは、第2のトランジスタTR2のゲートに接続されている。
電流検出抵抗Riは、第1の電流制限抵抗RL1を介して第1のトランジスタTR1のソースに一端が接続されていると共に、第2の電流制限抵抗RL2を介して第2のトランジスタTR2のソースに一端が接続されている。
第1の検査端子T1は、スイッチSW1を介して電流検出抵抗Riの他端に接続され、ダイオードDUTのアノード(一端)を接続可能になっている。
第2の検査端子T2は、スイッチSW2を介して接地電圧(第2電圧)GNDが供給され、ダイオードDUTのカソード(他端)を接続可能になっている。
電圧測定部1は、第1及び第2の検査端子T1,T2間の電圧を測定する。
制御回路2は、電流検出抵抗Riの両端間の検出電圧Vdetに基づいて、電流検出抵抗Riに流れる出力電流Ioutが外部から設定された設定電流になるように、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2のゲートの電圧Vgを制御する。
具体的には、制御回路2は、演算増幅器OP1と、第1の抵抗R1と、第2の抵抗R2と、第3の抵抗R3と、第4の抵抗R4と、を有する。
第1の抵抗R1は、設定電流に対応した設定電圧Vinが一端に供給される。
演算増幅器OP1は、第1の抵抗R1の他端に非反転入力端子が接続され、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2のゲートに出力端子が接続されている。
第2の抵抗R2は、演算増幅器OP1の非反転入力端子に一端が接続され、電流検出抵抗Riの他端に他端が接続されている。
第3の抵抗R3は、接地電圧GNDが一端に供給され、演算増幅器OP1の反転入力端子に他端が接続されている。
第4の抵抗R4は、演算増幅器OP1の反転入力端子に一端が接続され、電流検出抵抗Riの一端に他端が接続されている。
設定電流が第1の電流値の場合に、第1のトランジスタTR1が電流を流し、第2のトランジスタTR2が電流を流さず、一方、設定電流が第1の電流値より大きい第2の電流値の場合に、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2が電流を流すように、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2の電流駆動能力は設定されている。即ち、第1のトランジスタTR1のサイズは、第2のトランジスタTR2のサイズより小さい。
ツェナーダイオードZD1,ZD2は、それぞれ、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2のゲートにカソード(第1端子)が接続され、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2のソースにアノード(第2端子)が接続され、カソードとアノードの間の電圧をツェナー電圧(制限電圧)以下に制限する。即ち、ツェナーダイオードZD1,ZD2は並列接続されている。
ツェナーダイオードZD1,ZD2のツェナー電圧は、出力電流Ioutが設定電流と等しい時の第1及び第2のトランジスタTR1,TR2のゲートと電流検出抵抗Riの一端との間の電圧より高い。これにより、出力電流Ioutが設定電流に制御されている通常動作時には、ツェナーダイオードZD1,ZD2は導通しない。
ツェナーダイオードは少なくとも1つ設ければよいが、本実施形態では、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2と同数の2つのツェナーダイオードZD1,ZD2を設けている。2つのツェナーダイオードZD1,ZD2のうちの一方が壊れても、電流を制限できるため安全である。回路配置としては、ツェナーダイオードZD1を第1のトランジスタTR1の近くに配置し、ツェナーダイオードZD2を第2のトランジスタTR2の近くに配置してもよい。これにより、ツェナーダイオードZD1,ZD2をバランスよく配置できる。
第1の電流制限抵抗RL1は、第1のトランジスタTR1のソースと、電流検出抵抗Riの一端及びツェナーダイオードZD1,ZD2のアノードの接続点との間に接続されている。
第2の電流制限抵抗RL2は、第2のトランジスタTR2のソースと、電流検出抵抗Riの一端及びツェナーダイオードZD1,ZD2のアノードの接続点との間に接続されている。
次に、この電子部品検査装置の動作を説明する。
まず、検査対象のダイオードDUTを第1及び第2の検査端子T1,T2間に接続して、接続したダイオードDUTの特性に応じた設定電流を設定電圧Vinによって設定する。そして、スイッチSW1,SW2をオンにすると、制御回路2が検出電圧Vdetに基づいて第1及び第2のトランジスタTR1,TR2のゲートの電圧Vgを制御することによって、設定電流と等しい出力電流IoutがダイオードDUTに流れる。この状態で、電圧測定部1によりダイオードDUTの順方向電圧VFを測定し、順方向電圧VFが所望の範囲内であるか否か判定することにより、ダイオードDUTを検査する。
検査後、スイッチSW1,SW2をオフにしてダイオードDUTを次の検査対象のものに交換し、以上と同様に検査する。このようにして複数のダイオードを1個ずつ検査する。
ここで、設定電流が小さい第1の電流値の場合に、前述のように、第1のトランジスタTR1が電流を流し、第2のトランジスタTR2は電流を流さない。第1のトランジスタTR1は第2のトランジスタTR2より応答速度が速いので、この場合、スイッチSW1,SW2をオンにした後、より短時間で第1の電流値の定電流の出力電流Ioutを得られる。
一方、設定電流が第1の電流値より大きい第2の電流値の場合に、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2が電流を流す。よって、設定電流に応じた大きな出力電流Ioutを流すようにできる。この場合、スイッチSW1,SW2をオンにした後、設定電流が第1の電流値の場合よりも長い時間で、第2の電流値の定電流の出力電流Ioutが得られる。
このように、この電子部品検査装置は、設定電圧Vinに応じた出力電流Ioutを供給できるため、特性が異なる複数種類のダイオードの検査に対応できる。
ところで、スイッチSW1,SW2をオンにした直後、出力電流Ioutは設定電流と比較して十分に小さいため、制御回路2は、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2のゲートの電圧Vgを最大値に制御しようとする。この最大値は、演算増幅器OP1の電源電圧によって決まる。しかし、本実施形態では、ツェナーダイオードZD1,ZD2を備えることにより、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2のゲートの電圧Vgと、電流検出抵抗Riの一端との間の電圧は、ツェナー電圧以下に制限される。従って、スイッチSW1,SW2をオンにした直後、過大な出力電流Ioutが第1及び第2のトランジスタTR1,TR2やダイオードDUTに流れる恐れがないため、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2とダイオードDUTを破壊する恐れがない。
さらに、スイッチSW1,SW2をオンにした直後、ツェナーダイオードZD1,ZD2が電圧Vgと電流検出抵抗Riの一端との間の電圧をツェナー電圧に制限する前に、第1のトランジスタTR1が過大な電流を流そうとしても、第1の電流制限抵抗RL1の両端間の電圧降下により、第1のトランジスタTR1のゲートとソース間の電圧は低減される。同様に、第2のトランジスタTR2が過大な電流を流そうとしても、第2の電流制限抵抗RL2の両端間の電圧降下により、第2のトランジスタTR2のゲートとソース間の電圧は低減される。従って、このような動作によっても、スイッチSW1,SW2をオンにした直後、過大な出力電流Ioutを流さないようにできる。
以上で説明したように、本実施形態によれば、第1のトランジスタTR1と、第1のトランジスタTR1より応答速度が遅く且つ電流駆動能力が大きい第2のトランジスタTR2を並列接続しているので、設定電流が小さい場合、第1のトランジスタTR1のみがオンして出力電流Ioutを流すようにできる。また、設定電流が大きい場合、第1のトランジスタTR1と第2のトランジスタTR2の両方がオンして設定電流に応じた出力電流Ioutを流すようにできる。
第1のトランジスタTR1は第2のトランジスタTR2より応答速度が速いので、設定電流が小さい場合、より短時間で定電流の出力電流Ioutを得られる。従って、出力電流Ioutが小さい場合、スイッチSW1,SW2をオンにした後、出力電流Ioutが定電流に安定するまでの時間をより短くできる。即ち、設定電流が小さい場合、より矩形波に近い出力電流Ioutを得ることが可能となるので、ダイオードDUTの順方向電圧VFの理想的な測定を行うことができる。よって、出力電流Ioutが小さい場合の検査タクトタイムをより短くできる。
また、1つの演算増幅器OP1のみで出力電流Ioutを制御するようにしているので、従来の図2のような2つの演算増幅器OP10,OP11を用いる回路と比較して、発振を抑えることができる。
なお、1つの第2のトランジスタTR2を備える一例について説明したが、2つ以上の第2のトランジスタTR2を備えてもよい。つまり、電子部品検査装置は、少なくとも1つの第2のトランジスタTR2を備えればよい。2つ以上の第2のトランジスタTR2を備えることにより、より大きな出力電流Ioutを流すことができる。
2つ以上の第2のトランジスタTR2を備える場合、それぞれの第2のトランジスタTR2に対してツェナーダイオードZD2と第2の電流制限抵抗RL2を設けてもよい。
また、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2は、P型MOSFETでもよい。この場合、電源電圧VCCと接地電圧GNDを逆にすればよく、即ち第1電圧は接地電圧であり、第2電圧は電源電圧である。この場合も基本的な動作原理は同じである。また、第1及び第2のトランジスタTR1,TR2は、バイポーラトランジスタでもよい。
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
TR1 第1のトランジスタ
TR2 第2のトランジスタ
Ri 電流検出抵抗
SW1,SW2 スイッチ
T1 第1の検査端子
T2 第2の検査端子
1 電圧測定部
2 制御回路
ZD1,ZD2 ツェナーダイオード(電圧制限素子)
RL1 第1の電流制限抵抗
RL2 第2の電流制限抵抗
OP1 演算増幅器
R1 第1の抵抗
R2 第2の抵抗
R3 第3の抵抗
R4 第4の抵抗

Claims (6)

  1. 電子部品を検査する電子部品検査装置であって、
    第1電圧が一端に供給され、制御端子と他端の間の電圧に応じた値の電流を流す第1のトランジスタと、
    前記第1電圧が一端に供給され、制御端子と他端の間の電圧に応じた値の電流を流す、前記第1のトランジスタより応答速度が遅く且つ電流駆動能力が大きい少なくとも1つの第2のトランジスタと、
    前記第1及び第2のトランジスタの他端に一端が接続された電流検出抵抗と、
    前記電流検出抵抗の他端に接続され、前記電子部品の一端を接続可能な第1の検査端子と、
    第2電圧が供給され、前記電子部品の他端を接続可能な第2の検査端子と、
    前記電流検出抵抗の両端間の検出電圧に基づいて、前記電流検出抵抗に流れる出力電流が外部から設定された設定電流になるように、前記第1及び第2のトランジスタの制御端子の電圧を制御する制御回路と、を備える
    ことを特徴とする電子部品検査装置。
  2. 前記設定電流が第1の電流値の場合に、前記第1のトランジスタが電流を流し、前記第2のトランジスタが電流を流さず、一方、前記設定電流が前記第1の電流値より大きい第2の電流値の場合に、前記第1及び第2のトランジスタが電流を流すように、前記第1及び第2のトランジスタの電流駆動能力は設定されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品検査装置。
  3. 前記第1及び第2のトランジスタは、N型MOSFETであり、
    前記第1電圧は電源電圧であり、前記第2電圧は接地電圧であり、
    前記制御回路は、
    前記設定電流に対応した設定電圧が一端に供給される第1の抵抗と、
    前記第1の抵抗の他端に非反転入力端子が接続され、前記第1及び第2のトランジスタの制御端子に出力端子が接続された演算増幅器と、
    前記非反転入力端子に一端が接続され、前記電流検出抵抗の他端に他端が接続された第2の抵抗と、
    接地電圧が一端に供給され、前記演算増幅器の反転入力端子に他端が接続された第3の抵抗と、
    前記反転入力端子に一端が接続され、前記電流検出抵抗の一端に他端が接続された第4の抵抗と、を有する
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子部品検査装置。
  4. 前記第1及び第2のトランジスタの制御端子に第1端子が接続され、前記第1及び第2のトランジスタの前記他端に第2端子が接続され、前記第1端子と前記第2端子の間の電圧を制限電圧以下に制限する少なくとも1つの電圧制限素子を備える
    ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の電子部品検査装置。
  5. 前記第1のトランジスタの他端と、前記電流検出抵抗の一端及び前記電圧制限素子の他端の接続点との間に接続された第1の電流制限抵抗と、
    前記第2のトランジスタの他端と、前記電流検出抵抗の一端及び前記電圧制限素子の他端の接続点との間に接続された第2の電流制限抵抗と、を備える
    ことを特徴とする請求項4に記載の電子部品検査装置。
  6. 前記制限電圧は、前記出力電流が前記設定電流と等しい時の前記第1及び第2のトランジスタの制御端子と前記電流検出抵抗の一端との間の電圧より高い
    ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の電子部品検査装置。
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