JP3675678B2 - プローブ接触状態検出方法およびプローブ接触状態検出装置 - Google Patents

プローブ接触状態検出方法およびプローブ接触状態検出装置 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のチップ部品を内蔵する多連チップのチップ端子間の絶縁抵抗、あるいはチップ抵抗の抵抗値を測定するために各チップ端子に接触されるプローブの接触状態を検出するプローブ接触状態検出方法およびプローブ接触状態検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型・軽量化に伴い、抵抗やコンデンサなどの複数のチップ部品を同一パッケージ内に収納した多連チップが普及している。多連チップは、狭小なスペースに複数のチップ部品を収納しているため、絶縁不良等が起こりやすい。このため、多連チップを製造した後には、多連チップ内のチップ間の絶縁抵抗を測定して絶縁不良の有無が検査される。
【０００３】
絶縁抵抗の測定には絶縁抵抗測定器が用いられる。絶縁抵抗測定器は、多連チップ等の被検体に接触されるプローブと、直流電源と、電流計を備えており、プローブを被検体の端子に接触させた状態で被検体に電圧を印加し、プローブ間に流れる漏れ電流を測定して絶縁抵抗が求められる。
【０００４】
この場合、プローブが被検体の端子に確実に接触していないと、絶縁抵抗を精度よく測定することはできない。そこで、絶縁抵抗の測定前に、プローブの接触状態を検出するのが一般的である。
【０００５】
接触状態を検出する手法として、以下の▲１▼▲２▼の手法が知られている。
【０００６】
▲１▼被検体がコンデンサの場合、プローブの接触の有無によりプローブ間の容量（キャパシタンス）が変化することに着目し、コンデンサの容量変化により接触状態を検出する。
【０００７】
▲２▼プローブ接触時と非接触時の絶縁抵抗の差（または電流の差）により接触状態を検出する。
【０００８】
上記▲１▼の手法では、各チップ部品の両端子間の容量を測定するため、容量がもともと小さいチップ部品については接触検出を精度よく行うことはできない。
【０００９】
また、上記▲２▼の手法では、チップ間の絶縁抵抗がもともと非常に大きい場合には、プローブ接触時と非接触時で絶縁抵抗に差がなくなり、接触検出が不可能になる。
【００１０】
このように、上記▲１▼▲２▼の手法とも、接触検出を精度よく行うことはできない。一方、上記▲１▼▲２▼の手法よりも精度よく接触検出を行える手法として、図に示す手法が知られている。
【００１１】
図５は４つのチップ抵抗を内蔵する多連チップの端子ａ，ｂ間の絶縁抵抗を測定する例を示している。端子ａ，ｂ間には絶縁抵抗測定器２のプローブ６ａ，６ｂが接触され、端子ａを有するチップ抵抗における他の端子ｃと、端子ｂを有するチップ抵抗における他の端子ｄにはそれぞれ接触検出回路１１が接続されている。
【００１２】
絶縁抵抗測定器２は直列接続された電池４と電流計５とを有し、接触検出回路１１は直列接続された抵抗１２と切り換えスイッチ１３とを有する。
【００１３】
まず、切り換えスイッチ１３をオン（閉路）する。これにより、絶縁抵抗測定器２と接触検出回路１１とで閉回路が形成される。もし、プローブ６ａ，６ｂが端子ａ，ｂに確実に接触していれば、電流計５には、直流電源４と抵抗１２に応じた電流が流れる。一方、プローブ６ａ，６ｂと端子ａ，ｂとの接触が不完全であれば、その部分で接触抵抗が生じるため、電流計５で検出される電流が小さくなる。
【００１４】
このように、図５の回路では、電流計５で検出される電流の大小により、プローブ６ａ，６ｂの接触状態を検出することができる。
【００１５】
図５の回路において、プローブ６ａ，６ｂの接触状態が良好と判断されると、次に、切り換えスイッチ１３をオフ（開路）する。これにより、接触検出回路１１は電気的に切り離され、絶縁抵抗測定器２内の電流計５で検出される電流値により、端子ａ，ｂ間の絶縁抵抗が測定される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
図５の回路は、上記▲１▼▲２▼よりも精度よくプローブ６ａ，６ｂの接触状態を検出することができるが、その反面、回路が複雑になる。また、プローブ６ａ，６ｂの接触状態検出時と絶縁抵抗の測定時とで、切り換えスイッチ１３を切り換えなければならないため、その制御も面倒である。
【００１７】
一方、チップ抵抗の抵抗値を測定する場合に、各チップ端子に接触されるプローブとチップ端子との接触が不完全な場合にも、チップ抵抗の抵抗値を精度よく測定することはできない。
【００１８】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成および手順でプローブの接触状態を検出することができるプローブ接触状態検出方法およびプローブ接触状態検出装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、複数のチップ部品を内蔵する多連チップ内の異なるチップ部品の各チップ端子にそれぞれ接触される第１および第２のプローブと、前記第１および第２のプローブ間に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、前記電流検出手段で検出された電流により、前記第１および第２のプローブが接触されたチップ端子間の絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗測定器における前記第１および第２のプローブと絶縁抵抗の測定対象であるチップ端子との接触が良好か否かを検出するプローブ接触状態検出方法において、絶縁抵抗の測定対象である第１および第２のチップ端子にそれぞれ前記第１および第２のプローブを接触させ、かつ、前記第１および第２のチップ端子に相関する第３および第４のチップ端子間にコンデンサを接続した状態で、前記第１および第２のプローブ間のキャパシタンスを測定し、測定されたキャパシタンスの大小により前記第１および第２のプローブと対応する前記第１および第２のチップ端子との接触が良好か否かを検出する。
【００２０】
請求項１の発明では、絶縁抵抗の測定対象である第１および第２のチップ端子に相関する第３および第４のチップ端子間にコンデンサを接続した状態で、第１および第２のプローブ間のキャパシタンスを測定し、その測定結果によりプローブの接触状態検出を行う。プローブの接触状態検出後に絶縁抵抗を測定する際にも、キャパシタを取り外す必要がないため、簡易な手順で絶縁抵抗を測定できる。
【００２１】
請求項２の発明では、各チップ部品の一端にはプローブを接触させ、各チップ部品の他端にはキャパシタを接続する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプローブ接触状態検出方法およびプローブ接触状態検出装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係るプローブ接触状態検出装置の第１の実施形態の回路図である。図１のプローブ接触状態検出装置は、チップ抵抗、チップコンデンサ、およびフェライトチップなどのチップ部品を複数内蔵する多連チップのチップ端子間の絶縁抵抗を測定する際に用いられるものである。
【００２８】
図２は多連チップ１の一例を示す図であり、４つのフェライトチップを内蔵する多連チップ１の例を示している。以下では、図２の多連チップ１のチップ端子ａ，ｂ間の絶縁抵抗を測定する例について説明する。
【００２９】
図１のプローブ接触状態検出装置は、絶縁抵抗測定器２と、コンデンサ３とを備えている。絶縁抵抗測定器２は、直流電源４と電流計（電流検出手段）５とを有し、直流電源４と電流計５にはそれぞれ測定用のプローブ６ａ，６ｂが接続されている。絶縁抵抗測定器２は、プローブ６ａ，６ｂを被検体である多連チップ１のチップ端子に接触させた状態で、電流計５に流れる電流を検出し、検出された電流により絶縁抵抗を測定する。また、図１の絶縁抵抗測定器２は、プローブ６ａ，６ｂ間の容量を測定することも可能である。
【００３０】
絶縁抵抗測定器２のプローブ６ａ，６ｂは、多連チップ１のチップ端子ａ，ｂに接触される。また、コンデンサ３の一端に接続されたプローブ７ａはチップ端子ａを有するチップ部品の他の端子ｃに接触され、コンデンサ３の他端に接続されたプローブ７ｂはチップ端子ｂを有するチップ部品の他の端子ｄに接触される。
【００３１】
コンデンサ３の容量（キャパシタンス）は、絶縁抵抗測定時における被検体への電圧印加時間をできるだけ短くするため、絶縁抵抗測定器２がプローブ６ａ，６ｂの接触検出を行うことができる最小限の値（例えば、２pＦ程度）に設定するのが望ましい。また、コンデンサ３は、絶縁性が高くて容易に入手可能な材料で形成するのが望ましい。
【００３２】
次に、図１のプローブ接触状態検出装置の動作を説明する。多連チップ１のチップ端子ａ，ｂ間の絶縁抵抗を測定する際は、まず、絶縁抵抗の測定対象であるチップ端子ａ，ｂ間に絶縁抵抗測定器２のプローブ６ａ，６ｂが確実に接触しているか否かの接触状態検出を行う。
【００３３】
具体的には、チップ端子ａ，ｂに絶縁抵抗測定器２のプローブ６ａ，６ｂを接触させるとともに、チップ端子ａを有するチップ部品の他のチップ端子ｃにコンデンサ３の一端に接続されたプローブ７ａを接触させ、かつ、チップ端子ｂを有するチップ部品の他のチップ端子ｄにコンデンサ３の他端に接続されたプローブ７ｂを接触させる。
【００３４】
これにより、絶縁抵抗測定器２とコンデンサ３とで閉回路が形成されて、絶縁抵抗測定器２内の直流電源４からコンデンサ３に向けて電流が流れ、コンデンサ３に電荷が充電される。
【００３５】
この状態で、絶縁抵抗測定器２は、プローブ６ａ，６ｂ間の容量を測定し、その容量の大小により、プローブ６ａ，６ｂの接触状態を検出する。具体的には、プローブ６ａ，６ｂのチップ端子ａ，ｂへの接触が不完全な場合には、絶縁抵抗測定器２により測定される容量値が小さくなる。したがって、絶縁抵抗測定器２は、測定された容量値が規定値よりも大きければ接触が良好と判断し、小さければ接触不良と判断する。
【００３６】
接触が良好と判断された場合は、図１の結線状態のまま、電流計５で検出された電流値により、絶縁抵抗を演算する。絶縁抵抗は、（直流電源４の電圧）／（電流計５で形成された電流値）で演算される。
【００３７】
このように、本実施形態では、多連チップ１のチップ端子間の絶縁抵抗を測定する際、測定対象であるチップ端子に絶縁抵抗測定器２のプローブ６ａ，６ｂを接触させるとともに、測定対象であるチップ端子に対応する他端側のチップ端子間にコンデンサ３を接続した状態で、測定対象であるチップ端子間の容量を測定するため、容量の大小により、プローブ６ａ，６ｂの接触状態を精度よく判定することができる。
【００３８】
また、プローブ６ａ，６ｂの接触状態が良好と判断された場合は、他端側に接続したコンデンサ３を取り外さずにチップ端子間の絶縁抵抗を測定できるため、図５のような切り換えスイッチが不要となり、部品コストを削減できるとともに、測定手順を簡略化することができる。
【００３９】
なお、図１では、測定対象であるチップ端子の他端側のチップ端子にコンデンサ３を接続する例を説明したが、図３に示すように、プローブ６ａ，６ｂとコンデンサ３とを同一のチップ端子に接続してもよい。
【００４０】
上述した実施形態では、複数のフェライトチップを内蔵する多連チップ１を例に取って説明したが、本発明は種々の多連チップ１に適用可能であり、多連チップ１の形状も図２に示したものに限定されない。
【００４１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、チップ抵抗の両端にプローブを接触させて抵抗値を測定する際、プローブがチップ端子に確実に接触しているか否かを検出するものである。
【００４２】
図４は本発明に係るプローブ接触状態検出装置の第２の実施形態の回路図である。図４のプローブ接触状態検出装置は、測定対象であるチップ抵抗２１の両端にそれぞれ接触されるプローブ７ａ，７ｂと、プローブ７ａ，７ｂ間に接続されるコンデンサ３と、抵抗測定器２２とを備えている。
【００４３】
抵抗測定器２２のプローブ２２ａ，２２ｂは、チップ抵抗２１の両端にそれぞれ接触される。また、抵抗測定器２２の内部には、直列接続された直流電圧源４と電流計５が設けられている。抵抗測定器２２は、プローブ２２ａ，２２ｂ間の容量（キャパシタンス）を測定可能とされている。
【００４４】
次に、図４のプローブ接触状態検出装置の動作を説明する。まず、測定対象であるチップ抵抗２１の両チップ端子にプローブ７ａ，７ｂ，２３ａ，２３ｂをそれぞれ接触させる。この状態で、抵抗測定器２２のプローブ２２ａ，２２ｂが対応するチップ端子に確実に接触しているか否かを検出する。
【００４５】
具体的には、抵抗測定器２２により、プローブ２２ａ，２２ｂ間の容量を測定し、その容量の大小により、プローブ２２ａ，２２ｂの接触状態を検出する。プローブ２２ａ，２２ｂが確実にチップ端子に接触していると判断された場合は、抵抗測定器２２によりチップ抵抗２１の抵抗値を測定する。
【００４６】
このように、第２の実施形態は、チップ抵抗２１の抵抗値測定用のプローブ２２ａ，２２ｂがチップ端子に確実に接触しているか否かを、プローブ２２ａ，２２ｂ間の容量により判断するため、プローブ２２ａ，２２ｂの接触検出を簡易かつ精度よく行うことができる。この第２の実施形態は、高抵抗のチップ抵抗の抵抗値を測定するのに特に適しているが、低抵抗のチップ抵抗を測定する際にも適用可能である。
【００４７】
なお、上述した第１および第２の実施形態では、コンデンサ３に接続されたプローブ６ａ，６ｂまたは７ａ，７ｂをチップ端子に接触させる例を説明したが、治具等によりプローブを用いずにチップ端子にコンデンサ３を接続してもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、絶縁抵抗の測定対象である第１および第２のチップ端子に相関する第３および第４のチップ端子間にコンデンサを接続した状態で、第１および第２のプローブ間のキャパシタンスを測定し、その測定結果によりプローブの接触状態検出を行うため、チップ部品のキャパシタンス等に影響されることなく、精度よくプローブの接触状態を検出することができる。また、プローブの接触状態検出後に絶縁抵抗を測定する際にもキャパシタを取り外さなくてよいため、切り換えスイッチ等が不要となり、部品点数を削減できる。
【００４９】
同様に、チップ抵抗の抵抗値を測定する際にも、チップ抵抗の両端にコンデンサを接続した状態で、第１および第２のプローブ間のキャパシタンスを測定し、その測定結果によりプローブの接触状態検出を行うため、精度よくプローブの接触状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプローブ接触状態検出装置の一実施形態の回路図。
【図２】多連チップの一例を示す図。
【図３】プローブとコンデンサとを同一のチップ端子に接続した例を示す図。
【図４】本発明に係るプローブ接触状態検出装置の第２の実施形態の回路図。
【図５】従来のプローブ接触状態検出装置の一例を示す回路図。
【符号の説明】
１ 多連チップ
２ 商用電源
３ コンデンサ
４ 直流電源
５ 電流計
６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ プローブ

Claims (3)

  1. 複数のチップ部品を内蔵する多連チップ内の異なるチップ部品の各チップ端子にそれぞれ接触される第１および第２のプローブと、前記第１および第２のプローブ間に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、前記電流検出手段で検出された電流により、前記第１および第２のプローブが接触されたチップ端子間の絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗測定器における、前記第１および第２のプローブと絶縁抵抗の測定対象であるチップ端子との接触が良好か否かを検出するプローブ接触状態検出方法において、
    絶縁抵抗の測定対象である第１および第２のチップ端子にそれぞれ前記第１および第２のプローブを接触させ、かつ、前記第１および第２のチップ端子に相関する第３および第４のチップ端子間にコンデンサを接続した状態で、前記第１および第２のプローブ間のキャパシタンスを測定し、測定されたキャパシタンスの大小により前記第１および第２のプローブと対応する前記第１および第２のチップ端子との接触が良好か否かを検出することを特徴とするプローブ接触状態検出方法。
  2. 前記コンデンサの一端は、前記第１のチップ端子を有するチップ部品の他のチップ端子に接続され、前記コンデンサの他端は、前記第２のチップ端子を有するチップ部品の他のチップ端子に接続されることを特徴とする請求項１に記載のプローブ接触状態検出方法。
  3. 複数のチップ部品を内蔵する多連チップ内の異なるチップ部品の各チップ端子にそれぞれ接触される第１および第２のプローブと、前記第１および第２のプローブ間に流れる電流を検出する電流検出手段と、を有し、前記電流検出手段で検出された電流により、前記第１および第２のプローブが接触されたチップ端子間の絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗測定器を備え、
    前記第１および第２のプローブと、絶縁抵抗の測定対象であるチップ端子との接触が良好か否かを検出するプローブ接触状態検出装置であって、
    前記第１および第２のチップ端子に相関する第３および第４のチップ端子間に接続されるコンデンサを備え、
    前記絶縁抵抗測定器は、絶縁抵抗の測定対象である第１および第２のチップ端子にそれぞれ前記第１および第２のプローブを接触させ、かつ、前記第１および第２のチップ端子に相関する第３および第４のチップ端子間に前記コンデンサを接続した状態で、前記第１および第２のプローブ間のキャパシタンスを測定し、測定されたキャパシタンスの大小により前記第１および第２のプローブと対応する前記第１および第２のチップ端子との接触が良好か否かを検出することを特徴とするプローブ接触状態検出装置。
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