JP6219073B2

JP6219073B2 - 絶縁検査装置

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Publication number: JP6219073B2
Application number: JP2013135073A
Authority: JP
Inventors: 隆弘清水; 悟朗竹内
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-06-27
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Description

本発明は、検査対象の絶縁抵抗値を測定すると共にこの絶縁抵抗値に基づいて検査対象の絶縁状態を検査する絶縁検査装置に関するものである。

この種の絶縁検査装置として、特許第３５４６０４６号公報に開示された絶縁検査装置が知られている。この絶縁検査装置は、可変電圧源、電圧計、回路基板の配線パターンに接続されたスイッチ回路、電流計、制御部およびスパーク検出回路などを備えて構成されている。この絶縁検査装置では、可変電圧源から出力される所定の直流電圧（試験電圧）を印加した配線パターン（検査対象）間の絶縁抵抗値を、電圧計の検出電圧値と電流計の検出電流値とから算出してしきい値と比較することにより、その配線パターン間の絶縁状態の良否を判定し、絶縁状態が不良な配線パターンが存在するときには、回路基板が不良品であると判定する。

また、この絶縁検査装置では、絶縁検査中において、直流電圧の印加によって配線パターン間で放電（スパーク）が発生したときには、スパーク検出回路がその放電を検出して、配線パターンの絶縁状態が不良である（つまり、回路基板が不良品である）と判定する。この場合、スパーク検出回路は、スパークの発生時には可変電圧源の出力電圧（試験電圧）が急低下するので、この電圧変化を検出することによりスパークの発生を検出している。

特許第３５４６０４６号公報（第５−６頁、第１図）

ところが、上記した従来の絶縁検査装置には、以下の課題が存在している。すなわち、この種の絶縁検査装置では、通常、スイッチ回路は、複数のケーブルを介して複数の配線パターンに同時に接続され、複数の配線パターンのうちの絶縁状態を判別する配線パターンを選択的に可変電圧源と電流計とに接続する。この場合、各ケーブルには浮遊容量が存在しているため、可変電圧源の出力端子には、スイッチ回路を介してこの浮遊容量が接続される。また、各配線パターン間には、相互間の距離やそれぞれの面積に応じた容量値の静電容量が形成されているため、この静電容量もスイッチ回路を介して、可変電圧源の出力端子に接続されている。これにより、この絶縁検査装置では、このようにして出力端子に接続されている静電容量の合計容量値が大きい場合に、可変電圧源が試験電圧の出力を開始したときに、この静電容量を充電させるための電流が電流値の大きな状態で短時間に（ピーク値の大きなパルス状の電流として）流れるという現象が生じる。したがって、この絶縁検査装置には、この電流が電流値の大きな状態で流れることに起因して、試験電圧の低下が発生し、スパーク検出回路がこの試験電圧の低下を誤ってスパークの発生として検出することがあり、これに基づいて回路基板を不良品であると誤って判別するという解決すべき課題が存在している。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、電源部の出力端子に接続される静電容量の容量値に影響を受けることなくスパークの発生の誤検出を回避して、検査対象の絶縁状態を正確に検査し得る絶縁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記載の絶縁検査装置は、直流電圧を出力端子から検査対象に出力することによって当該検査対象に規定の直流電圧値の検査用電圧を供給する電源部と、前記検査用電圧の供給時に前記検査対象に流れる直流電流を検出する電流検出部と、前記検査用電圧の供給時に前記検査対象にスパークが発生したか否かを検出するスパーク検出部と、前記規定の直流電圧値および検出された前記直流電流の電流値に基づいて前記検査対象の抵抗値を測定すると共に測定した当該抵抗値および前記スパーク検出部での前記スパークの検出の有無に基づいて当該検査対象の絶縁状態を検査する絶縁検査処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記規定の直流電圧値に達するまでの前記直流電圧の上昇率を前記出力端子に接続されている静電容量の容量値が大きくなるに従い低下させる制御を前記電源部に対して実行することにより、前記直流電圧の供給開始時において前記静電容量を充電する前記直流電流の前記電流値を予め規定された電流しきい値未満に抑制する絶縁検査装置であって、回路基板に形成されている複数の導体パターンに規定された複数の検査ポイントに同時に接触させられる複数のプローブピンと、前記複数の導体パターンのうちから前記検査対象として選択された一対の導体パターン群を当該一対の導体パターン群に接触させられている前記プローブピンを介して、当該一対の導体パターン群間に前記検査用電圧を供給可能に前記電源部の前記出力端子に接続すると共に、前記直流電流の電流経路内に前記電流検出部を接続するスイッチ部とを備え、前記処理部は、前記一対の導体パターン群が新たに選択される都度、当該一対の導体パターン群に接触させられている前記プローブピンの本数に基づいて当該本数が多くなるに従い前記静電容量の前記容量値が大きくなっているとして前記上昇率についての前記制御を前記電源部に対して実行し、前記絶縁検査処理において、前記一対の導体パターン群間の抵抗値を前記抵抗値として測定する。

請求項１記載の絶縁検査装置では、検査用電圧が規定の直流電圧値に達するまでの直流電圧の上昇率を出力端子に接続されている静電容量の容量値が大きくなるに従い低下させる制御を処理部が電源部に対して実行することにより、直流電圧の供給開始時において静電容量を充電する際にパルス状に流れる直流電流の電流値を予め規定された電流しきい値未満に抑制する。したがって、この絶縁検査装置によれば、スパーク検出部が、このパルス状に流れる直流電流に基づいて検査対象でスパークが発生したと誤って検出する事態を回避しつつ、検査対象でのスパークの有無を正確に検出することができる。したがって、この絶縁検査装置によれば、処理部が、算出した検査対象の抵抗値とスパーク検出部でのスパークの検出の有無とに基づいて、検査対象の絶縁状態を正確に検査することができる。

また、この絶縁検査装置によれば、直流電圧の供給開始時においてパルス状に流れる直流電流の電流値を電流しきい値未満に抑制することができるため、スパーク検出部が、このパルス状に流れる直流電流に基づいて検査対象として選択された一対の導体パターン群間でスパークが発生したと誤って検出する事態を回避しつつ、この一対の導体パターン群間でのスパークの有無を正確に検出することができる。したがって、この絶縁検査装置によれば、処理部が、算出した一対の導体パターン群間の抵抗値とスパーク検出部でのスパークの検出の有無とに基づいて、検査対象とする一対の導体パターン群間の絶縁状態を正確に検査することができる。

また、この絶縁検査装置によれば、スパーク検出部において一対の導体パターン群間でのスパークの発生を正確に検出することができるため、処理部が、算出した一対の導体パターン群間の抵抗値とスパーク検出部で検出されたスパークの発生の有無とに基づいて、検査対象としている一対の導体パターン群間の絶縁状態を正確に検査することができる。また、この絶縁検査装置によれば、一対の導体パターン群に接触させられているプローブピンの本数に基づいてこの本数が多くなるに従い上記の静電容量の容量値が大きくなっているとして上昇率についての制御を電源部に対して実行する構成のため、一対の導体パターン群についての静電容量の容量値を予め測定したり、容量測定部を設けて容量値を測定したりする必要がない。これにより、実験等による容量値の測定の手間を省いたり、装置構成の複雑化を回避したりすることができる。

絶縁検査装置１の構成を示す構成図である。回路基板１００の構成を示す構成図である。各導体パターン群ＰＧを構成する導体パターンＰを示す説明図である。各導体パターン群ＰＧの容量値を示す説明図である。

以下、絶縁検査装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、絶縁検査装置１の構成について説明する。

図１に示す絶縁検査装置１は、基板保持部２、プローブユニット３、電源部４、電圧検出部５、電流検出部６、スイッチ部７、スパーク検出部８、処理部９および出力部１０を備え、基板保持部２によって保持されている回路基板１００に形成されている複数の導体パターン（本例では一例として、図２に示すように１０個の導体パターンＰ１〜Ｐ１０。特に区別しないときには導体パターンＰともいう）の一部でそれぞれ構成される一対の導体パターン群ＰＧを検査対象として、導体パターン群ＰＧ間の絶縁状態を検査する。

基板保持部２は、不図示のフィクスチャを備え、表面に配設された回路基板１００を所定の位置に保持する。プローブユニット３は、複数のプローブピン１１を備えて治具型に構成されている。この場合、各プローブピン１１は、回路基板１００の各導体パターンＰ１〜Ｐ１０上に規定された検査ポイントＴＰ１〜ＴＰ１０（特に区別しないときには、検査ポイントＴＰともいう）の数および位置に対応して、プローブユニット３における基板保持部２との対向面に立設されている。また、プローブユニット３は、処理部９の制御に従って作動する不図示の移動機構により、基板保持部２に対して接離動させられることで、複数のプローブピン１１を回路基板１００の対応する検査ポイントＴＰに接触させるプロービングを実行する。

電源部４は、処理部９の制御に従い、直流電圧Ｖ１を基準電位（本例ではグランド電位）Ｇを基準として生成して、出力端子４ａから出力する。この際に、電源部４は、処理部９によって設定された上昇率α（＝ｄＶ／ｄｔ）で、かつ処理部９によって設定された目標電圧値Ｖｔ（一例として５０Ｖ〜１０００Ｖの範囲内の直流電圧値から選択された所望の直流電圧値）に達するまで直流電圧Ｖ１を上昇させる。また、電源部４は、処理部９の制御に従い、直流電圧Ｖ１を目標電圧値Ｖｔから基準電位まで、一例として上記の上昇率αと絶対値が同じ降下率で降下させる。

電圧検出部５は、一対の入力端子５ａ，５ｂ間に入力される直流電圧を検出すると共に所定の周波数でサンプリングすることにより、検出した直流電圧の電圧波形を示す波形データＤｖを生成して、処理部９に出力する。具体的には、電圧検出部５は、後述するように、スイッチ部７を介して、一対の導体パターン群ＰＧのうちの一方の導体パターン群ＰＧが入力端子５ａに接続されると共に、他方の導体パターン群ＰＧが入力端子５ｂに接続される。これにより、電圧検出部５は、電源部４が直流電圧Ｖ１を出力しているときに、スイッチ部７を介して一対の導体パターン群ＰＧ間に供給されている検査用電圧Ｖ２を検出して、その波形データＤｖを処理部９に出力する。

なお、導体パターン群ＰＧとは、複数の導体パターンＰのうちから検査対象として選択された１または２以上の導体パターンＰで構成される導体パターンＰの組であり、一対の導体パターン群ＰＧとは、このようにして選択された互いに異なる導体パターンＰで構成される２つの導体パターン群の組である。本例では、図３に示すように、導体パターン群ＰＧが導体パターン群ＰＧ１〜ＰＧ６の６つ規定されている。また、図４に示すように、一対の導体パターン群ＰＧとする２つの導体パターン群の組が５組規定されていると共に、一対の導体パターン群ＰＧを構成する２つの導体パターン群ＰＧについての静電容量の容量値Ｃが例えば実験などで予め求められて、一対の導体パターン群ＰＧ毎に規定されている。

この２つの導体パターン群ＰＧについての静電容量の容量値Ｃとは、この２つの導体パターン群ＰＧが検査対象として選択されて電源部４の出力端子４ａと後述する電流検出部６の入力端子６ａとの間に接続されたときに、電源部４の出力端子４ａに接続される静電容量の容量値であって、回路基板１００において２つの導体パターン群ＰＧ間に形成される静電容量の容量値と、プローブユニット３の各プローブピン１１とスイッチ部７とを接続する後述のケーブル間に形成される浮遊容量の容量値との合計容量値である。

電流検出部６は、一対の入力端子６ａ，６ｂ間に入力される直流電流を検出すると共に所定の周波数（例えば電圧検出部５のサンプリング周波数と同じ周波数）でサンプリングすることにより、検出した直流電流の電流波形を示す波形データＤｉを生成して、スパーク検出部８および処理部９に出力する。具体的には、検査対象として選択された１つの一対の導体パターン群ＰＧのうちの一方の導体パターン群ＰＧはスイッチ部７を介して電源部４の出力端子４ａに接続され、他方の導体パターン群ＰＧはスイッチ部７を介して電流検出部６の入力端子６ａに接続される。また、電流検出部６の入力端子６ｂは、基準電位Ｇに接続される。

これにより、電流検出部６は、電源部４による直流電圧Ｖ１の出力時（一対の導体パターン群ＰＧ間への検査用電圧Ｖ２の供給時）に検査対象としての一対の導体パターン群ＰＧに流れる直流電流Ｉ１の電流経路（電源部４の出力端子４ａから、スイッチ部７、プローブユニット３、一対の導体パターン群ＰＧのうちの一方の導体パターン群ＰＧ、他方の導体パターン群ＰＧ、プローブユニット３およびスイッチ部７を経由して基準電位Ｇに至る図１において破線で示す電流経路）内に接続されて、直流電流Ｉ１を検出し、その波形データＤｉをスパーク検出部８および処理部９に出力する。

なお、電流検出部６を含む通常の電流計では、一対の入力端子６ａ，６ｂ間のインピーダンスは低い値に維持されている。このため、スイッチ部７を介して電流検出部６の入力端子６ａに接続された他方の導体パターン群ＰＧは、低電位側の導体パターン群ＰＧとして、ほぼ基準電位Ｇに規定される（つまり、他方の導体パターン群ＰＧを構成する導体パターンＰは同じ低電位に規定される）。一方、スイッチ部７を介して電源部４の出力端子４ａに接続された一方の導体パターン群ＰＧは、高電位側の導体パターン群ＰＧとして、ほぼ直流電圧Ｖ１に規定される（つまり、一方の導体パターン群ＰＧを構成する導体パターンＰは同じ高電位に規定される）。

スイッチ部７は、複数のスイッチ（図示せず）を備えてスキャナとして構成されている。また、スイッチ部７は、複数のプローブピン１１と不図示のケーブルを介して接続されると共に、電源部４の出力端子４ａ、電圧検出部５の一対の入力端子５ａ，５ｂおよび電流検出部６の入力端子６ａとも不図示のケーブルを介して接続されている。また、スイッチ部７は、処理部９の制御に従い、各スイッチをオン状態またはオフ状態に移行させることにより、検査対象とする一対の導体パターン群ＰＧを、その一対の導体パターン群ＰＧ間に直流電圧Ｖ１を供給可能に電源部４に接続すると共に、電源部４から出力される直流電流Ｉ１の電流経路内に電流検出部６を接続する。

具体的には、スイッチ部７は、処理部９の制御に従い、図４に示す複数（本例では５つ）の一対の導体パターン群ＰＧのうちから選択された検査対象とする１つの一対の導体パターン群ＰＧを構成する一方の導体パターン群ＰＧをプローブピン１１およびケーブルを介して電源部４の出力端子４ａに接続すると共に、他方の導体パターン群ＰＧをプローブピン１１およびケーブルを介して電流検出部６の入力端子６ａに接続する。また、スイッチ部７は、処理部９の制御に従い、この一方の導体パターン群ＰＧをプローブピン１１およびケーブルを介して電圧検出部５の入力端子５ａに接続すると共に、この他方の導体パターン群ＰＧをプローブピン１１およびケーブルを介して電圧検出部５の入力端子５ｂに接続する。

スパーク検出部８は、検査対象として選択された一対の導体パターン群ＰＧ間への検査用電圧Ｖ２の供給時に、この一対の導体パターン群ＰＧ間にスパーク（放電）が発生したか否かを検出すると共に、スパークの発生を検出したときには、検出信号Ｓ１を処理部９に出力する。本例では一例として、スパーク検出部８は、電流検出部６から出力される波形データＤｉで表される直流電流Ｉ１の電流値と、予め規定された電流しきい値Ｉｔｈとを比較して、直流電流Ｉ１の電流値が電流しきい値Ｉｔｈ以上になったときにスパークが発生したと判別して、検出信号Ｓ１を所定の時間だけ出力する。

なお、一対の導体パターン群ＰＧ間への検査用電圧Ｖ２の供給時に、この一対の導体パターン群ＰＧ間にスパーク（放電）が発生したときには、上記のように電流しきい値Ｖｔｈｉ以上の電流値の直流電流Ｉ１が短時間に流れるため、これに起因して電源部４から出力されている直流電圧Ｖ１の電圧波形が一時的に立ち下がり、これに伴い、検査用電圧Ｖ２の電圧波形にも一時的な立ち下がりが発生する。したがって、スパーク検出部８が、波形データＤｉに代えて波形データＤｖを入力し、最新の波形データＤｖとその直前の波形データＤｖとを比較しながら、最新の波形データＤｖが直前の波形データＤｖよりも大きく低下したことを検出したときに、スパークが発生したとして検出信号Ｓ１を出力する構成を採用することもできる。

処理部９は、一例としてＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）を備えて構成されて、上記した不図示の移動機構、電源部４およびスイッチ部７に対する制御を実行する。また、処理部９は、電圧検出部５から出力される波形データＤｖ、電流検出部６から出力される波形データＤｉ、およびスパーク検出部８からの検出信号Ｓ１の出力の有無に基づいて、この一対の導体パターン群ＰＧ間の絶縁状態を検査する絶縁検査処理を実行する。また、処理部９は、絶縁検査処理の結果を出力部１０に出力する出力処理を実行する。

また、処理部９のメモリには、上記した図３に示す導体パターン群ＰＧについての情報と、図４に示す一対の導体パターン群ＰＧについての情報と、電流しきい値Ｉｔｈと、抵抗しきい値Ｒｔｈとが予め記憶されている。

出力部１０は、一例としてＬＣＤなどの表示装置で構成されて、処理部９によって実行された絶縁検査処理の結果を表示する。

次に、絶縁検査装置１の動作について図面を参照して説明する。なお、基板保持部２には、回路基板１００がフィクスチャで保持された状態で予め載置されているものとする。

まず、処理部９は、移動機構を制御してプローブユニット３を回路基板１００方向へ移動させることで、プローブユニット３の各プローブピン１１の先端部を各導体パターンＰ１〜Ｐ１０上の対応する検査ポイントＴＰに接触（プロービング）させる。

次いで、処理部９は、図４に示す複数の一対の導体パターン群ＰＧについての絶縁検査処理を実行する。この絶縁検査処理では、処理部９は、同図に示すようにメモリに記憶されている複数の一対の導体パターン群ＰＧのうちから最初の検査対象として選択した１つの一対の導体パターン群ＰＧについての情報（一対の導体パターン群ＰＧを構成する２つの導体パターン群ＰＧの情報、およびこの一対の導体パターン群ＰＧについての容量値Ｃ）を読み出す。本例では一例として、図４に示す番号順に一対の導体パターン群ＰＧを検査対象とする。これにより、処理部９は、まず、一対の導体パターン群ＰＧを構成する２つの導体パターン群ＰＧの情報（導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２を特定する情報）、およびこの一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２についての容量値Ｃ１とを読み出す。

続いて、処理部９は、検査対象とする一対の導体パターン群ＰＧを構成する２つの導体パターン群ＰＧをそれぞれ構成する導体パターン（構成導体パターン）Ｐを、図３に示す導体パターン群ＰＧについての情報を参照して特定する。この場合、２つの導体パターン群ＰＧは、導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２であるため、処理部９は、図３を参照することにより、一方の導体パターン群ＰＧ１は、導体パターンＰ１で構成され、他方の導体パターン群ＰＧ２は、導体パターンＰ２で構成されていることを特定する。

次いで、処理部９は、スイッチ部７に対する制御を実行することにより、検査対象とする一対の導体パターン群ＰＧのうちの一方の導体パターン群ＰＧ（一方の導体パターン群ＰＧを構成する各導体パターンＰ）を電源部４の出力端子４ａに接続すると共に、電圧検出部５の入力端子５ａに接続する。また、処理部９は、スイッチ部７に対する制御を実行することにより、この一対の導体パターン群ＰＧのうちの他方の導体パターン群ＰＧ（他方の導体パターン群ＰＧを構成する各導体パターンＰ）を電流検出部６の入力端子６ａに接続すると共に、電圧検出部５の入力端子５ｂに接続する。本例では、２つの導体パターン群ＰＧは、導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２であるため、一方の導体パターン群ＰＧ（例えば、導体パターン群ＰＧ１）を構成する導体パターンＰ１を、電源部４の出力端子４ａと電圧検出部５の入力端子５ａとに接続し、他方の導体パターン群ＰＧ（例えば、導体パターン群ＰＧ２）を構成する導体パターンＰ２を、電流検出部６の入力端子６ａと電圧検出部５の入力端子５ｂとに接続する。

続いて、処理部９は、メモリから読み出した検査対象とする一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２についての容量値Ｃ１と、メモリに記憶されている電流しきい値Ｉｔｈとに基づいて、電源部４から出力させる直流電圧Ｖ１の上昇率αを算出する。

具体的には、電源部４が直流電圧Ｖ１の出力を開始した場合、直流電圧Ｖ１の電圧値は、電源部４の出力端子４ａに接続されている導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２についての静電容量への充電に伴って上昇するが、この充電時に流れる直流電流Ｉ１はパルス状の電流になり、この直流電流Ｉ１のピーク電流値Ｉ１ｐは、検査対象としての一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２についての静電容量の容量値をＣとしたときに、式Ｉ１ｐ＝Ｃ×αで表される。処理部９は、このピーク電流値Ｉ１ｐに基づいて、この充電時における直流電流Ｉ１のピーク電流値Ｉ１ｐが電流しきい値Ｉｔｈ未満になる上昇率αを算出する。この場合、最初の検査対象としての一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２についての静電容量の容量値はＣ１であるため、処理部９は、この容量値Ｃ１に基づいて上昇率αを算出する。

なお、上昇率αが小さいときには、直流電圧Ｖ１が目標電圧値Ｖｔに達するまでの時間が長くなり、絶縁検査に要する時間が長くなる。このため、充電時における直流電流Ｉ１のピーク電流値Ｉ１ｐが電流しきい値Ｉｔｈを超えない範囲内で、上昇率αをできる限り大きくするのが好ましい。

次いで、処理部９は、電源部４に対して、算出した上昇率αでの直流電圧Ｖ１の出力を開始させて、直流電圧Ｖ１を目標電圧値Ｖｔまで上昇させる（検査用電圧Ｖ２を規定の直流電圧値まで上昇させる）。これにより、電源部４の出力端子４ａから、スイッチ部７、プローブユニット３、プローブピン１１、一対の導体パターン群ＰＧのうちの一方の導体パターン群ＰＧ１、他方の導体パターン群ＰＧ２、プローブピン１１、プローブユニット３、スイッチ部７および電流検出部６を経由して基準電位Ｇに至る上記の電流経路内に直流電流Ｉ１が流れる。電流検出部６は、この直流電流Ｉ１を検出し、その波形データＤｉをスパーク検出部８および処理部９に出力する。

直流電圧Ｖ１が目標電圧値Ｖｔに達した状態（直流電流Ｉ１の電流値は通常極めて小さいため、検査用電圧Ｖ２が目標電圧値Ｖｔと略等しい規定の直流電圧値に達した状態）において、処理部９は、電圧検出部５から出力されている波形データＤｖと、電流検出部６から出力されている波形データＤｉとを取得して、波形データＤｖに基づいて一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間に供給されている検査用電圧Ｖ２の電圧値を算出すると共に、波形データＤｉに基づいて一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間に流れている直流電流Ｉ１の電流値を算出する。また、処理部９は、算出した検査用電圧Ｖ２の規定の直流電圧値（直流電圧Ｖ１が目標電圧値Ｖｔのときの電圧値）と直流電流Ｉ１の電流値とに基づいて、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の抵抗値（この場合、絶縁抵抗値）Ｒｍを算出すると共に、メモリに記憶されている抵抗しきい値Ｒｔｈと比較して、算出した抵抗値Ｒｍが抵抗しきい値Ｒｔｈ以上のときには、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の絶縁状態は良好である可能性が高いと判別し、算出した抵抗値Ｒｍが抵抗しきい値Ｒｔｈ未満のときには、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の絶縁状態は不良であると判別する。また、処理部９は、抵抗値Ｒｍの算出が完了した時点で、電源部４に対する制御を実行して、直流電圧Ｖ１の電圧値を目標電圧値Ｖｔからゼロボルトに低下させる。

また、処理部９は、電源部４による直流電圧Ｖ１の出力の開始直後から、抵抗値Ｒｍに基づく絶縁状態の判別が完了するまでの間において、スパーク検出部８から検出信号Ｓ１が出力されるか否かを検出することにより、検出信号Ｓ１の出力を検出したときには、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間にスパークが発生したことを検出し、検出信号Ｓ１の出力を検出しないときには、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間にスパークが発生していなかったことを検出する。

この場合、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間への検査用電圧Ｖ２の印加に起因して、この検査用電圧Ｖ２の上昇途中および規定の直流電圧値に達した状態において、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の絶縁状態が一時的に変化するという不具合が発生することがある。例えば、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２の一方から他方に延びるひげ状のパターンが回路基板１００に存在しているときには、検査用電圧Ｖ２の上昇途中および規定の直流電圧値に達した状態において、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の電圧が一定の電圧に達した時点で、このひげ状のパターンを介して一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間にスパークが発生する。このスパークの発生により、ひげ状のパターンが焼き切れるため、その後の一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の抵抗値Ｒｍが抵抗しきい値Ｒｔｈ以上になることがあるが、スパークの発生によって回路基板１００は損傷を受ける。したがって、処理部９は、検出信号Ｓ１の出力を検出したとき（つまり、スパークが発生したとき）には、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の絶縁状態は不良であると判別する。

なお、スパーク検出部８は、波形データＤｉで表される直流電流Ｉ１の電流値と電流しきい値Ｉｔｈとを比較することでスパークの発生の有無を検出しているが、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の静電容量（容量値Ｃ１）の充電時に流れる直流電流Ｉ１のピーク電流値Ｉ１ｐは、直流電圧Ｖ１の上昇率αが上記のようにして算出された上昇率であるため、電流しきい値Ｉｔｈ未満に抑えられている。これにより、この充電時（直流電圧Ｖ１が目標電圧値Ｖｔに達するまでの間）において、スパーク検出部８がパルス状に流れる直流電流Ｉ１の波形データＤｉに基づいて一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間にスパークが発生したと誤って検出するという事態の発生が回避されている。したがって、処理部９は、スパーク検出部８からの検出信号Ｓ１の有無に基づいて、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間にスパークが発生したか否かを正確に検出することが可能になっている。

続いて、処理部９は、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の絶縁状態についての、抵抗値Ｒｍに基づく上記の判別結果と、スパークの発生の有無に基づく上記の判別結果とに基づいて、算出した抵抗値Ｒｍが抵抗しきい値Ｒｔｈ以上のときであって、かつ一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間にスパークは発生していないと判別したときに、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の絶縁状態は良好であると判別する。一方、処理部９は、算出した抵抗値Ｒｍが抵抗しきい値Ｒｔｈ未満であったり、また一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間にスパークが発生したことを検出したときには、一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間の絶縁状態は不良であると判別する。処理部９は、この判別結果を一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２に関連付けてメモリに記憶する。これにより、１つの一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２間についての絶縁検査処理が完了する。

その後、処理部９は、図４に示す一対の導体パターン群ＰＧのうちの残りの一対の導体パターン群ＰＧを、一対の導体パターン群ＰＧ２，ＰＧ３、一対の導体パターン群ＰＧ２，ＰＧ４、・・・というように検査対象として順次選択しつつ、図３を参照して、選択した一対の導体パターン群ＰＧの各導体パターンＰを特定すると共に、この一対の導体パターン群ＰＧうちの一方の導体パターン群ＰＧを構成する各導体パターンＰを電源部４の出力端子４ａと電圧検出部５の入力端子５ａとに接続し、かつ他方の導体パターン群ＰＧを構成する各導体パターンＰを電流検出部６の入力端子６ａと電圧検出部５の入力端子５ｂとに接続して、上記した一対の導体パターン群ＰＧ１，ＰＧ２を検査対象としたときと同様にして、検査対象とした一対の導体パターン群ＰＧに対する絶縁検査処理を実行する。

この場合、処理部９は、検査対象とする一対の導体パターン群ＰＧを新たに選択する都度、検査対象とした一対の導体パターン群ＰＧについての容量値Ｃ２（Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５）に基づいて、一対の導体パターン群ＰＧ間の静電容量を充電する（直流電圧Ｖ１をゼロボルトから目標電圧値Ｖｔに上昇させる）際の直流電圧Ｖ１の上昇率αを上記のようにして算出すると共に、電源部４に対してこの上昇率αで直流電圧Ｖ１を上昇させる。これにより、この直流電圧Ｖ１の上昇率αは、一対の導体パターン群ＰＧについての静電容量の容量値Ｃが大きくなるに従い低下するように処理部９によって制御される。

以上のようにして、図４に示すすべての一対の導体パターン群ＰＧに対する絶縁検査処理が完了したときに、処理部９は、出力処理を実行して、各一対の導体パターン群ＰＧについての絶縁状態の検査結果（絶縁検査処理の結果）を出力部１０に出力させる。これにより、回路基板１００の検査が完了する。

この絶縁検査装置１では、上記したように、処理部９が、検査対象として選択されて電源部４の出力端子４ａに接続される一対の導体パターン群ＰＧについての静電容量の容量値Ｃに基づき、この容量値Ｃが大きくなるに従い直流電圧Ｖ１の上昇率αを低下させる制御を電源部４に対して実行する。

したがって、この絶縁検査装置１によれば、直流電圧Ｖ１をゼロボルトから目標電圧値Ｖｔに達するまで上昇させて、検査用電圧Ｖ２を規定の直流電圧値まで上昇させる（一対の導体パターン群ＰＧ間の静電容量を充電させる）際に、一対の導体パターン群ＰＧ間の静電容量にパルス状に流れる直流電流Ｉ１の電流値が電流しきい値Ｉｔｈ以上になることを確実に防止することができる。これにより、直流電流Ｉ１の電流値とこの電流しきい値Ｉｔｈとに基づいて一対の導体パターン群ＰＧ間でのスパークの有無を検出するスパーク検出部８が、このパルス状に流れる直流電流Ｉ１に基づいて一対の導体パターン群ＰＧ間でスパークが発生したと誤って検出する事態を回避しつつ、一対の導体パターン群ＰＧ間でのスパークの有無を正確に検出して検出信号Ｓ１を出力することができる。したがって、この絶縁検査装置１によれば、処理部９が、算出した一対の導体パターン群ＰＧ間の抵抗値Ｒｍと検出信号Ｓ１の有無とに基づいて、検査対象としている一対の導体パターン群ＰＧ間の絶縁状態を正確に検査することができる。

なお、絶縁検査装置１では、検査対象とする一対の導体パターン群ＰＧ間の静電容量の容量値Ｃを実験などで予め求めて、図４に示すように、各一対の導体パターン群ＰＧに対応させてメモリに記憶させる構成を採用しているが、図１において破線で示すように、電源部４の出力端子４ａと基準電位Ｇとの間の静電容量を測定する容量測定部２１を配設して、電源部４の出力端子４ａに接続する一対の導体パターン群ＰＧを新たに選択する（検査対象とする一対の導体パターン群ＰＧを変更する）都度、この出力端子４ａに新たに接続された一対の導体パターン群ＰＧ間の静電容量の容量値Ｃを測定して処理部９に出力する構成を採用することもできる。

この構成を採用した絶縁検査装置では、処理部９が、電源部４の出力端子４ａに実際に接続されている一対の導体パターン群ＰＧの静電容量の容量値Ｃに基づいて、直流電圧Ｖ１の適切な上昇率α、すなわち、出力端子４ａに接続されている静電容量を充電する際に流れるパルス状の直流電流Ｉ１の電流値を電流しきい値Ｉｔｈ未満に確実に抑制できる範囲内で、できる限り高い上昇率αを算出することができる。したがって、この絶縁検査装置によれば、一対の導体パターン群ＰＧ間でスパークが発生したとスパーク検出部８が誤って検出する事態の発生をより確実に回避しつつ、直流電圧Ｖ１を目標電圧値Ｖｔ（結果として、検査用電圧Ｖ２を規定の直流電圧値）に一層短時間で上昇させることができるため、一対の導体パターン群ＰＧ間の絶縁状態をより正確に検査しつつ、絶縁検査に要する時間を短縮することができる。

また、一対の導体パターン群ＰＧについての静電容量の容量値Ｃは、上記したように、回路基板１００において２つの導体パターン群ＰＧ間に形成される静電容量の容量値と、プローブユニット３の各プローブピン１１とスイッチ部７とを接続するケーブル間に形成される浮遊容量の容量値との合計容量値である。また、検査対象として選択する一対の導体パターン群ＰＧを変えた場合に、浮遊容量の容量値はそれ程変化しないのに対して、一対の導体パターン群ＰＧの静電容量の容量値Ｃは、一対の導体パターン群ＰＧを構成する導体パターンＰの数が増加するのに伴って増加する傾向がある。このため、一対の導体パターン群ＰＧについての静電容量の容量値Ｃは、一対の導体パターン群ＰＧを構成する導体パターンＰの数が増加するのに伴って増加する。また、一対の導体パターン群ＰＧを構成する導体パターンＰの数が増加した場合には、この導体パターンＰの数の増加に伴い、この導体パターンＰに接触させるプローブピン１１の本数も増加する。

これにより、上記した一対の導体パターン群ＰＧについての静電容量の容量値Ｃに基づいて直流電圧Ｖ１の上昇率αを制御する構成に代えて、一対の導体パターン群ＰＧを構成する導体パターンＰの数（すなわち、一対の導体パターン群ＰＧを構成する導体パターンＰに接触させるプローブピン１１の本数）に基づいて、この数（本数）が多くなるに従い上昇率αを低下させる制御を電源部４に対して実行する構成を採用することもできる。

この構成を採用した絶縁検査装置によれば、上記の２つの実施の形態と比較して、処理部９が一対の導体パターン群ＰＧの静電容量の正確な容量値Ｃを取得できない分だけ、余裕を見て上昇率αを低めに設定することから、直流電圧Ｖ１を目標電圧値Ｖｔにまで上昇させるに要する時間が若干長くなり、この結果として絶縁検査に要する時間も若干は長くなる。しかしながら、この絶縁検査装置においても、上記の２つの実施の形態と同様にして、スパーク検出部８において一対の導体パターン群ＰＧ間でのスパークの発生を正確に検出することができるため、処理部９が、算出した一対の導体パターン群ＰＧ間の抵抗値Ｒｍと検出信号Ｓ１の有無とに基づいて、検査対象としている一対の導体パターン群ＰＧ間の絶縁状態を正確に検査することができる。また、この絶縁検査装置によれば、一対の導体パターン群ＰＧについての静電容量の容量値Ｃを予め測定したり、容量測定部２１を設けて容量値Ｃを測定したりする必要がないため、実験等による容量値Ｃの測定の手間を省いたり、装置構成の複雑化を回避したりすることができる。

また、上記の例では、スパーク検出部８を処理部９と別体に配設する構成を採用しているが、処理部９がスパーク検出部８としても機能する構成を採用することもできる。また、上記の例では、電圧検出部５を用いて検査対象としての一対の導体パターン群ＰＧ間に実際に供給される検査用電圧Ｖ２を検出し、この検査用電圧Ｖ２を使用して抵抗値Ｒｍを算出する好ましい構成を採用しているが、検査用電圧Ｖ２は電源部４が出力する直流電圧Ｖ１とほぼ等しいため、直流電圧Ｖ１を使用して抵抗値Ｒｍを算出する簡易な構成を採用することもできる。また、上記の例では、回路基板１００に形成された導体パターンＰを検査対象としているが、検査対象はこれに限定されるものではなく、電気機器の導体部を検査対象とすることができるのは勿論である。

１絶縁検査装置
４電源部
４ａ出力端子
６電流検出部
７スイッチ部
８スパーク検出部
９処理部
１１プローブピン
２１容量測定部
Ｉ１直流電流
Ｐ導体パターン
ＰＧ導体パターン群
Ｓ１検出信号
Ｖ１直流電圧
Ｖｔ目標電圧値
α 上昇率

Claims

直流電圧を出力端子から検査対象に出力することによって当該検査対象に規定の直流電圧値の検査用電圧を供給する電源部と、前記検査用電圧の供給時に前記検査対象に流れる直流電流を検出する電流検出部と、前記検査用電圧の供給時に前記検査対象にスパークが発生したか否かを検出するスパーク検出部と、前記規定の直流電圧値および検出された前記直流電流の電流値に基づいて前記検査対象の抵抗値を測定すると共に測定した当該抵抗値および前記スパーク検出部での前記スパークの検出の有無に基づいて当該検査対象の絶縁状態を検査する絶縁検査処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記規定の直流電圧値に達するまでの前記直流電圧の上昇率を前記出力端子に接続されている静電容量の容量値が大きくなるに従い低下させる制御を前記電源部に対して実行することにより、前記直流電圧の供給開始時において前記静電容量を充電する前記直流電流の前記電流値を予め規定された電流しきい値未満に抑制する絶縁検査装置であって、
回路基板に形成されている複数の導体パターンに規定された複数の検査ポイントに同時に接触させられる複数のプローブピンと、
前記複数の導体パターンのうちから前記検査対象として選択された一対の導体パターン群を当該一対の導体パターン群に接触させられている前記プローブピンを介して、当該一対の導体パターン群間に前記検査用電圧を供給可能に前記電源部の前記出力端子に接続すると共に、前記直流電流の電流経路内に前記電流検出部を接続するスイッチ部とを備え、
前記処理部は、前記一対の導体パターン群が新たに選択される都度、当該一対の導体パターン群に接触させられている前記プローブピンの本数に基づいて当該本数が多くなるに従い前記静電容量の前記容量値が大きくなっているとして前記上昇率についての前記制御を前記電源部に対して実行し、前記絶縁検査処理において、前記一対の導体パターン群間の抵抗値を前記抵抗値として測定する絶縁検査装置。