JP6230894B2 - サージ試験装置、サージ試験方法及び電子部品 - Google Patents
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サージ電圧を印加するサージ電圧発生回路と、
前記サージ電圧発生回路の出力に接続された第1の検査用端子と、
接地された第2の検査用端子と、
前記第1の検査用端子と前記第2の検査用端子との間に逆バイアスとなるように接続されたアバランシェ特性を有する検査対象素子に前記サージ電圧発生回路が印加したサージ電圧を検出する電圧検出部と、
前記サージ電圧発生回路が前記サージ電圧を印加することで前記検査対象素子に流れるサージ電流を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部が検出した検出電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたか否かを判定する判定部と、
を備える。
前記電圧検出部は、前記第1の検査用端子と前記接地との間に接続された第1の検出抵抗を有し、該第1の検出抵抗の電圧降下に基づいて前記検出電圧を検出し、
前記電流検出部は、前記第2の検査用端子と前記接地との間に接続された第2の検出抵抗を有し、該第2の検出抵抗の電圧降下に基づいて前記検出電流を検出し、
前記電圧検出部の前記第1の検出抵抗の値は、前記電流検出部の前記第2の検出抵抗の値よりも大きい。
前記判定部は、
前記電圧検出部が検出した検出電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、前記検査対象素子に印加された電力に対応する電力信号を生成する電力信号生成部と、
前記電力信号生成部が生成した電力信号が示す電圧が、予め設定された上限値と下限値で規定される規定の範囲内にあるか否か判定する比較検出部と、
前記比較検出部が規定の範囲内であると判定した場合に、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたと判定する制御部と、
を備える。
前記比較検出部は、
第1の入力に前記電力信号生成部が生成した電力信号が入力され、第2の入力に第1の基準電圧が入力され、第1のコンパレータの出力が前記制御部と接続された第1のコンパレータと、
第1の入力に前記電力信号生成部が生成した電力信号が入力され、第2の入力に第2の基準電圧が入力され、出力が前記制御部と接続された第2のコンパレータと、
を備え、
前記制御部は、前記第1のコンパレータの出力と前記第2のコンパレータの出力に基づいて、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたか否か判定し、
前記第1の基準電圧は前記上限値で前記第2の基準電圧は前記下限値である。
前記判定部は、
前記電圧検出部が検出した検出電圧が、規定の範囲内にあるか否か判定する電圧比較検出部と、
前記電流検出部が検出した検出電流が、規定の範囲内にあるか否か判定する電流比較検出部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記比較検出部が規定の範囲内であると判定し、かつ前記電圧比較検出部が規定の範囲内であると判定し、かつ前記電流比較検出部が規定の範囲内であると判定した場合、前記検査対象素子に規定のサージ電圧が印加されたと判定する。
前記判定部は、
前記電圧検出部が検出した検出電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、前記検査対象素子に印加された電力に対応する電力信号を生成する電力信号生成部と、
前記電力信号生成部が生成した電力信号のピークを検出する電力ピークホールド部と、
前記電力ピークホールド部が検出した電力のピーク値に基づいて、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたか否か判定する制御部と、
を備える。
前記ピーク検出部は、
一端が定電流回路の出力に接続されるスイッチと、
一端が前記スイッチの他端に接続され、他端が接地されているコンデンサと、
第1の入力が前記スイッチの他端と前記コンデンサの一端とに接続され、出力が第2の入力に接続されたオペアンプと、
前記電力信号生成部が生成した電力信号と前記オペアンプの出力とを比較し、この比較結果に基づいて前記スイッチを制御するコンパレータと、
を備える。
前記コンパレータは、前記電力信号が前記オペアンプの出力以上の場合、前記スイッチに前記コンデンサの一端と前記定電流回路の出力とを導通させるよう制御し、前記電力信号が前記オペアンプの出力未満の場合、前記スイッチに前記コンデンサの一端と前記定電流回路の出力とを非導通にさせるよう制御する。
前記判定部は、前記電圧検出部が検出した検出電圧のピーク値を検出する電圧ピークホールド部と、前記電流検出部が検出した検出電流のピーク値を検出する電流ピークホールド部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記電力ピークホールド部が検出した電力のピーク値、前記電圧ピークホールド部が検出した検出電圧のピーク値及び前記電流ピークホールド部が検出した検出電流のピーク値に基づいて、前記検査対象素子に規定のサージ電圧が印加されたか否か判定する。
前記電圧検出部は、前記検査対象素子に係る電圧を、所定の分圧比で分圧して検出し、
前記判定部は、前記電圧検出部が分圧して検出した電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたか否かを判定する。
前記電圧検出部は、前記電力信号生成部に接続された出力端子と、一端が前記第1の検査用端子に接続され、他端が前記出力端子に接続された第1の分圧抵抗と、
一端が前記出力端子に接続され、他端が接地された第2の分圧抵抗と、
一端が前記第1の分圧抵抗の一端に接続され、他端が前記第1の分圧抵抗の他端に接続された第1のコンデンサと、
一端が前記第2の分圧抵抗の一端に接続され、他端が前記第2の分圧抵抗の他端に接続された第2のコンデンサと、
を備え、
前記第1の分圧抵抗の抵抗値に対する前記第2の分圧抵抗の抵抗値の比は、前記所定の分圧比である。
前記第1の分圧抵抗の抵抗値と前記第1のコンデンサの容量との積が、前記第2の分圧抵抗の抵抗値と前記第2のコンデンサの容量との積と等しい。
前記検査対象素子は、カソードが前記第1の検査用端子に接続され、アノードが前記第2の検査用端子に接続されたダイオードである。
サージ電圧を印加するサージ電圧発生回路と、前記サージ電圧発生回路の出力に接続された第1の検査用端子と、接地された第2の検査用端子と、を備えるサージ試験装置が実行するサージ試験方法であって、
電圧検出部が、前記第1の検査用端子と前記第2の検査用端子との間に逆バイアスとなるように接続されたアバランシェ特性を有する検査対象素子に前記サージ電圧発生回路が印加したサージ電圧を検出するステップと、
電流検出部が、前記サージ電圧発生回路が前記サージ電圧を印加することで前記検査対象素子に流れるサージ電流を検出するステップと、
判定部が、前記電圧検出部が検出した検出電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたか否かを判定するステップと、
を有する。
アバランシェ特性を有する電子部品であって、
サージ電圧を印加するサージ電圧発生回路と、
前記サージ電圧発生回路の出力に接続された第1の検査用端子と、
接地された第2の検査用端子と、
前記第1の検査用端子と前記第2の検査用端子との間に逆バイアスとなるように接続された当該電子部品に前記サージ電圧発生回路が印加したサージ電圧を検出する電圧検出部と、
前記サージ電圧発生回路が前記サージ電圧を印加することで当該電子部品に流れるサージ電流を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部が検出した検出電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、当該電子部品に規定の電力以上の電力が印加されたか否かを判定する判定部と、
を備えるサージ試験装置によって試験された電子部品である。
図10に示すように、比較例に係るサージ試験装置100は、一端が電源V+に接続され、他端が接地された電圧源VSと、一端が電源VSの出力に接続された第1の抵抗R1とを備える。サージ試験装置100は、更に、一端が第1の抵抗R1の他端に接続された第1のスイッチSW1と、一端が第1のスイッチSW1の他端に接続され、他端が接地されたコンデンサCとを備える。サージ試験装置100は、更に、一端が第1のスイッチSW1の他端とコンデンサCの一端に接続された第2の抵抗R2と、一端が第2の抵抗R2の他端に接続された第2のスイッチSW2とを備える。
本発明の一態様である第1の実施形態について説明する。図1に示すように、本発明の一態様である第1の実施形態に係るサージ試験装置1は、サージ電圧発生回路SCと、サージ電圧発生回路SCの出力に接続された第1の検査用端子T1と、一端が第1の検査用端子T1に接続され、他端が接地された電圧検出部VDを備える。サージ試験装置1は、更に、第2の検査用端子T2と、一端が第2の検査用端子T2に接続され、他端が接地された電流検出部CDとを備える。このように、第2の検査用端子T2は電流検出部CDを介して接地されている。
各実施形態において、一例として、検査対象素子は、カソードが第1の検査用端子T1に接続され、アノードが第2の検査用端子T2に接続されたダイオードD1である。
電流比較検出部CCMPは、電流検出部CDが検出した検出電流が、規定の範囲内にあるか否か判定する。電流比較検出部CCMPは、判定結果を制御部CONへ出力する。
続いて、第2の実施形態について説明する。第1の実施形態のサージ試験装置1は、サージ電力が規定の値以上であるか検出する比較検出部PCMPを有した。それに対し、第2の実施形態のサージ試験装置1は、サージ電力のピーク値を保持するピーク検出部を有し、サージ電力のピーク値をAD変換した後に規定の値以上であるか検出する。
更に、電力ピークホールド部PPHは、第1の入力(非反転入力端子)がスイッチSW3の他端とコンデンサC3の一端とに接続され、出力が第2の入力(反転入力端子)と切替部SLの第2の入力に接続されたオペアンプAMP1と、第1の入力(非反転入力端子)が電力信号生成部MPに接続され、第2の入力(反転入力端子)がオペアンプAMP1の第2の入力(反転入力端子)及び出力に接続され、出力がスイッチSW3に接続されたコンパレータCMP3とを備える。
VS 電圧源
R1 第1の抵抗
SW1 第1のスイッチ
C コンデンサ
R2 第2の抵抗
SW2 第2のスイッチ
T1 第1の検査用端子
D1、D2 ダイオード
T2 第2の検査用端子
CD 電流検出部
CMP 比較検出部
PCMP 電力比較検出部
CON 制御部
SC サージ電圧発生回路
VD 電圧検出部
JUD 判定部
VCMP 電圧比較検出部
CCMP 電流比較検出部
MP 電力信号生成部
TOUT 出力端子
R3、R4、R5 抵抗
C1 第1のコンデンサ
C2 第2のコンデンサ
C3、C4 コンデンサ
CMPCMP1 第1のコンパレータ
CMPCMP2 第2のコンパレータ
VPH 電圧ピークホールド部CPH 電流ピークホールド部
PPH 電力ピークホールド部
SL 切替部
ADC ADコンバータ
CCC 定電流回路
SW3、SW4 スイッチ
AMP1、AMP2 オペアンプ
CMP3 コンパレータ
Vref1 第1の基準電圧源
Vref2 第2の基準電圧源
Claims (14)
- サージ電圧を印加するサージ電圧発生回路と、
前記サージ電圧発生回路の出力に接続された第1の検査用端子と、
第2の検査用端子と、
前記第1の検査用端子と前記第2の検査用端子との間に逆バイアスとなるように接続されたアバランシェ特性を有する検査対象素子に前記サージ電圧発生回路が印加したサージ電圧を検出する電圧検出部と、
前記サージ電圧発生回路が前記サージ電圧を印加することで前記検査対象素子に流れるサージ電流を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部が検出した検出電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記第2の検査用端子は、前記電流検出部を介して接地に接続されているサージ試験装置。 - 前記電圧検出部は、前記第1の検査用端子と前記接地との間に接続された第1の検出抵抗を有し、該第1の検出抵抗の電圧降下に基づいて前記検出電圧を検出し、
前記電流検出部は、前記第2の検査用端子と前記接地との間に接続された第2の検出抵抗を有し、該第2の検出抵抗の電圧降下に基づいて前記検出電流を検出し、
前記電圧検出部の前記第1の検出抵抗の値は、前記電流検出部の前記第2の検出抵抗の値よりも大きい請求項1に記載のサージ試験装置。 - 前記判定部は、
前記電圧検出部が検出した検出電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、前記検査対象素子に印加された電力に対応する電力信号を生成する電力信号生成部と、
前記電力信号生成部が生成した電力信号が示す電圧が、予め設定された上限値と下限値で規定される規定の範囲内にあるか否か判定する比較検出部と、
前記比較検出部が規定の範囲内であると判定した場合に、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたと判定する制御部と、
を備える請求項1または2に記載のサージ試験装置。 - 前記比較検出部は、
第1の入力に前記電力信号生成部が生成した電力信号が入力され、第2の入力に第1の基準電圧が入力され、第1のコンパレータの出力が前記制御部と接続された第1のコンパレータと、
第1の入力に前記電力信号生成部が生成した電力信号が入力され、第2の入力に第2の基準電圧が入力され、出力が前記制御部と接続された第2のコンパレータと、
を備え、
前記制御部は、前記第1のコンパレータの出力と前記第2のコンパレータの出力に基づいて、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたか否か判定し、
前記第1の基準電圧は前記上限値で前記第2の基準電圧は前記下限値である
請求項3に記載のサージ試験装置。 - 前記判定部は、
前記電圧検出部が検出した検出電圧が、規定の範囲内にあるか否か判定する電圧比較検出部と、
前記電流検出部が検出した検出電流が、規定の範囲内にあるか否か判定する電流比較検出部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記比較検出部が規定の範囲内であると判定し、かつ前記電圧比較検出部が規定の範囲内であると判定し、かつ前記電流比較検出部が規定の範囲内であると判定した場合、前記検査対象素子に規定のサージ電圧が印加されたと判定する
請求項3または4に記載のサージ試験装置。 - 前記判定部は、
前記電圧検出部が検出した検出電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、前記検査対象素子に印加された電力に対応する電力信号を生成する電力信号生成部と、
前記電力信号生成部が生成した電力信号のピークを検出する電力ピークホールド部と、 前記電力ピークホールド部が検出した電力のピーク値に基づいて、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたか否か判定する制御部と、
を備える請求項1または2に記載のサージ試験装置。 - 前記電力ピークホールド部は、
一端が定電流回路の出力に接続されるスイッチと、
一端が前記スイッチの他端に接続され、他端が接地されているコンデンサと、
第1の入力が前記スイッチの他端と前記コンデンサの一端とに接続され、出力が第2の入力に接続されたオペアンプと、
前記電力信号生成部が生成した電力信号と前記オペアンプの出力とを比較し、この比較結果に基づいて前記スイッチを制御するコンパレータと、
を備える請求項6に記載のサージ試験装置。 - 前記コンパレータは、前記電力信号が前記オペアンプの出力以上の場合、前記スイッチに前記コンデンサの一端と前記定電流回路の出力とを導通させるよう制御し、前記電力信号が前記オペアンプの出力未満の場合、前記スイッチに前記コンデンサの一端と前記定電流回路の出力とを非導通にさせるよう制御する
請求項7に記載のサージ試験装置。 - 前記判定部は、前記電圧検出部が検出した検出電圧のピーク値を検出する電圧ピークホールド部と、前記電流検出部が検出した検出電流のピーク値を検出する電流ピークホールド部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記電力ピークホールド部が検出した電力のピーク値、前記電圧ピークホールド部が検出した検出電圧のピーク値及び前記電流ピークホールド部が検出した検出電流のピーク値に基づいて、前記検査対象素子に規定のサージ電圧が印加されたか否か判定する
請求項6から8のいずれか一項に記載のサージ試験装置。 - 前記電圧検出部は、前記検査対象素子に係る電圧を、所定の分圧比で分圧して検出し、 前記判定部は、前記電圧検出部が分圧して検出した電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたか否かを判定する
請求項1から9のいずれか一項に記載のサージ試験装置。 - 前記電圧検出部は、前記電力信号生成部に接続された出力端子と、一端が前記第1の検査用端子に接続され、他端が前記出力端子に接続された第1の分圧抵抗と、
一端が前記出力端子に接続され、他端が接地された第2の分圧抵抗と、
一端が前記第1の分圧抵抗の一端に接続され、他端が前記第1の分圧抵抗の他端に接続された第1のコンデンサと、
一端が前記第2の分圧抵抗の一端に接続され、他端が前記第2の分圧抵抗の他端に接続された第2のコンデンサと、
を備え、
前記第1の分圧抵抗の抵抗値に対する前記第2の分圧抵抗の抵抗値の比は、前記所定の分圧比である
請求項10に記載のサージ試験装置。 - 前記第1の分圧抵抗の抵抗値と前記第1のコンデンサの容量との積が、前記第2の分圧抵抗の抵抗値と前記第2のコンデンサの容量との積と等しい
請求項11に記載のサージ試験装置。 - 前記検査対象素子は、カソードが前記第1の検査用端子に接続され、アノードが前記第2の検査用端子に接続されたダイオードである
請求項1から12のいずれか一項に記載のサージ試験装置。 - サージ電圧を印加するサージ電圧発生回路と、前記サージ電圧発生回路の出力に接続された第1の検査用端子と、接地された第2の検査用端子と、を備えるサージ試験装置が実行するサージ試験方法であって、
電圧検出部が、前記第1の検査用端子と前記第2の検査用端子との間に逆バイアスとなるように接続されたアバランシェ特性を有する検査対象素子に前記サージ電圧発生回路が印加したサージ電圧を検出するステップと、
電流検出部が、前記サージ電圧発生回路が前記サージ電圧を印加することで前記検査対象素子に流れるサージ電流を検出するステップと、
判定部が、前記電圧検出部が検出した検出電圧と前記電流検出部が検出した検出電流に基づいて、前記検査対象素子に規定の電力以上の電力が印加されたか否かを判定するステップと、
を有するサージ試験方法。
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