WO2024004988A1 - 検査治具、及び検査装置 - Google Patents
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- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
Definitions
- the present invention relates to an inspection jig and inspection device for electrical inspection.
- An object of the present invention is to provide an inspection jig and an inspection apparatus that can easily reduce inductance generated in a wiring path for electrical inspection.
- An inspection jig includes a first probe for contacting a first terminal of a test object, a second probe for contacting a second terminal of the test object, and the first probe.
- a cable including a planar first conductor for supplying current to the probe and a planar second conductor for supplying current to the second probe, wherein the first conductor and the second conductor are , the first conductor and the second conductor are arranged opposite to each other with an insulator in between, and the first conductor and the second conductor are arranged so that the overlap between the first conductor and the second conductor is maximum when viewed from the opposing direction. is located.
- an inspection device includes the above-mentioned inspection jig, a substantially plate-shaped first conductor plate connected to the first conductor, and an insulator connected to the second conductor. a substantially plate-shaped second conductor plate disposed to face the first conductor plate in between, and a power supply unit that supplies current to the first and second conductors via the first and second conductor plates; , an inspection section that inspects the object to be inspected by measuring at least one of voltage and current from the object to be inspected.
- the inspection device includes a connector connectable to a first probe for contacting a first terminal of an object to be inspected and a second probe for contacting a second terminal of the object to be inspected.
- a substantially plate-shaped first conductor plate connected to the connector; and a substantially plate-shaped second conductor plate connected to the connector and disposed opposite to the first conductor plate with an insulator in between.
- board a power supply unit that supplies current to the connector via the first and second conductor plates, and the test target is inspected by measuring at least one of voltage and current from the test target. It is equipped with an inspection section for conducting inspections.
- the inspection jig and inspection device having such a configuration can easily reduce inductance generated in the wiring route for performing electrical inspection.
- FIG. 1 is a conceptual perspective view showing an example of the configuration of an inspection device 1 including an inspection jig 3 according to an embodiment of the present invention.
- 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1.
- FIG. It is. 3 is a partial explanatory diagram showing the vicinity of the lower end of the relay board 8.
- FIG. 3 is a sectional view taken along the line IV-IV of the first conductor block B1 and the second conductor block B2. It is a conceptual explanatory diagram for explaining the path length of the electric current I1 which flows through the first metal fitting K1, and the electric current I2 which flows through the second metal fitting K2.
- FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an equivalent circuit of the inspection device 1.
- FIG. 1 is a conceptual perspective view showing an example of the configuration of an inspection device 1 including an inspection jig 3 according to an embodiment of the present invention.
- 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1.
- FIG. 6 is a plan view of a first conductive plate 61 and a second conductive plate 62.
- FIG. FIG. 7 is a plan view of the cable 7.
- FIG. 3 is a plan view of the PWB of the relay board 8 viewed from the -Y side.
- FIG. 3 is a plan view of the PWB of the relay board 8 viewed from the +Y side.
- the inspection device 1 shown in FIG. 1 includes an inspection device main body 2 and an inspection jig 3.
- the inspection jig 3 is removably attached to the inspection device main body 2.
- the inspection device main body 2 includes a power supply section 4, a digital oscilloscope 51, a digital multimeter 52, and an inspection section 53.
- the inspection unit 53 is configured using, for example, a microcomputer, a personal computer, etc., and controls the digital oscilloscope 51 and the digital multimeter 52. The inspection unit 53 then inspects the test object DUT, which will be described later, based on at least one of the voltage and current measured by the digital multimeter 52. The inspection unit 53 may also inspect the test object DUT, which will be described later, based on the waveform of at least one of voltage and current measured by the digital oscilloscope 51.
- the inspection device main body 2 is supported by a frame 21.
- a plate-shaped side panel 22 is attached to the side surface of the frame 21 on the ⁇ Y side.
- a connector CN1 is attached to the side panel 22 of the inspection device main body 2.
- One end (-Y side) of the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62 is connected to the connector CN1, and the other end (+Y side) of the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62 is connected to the power supply section 4. It is connected.
- one terminal is connected to the other end (+Y side) of the first conductor plate 61 by an unillustrated power supply terminal, and the other terminal is connected to the second conductor by an unillustrated power supply terminal. It is connected to the other end (+Y side) of the plate 62.
- the + and - terminals can be connected.
- a first conductive plate 61 can be connected to one of them, and a second conductive plate 62 can be connected to the other.
- FIG. 6 shows a + terminal 41 and a - terminal 42 of the power supply section 4 as a circuit diagram.
- the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62 have a substantially plate-like shape.
- the outlines of the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62 match.
- the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62 are arranged to face each other with an insulator 63 interposed therebetween.
- the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62 are different from each other when viewed from the opposing direction, that is, the thickness direction of the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62.
- the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62 are arranged so that the overlap with the conductor plate 62 is maximized.
- it is more preferable that the first conductive plate 61 and the second conductive plate 62 are arranged so that the first conductive plate 61 and the second conductive plate 62 coincide and overlap when viewed from the opposing direction.
- the + terminal 41 (see FIG. 6) of the power supply section 4 is connected to the +Y side end of the first conductor plate 61, and the - terminal 42 (see FIG. 6) of the power supply section 4 is connected to the second conductor plate 61.
- the reason why the inductance can be reduced will be explained by taking as an example the case where it is connected to the +Y side end of 62.
- the + terminal 41 of the power supply part 4 When the + terminal 41 of the power supply part 4 is connected to the +Y side end of the first conductor plate 61 and the connector CN1 is connected to the -Y side end of the first conductor plate 61, the + terminal 41 of the power supply part 4 The supplied current flows from the +Y side end of the first conductor plate 61 toward the connector CN1 at the -Y side end.
- the first conductor plate 61 Current flows through the second conductive plate 62 and the second conductive plate 62 in opposite directions.
- the thickness of the insulator 63 be as thin as possible within a range that can ensure dielectric strength.
- the magnetic field created by a planar conductor can be approximated to the magnetic field created by a collection of multiple straight conductors. Therefore, the configuration in which the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62 having a wide, substantially plate-like shape are arranged facing each other can be approximated by a configuration in which a plurality of straight conductors are arranged facing each other.
- the chances of magnetic fields canceling out increase by the number of straight conductors, and the magnetic field canceling effect increases. Therefore, by arranging the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62, which have a wide, substantially plate-like shape, to face each other, it is possible to reduce the inductance of the wiring path from the power supply section 4 to the connector CN1.
- first conductor plate 61 and the second conductor plate 62 for example, a copper plate can be suitably used, and the surfaces of the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62 are plated with another metal having high corrosion resistance. Good too.
- the inspection jig 3 includes a bottom plate 31 along the XY plane, a wall plate 32 attached to the +Y side end of the bottom plate 31 and along the XZ plane, a triangular bracket 33 for fixing the wall plate 32 to the bottom plate 31, a connector CN2, and a cable 7. , connection plates M1 and M2, a relay board 8, a first metal fitting K1, a second metal fitting K2, a first conductor block B1, a second conductor block B2, a first probe P1, a second probe P2, and a test probe KP. There is.
- the wall plate 32 is provided with an opening 32h.
- the connector CN2 is attached to the wall plate 32 so as to protrude from the opening 32h in the +Y direction.
- the connector CN2 is attached to the wall plate 32 with some play in the XY directions.
- One end of the cable 7 is connected to the connector CN2.
- the wall plate 32 is removably attached to the side panel 22 using, for example, bolts (not shown). Thereby, the inspection jig 3 can be attached to the inspection device main body 2. By attaching the inspection jig 3 to the inspection device main body 2, the connector CN1 and the connector CN2 are connected.
- the connector CN2 moves and the connectors CN1 and CN2 are misaligned. can be absorbed.
- a planar first conductor 71 is formed on one surface of the cable 7 for supplying current to the first probe P1, and a planar first conductor 71 is formed on the other surface of the cable 7 for supplying current to the second probe P2.
- a planar second conductor 72 is formed. That is, the first conductor 71 and the second conductor 72 are arranged to face each other with an insulator 73, which is a cable base material, in between.
- the cable 7 has a band-like shape.
- the first conductor 71 and the second conductor 72 have the same outline.
- the surfaces of the first conductor 71 and the second conductor 72 are covered with a coating 74 made of resin or the like.
- the illustration of the coating 74 is omitted. There is no coating 74 at both lengthwise ends of the cable 7, and the first conductor 71 and second conductor 72 are exposed.
- the first conductor 71 and the second conductor 72 are arranged in such a way that the overlap between the first conductor 71 and the second conductor 72 is maximum when viewed from the opposing direction, that is, the thickness direction of the cable 7.
- a second conductor 72 is arranged. Furthermore, it is more preferable that the first conductor 71 and the second conductor 72 are arranged so that the first conductor 71 and the second conductor 72 coincide and overlap when viewed from opposing directions.
- a double-sided flexible cable with conductor patterns provided on both sides can be suitably used.
- the conductor patterns on both sides of the flexible cable can be used as the first conductor 71 and the second conductor 72.
- one ends of the first conductor 71 and the second conductor 72 are each connected to an unillustrated connection terminal of the connector CN2.
- the connectors CN1 and CN2 are connected, the first conductor plate 61 and the first conductor 71 are electrically connected, and the second conductor plate 62 and the second conductor 72 are electrically connected.
- the other ends of the first conductor 71 and the second conductor 72 are connected to a relay board 8, which will be described later.
- the first conductor 71 and the second conductor plate 61 and 62 are conductively connected to the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62, respectively.
- Current also flows in the second conductor 72 in opposite directions.
- the magnetic field generated in the first conductor 71 and the magnetic field generated in the second conductor 72 cancel each other out.
- the inductance L(71) of the first conductor 71 and the inductance L(72) of the second conductor 72 decrease. As a result, the inductance of the wiring path from connector CN2 to relay board 8 can be reduced.
- the thickness of the insulator 73 be as thin as possible within a range that can ensure dielectric strength.
- the bottom plate 31 is provided with an opening 31h.
- the relay board 8 is erected on the bottom plate 31 along the XZ plane on the +Z side of the opening 31h.
- a first conductor pattern 81 that spreads out in a planar manner is formed on one surface of the relay board 8.
- a second conductor pattern 82 that spreads out in a planar manner is formed, similar to the first conductor pattern 81 shown in FIG.
- the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 are arranged to face each other with a base material 83 of the relay board 8, which is an insulator, sandwiched therebetween.
- the +Z side end of the first conductor pattern 81 is conductively connected to the first conductor 71 by a substantially plate-shaped connection plate M1
- the +Z side end of the second conductor pattern 82 is electrically connected to the first conductor 71 by a substantially plate-shaped connection plate M2. It is electrically connected to the second conductor 72 .
- the connecting plates M1 and M2 are bent to have an L-shaped cross section, for example.
- conductive metal plates such as copper plates can be suitably used, for example.
- connection plate M1 and the connection plate M2 are arranged to face each other. As described above, since current flows in the opposite directions to the first conductor 71 and the second conductor 72, the current also flows to the connection plate M1 and the connection plate M2, which are electrically connected to the first conductor 71 and the second conductor 72, respectively. , currents flow in opposite directions.
- the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 are arranged so that the overlap between the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 is maximized when viewed from the opposing direction, that is, the thickness direction of the relay board 8.
- a first conductor pattern 81 and a second conductor pattern 82 are arranged.
- the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 are arranged to face each other so that the overlap is 80% or more when viewed from the opposing direction, and furthermore, the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 are It is more preferable that the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 are arranged so that the second conductor pattern 82 coincides with and overlaps with the second conductor pattern 82 .
- the current since current flows in the opposite directions to the connection plate M1 and the connection plate M2, the current also flows in the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 which are electrically connected to the connection plate M1 and the connection plate M2, respectively. , currents flow in opposite directions.
- the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 in which current flows in opposite directions to each other, to face each other, the magnetic field generated in the first conductor pattern 81 and the magnetic field generated in the second conductor pattern 82 cancel each other out.
- the inductance L(81) of the first conductive pattern 81 and the inductance L(82) of the second conductive pattern 82 decrease.
- the inductance of the relay board 8 can be reduced.
- the thickness of the base material 83 is as thin as possible within a range that can ensure dielectric strength.
- the inductance of the relay board 8 can be reduced by arranging the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 which spread in a planar manner so as to face each other.
- a snubber circuit SB which will be described later, can be suitably mounted on the relay board 8.
- connection plate M1 is connected to the conductor pattern 85a at the center of the +Z side end of the first conductor pattern 81. Thereby, the first conductor pattern 81 and the first conductor 71 are electrically connected.
- connection plate M2 is connected to the conductor pattern 85b at the center of the +Z side end of the second conductor pattern 82. Thereby, the second conductor pattern 82 and the second conductor 72 are electrically connected.
- the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 extend over substantially the entire surface of the base material 83.
- the ⁇ Y side surface of the relay board 8 shown in FIG. 9 will be referred to as the front surface
- the +Y side surface of the relay board 8 shown in FIG. 10 will be referred to as the back surface.
- the + terminal of the power supply section 4 is connected to the ⁇ Y side surface of the relay board 8 shown in FIG.
- Conductor patterns A1A, A1B, A1C, and A1D are provided in area A1.
- a capacitive element C1A is attached between conductor pattern A1A and conductor pattern A1B.
- a capacitive element C1B is attached between conductor pattern A1B and conductor pattern A1C.
- a capacitive element C1C is attached between conductor pattern A1C and conductor pattern A1D.
- the combined capacitance of capacitive elements C1A, C1B, and C1C is referred to as capacitor C1.
- a switching element SW1 is attached between the conductor pattern A1D and the conductor pattern 81A.
- the conductor pattern 81A and the conductor pattern 82A are electrically connected.
- Capacitive elements are similarly attached to areas A2 to A6, and their respective combined capacitances are referred to as capacitors C2 to C6.
- resistor patterns B1A, B1B, and B1C are provided in region B1.
- a resistor element R1A is attached between conductor pattern B1A and conductor pattern B1B.
- a resistive element R1B is attached between conductor pattern B1B and conductor pattern B1C.
- the combined resistance of resistance elements R1A and R1B is referred to as resistance R1.
- Resistance elements are similarly attached to regions B2 to B6, and the respective combined resistances are referred to as resistances R2 to R6. Referring to FIG.
- resistors R1 to R6 may be attached to the regions A1 to A6, and the capacitors C1 to C6 may be attached to the regions B1 to B6.
- the -Z side end of the relay board 8 is provided with a protrusion 84 that protrudes toward the -Z side.
- the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82 extend along the protrusion 84 and cover both sides of the protrusion 84 .
- a first metal fitting K1 is attached to the first conductor pattern 81 in the protrusion 84, and a second metal fitting K2 is attached to the second conductor pattern 82 in the protrusion 84.
- the first metal fitting K1 is soldered to the pad portion 84a of the first conductor pattern 81 in the protruding portion 84 where there is no resist.
- a second metal fitting K2 is soldered to a pad portion 84b of the second conductor pattern 82 in the protruding portion 84 where there is no resist.
- the first metal fitting K1 and the second metal fitting K2 are soldered by heating the base portions K1a and K2a in contact with the substrate.
- the pad portions 84a, 84b are larger than the base portions K1a, K2a.
- the first metal fitting K1 and the second metal fitting K2 have a shape in which a substantially plate-like metal plate is bent into a substantially L-shape.
- the first metal fitting K1 includes a plate-shaped base K1a extending along the XZ plane, and an arm K1b extending from the -X side end of the base K1a in the -Y direction along the YZ plane.
- the second metal fitting K2 includes a plate-shaped base K2a extending along the XZ plane, and an arm K2b extending from the -X side end of the base K2a in the -Y direction along the YZ plane.
- the base K1a is attached to the first conductor pattern 81 of the protrusion 84 in surface contact, and the arm K1b extends from the -X side end of the base K1a in the -Y direction.
- the base K2a is attached to the second conductor pattern 82 of the protrusion 84 in surface contact, and the arm K2b has a small distance SP between it and the arm K1b from the -X side of the base K2a to the -Y direction. They extend to face each other with an open space.
- the base K1a and the base K2a are arranged to face each other, and the base K2a and the arm part K2b are arranged to face each other.
- the first metal fitting K1 and the second metal fitting K2 are arranged to face each other as a whole.
- the base K1a and the base K2a are arranged so that their overlap is maximum when viewed from the thickness direction (Y direction) of the relay board 8.
- a first metal fitting K1 and a second metal fitting K2 are connected to the front and back sides of the relay board 8.
- the area where the first metal fitting K1 is in surface contact with the first conductive pattern 81 and the area where the second metal fitting K2 is in surface contact with the second conductive pattern 82 are in the thickness direction (Y It is more preferable that they match when viewed from the direction (direction).
- a first conductor block B1 is attached to the +X side surface of the arm K1b, and a second conductor block B2 is attached to the ⁇ X side surface of the arm K2b.
- the first conductor block B1 and the second conductor block B2 have a substantially rectangular parallelepiped shape.
- conductive metal blocks such as copper can be suitably used.
- the first conductor block B1 and the second conductor block B2 are arranged so that their side surfaces face each other with a distance SP between them.
- One or more first probes P1 are embedded in the first conductor block B1.
- One or more second probes P2 are embedded in the second conductor block B2.
- the side surface B1a of the first conductor block B1, which faces the second conductor block B2, has a width in the Z direction that is larger than a width in the Z direction of the arm part K1b, and a depth that is approximately the same as the thickness of the arm part K1b. , and a groove B1b extending in the Y direction is formed. An arm portion K1b is fixed within the groove B1b.
- a side surface B2a of the second conductor block B2 facing the first conductor block B1 has a width in the Z direction that is larger than a width in the Z direction of the arm part K2b, and a depth that is approximately the same as the thickness of the arm part K2b. , and a groove B2b extending in the Y direction is formed. An arm portion K2b is fixed within the groove B2b.
- the distance between the side surfaces B1a and B2a other than the grooves B1b and B2b and the distance between the arm portions K1b and K2b installed in the grooves B1b and B2b are all set to a minute distance SP.
- the inductance L (K1) of the first metal fitting K1 and the magnetic field generated in the first metal fitting K1 and the first conductor block B1 are canceled.
- the inductance L(B1), the inductance L(K2) of the second metal fitting K2, and the inductance L(B2) of the second conductor block B2 decrease. As a result, the inductance of the wiring path from the relay board 8 to the first probe P1 and the second probe P2 can be reduced.
- first probes P1 are embedded in the first conductor block B1.
- One or more second probes P2 are embedded in the second conductor block B2.
- the first probe P1 and the second probe P2 have a generally rod-like shape as a whole.
- the first probe P1 and the second probe P2 are embedded in the first conductor block B1 and the second conductor block B2 so that the axial directions of the first probe P1 and the second probe P2 are along the Z direction.
- the length H of the first conductor block B1 and the second conductor block B2 along the axial direction of the first probe P1 and the second probe P2, that is, the length H in the Z direction, is the length H of the first conductor block B1 and the second conductor block B2. It is longer than the length W in the direction perpendicular to the axial direction, that is, the length W in the X direction.
- the first metal fitting K1 The difference between the path length of the current I1 flowing through the second metal fitting K2 and the path length of the current I2 flowing through the second metal fitting K2 is only the distance SP, the thickness t8 of the relay board 8, and the length of the corner of the second metal fitting K2. As a result, it becomes easy to minimize the difference between the path length of the current I1 and the path length of the current I2 by minimizing the difference between the path lengths of the current I1 and the path length of the current I2.
- the first probe P1 includes a substantially cylindrical cylindrical portion Pb, and a substantially rod-shaped probe that is inserted into the cylindrical portion Pb and whose tip protrudes from the cylindrical portion Pb and the first conductor block B1 in the ⁇ Z direction. , and a coil spring Pc that is housed in a cylindrical portion Pb and biases the contact Pa in the ⁇ Z direction.
- the tip of the contact Pa may have various shapes, such as a crown shape or a conical shape.
- the second probe P2 is configured similarly to the first probe P1, so its explanation will be omitted.
- the tip of the contact Pa in the first probe P1 is configured to come into contact with the first terminal T1 of the object to be inspected.
- the tip of the contact Pa in the second probe P2 is configured to come into contact with the second terminal T2 of the object to be inspected.
- Contact terminals called so-called pogo pins may be used as the first probe P1 and the second probe P2.
- first probe P1 and the second probe P2 do not necessarily need to include the contact Pa, the cylindrical portion Pb, and the coil spring Pc, and may be composed of a single contact, for example.
- first probe P1 and the second probe P2 are not limited to the example in which they directly contact the first conductor block B1 and the second conductor block B2.
- the first probe P1 and the second probe P2 are connected to the first conductor block B1 and the second conductor block B2 indirectly by interposing another conductive member between the first conductor block B1 and the second conductor block B2. It may be conductively connected to B2.
- the first probe P1, the first metal fitting K1, the first conductor pattern 81, the connection plate M1, the first conductor 71, the connectors CN1, CN2, and the first The inductance of the current path leading to the power supply unit 4 via the conductor plate 61 can be reduced.
- the second probe P2, the second metal fitting K2, the second conductor pattern 82, the connection plate M2, the second conductor 72, the connectors CN1, CN2, and the second conductor plate 62 are connected.
- the inductance of the current path leading to the power supply section 4 can be reduced.
- the inspection jig 3 may further include one or more inspection probes KP.
- the test object DUT can be, for example, an IGBT module in which IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) Q1 and Q2 are connected in series.
- IGBTs Insulated Gate Bipolar Transistors
- the test target DUT is not limited to the IGBT module, and may be various devices to be electrically tested.
- the test object DUT includes at least a first terminal T1 and a second terminal T2.
- the first terminal T1 and the second terminal T2 are power supply terminals of the test object DUT.
- the test object DUT includes connection terminals T3, T4, and T5 in addition to the first terminal T1 and the second terminal T2.
- a large capacity capacitor CP is connected in parallel with the power supply section 4 to stabilize the power supply voltage.
- the capacitor CP may be built in the power supply section 4 when the power supply section 4 is disposed close to the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62, or may be built in the power supply section 4 when the power supply section 4 is disposed close to the first conductor plate 61 and the second conductor plate 62. It may be provided near the two-conductor plate 62.
- One or more snubber circuits SB may be connected in parallel to the relay board 8.
- the snubber circuit SB is constituted by a series circuit of a capacitor C and a resistor R.
- One end of the snubber circuit SB is connected to a first conductive pattern 81, and the other end is connected to a second conductive pattern 82.
- the snubber circuit SB may be connected to the first conductor pattern 81 or the second conductor pattern 82 via a switching element SW, for example, and the number of parallel snubber circuits SB may be varied by turning on and off the switching element SW.
- the snubber circuit SB is shown to be connected between the inductance L (81) and the inductance L (M1) and between the inductance L (82) and the inductance L (M2). , actually becomes an equivalent circuit connected in a distributed manner to the intermediate portion of the inductances L(81) and L(82).
- the + pole of the power supply section 4 has inductance L (61), inductance L (71), inductance L (M1), inductance L (81), inductance L (K1), inductance L (B1), and inductance L (P1).
- the first terminal T1 of the test object DUT is connected to the first terminal T1 of the test object DUT.
- the - pole of the power supply section 4 has inductance L (62), inductance L (72), inductance L (M2), inductance L (82), inductance L (K2), inductance L (B2), and inductance L (P2).
- the second terminal T2 of the test object DUT is connected to the second terminal T2 of the test object DUT.
- test probe KP is brought into contact with the first terminal T1, the second terminal T2, and the connection terminals T3, T4, and T5, respectively. Then, one of the test probes KP is connected to the digital oscilloscope 51 by a signal wiring (not shown), and one of the test probes KP is connected to the digital multimeter 52 by a signal wiring (not shown).
- the inspection unit 53 inspects the inspection target DUT.
- the inductance of these wiring paths affects the measurement results of the digital oscilloscope 51 and digital multimeter 52. As a result, there is a possibility that the inspection accuracy of the inspection target DUT by the inspection unit 53 may be reduced.
- inductance L (61), inductance L (71), inductance L (M1), inductance L (81), inductance L (K1), inductance L (B1), and inductance L (P1) inductance L (62), inductance L (72), inductance L (M2), inductance L (82), inductance L (K2), inductance L (B2), and inductance L (P2), respectively.
- the inspection device 1 does not need to include the inspection jig 3. Furthermore, the inspection device 1 may not include the connectors CN1 and CN2, and the inspection device main body 2 and the inspection jig 3 may be integrally connected. Further, the cable 7 is not limited to a flexible cable, and may be various wiring members.
- the inspection jig 3 does not include the first conductor block B1 and the second conductor block B2, and the first probe P1 and the second probe P2 include the first metal fitting K1, the second metal fitting K2, the first conductive pattern 81, and the second metal fitting K2. It may be connected to the second conductor pattern 82 or the first conductor 71 and the second conductor 72.
- the inspection jig 3 does not include the first metal fitting K1 and the second metal fitting K2, and the first conductor block B1 and the second conductor block B2 include the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82, or the first conductor pattern 81 and the second conductor pattern 82, or the first conductor block B1 and the second conductor block B2. 71 and the second conductor 72.
- the inspection jig 3 may not include the relay board 8, and the first metal fitting K1 and the second metal fitting K2 may be connected to the first conductor 71 and the second conductor 72.
- the first conductor and the second conductor are arranged facing each other so that the overlap is maximum, so that their magnetic fluxes cancel each other out. As a result, it becomes easy to reduce the inductance generated in the wiring path for electrical testing.
- the first conductor pattern and the second conductor pattern are arranged to face each other, and the first metal fitting and the second metal fitting are arranged to face each other, so that their magnetic fluxes cancel each other out.
- the first and second metal fittings are arranged so as to overlap on the front and back sides of the relay board, so that the paths through which the current flows are likely to match on the front and back sides of the relay board.
- the magnetic fluxes are more likely to be canceled out. Therefore, it becomes easy to reduce the inductance generated in the first metal fitting and the second metal fitting, which are wiring paths for performing electrical inspection.
- the length of the first conductor block along the axial direction of the first probe is longer than the length of the first conductor block in the direction perpendicular to the axial direction of the first probe, and the second The length of the second conductor block along the axial direction of the probe is longer than the length of the second conductor block in a direction perpendicular to the axial direction of the second probe, and the first conductor block
- the contact area between the first probe and the first conductor block and the contact area between the second probe and the second conductor block can be easily increased. As a result, it becomes easy to reduce the electrical resistance between the first probe and the first conductor block and the electrical resistance between the second probe and the second conductor block.
- the length of the first conductor block along the axial direction of the first probe is longer than the length of the first conductor block in the direction perpendicular to the axial direction of the first probe, and the second The length of the second conductor block along the axial direction of the probe is longer than the length of the second conductor block in a direction perpendicular to the axial direction of the second probe, and the first probe
- the contact area between the first probe and the first conductor block and the contact area between the second probe and the second conductor block can be easily increased. As a result, it becomes easy to reduce the electrical resistance between the first probe and the first conductor block and the electrical resistance between the second probe and the second conductor block.
- the inspection jig according to any one of (1) to (6), a substantially plate-shaped first conductor plate connected to the first conductor, and a first conductor plate connected to the second conductor. , a substantially plate-shaped second conductor plate disposed opposite to the first conductor plate with an insulator in between, and supplying current to the first and second conductors through the first and second conductor plates;
- An inspection device comprising: a power supply section that inspects the object to be inspected; and an inspection section that inspects the object to be inspected by measuring at least one of voltage and current from the object.
- the first and second conductors and the first and second conductor plates can be attached and detached using the connector.
- the inspection jig can be easily attached and detached.
- a connector connectable to a first probe for contacting a first terminal of the test object and a second probe for contacting a second terminal of the test object, and connected to the connector; a substantially plate-shaped first conductor plate; a substantially plate-shaped second conductor plate connected to the connector and disposed opposite to the first conductor plate with an insulator therebetween; and the first and second conductor plates.
- An inspection device comprising: a power supply section that supplies current to the connector via a conductor plate; and an inspection section that inspects the object to be inspected by measuring at least one of voltage and current from the object.
- the first conductor plate and the second conductor plate are arranged to face each other, so that their magnetic fluxes cancel each other out.
- the inductance of the first and second conductive plates is reduced, making it easier to improve inspection accuracy.
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Abstract
電気的な検査を行うための配線経路で生じるインダクタンスを低減することが容易な検査治具、及び検査装置を提供する。検査治具3は、検査対象物DUTの第一端子T1に接触するための第一プローブP1と、検査対象物DUTの第二端子T2に接触するための第二プローブP2と、第一プローブP1へ電流を供給するための平面状の第一導体71と第二プローブP2へ電流を供給するための平面状の第二導体72とを含むケーブル7とを備え、第一導体71と第二導体72とは、絶縁物73を間に挟んで互いに対向配置され、対向する方向から見て、第一導体71と第二導体72との重なりが最大となるように、第一導体71と第二導体72とが配置されている。
Description
本発明は、電気的な検査するための検査治具、及び検査装置に関する。
従来より、デバイスの検査を行う際に用いられる伝送路に、寄生インダクタンスが生じることが知られている。また、寄生インダクタンスを考慮しないと、デバイスに対して十分なテストを行うことが困難となることが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
そこで、検査対象のデバイスを検査するための配線で生じるインダクタンス、いわゆる寄生インダクタンスを、低減したいというニーズがある。
本発明の目的は、電気的な検査を行うための配線経路で生じるインダクタンスを低減することが容易な検査治具、及び検査装置を提供することである。
本発明の一例に係る検査治具は、検査対象物の第一端子に接触するための第一プローブと、前記検査対象物の第二端子に接触するための第二プローブと、前記第一プローブへ電流を供給するための平面状の第一導体と前記第二プローブへ電流を供給するための平面状の第二導体とを含むケーブルとを備え、前記第一導体と前記第二導体とは、絶縁物を間に挟んで互いに対向配置され、前記対向する方向から見て、前記第一導体と前記第二導体との重なりが最大となるように、前記第一導体と前記第二導体とが配置されている。
また、本発明の一例に係る検査装置は、上述の検査治具と、前記第一導体に接続される、略板状の第一導体板と、前記第二導体に接続される、絶縁物を間に挟んで前記第一導体板と対向配置される略板状の第二導体板と、前記第一及び第二導体板を介して前記第一及び第二導体へ電流を供給する電源部と、前記検査対象物から電圧及び電流の少なくとも一方を測定することによって、前記検査対象物の検査を行う検査部とを備える。
また、本発明の一例に係る検査装置は、検査対象物の第一端子に接触するための第一プローブと前記検査対象物の第二端子に接触するための第二プローブとに接続可能なコネクタと、前記コネクタに接続される、略板状の第一導体板と、前記コネクタに接続される、絶縁物を間に挟んで前記第一導体板と対向配置される略板状の第二導体板と、前記第一及び第二導体板を介して前記コネクタへ、電流を供給する電源部と、前記検査対象物から電圧及び電流の少なくとも一方を測定することによって、前記検査対象物の検査を行う検査部とを備える。
このような構成の検査治具、及び検査装置は、電気的な検査を行うための配線経路で生じるインダクタンスを低減することが容易となる。
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。各図には、方向関係を明確にするために適宜XYZ直交座標軸を示している。
図1に示す検査装置1は、検査装置本体2と、検査治具3とを備えている。検査治具3は、検査装置本体2に対して着脱可能とされている。検査装置本体2は、電源部4、デジタルオシロスコープ51、デジタルマルチメータ52、及び検査部53を備えている。
検査部53は、例えばマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等を用いて構成され、デジタルオシロスコープ51及びデジタルマルチメータ52を制御する。そして検査部53は、デジタルマルチメータ52で測定された電圧及び電流のうち少なくとも一つに基づき、後述する検査対象物DUTを検査する。また検査部53は、デジタルオシロスコープ51で測定された、電圧及び電流のうち少なくとも一つの波形に基づき、後述する検査対象物DUTを検査してもよい。
検査装置本体2は、フレーム21によって支持されている。フレーム21の-Y側の側面には、板状の側面パネル22が取り付けられている。
図2に示すように、検査装置本体2の側面パネル22には、コネクタCN1が取り付けられている。コネクタCN1には、第一導体板61及び第二導体板62の一端(-Y側)が接続され、第一導体板61及び第二導体板62の他端(+Y側)は電源部4に接続されている。
電源部4の+及び-端子のうち、一方の端子が図略の電源端子によって第一導体板61の他端(+Y側)に接続され、他方の端子が図略の電源端子によって第二導体板62の他端(+Y側)に接続されている。図2では図示を省略しているが、例えば第一導体板61及び第二導体板62に、他方を電源部4に接続する箇所を逃げるように切り欠きを設けることで、+及び-端子のうち、一方に第一導体板61を、他方に第二導体板62を接続することができる。図6に回路図として電源部4の+端子41及び-端子42を示している。
図7に示すように、第一導体板61及び第二導体板62は、略板状形状を有している。図7では、第一導体板61及び第二導体板62の外形線が一致している。図2に示すように、第一導体板61及び第二導体板62は、間に絶縁物63を挟んで対向配置されている。具体的には、第一導体板61と第二導体板62とは、対向する方向、すなわち第一導体板61及び第二導体板62の厚み方向から見て、第一導体板61と第二導体板62との重なりが最大となるように、第一導体板61と第二導体板62とが配置されている。さらに、対向する方向から見て、第一導体板61と第二導体板62とが一致して重なるように第一導体板61と第二導体板62とが配置されることがより好ましい。
例えば、図2において、電源部4の+端子41(図6参照)が第一導体板61の+Y側端部に接続され、電源部4の-端子42(図6参照)が第二導体板62の+Y側端部に接続された場合を例に、インダクタンスを減少可能な理由について説明する。第一導体板61の+Y側端部に電源部4の+端子41が接続され、第一導体板61の-Y側端部にコネクタCN1が接続されると、電源部4の+端子41から供給された電流が、第一導体板61の+Y側端部から、-Y側端部のコネクタCN1に向かって流れる。
一方、第二導体板62の+Y側端部に-端子42が接続され、第二導体板62の-Y側端部にコネクタCN1が接続されると、-Y側端部のコネクタCN1から流出した電流が、+Y側端部の-端子42へ向かって流れる。すなわち、第一導体板61には+Y側端部から-Y側端部へ向かって電流が流れ、第二導体板62には-Y側端部から+Y側端部へ向かって電流が流れる。その結果、第一導体板61と、第二導体板62とには、互いに逆方向に電流が流れる。同様に、-端子42が第一導体板61の+Y側端部に接続され、+端子41が第二導体板62の+Y側端部に接続された場合であっても、第一導体板61と、第二導体板62とには、互いに逆方向に電流が流れる。
このように、互いに逆方向に電流が流れる第一導体板61と第二導体板62とを対向配置することによって、第一導体板61で生じる磁界と第二導体板62で生じる磁界とが相殺される結果、第一導体板61のインダクタンスL(61)と第二導体板62のインダクタンスL(62)とが減少する。その結果、電源部4からコネクタCN1に至る配線経路のインダクタンスを減少させることができる。
この場合、磁界強度は距離に反比例するので、第一導体板61と第二導体板62の距離を短くするほど磁界が強く相殺され、インダクタンスの減少効果が増大する。従って、絶縁物63の厚さは、絶縁耐圧を確保できる範囲内で、極力薄いことが好ましい。
また、面状導体が作る磁界は、直線導体を複数本集合して作る磁界と近似できる。従って、幅広の略板状形状を有する第一導体板61及び第二導体板62を対向配置した構成は、複数本の直線導体を対向配置した構成で近似できる。複数本の直線導体を対向配置すると、直線導体の本数分、磁界が相殺される機会が増大し、磁界の相殺効果が増大する。従って、幅広の略板状形状を有する第一導体板61及び第二導体板62を、対向配置することによって、電源部4からコネクタCN1に至る配線経路のインダクタンスを減少させることができる。
第一導体板61及び第二導体板62としては、例えば銅板を好適に用いることができ、第一導体板61及び第二導体板62の表面を、耐食性の高い他の金属でメッキ等してもよい。
検査治具3は、XY平面に沿う底板31、底板31の+Y側端部に取り付けられ、XZ平面に沿う壁板32、壁板32を底板31に固定する三角ブラケット33、コネクタCN2、ケーブル7、接続板M1,M2、中継基板8、第一金具K1、第二金具K2、第一導体ブロックB1、第二導体ブロックB2、第一プローブP1、第二プローブP2、及び検査プローブKPを備えている。
壁板32には、開口部32hが設けられている。コネクタCN2は、開口部32hから+Y方向に突出するように、壁板32に取り付けられている。コネクタCN2は、壁板32に対して、XY方向に遊びを有して取り付けられている。コネクタCN2には、ケーブル7の一端が接続されている。
壁板32は、例えば図略のボルト等を用いて、脱着可能に側面パネル22に取り付けられる。これにより、検査治具3が、検査装置本体2に取り付けられるようになっている。検査治具3を検査装置本体2に取り付けることで、コネクタCN1とコネクタCN2とが接続される。
壁板32に対するコネクタCN2の取り付けに遊びを設け、ケーブル7としてフレキシブルケーブルを用いることによって、検査治具3を検査装置本体2に取り付ける際に、コネクタCN2が動いてコネクタCN1とコネクタCN2の位置ずれを吸収することができる。
ケーブル7の一方の面には、第一プローブP1へ電流を供給するための平面状の第一導体71が形成され、ケーブル7の他方の面には、第二プローブP2へ電流を供給するための平面状の第二導体72が形成されている。すなわち、第一導体71と第二導体72とは、ケーブル基材である絶縁物73を間に挟んで互いに対向配置されている。
ケーブル7は、図8に示すように、帯状形状を有している。第一導体71と第二導体72との外形線は一致している。第一導体71と第二導体72との表面は、樹脂等の被覆74で覆われている。図2の断面図では被覆74の記載を省略している。ケーブル7の長さ方向両端部には被覆74がなく、第一導体71及び第二導体72が露出している。
第一導体71と第二導体72とは、対向する方向、すなわちケーブル7の厚み方向から見て、第一導体71と第二導体72との重なりが最大となるように、第一導体71と第二導体72とが配置されている。さらに、対向する方向から見て、第一導体71と第二導体72とが一致して重なるように第一導体71と第二導体72とが配置されることがより好ましい。
ケーブル7としては、両面に導体パターンが設けられた両面フレキシブルケーブルを好適に用いることができる。フレキシブルケーブル両面の導体パターンを第一導体71及び第二導体72として用いることができる。
図2に示すように、第一導体71及び第二導体72の一端は、それぞれコネクタCN2の図略の接続端子に接続されている。そして、コネクタCN1とコネクタCN2とが接続されると、第一導体板61と第一導体71とが導通し、第二導体板62と第二導体72とが導通するようになっている。第一導体71及び第二導体72の他端は、後述する中継基板8に接続される。
上述したように、第一導体板61及び第二導体板62には、互いに逆方向に電流が流れるから、第一導体板61及び第二導体板62にそれぞれ導通接続される第一導体71及び第二導体72にも、互いに逆方向に電流が流れる。このように、互いに逆方向に電流が流れる第一導体71と第二導体72とを対向配置することによって、第一導体71で生じる磁界と第二導体72で生じる磁界とが相殺される結果、第一導体71のインダクタンスL(71)と第二導体72のインダクタンスL(72)とが減少する。その結果、コネクタCN2から中継基板8に至る配線経路のインダクタンスを減少させることができる。
この場合、磁界強度は距離に反比例するので、第一導体71と第二導体72の距離を短くするほど磁界が強く相殺され、インダクタンスの減少効果が増大する。従って、絶縁物73の厚さは、絶縁耐圧を確保できる範囲内で、極力薄いことが好ましい。
また、上述したように、面状導体を対向配置することによって、磁界の相殺効果が増大する。従って、幅広の平面状の第一導体71及び第二導体72を対向配置することによって、コネクタCN2から中継基板8に至る配線経路のインダクタンスを減少させることができる。
また、コネクタCN2と中継基板8とを接続するケーブル7としてフレキシブルケーブルを用いることによって、中継基板8、第一プローブP1、及び第二プローブP2の配置の自由度を高めることが容易となる。
底板31には、開口部31hが設けられている。中継基板8は、開口部31hの+Z側で、XZ平面に沿うように底板31に立設されている。中継基板8の一方の面には、面状に拡がる第一導体パターン81が形成されている。中継基板8の他方の面には、図1に示す第一導体パターン81と同様、面状に拡がる第二導体パターン82が形成されている。第一導体パターン81と第二導体パターン82とは、中継基板8の、絶縁物である基材83を間に挟んで対向配置されている。
第一導体パターン81の+Z側端部は、略板状の接続板M1によって第一導体71と導通接続され、第二導体パターン82の+Z側端部は、略板状の接続板M2によって第二導体72と導通接続される。接続板M1,M2は、例えば断面L字型に折り曲げられている。接続板M1,M2としては、例えば銅板等の、導電性の金属板を好適に用いることができる。
接続板M1と接続板M2とは、互いに対向配置されている。上述したように、第一導体71及び第二導体72には、互いに逆方向に電流が流れるから、第一導体71及び第二導体72にそれぞれ導通接続される接続板M1及び接続板M2にも、互いに逆方向に電流が流れる。このように、互いに逆方向に電流が流れる接続板M1と接続板M2とを対向配置することによって、接続板M1で生じる磁界と接続板M2で生じる磁界とが相殺される結果、接続板M1のインダクタンスL(M1)と接続板M2のインダクタンスL(M2)とを減少させることができる。
第一導体パターン81と第二導体パターン82とは、対向する方向、すなわち中継基板8の厚み方向から見て、第一導体パターン81と第二導体パターン82との重なりが最大となるように、第一導体パターン81と第二導体パターン82とが配置されている。具体的には、対向する方向から見て、第一導体パターン81と第二導体パターン82との重なりが80%以上となるように対向配置されることが好ましく、さらに、第一導体パターン81と第二導体パターン82とが一致して重なるように第一導体パターン81と第二導体パターン82とが配置されることがより好ましい。
上述したように、接続板M1及び接続板M2には、互いに逆方向に電流が流れるから、接続板M1及び接続板M2にそれぞれ導通接続される第一導体パターン81及び第二導体パターン82にも、互いに逆方向に電流が流れる。このように、互いに逆方向に電流が流れる第一導体パターン81と第二導体パターン82とを対向配置することによって、第一導体パターン81で生じる磁界と第二導体パターン82で生じる磁界とが相殺される結果、第一導体パターン81のインダクタンスL(81)と第二導体パターン82のインダクタンスL(82)とが減少する。その結果、中継基板8のインダクタンスを減少させることができる。
この場合、磁界強度は距離に反比例するので、第一導体パターン81と第二導体パターン82の距離を短くするほど磁界が強く相殺され、インダクタンスの減少効果が増大する。従って、基材83の厚さは、絶縁耐圧を確保できる範囲内で、極力薄いことが好ましい。
また、上述したように、面状導体を対向配置することによって、磁界の相殺効果が増大する。従って、面状に拡がる第一導体パターン81及び第二導体パターン82を対向配置することによって、中継基板8のインダクタンスを減少させることができる。中継基板8には、例えば後述のスナバ回路SB等を好適に実装することができる。
図9を参照して、第一導体パターン81における、+Z側端部中央の導体パターン85aに接続板M1の一端が接続される。これにより、第一導体パターン81と第一導体71とが導通接続される。図10を参照して、第二導体パターン82における、+Z側端部中央の導体パターン85bに接続板M2の一端が接続される。これにより、第二導体パターン82と第二導体72とが導通接続される。第一導体パターン81及び第二導体パターン82は、基材83の略全面に拡がる。
以下、図9に示す中継基板8の-Y側の面を表面、図10に示す中継基板8の+Y側の面を裏面と称する。中継基板8の-Y側表面には、-X側端部付近に三つの領域A1~A3があり、+X側端部付近に三つの領域A4~A5がある。
図9に示す中継基板8の-Y側表面には、電源部4の+端子が接続されている。領域A1に導体パターンA1A,A1B,A1C,A1Dが設けられる。導体パターンA1Aと導体パターンA1Bとの間に容量素子C1Aが取り付けられる。導体パターンA1Bと導体パターンA1Cとの間に容量素子C1Bが取り付けられる。導体パターンA1Cと導体パターンA1Dとの間に容量素子C1Cが取り付けられる。容量素子C1A,C1B,C1Cの合成容量を、キャパシタC1と称する。導体パターンA1Dと導体パターン81Aとの間にスイッチング素子SW1が取り付けられる。導体パターン81Aと導体パターン82A(図10参照)とは導通している。領域A2~A6についても同様に容量素子が取り付けられ、それぞれの合成容量をキャパシタC2~C6と称する。
図10に示す中継基板8の+Y側表面には、+X側端部付近に三つの領域B1~B3があり、-X側端部付近に三つの領域B4~B5がある。領域B1に導体パターンB1A,B1B,B1Cが設けられる。導体パターンB1Aと導体パターンB1Bとの間に抵抗素子R1Aが取り付けられる。導体パターンB1Bと導体パターンB1Cとの間に抵抗素子R1Bが取り付けられる。抵抗素子R1A,R1Bの合成抵抗を、抵抗R1と称する。領域B2~B6についても同様に抵抗素子が取り付けられ、それぞれの合成抵抗を抵抗R2~R6と称する。図6を参照してスイッチング素子SW1をオンにすると導体パターン85aから導体パターン85bへ接続される。なお、領域A1~A6に抵抗R1~R6を、領域B1~B6にキャパシタC1~C6を取り付けてもよい。
図3、図9、図10に示すように、中継基板8の-Z側端部には、-Z側へ突出する突出部84が設けられている。第一導体パターン81及び第二導体パターン82は、突出部84に沿って延び、突出部84の両面を覆っている。突出部84における第一導体パターン81には第一金具K1が取り付けられ、突出部84における第二導体パターン82には第二金具K2が取り付けられている。
具体的には、突出部84における第一導体パターン81のレジストが無いパッド部84aに、第一金具K1が半田付けされている。突出部84における第二導体パターン82のレジストが無いパッド部84bに、第二金具K2が半田付けされている。パッド部84a,84bにクリーム半田を塗布した後、基部K1a,K2aを基板に当てた状態で加熱することにより第一金具K1及び第二金具K2を半田付けする。パッド部84a,84bは、基部K1a,K2aよりも大きくされている。パッド部84a,84bに取り付けられた基部K1a,K2aに半田を盛ることにより、より接合強度を向上させる。
第一金具K1及び第二金具K2は、略板状の金属板が略L字型に折り曲げられた形状を有している。具体的には、第一金具K1は、XZ平面に沿う板状の基部K1aと、基部K1aの-X側端部から-Y方向へYZ平面に沿って延びる腕部K1bとを備えている。第二金具K2は、XZ平面に沿う板状の基部K2aと、基部K2aの-X側端部から-Y方向へYZ平面に沿って延びる腕部K2bとを備えている。
そして、突出部84の第一導体パターン81に基部K1aが面接触するように取り付けられ、基部K1aの-X側端部から-Y方向へ腕部K1bが延びている。突出部84の第二導体パターン82に基部K2aが面接触するように取り付けられ、基部K2aの-X側から-Y方向へ、腕部K2bが、腕部K1bとの間に微小な間隔SPを空けて対向するように延びている。
これにより、基部K1aと基部K2aとが対向配置され、基部K2aと腕部K2bとが対向配置されている。その結果、全体として、第一金具K1と第二金具K2とが対向配置されている。また、基部K1aと、基部K2aとが、中継基板8の厚さ方向(Y方向)から見て重なりが最大となるように配置される。第一金具K1と第二金具K2とが中継基板8の表裏に接続されている。さらに、第一金具K1が第一導体パターン81に面接触している領域と、第二金具K2が第二導体パターン82に面接触している領域とが、中継基板8の厚さ方向(Y方向)から見て一致することがより好ましい。
図3、図5に示すように、腕部K1bの+X側の面には第一導体ブロックB1が取り付けられ、腕部K2bの-X側の面には第二導体ブロックB2が取り付けられている。第一導体ブロックB1及び第二導体ブロックB2は、略直方体状の形状を有している。第一導体ブロックB1及び第二導体ブロックB2としては、例えば銅等の、導電性の金属ブロックを好適に用いることができる。
図4に示すように、第一導体ブロックB1と第二導体ブロックB2とは、互いの側面が、間隔SPを空けて相対向するように配置されている。
第一導体ブロックB1には、一又は複数の第一プローブP1が埋め込まれている。第二導体ブロックB2には、一又は複数の第二プローブP2が埋め込まれている。
第一導体ブロックB1の、第二導体ブロックB2と対向する側面B1aには、Z方向の幅が腕部K1bのZ方向の幅よりも大きく、深さが腕部K1bの厚さと略同一であり、かつY方向に延びる溝B1bが形成されている。溝B1b内に、腕部K1bが固着されている。
第二導体ブロックB2の、第一導体ブロックB1と対向する側面B2aには、Z方向の幅が腕部K2bのZ方向の幅よりも大きく、深さが腕部K2bの厚さと略同一であり、かつY方向に延びる溝B2bが形成されている。溝B2b内に、腕部K2bが固着されている。
これにより、溝B1b,B2b以外の側面B1a,B2a間の間隔、及び溝B1b,B2b内に取り付けられた腕部K1b,K2b間の間隔が、いずれも微小な間隔SPとされている。このように、+と-の逆方向に電流が流れる、第一金具K1と第二金具K2とを対向配置し、第一導体ブロックB1と第二導体ブロックB2とを対向配置することによって、第一金具K1及び第一導体ブロックB1で生じる磁界と第二金具K2及び第二導体ブロックB2で生じる磁界とが相殺される結果、第一金具K1のインダクタンスL(K1)、第一導体ブロックB1のインダクタンスL(B1)、第二金具K2のインダクタンスL(K2)、及び第二導体ブロックB2のインダクタンスL(B2)が減少する。その結果、中継基板8から第一プローブP1及び第二プローブP2に至る配線経路のインダクタンスを減少させることができる。
第一導体ブロックB1には、一又は複数の第一プローブP1が埋め込まれている。第二導体ブロックB2には、一又は複数の第二プローブP2が埋め込まれている。第一プローブP1及び第二プローブP2は、全体として略棒状形状を有している。第一プローブP1及び第二プローブP2の軸方向が、Z方向に沿うように、第一導体ブロックB1及び第二導体ブロックB2に埋め込まれている。
第一導体ブロックB1及び第二導体ブロックB2の、第一プローブP1及び第二プローブP2の軸方向に沿う長さH、すなわちZ方向の長さHは、第一プローブP1及び第二プローブP2の軸方向と直交する方向の長さW、すなわちX方向の長さWよりも長い。
第一導体ブロックB1及び第二導体ブロックB2の、Z方向の長さHが、X方向の長さWよりも長いことによって、第一導体ブロックB1と第一プローブP1との接触面積、及び第二導体ブロックB2と第二プローブP2との接触面積が増大する結果、第一導体ブロックB1から第一プローブP1に至る電気抵抗、及び第二導体ブロックB2から第二プローブP2に至る電気抵抗が低減する。
図5に示すように、基部K1aと基部K2aとが、中継基板8における突出部84の厚さ方向(Y方向)から見て重なりが最大となるように配置されている結果、第一金具K1を流れる電流I1の経路長と第二金具K2を流れる電流I2の経路長の差は、間隔SPと、中継基板8の厚さt8と、第二金具K2の角部の長さのみとなる。その結果、電流I1の経路長と電流I2の経路長との差を必要最小限度とし、極力経路長の差を小さくすることが容易となる。
電流I1の経路長と電流I2の経路長との差を小さくすることによって、磁界が相殺されない部分が減少する。その結果、第一金具K1のインダクタンスL(K1)、及び第二金具K2のインダクタンスL(K2)を減少させることが容易となる。
図4を参照して、第一プローブP1は、略筒状の筒部Pbと、筒部Pbに挿入され、先端部が筒部Pb及び第一導体ブロックB1から-Z方向へ突出する略棒状の接触子Paと、筒部Pb内に収容され、接触子Paを-Z方向へ付勢するコイルばねPcとを備えている。接触子Paの先端部は、例えば王冠状、円錐状等、種々の形状であってよい。
第二プローブP2は、第一プローブP1と同様に構成されているのでその説明を省略する。第一プローブP1における接触子Paの先端部は、検査対象物の第一端子T1に接触するようにされている。第二プローブP2における接触子Paの先端部は、検査対象物の第二端子T2に接触するようにされている。第一プローブP1及び第二プローブP2としては、いわゆるポゴピンと称される接触端子を用いてもよい。
なお、第一プローブP1及び第二プローブP2は、必ずしも接触子Pa、筒部Pb、及びコイルばねPcを備えている必要はなく、例えば単一の接触子から構成されていてもよい。また、第一プローブP1及び第二プローブP2は、直接第一導体ブロックB1及び第二導体ブロックB2と接触する例に限られない。第一プローブP1及び第二プローブP2は、第一導体ブロックB1及び第二導体ブロックB2との間に導電性の他の部材を介在して、間接的に第一導体ブロックB1及び第二導体ブロックB2と導通接続されてもよい。
以上の構成によれば、検査対象物の第一端子T1から、第一プローブP1、第一金具K1、第一導体パターン81、接続板M1、第一導体71、コネクタCN1,CN2、及び第一導体板61を介して電源部4に至る電流経路のインダクタンスを低減することができる。また、検査対象物の第二端子T2から、第二プローブP2、第二金具K2、第二導体パターン82、接続板M2、第二導体72、コネクタCN1,CN2、及び第二導体板62を介して電源部4に至る電流経路のインダクタンスを低減することができる。
検査治具3は、さらに、1又は複数の検査プローブKPを備えていてもよい。
図6に示すように、検査対象物DUTは、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)Q1,Q2が直列接続されたIGBTモジュールとすることができる。なお、検査対象物DUTは、IGBTモジュールに限られず、電気的な検査の対象となる種々のデバイス等であってよい。
検査対象物DUTは、少なくとも第一端子T1と第二端子T2とを備えている。図6に示す例では、第一端子T1及び第二端子T2は検査対象物DUTの電源端子とされている。検査対象物DUTは、第一端子T1及び第二端子T2の他に、接続端子T3,T4,T5を備えている。
電源部4と並列に、電源電圧を安定化するための大容量のキャパシタCPが接続されていることが好ましい。キャパシタCPは、電源部4が第一導体板61及び第二導体板62に近接配置される場合は電源部4に内蔵されていてもよく、電源部4の外部で第一導体板61及び第二導体板62の近傍に設けられていてもよい。
中継基板8には、1又は複数のスナバ回路SBが並列接続されてもよい。スナバ回路SBは、キャパシタCと抵抗Rの直列回路によって構成されている。スナバ回路SBの一端は第一導体パターン81に接続され、他端は第二導体パターン82に接続される。スナバ回路SBは、例えばスイッチング素子SWを介して第一導体パターン81又は第二導体パターン82に接続されてもよく、スイッチング素子SWのオンオフによって、スナバ回路SBの並列数を可変にしてもよい。
図6では、記載の都合上、インダクタンスL(81)とインダクタンスL(M1)の間、及びインダクタンスL(82)とインダクタンスL(M2)の間にスナバ回路SBが接続されるように記載したが、実際はインダクタンスL(81),L(82)の中間部分に分散して接続された等価回路となる。
電源部4の+極は、インダクタンスL(61)、インダクタンスL(71)、インダクタンスL(M1)、インダクタンスL(81)、インダクタンスL(K1)、インダクタンスL(B1)、及びインダクタンスL(P1)を介して検査対象物DUTの第一端子T1に接続される。
電源部4の-極は、インダクタンスL(62)、インダクタンスL(72)、インダクタンスL(M2)、インダクタンスL(82)、インダクタンスL(K2)、インダクタンスL(B2)、及びインダクタンスL(P2)を介して検査対象物DUTの第二端子T2に接続される。
例えば、第一端子T1、第二端子T2、及び接続端子T3,T4,T5には、検査プローブKPがそれぞれ接触される。そして、各検査プローブKPのうちいずれかが図略の信号配線によってデジタルオシロスコープ51に接続され、各検査プローブKPのうちいずれかが図略の信号配線によってデジタルマルチメータ52に接続される。
そして、例えば接続端子T3,T4に対して、検査プローブKPを介して図略の信号発生装置から制御信号が供給されることによってIGBTQ1,Q2がオン、オフしたときの、デジタルオシロスコープ51又はデジタルマルチメータ52の測定結果に基づいて、検査部53による検査対象物DUTの検査が行われる。
この場合、検査プローブKPからは、検査対象物DUTを介して電源部4に至る配線経路のインダクタンスL(61)、インダクタンスL(71)、インダクタンスL(M1)、インダクタンスL(81)、インダクタンスL(K1)、インダクタンスL(B1)、及びインダクタンスL(P1)と、インダクタンスL(62)、インダクタンスL(72)、インダクタンスL(M2)、インダクタンスL(82)、インダクタンスL(K2)、インダクタンスL(B2)、及びインダクタンスL(P2)とが見えることになる。
従って、これら配線経路のインダクタンスが、デジタルオシロスコープ51及びデジタルマルチメータ52の測定結果に影響を及ぼす。その結果、検査部53による検査対象物DUTの検査精度が低下するおそれがある。
しかしながら、上述した検査装置1の構成によって、インダクタンスL(61)、インダクタンスL(71)、インダクタンスL(M1)、インダクタンスL(81)、インダクタンスL(K1)、インダクタンスL(B1)、及びインダクタンスL(P1)と、インダクタンスL(62)、インダクタンスL(72)、インダクタンスL(M2)、インダクタンスL(82)、インダクタンスL(K2)、インダクタンスL(B2)、及びインダクタンスL(P2)とがそれぞれ低減される結果、これら配線経路のインダクタンスを低減することが容易となる。その結果、検査対象物DUTの検査精度が低下するおそれを低減することが容易となる。
なお、検査装置1は、検査治具3を備えていなくてもよい。また、検査装置1は、コネクタCN1,CN2を備えず、検査装置本体2と検査治具3とが一体に連結されていてもよい。また、ケーブル7は、フレキシブルケーブルに限られず、種々の配線部材であってよい。
また、検査治具3は、第一導体ブロックB1及び第二導体ブロックB2を備えず、第一プローブP1及び第二プローブP2は、第一金具K1及び第二金具K2、第一導体パターン81及び第二導体パターン82、又は第一導体71及び第二導体72に接続される構成であってもよい。
また、検査治具3は、第一金具K1及び第二金具K2を備えず、第一導体ブロックB1及び第二導体ブロックB2は、第一導体パターン81及び第二導体パターン82、又は第一導体71及び第二導体72に接続される構成であってもよい。
また、検査治具3は、中継基板8を備えず、第一金具K1及び第二金具K2は、第一導体71及び第二導体72に接続される構成であってもよい。
なお、本技術は以下のような構成をとることが可能である。
(1)検査対象物の第一端子に接触するための第一プローブと、前記検査対象物の第二端子に接触するための第二プローブと、前記第一プローブへ電流を供給するための平面状の第一導体と前記第二プローブへ電流を供給するための平面状の第二導体とを含むケーブルとを備え、前記第一導体と前記第二導体とは、絶縁物を間に挟んで互いに対向配置され、前記対向する方向から見て、前記第一導体と前記第二導体との重なりが最大となるように、前記第一導体と前記第二導体とが配置されている検査治具。
この構成によれば、第一導体と第二導体とが、重なりが最大となるように対向配置されることによって、互いの磁束が相殺される。その結果、電気的な検査を行うための配線経路で生じるインダクタンスを低減することが容易となる。
(2)検査対象物の第一端子に接触するための第一プローブと、前記検査対象物の第二端子に接触するための第二プローブと、一方の面に第一導体パターン、他方の面に前記第一導体パターンと対向して第二導体パターンが形成された中継基板と、前記第一導体パターンに面接触する略板状の第一金具と、前記第二導体パターンに面接触し、かつ前記第一金具と対向配置される略板状の第二金具とをさらに備え、前記第一プローブは、前記第一金具を介して前記第一導体パターンに接続され、前記第二プローブは、前記第二金具を介して前記第二導体パターンに接続される検査治具。
この構成によれば、第一導体パターンと第二導体パターンとが対向配置され、第一金具と第二金具とが対向配置されることによって、互いの磁束が相殺される。その結果、電気的な検査を行うための配線経路である中継基板、第一金具、及び第二金具で生じるインダクタンスを低減することが容易となる。
(3)前記第一金具が前記第一導体パターンに面接触する箇所と前記第二金具が前記第二導体パターンに面接触する箇所とが、前記中継基板の厚さ方向から見て重なるように、前記第一及び第二金具が前記中継基板の表裏に接続されている(2)に記載の検査治具。
この構成によれば、第一及び第二金具が中継基板の表裏で重なるように配置されているので、電流の流れる経路が中継基板の表裏で一致し易くなる。その結果、磁束が相殺され易くなる。従って、電気的な検査を行うための配線経路である第一金具及び第二金具で生じるインダクタンスを低減することが容易となる。
(4)前記第一プローブが埋設された、略直方体状の第一導体ブロックと、前記第二プローブが埋設され、かつ前記第一導体ブロックと対向配置された、略直方体状の第二導体ブロックとをさらに備え、前記第一プローブの軸方向に沿う前記第一導体ブロックの長さが、前記第一プローブの軸方向と直交する方向の前記第一導体ブロックの長さよりも長く、前記第二プローブの軸方向に沿う前記第二導体ブロックの長さが、前記第二プローブの軸方向と直交する方向の前記第二導体ブロックの長さよりも長く、前記第一導体ブロックは、前記第一金具を介して前記第一導体パターンに接続され、前記第二導体ブロックは、前記第二金具を介して前記第二導体パターンに接続される(2)又は(3)に記載の検査治具。
この構成によれば、第一プローブと第一導体ブロックの接触面積、及び第二プローブと第二導体ブロックの接触面積を増大し易くなる。その結果、第一プローブと第一導体ブロックの間の電気抵抗、及び第二プローブと第二導体ブロックの間の電気抵抗を低減することが容易となる。
(5)前記第一プローブが埋設された、略直方体状の第一導体ブロックと、前記第二プローブが埋設され、かつ前記第一導体ブロックと対向配置された、略直方体状の第二導体ブロックとをさらに備え、前記第一プローブの軸方向に沿う前記第一導体ブロックの長さが、前記第一プローブの軸方向と直交する方向の前記第一導体ブロックの長さよりも長く、前記第二プローブの軸方向に沿う前記第二導体ブロックの長さが、前記第二プローブの軸方向と直交する方向の前記第二導体ブロックの長さよりも長く、前記第一プローブは、前記第一導体ブロックを介して前記第一導体と導通し、前記第二プローブは、前記第二導体ブロックを介して前記第二導体と導通する(1)に記載の検査治具。
この構成によれば、第一プローブと第一導体ブロックの接触面積、及び第二プローブと第二導体ブロックの接触面積を増大し易くなる。その結果、第一プローブと第一導体ブロックの間の電気抵抗、及び第二プローブと第二導体ブロックの間の電気抵抗を低減することが容易となる。
(6)前記ケーブルは、フレキシブルケーブルである(1)又は(5)に記載の検査治具。
この構成によれば、ケーブルを柔軟に屈曲させることができるので、第一プローブ及び第二プローブの配置の自由度を高めることが容易となる。
(7)(1)~(6)のいずれか1項に記載の検査治具と、前記第一導体に接続される、略板状の第一導体板と、前記第二導体に接続される、絶縁物を間に挟んで前記第一導体板と対向配置される略板状の第二導体板と、前記第一及び第二導体板を介して前記第一及び第二導体へ電流を供給する電源部と、前記検査対象物から電圧及び電流の少なくとも一方を測定することによって、前記検査対象物の検査を行う検査部とを備える検査装置。
この構成によれば、検査治具によってインダクタンスが低減される結果、検査精度の向上が容易となる。
(8)前記第一及び第二導体と前記第一及び第二導体板とを接続するコネクタをさらに備える(7)に記載の検査装置。
この構成によれば、コネクタによって、第一及び第二導体と、第一及び第二導体板とを脱着することができる。その結果、検査治具の脱着が容易となる。
(9)検査対象物の第一端子に接触するための第一プローブと前記検査対象物の第二端子に接触するための第二プローブとに接続可能なコネクタと、前記コネクタに接続される、略板状の第一導体板と、前記コネクタに接続される、絶縁物を間に挟んで前記第一導体板と対向配置される略板状の第二導体板と、前記第一及び第二導体板を介して前記コネクタへ、電流を供給する電源部と、前記検査対象物から電圧及び電流の少なくとも一方を測定することによって、前記検査対象物の検査を行う検査部とを備える検査装置。
この構成によれば、第一導体板と第二導体板とが対向配置されることによって、互いの磁束が相殺される。その結果、第一及び第二導体板のインダクタンスが低減され、検査精度の向上が容易となる。
1 検査装置
2 検査装置本体
3 検査治具
4 電源部
7 ケーブル
8 中継基板
21 フレーム
22 側面パネル
31 底板
31h,32h 開口部
32 壁板
33 三角ブラケット
51 デジタルオシロスコープ
52 デジタルマルチメータ
53 検査部
61 第一導体板
62 第二導体板
63,73 絶縁物
71 第一導体
72 第二導体
74 被覆
81 第一導体パターン
82 第二導体パターン
83 基材
84 突出部
B1 第一導体ブロック
B1a,B2a 側面
B1b,B2b 溝
B2 第二導体ブロック
C,C1~C6,CP キャパシタ
CN1,CN2 コネクタ
DUT 検査対象物
I1,I2 電流
K1 第一金具
K1a,K2a 基部
K1b,K2b 腕部
K2 第二金具
KP 検査プローブ
L インダクタンス
M1,M2 接続板
P1 第一プローブ
P2 第二プローブ
Pa 接触子
Pb 筒部
Q1,Q2 IGBT
R,R1~R6 抵抗
SB スナバ回路
SP 間隔
SW スイッチング素子
T1 第一端子
T2 第二端子
T3,T4,T5 接続端子
2 検査装置本体
3 検査治具
4 電源部
7 ケーブル
8 中継基板
21 フレーム
22 側面パネル
31 底板
31h,32h 開口部
32 壁板
33 三角ブラケット
51 デジタルオシロスコープ
52 デジタルマルチメータ
53 検査部
61 第一導体板
62 第二導体板
63,73 絶縁物
71 第一導体
72 第二導体
74 被覆
81 第一導体パターン
82 第二導体パターン
83 基材
84 突出部
B1 第一導体ブロック
B1a,B2a 側面
B1b,B2b 溝
B2 第二導体ブロック
C,C1~C6,CP キャパシタ
CN1,CN2 コネクタ
DUT 検査対象物
I1,I2 電流
K1 第一金具
K1a,K2a 基部
K1b,K2b 腕部
K2 第二金具
KP 検査プローブ
L インダクタンス
M1,M2 接続板
P1 第一プローブ
P2 第二プローブ
Pa 接触子
Pb 筒部
Q1,Q2 IGBT
R,R1~R6 抵抗
SB スナバ回路
SP 間隔
SW スイッチング素子
T1 第一端子
T2 第二端子
T3,T4,T5 接続端子
Claims (9)
- 検査対象物の第一端子に接触するための第一プローブと、
前記検査対象物の第二端子に接触するための第二プローブと、
前記第一プローブへ電流を供給するための平面状の第一導体と前記第二プローブへ電流を供給するための平面状の第二導体とを含むケーブルとを備え、
前記第一導体と前記第二導体とは、絶縁物を間に挟んで互いに対向配置され、
前記対向する方向から見て、前記第一導体と前記第二導体との重なりが最大となるように、前記第一導体と前記第二導体とが配置されている検査治具。 - 検査対象物の第一端子に接触するための第一プローブと、
前記検査対象物の第二端子に接触するための第二プローブと、
一方の面に第一導体パターン、他方の面に前記第一導体パターンと対向して第二導体パターンが形成された中継基板と、
前記第一導体パターンに面接触する略板状の第一金具と、
前記第二導体パターンに面接触し、かつ前記第一金具と対向配置される略板状の第二金具とをさらに備え、
前記第一プローブは、前記第一金具を介して前記第一導体パターンに接続され、
前記第二プローブは、前記第二金具を介して前記第二導体パターンに接続される検査治具。 - 前記第一金具が前記第一導体パターンに面接触する箇所と前記第二金具が前記第二導体パターンに面接触する箇所とが、前記中継基板の厚さ方向から見て重なるように、前記第一及び第二金具が前記中継基板の表裏に接続されている請求項2に記載の検査治具。
- 前記第一プローブが埋設された、略直方体状の第一導体ブロックと、
前記第二プローブが埋設され、かつ前記第一導体ブロックと対向配置された、略直方体状の第二導体ブロックとをさらに備え、
前記第一プローブの軸方向に沿う前記第一導体ブロックの長さが、前記第一プローブの軸方向と直交する方向の前記第一導体ブロックの長さよりも長く、
前記第二プローブの軸方向に沿う前記第二導体ブロックの長さが、前記第二プローブの軸方向と直交する方向の前記第二導体ブロックの長さよりも長く、
前記第一導体ブロックは、前記第一金具を介して前記第一導体パターンに接続され、
前記第二導体ブロックは、前記第二金具を介して前記第二導体パターンに接続される請求項2に記載の検査治具。 - 前記第一プローブが埋設された、略直方体状の第一導体ブロックと、
前記第二プローブが埋設され、かつ前記第一導体ブロックと対向配置された、略直方体状の第二導体ブロックとをさらに備え、
前記第一プローブの軸方向に沿う前記第一導体ブロックの長さが、前記第一プローブの軸方向と直交する方向の前記第一導体ブロックの長さよりも長く、
前記第二プローブの軸方向に沿う前記第二導体ブロックの長さが、前記第二プローブの軸方向と直交する方向の前記第二導体ブロックの長さよりも長く、
前記第一プローブは、前記第一導体ブロックを介して前記第一導体と導通し、
前記第二プローブは、前記第二導体ブロックを介して前記第二導体と導通する請求項1に記載の検査治具。 - 前記ケーブルは、フレキシブルケーブルである請求項1に記載の検査治具。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載の検査治具と、
前記第一導体に接続される、略板状の第一導体板と、
前記第二導体に接続される、絶縁物を間に挟んで前記第一導体板と対向配置される略板状の第二導体板と、
前記第一及び第二導体板を介して前記第一及び第二導体へ電流を供給する電源部と、
前記検査対象物から電圧及び電流の少なくとも一方を測定することによって、前記検査対象物の検査を行う検査部とを備える検査装置。 - 前記第一及び第二導体と前記第一及び第二導体板とを接続するコネクタをさらに備える請求項7に記載の検査装置。
- 検査対象物の第一端子に接触するための第一プローブと前記検査対象物の第二端子に接触するための第二プローブとに接続可能なコネクタと、
前記コネクタに接続される、略板状の第一導体板と、
前記コネクタに接続される、絶縁物を間に挟んで前記第一導体板と対向配置される略板状の第二導体板と、
前記第一及び第二導体板を介して前記コネクタへ、電流を供給する電源部と、
前記検査対象物から電圧及び電流の少なくとも一方を測定することによって、前記検査対象物の検査を行う検査部とを備える検査装置。
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