充電装置、雷サージ発生器、雷サージ試験機および充電装置の制御方法
【課題】雷サージ試験の試験時間を短縮する。
【解決手段】サージ電流を供給する充電装置１において、第１の電圧Ｖｃｈまでキャパシタ１９を充電するための充電装置１１であって、第１の電流値Ｉｍの電力を出力可能な定電圧電源２１と、定電圧電源２１とキャパシタ１９との間に直列に接続された、第１の抵抗値ｒ１の抵抗素子２２と、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔを制御可能なコントローラ１５とを有する。コントローラ１５は、出力電圧Ｖｏｕｔを充電開始電圧Ｖ０にセットして充電を開始する第１の機能２５と、出力電圧Ｖｏｕｔが第１の電圧Ｖｃｈに達するまで、キャパシタ１９の充電電圧Ｖｃに、第１の電流値Ｉｍおよび第１の抵抗値ｒ１の積を最大とする電圧Ｖａｄｄを追加した次の電圧Ｖｎに、出力電圧Ｖｏｕｔを連続的に、または段階的に増加させる第２の機能とを含む。
【解決手段】サージ電流を供給する充電装置１において、第１の電圧Ｖｃｈまでキャパシタ１９を充電するための充電装置１１であって、第１の電流値Ｉｍの電力を出力可能な定電圧電源２１と、定電圧電源２１とキャパシタ１９との間に直列に接続された、第１の抵抗値ｒ１の抵抗素子２２と、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔを制御可能なコントローラ１５とを有する。コントローラ１５は、出力電圧Ｖｏｕｔを充電開始電圧Ｖ０にセットして充電を開始する第１の機能２５と、出力電圧Ｖｏｕｔが第１の電圧Ｖｃｈに達するまで、キャパシタ１９の充電電圧Ｖｃに、第１の電流値Ｉｍおよび第１の抵抗値ｒ１の積を最大とする電圧Ｖａｄｄを追加した次の電圧Ｖｎに、出力電圧Ｖｏｕｔを連続的に、または段階的に増加させる第２の機能とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雷サージ発生器の放電用キャパシタを充電する装置、雷サージ発生器、雷サージ試験機および充電装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
雷サージ試験機は、高電圧大容量のキャパシタへ充電した電荷を、放電回路を介して試験対象の半導体装置（例えば、サージ防護サイリスタ。）や電子機器（電話、ファクシミリ、パソコン、ＴＶ。）に放電することによって、半導体装置や電子機器の試験・選別を行うための装置である。
【０００３】
特許文献１には、雷サージ試験用のインパルス試験器であって、電圧および電流を制御する制御回路部と、充電高圧発生回路部と、制御回路部からのタイミングによってサージ出力を発生するサージ発生回路部とを備えるものが開示されている。そして、サージ出力を所定の繰り返し間隔で発生させる繰り返し数設定部と、サージ出力の電圧を設定するサージ電圧設定部と、サージ出力の発生間隔を設定するサージ出力発生間隔設定部を設け、１秒以下の間隔を含む複数の発生間隔を設定可能とし、その設定された間隔で所定電圧のサージ出力を繰り返し発生できるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６０２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
雷サージ試験機においては、半導体装置や電子機器の試験・選別を従来よりも高い生産性で行いたいという要求がある。そのためには、サージ出力の発生間隔を、さらに短くすることが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、第１の電圧までキャパシタを充電するための充電装置である。この充電装置は、第１の電流値の電力を出力可能な定電圧電源部と、定電圧電源部とキャパシタとの間に直列に接続された、第１の抵抗値の抵抗素子と、定電圧電源部の出力電圧を制御可能なコントロール部とを有する。コントロール部は、出力電圧を充電開始電圧にセットして充電を開始する第１の機能と、出力電圧が第１の電圧に達するまで、キャパシタの充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を連続的に、または段階的に増加させる第２の機能とを含む。
【０００７】
第１の電流値の電力を出力可能な定電圧電源を用いて充電する場合、充電初期に第１の電流値の電力を、抵抗素子を介してキャパシタに供給できるが、その後、抵抗素子を流れる電流は減少する。これに対し、出力電圧がプログラマブルな定電圧電源を用い、充電開始電圧を低く抑え、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を連続的に、または段階的に増加させることにより、充電開始初期のみならず、充電途中において、第１の電流値の電力を、抵抗素子を介してキャパシタに提供できる。すなわち、最大電流が決まっている定電圧電源を利用して、定電流に近い状況を充電中に実現する。したがって、充電時間を短縮でき、その結果、試験対象の半導体装置や電子機器に短い周期でサージ波形を供給することが可能となる。このため、半導体装置や電子機器の試験・選別を従来よりも高い生産性で行うことが可能となる。
【０００８】
第１の機能は、充電開始電圧を第１の電流値および第１の抵抗値の積の電圧にセットする。出力電圧を連続的に、または段階的に増加させる方式を採用することにより、キャパシタの充電電圧であり、定電圧電源の最大出力電圧となる第１の電圧に対して、充電回路の制限抵抗となる第１の抵抗値を小さくすることができる。したがって、抵抗素子による充電中のロスを低減できる。充電中の抵抗素子によるロスを最小限にしながら充電時間を短縮するためには、初期に第１の電流値を流すことが望ましく、充電開始電圧を第１の電流値および第１の抵抗値の積の電圧にセットすることが望ましい。
【０００９】
第２の機能は、出力電圧が第１の電圧に達するまで、所定の時間が経過したときのキャパシタの予想充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を段階的に増加させることが望ましい。たとえば、第２の機能は、出力電圧が第１の電圧に達するまで、充電開始時から抵抗素子およびキャパシタの時定数が経過する都度、時定数が経過したときのキャパシタの予想充電電圧に、所定の電圧を足した電圧に出力電圧を段階的に増加させることができる。
【００１０】
第２の機能は、出力電圧が第１の電圧に達するまで、キャパシタの充電電圧をモニタし、モニタした充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を段階的に増加させてもよい。
【００１１】
本発明の他の態様の１つは、上記の充電装置と、充電装置により充電されるキャパシタと、キャパシタに充電された電荷を放電し、被試験体にサージ電圧および電流を印加する放電回路とを有する雷サージ発生器である。キャパシタの充電時間を短縮でき、充電中の損失も削減できるので、雷サージの発生効率の高い雷サージ発生器を提供できる。
【００１２】
本発明のさらに他の態様の１つは、上記の雷サージ発生器を有する、雷サージ試験機である。キャパシタの充電時間を短縮でき、充電中の損失も削減できるので、試験効率のさらに高い雷サージ試験機を提供できる。
【００１３】
雷サージ試験機の１つは、被試験体に過電圧を継続して印加する回路を有するものであり、雷サージ試験の１つであるインパルスリセットを、さらに効率良く行うことができる。
【００１４】
本発明のさらに異なる態様は、第１の電圧までキャパシタを充電するための充電装置の制御方法である。充電装置は、第１の電流値の電力を出力可能な定電圧電源部と、定電圧電源部とキャパシタとの間に直列に接続された、第１の抵抗値の抵抗素子とを有する。制御方法は、定電圧電源部の出力電圧を充電開始電圧にセットして充電を開始する第１の工程と、出力電圧が第１の電圧に達するまで、キャパシタの充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を連続的に、または段階的に増加させる第２の工程とを含む。キャパシタの充電時間を短縮でき、充電中のロスを低減できるので、キャパシタの充電効率を向上できる。
【００１５】
第１の工程は、充電開始電圧を第１の電流値および第１の抵抗値の積の電圧にセットすることを含む。第２の工程は、出力電圧が第１の電圧に達するまで、所定の時間が経過したときのキャパシタの予想充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を段階的に増加させることを含む。第２の工程は、出力電圧が第１の電圧に達するまで、キャパシタの充電電圧をモニタし、モニタした充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を段階的に増加させることを含んでもよい。
【００１６】
キャパシタの充電時間を短縮できるので、この充電装置を含む雷サージ試験機の制御方法、試験方法および、雷サージ試験機を用いた試験工程を含む半導体装置や電子機器の製造方法において、上記第１および第２の工程を含むことにより、短い周期でサージ波形を供給することが可能となる。このため、半導体装置や電子機器の試験・選別を従来よりも高い生産性で行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、雷サージ試験機の概要を示す図である。この雷サージ試験機１は、インパルスリセット試験を行うものである。インパルスリセット試験は、たとえば、北米保安器規格ＧＲ９７４に規定されている。雷サージ試験機１は、被試験体（ＤＵＴ）９にサージ電圧およびサージ電流を印加するための雷サージ発生器１０と、ＤＵＴ９に短絡電流および開放電圧を継続して印加するための直流電源装置（続流回路電源）８とを含む。雷サージ試験機１は、ＤＵＴ９と並列に接続され、ＤＵＴ９のリセット時間などを観察するための測定装置、典型的にはオシロスコープ７を含む。雷サージ試験機１は、ＤＵＴ９に並列に接続され、回路特性を調整するための回路素子６を含み、この例では、調整用の回路素子６は、直列に接続された抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ２を含む。さらに、雷サージ試験機１は、ＤＵＴ９と続流回路電源８との間に接続された、分離用のダイオードＤ３と保護抵抗（制限抵抗）Ｒ３とを含む。また、雷サージ試験機１は、雷サージ発生器１０とＤＵＴ９との間に接続された、分離用のダイオードＤ１と保護抵抗（制限抵抗）Ｒ１とを含む。
【００１８】
雷サージ発生器１０は、充放電用の大容量キャパシタ１９と、キャパシタ１９を規定の電圧Ｖｃｈまで充電するための充電装置１１と、キャパシタ１９に充電された電荷を放電するための放電回路１２と、これらを制御するコントローラ１５とを含む。放電回路１２は、コントローラ１５により制御されるスイッチング素子（サイリスタ）１６と、コイル１７とを含む。充電装置１１は、第１の電流値Ｉｍの電力を出力可能な定電圧電源２１と、定電圧電源２１とキャパシタ１９との間に直列に接続された、制限用の第１の抵抗値ｒ１の抵抗素子（制限抵抗）２２と、定電圧電源２１とキャパシタ１９とを遮断するためのスイッチング素子２３とを含む。
【００１９】
定電圧電源２１は出力電圧Ｖｏｕｔが、たとえば、ＰＷＭ制御などの公知の方法により制御できるプログラマブルな電源装置である。コントローラ１５は、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔを制御可能であり、出力電圧Ｖｏｕｔを充電開始電圧Ｖ０にセットして充電を開始する第１の機能２５と、出力電圧Ｖｏｕｔが第１の電圧Ｖｃｈに達するまで、キャパシタ１９の充電電圧Ｖｃに、第１の電流値Ｉｍおよび第１の抵抗値ｒ１の積を最大とする電圧Ｖａｄｄを追加した次の電圧Ｖｎに、出力電圧Ｖｏｕｔを連続的に、または段階的に増加させる第２の機能２６とを含む。さらに、コントローラ１５は、キャパシタ１９が所定の電圧Ｖｃｈまで充電されると、遮断用のスイッチ２３をオフ（開いて）、スイッチング素子（サイリスタ）１６をオンにして放電する第３の機能２７を含む。
【００２０】
図２は、インパルスリセット試験の工程を示す図である。この試験は、「製品がサージを防護し、さらに自動復帰するか」を確認するという測定（試験）である。まず、製品（被試験体、ＤＵＴ）９を回路に接続する（ステップ５１）。この例においてＤＵＴ９としてセットされる製品は、典型的には、電流制御型シリコンサージ防御素子（ＴＳＳ）である。この製品（ＴＳＳ）は、シリコン２方向性２端子サイリスタと呼ばれる複合型サイリスタの一種であるサイダック（登録商標）をベースに開発された電流制御型のシリコンサージ防護デバイスであり、高度情報通信機器、端末機器などの雷サージ防護に適用されている。
【００２１】
次に、ＤＵＴ９を続流回路電源８に接続し、たとえば、開放電圧５２．５Ｖを印加する（ステップ５２）。その後、遮断スイッチ２３を閉じて（オン）、サージ発生器１０のキャパシタ１９の充電を開始する（ステップ５３）。この段階で、ＤＵＴ９の電圧は５２．５Ｖとなり、ＤＵＴ９には固有の漏れ電流が流れる。
【００２２】
図３は、インパルスリセット試験の波形を示す図である。図３（ａ）は良品の場合の波形を示し、図３（ｂ）は不良品の場合の波形を示す。図３においては、横軸が時間ｔを示し、縦軸がＤＵＴ９に加わる電圧（製品電圧）Ｖｄと、ＤＵＴ９に流れる電流（製品通電電流）Ｉｄとを示す。ステップ５３の段階（たとえば、時刻ｔ１）では、製品電圧Ｖｄは開放電圧を示し、製品通電電流Ｉｄは漏れ電流を示す。
【００２３】
キャパシタ１９の充電電圧Ｖｃが所定の電圧Ｖｃｈに達したら、遮断スイッチ２３を開く（オフ）。その後、時刻ｔ２にスイッチング素子（サイリスタ）１６を閉じ（オン）、ＤＵＴ９にサージ通電を行う（ステップ５４）。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、製品電圧Ｖｄは、ＶＣＬと呼ばれる製品固有の最大電圧まで上昇後、数ボルト程度のオン電圧に移行する。また、ＤＵＴ９には、「サージ電流」と、「続流回路の短絡電流」とをプラスした電流Ｉｄが流れる。
【００２４】
その後、ステップ５５で、製品電圧Ｖｄが復帰するか否かを確認する。すなわち、ＤＵＴ９が良品の場合は、サージ電流が徐々に小さくなり、サージ通電開始から３０ｍｓｅｃ以内の時刻ｔ３に製品電圧Ｖｄがサージ通電前の状態に復帰する（図３（ａ）参照）。逆に製品電圧Ｖｄが復帰しない場合、ＤＵＴ９は不良となる（図３（ｂ）参照）。ＤＵＴ９が不良の場合、製品電圧Ｖｄは数ボルト程度のままで推移する。電流Ｉｄは続流回路電源８の短絡電流（例えば、約２６０ｍＡ）が流れたままになる。この測定の定義は、規定時間３０ｍｓｅｃ以内に復帰するか、というものであるが、実際には「製品固有の保持電流値」が、「続流回路の短絡電流値」より大きいか小さいかを確認していることになる。
【００２５】
図４は、キャパシタの充電過程を示す図である。図４は、充電装置１１の制御をフローチャートにより示している。図２に示した試験工程において、キャパシタ１９の充電を開始するステップ５３になると、ステップ６１において、コントローラ１５は第１の機能２５により、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔを開始電圧Ｖ０にセットする。典型的には、開始電圧Ｖ０は以下の式（１）、すなわち、定電圧電源２１の最大出力電流（第１の電流値）Ｉｍと制限抵抗２２の抵抗値ｒ１との積で定義される。
【００２６】
Ｖ０＝Ｉｍ×ｒ１ ・・・（１）
その後、ステップ６２において、キャパシタ１９の充電電圧（端子電圧）Ｖｃが規定値Ｖｃｈに達したら、キャパシタ１９の充電を終了する。一方、充電電圧Ｖｃが規定値Ｖｃｈに達するまでは、コントローラ１５は第２の機能２６により、ステップ６３において、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔが規定値Ｖｃｈに達しておらず、出力電圧Ｖｏｕｔをステップアップできる状況か否かを判断する。定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔをステップアップできるときは、ステップ６４において、そのときの充電電圧Ｖｃに電圧Ｖａｄｄを足した（追加した）次の電圧Ｖｎ（ｎは整数）までステップアップする。典型的には、追加電圧Ｖａｄｄは以下の式（２）、すなわち、定電圧電源２１の最大出力電流（第１の電流値）Ｉｍと制限抵抗２２の抵抗値ｒ１との積で定義される。
【００２７】
Ｖａｄｄ＝Ｉｍ×ｒ１ ・・・（２）
キャパシタ１９の充電電圧Ｖｃおよび充電電流Ｉｒは、コントローラ１５において測定することができる。キャパシタ１９の充電電圧Ｖｃおよび充電電流Ｉｒを予想することも可能である。典型的には、以下の式（３）により予想充電電圧Ｖｃｐ、予想充電電流Ｉｒｐを求めることができる。
【００２８】
Ｖｃｐ＝Ｖｎ（１−ｅｘｐ（−ｔｎ／（ｒ１・Ｃ）））＋Ｖｃｎ
Ｉｒｐ＝（Ｖｎ／ｒ１）（１−ｅｘｐ（−ｔｎ／（ｒ１・Ｃ））） ・・・（３）
容量Ｃはキャパシタ１９の容量であり、時間ｔｎは、出力電圧Ｖｏｕｔを次の電圧Ｖｎにステップアップしたときからの経過時間である。また、充電電圧Ｖｃｎは、次の電圧Ｖｎにステップアップしたときのキャパシタ１９の充電電圧である。
【００２９】
図５は、一例として、定電圧電源２１の初期電圧Ｖ０を規定の電圧Ｖｃｈに設定してキャパシタ１９を充電したときの経過（図５（ａ））と、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔを次の電圧Ｖｎにステップアップしながらキャパシタ１９を充電したときの経過（図５（ｂ））とを示す図である。
【００３０】
図５（ｂ）では、初期電圧Ｖ０を式（２）の電圧Ｖａｄｄにセットし、その後、時定数τ（τ＝ｒ１×Ｃ）が経過する都度、電圧Ｖａｄｄを足した次の電圧Ｖｎを出力電圧Ｖｏｕｔにセットしている。図５（ａ）および（ｂ）において、時刻ｔ１１およびｔ２１において、初期電圧Ｖ０をセットし、時刻ｔ１２およびｔ２２において、遮断スイッチ２３をオンにしてキャパシタ１９の充電を開始する。図５（ｂ）では、出力電圧Ｖｏｕｔを段階的に、規定電圧Ｖｃｈまでステップアップする。そして、時刻ｔ１３およびｔ２３において、充電電圧Ｖｃが規定電圧Ｖｃｈに達すると、時刻ｔ１４およびｔ２４で、放電回路１２を用いてキャパシタ１９に充電された電荷を放電する（サージ通電）。
【００３１】
図５（ｂ）に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔを段階的に、規定電圧Ｖｃｈまでステップアップすることにより、キャパシタ１９の充電時間が短縮でき、充電開始からサージ通電までの時間を短縮できる。このため、ＤＵＴ９に短い周期でサージ波形を供給することが可能となる。したがって、雷サージ試験機１を用いてインパルスリセット試験を従来よりも高い生産性で行うことが可能となる。なお、この例では、出力電圧Ｖｏｕｔを段階的に増加しているが、連続的に増加しても良い。さらに、出力電圧Ｖｏｕｔを増加するタイミングは、時定数が経過した後に限られず、さらに短いインターバルで行っても良く、さらに長いインターバルで行っても良い。
【００３２】
図６は、図５の具体例を示す図である。図６（ａ）は、定電圧で充電した例を示し、図６（ｂ）は段階的に電圧を上昇させた例を示す。
【００３３】
図６（ａ）は、キャパシタ１９として４０μＦの容量を有する高電圧大容量キャパシタを採用し、出力電圧Ｖｏｕｔを規定電圧Ｖｃｈ（１０００Ｖ）、抵抗２２の抵抗値ｒ１を２ｋΩに設定している。最大電流Ｉｍは０．５Ａ（５００ｍＡ）である。この例では、充電時間は０．４秒程度となる。
【００３４】
図６（ｂ）は、同じ高圧大容量キャパシタ１９を採用し、抵抗２２の抵抗値ｒ１を６００Ωに設定している。したがって、最大電流Ｉｍは、上記と同様に５００ｍＡである。そして、初期電圧Ｖ０を３００Ｖにセットして充電を開始する。時定数（０．０２４秒）が経過した直後に、充電電圧Ｖｃ（Ｖｃｎ）は、約１９０Ｖ（０．６３２×３００Ｖ）になる（なると予想できる）ので、追加電圧Ｖａｄｄ（３００Ｖ）を追加した次の電圧Ｖｎ（４９０Ｖ）を出力電圧Ｖｏｕｔにセットして充電を行う。出力電圧Ｖｏｕｔをこのようにステップアップすることにより、その直後の充電電流Ｉｒは５００ｍＡ（（４９０Ｖ−１９０Ｖ）／６００Ω）に増加する。
【００３５】
さらに０．０２４秒が経過したのち、すなわち、充電開始から０．０４８秒後には、キャパシタ電圧Ｖｃは約３８０Ｖ（１９０Ｖ＋０．６３２×３００Ｖ）になる（なると予想できる）ので、追加電圧Ｖａｄｄ（３００Ｖ）を追加した次の電圧Ｖｎ（６８０Ｖ）を出力電圧Ｖｏｕｔにセットして充電を行う。出力電圧Ｖｏｕｔをこのようにステップアップすることにより、その直後の充電電流Ｉｒは５００ｍＡ（（６８０Ｖ−３８０Ｖ）／６００Ω）に増加する。このような処理を繰り返すことにより、０．１８秒程度で、充電電圧Ｖｃが規定電圧Ｖｃｈに達する。したがって、充電時間をほぼ半分にすることができる。さらに、制限抵抗２２で熱として消費される電力が減るので、キャパシタ１９の充電に要する電力を削減でき、消費電力も低減できる。
【００３６】
このように、本発明に係る雷サージ発生器１１を搭載した雷サージ試験機１を用いることにより、処理能力が増加し、例えば上記の例では２倍になる。このため、この雷サージ試験機１による雷サージ試験が製造工程の一部となっている半導体装置あるいは回路素子については、半導体装置あるいは回路素子（回路デバイス）の製造能力を向上でき、製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】雷サージ試験機の概要を示す図である。
【図２】インパルスリセット試験の工程を示す図である。
【図３】インパルスリセット試験の波形を示す図である。
【図４】キャパシタの充電過程を示す図である。
【図５】一例として、定電圧電源２１の初期電圧Ｖ０を規定の電圧Ｖｃｈに設定してキャパシタ１９を充電したときの経過と、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔを次の電圧Ｖｎにステップアップしながらキャパシタ１９を充電したときの経過とを示す図である。
【図６】図５の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 雷サージ試験機、 ９ ＤＵＴ（被試験体）、 １０ 雷サージ発生器
１１ 充電装置、 １２ 放電回路、 １５ コントローラ、 １９ キャパシタ
２１ 定電圧電源装置、 ２５ 第１の機能、 ２６ 第２の機能
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雷サージ発生器の放電用キャパシタを充電する装置、雷サージ発生器、雷サージ試験機および充電装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
雷サージ試験機は、高電圧大容量のキャパシタへ充電した電荷を、放電回路を介して試験対象の半導体装置（例えば、サージ防護サイリスタ。）や電子機器（電話、ファクシミリ、パソコン、ＴＶ。）に放電することによって、半導体装置や電子機器の試験・選別を行うための装置である。
【０００３】
特許文献１には、雷サージ試験用のインパルス試験器であって、電圧および電流を制御する制御回路部と、充電高圧発生回路部と、制御回路部からのタイミングによってサージ出力を発生するサージ発生回路部とを備えるものが開示されている。そして、サージ出力を所定の繰り返し間隔で発生させる繰り返し数設定部と、サージ出力の電圧を設定するサージ電圧設定部と、サージ出力の発生間隔を設定するサージ出力発生間隔設定部を設け、１秒以下の間隔を含む複数の発生間隔を設定可能とし、その設定された間隔で所定電圧のサージ出力を繰り返し発生できるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６０２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
雷サージ試験機においては、半導体装置や電子機器の試験・選別を従来よりも高い生産性で行いたいという要求がある。そのためには、サージ出力の発生間隔を、さらに短くすることが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、第１の電圧までキャパシタを充電するための充電装置である。この充電装置は、第１の電流値の電力を出力可能な定電圧電源部と、定電圧電源部とキャパシタとの間に直列に接続された、第１の抵抗値の抵抗素子と、定電圧電源部の出力電圧を制御可能なコントロール部とを有する。コントロール部は、出力電圧を充電開始電圧にセットして充電を開始する第１の機能と、出力電圧が第１の電圧に達するまで、キャパシタの充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を連続的に、または段階的に増加させる第２の機能とを含む。
【０００７】
第１の電流値の電力を出力可能な定電圧電源を用いて充電する場合、充電初期に第１の電流値の電力を、抵抗素子を介してキャパシタに供給できるが、その後、抵抗素子を流れる電流は減少する。これに対し、出力電圧がプログラマブルな定電圧電源を用い、充電開始電圧を低く抑え、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を連続的に、または段階的に増加させることにより、充電開始初期のみならず、充電途中において、第１の電流値の電力を、抵抗素子を介してキャパシタに提供できる。すなわち、最大電流が決まっている定電圧電源を利用して、定電流に近い状況を充電中に実現する。したがって、充電時間を短縮でき、その結果、試験対象の半導体装置や電子機器に短い周期でサージ波形を供給することが可能となる。このため、半導体装置や電子機器の試験・選別を従来よりも高い生産性で行うことが可能となる。
【０００８】
第１の機能は、充電開始電圧を第１の電流値および第１の抵抗値の積の電圧にセットする。出力電圧を連続的に、または段階的に増加させる方式を採用することにより、キャパシタの充電電圧であり、定電圧電源の最大出力電圧となる第１の電圧に対して、充電回路の制限抵抗となる第１の抵抗値を小さくすることができる。したがって、抵抗素子による充電中のロスを低減できる。充電中の抵抗素子によるロスを最小限にしながら充電時間を短縮するためには、初期に第１の電流値を流すことが望ましく、充電開始電圧を第１の電流値および第１の抵抗値の積の電圧にセットすることが望ましい。
【０００９】
第２の機能は、出力電圧が第１の電圧に達するまで、所定の時間が経過したときのキャパシタの予想充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を段階的に増加させることが望ましい。たとえば、第２の機能は、出力電圧が第１の電圧に達するまで、充電開始時から抵抗素子およびキャパシタの時定数が経過する都度、時定数が経過したときのキャパシタの予想充電電圧に、所定の電圧を足した電圧に出力電圧を段階的に増加させることができる。
【００１０】
第２の機能は、出力電圧が第１の電圧に達するまで、キャパシタの充電電圧をモニタし、モニタした充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を段階的に増加させてもよい。
【００１１】
本発明の他の態様の１つは、上記の充電装置と、充電装置により充電されるキャパシタと、キャパシタに充電された電荷を放電し、被試験体にサージ電圧および電流を印加する放電回路とを有する雷サージ発生器である。キャパシタの充電時間を短縮でき、充電中の損失も削減できるので、雷サージの発生効率の高い雷サージ発生器を提供できる。
【００１２】
本発明のさらに他の態様の１つは、上記の雷サージ発生器を有する、雷サージ試験機である。キャパシタの充電時間を短縮でき、充電中の損失も削減できるので、試験効率のさらに高い雷サージ試験機を提供できる。
【００１３】
雷サージ試験機の１つは、被試験体に過電圧を継続して印加する回路を有するものであり、雷サージ試験の１つであるインパルスリセットを、さらに効率良く行うことができる。
【００１４】
本発明のさらに異なる態様は、第１の電圧までキャパシタを充電するための充電装置の制御方法である。充電装置は、第１の電流値の電力を出力可能な定電圧電源部と、定電圧電源部とキャパシタとの間に直列に接続された、第１の抵抗値の抵抗素子とを有する。制御方法は、定電圧電源部の出力電圧を充電開始電圧にセットして充電を開始する第１の工程と、出力電圧が第１の電圧に達するまで、キャパシタの充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を連続的に、または段階的に増加させる第２の工程とを含む。キャパシタの充電時間を短縮でき、充電中のロスを低減できるので、キャパシタの充電効率を向上できる。
【００１５】
第１の工程は、充電開始電圧を第１の電流値および第１の抵抗値の積の電圧にセットすることを含む。第２の工程は、出力電圧が第１の電圧に達するまで、所定の時間が経過したときのキャパシタの予想充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を段階的に増加させることを含む。第２の工程は、出力電圧が第１の電圧に達するまで、キャパシタの充電電圧をモニタし、モニタした充電電圧に、第１の電流値および第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、出力電圧を段階的に増加させることを含んでもよい。
【００１６】
キャパシタの充電時間を短縮できるので、この充電装置を含む雷サージ試験機の制御方法、試験方法および、雷サージ試験機を用いた試験工程を含む半導体装置や電子機器の製造方法において、上記第１および第２の工程を含むことにより、短い周期でサージ波形を供給することが可能となる。このため、半導体装置や電子機器の試験・選別を従来よりも高い生産性で行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、雷サージ試験機の概要を示す図である。この雷サージ試験機１は、インパルスリセット試験を行うものである。インパルスリセット試験は、たとえば、北米保安器規格ＧＲ９７４に規定されている。雷サージ試験機１は、被試験体（ＤＵＴ）９にサージ電圧およびサージ電流を印加するための雷サージ発生器１０と、ＤＵＴ９に短絡電流および開放電圧を継続して印加するための直流電源装置（続流回路電源）８とを含む。雷サージ試験機１は、ＤＵＴ９と並列に接続され、ＤＵＴ９のリセット時間などを観察するための測定装置、典型的にはオシロスコープ７を含む。雷サージ試験機１は、ＤＵＴ９に並列に接続され、回路特性を調整するための回路素子６を含み、この例では、調整用の回路素子６は、直列に接続された抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ２を含む。さらに、雷サージ試験機１は、ＤＵＴ９と続流回路電源８との間に接続された、分離用のダイオードＤ３と保護抵抗（制限抵抗）Ｒ３とを含む。また、雷サージ試験機１は、雷サージ発生器１０とＤＵＴ９との間に接続された、分離用のダイオードＤ１と保護抵抗（制限抵抗）Ｒ１とを含む。
【００１８】
雷サージ発生器１０は、充放電用の大容量キャパシタ１９と、キャパシタ１９を規定の電圧Ｖｃｈまで充電するための充電装置１１と、キャパシタ１９に充電された電荷を放電するための放電回路１２と、これらを制御するコントローラ１５とを含む。放電回路１２は、コントローラ１５により制御されるスイッチング素子（サイリスタ）１６と、コイル１７とを含む。充電装置１１は、第１の電流値Ｉｍの電力を出力可能な定電圧電源２１と、定電圧電源２１とキャパシタ１９との間に直列に接続された、制限用の第１の抵抗値ｒ１の抵抗素子（制限抵抗）２２と、定電圧電源２１とキャパシタ１９とを遮断するためのスイッチング素子２３とを含む。
【００１９】
定電圧電源２１は出力電圧Ｖｏｕｔが、たとえば、ＰＷＭ制御などの公知の方法により制御できるプログラマブルな電源装置である。コントローラ１５は、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔを制御可能であり、出力電圧Ｖｏｕｔを充電開始電圧Ｖ０にセットして充電を開始する第１の機能２５と、出力電圧Ｖｏｕｔが第１の電圧Ｖｃｈに達するまで、キャパシタ１９の充電電圧Ｖｃに、第１の電流値Ｉｍおよび第１の抵抗値ｒ１の積を最大とする電圧Ｖａｄｄを追加した次の電圧Ｖｎに、出力電圧Ｖｏｕｔを連続的に、または段階的に増加させる第２の機能２６とを含む。さらに、コントローラ１５は、キャパシタ１９が所定の電圧Ｖｃｈまで充電されると、遮断用のスイッチ２３をオフ（開いて）、スイッチング素子（サイリスタ）１６をオンにして放電する第３の機能２７を含む。
【００２０】
図２は、インパルスリセット試験の工程を示す図である。この試験は、「製品がサージを防護し、さらに自動復帰するか」を確認するという測定（試験）である。まず、製品（被試験体、ＤＵＴ）９を回路に接続する（ステップ５１）。この例においてＤＵＴ９としてセットされる製品は、典型的には、電流制御型シリコンサージ防御素子（ＴＳＳ）である。この製品（ＴＳＳ）は、シリコン２方向性２端子サイリスタと呼ばれる複合型サイリスタの一種であるサイダック（登録商標）をベースに開発された電流制御型のシリコンサージ防護デバイスであり、高度情報通信機器、端末機器などの雷サージ防護に適用されている。
【００２１】
次に、ＤＵＴ９を続流回路電源８に接続し、たとえば、開放電圧５２．５Ｖを印加する（ステップ５２）。その後、遮断スイッチ２３を閉じて（オン）、サージ発生器１０のキャパシタ１９の充電を開始する（ステップ５３）。この段階で、ＤＵＴ９の電圧は５２．５Ｖとなり、ＤＵＴ９には固有の漏れ電流が流れる。
【００２２】
図３は、インパルスリセット試験の波形を示す図である。図３（ａ）は良品の場合の波形を示し、図３（ｂ）は不良品の場合の波形を示す。図３においては、横軸が時間ｔを示し、縦軸がＤＵＴ９に加わる電圧（製品電圧）Ｖｄと、ＤＵＴ９に流れる電流（製品通電電流）Ｉｄとを示す。ステップ５３の段階（たとえば、時刻ｔ１）では、製品電圧Ｖｄは開放電圧を示し、製品通電電流Ｉｄは漏れ電流を示す。
【００２３】
キャパシタ１９の充電電圧Ｖｃが所定の電圧Ｖｃｈに達したら、遮断スイッチ２３を開く（オフ）。その後、時刻ｔ２にスイッチング素子（サイリスタ）１６を閉じ（オン）、ＤＵＴ９にサージ通電を行う（ステップ５４）。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、製品電圧Ｖｄは、ＶＣＬと呼ばれる製品固有の最大電圧まで上昇後、数ボルト程度のオン電圧に移行する。また、ＤＵＴ９には、「サージ電流」と、「続流回路の短絡電流」とをプラスした電流Ｉｄが流れる。
【００２４】
その後、ステップ５５で、製品電圧Ｖｄが復帰するか否かを確認する。すなわち、ＤＵＴ９が良品の場合は、サージ電流が徐々に小さくなり、サージ通電開始から３０ｍｓｅｃ以内の時刻ｔ３に製品電圧Ｖｄがサージ通電前の状態に復帰する（図３（ａ）参照）。逆に製品電圧Ｖｄが復帰しない場合、ＤＵＴ９は不良となる（図３（ｂ）参照）。ＤＵＴ９が不良の場合、製品電圧Ｖｄは数ボルト程度のままで推移する。電流Ｉｄは続流回路電源８の短絡電流（例えば、約２６０ｍＡ）が流れたままになる。この測定の定義は、規定時間３０ｍｓｅｃ以内に復帰するか、というものであるが、実際には「製品固有の保持電流値」が、「続流回路の短絡電流値」より大きいか小さいかを確認していることになる。
【００２５】
図４は、キャパシタの充電過程を示す図である。図４は、充電装置１１の制御をフローチャートにより示している。図２に示した試験工程において、キャパシタ１９の充電を開始するステップ５３になると、ステップ６１において、コントローラ１５は第１の機能２５により、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔを開始電圧Ｖ０にセットする。典型的には、開始電圧Ｖ０は以下の式（１）、すなわち、定電圧電源２１の最大出力電流（第１の電流値）Ｉｍと制限抵抗２２の抵抗値ｒ１との積で定義される。
【００２６】
Ｖ０＝Ｉｍ×ｒ１ ・・・（１）
その後、ステップ６２において、キャパシタ１９の充電電圧（端子電圧）Ｖｃが規定値Ｖｃｈに達したら、キャパシタ１９の充電を終了する。一方、充電電圧Ｖｃが規定値Ｖｃｈに達するまでは、コントローラ１５は第２の機能２６により、ステップ６３において、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔが規定値Ｖｃｈに達しておらず、出力電圧Ｖｏｕｔをステップアップできる状況か否かを判断する。定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔをステップアップできるときは、ステップ６４において、そのときの充電電圧Ｖｃに電圧Ｖａｄｄを足した（追加した）次の電圧Ｖｎ（ｎは整数）までステップアップする。典型的には、追加電圧Ｖａｄｄは以下の式（２）、すなわち、定電圧電源２１の最大出力電流（第１の電流値）Ｉｍと制限抵抗２２の抵抗値ｒ１との積で定義される。
【００２７】
Ｖａｄｄ＝Ｉｍ×ｒ１ ・・・（２）
キャパシタ１９の充電電圧Ｖｃおよび充電電流Ｉｒは、コントローラ１５において測定することができる。キャパシタ１９の充電電圧Ｖｃおよび充電電流Ｉｒを予想することも可能である。典型的には、以下の式（３）により予想充電電圧Ｖｃｐ、予想充電電流Ｉｒｐを求めることができる。
【００２８】
Ｖｃｐ＝Ｖｎ（１−ｅｘｐ（−ｔｎ／（ｒ１・Ｃ）））＋Ｖｃｎ
Ｉｒｐ＝（Ｖｎ／ｒ１）（１−ｅｘｐ（−ｔｎ／（ｒ１・Ｃ））） ・・・（３）
容量Ｃはキャパシタ１９の容量であり、時間ｔｎは、出力電圧Ｖｏｕｔを次の電圧Ｖｎにステップアップしたときからの経過時間である。また、充電電圧Ｖｃｎは、次の電圧Ｖｎにステップアップしたときのキャパシタ１９の充電電圧である。
【００２９】
図５は、一例として、定電圧電源２１の初期電圧Ｖ０を規定の電圧Ｖｃｈに設定してキャパシタ１９を充電したときの経過（図５（ａ））と、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔを次の電圧Ｖｎにステップアップしながらキャパシタ１９を充電したときの経過（図５（ｂ））とを示す図である。
【００３０】
図５（ｂ）では、初期電圧Ｖ０を式（２）の電圧Ｖａｄｄにセットし、その後、時定数τ（τ＝ｒ１×Ｃ）が経過する都度、電圧Ｖａｄｄを足した次の電圧Ｖｎを出力電圧Ｖｏｕｔにセットしている。図５（ａ）および（ｂ）において、時刻ｔ１１およびｔ２１において、初期電圧Ｖ０をセットし、時刻ｔ１２およびｔ２２において、遮断スイッチ２３をオンにしてキャパシタ１９の充電を開始する。図５（ｂ）では、出力電圧Ｖｏｕｔを段階的に、規定電圧Ｖｃｈまでステップアップする。そして、時刻ｔ１３およびｔ２３において、充電電圧Ｖｃが規定電圧Ｖｃｈに達すると、時刻ｔ１４およびｔ２４で、放電回路１２を用いてキャパシタ１９に充電された電荷を放電する（サージ通電）。
【００３１】
図５（ｂ）に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔを段階的に、規定電圧Ｖｃｈまでステップアップすることにより、キャパシタ１９の充電時間が短縮でき、充電開始からサージ通電までの時間を短縮できる。このため、ＤＵＴ９に短い周期でサージ波形を供給することが可能となる。したがって、雷サージ試験機１を用いてインパルスリセット試験を従来よりも高い生産性で行うことが可能となる。なお、この例では、出力電圧Ｖｏｕｔを段階的に増加しているが、連続的に増加しても良い。さらに、出力電圧Ｖｏｕｔを増加するタイミングは、時定数が経過した後に限られず、さらに短いインターバルで行っても良く、さらに長いインターバルで行っても良い。
【００３２】
図６は、図５の具体例を示す図である。図６（ａ）は、定電圧で充電した例を示し、図６（ｂ）は段階的に電圧を上昇させた例を示す。
【００３３】
図６（ａ）は、キャパシタ１９として４０μＦの容量を有する高電圧大容量キャパシタを採用し、出力電圧Ｖｏｕｔを規定電圧Ｖｃｈ（１０００Ｖ）、抵抗２２の抵抗値ｒ１を２ｋΩに設定している。最大電流Ｉｍは０．５Ａ（５００ｍＡ）である。この例では、充電時間は０．４秒程度となる。
【００３４】
図６（ｂ）は、同じ高圧大容量キャパシタ１９を採用し、抵抗２２の抵抗値ｒ１を６００Ωに設定している。したがって、最大電流Ｉｍは、上記と同様に５００ｍＡである。そして、初期電圧Ｖ０を３００Ｖにセットして充電を開始する。時定数（０．０２４秒）が経過した直後に、充電電圧Ｖｃ（Ｖｃｎ）は、約１９０Ｖ（０．６３２×３００Ｖ）になる（なると予想できる）ので、追加電圧Ｖａｄｄ（３００Ｖ）を追加した次の電圧Ｖｎ（４９０Ｖ）を出力電圧Ｖｏｕｔにセットして充電を行う。出力電圧Ｖｏｕｔをこのようにステップアップすることにより、その直後の充電電流Ｉｒは５００ｍＡ（（４９０Ｖ−１９０Ｖ）／６００Ω）に増加する。
【００３５】
さらに０．０２４秒が経過したのち、すなわち、充電開始から０．０４８秒後には、キャパシタ電圧Ｖｃは約３８０Ｖ（１９０Ｖ＋０．６３２×３００Ｖ）になる（なると予想できる）ので、追加電圧Ｖａｄｄ（３００Ｖ）を追加した次の電圧Ｖｎ（６８０Ｖ）を出力電圧Ｖｏｕｔにセットして充電を行う。出力電圧Ｖｏｕｔをこのようにステップアップすることにより、その直後の充電電流Ｉｒは５００ｍＡ（（６８０Ｖ−３８０Ｖ）／６００Ω）に増加する。このような処理を繰り返すことにより、０．１８秒程度で、充電電圧Ｖｃが規定電圧Ｖｃｈに達する。したがって、充電時間をほぼ半分にすることができる。さらに、制限抵抗２２で熱として消費される電力が減るので、キャパシタ１９の充電に要する電力を削減でき、消費電力も低減できる。
【００３６】
このように、本発明に係る雷サージ発生器１１を搭載した雷サージ試験機１を用いることにより、処理能力が増加し、例えば上記の例では２倍になる。このため、この雷サージ試験機１による雷サージ試験が製造工程の一部となっている半導体装置あるいは回路素子については、半導体装置あるいは回路素子（回路デバイス）の製造能力を向上でき、製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】雷サージ試験機の概要を示す図である。
【図２】インパルスリセット試験の工程を示す図である。
【図３】インパルスリセット試験の波形を示す図である。
【図４】キャパシタの充電過程を示す図である。
【図５】一例として、定電圧電源２１の初期電圧Ｖ０を規定の電圧Ｖｃｈに設定してキャパシタ１９を充電したときの経過と、定電圧電源２１の出力電圧Ｖｏｕｔを次の電圧Ｖｎにステップアップしながらキャパシタ１９を充電したときの経過とを示す図である。
【図６】図５の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 雷サージ試験機、 ９ ＤＵＴ（被試験体）、 １０ 雷サージ発生器
１１ 充電装置、 １２ 放電回路、 １５ コントローラ、 １９ キャパシタ
２１ 定電圧電源装置、 ２５ 第１の機能、 ２６ 第２の機能
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電圧までキャパシタを充電するための充電装置であって、
第１の電流値の電力を出力可能な定電圧電源部と、
前記定電圧電源部と前記キャパシタとの間に直列に接続された、第１の抵抗値の抵抗素子と、
前記定電圧電源部の出力電圧を制御可能なコントロール部とを有し、
前記コントロール部は、前記出力電圧を充電開始電圧にセットして充電を開始する第１の機能と、
前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、前記キャパシタの充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、前記出力電圧を連続的に、または段階的に増加させる第２の機能とを含む、充電装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の機能は、前記充電開始電圧を前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積の電圧にセットする、充電装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第２の機能は、前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、所定の時間が経過したときの前記キャパシタの予想充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した前記次の電圧に、前記出力電圧を段階的に増加させる、充電装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記第２の機能は、前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、前記キャパシタの充電電圧をモニタし、モニタした充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した前記次の電圧に、前記出力電圧を段階的に増加させる、充電装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の充電装置と、
前記充電装置により充電されるキャパシタと、
前記キャパシタに充電された電荷を放電し、被試験体にサージ電圧および電流を印加する放電回路とを有する雷サージ発生器。
【請求項６】
請求項５に記載の雷サージ発生器を有する、雷サージ試験機。
【請求項７】
請求項６において、さらに、前記被試験体に過電圧を継続して印加する回路を有する、雷サージ試験機。
【請求項８】
第１の電圧までキャパシタを充電するための充電装置の制御方法であって、
前記充電装置は、第１の電流値の電力を出力可能な定電圧電源部と、
前記定電圧電源部と前記キャパシタとの間に直列に接続された、第１の抵抗値の抵抗素子とを有し、
当該制御方法は、
前記定電圧電源部の出力電圧を充電開始電圧にセットして充電を開始する第１の工程と、
前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、前記キャパシタの充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、前記出力電圧を連続的に、または段階的に増加させる第２の工程とを含む、制御方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記第１の工程は、前記充電開始電圧を前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積の電圧にセットすることを含む、制御方法。
【請求項１０】
請求項８または９において、
前記第２の工程は、前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、所定の時間が経過したときの前記キャパシタの予想充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した前記次の電圧に、前記出力電圧を段階的に増加させることを含む、制御方法。
【請求項１１】
請求項８または９において、
前記第２の工程は、前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、前記キャパシタの充電電圧をモニタし、モニタした充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した前記次の電圧に、前記出力電圧を段階的に増加させることを含む、制御方法。
【請求項１】
第１の電圧までキャパシタを充電するための充電装置であって、
第１の電流値の電力を出力可能な定電圧電源部と、
前記定電圧電源部と前記キャパシタとの間に直列に接続された、第１の抵抗値の抵抗素子と、
前記定電圧電源部の出力電圧を制御可能なコントロール部とを有し、
前記コントロール部は、前記出力電圧を充電開始電圧にセットして充電を開始する第１の機能と、
前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、前記キャパシタの充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、前記出力電圧を連続的に、または段階的に増加させる第２の機能とを含む、充電装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の機能は、前記充電開始電圧を前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積の電圧にセットする、充電装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第２の機能は、前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、所定の時間が経過したときの前記キャパシタの予想充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した前記次の電圧に、前記出力電圧を段階的に増加させる、充電装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記第２の機能は、前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、前記キャパシタの充電電圧をモニタし、モニタした充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した前記次の電圧に、前記出力電圧を段階的に増加させる、充電装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の充電装置と、
前記充電装置により充電されるキャパシタと、
前記キャパシタに充電された電荷を放電し、被試験体にサージ電圧および電流を印加する放電回路とを有する雷サージ発生器。
【請求項６】
請求項５に記載の雷サージ発生器を有する、雷サージ試験機。
【請求項７】
請求項６において、さらに、前記被試験体に過電圧を継続して印加する回路を有する、雷サージ試験機。
【請求項８】
第１の電圧までキャパシタを充電するための充電装置の制御方法であって、
前記充電装置は、第１の電流値の電力を出力可能な定電圧電源部と、
前記定電圧電源部と前記キャパシタとの間に直列に接続された、第１の抵抗値の抵抗素子とを有し、
当該制御方法は、
前記定電圧電源部の出力電圧を充電開始電圧にセットして充電を開始する第１の工程と、
前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、前記キャパシタの充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した次の電圧に、前記出力電圧を連続的に、または段階的に増加させる第２の工程とを含む、制御方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記第１の工程は、前記充電開始電圧を前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積の電圧にセットすることを含む、制御方法。
【請求項１０】
請求項８または９において、
前記第２の工程は、前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、所定の時間が経過したときの前記キャパシタの予想充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した前記次の電圧に、前記出力電圧を段階的に増加させることを含む、制御方法。
【請求項１１】
請求項８または９において、
前記第２の工程は、前記出力電圧が前記第１の電圧に達するまで、前記キャパシタの充電電圧をモニタし、モニタした充電電圧に、前記第１の電流値および前記第１の抵抗値の積を最大とする電圧を追加した前記次の電圧に、前記出力電圧を段階的に増加させることを含む、制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２８８２０３（Ｐ２００９−２８８２０３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４３９８３（Ｐ２００８−１４３９８３）
【出願日】平成２０年５月３１日（２００８．５．３１）
【出願人】（０００００２０３７）新電元工業株式会社 (776)
【出願人】（５９１１３２９５５）株式会社秋田新電元 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月３１日（２００８．５．３１）
【出願人】（０００００２０３７）新電元工業株式会社 (776)
【出願人】（５９１１３２９５５）株式会社秋田新電元 (29)
【Ｆターム（参考）】
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