絶縁検査装置および絶縁検査方法
【課題】プローブと配線パターンとの間の接触状態を検出して検査精度を向上させる。
【解決手段】配線パターン３の２つの端点に接触可能なプローブ５，７と、配線パターン４の２つの端点に接触可能なプローブ６，８と、電圧印加部９による絶縁検査電圧Ｖｅの印加時に配線パターン３，４間に流れる漏れ電流Ｉｍを測定する電流測定部１０と、この電流Ｉｍによって配線パターン３，４間に発生するパターン間電圧Ｖｍ１を検出する電圧検出部１１と、配線パターン３に対するプローブ５，７の接触状態を検出する接触状態検出部１２と、配線パターン４に対するプローブ６，８の接触状態を検出する接触状態検出部１３と、接触状態検出部１２，１３の各検出結果に基づいて各配線パターン３，４と各プローブ５，７，６，８との接触状態を判別し、パターン間電圧Ｖｍ１と漏れ電流Ｉｍに基づいて配線パターン３，４間の絶縁状態を検査する処理部１４とを備えている。
【解決手段】配線パターン３の２つの端点に接触可能なプローブ５，７と、配線パターン４の２つの端点に接触可能なプローブ６，８と、電圧印加部９による絶縁検査電圧Ｖｅの印加時に配線パターン３，４間に流れる漏れ電流Ｉｍを測定する電流測定部１０と、この電流Ｉｍによって配線パターン３，４間に発生するパターン間電圧Ｖｍ１を検出する電圧検出部１１と、配線パターン３に対するプローブ５，７の接触状態を検出する接触状態検出部１２と、配線パターン４に対するプローブ６，８の接触状態を検出する接触状態検出部１３と、接触状態検出部１２，１３の各検出結果に基づいて各配線パターン３，４と各プローブ５，７，６，８との接触状態を判別し、パターン間電圧Ｖｍ１と漏れ電流Ｉｍに基づいて配線パターン３，４間の絶縁状態を検査する処理部１４とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の配線パターン間に直流電圧を印加したときに流れる漏れ電流の電流値に基づいてこの一対の配線パターンの絶縁状態を検査する絶縁検査装置および絶縁検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の絶縁検査装置として、本願発明者は下記特許文献１に開示された絶縁検査装置を提案している。この絶縁検査装置は、回路基板に形成された一対の配線パターン間の絶縁検査を実行するものであって、各配線パターンに接続される一対のプローブと、一対のプローブ間に直流電圧を印加する電源部と、直流電圧の印加状態において一対のプローブに流れる漏れ電流の電流値を測定する電流測定部と、測定された漏れ電流の電流値と予め規定された閾値とに基づいて検査対象体の絶縁状態を検査する処理部とを備えている。
【０００３】
この絶縁検査装置では、各プローブと各配線パターンとが未接続状態のときにおいて一対のプローブ間に直流電圧が印加されたときにプローブに流れる漏れ電流の定常値を測定し、一対のプローブに各配線パターンを接続して絶縁状態の検査を実行する際に、直流電圧の印加状態での漏れ電流の電流値を測定しつつこの電流値から定常値を減算し、減算によって得られた電流値と閾値とを比較して、各配線パターン間の絶縁状態を検査する。したがって、この絶縁検査装置によれば、定常値を予め測定しておくことにより、各配線パターン間に絶縁不良が発生していないときには、定常値を減算した分だけ漏れ電流が閾値に早く達するため、検査対象体の絶縁状態が良好であることを一層短時間に検査可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１６５２８号公報（第４−７頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の絶縁検査装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この絶縁検査装置では、各配線パターン間の絶縁状態が不良のとき（絶縁抵抗が基準の抵抗値よりも低い抵抗値のとき）であっても、各配線パターンと対応するプローブとの間の接触状態が不良な状態のとき（接触抵抗が大きいとき）には、一対のプローブ間に流れる電流（漏れ電流）の電流値が閾値以下となる場合があり、この場合には各配線パターンの絶縁状態が良好であると誤判別するおそれがあるという解決すべき課題が存在している。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、プローブと配線パターンとの間の接触状態を検出して検査精度を向上させ得る絶縁検査装置および絶縁検査方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の絶縁検査装置は、回路基板に形成された一対の配線パターンのうちの一方の配線パターンにおける２つの端点に接触可能な第１プローブおよび第２プローブと、前記一対の配線パターンのうちの他方の配線パターンにおける２つの端点に接触可能な第３プローブおよび第４プローブと、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブ、並びに前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブを介して前記一対の配線パターン間に絶縁検査電圧を印加する電圧印加部と、前記絶縁検査電圧の印加に起因して前記一対の配線パターン間に流れる漏れ電流を測定する電流測定部と、前記漏れ電流が流れることに起因して前記一対の配線パターン間に発生するパターン間電圧を、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブと、前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブとを介して検出する電圧検出部と、前記第１プローブおよび前記第２プローブ間に第１検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第１プローブ間電圧を検出することにより、前記一方の配線パターンに対する当該第１プローブおよび当該第２プローブの接触状態を検出する第１接触状態検出部と、前記第３プローブおよび前記第４プローブ間に第２検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第２プローブ間電圧を検出することにより、前記他方の配線パターンに対する当該第３プローブおよび当該第４プローブの接触状態を検出する第２接触状態検出部と、前記第１接触状態検出部および前記第２接触状態検出部の各検出結果に基づいて前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態と前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態とを判別する接触判別処理、並びに前記パターン間電圧と前記漏れ電流とに基づいて前記一対の配線パターン間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ている。
【０００８】
また、請求項２記載の絶縁検査装置は、請求項１記載の絶縁検査装置において、前記第１接触状態検出部は、前記第１検出電流として第１交流電流を供給すると共に、当該第１交流電流の供給時における前記第１プローブ間電圧に基づいて前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態を検出し、前記第２接触状態検出部は、前記第２検出電流として前記第１交流電流と周波数の異なる第２交流電流を供給すると共に、当該第２交流電流の供給時における前記第２プローブ間電圧に基づいて前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態を検出し、前記処理部は、前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態の検出が前記第１接触状態検出部によって実行され、かつ前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態の検出が前記第２接触状態検出部によって実行されている状態において、前記絶縁検査処理と並行して前記接触判別処理を実行する。
【０００９】
また、請求項３記載の絶縁検査方法は、回路基板に形成された一対の配線パターンのうちの一方の配線パターンにおける２つの端点に第１プローブおよび第２プローブを接触させると共に、当該一対の配線パターンのうちの他方の配線パターンにおける２つの端点に第３プローブおよび第４プローブを接触させ、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブ、並びに前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブを介して前記一対の配線パターン間に絶縁検査電圧を印加しつつ、当該絶縁検査電圧の印加に起因して当該一対の配線パターン間に流れる漏れ電流を測定すると共に、当該一対の配線パターン間に発生するパターン間電圧を、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブと、前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブとを介して検出して、当該漏れ電流および当該パターン間電圧に基づいて前記一対の配線パターン間の絶縁状態を検査する絶縁検査処理を実行し、前記第１プローブおよび前記第２プローブ間に第１検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第１プローブ間電圧を検出することにより、前記一方の配線パターンに対する当該第１プローブおよび当該第２プローブの接触状態を検出する第１接触判別処理を実行し、かつ、前記第３プローブおよび前記第４プローブ間に第２検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第２プローブ間電圧を検出することにより、前記他方の配線パターンに対する当該第３プローブおよび当該第４プローブの接触状態を検出する第２接触判別処理を実行する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の絶縁検査装置および請求項３記載の絶縁検査方法では、回路基板に形成された一対の配線パターンのうちの一方の配線パターンにおける２つの端点に第１プローブおよび第２プローブを接触させると共に、この一対の配線パターンのうちの他方の配線パターンにおける２つの端点に第３プローブおよび第４プローブを接触させ、第１プローブおよび第２プローブのうちの一方のプローブ、並びに第３プローブおよび第４プローブのうちの一方のプローブを介して一対の配線パターン間に絶縁検査電圧を印加しつつ、絶縁検査電圧の印加に起因して一対の配線パターン間に流れる漏れ電流を測定すると共に、一対の配線パターン間に発生するパターン間電圧を、第１プローブおよび第２プローブのうちの一方のプローブと、第３プローブおよび第４プローブのうちの一方のプローブとを介して検出して、漏れ電流およびパターン間電圧に基づいて一対の配線パターン間の絶縁状態を検査する絶縁検査処理を実行する。また、第１プローブおよび第２プローブ間に第１検出電流を供給すると共にこの両プローブ間に発生する第１プローブ間電圧を検出することにより、一方の配線パターンに対する第１プローブおよび第２プローブの接触状態を検出する第１接触判別処理を実行し、かつ、第３プローブおよび第４プローブ間に第２検出電流を供給すると共にこの両プローブ間に発生する第２プローブ間電圧を検出することにより、他方の配線パターンに対する第３プローブおよび第４プローブの接触状態を検出する第２接触判別処理を実行する。
【００１１】
したがって、この絶縁検査装置および絶縁検査方法によれば、第１プローブおよび第２プローブと一方の配線パターンとの間の接触状態、および第３プローブおよび第４プローブと他方の配線パターンとの間の接触状態の少なくとも一方が不良のときには、絶縁検査処理を最初から新たに実行し直すことができ、これによって、一方の配線パターンに対する第１および第２プローブの接触状態および他方の配線パターンに対する第３および第４プローブの接触状態が良好なときに絶縁検査処理を実行することができるため、絶縁抵抗の算出（測定）精度の向上、ひいては絶縁検査処理の検査精度の向上を図ることができる。
【００１２】
また、請求項２記載の絶縁検査装置によれば、絶縁検査処理において一対の配線パターン間に絶縁検査電圧（直流電圧）を印加したときの漏れ電流（直流電流）を検出するのに対し、第１接触状態検出部および第２接触状態検出部が交流定電流である第１および第２検出電流を供給して、一方の配線パターンに対する第１および第２プローブの接触状態および他方の配線パターンに対する第３および第４のプローブの接触状態を検出する構成のため、絶縁検査処理と並行して（絶縁検査処理と同時に）接触判別処理を実行することができる。したがって、この絶縁検査装置によれば、接触判別処理の完了後に絶縁検査処理を実行する構成と比較して、絶縁検査処理の完了までの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】絶縁検査装置１の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、絶縁検査装置および絶縁検査方法の実施の形態について説明する。
【００１５】
まず、絶縁検査装置１の構成について、図１を参照して説明する。
【００１６】
絶縁検査装置１は、回路基板２に形成された検査対象体としての一対の配線パターン３，４間の絶縁状態を検査する（一例として絶縁抵抗Ｒを測定して検査する）装置であって、第１プローブ５、第３プローブ６、第２プローブ７、第４プローブ８、電圧印加部９、電流測定部１０、電圧検出部１１、第１接触状態検出部（以下、「接触状態検出部」ともいう）１２、第２接触状態検出部（以下、「接触状態検出部」ともいう）１３、処理部１４、記憶部１５および出力部１６を備えている。
【００１７】
第１プローブ５および第２プローブ７は、不図示の移動機構によって移動させられて、一対の配線パターン３，４のうちの一方の配線パターン３における互いに離間している２つの端点（ランド）３ａ，３ｂに接触可能に構成されている。第３プローブ６および第４プローブ８も同様にして不図示の移動機構によって移動させられて、一対の配線パターン３，４のうちの他方の配線パターン４における互いに離間している２つの端点（ランド）４ａ，４ｂに接触可能に構成されている。本例では、一例として、図１に示すように、第１プローブ５はランド３ａに、第２プローブ７はランド３ｂに、第３プローブ６はランド４ａに、第４プローブ８はランド４ｂにそれぞれ移動させられる。
【００１８】
電圧印加部９は、処理部１４によって制御されて、一対の出力端子（不図示）間に絶縁検査電圧（直流電圧）Ｖｅを出力する。また、電圧印加部９の一対の出力端子のうちの一方の出力端子が第１プローブ５および第２プローブ７のうちの一方のプローブ（本例では、一例として第１プローブ５）に接続され、他方の出力端子が第３プローブ６および第４プローブ８のうちの一方のプローブ（本例では、一例として第３プローブ６）に接続されている。この構成により、電圧印加部９は、絶縁検査電圧Ｖｅを一対のプローブ５，６を介して、一対の配線パターン３，４間に印加可能に構成されている。
【００１９】
電流測定部１０は、絶縁検査電圧Ｖｅの印加に起因して一対の配線パターン３，４間に流れる漏れ電流Ｉｍを測定する。本例では、一例として、電流測定部１０は、電圧印加部９の他方の出力端子と第３プローブ６との間に介装されて、漏れ電流Ｉｍを測定する。また、電流測定部１０は、測定した漏れ電流Ｉｍの電流値を示す電流データＤｉを処理部１４に出力する。
【００２０】
電圧検出部１１は、差動増幅器、ローパスフィルタおよび電圧測定回路（いずれも図示せず）を備えて構成されている。また、電圧検出部１１は、一対の入力端子（不図示）のうちの一方の入力端子が第１プローブ５および第２プローブ７のうちの一方のプローブ（本例では、一例として第２プローブ７）に接続され、他方の入力端子が第３プローブ６および第４プローブ８のうちの一方のプローブ（本例では、一例として第４プローブ８）に接続されている。この構成により、電圧検出部１１は、配線パターン３，４間に漏れ電流Ｉｍが流れることに起因して配線パターン３，４間に発生する電圧（パターン間電圧）Ｖｍ１を一対のプローブ（本例では上記したようにプローブ７，８）を介して差動増幅器で検出し、電圧Ｖｍ１に含まれている交流成分（後述する周波数ｆ１，ｆ２成分を含む）をローパスフィルタで除去し、検出した電圧Ｖｍ１の電圧値を示す電圧データＤｖを電圧測定回路で生成して処理部１４に出力する。
【００２１】
接触状態検出部１２は、交流定電流源１２ａ、差動増幅器およびロックインアンプ（いずれも図示せず）を用いて構成された電圧検出部１２ｂ、およびコンパレータ（図示せず）を用いて構成された電圧比較部１２ｃを備えている。交流定電流源１２ａは、両出力端子が第１プローブ５と第２プローブ７とに接続されている。また、交流定電流源１２ａは、処理部１４によって制御されて、第１プローブ５と配線パターン３（具体的には、ランド３ａ）との間、および第２プローブ７と配線パターン３（具体的には、ランド３ｂ）との間の接触状態を検出するための検出電流（第１検出電流）Ｉａを両プローブ５，７間に供給可能に構成されている。この場合、この検出電流Ｉａとして、周波数ｆ１の交流定電流が出力される。また、交流定電流源１２ａは、出力している検出電流Ｉａの周期に同期した同期信号Ｓｓｙ１を生成して出力する。
【００２２】
電圧検出部１２ｂは、一対の入力端子（差動増幅器の一対の入力端子）が第１プローブ５と第２プローブ７とに接続されて、両プローブ５，７間に発生する電圧（第１プローブ間電圧）Ｖａ１を入力して増幅し、ロックインアンプがこの増幅した電圧Ｖａ１を同期信号Ｓｓｙ１で同期検波することにより、他の接触状態検出部１３から出力される後述の検出電流Ｉｂの影響を受けることなく電圧Ｖａ１の電圧値に対応した電圧レベルの直流電圧信号Ｖａ２を検出して出力する。電圧比較部１２ｃは、この直流電圧信号Ｖａ２と予め規定された基準電圧とを比較して、直流電圧信号Ｖａ２が基準電圧以上のときに接触異常信号Ｓａを処理部１４に出力する。
【００２３】
この場合、上記したように交流定電流源１２ａから各プローブ５，７間に出力される検出電流Ｉａが交流定電流であるため、本例では電圧検出部１２ｂに入力される電圧Ｖａ１の電圧値（振幅）は、第１プローブ５と配線パターン３との間の接触抵抗（接触状態によって抵抗値変化する抵抗）、配線パターン３自体の抵抗（抵抗値が一定の抵抗）、および第２プローブ７と配線パターン３との間の接触抵抗（接触状態によって抵抗値変化する抵抗）の合計抵抗値に比例する。また、上記の基準電圧は、上記の２つの接触抵抗が変化して上記合計抵抗値が上限抵抗値に達したとき（各プローブ５，７と配線パターン３との間の接触状態が異常となるとき）の電圧Ｖａ１に基づいて電圧検出部１２ｂが出力する直流電圧信号Ｖａ２と同一電圧に予め規定されている。この構成により、電圧比較部１２ｃは、各プローブ５，７と配線パターン３との間の接触状態が異常となるときに、接触異常信号Ｓａを出力する。
【００２４】
接触状態検出部１３は、交流定電流源１３ａ、差動増幅器およびロックインアンプ（いずれも図示せず）を用いて構成された電圧検出部１３ｂ、およびコンパレータ（図示せず）を用いて構成された電圧比較部１３ｃを備えている。交流定電流源１３ａは、両出力端子が第３プローブ６と第４プローブ８とに接続されている。また、交流定電流源１３ａは、処理部１４によって制御されて、第３プローブ６と配線パターン４（具体的には、ランド４ａ）との間、および第４プローブ８と配線パターン４（具体的には、ランド４ｂ）との間の接触状態を検出するための検出電流（第２検出電流）Ｉｂを両プローブ６，８間に供給可能に構成されている。この場合、この検出電流Ｉｂとして、周波数ｆ２（周波数ｆ１とは異なる周波数）の交流定電流が出力される。また、交流定電流源１３ａは、出力している検出電流Ｉｂの周期に同期した同期信号Ｓｓｙ２を生成して出力する。
【００２５】
電圧検出部１３ｂは、一対の入力端子（差動増幅器の一対の入力端子）が第３プローブ６と第４プローブ８とに接続されて、両プローブ６，８間に発生する電圧（第２プローブ間電圧）Ｖｂ１を入力して増幅し、ロックインアンプがこの増幅した電圧Ｖｂ１を同期信号Ｓｓｙ２で同期検波することにより、他の接触状態検出部１２から出力される検出電流Ｉａの影響を受けることなく電圧Ｖｂ１の電圧値に対応した電圧レベルの直流電圧信号Ｖｂ２を検出して出力する。電圧比較部１３ｃは、この直流電圧信号Ｖｂ２と予め規定された基準電圧とを比較して、直流電圧信号Ｖｂ２が基準電圧以上のときに接触異常信号Ｓｂを処理部１４に出力する。
【００２６】
この場合、上記したように交流定電流源１３ａから各プローブ６，８間に出力される検出電流Ｉｂが交流定電流であるため、本例では電圧検出部１３ｂに入力される電圧Ｖｂ１の電圧値（振幅）は、第３プローブ６と配線パターン４との間の接触抵抗（接触状態によって抵抗値変化する抵抗）、配線パターン４自体の抵抗（抵抗値が一定の抵抗）、および第４プローブ８と配線パターン４との間の接触抵抗（接触状態によって抵抗値変化する抵抗）の合計抵抗値に比例する。また、上記の基準電圧は、上記の２つの接触抵抗が変化して上記合計抵抗値が上限抵抗値に達したとき（各プローブ６，８と配線パターン４との間の接触状態が異常となるとき）の電圧Ｖｂ１に基づいて電圧検出部１３ｂが出力する直流電圧信号Ｖｂ２と同一電圧に予め規定されている。この構成により、電圧比較部１３ｃは、各プローブ６，８と配線パターン４との間の接触状態が異常となるときに、接触異常信号Ｓｂを出力する。
【００２７】
処理部１４は、ＣＰＵで構成されて、接触判別処理および絶縁検査処理を実行する。処理部１４は、この接触判別処理では、接触状態検出部１２の検出結果（接触異常信号Ｓａの出力の有無）に基づいて、配線パターン３に対する第１プローブ５および第２プローブ７の接触状態を判別し、接触状態検出部１３の検出結果（接触異常信号Ｓｂの出力の有無）に基づいて、配線パターン４に対する第３プローブ６および第４プローブ８の接触状態を判別する。また、処理部１４は、この絶縁検査処理では、電圧Ｖｍ１と漏れ電流Ｉｍとに基づいて一対の配線パターン３，４間の絶縁状態を検査する。具体的には、処理部１４は、電圧Ｖｍ１の電圧値を示す電圧データＤｖと測定電流Ｉｍの電流値を示す電流データＤｉとに基づいて各配線パターン３，４間の絶縁抵抗（絶縁抵抗値）Ｒを測定し、この絶縁抵抗Ｒと後述する基準値Ａとに基づいて配線パターン３，４間の絶縁状態を検査する。
【００２８】
記憶部１５は、ＲＯＭおよびＲＡＭで構成されて、処理部１４のための動作プログラム、および絶縁抵抗Ｒに対する基準値（基準抵抗値）Ａが予め記憶されている。また、記憶部１５は、処理部１４のワークメモリとしても機能する。出力部１６は、一例として表示装置で構成されて、処理部１４が実行した接触判別処理および絶縁検査処理の結果を表示する。
【００２９】
次に、絶縁検査装置１の動作について、絶縁検査方法と併せて図１を参照して説明する。なお、各プローブ５，６，７，８は移動機構によってそれぞれ移動させられて、第１プローブ５は配線パターン３のランド３ａに、第３プローブ６は配線パターン４のランド４ａに、第２プローブ７は配線パターン３のランド３ｂに、第４プローブ８は配線パターン４のランド４ｂに接触しているものとする。
【００３０】
絶縁検査装置１では、作動状態において、処理部１４が、電圧印加部９、交流定電流源１２ａおよび交流定電流源１３ａに対する制御を実行して、これらを作動させる。これにより、電圧印加部９が、第１プローブ５および第３プローブ６を介して一対の配線パターン３，４間に絶縁検査電圧Ｖｅを印加する動作を開始する。また、交流定電流源１２ａが、交流定電流源１２ａから第１プローブ５、配線パターン３および第２プローブ７を介して交流定電流源１２ａに戻る電流経路への検出電流Ｉａの出力を開始すると共に、同期信号Ｓｓｙ１の出力を開始する。また、交流定電流源１３ａが、交流定電流源１３ａから第３プローブ６、配線パターン４および第４プローブ８を介して交流定電流源１３ａに戻る電流経路への検出電流Ｉｂの出力を開始すると共に、同期信号Ｓｓｙ２の出力を開始する。
【００３１】
絶縁検査電圧Ｖｅが印加されることにより、電圧印加部９から第１プローブ５、配線パターン３、両配線パターン３，４間の絶縁抵抗Ｒ、配線パターン４および第３プローブ６を介して電圧印加部９に戻る電流経路に漏れ電流Ｉｍが流れる。この電流経路内に配設されている電流測定部１０は、この漏れ電流Ｉｍを検出してその電流値を測定する動作と、測定した漏れ電流Ｉｍの電流値を示す電流データＤｉを処理部１４に出力する動作とを開始する。また、漏れ電流Ｉｍが絶縁抵抗Ｒに流れることに起因して両配線パターン３，４間に電圧Ｖｍ１が発生し、電圧検出部１１は、この電圧Ｖｍ１を検出する動作と、電圧Ｖｍ１に含まれている交流成分（周波数ｆ１，ｆ２成分を含む）を除去して、電圧Ｖｍ１の電圧値を示す電圧データＤｖを処理部１４に出力する動作とを開始する。
【００３２】
また、接触状態検出部１２では、電圧検出部１２ｂが、第１プローブ５と配線パターン３のランド３ａとの間の接触抵抗、配線パターン３の抵抗、および配線パターン３のランド３ｂと第２プローブ７との間の接触抵抗に検出電流Ｉａが流れることに起因して発生する電圧Ｖａ１を両プローブ５，７を介して検出して直流電圧信号Ｖａ２を出力する動作を開始する。また、電圧比較部１２ｃが、直流電圧信号Ｖａ２と基準電圧とを比較する動作を開始する。
【００３３】
また、接触状態検出部１３では、電圧検出部１３ｂが、第３プローブ６と配線パターン４のランド４ａとの間の接触抵抗、配線パターン４の抵抗、および配線パターン４のランド４ｂと第４プローブ８との間の接触抵抗に検出電流Ｉｂが流れることに起因して発生する電圧Ｖｂ１を両プローブ６，８を介して検出して直流電圧信号Ｖｂ２を出力する動作を開始する。また、電圧比較部１３ｃが、直流電圧信号Ｖｂ２と基準電圧とを比較する動作を開始する。
【００３４】
続いて、この状態において、処理部１４は、接触判別処理を開始すると共に、絶縁検査処理についても開始する。この絶縁検査処理では、処理部１４は、電圧Ｖｍ１の電圧値を示す電圧データＤｖと測定電流Ｉｍの電流値を示す電流データＤｉとに基づいて、具体的には、電圧データＤｖによって特定される電圧値および電流データＤｉによって特定される電流値に基づいて絶縁抵抗Ｒを測定する。この場合、処理部１４は、この絶縁検査処理の実行と並行して、接触判別処理を繰り返し実行する。
【００３５】
この接触判別処理では、処理部１４は、各接触状態検出部１２，１３から接触異常信号Ｓａ，Ｓｂが出力されるか否かに基づいて、第１プローブ５および第２プローブ７の配線パターン３との接触状態、並びに第３プローブ６および第４プローブ８の配線パターン４との接触状態が良好な状態か不良な状態かを判別する。具体的には、処理部１４は、接触状態検出部１２から接触異常信号Ｓａが出力されているときには、この接触状態検出部１２において検出している各プローブ５，７のうちの少なくとも一方と配線パターン３との間の接触状態が不良であると判別し、接触状態検出部１２から接触異常信号Ｓａが出力されていないときには各プローブ５，７と配線パターン３との間の接触状態が良好であると判別する。また、接触状態検出部１３から接触異常信号Ｓｂが出力されているときには、この接触状態検出部１３において検出している各プローブ６，８のうちの少なくとも一方と配線パターン４との間の接触状態が不良であると判別し、接触状態検出部１３から接触異常信号Ｓｂが出力されていないときには各プローブ６，８と配線パターン４との間の接触状態が良好であると判別する。
【００３６】
この場合、絶縁検査処理の実行中に実施した接触判別処理において、プローブ５，７のうちの少なくとも一方と配線パターン３との間の接触状態、およびプローブ６，８のうちの少なくとも一方と配線パターン４との間の接触状態の少なくとも一方が不良であると処理部１４が判別したときには、絶縁抵抗Ｒの測定に使用する電圧データＤｖが異常な値である可能性が高く、このような電圧データＤｖを絶縁検査処理において使用して絶縁抵抗Ｒを算出（測定）したとしても、正確な絶縁抵抗Ｒが算出されない可能性が高い。このため、処理部１４は、現在実行している絶縁検査処理を中止して、絶縁検査処理を再度、最初から実行し直す。
【００３７】
一方、絶縁検査処理の実行中に実施した接触判別処理において、各プローブ５，７と配線パターン３との間の接触状態、および各プローブ６，８と配線パターン４との間の接触状態が良好であると判別したときには、この絶縁検査処理を続行して、絶縁抵抗Ｒを算出（測定）し、算出した絶縁抵抗Ｒを記憶部１５に記憶させると共に、出力部１６に表示させる。これにより、絶縁検査処理が完了する。
【００３８】
このように、この絶縁検査装置１では、一対の配線パターン３，４のうちの一方の配線パターン３における２つのランド３ａ，３ｂに接触可能な第１プローブ５および第２プローブ７と、他方の配線パターン４における２つのランド４ａ，４ｂに接触可能な第３プローブ６および第４プローブ８と、第１プローブ５および第２プローブ７間に検出電流Ｉａを供給すると共にこの両プローブ５，７間に発生するＶａ１を検出することにより、配線パターン３に対する両プローブ５，７の接触状態を検出する接触状態検出部１２と、第３プローブ６および第４プローブ８間に検出電流Ｉｂを供給すると共に両プローブ６，８間に発生する電圧Ｖｂ１を検出することにより、配線パターン４に対する両プローブ６，８の接触状態を検出する接触状態検出部１３とを備え、処理部１４が、両接触状態検出部１２，１３の各検出結果に基づいて配線パターン３に対する両プローブ５，７の接触状態と配線パターン４に対する両プローブ６，８の接触状態とを判別する接触判別処理を、各配線パターン３，４間の絶縁状態を検査する絶縁検査処理と共に実行する。
【００３９】
したがって、この絶縁検査方法および絶縁検査装置１によれば、各プローブ５，７と配線パターン３との間の接触状態、および各プローブ６，８と配線パターン４との間の接触状態の少なくとも一方が不良のときには、絶縁検査処理を最初から新たに実行し直すことができ、これによって、配線パターン３に対する両プローブ５，７の接触状態および配線パターン４に対する両プローブ６，８の接触状態が良好なときに絶縁検査処理を実行することができるため、絶縁抵抗Ｒの算出（測定）精度の向上、ひいては絶縁検査処理の検査精度の向上を図ることができる。
【００４０】
また、この絶縁検査装置１によれば、絶縁検査処理において一対の配線パターン３，４間に絶縁検査電圧（直流電圧）Ｖｅを印加したときの漏れ電流Ｉｍ（直流電流）を検出するのに対し、接触状態検出部１２および接触状態検出部１３が交流定電流である検出電流Ｉａ，Ｉｂを供給して、配線パターン３に対する両プローブ５，７の接触状態および配線パターン４に対する両プローブ６，８の接触状態を検出する構成のため、絶縁検査処理と並行して（絶縁検査処理と同時に）接触判別処理を実行することができる。したがって、この絶縁検査装置１によれば、接触判別処理の完了後に絶縁検査処理を実行する構成と比較して、絶縁検査処理の完了までの時間を短縮することができる。
【００４１】
なお、絶縁検査処理と並行して接触判別処理を実行する構成を採用しているが、接触判別処理を完了した後に絶縁検査処理を実行する構成を採用することもできる。また、この構成を採用した場合には、接触状態検出部１２，１３が交流定電流である検出電流Ｉａ，Ｉｂを対応するプローブ間に出力する構成に代えて、検出電流Ｉａ，Ｉｂとして直流定電流を出力する構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 絶縁検査装置
２ 回路基板
３，４ 配線パターン
５ 第１プローブ
６ 第３プローブ
７ 第２プローブ
８ 第４プローブ
９ 電圧印加部
１０ 電流測定部
１１ 電圧検出部
１２，１３ 接触状態検出部
１４ 処理部
Ｉｍ 漏れ電流
Ｒ 絶縁抵抗
Ｖａ１，Ｖｂ１ 電圧
Ｖｅ 絶縁検査電圧
Ｖｍ１ 電圧（パターン間電圧）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の配線パターン間に直流電圧を印加したときに流れる漏れ電流の電流値に基づいてこの一対の配線パターンの絶縁状態を検査する絶縁検査装置および絶縁検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の絶縁検査装置として、本願発明者は下記特許文献１に開示された絶縁検査装置を提案している。この絶縁検査装置は、回路基板に形成された一対の配線パターン間の絶縁検査を実行するものであって、各配線パターンに接続される一対のプローブと、一対のプローブ間に直流電圧を印加する電源部と、直流電圧の印加状態において一対のプローブに流れる漏れ電流の電流値を測定する電流測定部と、測定された漏れ電流の電流値と予め規定された閾値とに基づいて検査対象体の絶縁状態を検査する処理部とを備えている。
【０００３】
この絶縁検査装置では、各プローブと各配線パターンとが未接続状態のときにおいて一対のプローブ間に直流電圧が印加されたときにプローブに流れる漏れ電流の定常値を測定し、一対のプローブに各配線パターンを接続して絶縁状態の検査を実行する際に、直流電圧の印加状態での漏れ電流の電流値を測定しつつこの電流値から定常値を減算し、減算によって得られた電流値と閾値とを比較して、各配線パターン間の絶縁状態を検査する。したがって、この絶縁検査装置によれば、定常値を予め測定しておくことにより、各配線パターン間に絶縁不良が発生していないときには、定常値を減算した分だけ漏れ電流が閾値に早く達するため、検査対象体の絶縁状態が良好であることを一層短時間に検査可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１６５２８号公報（第４−７頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の絶縁検査装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この絶縁検査装置では、各配線パターン間の絶縁状態が不良のとき（絶縁抵抗が基準の抵抗値よりも低い抵抗値のとき）であっても、各配線パターンと対応するプローブとの間の接触状態が不良な状態のとき（接触抵抗が大きいとき）には、一対のプローブ間に流れる電流（漏れ電流）の電流値が閾値以下となる場合があり、この場合には各配線パターンの絶縁状態が良好であると誤判別するおそれがあるという解決すべき課題が存在している。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、プローブと配線パターンとの間の接触状態を検出して検査精度を向上させ得る絶縁検査装置および絶縁検査方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の絶縁検査装置は、回路基板に形成された一対の配線パターンのうちの一方の配線パターンにおける２つの端点に接触可能な第１プローブおよび第２プローブと、前記一対の配線パターンのうちの他方の配線パターンにおける２つの端点に接触可能な第３プローブおよび第４プローブと、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブ、並びに前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブを介して前記一対の配線パターン間に絶縁検査電圧を印加する電圧印加部と、前記絶縁検査電圧の印加に起因して前記一対の配線パターン間に流れる漏れ電流を測定する電流測定部と、前記漏れ電流が流れることに起因して前記一対の配線パターン間に発生するパターン間電圧を、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブと、前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブとを介して検出する電圧検出部と、前記第１プローブおよび前記第２プローブ間に第１検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第１プローブ間電圧を検出することにより、前記一方の配線パターンに対する当該第１プローブおよび当該第２プローブの接触状態を検出する第１接触状態検出部と、前記第３プローブおよび前記第４プローブ間に第２検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第２プローブ間電圧を検出することにより、前記他方の配線パターンに対する当該第３プローブおよび当該第４プローブの接触状態を検出する第２接触状態検出部と、前記第１接触状態検出部および前記第２接触状態検出部の各検出結果に基づいて前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態と前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態とを判別する接触判別処理、並びに前記パターン間電圧と前記漏れ電流とに基づいて前記一対の配線パターン間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ている。
【０００８】
また、請求項２記載の絶縁検査装置は、請求項１記載の絶縁検査装置において、前記第１接触状態検出部は、前記第１検出電流として第１交流電流を供給すると共に、当該第１交流電流の供給時における前記第１プローブ間電圧に基づいて前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態を検出し、前記第２接触状態検出部は、前記第２検出電流として前記第１交流電流と周波数の異なる第２交流電流を供給すると共に、当該第２交流電流の供給時における前記第２プローブ間電圧に基づいて前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態を検出し、前記処理部は、前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態の検出が前記第１接触状態検出部によって実行され、かつ前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態の検出が前記第２接触状態検出部によって実行されている状態において、前記絶縁検査処理と並行して前記接触判別処理を実行する。
【０００９】
また、請求項３記載の絶縁検査方法は、回路基板に形成された一対の配線パターンのうちの一方の配線パターンにおける２つの端点に第１プローブおよび第２プローブを接触させると共に、当該一対の配線パターンのうちの他方の配線パターンにおける２つの端点に第３プローブおよび第４プローブを接触させ、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブ、並びに前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブを介して前記一対の配線パターン間に絶縁検査電圧を印加しつつ、当該絶縁検査電圧の印加に起因して当該一対の配線パターン間に流れる漏れ電流を測定すると共に、当該一対の配線パターン間に発生するパターン間電圧を、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブと、前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブとを介して検出して、当該漏れ電流および当該パターン間電圧に基づいて前記一対の配線パターン間の絶縁状態を検査する絶縁検査処理を実行し、前記第１プローブおよび前記第２プローブ間に第１検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第１プローブ間電圧を検出することにより、前記一方の配線パターンに対する当該第１プローブおよび当該第２プローブの接触状態を検出する第１接触判別処理を実行し、かつ、前記第３プローブおよび前記第４プローブ間に第２検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第２プローブ間電圧を検出することにより、前記他方の配線パターンに対する当該第３プローブおよび当該第４プローブの接触状態を検出する第２接触判別処理を実行する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の絶縁検査装置および請求項３記載の絶縁検査方法では、回路基板に形成された一対の配線パターンのうちの一方の配線パターンにおける２つの端点に第１プローブおよび第２プローブを接触させると共に、この一対の配線パターンのうちの他方の配線パターンにおける２つの端点に第３プローブおよび第４プローブを接触させ、第１プローブおよび第２プローブのうちの一方のプローブ、並びに第３プローブおよび第４プローブのうちの一方のプローブを介して一対の配線パターン間に絶縁検査電圧を印加しつつ、絶縁検査電圧の印加に起因して一対の配線パターン間に流れる漏れ電流を測定すると共に、一対の配線パターン間に発生するパターン間電圧を、第１プローブおよび第２プローブのうちの一方のプローブと、第３プローブおよび第４プローブのうちの一方のプローブとを介して検出して、漏れ電流およびパターン間電圧に基づいて一対の配線パターン間の絶縁状態を検査する絶縁検査処理を実行する。また、第１プローブおよび第２プローブ間に第１検出電流を供給すると共にこの両プローブ間に発生する第１プローブ間電圧を検出することにより、一方の配線パターンに対する第１プローブおよび第２プローブの接触状態を検出する第１接触判別処理を実行し、かつ、第３プローブおよび第４プローブ間に第２検出電流を供給すると共にこの両プローブ間に発生する第２プローブ間電圧を検出することにより、他方の配線パターンに対する第３プローブおよび第４プローブの接触状態を検出する第２接触判別処理を実行する。
【００１１】
したがって、この絶縁検査装置および絶縁検査方法によれば、第１プローブおよび第２プローブと一方の配線パターンとの間の接触状態、および第３プローブおよび第４プローブと他方の配線パターンとの間の接触状態の少なくとも一方が不良のときには、絶縁検査処理を最初から新たに実行し直すことができ、これによって、一方の配線パターンに対する第１および第２プローブの接触状態および他方の配線パターンに対する第３および第４プローブの接触状態が良好なときに絶縁検査処理を実行することができるため、絶縁抵抗の算出（測定）精度の向上、ひいては絶縁検査処理の検査精度の向上を図ることができる。
【００１２】
また、請求項２記載の絶縁検査装置によれば、絶縁検査処理において一対の配線パターン間に絶縁検査電圧（直流電圧）を印加したときの漏れ電流（直流電流）を検出するのに対し、第１接触状態検出部および第２接触状態検出部が交流定電流である第１および第２検出電流を供給して、一方の配線パターンに対する第１および第２プローブの接触状態および他方の配線パターンに対する第３および第４のプローブの接触状態を検出する構成のため、絶縁検査処理と並行して（絶縁検査処理と同時に）接触判別処理を実行することができる。したがって、この絶縁検査装置によれば、接触判別処理の完了後に絶縁検査処理を実行する構成と比較して、絶縁検査処理の完了までの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】絶縁検査装置１の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、絶縁検査装置および絶縁検査方法の実施の形態について説明する。
【００１５】
まず、絶縁検査装置１の構成について、図１を参照して説明する。
【００１６】
絶縁検査装置１は、回路基板２に形成された検査対象体としての一対の配線パターン３，４間の絶縁状態を検査する（一例として絶縁抵抗Ｒを測定して検査する）装置であって、第１プローブ５、第３プローブ６、第２プローブ７、第４プローブ８、電圧印加部９、電流測定部１０、電圧検出部１１、第１接触状態検出部（以下、「接触状態検出部」ともいう）１２、第２接触状態検出部（以下、「接触状態検出部」ともいう）１３、処理部１４、記憶部１５および出力部１６を備えている。
【００１７】
第１プローブ５および第２プローブ７は、不図示の移動機構によって移動させられて、一対の配線パターン３，４のうちの一方の配線パターン３における互いに離間している２つの端点（ランド）３ａ，３ｂに接触可能に構成されている。第３プローブ６および第４プローブ８も同様にして不図示の移動機構によって移動させられて、一対の配線パターン３，４のうちの他方の配線パターン４における互いに離間している２つの端点（ランド）４ａ，４ｂに接触可能に構成されている。本例では、一例として、図１に示すように、第１プローブ５はランド３ａに、第２プローブ７はランド３ｂに、第３プローブ６はランド４ａに、第４プローブ８はランド４ｂにそれぞれ移動させられる。
【００１８】
電圧印加部９は、処理部１４によって制御されて、一対の出力端子（不図示）間に絶縁検査電圧（直流電圧）Ｖｅを出力する。また、電圧印加部９の一対の出力端子のうちの一方の出力端子が第１プローブ５および第２プローブ７のうちの一方のプローブ（本例では、一例として第１プローブ５）に接続され、他方の出力端子が第３プローブ６および第４プローブ８のうちの一方のプローブ（本例では、一例として第３プローブ６）に接続されている。この構成により、電圧印加部９は、絶縁検査電圧Ｖｅを一対のプローブ５，６を介して、一対の配線パターン３，４間に印加可能に構成されている。
【００１９】
電流測定部１０は、絶縁検査電圧Ｖｅの印加に起因して一対の配線パターン３，４間に流れる漏れ電流Ｉｍを測定する。本例では、一例として、電流測定部１０は、電圧印加部９の他方の出力端子と第３プローブ６との間に介装されて、漏れ電流Ｉｍを測定する。また、電流測定部１０は、測定した漏れ電流Ｉｍの電流値を示す電流データＤｉを処理部１４に出力する。
【００２０】
電圧検出部１１は、差動増幅器、ローパスフィルタおよび電圧測定回路（いずれも図示せず）を備えて構成されている。また、電圧検出部１１は、一対の入力端子（不図示）のうちの一方の入力端子が第１プローブ５および第２プローブ７のうちの一方のプローブ（本例では、一例として第２プローブ７）に接続され、他方の入力端子が第３プローブ６および第４プローブ８のうちの一方のプローブ（本例では、一例として第４プローブ８）に接続されている。この構成により、電圧検出部１１は、配線パターン３，４間に漏れ電流Ｉｍが流れることに起因して配線パターン３，４間に発生する電圧（パターン間電圧）Ｖｍ１を一対のプローブ（本例では上記したようにプローブ７，８）を介して差動増幅器で検出し、電圧Ｖｍ１に含まれている交流成分（後述する周波数ｆ１，ｆ２成分を含む）をローパスフィルタで除去し、検出した電圧Ｖｍ１の電圧値を示す電圧データＤｖを電圧測定回路で生成して処理部１４に出力する。
【００２１】
接触状態検出部１２は、交流定電流源１２ａ、差動増幅器およびロックインアンプ（いずれも図示せず）を用いて構成された電圧検出部１２ｂ、およびコンパレータ（図示せず）を用いて構成された電圧比較部１２ｃを備えている。交流定電流源１２ａは、両出力端子が第１プローブ５と第２プローブ７とに接続されている。また、交流定電流源１２ａは、処理部１４によって制御されて、第１プローブ５と配線パターン３（具体的には、ランド３ａ）との間、および第２プローブ７と配線パターン３（具体的には、ランド３ｂ）との間の接触状態を検出するための検出電流（第１検出電流）Ｉａを両プローブ５，７間に供給可能に構成されている。この場合、この検出電流Ｉａとして、周波数ｆ１の交流定電流が出力される。また、交流定電流源１２ａは、出力している検出電流Ｉａの周期に同期した同期信号Ｓｓｙ１を生成して出力する。
【００２２】
電圧検出部１２ｂは、一対の入力端子（差動増幅器の一対の入力端子）が第１プローブ５と第２プローブ７とに接続されて、両プローブ５，７間に発生する電圧（第１プローブ間電圧）Ｖａ１を入力して増幅し、ロックインアンプがこの増幅した電圧Ｖａ１を同期信号Ｓｓｙ１で同期検波することにより、他の接触状態検出部１３から出力される後述の検出電流Ｉｂの影響を受けることなく電圧Ｖａ１の電圧値に対応した電圧レベルの直流電圧信号Ｖａ２を検出して出力する。電圧比較部１２ｃは、この直流電圧信号Ｖａ２と予め規定された基準電圧とを比較して、直流電圧信号Ｖａ２が基準電圧以上のときに接触異常信号Ｓａを処理部１４に出力する。
【００２３】
この場合、上記したように交流定電流源１２ａから各プローブ５，７間に出力される検出電流Ｉａが交流定電流であるため、本例では電圧検出部１２ｂに入力される電圧Ｖａ１の電圧値（振幅）は、第１プローブ５と配線パターン３との間の接触抵抗（接触状態によって抵抗値変化する抵抗）、配線パターン３自体の抵抗（抵抗値が一定の抵抗）、および第２プローブ７と配線パターン３との間の接触抵抗（接触状態によって抵抗値変化する抵抗）の合計抵抗値に比例する。また、上記の基準電圧は、上記の２つの接触抵抗が変化して上記合計抵抗値が上限抵抗値に達したとき（各プローブ５，７と配線パターン３との間の接触状態が異常となるとき）の電圧Ｖａ１に基づいて電圧検出部１２ｂが出力する直流電圧信号Ｖａ２と同一電圧に予め規定されている。この構成により、電圧比較部１２ｃは、各プローブ５，７と配線パターン３との間の接触状態が異常となるときに、接触異常信号Ｓａを出力する。
【００２４】
接触状態検出部１３は、交流定電流源１３ａ、差動増幅器およびロックインアンプ（いずれも図示せず）を用いて構成された電圧検出部１３ｂ、およびコンパレータ（図示せず）を用いて構成された電圧比較部１３ｃを備えている。交流定電流源１３ａは、両出力端子が第３プローブ６と第４プローブ８とに接続されている。また、交流定電流源１３ａは、処理部１４によって制御されて、第３プローブ６と配線パターン４（具体的には、ランド４ａ）との間、および第４プローブ８と配線パターン４（具体的には、ランド４ｂ）との間の接触状態を検出するための検出電流（第２検出電流）Ｉｂを両プローブ６，８間に供給可能に構成されている。この場合、この検出電流Ｉｂとして、周波数ｆ２（周波数ｆ１とは異なる周波数）の交流定電流が出力される。また、交流定電流源１３ａは、出力している検出電流Ｉｂの周期に同期した同期信号Ｓｓｙ２を生成して出力する。
【００２５】
電圧検出部１３ｂは、一対の入力端子（差動増幅器の一対の入力端子）が第３プローブ６と第４プローブ８とに接続されて、両プローブ６，８間に発生する電圧（第２プローブ間電圧）Ｖｂ１を入力して増幅し、ロックインアンプがこの増幅した電圧Ｖｂ１を同期信号Ｓｓｙ２で同期検波することにより、他の接触状態検出部１２から出力される検出電流Ｉａの影響を受けることなく電圧Ｖｂ１の電圧値に対応した電圧レベルの直流電圧信号Ｖｂ２を検出して出力する。電圧比較部１３ｃは、この直流電圧信号Ｖｂ２と予め規定された基準電圧とを比較して、直流電圧信号Ｖｂ２が基準電圧以上のときに接触異常信号Ｓｂを処理部１４に出力する。
【００２６】
この場合、上記したように交流定電流源１３ａから各プローブ６，８間に出力される検出電流Ｉｂが交流定電流であるため、本例では電圧検出部１３ｂに入力される電圧Ｖｂ１の電圧値（振幅）は、第３プローブ６と配線パターン４との間の接触抵抗（接触状態によって抵抗値変化する抵抗）、配線パターン４自体の抵抗（抵抗値が一定の抵抗）、および第４プローブ８と配線パターン４との間の接触抵抗（接触状態によって抵抗値変化する抵抗）の合計抵抗値に比例する。また、上記の基準電圧は、上記の２つの接触抵抗が変化して上記合計抵抗値が上限抵抗値に達したとき（各プローブ６，８と配線パターン４との間の接触状態が異常となるとき）の電圧Ｖｂ１に基づいて電圧検出部１３ｂが出力する直流電圧信号Ｖｂ２と同一電圧に予め規定されている。この構成により、電圧比較部１３ｃは、各プローブ６，８と配線パターン４との間の接触状態が異常となるときに、接触異常信号Ｓｂを出力する。
【００２７】
処理部１４は、ＣＰＵで構成されて、接触判別処理および絶縁検査処理を実行する。処理部１４は、この接触判別処理では、接触状態検出部１２の検出結果（接触異常信号Ｓａの出力の有無）に基づいて、配線パターン３に対する第１プローブ５および第２プローブ７の接触状態を判別し、接触状態検出部１３の検出結果（接触異常信号Ｓｂの出力の有無）に基づいて、配線パターン４に対する第３プローブ６および第４プローブ８の接触状態を判別する。また、処理部１４は、この絶縁検査処理では、電圧Ｖｍ１と漏れ電流Ｉｍとに基づいて一対の配線パターン３，４間の絶縁状態を検査する。具体的には、処理部１４は、電圧Ｖｍ１の電圧値を示す電圧データＤｖと測定電流Ｉｍの電流値を示す電流データＤｉとに基づいて各配線パターン３，４間の絶縁抵抗（絶縁抵抗値）Ｒを測定し、この絶縁抵抗Ｒと後述する基準値Ａとに基づいて配線パターン３，４間の絶縁状態を検査する。
【００２８】
記憶部１５は、ＲＯＭおよびＲＡＭで構成されて、処理部１４のための動作プログラム、および絶縁抵抗Ｒに対する基準値（基準抵抗値）Ａが予め記憶されている。また、記憶部１５は、処理部１４のワークメモリとしても機能する。出力部１６は、一例として表示装置で構成されて、処理部１４が実行した接触判別処理および絶縁検査処理の結果を表示する。
【００２９】
次に、絶縁検査装置１の動作について、絶縁検査方法と併せて図１を参照して説明する。なお、各プローブ５，６，７，８は移動機構によってそれぞれ移動させられて、第１プローブ５は配線パターン３のランド３ａに、第３プローブ６は配線パターン４のランド４ａに、第２プローブ７は配線パターン３のランド３ｂに、第４プローブ８は配線パターン４のランド４ｂに接触しているものとする。
【００３０】
絶縁検査装置１では、作動状態において、処理部１４が、電圧印加部９、交流定電流源１２ａおよび交流定電流源１３ａに対する制御を実行して、これらを作動させる。これにより、電圧印加部９が、第１プローブ５および第３プローブ６を介して一対の配線パターン３，４間に絶縁検査電圧Ｖｅを印加する動作を開始する。また、交流定電流源１２ａが、交流定電流源１２ａから第１プローブ５、配線パターン３および第２プローブ７を介して交流定電流源１２ａに戻る電流経路への検出電流Ｉａの出力を開始すると共に、同期信号Ｓｓｙ１の出力を開始する。また、交流定電流源１３ａが、交流定電流源１３ａから第３プローブ６、配線パターン４および第４プローブ８を介して交流定電流源１３ａに戻る電流経路への検出電流Ｉｂの出力を開始すると共に、同期信号Ｓｓｙ２の出力を開始する。
【００３１】
絶縁検査電圧Ｖｅが印加されることにより、電圧印加部９から第１プローブ５、配線パターン３、両配線パターン３，４間の絶縁抵抗Ｒ、配線パターン４および第３プローブ６を介して電圧印加部９に戻る電流経路に漏れ電流Ｉｍが流れる。この電流経路内に配設されている電流測定部１０は、この漏れ電流Ｉｍを検出してその電流値を測定する動作と、測定した漏れ電流Ｉｍの電流値を示す電流データＤｉを処理部１４に出力する動作とを開始する。また、漏れ電流Ｉｍが絶縁抵抗Ｒに流れることに起因して両配線パターン３，４間に電圧Ｖｍ１が発生し、電圧検出部１１は、この電圧Ｖｍ１を検出する動作と、電圧Ｖｍ１に含まれている交流成分（周波数ｆ１，ｆ２成分を含む）を除去して、電圧Ｖｍ１の電圧値を示す電圧データＤｖを処理部１４に出力する動作とを開始する。
【００３２】
また、接触状態検出部１２では、電圧検出部１２ｂが、第１プローブ５と配線パターン３のランド３ａとの間の接触抵抗、配線パターン３の抵抗、および配線パターン３のランド３ｂと第２プローブ７との間の接触抵抗に検出電流Ｉａが流れることに起因して発生する電圧Ｖａ１を両プローブ５，７を介して検出して直流電圧信号Ｖａ２を出力する動作を開始する。また、電圧比較部１２ｃが、直流電圧信号Ｖａ２と基準電圧とを比較する動作を開始する。
【００３３】
また、接触状態検出部１３では、電圧検出部１３ｂが、第３プローブ６と配線パターン４のランド４ａとの間の接触抵抗、配線パターン４の抵抗、および配線パターン４のランド４ｂと第４プローブ８との間の接触抵抗に検出電流Ｉｂが流れることに起因して発生する電圧Ｖｂ１を両プローブ６，８を介して検出して直流電圧信号Ｖｂ２を出力する動作を開始する。また、電圧比較部１３ｃが、直流電圧信号Ｖｂ２と基準電圧とを比較する動作を開始する。
【００３４】
続いて、この状態において、処理部１４は、接触判別処理を開始すると共に、絶縁検査処理についても開始する。この絶縁検査処理では、処理部１４は、電圧Ｖｍ１の電圧値を示す電圧データＤｖと測定電流Ｉｍの電流値を示す電流データＤｉとに基づいて、具体的には、電圧データＤｖによって特定される電圧値および電流データＤｉによって特定される電流値に基づいて絶縁抵抗Ｒを測定する。この場合、処理部１４は、この絶縁検査処理の実行と並行して、接触判別処理を繰り返し実行する。
【００３５】
この接触判別処理では、処理部１４は、各接触状態検出部１２，１３から接触異常信号Ｓａ，Ｓｂが出力されるか否かに基づいて、第１プローブ５および第２プローブ７の配線パターン３との接触状態、並びに第３プローブ６および第４プローブ８の配線パターン４との接触状態が良好な状態か不良な状態かを判別する。具体的には、処理部１４は、接触状態検出部１２から接触異常信号Ｓａが出力されているときには、この接触状態検出部１２において検出している各プローブ５，７のうちの少なくとも一方と配線パターン３との間の接触状態が不良であると判別し、接触状態検出部１２から接触異常信号Ｓａが出力されていないときには各プローブ５，７と配線パターン３との間の接触状態が良好であると判別する。また、接触状態検出部１３から接触異常信号Ｓｂが出力されているときには、この接触状態検出部１３において検出している各プローブ６，８のうちの少なくとも一方と配線パターン４との間の接触状態が不良であると判別し、接触状態検出部１３から接触異常信号Ｓｂが出力されていないときには各プローブ６，８と配線パターン４との間の接触状態が良好であると判別する。
【００３６】
この場合、絶縁検査処理の実行中に実施した接触判別処理において、プローブ５，７のうちの少なくとも一方と配線パターン３との間の接触状態、およびプローブ６，８のうちの少なくとも一方と配線パターン４との間の接触状態の少なくとも一方が不良であると処理部１４が判別したときには、絶縁抵抗Ｒの測定に使用する電圧データＤｖが異常な値である可能性が高く、このような電圧データＤｖを絶縁検査処理において使用して絶縁抵抗Ｒを算出（測定）したとしても、正確な絶縁抵抗Ｒが算出されない可能性が高い。このため、処理部１４は、現在実行している絶縁検査処理を中止して、絶縁検査処理を再度、最初から実行し直す。
【００３７】
一方、絶縁検査処理の実行中に実施した接触判別処理において、各プローブ５，７と配線パターン３との間の接触状態、および各プローブ６，８と配線パターン４との間の接触状態が良好であると判別したときには、この絶縁検査処理を続行して、絶縁抵抗Ｒを算出（測定）し、算出した絶縁抵抗Ｒを記憶部１５に記憶させると共に、出力部１６に表示させる。これにより、絶縁検査処理が完了する。
【００３８】
このように、この絶縁検査装置１では、一対の配線パターン３，４のうちの一方の配線パターン３における２つのランド３ａ，３ｂに接触可能な第１プローブ５および第２プローブ７と、他方の配線パターン４における２つのランド４ａ，４ｂに接触可能な第３プローブ６および第４プローブ８と、第１プローブ５および第２プローブ７間に検出電流Ｉａを供給すると共にこの両プローブ５，７間に発生するＶａ１を検出することにより、配線パターン３に対する両プローブ５，７の接触状態を検出する接触状態検出部１２と、第３プローブ６および第４プローブ８間に検出電流Ｉｂを供給すると共に両プローブ６，８間に発生する電圧Ｖｂ１を検出することにより、配線パターン４に対する両プローブ６，８の接触状態を検出する接触状態検出部１３とを備え、処理部１４が、両接触状態検出部１２，１３の各検出結果に基づいて配線パターン３に対する両プローブ５，７の接触状態と配線パターン４に対する両プローブ６，８の接触状態とを判別する接触判別処理を、各配線パターン３，４間の絶縁状態を検査する絶縁検査処理と共に実行する。
【００３９】
したがって、この絶縁検査方法および絶縁検査装置１によれば、各プローブ５，７と配線パターン３との間の接触状態、および各プローブ６，８と配線パターン４との間の接触状態の少なくとも一方が不良のときには、絶縁検査処理を最初から新たに実行し直すことができ、これによって、配線パターン３に対する両プローブ５，７の接触状態および配線パターン４に対する両プローブ６，８の接触状態が良好なときに絶縁検査処理を実行することができるため、絶縁抵抗Ｒの算出（測定）精度の向上、ひいては絶縁検査処理の検査精度の向上を図ることができる。
【００４０】
また、この絶縁検査装置１によれば、絶縁検査処理において一対の配線パターン３，４間に絶縁検査電圧（直流電圧）Ｖｅを印加したときの漏れ電流Ｉｍ（直流電流）を検出するのに対し、接触状態検出部１２および接触状態検出部１３が交流定電流である検出電流Ｉａ，Ｉｂを供給して、配線パターン３に対する両プローブ５，７の接触状態および配線パターン４に対する両プローブ６，８の接触状態を検出する構成のため、絶縁検査処理と並行して（絶縁検査処理と同時に）接触判別処理を実行することができる。したがって、この絶縁検査装置１によれば、接触判別処理の完了後に絶縁検査処理を実行する構成と比較して、絶縁検査処理の完了までの時間を短縮することができる。
【００４１】
なお、絶縁検査処理と並行して接触判別処理を実行する構成を採用しているが、接触判別処理を完了した後に絶縁検査処理を実行する構成を採用することもできる。また、この構成を採用した場合には、接触状態検出部１２，１３が交流定電流である検出電流Ｉａ，Ｉｂを対応するプローブ間に出力する構成に代えて、検出電流Ｉａ，Ｉｂとして直流定電流を出力する構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 絶縁検査装置
２ 回路基板
３，４ 配線パターン
５ 第１プローブ
６ 第３プローブ
７ 第２プローブ
８ 第４プローブ
９ 電圧印加部
１０ 電流測定部
１１ 電圧検出部
１２，１３ 接触状態検出部
１４ 処理部
Ｉｍ 漏れ電流
Ｒ 絶縁抵抗
Ｖａ１，Ｖｂ１ 電圧
Ｖｅ 絶縁検査電圧
Ｖｍ１ 電圧（パターン間電圧）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に形成された一対の配線パターンのうちの一方の配線パターンにおける２つの端点に接触可能な第１プローブおよび第２プローブと、
前記一対の配線パターンのうちの他方の配線パターンにおける２つの端点に接触可能な第３プローブおよび第４プローブと、
前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブ、並びに前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブを介して前記一対の配線パターン間に絶縁検査電圧を印加する電圧印加部と、
前記絶縁検査電圧の印加に起因して前記一対の配線パターン間に流れる漏れ電流を測定する電流測定部と、
前記漏れ電流が流れることに起因して前記一対の配線パターン間に発生するパターン間電圧を、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブと、前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブとを介して検出する電圧検出部と、
前記第１プローブおよび前記第２プローブ間に第１検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第１プローブ間電圧を検出することにより、前記一方の配線パターンに対する当該第１プローブおよび当該第２プローブの接触状態を検出する第１接触状態検出部と、
前記第３プローブおよび前記第４プローブ間に第２検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第２プローブ間電圧を検出することにより、前記他方の配線パターンに対する当該第３プローブおよび当該第４プローブの接触状態を検出する第２接触状態検出部と、
前記第１接触状態検出部および前記第２接触状態検出部の各検出結果に基づいて前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態と前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態とを判別する接触判別処理、並びに前記パターン間電圧と前記漏れ電流とに基づいて前記一対の配線パターン間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ている絶縁検査装置。
【請求項２】
前記第１接触状態検出部は、前記第１検出電流として第１交流電流を供給すると共に、当該第１交流電流の供給時における前記第１プローブ間電圧に基づいて前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態を検出し、
前記第２接触状態検出部は、前記第２検出電流として前記第１交流電流と周波数の異なる第２交流電流を供給すると共に、当該第２交流電流の供給時における前記第２プローブ間電圧に基づいて前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態を検出し、
前記処理部は、前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態の検出が前記第１接触状態検出部によって実行され、かつ前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態の検出が前記第２接触状態検出部によって実行されている状態において、前記絶縁検査処理と並行して前記接触判別処理を実行する請求項１記載の絶縁検査装置。
【請求項３】
回路基板に形成された一対の配線パターンのうちの一方の配線パターンにおける２つの端点に第１プローブおよび第２プローブを接触させると共に、当該一対の配線パターンのうちの他方の配線パターンにおける２つの端点に第３プローブおよび第４プローブを接触させ、
前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブ、並びに前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブを介して前記一対の配線パターン間に絶縁検査電圧を印加しつつ、当該絶縁検査電圧の印加に起因して当該一対の配線パターン間に流れる漏れ電流を測定すると共に、当該一対の配線パターン間に発生するパターン間電圧を、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブと、前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブとを介して検出して、当該漏れ電流および当該パターン間電圧に基づいて前記一対の配線パターン間の絶縁状態を検査する絶縁検査処理を実行し、
前記第１プローブおよび前記第２プローブ間に第１検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第１プローブ間電圧を検出することにより、前記一方の配線パターンに対する当該第１プローブおよび当該第２プローブの接触状態を検出する第１接触判別処理を実行し、かつ、前記第３プローブおよび前記第４プローブ間に第２検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第２プローブ間電圧を検出することにより、前記他方の配線パターンに対する当該第３プローブおよび当該第４プローブの接触状態を検出する第２接触判別処理を実行する絶縁検査方法。
【請求項１】
回路基板に形成された一対の配線パターンのうちの一方の配線パターンにおける２つの端点に接触可能な第１プローブおよび第２プローブと、
前記一対の配線パターンのうちの他方の配線パターンにおける２つの端点に接触可能な第３プローブおよび第４プローブと、
前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブ、並びに前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブを介して前記一対の配線パターン間に絶縁検査電圧を印加する電圧印加部と、
前記絶縁検査電圧の印加に起因して前記一対の配線パターン間に流れる漏れ電流を測定する電流測定部と、
前記漏れ電流が流れることに起因して前記一対の配線パターン間に発生するパターン間電圧を、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブと、前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブとを介して検出する電圧検出部と、
前記第１プローブおよび前記第２プローブ間に第１検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第１プローブ間電圧を検出することにより、前記一方の配線パターンに対する当該第１プローブおよび当該第２プローブの接触状態を検出する第１接触状態検出部と、
前記第３プローブおよび前記第４プローブ間に第２検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第２プローブ間電圧を検出することにより、前記他方の配線パターンに対する当該第３プローブおよび当該第４プローブの接触状態を検出する第２接触状態検出部と、
前記第１接触状態検出部および前記第２接触状態検出部の各検出結果に基づいて前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態と前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態とを判別する接触判別処理、並びに前記パターン間電圧と前記漏れ電流とに基づいて前記一対の配線パターン間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ている絶縁検査装置。
【請求項２】
前記第１接触状態検出部は、前記第１検出電流として第１交流電流を供給すると共に、当該第１交流電流の供給時における前記第１プローブ間電圧に基づいて前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態を検出し、
前記第２接触状態検出部は、前記第２検出電流として前記第１交流電流と周波数の異なる第２交流電流を供給すると共に、当該第２交流電流の供給時における前記第２プローブ間電圧に基づいて前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態を検出し、
前記処理部は、前記一方の配線パターンに対する前記第１プローブおよび前記第２プローブの接触状態の検出が前記第１接触状態検出部によって実行され、かつ前記他方の配線パターンに対する前記第３プローブおよび前記第４プローブの接触状態の検出が前記第２接触状態検出部によって実行されている状態において、前記絶縁検査処理と並行して前記接触判別処理を実行する請求項１記載の絶縁検査装置。
【請求項３】
回路基板に形成された一対の配線パターンのうちの一方の配線パターンにおける２つの端点に第１プローブおよび第２プローブを接触させると共に、当該一対の配線パターンのうちの他方の配線パターンにおける２つの端点に第３プローブおよび第４プローブを接触させ、
前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブ、並びに前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブを介して前記一対の配線パターン間に絶縁検査電圧を印加しつつ、当該絶縁検査電圧の印加に起因して当該一対の配線パターン間に流れる漏れ電流を測定すると共に、当該一対の配線パターン間に発生するパターン間電圧を、前記第１プローブおよび前記第２プローブのうちの一方のプローブと、前記第３プローブおよび前記第４プローブのうちの一方のプローブとを介して検出して、当該漏れ電流および当該パターン間電圧に基づいて前記一対の配線パターン間の絶縁状態を検査する絶縁検査処理を実行し、
前記第１プローブおよび前記第２プローブ間に第１検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第１プローブ間電圧を検出することにより、前記一方の配線パターンに対する当該第１プローブおよび当該第２プローブの接触状態を検出する第１接触判別処理を実行し、かつ、前記第３プローブおよび前記第４プローブ間に第２検出電流を供給すると共に当該両プローブ間に発生する第２プローブ間電圧を検出することにより、前記他方の配線パターンに対する当該第３プローブおよび当該第４プローブの接触状態を検出する第２接触判別処理を実行する絶縁検査方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１１２４０８（Ｐ２０１１−１１２４０８Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６６９００（Ｐ２００９−２６６９００）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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