KR102648218B1 - 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

Abstract

전기 케이블에 기생 용량이 있는 경우라도, 회로 패턴 간의 절연 상태를 정밀도 좋게 검사할 수 있는 검사 장치, 및 검사 방법을 제공한다. 검사 대상으로 되는 프린트 기판과 검사 장치를 접속하는 전기 케이블과, 상기 전기 케이블의 기생 용량을 캔슬하는 캔슬부와, 상기 전기 케이블을 통해 상기 프린트 기판의 회로 패턴 간에 검사 전압을 인가함으로써 얻어지는 상기 회로 패턴 간의 전압값, 또는 상기 회로 패턴 간에 흐르는 전류값에 기초하여, 상기 회로 패턴 간의 절연 상태의 좋고 나쁨, 또는 상기 회로 패턴 간의 스파크 발생의 유무를 판정하는 판정부를 구비한다.

Description

검사 장치 및 검사 방법{INSPECTION DEVICE AND INSPECTION METHOD}

본 발명은, 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.

종래, 복수의 배선 패턴을 갖는 프린트 기판에 있어서, 각 배선 패턴에 대하여 다른 배선 패턴과의 절연 상태의 좋고 나쁨(충분한 절연성이 확보되어 있는지 여부)의 판정을 절연 검사 장치로 행함으로써, 프린트 기판이 양품인지 여부를 검사하는 절연 검사가 행해지고 있다(예를 들어, 특허문헌 1).

특허문헌 1에서는, 프린트 기판에 있어서의 회로 패턴 간에 전압을 인가함으로써, 회로 패턴 간의 절연 상태를 검사한다. 즉, 한쪽의 회로 패턴에 전압을 인가하고, 다른 쪽의 회로 패턴을 흐르는 전류를 검사함으로써, 한쪽의 회로 패턴과 다른 쪽의 회로 패턴의 절연 상태를 검사한다. 이와 같은 절연 검사 장치에서는, 예를 들어 전기 케이블의 선단에 마련된 검사 프로브를 통해 프린트 기판의 회로 패턴을 접속시킨다. 절연 검사 장치는, 전기 케이블과 검사 프로브를 통해 회로 패턴에 검사 전압을 인가한다. 절연 검사 장치는, 회로 패턴 간의 전압값과 전기 케이블에 흐르는 전류값으로부터 산출되는 절연 저항값에 기초하여 절연 상태가 양호한지 여부를 검사한다.

또한, 절연 검사 장치는, 절연 검사와 동시에 스파크 검출을 행한다. 여기에서의 스파크는, 회로 패턴 간에 발생한 전위차에 의해 절연 파괴가 발생하고, 회로 패턴 간에 순간적으로 전류가 흐르는 현상이다. 절연 검사 장치는, 절연 검사의 과정에 있어서, 소정의 스파크 검출 시간에, 회로 패턴 간의 전압, 또는 회로 패턴 간을 흐르는 전류를 측정한다. 절연 검사 장치는, 회로 패턴 간의 전압이 소정값 이상 저하되는, 소위 드롭 전압이 발생한 경우, 스파크가 발생하였다고 판정한다. 또는, 절연 검사 장치는, 회로 패턴 간을 흐르는 전류가 소정값 이상 증가하는, 소위 스파크 전류가 발생한 경우, 스파크가 발생하였다고 판정한다.

일본 특허 제5727976호 공보

그러나, 전기 케이블의 기생 용량에 의해, 회로 패턴을 흐르는 전류값, 혹은 회로 패턴에 인가되는 전압값을 정확하게 측정할 수 없는 경우가 있었다. 이 때문에, 절연 상태가 양호한지 여부를 정밀도 좋게 검사하는 것이 곤란해진다는 문제가 있었다.

본 발명은, 전기 케이블에 기생 용량이 있는 경우라도, 회로 패턴 간의 절연 상태, 또는 회로 패턴 간의 스파크 발생의 유무를 정밀도 좋게 검사할 수 있는 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태는, 검사 대상으로 되는 프린트 기판과 검사 장치를 접속하는 전기 케이블과, 상기 전기 케이블의 기생 용량을 캔슬하는 캔슬부와, 상기 전기 케이블을 통해 상기 프린트 기판의 회로 패턴 간에 검사 전압을 인가함으로써 얻어지는 상기 회로 패턴 간의 전압값, 또는 상기 회로 패턴 간에 흐르는 전류값에 기초하여, 상기 회로 패턴 간의 절연 상태의 좋고 나쁨, 또는 상기 회로 패턴 간의 스파크 발생의 유무를 판정하는 판정부를 구비하는 검사 장치이다.

또한, 본 발명의 일 양태는, 검사 대상으로 되는 프린트 기판과 검사 장치를 접속하는 전기 케이블의 기생 용량을 캔슬하는 캔슬부를 구비하는 검사 장치의 검사 방법이며, 판정부가, 상기 전기 케이블을 통해 상기 프린트 기판의 회로 패턴 간에 검사 전압을 인가함으로써 얻어지는 상기 회로 패턴 간의 전압값, 또는 상기 회로 패턴 간에 흐르는 전류값에 기초하여, 상기 회로 패턴 간의 절연 상태의 좋고 나쁨, 또는 상기 회로 패턴 간의 스파크 발생의 유무를 판정하는 검사 방법이다.

본 발명에 따르면, 회로 패턴 간의 절연 상태, 또는 회로 패턴 간의 스파크 발생의 유무를 정밀도 좋게 검사할 수 있다.

도 1a, 도 1b는 제1 실시 형태의 절연 검사 시스템(1)의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 2a, 도 2b, 도 2c는 제2 실시 형태의 절연 검사 시스템(1A)의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 3a, 도 3b는 제3 실시 형태의 절연 검사 시스템(2)의 변형예를 나타내는 블록도이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c는 제4 실시 형태의 절연 검사 시스템(2A)의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 종래의 절연 검사 시스템(500)의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 종래의 절연 검사 시스템(600)의 구성예를 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

(종래의 절연 검사 시스템(500))

우선, 종래의 절연 검사 시스템(500)에 대하여 설명한다. 도 5는, 절연 검사 시스템(500)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 절연 검사 시스템(500)은, 예를 들어 종래형 검사 장치 JS1과 프린트 기판(30)을 구비한다. 프린트 기판(30)은, 절연 검사의 검사 대상이 되는 회로 패턴이 프린트된 기판이다.

종래형 검사 장치 JS1은, 전기 케이블(110)을 통해 프린트 기판(30)의 회로 패턴(300)과 접속된다. 또한, 종래형 검사 장치 JS1은, 전기 케이블(120)을 통해 프린트 기판(30)의 회로 패턴(310)과 접속된다. 여기서, 회로 패턴(300)과 회로 패턴(310)은, 동일한 프린트 기판(30)에 프린트되어 있는 서로 다른 회로 패턴이다.

종래형 검사 장치 JS1은, 예를 들어 전압원 VDD와, 전류계 A1과, 저항 R1과, 전기 케이블(110)과, 전기 케이블(120)과, 전압계 V와, 전류계 A2와, 판정부(150)를 구비한다. 전압원 VDD는, 회로 패턴(300)에 소정의 검사 전압을 인가하는 전압원이며, 예를 들어 가변 전압원이다. 또한, 전압원 VDD 대신에 전류원을 구비하도록 해도 된다. 이 경우, 전류원은, 회로 패턴(300)에 소정의 전류를 공급한다.

전류계 A1은, 종래형 검사 장치 JS1에 있어서의 고전위측(Highside)을 흐르는 전류를 검출한다. 저항 R1은, 전류계 A1과 회로 패턴(300) 사이의 저항이다. 전압계 V는, 회로 패턴(300)에 인가되는 전압을 검출한다. 전기 케이블(110)은, 회로 패턴(300)과, 종래형 검사 장치 JS1에 있어서의 고전위측의 측정단(도 5의 검정색 동그라미로 기재한 개소)을 전기적으로 접속한다. 전기 케이블(120)은, 회로 패턴(310)과, 종래형 검사 장치 JS1에 있어서의 저전위측(Lowside)의 측정단(도 5의 검정색 동그라미로 기재한 개소)을 전기적으로 접속한다. 전류계 A2는, 종래형 검사 장치 JS1에 있어서의 저전위측을 흐르는 전류를 검출한다. 또한, 프린트 기판(30)에 있는 복수의 회로 기판에 전압을 인가하는 경우, 복수의 회로 패턴과 다른 복수의 회로 패턴, 하나의 회로 패턴과 다른 복수의 회로 패턴, 복수의 회로 패턴과 다른 하나의 회로 패턴 사이에 전압을 인가하는 경우가 있다.

전기 케이블(110)은, 중심 도체(111)와, 실드 도체(112)를 구비한다. 중심 도체(111)는, 고전위측의 측정단과 회로 패턴(300)을 접속한다. 중심 도체(111)는 폴리에틸렌 등의 절연체에 의해 절연 피막되어 있다. 실드 도체(112)는, 중심 도체(111)를 절연 피막하고 있는 절연체를 덮도록 통 형상으로 마련된다. 실드 도체(112)는, 접지 GND에 접속(접지)된다.

전기 케이블(120)은, 중심 도체(121)와, 실드 도체(122)를 구비한다. 전기 케이블(120)에 있어서의 중심 도체(121)와, 실드 도체(122)는, 전기 케이블(110)에 있어서의 중심 도체(111)와 실드 도체(112)와 마찬가지의 구조이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 중심 도체(121)는, 회로 패턴(310)과 저전위측의 측정단을 접속한다. 실드 도체(122)는, 접지 GND에 접속(접지)된다.

판정부(150)는, 컴퓨터 장치로서의 종래형 검사 장치 JS1에 있어서의, CPU(Central Processing Unit) 등의 프로세서에 의해, 기억부에 기억된 프로그램이 실행됨으로써 실현된다. 판정부(150)는, 전압원 VDD와 접속해서 전압원 VDD를 제어하는 전압 제어 회로를 포함한다. 판정부(150)는, 전류계 A1, A2의 각각과 접속하고, 전류계 A1, A2에 의해 측정된 전류값을 취득한다. 판정부(150)는, 전압계 V와 접속하고, 전압계 V에 의해 측정된 전압값을 취득한다.

판정부(150)는, 전기 케이블(110)을 통해 프린트 기판(30)의 회로 패턴 간(회로 패턴(300)과 회로 패턴(310) 사이)에 전압을 인가한다. 판정부(150)는, 회로 패턴 간을 흐르는 전류값을 검출한다. 예를 들어, 회로 패턴(300)과 회로 패턴(310)의 절연 상태가 충분한 경우, 회로 패턴(300)에 전압이 인가되어도, 회로 패턴(310)에는 거의 전류가 흐르지 않는다. 회로 패턴(300)과 회로 패턴(310)의 절연 상태가 불충분한 경우, 회로 패턴(300)에 전압이 인가되면, 회로 패턴(310)에, 절연 상태가 충분한 경우에 비해서 큰 전류가 흐른다. 이 경우, 회로 패턴 간의 절연 저항값은 절연 상태가 충분한 경우에 비해서 낮아진다. 이와 같은 성질을 이용하여, 판정부(150)는 절연 검사를 행한다.

여기서, 판정부(150)는, 절연 검사의 과정에 있어서, 스파크 검출을 행한다. 판정부(150)는, 스파크가 발생할 때 생기는, 회로 패턴 간의 전압 강하, 또는 회로 패턴 간을 흐르는 전류값의 증가를 검지함으로써, 스파크 검출을 행한다. 이하의 설명에서는, 스파크 발생 시에 있어서 순간적으로 증가하는 전류값의 시계열 변화를 나타내는 파형을, 「스파크 파형」이라고 한다. 또한, 스파크 발생 시에 있어서 순간적으로 증가하는 전류값을 「스파크 전류」라고 한다. 또한, 스파크 전류의 최댓값을 「피크 전류」라고 한다.

판정부(150)는, 예를 들어 회로 패턴 간에 전압을 인가한 경우에, 소정의 검출 시간에 있어서 회로 패턴 간을 흐르는 피크 전류의 전류값이 소정의 임계값 이상인지 여부를 판정한다. 검출 시간은, 전압 인가 후, 전압이 상승을 개시한 시점을 기점으로 한 소정의 시간 구간이다. 이 경우에 있어서의 전류값은, 전류계 A1, A2 중 어느 쪽에서 검출해도 된다. 또한, 판정부(150)는, 전류계 A1, A2 양쪽의 전류계의 전류값을 기초로 판정을 해도 된다.

판정부(150)는, 임계값 이상의 전류가 흐른 경우, 스파크가 발생하였다고 판정한다. 한편, 판정부(150)는, 회로 패턴 간을 흐르는 전류값이 소정의 임계값 미만인 경우, 스파크가 발생하지 않았다고 판정한다. 즉, 판정부(150)는, 회로 패턴 간에 검사 전압을 인가함으로써 얻어지는 회로 패턴 간을 흐르는 전류값에 기초하여, 회로 패턴 간에 있어서의 스파크 발생의 유무를 판정한다.

또한, 상기에서는, 판정부(150)가 회로 패턴 간을 흐르는 전류값에 기초하여 스파크 발생의 유무를 판정하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이에 한정되지는 않는다. 판정부(150)는, 회로 패턴 간에 인가되는 전압값(전압값의 드롭량 등)에 기초하여, 회로 패턴 간에 있어서의 스파크 발생의 유무를 판정하도록 해도 된다.

(종래의 절연 검사 시스템(600))

다음으로, 종래의 절연 검사 시스템(600)에 대하여 설명한다. 도 6은, 종래의 절연 검사 시스템(600)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 종래의 절연 검사 시스템(600)에 있어서는, 장치와 프린트 기판(30)을 접속하는 전기 케이블이 2심(중심 도체가 2개) 케이블인 점에 있어서 절연 검사 시스템(500)과 상이하다. 이하의 설명에서는, 절연 검사 시스템(500)과 서로 다른 점에 대해서만 설명하고, 절연 검사 시스템(500)과 마찬가지의 구성에 대해서는 그 설명을 생략한다.

절연 검사 시스템(600)은, 예를 들어 종래형 검사 장치 JS2와 프린트 기판(30)을 구비한다. 종래형 검사 장치 JS2는, 전기 케이블(210)을 통해 프린트 기판(30)의 회로 패턴(300, 310)과 접속된다.

종래형 검사 장치 JS2는, 예를 들어 전압원 VDD와, 전류계 A3과, 저항 R2와, 전기 케이블(210)과, 전압계 V와, 전류계 A4와, 판정부(250)를 구비한다. 이 중, 전압원 VDD와, 전류계 A3과, 저항 R2와, 전압계 V와, 전류계 A4와, 판정부(250)의 각 요소는, 종래형 검사 장치 JS1에 있어서의 전압원 VDD, 전류계 A1, 저항 R1, 전압계 V와, 전류계 A2와, 판정부(150)의 각 요소와 동일하다. 이 때문에, 그 설명을 생략한다.

전기 케이블(210)은 2심의 케이블이다. 즉, 전기 케이블(210)은, 종래형 검사 장치 JS2에 있어서의 고전위측(Highside)의 측정단(도 6의 검정색 동그라미로 기재한 개소)과, 회로 패턴(300)을 전기적으로 접속한다. 또한, 전기 케이블(210)은, 회로 패턴(310)과 종래형 검사 장치 JS2에 있어서의 저전위측(Lowside)의 측정단(도 6의 검정색 동그라미로 기재한 개소)을 전기적으로 접속한다.

전기 케이블(210)은, 고전위측 중심 도체(211)와, 저전위측 중심 도체(212)와, 실드 도체(213)를 구비한다. 고전위측 중심 도체(211)는, 고전위측의 측정단과 회로 패턴(300)을 접속한다. 고전위측 중심 도체(211)는, 폴리에틸렌 등의 절연체에 의해 절연 피막되어 있다. 저전위측 중심 도체(212)는, 회로 패턴(310)과 저전위측의 측정단을 접속한다. 저전위측 중심 도체(212)는, 폴리에틸렌 등의 절연체에 의해 절연 피막되어 있다. 실드 도체(213)는, 고전위측 중심 도체(211)를 절연 피막하고 있는 절연체 및 저전위측 중심 도체(212)를 절연 피막하고 있는 절연체를 함께 덮도록 통 형상으로 마련된다. 실드 도체(213)는, 예를 들어 접지 GND에 접속된다.

일반적으로, 전기 케이블에 있어서는, 실드 도체와 중심 도체가 근접해서 마련되어 있다. 이 때문에, 중심 도체와 실드 도체가 의도치 않은 콘덴서로서 기능하는 경우가 있다. 즉, 이 의도치 않은 콘덴서의 용량이, 전기 케이블의 기생 용량이 될 가능성이 있었다. 종래형 검사 장치 JS1에 있어서의 1심(중심 도체가 1개)의 전기 케이블이어도, 종래형 검사 장치 JS2에 있어서의 2심의 전기 케이블이어도, 전기 케이블에 기생 용량이 발생한다는 점에 있어서는 동일하다.

도 5에 있어서, 회로 패턴 간에 검사 전압이 인가된 경우, 기생 용량 때문에, 루트 RT1 외에, 루트 RT2, RT3에 전류가 흘러버리는 것을 생각할 수 있다. 루트 RT1은, 본래 검사 시에 전류가 흐르는 것이 상정되는 경로이다. 루트 RT2는, 전기 케이블(110)의 기생 용량 KY1을 통해 중심 도체(111)로부터 실드 도체(112)로 전류가 흘러버린다고 생각되는 경로이다. 루트 RT3은, 전기 케이블(120)의 기생 용량 KY2를 통해 중심 도체(121)로부터 실드 도체(122)로 전류가 흘러버린다고 생각되는 경로이다.

도 6에 있어서, 회로 패턴 간에 검사 전압이 인가된 경우, 루트 RT10 외에, 루트 RT11, RT12로 전류가 흘러버리는 것을 생각할 수 있다. 루트 RT10은, 본래 검사 시에 전류가 흐르는 것이 상정되는 경로이다. 루트 RT11은, 고전위측 중심 도체(211)와 실드 도체(213) 사이의 기생 용량 KY3을 통해 고전위측 중심 도체(211)로부터 실드 도체(213)로 전류가 흘러버린다고 생각되는 경로이다. 루트 RT12는, 저전위측 중심 도체(212)와 실드 도체(213) 사이의 기생 용량 KY4를 통해 저전위측 중심 도체(212)로부터 실드 도체(213)로 전류가 흘러버린다고 생각되는 경로이다.

이와 같이, 전기 케이블에 기생 용량이 있음으로써, 검사 시에 회로 패턴 간을 흐르는 전류값을 정확하게 검출하는 것이 곤란하였다. 또한, 전기 케이블에 기생 용량이 있음으로써, 전류값의 변화의 기울기가 둔화되어, 파형이 둔화되어버릴 가능성이 있었다. 이 때문에, 절연 검사에 있어서, 회로 패턴 간을 흐르는 전류가 안정될 때까지 시간이 걸리게 되어, 검사 시간이 증대되는 요인으로 되고 있었다. 또한, 스파크의 발생이 있던 경우라도 기생 용량에 스파크 파형이 묻혀버려, 순간적인 전류값의 증가가 보이지 않아 스파크의 발생을 검출할 수 없는 경우가 있었다.

이 대책으로서, 본 실시 형태에서는, 전기 케이블의 기생 용량이 외관상 없어지도록 하였다. 즉, 본 실시 형태에서는, 전기 케이블의 기생 용량을 제거하도록(캔슬하도록) 하였다. 이하, 본 실시 형태에 대하여, 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태를 순서대로 설명한다.

(제1 실시 형태)

제1 실시 형태에 따른 절연 검사 시스템(1)에 대하여 설명한다. 도 1a, 도 1b는, 제1 실시 형태의 절연 검사 시스템(1)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 절연 검사 시스템(1)에서는, 종래형 검사 장치 JS1에 있어서의 전기 케이블(110)의 기생 용량이, 외관상 캔슬되도록 한다.

도 1a에 도시한 바와 같이, 절연 검사 시스템(1)은, 검사 장치(10)와 프린트 기판(30)을 구비한다. 검사 장치(10)는, 전압원 VDD와, 전류계 A1과, 저항 R1과, 전압계 V와, 접속부(100)와, 버퍼 B와, 전기 케이블(110)과, 전기 케이블(120)과, 전류계 A2와, 판정부(150)를 구비한다. 이 중, 전압원 VDD와, 전류계 A1과, 저항 R1과, 전압계 V와, 전기 케이블(120)과, 전류계 A2와, 판정부(150)의 각 요소는, 종래형 검사 장치 JS1에 있어서 동일한 부호를 부여한 각 요소와 동일하다. 이 때문에, 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 있어서, 전기 케이블(110)의 중심 도체(111)와 실드 도체(112)가, 버퍼 B를 개재하여 접속부(100)에 의해 접속된다. 즉, 접속부(100)는, 중심 도체(111)와 실드 도체(112)를 접속한다. 여기서, 접속부(100)는, 「캔슬부」의 일례이다.

이에 의해, 실드 도체(112)의 전위가, 중심 도체(111)의 전위와 동일한 전위로 된다. 이 때문에, 실드 도체(112)의 전위와, 중심 도체(111)의 전위의 전위차에 기인한 전류가 흐르는 일이 없다. 따라서, 실드 도체(112)와 중심 도체(111) 사이에 발생하는 기생 용량(부호 CM1로 나타낸 용량)을 무시할 수 있어, 기생 용량이 외관상 캔슬된다.

또한, 도 1b에 도시한 바와 같이, 전기 케이블(110)의 중심 도체(111)와 실드 도체(112)가, 버퍼를 개재하지 않고 직접 접속되어도 된다.

전기 케이블(110)의 기생 용량이 캔슬되면, 패턴 간에 검사 전압이 인가된 경우에 있어서, 도 5에 있어서의 루트 RT2의 경로에 전류가 흐르는 일이 없다. 즉, 도 5의 종래의 시스템과 비교하여, 보다 정밀도 좋게, 검사 시에 회로 패턴 간을 흐르는 전류값을 검출하는 것이 가능해진다.

(제2 실시 형태)

제2 실시 형태에 따른 절연 검사 시스템(1A)에 대하여 설명한다. 도 2a, 도 2b, 도 2c는, 제2 실시 형태의 절연 검사 시스템(1A)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 절연 검사 시스템(1)에서는, 종래형 검사 장치 JS1에 있어서의 전기 케이블(120)의 기생 용량이, 외관상 캔슬되도록 한다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 절연 검사 시스템(1A)은, 검사 장치(10A)와 프린트 기판(30)을 구비한다. 검사 장치(10A)는, 전압원 VDD와, 전류계 A1과, 저항 R1과, 전압계 V와, 전기 케이블(110)과, 전기 케이블(120)과, 가상 접지 회로(130)와, 전류계 A20과, 판정부(150)를 구비한다. 이 중, 전압원 VDD와, 전류계 A1과, 저항 R1과, 전압계 V와, 전기 케이블(110)의 각 요소는, 종래형 검사 장치 JS1에 있어서 동일한 부호를 부여한 각 요소와 동일하다. 이 때문에, 그 설명을 생략한다. 전류계 A20은, 도 2a에서는, 도 5에 있어서의 전류계 A2와 다른 도형으로 나타내고 있지만, 전류계 A2와 마찬가지의 기능을 갖고, 검사 장치(10A)에 있어서의 저전위측을 흐르는 전류를 검출한다.

본 실시 형태에 있어서, 전기 케이블(120)의 중심 도체(121)는, 가상 접지 회로(130)와 접속된다. 가상 접지 회로(130)는, 연산 증폭기를 사용하여 구성되는 부귀환 회로이며, 연산 증폭기의 입력 단자의 전위가 동전위가 되도록 기능하는 회로이다. 가상 접지 회로(130)에 있어서, 연산 증폭기의 비반전 입력 단자(+)는, 접지 GND에 접속된다. 이에 의해, 중심 도체(121)는, 접지 GND와 동전위가 되도록 유지된다. 여기서, 가상 접지 회로(130)는 「캔슬부」의 일례이다.

이에 의해, 중심 도체(121)의 전위가, 실드 도체(122)의 전위와 동일한 전위로 된다. 이 때문에, 중심 도체(121)의 전위와, 실드 도체(122)의 전위의 전위차에 기인한 전류가 흐르는 일이 없다. 따라서, 중심 도체(121)와 실드 도체(122) 사이에 발생하는 기생 용량(부호 CM2로 나타낸 용량)을 무시할 수 있어, 기생 용량이 외관상 캔슬된다.

전기 케이블(120)의 기생 용량이 캔슬되면, 패턴 간에 검사 전압이 인가된 경우에 있어서, 도 5에 있어서의 루트 RT3의 경로에 전류가 흐르는 일이 없다. 즉, 도 5의 종래의 시스템과 비교하여, 보다 정밀도 좋게, 검사 시에 회로 패턴 간을 흐르는 전류값을 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 절연 검사 시스템(1A)에 도 1a, 도 1b에 도시한 접속부(100)가 마련되어 있어도 된다. 즉, 절연 검사 시스템(1A)은, 전기 케이블(110)의 기생 용량을 캔슬하는 접속부(100)와, 전기 케이블(120)의 기생 용량을 캔슬하는 가상 접지 회로(130)의 양쪽을 구비하는 구성이어도 된다.

또한, 도 2b에 도시한 바와 같이, 전기 케이블(120)의 기생 용량을 외관상 캔슬하기 위해서, 가상 접지 회로(130)를 마련하는 대신에, 제1 실시 형태의 접속부(100)와 동일한 접속부(100-1)를 저전위측에 마련해도 된다. 즉, 중심 도체(121)와 실드 도체(122)를 버퍼를 개재하여 접속하는 접속부를 마련한다. 이 접속부(100-1)도 「캔슬부」의 일례이다.

또한, 도 2c에 도시한 바와 같이, 전기 케이블(120)의 기생 용량을 외관상 캔슬하기 위해서, 중심 도체(121)와 실드 도체(122)를 버퍼를 개재하지 않고, 직접 접속하도록 해도 된다.

(제3 실시 형태)

제3 실시 형태에 따른 절연 검사 시스템(2)에 대하여 설명한다. 도 3a, 도 3b는, 제3 실시 형태의 절연 검사 시스템(2)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 절연 검사 시스템(2)에서는, 종래형 검사 장치 JS2에 있어서의 전기 케이블(210)의 기생 용량이, 외관상 캔슬되도록 한다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 절연 검사 시스템(2)은, 검사 장치(20)와 프린트 기판(30)을 구비한다. 검사 장치(20)는, 전압원 VDD와, 전류계 A3과, 저항 R2와, 전압계 V와, 접속부(200)와, 버퍼 B와, 전기 케이블(210)과, 전류계 A4와, 판정부(250)를 구비한다. 이 중, 전압원 VDD와, 전류계 A3과, 저항 R2와, 전압계 V와, 판정부(250)의 각 요소는, 종래형 검사 장치 JS2에 있어서 동일한 부호를 부여한 각 요소와 동일하다. 이 때문에, 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 있어서, 전기 케이블(210)의 고전위측 중심 도체(211)와 실드 도체(213)가, 버퍼 B를 개재하여 접속부(200)에 의해 접속된다. 즉, 접속부(200)는, 고전위측 중심 도체(211)와 실드 도체(213)를 접속한다. 여기서, 접속부(200)는, 「캔슬부」의 일례이다.

이에 의해, 고전위측 중심 도체(211)의 전위가, 실드 도체(213)의 전위와 동일한 전위로 된다. 이 때문에, 고전위측 중심 도체(211)의 전위와, 실드 도체(213)의 전위의 전위차에 기인한 전류가 흐르는 일이 없다. 따라서, 고전위측 중심 도체(211)와 실드 도체(213) 사이에 발생하는 기생 용량(부호 CM3으로 나타낸 용량)을 무시할 수 있어, 기생 용량이 외관상 캔슬된다.

또한, 도 3b에 도시한 바와 같이, 전기 케이블(210)의 고전위측 중심 도체(211)와 실드 도체(213)가 버퍼를 개재하지 않고 직접 접속되어도 된다.

전기 케이블(210)의 기생 용량이 캔슬되면, 패턴 간에 검사 전압이 인가된 경우에 있어서, 도 6에 있어서의 루트 RT11의 경로에 전류가 흐르는 일이 없다. 즉, 도 6의 종래 시스템과 비교하여, 보다 정밀도 좋게, 검사 시에 회로 패턴 간을 흐르는 전류값을 검출하는 것이 가능해진다.

(제4 실시 형태)

제4 실시 형태에 따른 절연 검사 시스템(2A)에 대하여 설명한다. 도 4a, 도 4b, 도 4c는, 제4 실시 형태의 절연 검사 시스템(2A)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 절연 검사 시스템(2A)에서는, 종래형 검사 장치 JS2에 있어서의 전기 케이블(210)의 기생 용량이, 외관상 캔슬되도록 한다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 절연 검사 시스템(2A)은, 검사 장치(20A)와 프린트 기판(30)을 구비한다. 검사 장치(20A)는, 전압원 VDD와, 전류계 A3과, 저항 R2와, 전압계 V와, 전기 케이블(210)과, 가상 접지 회로(230)와, 전류계 A40을 구비한다. 이 중, 전압원 VDD와, 전류계 A3과, 저항 R2와, 전압계 V의 각 요소는, 종래형 검사 장치 JS2에 있어서 동일한 부호를 부여한 각 요소와 동일하다. 이 때문에, 그 설명을 생략한다. 전류계 A40은, 도 4a에서는, 도 6에 있어서의 전류계 A4와 다른 도형으로 나타내고 있지만, 전류계 A4와 마찬가지의 기능을 갖고, 검사 장치(20A)에 있어서의 저전위측을 흐르는 전류를 검출한다.

본 실시 형태에 있어서, 전기 케이블(210)의 저전위측 중심 도체(212)는, 가상 접지 회로(230)와 접속된다. 가상 접지 회로(230)는, 검사 장치(10A)의 가상 접지 회로(130)와 동일하다. 이 때문에, 그 설명을 생략한다. 가상 접지 회로(230)에 있어서, 연산 증폭기의 비반전 입력 단자(+)는, 접지 GND에 접속된다. 이에 의해, 저전위측 중심 도체(212)는, 접지 GND와 동전위가 되도록 유지된다. 여기서, 가상 접지 회로(230)는, 「캔슬부」의 일례이다.

이에 의해, 저전위 중침 도체(212)의 전위가, 실드 도체(213)의 전위와 동일한 전위로 된다. 이 때문에, 저전위측 중심 도체(212)의 전위와, 실드 도체(213)의 전위의 전위차에 기인한 전류가 흐르는 일이 없다. 따라서, 저전위측 중심 도체(212)와 실드 도체(213) 사이에 발생하는 기생 용량(부호 CM4로 나타낸 용량)을 무시할 수 있어, 기생 용량이 외관상 캔슬된다.

전기 케이블(210)의 기생 용량이 캔슬되면, 패턴 사이에 검사 전압이 인가된 경우에 있어서, 도 6에 있어서의 RT12의 경로에 전류가 흐르는 일이 없다. 즉, 도 6의 종래의 시스템과 비교하여, 보다 정밀도 좋게 검사 시에 회로 패턴 사이를 흐르는 전류값을 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 도 4b에 도시한 바와 같이, 전기 케이블(210)의 기생 용량을 외관상 캔슬하기 위해서, 가상 접지 회로(230)를 마련하는 대신에, 제3 실시 형태의 접속부(200)와 동일한 접속부(200-1)를 저전위측에 마련해도 된다. 즉, 저전위측 중심 도체(212)와 실드 도체(213)를 버퍼를 개재하여 접속하는 접속부를 마련한다. 이 접속부(200-1)도 「캔슬부」의 일례이다.

또한, 도 4c에 도시한 바와 같이, 전기 케이블(210)의 기생 용량을 캔슬하기 위해서, 저전위측 중심 도체(212)와 실드 도체(213)를 버퍼를 개재하지 않고 직접 접속해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 도 1a에 도시한 제1 실시 형태의 검사 장치(10)는, 전기 케이블(110)과, 접속부(100)와, 판정부(150)를 구비한다. 전기 케이블(110)은, 프린트 기판(30)과 검사 장치(10)를 접속한다. 전기 케이블(110)은, 중심 도체(111)와, 중심 도체(111)를 절연 피막하는 절연체와, 절연체를 덮는 실드 도체(112)가 배치된 실드 케이블을 포함한다. 전기 케이블(110)은, 중심 도체(111)가, 회로 패턴 간에 있어서의 고전위측에 접속된다. 접속부(100)는, 중심 도체(111)와 실드 도체(112)를 접속한다. 판정부(150)는, 회로 패턴 간의 절연 상태의 좋고 나쁨을 판정한다. 판정부(150)는, 전기 케이블(110)을 통해 프린트 기판(30)의 회로 패턴 간에 검사 전압을 인가한다. 판정부(150)는, 검사 전압을 인가함으로써 얻어지는 회로 패턴 간의 전압값, 또는 상기 회로 패턴 간에 흐르는 전류값에 기초하여, 절연 상태의 좋고 나쁨을 판정한다.

이에 의해, 제1 실시 형태의 검사 장치(10)에서는, 중심 도체(111)와 실드 도체(112)가 접속된다. 이 때문에, 전기 케이블(110)의 기생 용량이, 외관상 캔슬된다. 이에 의해, 검사 시에 회로 패턴 간을 흐르는 전류값을 정확하게 검출하는 것이 가능해진다. 따라서, 전기 케이블(110)에 기생 용량이 있는 경우라도, 회로 패턴 간의 절연 상태를 정밀도 좋게 검사할 수 있다.

또한, 전기 케이블(110)의 기생 용량이 캔슬됨으로써, 인가되는 전압이 상승할 때까지의 시간을 단축시키는 것이 가능해진다. 이에 의해 검사에 요하는 시간을 단축할 수 있어, 검사의 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 종래, 전기 케이블(110)의 기생 용량에 의해, 측정 경로의 주파수 특성이 악화되었다. 여기에서의 측정 경로란, 전압 인가에 의해 전류가 흐르는 경로이다. 여기에서의 주파수 특성이 악화된다고 함은, 고역 특성이 저하되는 것이며, 측정 경로를 흐르는 전류의 시상수가 커지는 것이다. 이에 반하여, 본 실시 형태에서는, 전기 케이블(110)의 기생 용량이 캔슬된다. 이에 의해, 측정 경로의 주파수 특성이 개선된다. 여기에서의 주파수 특성이 개선된다고 함은, 고역 특성이 향상되는 것이며, 측정 경로를 흐르는 전류의 변화 속도의 저하가 억제되고, 종래와 비교하여, 전류의 변화 속도가 빨라지는 것이다. 이에 의해, 전류계 A1이나 전류계 A20에 의해 측정되는 스파크 전류의 고주파의 파형이 예리해져서, 피크 전류의 측정 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 전기 케이블(110)의 기생 용량이 캔슬됨으로써, 종래의 검사에 있어서는 기생 용량에 매립되어 있던 스파크 파형의 피크를 검출하는 것이 가능해진다. 즉, 종래에는, 기생 용량 때문에 스파크 파형이 둔화되어, 피크가 검출되지 않고 매립되어 있던 스파크 파형이 있었다. 본 실시 형태에서는, 전기 케이블(110)의 기생 용량이 캔슬됨으로써, 파형의 상승이 종래보다도 예리해져서, 종래에는 매립되어 있던 피크를 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 도 2a에 도시한 제2 실시 형태의 검사 장치(10A)는, 전기 케이블(120)과, 가상 접지 회로(130)와, 판정부(150)를 구비한다. 전기 케이블(120)은, 프린트 기판(30)과 검사 장치(10A)를 접속한다. 전기 케이블(120)은, 중심 도체(121)와, 중심 도체(121)를 절연 피막하는 절연체와, 절연체를 덮는 실드 도체(122)가 배치된 실드 케이블을 포함한다. 전기 케이블(120)은, 중심 도체(121)가, 회로 패턴 간에 있어서의 저전위측에 접속된다. 실드 도체(122)가 접지된다. 가상 접지 회로(130)는, 중심 도체(121)와 접속한다. 이에 의해, 제2 실시 형태의 검사 장치(10A)에서는, 전기 케이블(120)의 기생 용량이, 외관상 캔슬된다. 따라서, 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 발휘한다.

또한, 도 3a에 도시한 제3 실시 형태의 검사 장치(20)는, 전기 케이블(210)과, 접속부(200)와, 판정부(250)를 구비한다. 전기 케이블(210)은, 프린트 기판(30)과 검사 장치(20)를 접속한다. 전기 케이블(210)은, 고전위측 중심 도체(211)와, 저전위측 중심 도체(212)와, 절연체와, 실드 도체(213)가 배치된 실드 케이블을 포함한다. 절연체는, 고전위측 중심 도체(211)와, 저전위측 중심 도체(212)의 각각을 절연 피막한다. 실드 도체(213)는 절연체를 덮는다. 고전위측 중심 도체(211)가, 회로 패턴 간에 있어서의 고전위측에 접속된다. 저전위측 중심 도체(212)가, 회로 패턴 간에 있어서의 저전위측에 접속된다. 접속부(200)는, 고전위측 중심 도체(211)와 실드 도체(213)를 접속한다. 이에 의해, 제3 실시 형태의 검사 장치(20)에서는, 전기 케이블(210)의 기생 용량이, 외관상 캔슬된다. 따라서, 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 발휘한다.

또한, 도 4a에 도시한 제4 실시 형태의 검사 장치(20A)는, 전기 케이블(210)과, 가상 접지 회로(230)와, 판정부(250)를 구비한다. 고전위측 중심 도체(211)가, 회로 패턴 간에 있어서의 고전위측에 접속된다. 저전위측 중심 도체(212)가, 회로 패턴 간에 있어서의 저전위측에 접속된다. 실드 도체(213)가 접지된다. 가상 접지 회로(230)는, 저전위측 중심 도체(212)와 접속한다. 이에 의해, 제4 실시 형태의 검사 장치(20A)에서는, 전기 케이블(210)의 기생 용량이, 외관상 캔슬된다. 따라서, 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 발휘한다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 「접지 GND에 접속(접지)된다」고 하는 표현을 사용하고 있다. 이 경우에 있어서의 접지 GND의 전위(접지 전위)는, 절대 전위 0[V]를 나타내는 경우에 한정되지는 않는다. 즉, 접지 전위에는, 검사 장치 중 회로의 전원의 중간 전위(중간 전위)를 포함한다. 중간 전위는, 전원에 있어서의 고전위측의 전위와 저전위측의 전위 사이의 전위를 의미한다. 예를 들어, 중간 전위는, 전원의 고전위측이 15[V], 저전위측이 0[V]인 경우에 있어서의, 중간 전위 7.5[V]이다. 접지 GND는, 이와 같은 중간 전위 7.5[V]여도 되고, 고전위측의 15[V]와 저전위측의 0[V] 사이의 임의의 전위여도 된다.

본 발명의 몇몇 실시 형태를 설명하였지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이지, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 이들 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되는 것과 마찬가지로, 청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함되는 것이다.

1: 절연 검사 시스템
10: 검사 장치
100, 100-1: 접속부
110: 전기 케이블
111: 중심 도체
112: 실드 도체
120: 전기 케이블
121: 중심 도체
122: 실드 도체
130: 가상 접지 회로
200, 200-1: 접속부
210: 전기 케이블
211: 고전위측 중심 도체
212: 저전위측 중심 도체
213: 실드 도체

Claims (12)

1. 검사 대상으로 되는 프린트 기판과 검사 장치를 접속하는 전기 케이블과,
   상기 전기 케이블의 기생 용량을 캔슬하는 캔슬부와,
   상기 전기 케이블을 통해 상기 프린트 기판의 회로 패턴 간에 검사 전압을 인가함으로써 얻어지는 상기 회로 패턴 간의 전압값, 또는 상기 회로 패턴 간에 흐르는 전류값에 기초하여, 상기 회로 패턴 간의 절연 상태의 좋고 나쁨, 또는 상기 회로 패턴 간의 스파크 발생의 유무를 판정하는 판정부
   를 구비하고,
   상기 전기 케이블은, 고전위측 중심 도체와, 저전위측 중심 도체와, 상기 고전위측 중심 도체와 상기 저전위측 중심 도체의 각각을 절연 피막하는 절연체와, 상기 절연체를 덮는 실드 도체가 배치된 실드 케이블을 포함하며, 상기 고전위측 중심 도체가 상기 회로 패턴 간에 있어서의 고전위측에 접속되고, 상기 저전위측 중심 도체가 상기 회로 패턴 간에 있어서의 저전위측에 접속되는, 검사 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 캔슬부는, 상기 고전위측 중심 도체와 상기 실드 도체를 동전위로 하는 접속부인, 검사 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 캔슬부는, 상기 고전위측 중심 도체와 상기 실드 도체를 접속하는 접속부인, 검사 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 실드 도체가 접지 전위로 되고,
   상기 캔슬부는, 상기 저전위측 중심 도체를 가상 접지하는 가상 접지 회로인, 검사 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 캔슬부는, 상기 저전위측 중심 도체와 실드 도체를 동전위로 하는 접속부인, 검사 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 캔슬부는, 상기 저전위측 중심 도체와 상기 실드 도체를 접속하는 접속부인, 검사 장치.
7. 검사 대상으로 되는 프린트 기판과 검사 장치를 접속하는 전기 케이블을 구비하는 검사 장치의 검사 방법이며,
   상기 전기 케이블은, 고전위측 중심 도체와, 저전위측 중심 도체와, 상기 고전위측 중심 도체와 상기 저전위측 중심 도체의 각각을 절연 피막하는 절연체와, 상기 절연체를 덮는 실드 도체가 배치된 실드 케이블을 포함하며, 상기 고전위측 중심 도체가 상기 프린트 기판의 회로 패턴 간에 있어서의 고전위측에 접속되고, 상기 저전위측 중심 도체가 상기 회로 패턴 간에 있어서의 저전위측에 접속되며,
   캔슬부가, 검사 대상으로 되는 프린트 기판과 검사 장치를 접속하는 전기 케이블의 기생 용량을 캔슬하고,
   판정부가, 상기 전기 케이블을 통해 상기 프린트 기판의 회로 패턴 간에 검사 전압을 인가함으로써 얻어지는 상기 회로 패턴 간의 전압값, 또는 상기 회로 패턴 간에 흐르는 전류값에 기초하여, 상기 회로 패턴 간의 절연 상태의 좋고 나쁨, 또는 상기 회로 패턴 간의 스파크 발생의 유무를 판정하는,
   검사 방법.
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