JP2008128758A - 静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施できる静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明の静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法は、第１のプローブ２６と第２のプローブ２７を静電気対策部品２５の上面に形成された第１の電極２２に接触させ、かつ第３のプローブ２８と第４のプローブ２９を前記静電気対策部品２５の上面に形成された第２の電極２３に接触させ、さらに前記静電気対策部品２５と並列接続関係にある外部抵抗３１は抵抗値が前記第２および／または第４のプローブ２７，２９のコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の５分の１以下のものを用いて前記静電気対策部品２５の絶縁抵抗を測定するようにしたものである。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法は、第１のプローブ２６と第２のプローブ２７を静電気対策部品２５の上面に形成された第１の電極２２に接触させ、かつ第３のプローブ２８と第４のプローブ２９を前記静電気対策部品２５の上面に形成された第２の電極２３に接触させ、さらに前記静電気対策部品２５と並列接続関係にある外部抵抗３１は抵抗値が前記第２および／または第４のプローブ２７，２９のコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の５分の１以下のものを用いて前記静電気対策部品２５の絶縁抵抗を測定するようにしたものである。
【選択図】図１
Description
本発明は電子機器を静電気から保護する静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法に関するものである。
近年、携帯電話等の電子機器の小型化、高性能化が急速に進み、それに伴い電子機器に用いられる電子部品の小型化も急速に進んでいる。しかしながら、その反面、この小型化に伴って電子機器や電子部品の耐電圧は低下するもので、これにより、人体と電子機器の端子が接触した時に発生する静電気パルスによって機器内部の電気回路が損傷するのが増えてきている。これは静電気パルスによって１ナノ秒以下の立ち上がり速度でかつ数百ボルトから数キロボルトという高電圧が機器内部の電気回路に印加されるからである。
このような静電気対策として、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、絶縁基板１の上面の両端部に形成された第１の電極２および第２の電極３によって形成されるギャップ４を充填するように過電圧保護材料層５を配置し、さらにこの過電圧保護材料層５と第１の電極２および第２の電極３を覆う保護膜６を設けた静電気対策部品が提案されている。このタイプの静電気対策部品は、通常時は抵抗値が１×１０10Ω〜１×１０12Ωと高いため、電流は流れないが、静電気等の過電圧が印加された場合には、過電圧保護材料層５のインピーダンスが低下して放電電流が流れるものである。そこで、このタイプの静電気対策部品の特性検査工程においては、第１の電極２および第２の電極３によって形成されるギャップ４がショートしていないかを検査する絶縁抵抗測定工程が必要不可欠になるものである。
図４は、従来実施していた測定プローブと電極との接触状態を確認するコンタクトチェックの方法を示す図であり、第１のコンタクトチェック回路７に取り付けられた第１のプローブ８と第２のプローブ９が第１の電極２に接するように、また第２のコンタクトチェック回路１０に取り付けられた第３のプローブ１１と第４のプローブ１２が第２の電極３に接するように構成されている。第１のコンタクトチェック回路７および第２のコンタクトチェック回路１０にはそれぞれ直流電源装置、スイッチ、指示計器が設置されている。ここで、それぞれのプローブと電極の接触状態が良好であれば、第１のコンタクトチェック回路７および第２のコンタクトチェック回路１０からそれぞれ矢印の方向に電流が流れ、それぞれのプローブと電極とのコンタクトチェックが実施できるものである。
それぞれのプローブと電極とのコンタクトチェックを終えた後、図５に示すように、第２のプローブ９と第４のプローブ１２を絶縁抵抗測定器１４に取り付けて矢印の方向に電流を流して、静電気対策部品１３の第１の電極２と第２の電極３の間の抵抗値を測定し、静電気対策部品１３の良否を判定するものである。
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平５−２４９１５７号公報
上記した従来の絶縁抵抗測定方法においては、図６に示すように例えば第４のプローブ１２が第２の電極３から浮いてコンタクトミスの状態１５が発生した場合、静電気対策部品１３のショート不良品、すなわち第１の電極２と第２の電極３の間がショートした不良品を誤って良品と判定する恐れがあった。
そこで特許文献１には、測定プローブの接触検出装置として、試料の絶縁抵抗を測定する測定プローブに高周波発振器からの高周波信号を重畳する重畳手段と、測定プローブから試料の浮遊容量を介して流れる高周波信号を検出する高周波信号検出部と、高周波信号検出部の検出信号と基準値とを比較して測定プローブが試料に接触したか否かを判定する判定部とを備えた構成が開示されているが、本発明で対象としている被測定物（静電気対策部品１３）の静電容量は０．１ｐＦ程度と極めて低く、被測定物に流れる高周波信号の検出は困難なものである。またコンタクトチェックのために高周波発振器や高周波信号検出器を別途準備する必要があり、装置が極めて煩雑になるものである。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施できる静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
本発明の請求項１に記載の発明は、第１のプローブおよび第２のプローブと、第３のプローブおよび第４のプローブと、前記第２のプローブと第４のプローブとの間に接続された絶縁抵抗測定器と、前記第１のプローブと第３のプローブとの間に接続された外部抵抗とを備え、前記第１のプローブと第２のプローブを静電気対策部品の上面に形成された第１の電極に接触させ、かつ前記第３のプローブと第４のプローブを前記静電気対策部品の上面に形成された第２の電極に接触させ、さらに前記静電気対策部品と並列接続関係にある外部抵抗は抵抗値が前記第２および／または第４のプローブのコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の５分の１以下のものを用いて前記静電気対策部品の絶縁抵抗を測定するようにしたもので、この絶縁抵抗測定方法によれば、前記第１のプローブと第２のプローブを静電気対策部品の上面に形成された第１の電極に接触させ、かつ前記第３のプローブと第４のプローブを前記静電気対策部品の上面に形成された第２の電極に接触させ、さらに前記静電気対策部品と並列接続関係にある外部抵抗は抵抗値が前記第２および／または第４のプローブのコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の５分の１以下のものを用いて前記静電気対策部品の絶縁抵抗を測定するようにしているため、静電気対策部品の特性が正常で、かつ第１ないし第４のプローブの接触も正常な場合には、絶縁抵抗測定器の測定値は外部抵抗の抵抗値に近い値を示すようになり、一方、静電気対策部品の特性が正常で、かつ第２および／または第４のプローブの接触が異常な場合には、絶縁抵抗測定器の測定値は空気絶縁状態の抵抗値を示すようになるもので、このことからも明らかなように、良品を正常に測定している場合と、プローブのコンタクトミスで測定できていない場合とを絶縁抵抗測定器の抵抗値測定結果のみで判別することができるため、簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施できるという作用効果が得られるものである。
以上のように本発明の静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法は、第１のプローブと第２のプローブを静電気対策部品の上面に形成された第１の電極に接触させ、かつ前記第３のプローブと第４のプローブを前記静電気対策部品の上面に形成された第２の電極に接触させ、さらに前記静電気対策部品と並列接続関係にある外部抵抗は抵抗値が前記第２および／または第４のプローブのコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の５分の１以下のものを用いて前記静電気対策部品の絶縁抵抗を測定するようにしているため、静電気対策部品の特性が正常で、かつ第１ないし第４のプローブの接触も正常な場合には、絶縁抵抗測定器の測定値は外部抵抗の抵抗値に近い値を示すようになり、一方、静電気対策部品の特性が正常で、かつ第２および／または第４のプローブの接触が異常な場合には、絶縁抵抗測定器の測定値は空気絶縁状態の抵抗値を示すようになるもので、このことからも明らかなように、良品を正常に測定している場合と、プローブのコンタクトミスで測定できていない場合とを絶縁抵抗測定器の抵抗値測定結果のみで判別することができるため、簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施できるという優れた効果を奏するものである。
以下、本発明の一実施の形態における静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施の形態における静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法を示す図、図２は同静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法を示す等価回路図である。
図１は絶縁基板２１の上面の両端部に第１の電極２２および第２の電極２３を形成し、そしてこの第１の電極２２と第２の電極２３との間に形成された幅約１０μｍのギャップ（図示せず）に過電圧保護材料層（図示せず）を充填し、その後、前記第１の電極２２と第２の電極２３および過電圧保護材料層（図示せず）を保護膜２４で覆うようにしたタイプの静電気対策部品２５の絶縁抵抗を測定する方法を示したものである。
上記したタイプの静電気対策部品２５は、通常時は抵抗値が１×１０10Ω〜１×１０12Ωと高いため、電流は流れないが、静電気等の過電圧が印加された場合には、過電圧保護材料層（図示せず）のインピーダンスが低下するため、放電電流が流れるものである。そこで、このタイプの静電気対策部品２５の特性検査工程においては、第１の電極２２と第２の電極２３との間のギャップ（図示せず）がショートしていないかを検査する絶縁抵抗測定工程が必要不可欠になるものである。以下、静電気対策部品２５の絶縁抵抗測定方法の詳細について説明する。
まず、図１に示すように、静電気対策部品２５における第１の電極２２側に第１のプローブ２６と第２のプローブ２７を配置するとともに、第２の電極２３側に第３のプローブ２８と第４のプローブ２９を配置する。そして第２のプローブ２７と第４のプローブ２９との間に直流電源と指示計器を備えた絶縁抵抗測定器３０を接続し、さらに第１のプローブ２６と第３のプローブ２８との間に外部抵抗３１を接続する。
ここで、上記外部抵抗３１としては、抵抗値が第２および／または第４のプローブ２７，２９がコンタクトミス（接触不良）を起こした際に絶縁抵抗測定器３０で測定される抵抗値（空気絶縁の抵抗値）の５分の１以下、より好ましくは５０分の１以下のものを用いているものである。空気絶縁の抵抗値は測定環境（温度・湿度）によって異なるが、通常１×１０11Ω〜１×１０13Ωであるため、外部抵抗３１の抵抗値はその空気絶縁の抵抗値の５０分の１から５０００分の１の値である２×１０9Ωとした。そして静電気対策部品２５の上面に４本のプローブを同時に降下させることにより、第１のプローブ２６と第２のプローブ２７を第１の電極２２に接触させ、かつ第３のプローブ２８と第４のプローブ２９を第２の電極２３に接触させて、静電気対策部品２５の絶縁抵抗を測定する。この時、図２に示すように、絶縁抵抗測定器３０に外部抵抗３１と静電気対策部品２５の被測定抵抗３２がそれぞれ並列に接続されているため、絶縁抵抗測定器３０で測定される抵抗値は外部抵抗３１と被測定抵抗３２の並列抵抗値となる。被測定抵抗３２の値は通常１×１０10Ω〜１×１０12Ωであって、外部抵抗３１の値２×１０9Ωに比べて５〜５００倍と高くなっているものである。したがって、外部抵抗３１と被測定抵抗３２の並列抵抗値は外部抵抗３１の値とほぼ等しくなるものである。
なお、静電気対策部品２５の被測定抵抗３２の値が高くて安定している１×１０11Ω〜１×１０12Ωである場合は、外部抵抗３１の値を２×１０10Ωと高くしても、被測定抵抗３２の値が外部抵抗３１の値に比べて５〜５０倍と高いため、外部抵抗３１と被測定抵抗３２の並列抵抗値は外部抵抗３１の値とほぼ等しくなるものである。この時、空気絶縁の抵抗値は通常１×１０11Ω〜１×１０13Ωであるため、外部抵抗３１の抵抗値はその空気絶縁の抵抗値の５分の１から５００分の１の値となるものである。
ここで、従来の静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法と本発明の一実施の形態における静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法において測定した結果を（表１）に示す。
（表１）から明らかなように、従来の静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法では、コンタクトチェックの段階ではプローブの接触に異常なく絶縁抵抗測定を実施した場合でも、絶縁抵抗測定段階でプローブの接触不良が発生した場合には、電極間がショートした不良品を良品と誤って判定する可能性があった。これは、被測定物である従来の静電気対策部品１３の絶縁抵抗値が１×１０10Ω〜１×１０12Ω、測定用プローブのコンタクトミス時の絶縁抵抗値が１×１０11Ω〜１×１０13Ωと両者の値がオーバーラップしていて区別するのが困難なためである。一方、本発明の一実施の形態における静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法においては、良品の正常な測定、プローブの接触不良（コンタクトミス）による測定不良、電極間のショートによる製品不良の３つの異なる状態を、（表１）に示すように絶縁抵抗測定器３０で測定された抵抗値のみで判断することができるため、コンタクトチェック回路を必要としない簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施でき、これにより、測定時間の短縮と製造コストの低減が図れるという効果が得られるものである。ここで、外部抵抗３１は抵抗値が第２および／または第４のプローブ２７，２９のコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の５分の１以下、好ましくは５０分の１以下のものを用いているため、良品の正常な測定時に測定される抵抗値が外部抵抗３１の抵抗値である２×１０9Ωとほぼ等しくなり、これにより、前記した３つの異なる測定結果を明確に区別できるものである。なお、外部抵抗３１は抵抗値をあまり低くすると、湿気やほこり等によって静電気対策部品２５の過電圧保護材料層が劣化して本来の絶縁抵抗値を満足しなくなった場合を判別できなくなるため（通常静電気対策部品２５の絶縁抵抗値が０．７×１０9Ω以下になれば絶縁抵抗不良品と判断している）、外部抵抗３１の値は絶縁抵抗不良品と判断する基準の抵抗値よりも高くする必要があり、この測定では１×１０9Ω以上とするのが好ましいものである。
本発明に係る静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法は、良品を正常に測定している場合と、プローブのコンタクトミスで測定できていない場合とを絶縁抵抗測定器の抵抗値測定結果のみで判別することができ、これにより、簡単な設備構成により、プローブのコンタクトチェックと静電気対策部品の絶縁抵抗測定を同時に実施できるという効果を有するものであり、特に電子機器を静電気から保護する静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法に適用することにより有用となるものである。
２２ 第１の電極
２３ 第２の電極
２５ 静電気対策部品
２６ 第１のプローブ
２７ 第２のプローブ
２８ 第３のプローブ
２９ 第４のプローブ
３０ 絶縁抵抗測定器
３１ 外部抵抗
２３ 第２の電極
２５ 静電気対策部品
２６ 第１のプローブ
２７ 第２のプローブ
２８ 第３のプローブ
２９ 第４のプローブ
３０ 絶縁抵抗測定器
３１ 外部抵抗
Claims (1)
- 第１のプローブおよび第２のプローブと、第３のプローブおよび第４のプローブと、前記第２のプローブと第４のプローブとの間に接続された絶縁抵抗測定器と、前記第１のプローブと第３のプローブとの間に接続された外部抵抗とを備え、前記第１のプローブと第２のプローブを静電気対策部品の上面に形成された第１の電極に接触させ、かつ前記第３のプローブと第４のプローブを前記静電気対策部品の上面に形成された第２の電極に接触させ、さらに前記静電気対策部品と並列接続関係にある外部抵抗は抵抗値が前記第２および／または第４のプローブのコンタクトミス時の絶縁抵抗測定値の５分の１以下のものを用いて前記静電気対策部品の絶縁抵抗を測定するようにした静電気対策部品の絶縁抵抗測定方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117872194A (zh) * | 2024-03-11 | 2024-04-12 | 西安奇点能源股份有限公司 | 一种基于h桥的储能系统中绝缘阻抗、故障电池组以及短路电池包的检测方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11142449A (ja) * | 1997-11-06 | 1999-05-28 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品の抵抗測定装置 |
| JP2006313877A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 静電気対策部品 |
-
2006
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| CN117872194B (zh) * | 2024-03-11 | 2024-05-14 | 西安奇点能源股份有限公司 | 一种基于h桥的储能系统中绝缘阻抗、故障电池组以及短路电池包的检测方法 |
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