JP2017075860A - 抵抗測定装置および検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電流出力部の高電位極の過大な電圧上昇を抑制しつつ、測定対象の抵抗値を正確に測定する。
【解決手段】測定対象６１に測定電流Ｉを出力する電流出力部２と、測定対象６１の電圧Ｖを測定する電圧測定部３と、測定電流Ｉの電流値Ｉａおよび電圧Ｖの電圧値Ｖａに基づいて測定対象６１の抵抗値Ｒを測定する抵抗測定処理を実行する処理部６と、ツェナーダイオードを含み高電位極Ｈｃと高電位極Ｈｐとの間に接続されて、高電位極Ｈｃに対する高電位極Ｈｐの電圧がツェナーダイオードのツェナー電圧を超えて上昇したときに測定電流Ｉの一部を高電位極Ｈｃから高電位極Ｈｐにバイパス電流Ｉｂｙとして流して高電位極Ｈｃの電圧の上昇を抑制する保護回路４と、バイパス電流Ｉｂｙを検出する電流検出部５とを備え、処理部６は、検出されたバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上となったときにエラー処理を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、測定対象に接続される一対の電流供給端子および一対の電圧検出端子を有して測定対象の抵抗値を四端子法で測定する抵抗測定装置および検査装置に関するものである。

この種の抵抗測定装置の一例として、下記の特許文献１に開示されたいくつかの抵抗測定装置が知られている。このうちの背景技術として開示された抵抗測定装置は、測定対象の抵抗値を四端子法で測定する抵抗測定装置についての基本的な構成を備えている。図２を参照して、この抵抗測定装置５１について説明する。抵抗測定装置５１は、一対の電流供給端子（高電位極Ｈｃ、低電位極Ｌｃ）に接続されてこの電流供給端子間に測定電流（例えば、直流定電流）を出力可能な電流出力部２と、一対の電圧検出端子（高電位極Ｈｐ、低電位極Ｌｐ）に接続されてこの電圧検出端子間に発生する電圧を測定可能な電圧測定部３とを備えている。

この抵抗測定装置５１では、一例として、電流供給端子である低電位極Ｌｃが装置内の基準電位（グランドＧの電位）に規定された状態で、電流供給端子である高電位極Ｈｃが測定対象６１の一方の端子６２ａに接触され（プロービングされ）、かつ電流供給端子である低電位極Ｌｃが測定対象６１の他方の端子６２ｂに接触される（プロービングされる）。また、電圧検出端子である高電位極Ｈｐが測定対象６１の一方の端子６２ａに接触され（プロービングされ）、かつ電圧検出端子である低電位極Ｌｐが測定対象６１の他方の端子６２ｂに接触される（プロービングされる）。また、抵抗測定装置５１では、このプロービング状態において、電流出力部２が測定電流Ｉを出力し、電圧測定部３が、測定電流Ｉが流れることによって測定対象６１の両端間に発生する両端間電圧Ｖの電圧値Ｖａを測定する。したがって、この抵抗測定装置５１によれば、電流出力部２および電圧測定部３に加えて不図示の演算部を設けることにより、この演算部が測定電流Ｉの電流値Ｉａと電圧測定部３で測定された電圧値Ｖａとに基づいて測定対象６１の抵抗値Ｒ（＝Ｖａ／Ｉａ）を算出（測定）することが可能になっている。

特開２０１０−２１９９号公報（第２頁、第２図）

ところで、高電位極Ｈｃ，Ｈｐを新たな測定対象６１に移動してプロービングする動作を繰り返しながら、この抵抗測定装置５１にこの新たな測定対象６１の抵抗値Ｒを測定させる場合に、測定電流Ｉの供給状態において、高電位極Ｈｃと測定対象６１の一方の端子６２ａとの間の接触状態が不安定になり、これに起因して高電位極Ｈｃと一方の端子６２ａとの間の接触抵抗Ｒ１の抵抗値が変化することがある。この際に、電流出力部２は、定電流源として構成されていた場合には、接触抵抗Ｒ１の抵抗値が変化した場合においても測定電流の電流値を一定に維持するように動作する。このため、電流出力部２は、接触抵抗Ｒ１の抵抗値が減少したときには高電位極Ｈｃの電圧を低下させ、接触抵抗Ｒ１の抵抗値が増加したときには高電位極Ｈｃの電圧を、電流出力部２の開放上限電圧を上限として上昇させる。

しかしながら、開放上限電圧以下の電圧であったとしても、高電位極Ｈｃの電圧が高くなり過ぎると、一方の端子６２ａにおける高電位極Ｈｃの接触部位に電気的ストレスを与え、これによってこの接触部位に痕跡を残すおそれがある。この不具合の発生を回避するため、本願出願人は、図２において破線で示すように、高電位極Ｈｃの電圧が高くなり過ぎるのを回避するための保護回路４を、高電位極Ｈｃと高電位極Ｈｐとの間に配設する構成を採用している。

この保護回路４は、高電位極Ｈｃ側の電圧が予め規定された電圧以上になったときにオフ状態からオン状態に移行して、高電位極Ｈｃ側から高電位極Ｈｐ側に電流を流す（電流をバイパスする）ことで、電流出力部２に対して高電位極Ｈｃの電圧を低下させる機能を有している。この保護回路４は、図２に示すように、一例として、２つのツェナーダイオードを互いに逆極性で直列に接続することで構成することができる。この構成の保護回路４は、各高電位極Ｈｃ，Ｈｐ間の電圧差がツェナーダイオードのツェナー電圧を超えたときにオフ状態からオン状態に移行して、高電位極Ｈｃ側から高電位極Ｈｐ側に電流を流すことで、高電位極Ｈｃの電圧をツェナー電圧に抑制することができる結果、一方の端子６２ａに電気的ストレスが加わるのを回避する。

ところが、この保護回路４を備えた抵抗測定装置５１には、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、この抵抗測定装置５１では、保護回路４が作動した際に、高電位極Ｈｃ側から高電位極Ｈｐ側に電流が流れることから、高電位極Ｈｐと一方の端子６２ａとの間の接触抵抗Ｒ２での電圧降下がこの電流の分だけ増加する。このため、この電流による接触抵抗Ｒ２での電圧降下が予め規定された電圧値以上となったときには、電圧測定部３において測定される両端間電圧Ｖの電圧値Ｖａに含まれる測定誤差が許容し得ない範囲内となることがあり、この状態において測定された抵抗値Ｒも許容し得ない測定誤差が含まれた状態になる。したがって、この抵抗測定装置５１には、この状態において測定された抵抗値Ｒを測定対象６１の最終的な抵抗値Ｒとして測定することがあり、この点を改善すべきとする課題が存在している。

本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、電流出力部の高電位極の過大な電圧上昇を抑制しつつ、測定対象の抵抗値を正確に測定し得る抵抗測定装置および検査装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の抵抗測定装置は、一対の電流供給端子を介して測定対象に測定電流を出力する電流出力部と、前記測定電流が流れることによって前記測定対象に生じる両端間電圧を一対の電圧検出端子を介して測定する電圧測定部と、前記測定電流の電流値および前記両端間電圧の電圧値に基づいて前記測定対象の抵抗値を四端子法で測定する抵抗測定処理を実行する処理部とを備えている抵抗測定装置であって、ツェナーダイオードを含んで構成されると共に前記一対の電流供給端子のうちの高電位側供給端子と前記一対の電圧検出端子のうちの高電位側検出端子との間に接続されて、前記高電位側検出端子に対する前記高電位側供給端子の電圧が前記ツェナーダイオードのツェナー電圧を超えて上昇したときに、前記測定電流の一部を当該高電位側供給端子から当該高電位側検出端子にバイパス電流として流すことで当該高電位側供給端子の電圧の上昇を抑制する保護回路と、前記バイパス電流を検出する電流検出部とを備え、前記処理部は、前記電流検出部で検出された前記バイパス電流の電流値が予め規定された閾値電流値以上となったときに予め規定されているエラー処理を実行する。

請求項２記載の抵抗測定装置は、請求項１記載の抵抗測定装置において、前記処理部は、前記エラー処理において、前記抵抗測定処理を再度実行する。

請求項３記載の抵抗測定装置は、請求項１または２記載の抵抗測定装置において、前記処理部は、前記エラー処理において、前記バイパス電流の前記電流値が前記閾値電流値以上となった旨を出力する。

請求項４記載の抵抗測定装置は、請求項１から３のいずれかに記載の抵抗測定装置において、前記電圧測定部によって測定されている前記一対の電圧検出端子間の電圧値と前記電流出力部の開放上限電圧未満に予め規定された基準電圧値とを比較して、当該一対の電圧検出端子間の電圧値が当該基準電圧値を上回っているときに電圧制限信号を出力する電圧監視部を備え、前記電流出力部は、前記電圧制限信号を入力したときには、前記一対の電流供給端子間の電圧を前記開放上限電圧未満の電圧値に予め規定された制限電圧に制限する電圧制限機能を備えている。

請求項５記載の検査装置は、請求項１から４のいずれかに記載の抵抗測定装置を備え、前記処理部は、前記バイパス電流の前記電流値が前記閾値電流値未満のときに実行した前記抵抗測定処理において測定された前記抵抗値に基づいて前記測定対象を検査する。

請求項１，２記載の抵抗測定装置および請求項５記載の検査装置では、一対の電流供給端子のうちの高電位側供給端子と一対の電圧検出端子のうちの高電位側検出端子との間に接続された保護回路に流れるバイパス電流を検出する電流検出部を備え、処理部が、バイパス電流の電流値が閾値電流値以上となったときにエラー処理を実行する。具体的には、エラー処理において、例えば、抵抗測定処理を再度実行する。

したがって、この抵抗測定装置および検査装置によれば、電流出力部の高電位極の過大な電圧上昇を抑制しつつ、抵抗測定処理を再度実行したときに、閾値電流値以上の電流値のバイパス電流が流れないときには、正確な抵抗値を測定することができる。なお、エラー処理において、例えば、バイパス電流の電流値が閾値電流値以上のときに実行した抵抗測定処理で測定した正確でない抵抗値の表示部への表示を停止した状態で抵抗測定処理を再度実行するようにすることもでき、この場合には、正確ではない抵抗値の表示を回避して正確な抵抗値の表示を行うことができる。また、この検査装置によれば、測定された正確な抵抗値に基づいて、高い精度で測定対象、ひいては回路基板を検査することができる。

請求項３記載の抵抗測定装置および請求項５記載の検査装置によれば、バイパス電流の電流値が閾値電流値以上となった旨が出力されるため、この旨を抵抗測定装置および検査装置の使用者に報知することができる。

請求項４記載の抵抗測定装置および請求項５記載の検査装置によれば、一対の電圧検出端子間の電圧の電圧値が基準電圧値を上回っているときに、電圧監視部が電圧制限信号を出力すると共に、電流出力部がこの電圧制限信号を入力して、一対の電流供給端子間の電圧を制限電圧に制限するため、保護回路が作動している状態（バイパス電流が流れている状態）において高電位側検出端子と測定対象の端子との間の接触状態が不安定となった場合であっても、測定対象に印加される電圧を制限電圧以下（例えば、測定対象に印加し得る上限の電圧値未満の電圧値以下）に制限することができ、この結果、高電位側検出端子および測定対象の端子への電気的ストレスの印加を回避することができる。

抵抗測定装置１の構成図である。 抵抗測定装置５１の構成図である。

以下、抵抗測定装置および検査装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

まず、図１に示す抵抗測定装置としての抵抗測定装置１の構成について説明する。

抵抗測定装置１は、電流出力部２、電圧測定部３、保護回路４、電流検出部５、処理部６、出力部７、電圧監視部８、一対の電流供給端子（高電位極Ｈｃおよび低電位極Ｌｃ）、および一対の電圧検出端子（高電位極Ｈｐおよび低電位極Ｌｐ）を備え、測定対象６１（回路基板のスルーホールや抵抗素子などの実装部品）の抵抗値Ｒを測定可能に構成されている。

電流出力部２は、一例として定電流源（直流定電流源）で構成されて、直流定電流（電流値Ｉａは既知）である測定電流Ｉを生成して、不図示の一対の出力端子間から出力する。本例では、例えば、一対の出力端子のうちの一方の出力端子（高電位側端子）は、一対の電流供給端子のうちの可動式のプローブとして構成された一方の電流供給端子（高電位側供給端子としての高電位極Ｈｃ）に配線ケーブルを介して接続され、一対の出力端子のうちの他方の出力端子（低電位側端子）は、一対の電流供給端子のうちの固定式のプローブとして構成された他方の電流供給端子（低電位極Ｌｃ）に配線ケーブルを介して接続されている。また、この低電位極Ｌｃは、抵抗測定装置１における基準電位（グランドＧの電位）に規定されている。この構成により、この電流出力部２は、生成した測定電流Ｉを一対の電流供給端子（高電位極Ｈｃおよび低電位極Ｌｃ）から出力可能に構成されている。

また、直流定電流源で構成されている電流出力部２は、一対の電流供給端子（高電位極Ｈｃおよび低電位極Ｌｃ）間の抵抗値に応じて出力電圧を変更する（抵抗値が低いときには出力電圧を低下させ、抵抗値が高いときには出力電圧を上昇させる）ことで測定電流Ｉの電流値を一定に維持する。したがって、例えば、一対の電流供給端子間がオープン状態となったときのようにこの抵抗値が極端に大きくなった状態においては、出力電圧は上限電圧としての直流定電流源の開放上限電圧まで上昇する。

また、電流出力部２は、電圧監視部８から後述する電圧制限信号Ｓｃを入力しているときには、出力電圧（一対の電流供給端子間の電圧）を開放上限電圧未満の電圧値に予め規定された制限電圧に制限する電圧制限機能を備えている。この制限電圧は、例えば、測定対象６１に印加し得る上限の電圧値未満の電圧値に規定されている。なお、電流出力部２は、電圧監視部８からの電圧制限信号Ｓｃの出力（電圧制限信号Ｓｃの入力）が停止したときには、この電圧制限機能を停止させて、出力電圧（一対の電流供給端子間の電圧）を開放上限電圧まで上昇させ得る状態に移行する。

電圧測定部３は、例えば、不図示の一対の検出端子のうちの一方の検出端子（高電位側端子）が一対の電圧検出端子のうちの可動式のプローブとして構成された一方の電圧検出端子（高電位側検出端子としての高電位極Ｈｐ）に配線ケーブルを介して接続され、一対の検出端子のうちの他方の検出端子（低電位側端子）が一対の電圧検出端子のうちの固定式のプローブとして構成された他方の電圧検出端子（低電位極Ｌｐ）に配線ケーブルを介して接続されている。この構成により、この電圧測定部３は、一対の電圧検出端子（高電位極Ｈｐおよび低電位極Ｌｐ）間に生じている電圧Ｖの電圧値Ｖａを測定して処理部６に出力する。また、電圧測定部３は、一対の電圧検出端子間の電圧Ｖを入力してこの電圧Ｖの電圧値Ｖａと同じ電圧値の端子間検出電圧Ｖｄを出力する不図示の差動アンプ（ゲインが１倍の差動アンプ）を備え、この端子間検出電圧Ｖｄを電圧監視部８に出力する。

保護回路４は、高電位極Ｈｃと高電位極Ｈｐとの間に接続されて、高電位極Ｈｃ側の電圧の過剰な上昇を抑制する。つまり、保護回路４は、高電位極Ｈｃ側の電圧が過剰な高電圧となることを抑制する。具体的には、保護回路４は、ツェナーダイオードを含んで構成されて、高電位極Ｈｐに対する高電位極Ｈｃの電圧がツェナーダイオードのツェナー電圧を超えて上昇したときに、測定電流Ｉの一部を高電位極Ｈｃ側から高電位極Ｈｐ側にバイパス電流Ｉｂｙとして流すことで高電位極Ｈｃの電圧（電流出力部２の出力電圧）の上昇を抑制する。また、このツェナー電圧は、上記した電流出力部２の開放上限電圧よりも低くなるように（例えば、開放上限電圧の３０％〜６０％程度に）規定されている。

本例では一例として、保護回路４は、２つのツェナーダイオード（一例として、ツェナー電圧が同じツェナーダイオード）を互いに逆極性で直列に接続することで構成されている。また、本例の保護回路４では、２つのツェナーダイオードのアノード端子同士を接続する構成を採用しているが、カソード端子同士を接続する構成を採用することもできる。また、保護回路４は、この２つのツェナーダイオードを逆極性で直列に接続する構成では、実際には、高電位極Ｈｐに対する高電位極Ｈｃの電圧がツェナーダイオードのツェナー電圧にツェナーダイオードの順方向電圧を加えた電圧を超えて上昇したときに、測定電流Ｉの一部を高電位極Ｈｃ側から高電位極Ｈｐ側にバイパス電流Ｉｂｙとして流すように動作するが、ここでは、発明の理解を容易にするため、ツェナーダイオードの順方向電圧は無視するものとする。

電流検出部５は、電流計で構成されると共に電圧測定部３の一方の検出端子と高電位極Ｈｐとを接続する配線ケーブルにおける保護回路４との接続点Ｐ１と高電位極Ｈｐとの間に配設されて、保護回路４に流れるバイパス電流Ｉｂｙを検出すると共に、このバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂに比例して電圧値が変化する検出信号Ｓ１を出力する。なお、電流検出部５は、図示はしないが、保護回路４と直列に接続された状態で、高電位極Ｈｃと高電位極Ｈｐとの間に接続（配設）される構成であってもよい。

処理部６は、一例として、例えば、Ａ／Ｄ変換器およびコンピュータで構成されて、測定電流Ｉの電流値Ｉａと、電圧測定部３で測定された電圧Ｖの電圧値Ｖａに基づいて、一対の電圧検出端子（高電位極Ｈｐおよび低電位極Ｌｐ）間に接続されている測定対象６１の抵抗値Ｒを算出（測定）する抵抗測定処理を実行する。また、処理部６は、電流検出部５から出力される検出信号Ｓ１の電圧値に基づいて保護回路４に流れるバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂを検出すると共に、検出したバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが予め規定された閾値電流値（例えば、数ｍＡ〜十数ｍＡ程度の範囲の内の一例として１０ｍＡ）以上であるか否かを判別する判別処理を実行する。また、処理部６は、判別処理においてバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上であると判別したときには後述するエラー処理を実行する。また、処理部６は、抵抗測定処理において算出した抵抗値Ｒや判別処理での判別結果などを出力部７に出力する出力処理を実行する。

出力部７は、一例として液晶ディスプレイ装置などの表示装置で構成されて、処理部６から出力された抵抗値Ｒや判別結果などを画面上に表示させる。

電圧監視部８は、一例として、基準電圧出力回路８ａおよび比較回路８ｂを備えている。基準電圧出力回路８ａは、例えば出力電圧を変更可能な電源装置で構成されて、予め設定された基準電圧値Ｖｒの基準電圧Ｖｒ（発明の理解を容易にするため、基準電圧値Ｖｒと同じ符号を使用するものとする）を出力する。比較回路８ｂは、例えばコンパレータなどで構成されて、電圧測定部３から出力されている端子間検出電圧Ｖｄの電圧値と基準電圧値Ｖｒとを比較しつつ、端子間検出電圧Ｖｄの電圧値が基準電圧値Ｖｒを上回っているときには電圧制限信号Ｓｃを出力し、端子間検出電圧Ｖｄの電圧値が基準電圧値Ｖｒ以下となっているときには電圧制限信号Ｓｃの出力を停止する。この基準電圧値Ｖｒについては、電流出力部２の開放上限電圧未満の任意の電圧値であって、測定対象６１に印加し得る上限の電圧値未満の電圧値に規定されている。この構成により、電圧監視部８は、電圧測定部３によって測定されている一対の電圧検出端子間の電圧値が基準電圧値Ｖｒを上回っているときに電圧制限信号Ｓｃを出力し、一対の電圧検出端子間の電圧値が基準電圧値Ｖｒ以下のときに電圧制限信号Ｓｃを出力を停止する。なお、電圧測定部３が端子間検出電圧Ｖｄを出力しない構成のときには、電圧監視部８は、端子間検出電圧Ｖｄを入力する構成に代えて、一対の電圧検出端子間の電圧値Ｖａを直接検出する構成を採用することもできる。

次に、抵抗測定装置１の動作について説明する。

この抵抗測定装置１では、他方の電流供給端子（低電位極Ｌｃ）および他方の電圧検出端子（低電位極Ｌｐ）は、固定式のプローブであるため、図１に示すように、測定対象６１の他方の端子６２ｂ（同図中の下側の端子）に対して、接触抵抗の抵抗値が無視できる程度に小さな状態で予めプロービングされているものとする。

この状態において、この抵抗測定装置１では、可動式のプローブとして構成された一方の電流供給端子（高電位極Ｈｃ）および一方の電圧検出端子（高電位極Ｈｐ）が、不図示の移動機構などにより、測定対象６１の一方の端子６２ａ（同図中の上側の端子）に移動させられると共に、この一方の端子６２ａにプロービングされる。なお、電流検出部５は、保護回路４に流れるバイパス電流Ｉｂｙ（つまり、高電位極Ｈｃと高電位極Ｈｐとの間に流れる電流）を連続的に検出して、検出信号Ｓ１を処理部６に出力している。

電流出力部２は、高電位極Ｈｃおよび高電位極Ｈｐの一方の端子６２ａへのプロービングが完了したタイミング（プロービングの完了タイミング）に合わせて、高電位極Ｈｃおよび低電位極Ｌｃ間に測定電流Ｉを一定の電流出力期間だけ（つまり、パルス状に）出力する。電圧測定部３は、電流出力部２が測定電流Ｉを出力している電流出力期間において、高電位極Ｈｐおよび低電位極Ｌｐ間に生じている電圧Ｖの電圧値Ｖａを測定すると共に、測定した電圧値Ｖａを処理部６に出力する。また、電圧測定部３は、測定した電圧値Ｖａと同じ電圧値の端子間検出電圧Ｖｄを電圧監視部８に出力する。電圧監視部８は、この端子間検出電圧Ｖｄの電圧値と基準電圧値Ｖｒとの比較を実行する。

処理部６は、上記の電流出力期間において、電流検出部５から出力されている検出信号Ｓ１を入力しつつ判別処理を実行する。この判別処理では、処理部６は、電流出力期間よりも十分に短いサンプリング周期で検出信号Ｓ１をサンプリングしつつ、その瞬時値を示す電圧データ（バイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉａの瞬時値を示すデータでもある）に変換する。また、処理部６は、この電圧データで示されるバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂと閾値電流値とを比較して、この電流値Ｉｂ（ピーク値）が閾値電流値以上になったか否かを判別する。

また、処理部６は、上記の電流出力期間において、判別処理と並行して、抵抗値測定処理を実行する。この抵抗値測定処理では、処理部６は、電圧測定部３から出力されている電圧値Ｖａと、測定電流Ｉの電流値Ｉａとに基づいて、一対の電圧検出端子（高電位極Ｈｐおよび低電位極Ｌｐ）間の抵抗値Ｒ（＝Ｖａ／Ｉａ）を算出（測定）する。

処理部６は、上記の電流出力期間の終了後に、上記の判別処理において電流値Ｉｂが閾値電流値以上ではないと判別したときには、抵抗値測定処理で算出した上記の抵抗値Ｒを測定対象６１の最終的な抵抗値として測定（特定）する。

ここで、電流出力期間においてバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上にならなかったとき（つまり、バイパス電流Ｉｂｙが殆ど流れなかったとき）には、高電位極Ｈｐに対する高電位極Ｈｃの電圧が保護回路４を構成するツェナーダイオードのツェナー電圧を超える状態にならなかった（つまり、電流出力部２の出力電圧が電流出力部２の開放上限電圧よりも常に低い状態であった）ことになる。これは、電流出力期間において、高電位極Ｈｃと測定対象６１の一方の端子６２ａとの間の接触状態が、その接触抵抗Ｒ１の抵抗値が十分に小さい状態で安定していたことと、これに起因して電流出力部２の出力電圧の電圧値が測定対象６１に印加し得る上限の電圧値未満に維持されていたことを示している。また、電流出力期間においてバイパス電流Ｉｂｙが殆ど流れなかったということは、電圧測定部３は、電流出力期間において、高電位極Ｈｐと一方の端子６２ａとの間の接触抵抗Ｒ２にバイパス電流Ｉｂｙが流れた際に生じる電圧降下の影響を受けることなく、電圧Ｖの電圧値Ｖａ（つまり、測定対象６１の両端間電圧の電圧値）を正確に測定できたことになる。このため、処理部６は、上記したように、抵抗値測定処理で算出した上記の抵抗値Ｒを測定対象６１の最終的な抵抗値として測定する。

また、処理部６は、出力処理を実行してこの抵抗値Ｒを出力部７に出力する。出力部７は、この抵抗値Ｒを画面上に表示する。この後、抵抗測定装置１では、可動式のプローブとして構成された一方の電流供給端子（高電位極Ｈｃ）および一方の電圧検出端子（高電位極Ｈｐ）が、不図示の移動機構などによって次の測定対象の一方の端子に移動させられてプロービングされて、処理部６が、この測定対象の抵抗値の測定を開始する。

一方、処理部６は、上記の電流出力期間の終了後に、上記の判別処理において電流値Ｉｂが閾値電流値以上であると判別したときには、予め規定されているエラー処理を実行する。このエラー処理では、処理部６は、上記の抵抗値測定処理で算出した上記の抵抗値Ｒを測定対象６１の最終的な抵抗値として測定（特定）せずに、つまり上記の抵抗値Ｒを出力部７に出力することなく、バイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上になった旨を示す情報を出力部７に出力する出力処理を実行する。出力部７は、この電流値Ｉｂが閾値電流値以上になった旨を示す文字や記号などを画面上に表示する。

ここで、電流出力期間においてバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上になったとき（つまり、バイパス電流Ｉｂｙが流れたとき）には、高電位極Ｈｃと測定対象６１の一方の端子６２ａとの間の接触状態が不安定となったこと（例えば、チャタリングが発生したこと）に起因して、両者間の接触抵抗Ｒ１の抵抗値が増加する方向に変化し、その結果として電流出力部２の出力電圧が上昇して、高電位極Ｈｐに対する高電位極Ｈｃの電圧が保護回路４を構成するツェナーダイオードのツェナー電圧を超える状態になった結果、保護回路４が作動して、高電位極Ｈｐに対する高電位極Ｈｃの電圧をツェナー電圧にクランプ（維持）したことになる。

この抵抗測定装置１では、このようにして保護回路４が作動することにより、電流出力部２の出力電圧がツェナー電圧を超えて上昇する事態（ひいては、電流出力部２の開放上限電圧よりも高くなる事態）を防止することができ、これにより、高電位極Ｈｃの電圧が過剰に上昇する（つまり高くなり過ぎる）ことに起因した一方の端子６２ａにおける高電位極Ｈｃの接触部位への電気的ストレスの印加（また、この電気的ストレスの印加による痕跡等の不具合の発生）を回避することが可能になっている。

この場合、電流出力期間においてバイパス電流Ｉｂｙが流れたということは、電圧測定部３は、電流出力期間において、高電位極Ｈｐと一方の端子６２ａとの間の接触抵抗Ｒ２にバイパス電流Ｉｂｙが流れた際に生じる電圧降下の影響を受けた状態で電圧Ｖの電圧値Ｖａを測定したこと（つまり、測定対象６１の両端間電圧の電圧値を正確に測定することができなかったこと）になる。このため、処理部６は、上記したように、抵抗値測定処理で算出した上記の抵抗値Ｒを測定対象６１の最終的な抵抗値として測定（特定）することはしない。したがって、処理部６は、上記の抵抗値Ｒを出力部７にも出力しない。この抵抗測定装置１では、このようにして、不正確である可能性の高い電圧Ｖの電圧値Ｖａに基づいて算出された抵抗値Ｒ（この抵抗値Ｒについても不正確である可能性が高い）を測定対象６１の最終的な抵抗値とするという不具合の発生が回避される。

また、処理部６は、このエラー処理において、電流出力部２に対して測定電流Ｉを電流出力期間（先の電流出力期間と同じ長さの期間）だけ、再度出力させると共に、電圧測定部３に対してこの新たな電流出力期間において、電圧Ｖの電圧値Ｖａを測定させる。また、処理部６は、この新たな電流出力期間において、上記の判別処理および上記の抵抗測定処理を並行して再度実行する。このため、この新たな電流出力期間においてバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上にならなかったとき（つまり、バイパス電流Ｉｂｙが殆ど流れなかったとき）には、この抵抗測定装置１では、処理部６が、高電位極Ｈｃと測定対象６１の一方の端子６２ａとの間の接触状態がその接触抵抗Ｒ１の抵抗値が十分に小さい状態で安定しているこの電流出力期間において測定された電圧Ｖの電圧値Ｖａ（つまり、正確に測定された測定対象６１の両端間電圧の電圧値）に基づいて、正確な抵抗値Ｒを測定（算出）して、測定対象６１の最終的な抵抗値として測定することが可能になっている。

なお、上記のようにしてバイパス電流Ｉｂｙが流れている状態において、高電位極Ｈｐと測定対象６１の一方の端子６２ａとの間の接触状態が不安定となったとき（例えば、チャタリングが発生したとき）には、高電位極Ｈｐと測定対象６１の一方の端子６２ａとの間の接触抵抗Ｒ２の抵抗値が増加する方向に変化し、その結果として一対の電圧検出端子（高電位極Ｈｐおよび低電位極Ｌｐ）間の電圧が上昇するという好ましくない状態に移行しようとすることがある。このような場合には、この抵抗測定装置１では、電圧監視部８が、端子間検出電圧Ｖｄの電圧値と基準電圧値Ｖｒとを比較して、端子間検出電圧Ｖｄの電圧値が基準電圧値Ｖｒを上回っているとき（つまり、一対の電圧検出端子間の電圧Ｖの電圧値Ｖａが基準電圧値Ｖｒを上回っているとき）に電圧制限信号Ｓｃを出力をする。また、電流出力部２は、電圧監視部８から電圧制限信号Ｓｃを入力しているときには、電圧制限機能を作動させて、出力電圧を制限電圧に制限する。したがって、この抵抗測定装置１では、バイパス電流Ｉｂｙが流れている状態において高電位極Ｈｐと一方の端子６２ａとの間の接触状態が不安定となった場合であっても、測定対象６１に印加される電圧が制限電圧以下（測定対象６１に印加し得る上限の電圧値未満の電圧値以下）に制限される。

このように、この抵抗測定装置１では、高電位極Ｈｃと高電位極Ｈｐとの間に接続された保護回路４に流れるバイパス電流Ｉｂｙを検出する電流検出部５を備え、処理部６が、判別処理においてバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上であると判別したときにエラー処理を実行する。

したがって、この抵抗測定装置１によれば、電流出力部２の高電位極Ｈｃの過大な電圧上昇を抑制しつつ、処理部６がエラー処理において、例えば、新たな電流出力期間を開始して再度抵抗測定処理を実行することにより、この電流出力期間において閾値電流値以上の電流値Ｉｂのバイパス電流Ｉｂｙが流れないときには正確な抵抗値Ｒを測定することができる。また、この抵抗測定装置１によれば、処理部６がエラー処理において、例えば、このバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上であると判別された電流出力期間において実行した抵抗測定処理で測定した抵抗値Ｒの出力を停止することにより、正確ではない抵抗値Ｒの表示を回避して正確な抵抗値Ｒの表示を行うことができる。

また、エラー処理での処理部６の動作については、この構成に限定されず、例えば、抵抗値Ｒの出力を停止すると共に、エラー処理を実行した旨（バイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上となったこと）を示すエラー表示を出力部７に表示させる構成を採用したり、抵抗値Ｒの出力を停止することなく、不正確である可能性の高い抵抗値Ｒと共にこの旨を示すエラー表示を出力部７に表示させる構成を採用したりすることもできる。この構成によれば、このエラー表示により、バイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上となったことを抵抗測定装置１の使用者に報知することができる。

また、この抵抗測定装置１によれば、一対の電圧検出端子間の電圧Ｖの電圧値Ｖａが基準電圧値Ｖｒを上回っているときに、電圧監視部８が電圧制限信号Ｓｃを出力すると共に、電流出力部２がこの電圧制限信号Ｓｃを入力して、出力電圧（一対の電流供給端子間の電圧）を制限電圧に制限するため、保護回路４が作動している状態（バイパス電流Ｉｂｙが流れている状態）において高電位極Ｈｐと一方の端子６２ａとの間の接触状態が不安定となった場合であっても、測定対象６１に印加される電圧を制限電圧以下（測定対象６１に印加し得る上限の電圧値未満の電圧値以下）に制限することができ、この結果、高電位極Ｈｐおよび端子６２ａへの電気的ストレスの印加を回避することができる。

なお、この抵抗測定装置１では、保護回路４が作動している状態において高電位極Ｈｐと一方の端子６２ａとの間の接触状態が不安定となった場合であっても、測定対象６１に印加される電圧を制限電圧以下に制限する好ましい構成（電圧監視部８を備える構成）を採用しているが、バイパス電流Ｉｂｙを検出する電流検出部５を備えて、処理部６が判別処理においてバイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上であると判別したときにエラー処理を実行する構成で十分なときには、電圧監視部８を備えない構成とすることもできる。

また、この抵抗測定装置１では、処理部６がエラー処理において、電流出力部２に対して測定電流Ｉを電流出力期間（先の電流出力期間と同じ長さの期間）だけ、再度出力させると共に、電圧測定部３に対してこの新たな電流出力期間において、電圧Ｖの電圧値Ｖａを測定させる好ましい構成を採用しているが、この新たな電流出力期間での処理を実行することなく、抵抗測定動作を停止させる構成を採用することもできる。

また、上記の処理部６では、Ａ／Ｄ変換器およびコンピュータで構成して、バイパス電流Ｉｂｙのピーク値を検出するようにしているが、この構成に代えて、閾値電流値を示す基準電圧と検出信号Ｓ１の電圧値とを比較して検出信号Ｓ１の電圧値が基準電圧以上のときにパルス信号を出力するコンパレータと、このコンパレータから出力されるパルス信号をレベル信号に変換してコンピュータに出力する自己保持回路とを有する構成とすることもできる。

また、上記の抵抗測定装置１の構成に加えて、処理部６が、バイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値未満のときに実行した抵抗測定処理で測定した測定対象６１の正確な抵抗値Ｒに基づいて、測定対象６１を検査する検査処理を実行する構成とすることもできる。この構成においては、抵抗測定装置１は、回路基板に配設された測定対象６１を検査する（つまり、回路基板を検査する）検査装置として機能する。この場合、処理部６は、検査処理では、例えば、抵抗測定処理で測定した測定対象６１の抵抗値Ｒと、予め規定されたこの測定対象６１の抵抗値Ｒについての判定範囲（例えば、測定対象６１が正常であるときに取り得る抵抗値の範囲）とを比較して、測定した抵抗値Ｒが判定範囲に含まれているときには良品であり、含まれていないときには不良品であると判別することで、測定対象６１を検査して、この検査の結果を出力部７に出力する。

このようにして検査装置として機能する抵抗測定装置１（つまり、検査装置）によれば、電流出力部２の高電位極Ｈｃの過大な電圧上昇を抑制しつつ、測定された正確な抵抗値Ｒに基づいて、高い精度で測定対象６１、ひいては回路基板を検査することが可能となる。また、処理部６がエラー処理において、バイパス電流Ｉｂｙの電流値Ｉｂが閾値電流値以上であると判別された電流出力期間において実行した抵抗測定処理で測定した抵抗値Ｒに基づく検査を停止する構成とすることにより、正確ではない検査結果の表示を回避することができる。

１ 抵抗測定装置
２ 電流出力部
３ 電圧測定部
４ 保護回路
５ 電流検出部
６ 処理部
６１ 測定対象
Ｈｃ，Ｈｐ 高電位極
Ｉ 測定電流
Ｉｂｙ バイパス電流
Ｌｃ，Ｌｐ 低電位極

Claims (5)

1. 一対の電流供給端子を介して測定対象に測定電流を出力する電流出力部と、前記測定電流が流れることによって前記測定対象に生じる両端間電圧を一対の電圧検出端子を介して測定する電圧測定部と、前記測定電流の電流値および前記両端間電圧の電圧値に基づいて前記測定対象の抵抗値を四端子法で測定する抵抗測定処理を実行する処理部とを備えている抵抗測定装置であって、
   ツェナーダイオードを含んで構成されると共に前記一対の電流供給端子のうちの高電位側供給端子と前記一対の電圧検出端子のうちの高電位側検出端子との間に接続されて、前記高電位側検出端子に対する前記高電位側供給端子の電圧が前記ツェナーダイオードのツェナー電圧を超えて上昇したときに、前記測定電流の一部を当該高電位側供給端子から当該高電位側検出端子にバイパス電流として流すことで当該高電位側供給端子の電圧の上昇を抑制する保護回路と、
   前記バイパス電流を検出する電流検出部とを備え、
   前記処理部は、前記電流検出部で検出された前記バイパス電流の電流値が予め規定された閾値電流値以上となったときに予め規定されているエラー処理を実行する抵抗測定装置。
2. 前記処理部は、前記エラー処理において、前記抵抗測定処理を再度実行する請求項１記載の抵抗測定装置。
3. 前記処理部は、前記エラー処理において、前記バイパス電流の前記電流値が前記閾値電流値以上となった旨を出力する請求項１または２記載の抵抗測定装置。
4. 前記電圧測定部によって測定されている前記一対の電圧検出端子間の電圧値と前記電流出力部の開放上限電圧未満に予め規定された基準電圧値とを比較して、当該一対の電圧検出端子間の電圧値が当該基準電圧値を上回っているときに電圧制限信号を出力する電圧監視部を備え、
   前記電流出力部は、前記電圧制限信号を入力したときには、前記一対の電流供給端子間の電圧を前記開放上限電圧未満の電圧値に予め規定された制限電圧に制限する電圧制限機能を備えている請求項１から３のいずれかに記載の抵抗測定装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の抵抗測定装置を備え、前記処理部は、前記バイパス電流の前記電流値が前記閾値電流値未満のときに実行した前記抵抗測定処理において測定された前記抵抗値に基づいて前記測定対象を検査する検査装置。

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