(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品における部材間のリーク電流経路を検出する検出装置であって、
前記部材間の領域において予め定められた複数の対象箇所を、順番に湿らせる加湿部と、
前記加湿部が対象箇所を湿らせる毎に、前記部材間に流れる電流を測定する電流測定部と、
前記電流測定部が測定した電流値が所定の基準値を超えた場合に、対応する前記対象箇所を前記リーク電流経路の一部として検出する経路検出部と
を備える検出装置。
【請求項２】
前記電流測定部は、それぞれの前記対象箇所に対する電流測定を開始してから終了するまでに、少なくとも一回、前記部材間に印加される電界の向きが逆向きとなるように、前記部材間に電圧を印加する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記電流測定部は、少なくとも一つの前記対象箇所に対する電流測定において前記部材間に印加される電界の向きが、他の前記対象箇所に対する電流測定において前記部材間に印加される電界の向きと逆向きになるように、前記部材間に電圧を印加する
請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記電流測定部は、それぞれの前記対象箇所に対する前記電流測定における前記電界の向きが、直前の前記電流測定における前記電界の向きと逆向きとなるように、前記部材間に電圧を印加する
請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記電流測定部は、それぞれの前記対象箇所に対する前記電流測定の前に、前記電流測定における電界の向きとは逆向きの電界が、前記部材間に予め定められた期間印加されるように、前記部材間に電圧を印加する
請求項２に記載の検出装置。
【請求項６】
前記加湿部は、前記部材間の第１の領域内において予め定められた第１の間隔で配置された複数の第１の対象箇所を順次湿らせ、前記複数の第１の対象箇所に対する電流測定の結果に基づいて定められた前記第１の領域よりも狭い第２の領域内において、前記第１の間隔より狭い第２の間隔で配置された複数の第２の対象箇所を順次湿らせる
請求項１から５のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記経路検出部が前記リーク電流経路を検出しなかった場合に、前記電気部品の周囲湿度を変化させる湿度制御部を更に備え、
前記加湿部、前記電流測定部および前記経路検出部は、前記周囲湿度が変化した後に、前記リーク電流経路を再度検出する
請求項１から６のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項８】
前記加湿部は、前記複数の対象箇所に、液滴を順次滴下する
請求項１から７のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項９】
電気部品における部材間のリーク電流経路を検出する検出方法であって、
前記部材間の領域において予め定められた複数の対象箇所を順番に湿らせる加湿段階と、
前記加湿段階において対象箇所を湿らせる毎に、前記部材間に流れる電流を測定する電流測定段階と、
前記電流測定段階において測定した電流値が所定の基準値を超えた場合に、対応する前記対象箇所を前記リーク電流経路の一部として検出する経路検出段階と
を備える検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気部品における部材間のリーク電流経路を検出する検出装置および検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コネクタの電極間のように、電子部品における部材間のリーク電流特性を測定する方法として、部材間に渡って液体を滴下した状態で部材間に電圧を印加する方法が知られている（例えば、特許文献１−４参照）。
特許文献１  特開２００９−２５２７２０号公報
特許文献２  特開２０１１−１４９７７１号公報
特許文献３  特開平０７−２２１１５２号公報
特許文献４  特開平０７−２４９８４５号公報
特許文献５  特開２００６−１９６６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した方法では、部材間におけるリーク電流の流れやすさ、または、エレクトロケミカルマイグレーション特性を測定することができる。しかし、リーク電流が、部材間のどの経路において流れやすいのかを検出することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の態様においては、電気部品における部材間のリーク電流経路を検出する検出装置であって、部材間の領域において予め定められた複数の対象箇所を、順番に湿らせる加湿部と、加湿部が対象箇所を湿らせる毎に、部材間に流れる電流を測定する電流測定部と、電流測定部が測定した電流値が所定の基準値を超えた場合に、対応する対象箇所をリーク電流経路の一部として検出する経路検出部とを備える検出装置、並びに、当該検出装置に係る検出方法を提供する。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】検出装置１００の構成例を、電気部品２００の構成例とともに示す。
【図２】経路検出部１３０が検出するリーク電流経路の一例を示す。
【図３】湿度に対するリーク電流の特性例を、良品および不良品のそれぞれの分割領域２４０について示す。
【図４Ａ】電流測定部１２０が部材２２０間に印加する電界のパターン例を示す。
【図４Ｂ】電流測定部１２０が部材２２０間に印加する電界の他のパターン例を示す。
【図５Ａ】加湿部１１０による加湿方法の一例を説明する。
【図５Ｂ】加湿部１１０による加湿方法の一例を説明する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、検出装置１００の構成例を、電気部品２００の構成例とともに示す。検出装置１００は、電気部品２００における部材２２０間のリーク電流経路を検出する装置であって、加湿部１１０、電流測定部１２０、経路検出部１３０および湿度制御部１５０を備える。また、電気部品２００は、コネクタ等の電気部品であって、導電性の複数の部材２２０−１および２２０−２を備える。複数の部材２２０は、互いに絶縁された電極、配線等の部材であってよい。
【０００９】
加湿部１１０は、電気部品２００における部材２２０間の領域において、予め定められた複数の対象箇所を順番に湿らせる。例えば加湿部１１０は、複数の対象箇所に液滴１４０を順番に滴下する。検出装置１００は、加湿部１１０が対象箇所を湿らせる毎に、部材２２０間に電圧を印加し、流れる電流を測定する。検出装置１００は、電流の測定結果に基づいて、部材２２０間のリーク電流経路を検出する。
【００１０】
ここで、部材２２０間の領域とは、２つの部材２２０に挟まれる領域のみではなく、部材２２０間においてリーク電流の経路となりうる領域全体を指す。例えば、部材２２０間の領域とは、電気部品２００において部材２２０が設けられる面において、部材２２０に挟まれる領域の外側の領域を含んでよい。また、部材２２０間の領域とは、図１に示すように、電気部品２００において部材２２０が設けられる面以外の面を含んでよい。
【００１１】
また、複数の対象箇所は、平行でない２つの方向に沿って配置される。複数の対象箇所は、等間隔に配置されてよい。また、予め定められた複数の対象箇所は、部材２２０に近いほど間隔が狭くなるように設けられてよく、部材２２０に遠いほど間隔が狭くなるように設けられてもよい。本例の検出装置１００は、部材２２０間の領域を仮想的に複数の領域に分割し、それぞれの分割領域２４０に対して順番に液滴１４０を滴下する。それぞれの分割領域２４０は、部材２２０間を結ぶ第１方向と、第２方向とに沿って、マトリクス状に配置されてよい。図１では、第１方向における分割領域２４０の順番をｌで表し、第２方向における分割領域２４０の順番をｍで表す。
【００１２】
また、液滴は、水分を含む液体である。ただし、液滴は、部材２２０間の汚れ等の上に滴下されることで、当該汚れによる部材２２０間の抵抗値の低下を促進できる液体であれば、水分を含まない他の液体を用いることもできる。液滴の大きさは、一つの分割領域２４０に収まる範囲で決定される。また、一つの分割領域２４０に複数の液滴が滴下されてもよい。加湿部１１０は、例えば霧状の微小な液滴により、測定対象の分割領域２４０を湿らせてよい。
【００１３】
また、加湿部１１０は、部材２２０に近い分割領域２４０から順番に液滴を滴下してよい。また、加湿部１１０は、第１の部材２２０−１から第２の部材２２０−２に向かう方向に、順番に液滴を滴下してもよい。また、加湿部１１０は、液滴を滴下することに代えて、部材２２０間の領域に対向して開口を有し、内部に液体を格納するカップ状の液体格納部を移動させることで、対象箇所を順番に湿らせてもよい。この場合、液体格納部は、液体を内部に補充する補充管を有してよい。
【００１４】
電流測定部１２０は、加湿部１１０が対象箇所を湿らせる毎に、部材２２０間に流れる電流を測定する。電流測定部１２０は、加湿部１１０が対象箇所を湿らせた状態で、部材２２０間に所定の電圧を印加することで電流を測定する。湿度制御部１５０は、電気部品２００の周囲温度および周囲湿度を、所定の設定値に維持する。湿度制御部１５０は、電気部品２００を格納する恒温恒湿槽を有してよい。
【００１５】
経路検出部１３０は、電流測定部１２０における電流の測定結果に基づいて、部材２２０間のリーク電流経路を検出する。部材２２０間の領域に汚れ等がある場合に、当該汚れ等の領域を湿らせると、当該汚れによる部材２２０間の抵抗値の低下が促進される。経路検出部１３０は、電流測定部１２０が測定した電流値が所定の基準値を超えた場合に、対応する対象箇所をリーク電流経路の一部として検出してよい。このような構成により、部材２２０間のリーク電流経路を検出することができる。
【００１６】
図２は、経路検出部１３０が検出するリーク電流経路の一例を示す。上述したように、経路検出部１３０は、電流測定部１２０が測定した電流値が所定の基準値を超えた分割領域２４０を、リーク電流経路の一部である部分経路２５０として検出してよい。部分経路２５０を部材２２０間の領域にマッピングすることで、リーク電流経路をユーザ等に提示することができる。
【００１７】
なお、経路検出部１３０は、各分割領域２４０に対して経路検出部１３０が検出する電流値の分布に基づいて、部分経路２５０を検出してよい。例えば経路検出部１３０は、電流値の平均値に対する割合が、所定の基準値以上となる分割領域２４０を、部分経路２５０として検出してよい。
【００１８】
また、経路検出部１３０は、電流測定部１２０が測定する電流値の大きさに応じて、部分経路２５０を複数のカテゴリに分類して検出してもよい。例えば経路検出部１３０は、電流測定部１２０が測定する電流値の大きさに応じて、部分経路２５０の色等の表示態様を異ならせてユーザ等に提示してよい。
【００１９】
図３は、湿度に対するリーク電流の特性例を、良品および不良品のそれぞれの分割領域２４０について示す。ここで不良品とは、分割領域２４０内に付着した汚れ等によって、リーク電流の特性が所定の許容範囲に収まらない分割領域２４０を指す。
【００２０】
図３に示すように、所定の閾値ｈｔより湿度が低い場合、良品および不良品のいずれであっても、湿度に対するリーク電流の特性はほとんど変わらない。しかし、湿度が閾値ｈｔより高い場合、不良品におけるリーク電流が著しく増加する。
【００２１】
湿度制御部１５０は、電気部品２００の周囲湿度を、閾値ｈｔより小さくなるように制御する。また、湿度制御部１５０および加湿部１１０は、加湿部１１０により湿らされた分割領域２４０の周囲湿度が、電流測定部１２０の測定速度に応じた所定の一定期間以上、閾値ｈｔより大きくなるように、電気部品２００の周囲湿度ならびに液滴の温度および大きさ等を制御する。
【００２２】
また、湿度制御部１５０は、全ての分割領域２４０が部分経路２５０でないと判定された場合、電気部品２００の周囲湿度をより高く（または低く）させる。加湿部１１０、電流測定部１２０および経路検出部１３０は、当該周囲湿度が変化した後に、リーク電流経路を再度検出する。このような処理により、電気部品２００の周囲湿度の設定が適切でないことによる、リーク電流経路の検出漏れを低減することができる。
【００２３】
また、加湿部１１０、電流測定部１２０および経路検出部１３０は、第２方向に沿って配列された複数の分割領域２４０のうち、電流測定部１２０が測定した電流が最大であった分割領域２４０について再測定を行ってよい。当該再測定は、第２方向に沿って配列された複数の分割領域２４０のグループ毎に行ってよい。つまり再測定において、検出装置１００は、複数の分割領域を、分割領域２４０−（１，ｋ）で表されるグループ、分割領域２４０−（２，ｋ）で表されるグループ、・・・、分割領域２４０−（ｎ、ｋ）で表されるグループ、・・・のように複数のグループに分割し、各グループにおいて電流測定値が最大であったものについて、再測定を行ってよい。
【００２４】
また、加湿部１１０は、全ての分割領域２４０が部分経路２５０でないと判定された場合、液滴の温度および大きさの少なくとも一方をより増大させてよい。電流測定部１２０および経路検出部１３０は、リーク電流経路を再度検出する。この場合、図３における湿度ｈ１およびｈ２の差が大きくなるので、良品および不良品の判別が容易になる。
【００２５】
図４Ａは、電流測定部１２０が部材２２０間に印加する電界のパターン例を示す。電気部品２００は、一定の高湿雰囲気に置かれるので、一方向にのみ電界を印加し続けると、エレクトロマイグレーション等の影響で部材２２０間の状態が変化してしまう。このため、測定初期に電流を測定する分割領域２４０と、測定終期に電流を測定する分割領域２４０とでは、同一の条件下で電流が測定できない場合がある。電流測定部１２０は、複数の対象箇所（または分割領域２４０）に対する電流測定を開始してから終了するまでに、少なくとも一回、部材２２０間に印加される電界の向きが逆向きとなるように、部材２２０間に電圧を印加する。
【００２６】
図４Ａに示す例では、電流測定部１２０は、少なくとも一つの対象箇所に対する電流測定において部材２２０間に印加される電界の向きが、他の対象箇所に対する電流測定において部材２２０間に印加される電界の向きと逆向きになるように、部材２２０間に電圧を印加する。より好ましくは、電流測定部１２０は、それぞれの対象箇所に対する電流測定における電界の向きが、直前の対象箇所に対する電流測定における電界の向きと逆向きとなるように、部材２２０間に電圧を印加する。
【００２７】
図４Ａの例では、第１の分割領域２４０の測定期間（ｔ１−ｔ２）においては、第１の部材２２０−１から第２の部材２２０−２に向かう方向の電界を印加する。そして、次の第２の分割領域２４０の測定期間（ｔ３−ｔ４）においては、第２の部材２２０−２から第１の部材２２０−１に向かう方向の電界を印加する。更に次の第３の分割領域２４０の測定期間（ｔ５−ｔ６）においては、第１の部材２２０−１から第２の部材２２０−２に向かう方向の電界を印加する。このように、電流測定部１２０は、連続する分割領域２４０の電流測定において、電界の向きが交互に逆向きになるように、部材２２０間に電圧を印加する。このような処理により、部材２２０間に印加される電界の向きが変化するので、それぞれの分割領域２４０の電流測定時における部材２２０間の状態の変化を抑制することができる。
【００２８】
なお、電流測定部１２０が測定する電流は、分割領域２４０に滴下された液体が蒸発するにつれて小さくなる。電流測定部１２０は、分割領域２４０に液体が滴下されてから所定期間内における電流値のピークを検出してよい。また、電流測定部１２０は、分割領域２４０に液体が滴下されてから所定期間内における電流の積分値を検出してもよい。なお、それぞれの分割領域２４０の測定は、前の分割領域２４０に滴下された液体が蒸発する程度に時間を空けて行われる。
【００２９】
図４Ｂは、電流測定部１２０が部材２２０間に印加する電界の他のパターン例を示す。図４Ｂに示す例では、電流測定部１２０は、それぞれの対象箇所（分割領域２４０）に対する電流測定の前に、電流測定における電界の向きとは逆向きの電界が、部材２２０間に予め定められた期間印加されるように、部材２２０間に電圧を印加する。より具体的には、電流測定部１２０は、第１の分割領域２４０の測定期間（ｔ２−ｔ３）の前に、当該測定期間において印加される電界とは逆向きの電界を、部材２２０間に一定期間（ｔ１−ｔ２）印加する。当該一定期間および逆向きの電界の大きさは、第１の分割領域２４０の測定期間において印加される電界による部材２２０間の状態の変化が打ち消される程度の大きさであることが好ましい。
【００３０】
例えば、逆向きの電界の大きさを当該一定期間で積分した値は、測定期間中の電界の大きさを積分したと略等しくてよく、また、大きくてもよい。また、逆向きの電界の大きさは、測定期間中の電界の大きさより大きくてよい。この場合、当該一定期間は、測定期間より短くてよい。
【００３１】
同様に、次の第２の分割領域２４０についても、測定期間（ｔ５−ｔ６）の前に、当該測定期間において印加される電界とは逆向きの電界を、部材２２０間に一定期間（ｔ４−ｔ５）印加する。このような処理により、それぞれの分割領域２４０の測定時における電界の向きを同一にしつつ、それぞれの分割領域２４０の測定を開始する前に、部材２２０間の状態を所定の初期状態に戻すことができる。
【００３２】
図５Ａおよび図５Ｂは、加湿部１１０による加湿方法の一例を説明する。本例の加湿部１１０は、図５Ａに示す第１段階において、部材２２０間の第１の領域内において予め定められた第１の間隔で配置された複数の対象箇所２６０に対して液滴を順次滴下する。第１の間隔は、例えば分割領域２４０二つ分の大きさを有する。第１段階における滴下により、大まかなリーク電流経路を示す粗な部分経路２５０が検出される。粗な部分経路２５０の検出方法は、部分経路２５０の検出方法と同様である。本例における第１の領域は、部材２２０間の全領域であってよい。
【００３３】
次に図５Ｂに示す第２段階において、加湿部１１０は、第１の対象箇所２６０に対する電流測定の結果に基づいて定められた第１の領域よりも狭い第２の領域内において、第１の間隔より狭い第２の間隔で配置された複数の第２の対象箇所２７０に対して液滴を順次滴下する。第２の間隔は、例えば分割領域２４０の一つ分の大きさを有する。また、本例における第２の領域は、第１段階で検出された粗な部分経路２５０から所定の距離内にある分割領域２４０を含んでよい。この結果、少ない測定回数で、図２に示したリーク電流経路を検出できる。
【００３４】
また、検出装置１００は、第１段階の測定において、電気部品２００の周囲湿度を複数種類に変化させて、周囲湿度毎に粗な部分経路２５０を検出してよい。つまり、検出装置１００は、第１段階において、部分経路２５０を検出できる適切な周囲湿度の設定を検出してよい。第２段階において、検出装置１００は第１段階で検出した周囲湿度の設定で測定を行ってよい。
【００３５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３６】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００３７】
１００・・・検出装置、１１０・・・加湿部、１２０・・・電流測定部、１３０・・・経路検出部、１４０・・・液滴、１５０・・・湿度制御部、２００・・・電気部品、２２０・・・部材、２４０・・・分割領域、２５０・・・部分経路、２６０、２７０・・・対象箇所
【図１】
0005847595.tif 000002
【図２】
0005847595.tif 000003
【図３】
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【図４Ａ】
0005847595.tif 000005
【図４Ｂ】
0005847595.tif 000006
【図５Ａ】
0005847595.tif 000007
【図５Ｂ】
0005847595.tif 000008