(57)【要約】組み立てツールによって回路基板上の感知可能な構成要素へ加えられる電圧又は電流を監視するための装置は、回路基板へ加えられる電圧又は電流によって引き起こされる損傷から感知可能な構成要素を保護する。
2009515171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上の感知可能な構成要素を組み立てるために用いられるツールに対して、前記回路基板上の感知可能な構成要素が曝露される、ことを監視する装置であって、
回路基板にツールが触れる時、前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つを直接に測定する、測定回路と、
前記ツールが前記回路基板に触れる時、前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つを示す信号を生成する、回路と、を含む装置。
【請求項２】
前記信号を生成する回路は、前記回路基板上の感知可能な構成要素が損傷を受ける可能性のある値である所定の閾値を、電圧及び電流のうち１つが超える時に信号を生成する、回路をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記信号を生成する回路は、前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つの値に対応する信号を生成する回路をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記信号を生成する回路は、前記回路基板上の感知可能な構成要素が損傷を受ける可能性のある値である所定の閾値を、電圧及び電流のうち１つが超える時にアラームを生成する、アラーム回路をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記測定回路は、グランドと前記回路基板との間を、抵抗を介して接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記回路基板と、前記回路基板へ加えられる電圧を増幅する測定回路との間に接続される増幅器をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記測定回路は、前記組み立てツールによって前記回路基板へ加えられる電圧を測定する電圧測定回路をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記電圧測定回路は、前記回路基板からの電圧が最大レベルを超えるまたは最小レベル未満である時に、前記回路基板からの電圧を最大レベル及び最小レベルと比較し、出力信号を生成するウィンドウコンパレータをさらに含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ウィンドウコンパレータは、第１コンパレータ及び第２コンパレータをさらに含み、
前記第１コンパレータへの一連の入力は、前記回路基板からの電圧レベルと最大電圧レベルに連動し、前記第２コンパレータの一連の入力は、前記回路基板からの電圧と最小電圧レベルに連動する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記電圧測定回路は、
前記回路基板からの電圧に連動する変換器であって、前記回路基板からの電圧をデジタル出力信号へ変換するアナログ・デジタル変換器と、
デジタル出力信号に連動する装置であって、前記回路基板からの電圧が最大レベルを超えるまたは最小レベル未満である時に、デジタル出力信号を最大レベル及び最小レベルと比較し、出力信号を生成する処理装置と、をさらに含む、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記測定回路は、デジタル出力信号及び出力信号を記憶するメモリをさらに含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記測定回路は、前記組み立てツールが前記回路基板に触れ、短い過渡信号の代表的信号を生成する時、発生する短い過渡信号を測定する、ピーク検出器をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記測定回路は、ツールの接地状態を測定する接地監視回路をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ツールの先端において電圧を測定するために、前記ツールの先端が置かれる、テストパッドをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記測定回路は、前記回路基板へ前記組み立てツールによって加えられる電流を測定する電流測定回路をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記電流測定回路は、電流計をさらに含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記電流測定回路は、電流変圧器センサーをさらに含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記アラーム回路は、１つ以上のブザー及び少なくとも１つの発光ダイオードをさらに含む、請求項４に記載の装置。
【請求項１９】
前記信号を生成する回路は、電圧及び電流のうち１つが所定の閾値を超える時に前記ツールを無効にする、無効化回路をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記無効化回路は、前記ツールからの電力を遮断する継電器をさらに含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記ツールは、はんだごてをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記ツールが前記回路基板に触れた時に発生する静電気放電を測定する回路をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
回路基板上の感知可能な構成要素を組み立てるために用いられるツールによって、前記回路基板上の感知可能な構成要素が曝露される、ことを監視する方法であって、
監視装置を前記回路基板の伝導部分へ直接に接続するステップと、
ツールによって前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つを、前記監視装置を用いて測定するステップと、
前記ツールによって前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つを示す信号を生成するステップと、を含む、方法。
【請求項２４】
前記信号を生成するステップは、前記ツールによって前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つが、所定の限界値を越えることを示す信号を生成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記信号を生成するステップは、前記ツールによって前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つが、所定の限界値を越えることを示すアラーム信号を生成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記信号を生成するステップは、前記ツールを無効にする信号を生成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記信号を生成するステップは、前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つの値を示す信号を生成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つを測定するステップは、前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つをデジタル処理で測定するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つを測定するステップは、前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つを測定するためにアナログ信号を用いるステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記ツールの接地接続を検出するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記ツールによって前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つが、所定の限界値を越えることを示す信号を生成するステップは、前記ツールの接地接続が検出されない場合に、前記ツールによって前記回路基板へ加えられる電圧及び電流のうち１つが、所定の限界値を越えることを示す信号を無効にする、ステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路を含む回路基板へ、はんだごて又はスクリュードライバなどの組み立てツールにより加えられる電圧及び電流に対する、電気回路の曝露を監視する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路の組み立ての間、組み立てプロセスの間に、静電放電（ＥＳＤ）に感知可能な構成要素との金属間接触を提供する可能性がある、様々なツール、例えばはんだごてが使用される。はんだごて又はその他のツールに欠陥があるか、又はツールの接地がなくなった場合、感知可能な構成要素は、構成要素に損傷を与える過度の電圧に曝される可能性がある。はんだごてに関し、典型的なはんだごての先端上には２つの主な電圧源があり、それらは不完全な接地及び誘導である。はんだごての接地がされていなかったり不十分であったりすると、その先端の電圧は、はんだごてへの供給電圧の２分の１ほどの高さになり得る。はんだごての接地は、電気コンセントの不良、接地線の欠如、接地不良を含む、多くの原因から失われる。はんだごての接地が良好であっても、はんだごて自体の先端は、はんだごて本体と確実に電気的接続されないことがしばしばあり、その結果グランドへの接地性も失われる。電気的接続の欠如は、鉄自身の構造又は、先端が、電気的接触を妨げる酸化物の発生を促進する高温で機能するという事実によるものである。先端が電気的接続を有さない場合、先端は、はんだごての発熱体へ容量結合するようになり、感知可能な構成要素へ転送され得る、過剰電圧をその上に有する場合がある。感知可能な構成要素を、感知可能な構成要素を有する電子回路を組み立てるために用いられるツールから生じる、これらの電圧又は電流へ曝すのを避けることが望ましい。
【０００３】
特に既知の標準（ＭＩＬ−ＳＴＤ−２０００Ａの第５.１.２.２項）は、感知可能な構成要素を損傷させてしまう懸念ゆえに、はんだごての先端上には２ｍＶを超える電圧があってはならないと指定している。現在、その先端上に過度の電圧を持つはんだごてを識別するために様々な方法が使用される。例えば、１つの既知のシステムは、監視装置に接続されたスポンジの下に金属電極を有する、洗浄用の濡れたスポンジに先端が接触する度に、はんだごての先端上の電圧を確認する。この方法は先端の電圧の監視機能をある程度発揮するものの、先端がスポンジに接触する時のスポンジ内の水量によって、スポンジの抵抗は大幅に変化し一定しないので、この装置の精密度については疑わしい。さらに、その装置を使って測定されるスポンジと電極に加えられる電圧と比較して、組み立てられる回路は、理由が何であれ、そこに異なる電圧を有する場合があるため、このシステムは電圧を直接テストする方法ではない。さらに、先端を洗浄する他の方法が利用可能であるため作業者が先端を洗浄するのにスポンジを用いるという保証はなく、先端の電圧が定期的に測定されない場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子回路の構成要素はその敏感さが増加しているため、はんだごて（又は他のツール）が構成要素を危険な電圧レベルへ曝していないかどうかを常に認知しておくことがますます重要となっている。上記の従来のシステムは十分な解決策を提供しない。従って、従来のシステムの上記の制限を克服する監視装置及び方法を提供することが望まれ、そして本発明が目指しているのはこの目的の達成である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
回路基板上の感知可能な構成要素に加えられる場合のある電圧又は電流の監視装置が述べられる。装置は、これらの感知可能な構成要素が電圧又は電流によって損傷を受けるのを防ぐ。１つの実施形態では、装置は、回路基板の回路を組み立てる間、組み立てツールによって回路基板上の回路へ加えられる電圧又は電流を監視するのに使用される。監視される組み立てツールは、はんだごてであってもよい。装置はまた、組み立てツールの接地接続を監視してもよい。
【０００６】
本発明に従い、回路基板上の感知可能な構成要素を組み立てるために用いられるツールに対して、前記回路基板上の感知可能な構成要素が曝露される、ことを監視する装置が提供される。装置は、回路基板へ組み立てツールによって加えられる電圧又は電流を計る測定回路を有し、そこで電圧又は電流は直接測定される。装置はまた、ツールが回路基板に触れる時に前記回路基板へ電圧及び電流のうち１つが加えられることを示す信号を生成する回路を有する。信号を生成する回路は、回路基板上の感知可能な構成要素が損傷を受ける可能性のある値である所定の閾値を、電圧又は電流が超える時にアラームを生成するアラーム回路であってもよい。測定回路は、グランドと回路基板との間を、抵抗器を介して接続されてよい。装置はまた、回路基板と、前記回路基板へ加えられる電圧を増幅する測定回路との間に接続される増幅器を含んでもよい。１つの実施形態では、装置は、組み立てツールの先端の電圧を測定するために組み立てツールの先端が置かれるテストパッドで構成されてもよい。
【０００７】
測定回路は、電圧を計る回路であってもよい。電圧を計る回路は、アナログ測定回路又はデジタル測定回路であってもよい。アナログ測定回路はウィンドウコンパレータであってもよい。デジタル測定回路は、電圧測定回路が、回路基板からの電圧が最大レベルを超える時、前記回路基板へ加えられる電圧に対応するデジタル信号を最小レベル及び最大レベルと比較し出力信号を生成する、アナログ・デジタル変換器及びプロセッサであってよい。プロセッサはまた、プロセッサによって生成されるデータを記憶するためのメモリを有してもよい。測定回路はまた、組み立てツールが回路基板に触れる時に生成する短い過渡信号を測定し、前記短い過渡信号の代表信号を生成するピーク検出器を含んでもよい。測定回路はまた、組み立てツールの接地状態を測定する接地監視回路を含んでもよい。装置の別の実施形態では、測定回路は、回路基板へ組み立てツールによって加えられる電流を測定する電流測定回路であってもよい。電流測定回路は、電流計または電流変圧器センサーであってもよい。
【０００８】
装置のアラーム回路は、１つ以上のブザー及び／又は少なくとも１つの発光ダイオードを含んでよい。装置はまた、電圧及び電流のうち１つが所定の閾値を超える時に組み立てツールを無効にする無効化回路を含んでもよい。無効化回路は、組み立てツールから電力を遮断する継電器であってもよい。装置はまた、組み立てツールが回路基板に触れる時に発生する静電放電を測定する回路を有してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は特に、はんだごての先端の電圧／電流の監視に適用でき、本発明が述べられるのはこの背景においてである。しかし、監視装置及び方法は、感知可能な構成要素を望ましくない電圧へ曝す可能性のあるピンセット、ペンチ又はねじ回しのような様々なツール、又はその他の任意の導電性物体によって加えられる電圧又は電流を監視するのに用いられる場合があるため、本発明に従った装置及び方法がより大きい実用性を有することは評価されるべきである。本発明の目的としては、他の導電性物体がまた、ツールとして知られる場合がある。
【００１０】
図１は典型的な電子回路組立方式を示している。この配置では、はんだごて１０は通常制御ユニット１２へ接続されており、順に、（プラグ１４上に示されるような丸い中央のポストのような）接地接触を通常有するプラグ１４を使って電気コンセントへ差し込まれる。はんだごてが回路基板１６上で作業するために使用されている時、はんだごては回路基板１６上のパッド及び構成要素に触れ、回路基板のパッド及び構成要素が、はんだごての不十分な接地又は不十分な電気的接続のために構成要素に損傷を与える可能性のある望ましくない電圧又は電流に曝される場合がある。図２は、図１の配置と同等の回路概略を示している。図２に示される回路では、不完全に接地された又は接地されていないはんだごてが、その電圧が回路基板上の感知可能な構成要素に損傷を与える可能性がある、回路基板１６上の電圧２２を発展させる、電圧源２０としてここに示されている。
【００１１】
図３は、回路基板に触れるはんだごてのようなツールに起因する電流の計算方法を示している。特に、図２及び３に示される回路基板１６が抵抗３０を介して接地される時、この抵抗３０に対する電圧２２及びこの抵抗の値を認識しておくことが、回路基板１６がはんだごてに触れることに起因した、回路基板を介する電流の計算を可能にする。回路基板の接地は、誘導された静的な電圧による回路基板上の任意の偶発的電圧を排除するため、好ましい方法であることに留意すべきである。回路基板がはんだごてによって被る電圧を監視するために使用される場合のある、本発明に従う装置がこれから述べられる。
【００１２】
図４は、回路基板１６及びその構成要素が、回路基板がはんだごて１０に触れられる時に曝露される、電圧の監視に用いられる場合のある監視装置３９のいずれかの実施形態の一例を示している。はんだごて１０が回路基板１６に触れると、はんだごては電圧を回路基板へ供給する。１つの抵抗器などの抵抗３０は、回路基板に対する接地経路を提供する。しかし、本発明に従う装置３９は、抵抗３０を介した回路基板の接地なしでも実装できることは留意すべきである。
【００１３】
作動中、回路基板１６からの電圧は、装置の次の段階の作動へ十分な規模へ信号を増幅する増幅器４０（これは装置のオプション部分であり、装置へ実装する必要はない）の入力へ提供される。増幅器の出力（又は、増幅器が使用されない場合は、回路基板からの電圧）は、ウィンドウコンパレータ４１によることもある、アナログ測定回路の入力へ提供される。装置のこの実施例では、ウィンドウコンパレータは第１コンパレータ４２及び第２コンパレータ４４として実装され（各コンパレータは作動可能な増幅器である）、増幅器の出力は第１コンパレータのプラスの入力及び第２コンパレータのマイナスの入力へ接続される。しかし、図４のウィンドウコンパレータはまた、本発明の範囲内である他の既知の方法で実装されてもよい。図４に示される実施形態において、使用されるコンパレータはオープンドレイン又はオープンコレクタ出力を有する（例えば、業界標準のＬＭ３３９パーツ）。そのため、図４に示されるように、複数のコンパレータの出力を共に接続することが可能である。
【００１４】
ウィンドウコンパレータの最大及び最小電圧レベルは、コンパレータ４２、４４の入力に対して、Ｖｍａｘ（４６）及びＶｍｉｎ（４８）として、任意の従来の手段によって提供される。増幅器４０（又は増幅器が装置の一部ではない場合は回路基板１６から）の出力での電圧がウィンドウコンパレータの設定された限度を超える場合、回路基板１６へ加えられる電圧又は電流が最大又は最小限度を超えることを示す信号が生成される。装置の異なる実施形態では、生成された信号は、電圧／電流が限界値を越えていることを示す信号、回路基板へ加えられている電圧／電流の値を示す信号、アラームを生成するのに用いられる信号（図４の装置内に示されるように）又は電圧／電流を回路基板へ加えているツールを無効にするのに用いられる場合のある信号であってもよい。ツールからの電圧は交流であるため、装置のすべての実施形態に対する最小及び最大の両方の範囲が必要となり、それにより交流電圧の最大のマイナスの揺れ（それはまた構成要素に損傷を与える）は最小限度にそれを比較することによって（並びに下限が超過された時の印を生成するステップによって）測定され、一方交流電圧の最大のプラスの揺れは最大限度にそれを比較することによって（並びに最大限度が超過された時の印を生成するステップによって）測定される。主電源によって誘導された回路基板上の典型的な電圧は（これは危険なものとして扱われるべきではない）、数十ミリボルトの交流及び直流の範囲内である一方、接地されていないツールからの電圧は、数百ミリボルト又はそれ以上の範囲となり、直流電圧を含み得る。主電源によって誘導された電圧は連続的な正弦波又は擬似正弦波である一方、異なる電位を有するツールでそれに触れることによって回路基板上で誘導される過渡信号は、明瞭に識別可能な過渡特性を有する。このように、装置の最小及び最大レベルが、主電源によって誘導される電圧を除去するために設定され、適切なレベルに設定されてもよい。
【００１５】
この実施例でのアラーム回路は、その保護抵抗５４の付いたブザー５０及びＬＥＤ５２からなる。図４に示される装置の部分であってもよい電圧計５６は、回路基板１６上に実際の電圧を表示する（増幅器４０が使用される場合、任意の増幅率を考慮に入れる）。上で述べられるように、抵抗３０は、望ましいが、装置の適切な作動には必要ではない。これから、装置の別の実施形態が述べられる。
【００１６】
図５は、監視装置３９の別の実施形態の一例を示している。図４と同じ参照番号を有するこの実施例での任意の要素は同じ機能を有し、さらには説明されない。当実施形態の装置３９は、アナログ・デジタル変換器６２及びメモリ６４を有するマイクロプロセッサのようなプロセッサ６０であってもよい、デジタル測定回路を使用し、Ａ／Ｄ変換器及びメモリはプロセッサとして同じ基材／チップへ統合されても、されなくてもよい。Ａ／Ｄ変換器６２は入力アナログ電圧信号（増幅器４０から、又は増幅器が使用されない場合は直接回路基板から）を、プロセッサへ入力できるデジタル形式へ変換する。プロセッサ６０はそれから、電圧信号のこのデジタル表示が、プロセッサ６０内のマイクロコード／命令／ファームウェアがこの測定を実施する、許容限度内にあるかどうかの判定をしてもよい。電圧信号がその限度内ではない場合、上記に述べられたように、プロセッサ６０が、ＬＥＤ又はブザーを作動させるために信号を生成する、アラームが作動される。当実施形態では、装置３９は、回路基板１６上の実際の電圧を示すことのできるプロセッサへ接続されたディスプレイ６６を含んでもよい。装置３９はまた、電圧レベルがプロセッサから遠隔データ収集システムへの出力であってもよい、遠隔データ収集のための出力６８を含んでもよい。データは、配線された、又はワイヤレス接続上で、遠隔データ収集システムへの出力であってもよい。メモリ６４は、電圧レベルが規定の限度を超えたかどうかを判断するためにプロセッサによって実行される命令／ファームウェアを記憶してもよく、また回路基板の収集された電圧レベルデータを記憶して、収集されたデータのデータ記録を可能にしてもよい。
【００１７】
図６は監視装置３９の別の実施形態の一例を示している。図４と同じ参照番号を有するこの実施例での任意の要素は同じ機能を有し、さらには説明されない。当実施形態では、装置３９はデジタル測定回路であってもよく、増幅器４０からの電圧出力（又は増幅器が使用されない場合は回路基板からの電圧）へ接続されたピーク検出器７２をさらに含んでもよく、ピーク検出器はプロセッサ６０の第２のＡ／Ｄ変換器７４への入力である出力信号を提供する。図６に示される実施例では、ピーク検出器は、示されるように、ダイオード及びコンデンサを使って実装されてよいが、ピーク検出器はまた、本発明の範囲内でよく知られた様々な他の方法で実装されてもよい。ピーク検出器は、装置３９が、特に金属の物体が回路基板に触れる時にしばしば存在する短い過渡信号を捕らえ、測定するのを可能にする。アナログ・デジタル変換器及びピーク検出器から生成されたデジタルデータはまた、上に述べられるように、遠隔データ収集システムに対するデータ記録及びデータ出力のためにメモリ６４内に記憶されてよい。
【００１８】
図７は監視装置３９の別の実施形態の一例を示している。上記のように、類似の数字を付けられた要素は同じ機能を有し、さらに説明されることはない。当実施形態では、装置３９は、装置３９が（所定の限界値を越える電圧信号に応じてプロセッサ６０によって生成される制御信号を使用して）、はんだごて１０を遠隔で無効にするのを可能にする機構７８をさらに含んでもよい。１つの実施例では、無効にする機構は、回路基板上に過度の電圧が存在する場合に、はんだごてを電源から自動的に切断する継電器である。
【００１９】
図８は、監視装置３９の別の実施形態の一例を示しており、上に述べられているように、類似要素は同じ機能を有する。当実施形態では、装置３９は、通常金属で作られたテストパッド９０をさらに含んでもよく、操作者ははんだごて１０の先端を、図４〜７の任意の測定回路とアラーム回路及び装置を含むテストパッド及び監視とアラーム装置９２に対して、周期的に触れさせ、前記装置は、はんだごての先端の電圧が所定の限度をいくらか超えた場合に始動される。
【００２０】
図９は、装置９２を回路基板へ取り付ける方法の一例を示している。作動中、操作者は組み立て中に周期的に回路基板１６に触れる。多くの場合、回路基板上のほとんどの構成要素は接地面に接続されているため、はんだごてによる電気接触は回路基板の接地面に対してなされる。そのため、装置９２を、ワイヤ９８を介して装置９２へ接続されたクリップコネクタ９６を使って回路基板１６の接地面へ接続することが推奨される。このように、はんだごてが、通常のはんだ付けプロセス中に接地面へ接続されたパッド／構成要素へ触れるときは常に、装置９２は電圧を測定し、測定された電圧が閾値を超える場合はアラームを生成する。
【００２１】
図１０は、回路基板がしばしば万力１１０内に取り付けられるため、装置９２を万力１１０に保持された回路基板１６へ取り付ける方法の一例を示している。多くのそのようなケースでは、万力は金属であり、回路基板１６と万力１１０の間に電気接触が存在するので、装置９２の入力を、回路基板１６へ直接ではなく、万力１１０へ接続することが可能である。図１１は、装置９２を静電気拡散性マット１２０上に置かれた回路基板１６へ取り付ける方法の一例を示しており、装置９２はマット自体へ接続されることができ、マットの接地は装置９２を介して提供されることもできる。
【００２２】
図１２は、装置９２がまた回路のＥＳＤ曝露を監視するのに用いられる場合があることを示している。示されているように、作業者は一組のピンセット１３０を使って回路基板１６に触れる。作業者が適切に接地されていない場合、感知可能な装置に損傷を与える可能性のある静電放電が発生する。装置９２（図７に示される装置及び回路を内蔵する）は、そのようなＥＳＤイベントの規模をピーク検出器を使って検出し、並びにＥＳＤイベントがある規模を超えた時にアラームを生成させるのに用いることができる。
【００２３】
図１３は、回路基板を通過する電流の測定方法を示しており、図１４は、回路基板を通過する電流を測定する別の方法を示している。図４〜１２に関して上で述べられた装置は、回路基板１６上の電圧を測定する。しかし、図１３に示されるように、電流計１４０を使って直接、又は図１４に示されるように、変圧器電流探針を用いることにより、回路基板１６を介して電流を測定することもまた可能である。電流変圧器センサー１５０は、装置９２によって測定できる電圧を生成する。
【００２４】
図１５は、回路基板上の電圧を測定する監視装置３９の実施の一例を示している。この実施は、装置３９の簡単な実施であり、装置３９は２つの逆並列のＬＥＤ１６０及び１６２を含み、両方の抵抗はグランドと抵抗１６４とを介して、前記回路基板１６へ接続されている。その結果これらのＬＥＤ１６０、１６２は回路基板１６上の電圧がＬＥＤの電圧の閾値（通常、１.５〜２Ｖ）を超える度に点灯する。
【００２５】
図１６は、電圧への過剰曝露及びツールの適切な接地を検出する監視装置３９の別の実施形態を示している。この実施形態では、上に述べられたように、類似の参照番号を有する要素は類似の機能を有する。装置３９のこの実施形態は、過剰曝露の検出を、はんだごての先端の適切な接地の検出と組み合わせる。このように、上に述べられた過剰曝露検出要素に加え、この実施形態は、電圧源１７０の第２の端子及び回路基板１６間で接続された十分安全な電圧及び抵抗１７２を生成する、接地された１つの端子を持つ信号源１７０をさらに含んでもよい。はんだごて１０が回路基板１６と接触する時、信号源によって生成された電圧は適切に接地されたはんだごて１０によって接地されるため、はんだごて１０が適切に接地されている場合、回路基板１６上の電圧は下がる。プロセッサ６０は、はんだごてによって生成された典型的な過剰曝露の電圧信号を信号源１７０によって生成された電圧信号と区別することができ、これについては、参照することにより本書に組み込まれ、本発明と同じ譲受人によって所有される米国特許番号第６，９３０，６１２号に、より多くの詳細が記載されている。図１６の装置３９はまた、検証された接地接続が確立するまでは接地の監視が始動されないような機構を有してもよい。装置３９はまた、電圧レベル及びツールの適切な接地の表示を生成し、並びにアラームを生成してもよい。
【００２６】
多くの場合、監視される回路基板１６は、主電源からの電磁場のため、大気中の５０／６０Ｈｚ信号からノイズを得ることができる。そのノイズの波形は図１６ａに示されている。この信号は高い電流を引き起こすことができず、従って感知可能な構成要素に対して危険ではない。そのため、そのような場合、ツールが、損傷を負わせる可能性のある回路基板へ電圧を加えるようなものからこの状況を切り離すことが重要である。この事例を処理するには、過度の電圧の監視は、回路基板へのツール接続の監視と接続される。図１６ｂ及び１６ｃは、過度の電圧を持つはんだごて１０のようなツールが回路基板に触れる時の典型的な波形を示す。より詳細には、図１６ｂは接地されていないはんだごてが回路基板に触れる時の波形を示しており、結果として生じる波形は非常に高い規模の信号であり、図１６ａに示される電磁場によって誘発されるものよりはるかに高い。図１６ｃは、はんだごてのようなツール１０が、主電源からの電磁場によって引き起こされることのないＤＣバイアス電圧を有する状況を示している。そのため、過電圧検出の精度を上げるには、本発明に従った装置はまた、ツールによって引き起こされる（検出されるべきである）過電圧状態、及び典型的な５０／６０Ｈｚのノイズが検出される状況（誤った検出として処分されるべきである）を識別するためのプロセス／回路構成を含んでもよい。この識別を達成するためには、装置は、主電源によって誘発される電圧の特定のレベル、及び電圧がそのレベルを超えた時のアラームのみを受け入れてもよい（例えば、主電源からの電圧が限界値を越えないように最大及び最小レベルを設定することによって）。装置はまた、誘発された電圧は構成要素に損傷を与える可能性のある高い電流レベルを生成できないため、電圧ではなく、回路の接地接続内の電流を監視してもよい。最後に、装置は、任意の接地接続が、いかに乏しくとも検出された時にのみ回路基板へ加えられる電圧レベルを監視してもよい。
【００２７】
図１７は、装置３９の実施形態の一例を示している。特に、万力１１０へ接続された装置１８０（図４〜７で示された回路及び装置を内蔵する）は１セットのＬＥＤ１８２（好ましくは異なる電圧レベルを示すために異なる色を有してもよい）を含んでもよく、また異なるＬＥＤは測定された電圧レベルによって点灯し、プロセッサは適切なＬＥＤを始動させることができる。装置１８０は、電圧がある所定レベルを超えた時に始動されるブザー１８４をさらに含んでもよい。
【００２８】
以上で、本発明の特定の実施態様を参照したが、当業者には、本実施態様における変更は、本発明の原理及び趣旨、特許請求の範囲により規定される本発明の範囲から逸脱することなく、実施され得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】典型的な電子回路組み立て配列を示している。
【図２】図１の配置についての回路概略を示している。
【図３】回路基板に触れるはんだごてのようなツールに起因する電流を計算する方法を示している。
【図４】本発明に従った監視装置のある実施形態の一例を示している。
【図５】本発明に従った監視装置の別の実施形態の一例を示している。
【図６】本発明に従った監視装置の別の実施形態の一例を示している。
【図７】本発明に従った監視装置の別の実施形態の一例を示している。
【図８】本発明に従った監視装置の別の実施形態の一例を示している。
【図９】監視装置を回路基板へ取り付ける方法の一例を示している。
【図１０】監視装置を、万力内に保持された回路基板へ取り付ける方法の一例を示している。
【図１１】監視装置を、静電気拡散性マット上に置かれた回路基板へ取り付ける方法の一例を示している。
【図１２】監視装置はまた、回路のＥＳＤ曝露を監視するのに用いられる場合があることを示している。
【図１３】回路基板を通過する電流の測定方法を示している。
【図１４】回路基板を通過する電流の別の測定方法を示している。
【図１５】回路基板上の電圧を測定する監視装置の実施の一例を示している。
【図１６】電圧の過剰曝露及びツールの適切な接地を検出する監視装置の別の実施形態を示している。
【図１６ａ】典型的な５０／６０Ｈｚのノイズの波形、接地されていないツールからの信号、並びに接地されていないツールからのＤＣバイアスを伴う信号をそれぞれ示した図。
【図１６ｂ】典型的な５０／６０Ｈｚのノイズの波形、接地されていないツールからの信号、並びに接地されていないツールからのＤＣバイアスを伴う信号をそれぞれ示した図。
【図１６ｃ】典型的な５０／６０Ｈｚのノイズの波形、接地されていないツールからの信号、並びに接地されていないツールからのＤＣバイアスを伴う信号をそれぞれ示した図。
【図１７】監視装置の実施形態の一例を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１６ｃ】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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