(57)【要約】【課題】ＰＣＢパターン、データ伝送線及び電気ケーブルなどの多数の導線の断線及び短絡を、導線別に一端で一つのプローブを用いて探針し、導線に交流電源を印加した後、プローブで測定される電気的変化値を通して断線及び短絡を検査できるようにした接触式シングルサイドプローブと、これを用いた導線の断線・短絡検査装置及びその方法を提供する。【解決手段】検査対象導線に接触するための探針子と、前記探針子に交流電源を入力するための給電部と、前記探針子での電気的変化値を測定するための感知部を含んで接触式シングルサイドプローブを構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象導線に接触するための探針子と、
前記探針子に交流電源を入力するための給電部と、
前記探針子での電気的変化値を測定するための感知部、
を含んで構成されることを特徴とする接触式シングルサイドプローブ。
【請求項２】
前記給電部は、交流電流を印加するための交流電流源を含み、前記感知部は、電圧変化値を測定することを特徴とする請求項１に記載の接触式シングルサイドプローブ。
【請求項３】
前記給電部は、交流電圧を印加するための交流電圧源を含み、前記感知部は、前記交流電圧源と前記探針子との間に流れる電流変化値を測定することを特徴とする請求項１に記載の接触式シングルサイドプローブ。
【請求項４】
前記給電部は、交流電圧を印加するための交流電圧源と、前記交流電圧源と前記探針子との間に媒介されたインピーダンス素子を含み、前記感知部は、電圧変化値を測定することを特徴とする請求項１に記載の接触式シングルサイドプローブ。
【請求項５】
前記インピーダンス素子は、キャパシタであることを特徴とする請求項４に記載の接触式シングルサイドプローブ。
【請求項６】
前記インピーダンス素子は、抵抗であることを特徴とする請求項４に記載の接触式シングルサイドプローブ。
【請求項７】
前記インピーダンス素子は、容量可変型であることを特徴とする請求項４乃至６のうち何れか一項に記載の接触式シングルサイドプローブ。
【請求項８】
導線の一端に、探針子に接触して、交流電源を入力し、探針子での電気的変化値を測定するシングルサイドプローブと、
前記シングルサイドプローブで測定される電気的変化値を保存するための保存部と、
前記シングルサイドプローブで測定される電気的変化値を前記保存部に保存し、前記シングルサイドプローブで測定される電気的変化値を通して断線及び短絡を判断したり、前記シングルサイドプローブで測定される電気的変化値と前記保存部に保存された電気的変化値とを比較して断線及び短絡を判断する信号処理部と、
前記信号処理部の作動状態及び前記シングルサイドプローブで測定された電気的変化値を表示するための表示部と、
前記信号処理部の作動状態を選択するためのキー入力部、
を含んで構成されることを特徴とする接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置。
【請求項９】
前記接触式シングルサイドプローブは、
検査対象導線に接触するための探針子と、
前記探針子に交流電源を入力するための給電部と、
前記探針子での電気的変化値を測定するための感知部、
から構成されることを特徴とする請求項８に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置。
【請求項１０】
前記給電部は、交流電流源を含み、前記感知部は、電圧変化値を測定することを特徴とする請求項９に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置。
【請求項１１】
前記給電部は、交流電圧を印加するための交流電圧源を含み、前記感知部は、前記交流電圧源と前記探針子との間に流れる電流変化値を測定することを特徴とする請求項９に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置。
【請求項１２】
前記給電部は、交流電圧を印加するための交流電圧源と、前記交流電圧源と前記探針子との間に媒介されたインピーダンス素子を含み、前記感知部は、電圧変化値を測定することを特徴とする請求項９に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置。
【請求項１３】
前記インピーダンス素子は、キャパシタであることを特徴とする請求項１２に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置。
【請求項１４】
前記インピーダンス素子は、抵抗であることを特徴とする請求項１２に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置。
【請求項１５】
前記インピーダンス素子は、容量可変型であることを特徴とする請求項１２乃至１４のうち何れか一項に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置。
【請求項１６】
導線の一端に探針子で接触して交流電源を入力し、探針子での電気的変化値を測定する接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置において、
同一の長さを有する多数個の導線の一端に前記シングルサイドプローブを接触して交流電源を印加した後、前記シングルサイドプローブで電気的変化値を測定し、導線の断線及び短絡を検査することを特徴とする接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査方法。
【請求項１７】
前記測定される電気的変化値が電圧であるとき、振幅が増加する場合には断線されたと判断し、振幅が減少する場合には短絡されたと判断することを特徴とする請求項１６に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査方法。
【請求項１８】
前記測定される電気的変化値が電流であるとき、振幅が減少する場合には断線されたと判断し、振幅が増加する場合には短絡されたと判断することを特徴とする請求項１６に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査方法。
【請求項１９】
導線の一端に探針子で接触して交流電源を入力し、探針子での電気的変化値を測定する接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置において、
回路基板に形成された互いに異なる長さの多数個の導線の一端にシングルサイドプローブを接触して交流電源を印加した後、導線別に前記シングルサイドプローブで測定される電気的変化値を保存した後、同一パターンを有する他の回路基板の電気的変化値を同一の順序で測定し、前記測定された電気的変化値と前記保存された電気的変化値とを比較して該当の導線の断線及び短絡を検査することを特徴とする接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査方法。
【請求項２０】
前記電気的変化値が電圧であるとき、振幅が増加する場合には断線されたと判断し、振幅が減少する場合には短絡されたと判断することを特徴とする請求項１９に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査方法。
【請求項２１】
前記電気的変化値が電流であるとき、振幅が減少する場合には断線されたと判断し、振幅が増加する場合には短絡されたと判断することを特徴とする請求項１９に記載の接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触式シングルサイドプローブと、これを用いた導線の断線・短絡検査装置及びその方法に関するもので、より詳細には、ＰＣＢパターン、データ伝送線及び電気ケーブルなどの多数の導線の断線及び短絡を、導線別に一端で一つのプローブを用いて探針し、導線に交流電源を印加した後、プローブで測定される電気的変化値を通して断線及び短絡を検査できるようにした接触式シングルサイドプローブと、これを用いた導線の断線・短絡検査装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、データ伝送線などの多線ケーブルの断線及び短絡を検査するためには、ケーブルを他の回路と分離した後、ケーブル両端間の抵抗を測定する方法を用いるが、このとき、必ず２人以上の作業人が必要となる。また、ケーブルの電線数が多い場合は、電線番号を忘れて反復的にチェックすべき場合が頻繁に発生し、信頼度が低下するのみならず、作業時間がより多く必要となるという問題点がある。
【０００３】
また、ＬＣＤやＰＤＰなどの平板表示素子の透明電極の断線及び短絡を検出するためには、図１に示すように、各導線１０の一端で電流を印加した後、該当の導線１０の反対端で電圧を測定して導線１０の断線及び短絡を検査したり、顕微鏡などで導線を追跡して断線及び短絡を検出する。
【０００４】
したがって、一つの導線の断線及び短絡を測定して異常の有無をチェックするためには、少なくとも２個以上のプローブが必要となり、多数のプローブが要されることで、原価が上昇するという問題点がある。さらに、導線の長さが長くなる場合、互いに異なる位置で測定するために２人以上の測定者が必要となり、多くの時間及び人力が要されるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ＰＣＢパターン、データ伝送線及び電気ケーブルなどの多数の導線の断線及び短絡を、導線別に一端で一つのプローブを用いて探針し、導線に交流電源を印加した後、プローブで測定される電気的変化値を通して断線及び短絡を検査できるようにした接触式シングルサイドプローブと、これを用いた導線の断線・短絡検査装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記のような目的を実現するための本発明による接触式シングルサイドプローブは、検査対象導線に接触するための探針子と、探針子に交流電源を入力するための給電部と、探針子での電気的変化値を測定するための感知部を含んで構成されることを特徴とする。
【０００７】
本発明において、給電部は、交流電流を印加するための交流電流源を含み、感知部は、電圧変化値を測定することを特徴とする。
【０００８】
本発明において、給電部は、交流電圧を印加するための交流電圧源を含み、感知部は、交流電圧源と探針子との間に流れる電流変化値を測定することを特徴とする。
【０００９】
本発明において、給電部は、交流電圧を印加するための交流電圧源と、交流電圧源と探針子との間に媒介されたインピーダンス素子とを含み、感知部は、電圧変化値を測定することを特徴とする。
【００１０】
このとき、インピーダンス素子は、キャパシタや抵抗であることを特徴とする。
【００１１】
また、前記インピーダンス素子は、容量可変型であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置は、導線の一端に探針子で接触して交流電源を入力し、探針子での電気的変化値を測定するシングルサイドプローブと、シングルサイドプローブで測定される電気的変化値を保存するための保存部と、シングルサイドプローブで測定される電気的変化値を前記保存部に保存し、シングルサイドプローブで測定される電気的変化値を通して断線及び短絡を判断したり、シングルサイドプローブで測定される電気的変化値と保存部に保存された電気的変化値とを比較して断線及び短絡を判断する信号処理部と、信号処理部の作動状態及びシングルサイドプローブで測定された電気的変化値を表示するための表示部と、信号処理部の作動状態を選択するためのキー入力部を含んで構成されることを特徴とする。
【００１３】
本発明において、接触式シングルサイドプローブは、検査対象導線に接触するための探針子と、探針子に交流電源を入力するための給電部と、探針子での電気的変化値を測定するための感知部から構成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、給電部は、交流電流を印加するための交流電流源を含み、感知部は、電圧変化値を測定することを特徴とする。
【００１５】
本発明において、給電部は、交流電圧を印加するための交流電圧源を含み、感知部は、交流電圧源と探針子との間に流れる電流変化値を測定することを特徴とする。
【００１６】
本発明において、給電部は、交流電圧を印加するための交流電圧源と、交流電圧源と探針子との間に媒介されたインピーダンス素子とを含み、感知部は、電圧変化値を測定することを特徴とする。
【００１７】
このとき、インピーダンス素子は、キャパシタや抵抗であることを特徴とする。
【００１８】
また、インピーダンス素子は、容量可変型であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明による接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査方法は、導線の一端に探針子で接触して交流電源を入力し、探針子での電気的変化値を測定する接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置において、同一の長さを有する多数個の導線の一端にシングルサイドプローブを接触して交流電源を印加した後、シングルサイドプローブで電気的変化値を測定し、導線の断線及び短絡を検査することを特徴とする。
【００２０】
このとき、感知される電気的変化値が電圧であるとき、振幅が増加する場合には断線されたと判断し、振幅が減少する場合には短絡されたと判断することを特徴とする。
【００２１】
このとき、感知される電気的変化値が電流であるとき、振幅が減少する場合には断線されたと判断し、振幅が増加する場合には短絡されたと判断することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明による接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査方法は、導線の一端に探針子で接触して交流電源を入力し、探針子での電気的変化値を測定する接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置において、回路基板に形成された互いに異なる長さの多数個の導線の一端にシングルサイドプローブを接触して交流電源を印加した後、導線別にシングルサイドプローブで測定される電気的変化値を保存した後、同一パターンを有する他の回路基板の電気的変化値を同一の順序で測定し、測定された電気的変化値と保存された電気的変化値とを比較して該当の導線の断線及び短絡を検査することを特徴とする。
【００２３】
このとき、感知される電気的変化値が電圧であるとき、振幅が増加する場合には断線されたと判断し、振幅が減少する場合には短絡されたと判断することを特徴とする。
【００２４】
このとき、感知される電気的変化値が電流であるとき、振幅が減少する場合には断線されたと判断し、振幅が増加する場合には短絡されたと判断することを特徴とする。
【００２５】
上記のように構成された本発明は、接触式シングルサイドプローブを用いて導線別に一端のみで探針して交流電源を印加した後、導線別に測定される電気的変化値を通して導線の断線及び短絡を検査することで、一回のスキャンを通して断線及び短絡を同時に検査できるのみならず、導線の一端のみで測定する場合も導線の断線及び短絡を判断できるようになる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、ＰＣＢパターン、データ伝送線及び電気ケーブルなどの多数の導線の断線及び短絡を、導線別に一端で一つのプローブを用いて探針し、導線に交流電源を印加した後、プローブで測定される電気的変化値を通して断線及び短絡を検査することで、両側で二つのプローブを用いて探針するときに要される設備及び人力を画期的に減少できるという効果がある。
【００２７】
また、測定しようとする導線の長さが非常に長い場合も、一人によって一端で断線及び短絡を検査することで、少ない人員によって簡便に検査できるという効果がある。
【００２８】
また、導線の一端のみで測定することで、導線の断線及び短絡を検査可能になるので、電気装置の入出力端にシングルサイドプローブを内蔵する場合、断線及び短絡の自己診断が可能であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施例を、添付の図面に基づいて説明する。図面において従来の構成と同一の部分には、同一の符号及び名称を使用する。また、本実施例は、本発明の権利範囲を限定するものでなく、例示として提示されたものであり、当該分野で通常の知識を持つ者であれば、本発明の技術的思想内で多様に変形可能である。
【００３０】
図２は、本発明の第１実施例による接触式シングルサイドプローブを示した構成図である。
【００３１】
図２に示すように、本実施例による接触式シングルサイドプローブ２０は、検査対象導線１０に接触するための探針子２２０と、この探針子２２０に交流電流を印加するための交流電流源２１２と、探針子２２０での電圧変化値を測定するための感知部２３０とから構成される。
【００３２】
給電部２１０は、交流電流を印加するための交流電流源２１２を含み、交流電流源２１２は、探針子２２０に交流電流を印加した後、探針子２２０で測定される電圧変化値を通して導線１０の断線及び短絡を判断できるようにする。
【００３３】
図３は、本発明の第２実施例による接触式シングルサイドプローブを示した構成図である。
【００３４】
図３に示すように、本実施例による接触式シングルサイドプローブ２０は、検査対象導線１０に接触するための探針子２２０と、この探針子２２０に交流電圧を印加するための交流電圧源２１４と、交流電圧源２１４と探針子２２０との間に流れる電流変化値を測定するための感知部２３０とから構成される。
【００３５】
給電部２１０は、交流電圧源２１４を含み、交流電圧源２１４と探針子２２０との間に流れる電流変化値を測定し、導線１０の断線及び短絡を判断できるようにする。
【００３６】
図４は、本発明の第３実施例による接触式シングルサイドプローブを示した構成図である。
【００３７】
図４に示すように、本実施例による接触式シングルサイドプローブ２０は、検査対象導線１０に接触するための探針子２２０と、この探針子２２０に交流電圧を印加するための交流電圧源２１４と、交流電圧源２１４と探針子２２０との間に媒介されたインピーダンス素子２１６と、探針子２２０での電圧変化値を測定するための感知部２３０とから構成される。
【００３８】
このとき、インピーダンス素子２１６は、受動素子としてキャパシタや抵抗を含み、検査対象となる導線１０の表面積に対応して明確な電気的変化を測定できるように、容量可変型であることが好ましい。
【００３９】
図５は、給電部２１０が交流電圧源２１４及びインピーダンス素子２１６からなる接触式シングルサイドプローブ２０を通して、同一長さの導線１０を測定するときに感知される電圧値を示している。
【００４０】
すなわち、導線１０の一端で本発明による接触式シングルサイドプローブ２０を用いて探針し、導線に交流電源を印加した後、感知される電気的変化を通して電圧値を測定した場合を説明する。
【００４１】
このとき、（イ）のように正常な導線１０で測定される電圧値は、ＶＰＰ＿Ｎ値として同一に測定される。しかし、（ロ)のように導線１０が断線された場合、導線１０の電極面積が減少するにつれて、導線１０の電極面積と導線１０周囲のアンビエント  グラウンド（Ａｍｂｉｅｎｔ  Ｇｒｏｕｎｄ）との間に形成された寄生キャパシタ２４０の静電容量が小さくなり、測定される電圧値は、ＶＰＰ＿Ｏ値となり、正常な導線１０で測定された電圧値ＶＰＰ＿Ｎ値よりも大きく表れる。
【００４２】
その反面、（ハ)のように導線１０が隣接した導線１０と短絡された場合、導線１０の電極面積が増加するにつれて、導線１０の電極面積と導線１０周囲のアンビエント  グラウンド（Ａｍｂｉｅｎｔ  Ｇｒｏｕｎｄ）との間に形成された寄生キャパシタ２４０の静電容量が大きくなり、測定される電圧値は、ＶＰＰ＿Ｓ値となり、正常な導線１０で測定された電圧値ＶＰＰ＿Ｎ値よりも小さく表れる。
【００４３】
上記のように接触式シングルサイドプローブ２０を通して同一長さの導線１０の断線及び短絡を検査しようとする場合、導線１０の一端で感知された電圧値の変化を判断し、正常な電圧値より高く感知される導線１０は、断線されたラインと判断し、正常な電圧値より低く感知される導線１０は、短絡されたラインと判断する。
【００４４】
本実施例では、正弦波形の交流電源を印加した後、感知された電圧値の変化を通して導線の断線及び短絡を判断したが、交流電源として、正弦波形だけでなく、矩形波（階段波）、インパルス波、白色雑音などを用いて導線の断線及び短絡を判断することもできる。
【００４５】
一方、本発明による接触式シングルサイドプローブ２０を電気装置（図示せず）の入出力ポートに形成する場合、このプローブは、内部回路や他の装置との連結関係で、断線及び短絡を自己診断するためのポートとして用いることもできる。
【００４６】
図６は、本発明による接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置を示した構成図である。
【００４７】
図６に示すように、導線１０の一端に探針子２２０を接触して交流電源を入力し、探針子２２０での電気的変化値を測定するシングルサイドプローブ２０と、このシングルサイドプローブ２０で測定される電気的変化値を保存するための保存部３０と、シングルサイドプローブ２０で測定される電気的変化値を保存部３０に保存してシングルサイドプローブ２０で測定される電気的変化値を通して断線及び短絡を判断したり、シングルサイドプローブ２０で測定される電気的変化値と保存部３０に保存された電気的変化値とを比較して断線及び短絡を判断する信号処理部４０と、信号処理部４０の作動状態及びシングルサイドプローブ２０で測定された電気的変化値を表示するための表示部５０と、信号処理部５０の作動状態を選択するためのキー入力部６０から構成される。
【００４８】
上記のように接触式シングルサイドプローブを用いた導線検査装置は、保存部３０を用いて同一パターンで形成された多数個の回路基板７０を測定する場合、回路基板７０に形成された導線１０の長さが互いに異なるとしても、測定される電気的変化値を保存した後、これを同一パターンの他の回路基板７０で測定される電気的変化値と比較し、該当の導線１０に対する電気的変化を判断することで、断線及び短絡を測定できるようになる。
【００４９】
すなわち、図７に示すように、回路基板の一つのＩＣチップ８０と連結された導線１０の配線が互いに異なる長さを有するとしても、シングルサイドプローブ２０を通して全ての導線１０の電気的変化値を順次測定して保存部３０に保存した後、同一パターンを有する他の回路基板７０の電気的変化値を同一の順に測定し、これを保存部３０に保存された電気的変化値と比較する場合、該当の導線１０の断線及び短絡を検査できるようになる。
【００５０】
例えば、電気的変化値を通して電圧値を測定するとき、信号処理部４０では、反復的に測定された導線１０の電圧値より低く測定される場合、短絡されたと判断し、その結果を表示部５０に表示する一方、反復的に測定された導線１０の電圧値より高く測定される場合、断線されたと判断し、その結果を表示部５０に表示する。また、反復的に測定された導線１０の電圧値と同一に測定される場合、正常なラインと判断する。したがって、互いに異なる長さの導線１０の断線及び短絡を検査できるようになる。
【００５１】
また、キー入力部６０を通して信号処理部４０の処理状態を制御し、測定される値を直ちに表示することで、同一長さの導線１０を測定する場合、測定される値の変化を表示部５０を通して使用者が直ちに判断することもでき、測定される値の変化を保存部３０に保存した後、比較して断線及び短絡可否を判断することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】一般的な導線の断線及び短絡検査方式を説明するための図である。
【図２】本発明の第１実施例による接触式シングルサイドプローブを示した構成図である。
【図３】本発明の第２実施例による接触式シングルサイドプローブを示した構成図である。
【図４】本発明の第３実施例による接触式シングルサイドプローブを示した構成図である。
【図５】本発明による接触式シングルサイドプローブを用いて同一長さの導線を検査するときに測定される検査波形を示した図である。
【図６】本発明による接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置を示したブロック構成図である。
【図７】本発明による接触式シングルサイドプローブを用いた導線の断線及び短絡検査装置を通して、長さが互いに異なる回路基板の導線の断線及び短絡を検査する実施例である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  導線
２０  シングルサイドプローブ
３０  保存部
４０  信号処理部
５０  表示部
６０  キー入力部
７０  回路基板
８０  ＩＣチップ
２１０  給電部
２１２  交流電流源
２１４  交流電圧源
２１６  インピーダンス素子
２２０  探針子
２３０  感知部
【図１】
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【図２】
2008026321.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008026321.tif 000006
【図５】
2008026321.tif 000007
【図６】
2008026321.tif 000008
【図７】
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