JPH065241B2 - 導通／絶縁試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、印刷回路基板などの導通試験または絶縁試
験を行う導通／絶縁試験機に関する。

［従来の技術］ 一般に、このような導通／絶縁試験機は多数のプローブ
ピンを備えており、被試験物としての例えば印刷回路基
板がそのプローブピン群に押し付けられる。そして、一
対のプローブピンに選択的に電源が接続され、その一対
のプローブピンの相互間について印刷回路基板の導通試
験または絶縁試験が行われる。プローブピンの選択的接
続は、トランジスタなどのスイッチング素子によってな
される。

そのような従来の導通／絶縁試験機の概略回路図を第２
図に示す。この図を参照して、従来の導通／絶縁試験機
について説明する。

この図において、１₁〜１ｎはプローブピンであり、数
千本から数万本がプローバボードと呼ばれるボードに植
設されているものである。導通試験時には、被試験基板
２は図示のようにプローブピン１₁〜１ｎに押し付けら
れ、その各テストポイントと特定のプローブピンとが接
触せしめられる。

２Ａは定電流源、２Ｂは定電圧源である。３は切り換え
スイッチであり、これにより導通試験時には定電流源２
Ａが選択され、絶縁試験時には定電圧源２Ｂが選択され
る。選択された定電流源２Ａまたは定電圧源２Ｂは試験
すべき選択された一対のテストポイント間に接続される
が、その選択的接続のためにバイポーラトランジスタ４
₁〜４ｎ（上流側スイッチング素子）およびバイポーラ
トランジスタ５₁〜５ｎ（下流側スイッチング素子）が
設けられている。また、その選択されたテストポイント
間の電圧を電圧判定器７に入力させるために（導通試験
時）、バイポーラトランジスタスイッチ６₁〜６ｎが設
けられている。８は電流判定器である。

なお、前記各バイポーラトランジスタ（スイッチング素
子）の駆動制御行う回路などは図中省略されている。

次に動作を説明する。導通試験の場合を想定すれば、切
り換えスイッチ３によって定電流源２Ａが選択される。
例えばプローブピン１₁，１₂に接触しているテストポイ
ント間について被試験基板の導通試験を行う時は、上流
側スイッチング素子であるバイポーラトランジスタ４₁
および下流側スイッチング素子としてのバイポーラトラ
ンジスタ５₂がオンさせられることにより、プローブピ
ン１₁，１₂間に定電流源２Ａが接続される。また、バイ
ポーラトランジスタ６₁がオンさせられ、プローブピン
１₁，１₂間の電圧が電圧判定器７に印加される。

ここでプローブピン１₁，１₂に接触しているテストポイ
ント間が正常に導通しているならば、電圧判定器７の入
力電圧は充分低い。他方、そのテストポイント間が断線
しているならば、電圧判定器７の入力電圧は大きな値と
なる。そこで電圧判定器７において、入力電圧を所定の
判定閾値と比較することにより、注目するテストポイン
ト間の導通を判定する。

絶縁試験の場合には、切り換えスイッチ３によって定電
圧源２Ｂが選択される。そして、プローブピン１₁，１₂
に接触しているテストポイント間について被試験基板２
の絶縁試験を行う時には、バイポーラトランジスタ
４₁，５₂がオンさせられる。

そのテストポイント間が正常に絶縁されているならば、
定電圧源２Ｂに流れる電流は充分に小さいが、その絶縁
が不完全ならば、その電流は増加する。そこで、その電
流と判定閾値との比較を電流判定器８にて行い、テスト
ポイント間の絶縁を判定する。

［解決しようとする問題点］ このような従来の導通／絶縁試験機において、下流側の
バイポーラトランジスタ５の破壊が比較的頻繁に起こる
という問題があった。このような破壊の頻度は、定電圧
源２Ｂの電圧が高いほど増加することも分かっている。

［発明の目的］ この発明の目的は、そのような定電圧源または定電流源
をプローブピンに選択的に接続するためのバイポーラト
ランジスタなどのスイッチング素子の破壊を防止するこ
とにより、信頼性の高い導通／絶縁試験機を提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］ 発明者の研究によれば、第２図に示した従来の導通／絶
縁試験機において、定電流源２Ａまたは定電圧源２Ｂを
選択した一対のプローブピン１に接続するために上流側
のバイポーラトランジスタ４および下流側のバイポーラ
トランジスタ５をオンさせた時に、過渡的に大きな電流
がバイポーラトランジスタ５に流れ、この過渡電流によ
ってバイポーラトランジスタ５の破壊を招いていること
がわかった。

そして、この時に流れる過渡電流は、被試験基板２、プ
ローブピン１の植設されたプローバボード、プローブピ
ン１の配線などに蓄積されている静電荷の放電電流であ
り、バイポーラトランジスタ５のコレクタからエミッタ
に流れることがわかった。

このようなことに着目し、この発明は、プローブピンに
定電圧源または定電流源を選択的に接続するためのスイ
ッチング素子に、それに流れる電流を許容限界以下に制
限するための過電流保護回路を接続するものである。

そこで、前記の目的を達成するためのこの発明の導通／
絶縁試験機の特徴は、電源に接続されて電源から電流の
供給を受ける第１のラインと、電源から流出された電流
を電源に戻す第２のラインと、第１のラインと第２のラ
インとの間に直列に接続された第１のスイッチング素子
および第２のスイッチング素子とからなる複数の直列回
路と、それぞれの直列回路の第１のスイッチング素子と
第２のスイッチング素子との間にそれぞれ接続された複
数のプローブピンと、第２のラインに設けら、前記電源
に戻す電流が流される電流制限素子と、この電流制限素
子の第２のスイッチング素子の接続点に電流を流出さ
せ、定常状態の試験電流が流れたときに前記接続点を定
電位に維持する定電圧回路とを備えていて、複数の直列
回路のある１つ直列回路の第１のスイッチング素子と他
の１つの直列回路の第２のスイッチング素子とを導通状
態にして、試験対象に接触する一対のプローブピンを選
択するものである。

［作用］ このように、電源に電流を戻す第２のラインに電流制限
素子を設け、さらに、これの第２のスイッチング素子側
の接続点に電流を流出させてここの電位を定電位にする
定電圧回路を設けた保護回路により、従来と同様に試験
を行うことができ、さらに、定電圧回路が電流流出形に
なっているので、過渡的に第２のラインに大電流が流れ
ても前記電流制限素子により接続点の電位が上昇するの
で、第１のラインと第２のラインのと間の電圧が低減し
てスイッチング素子に流れる電流が制限され、あるいは
スイッチング素子が“ＯＦＦ”して素子が保護される。

このようにプローブピンと電源との接続制御用のスイッ
チング素子に過電流保護回路が接続され、それによって
スイッチング素子の電流は許容限界以下に制限される。
したがって、スイッチング素子のオン時に許容限界を越
えるような静電荷の放電電流が流れなくなるため、従来
のような静電荷放電電流によるスイッチング素子の破壊
を防止でき、導通／絶縁試験機の信頼性を改善できる。

［実施例］ 以下図面を参照し、この発明の一実施例について説明す
る。

第１図は、この発明による導通／遮断試験機の一実施例
を簡略化して示す概略回路図である。この図において、
第２図と同一部分には同一参照番号が付けられており、
その部分の説明は省略する。

下流側スイッチング素子である各バイポーラトランジス
タ５（バイポーラトランジスタ５₁〜５ｎをバイポーラ
トランジスタ５で代表する。）のエミッタに、過電流保
護回路１０が共通に接続されている。

この過電流保護回路１０の構成について説明すれば、１
１は抵抗であり、バイポーラトランジスタ５のエミッタ
はこの抵抗１１を介してマイナス極性の定電圧電源１２
に接続されている。バイポーラトランジスタ１３のエミ
ッタは抵抗１１およびバイポーラトランジスタ５のエミ
ッタとの接続点に接続されている。このバイポーラトラ
ンジスタ１３のコレクタはプラス極性の電源１４に接続
され、この電源１４とアースとの間に抵抗１５および定
電圧ダイオード１６（またはツエナーダイオード）の直
列接続体が接続されている。この抵抗１５と定電圧ダイ
オード１６との接続点は一定電位に保持されており、そ
れはバイポーラトランジスタ１３のベースに接続されて
いる。

このような構成の過電流保護回路１０において、バイポ
ーラトランジスタ１３はベースが一定電位に保持される
ため、そのエミッタの電位を一定化するように作用す
る。つまり、バイポーラトランジスタ５から抵抗１１に
流入する電流が減少（増加）すると、バイポーラトラン
ジスタ１３のエミッタ電流が増加（減少）して抵抗１１
の電流が一定化され、その結果、バイポーラトランジス
タ１３のエミッタ（バイポーラトランジスタ５のエミッ
タ）の電位が一定化される。

しかし、そのようなバイポーラトランジスタ１３による
電圧安定化作用が有効に働くのは、バイポーラトランジ
スタ５から抵抗１１に流入する電流（同時にはバイポー
ラトランジスタ５は１個しかオンしないから、そのエミ
ッタ電流に等しいとみなし得る）が所定値以下であっ
て、バイポーラトランジスタ１３が活性状態にある場合
である。

この場合には、抵抗１１とトランジスタ１３の接続点の
電位は、常に一定電位になることからバイポーラトラン
ジスタ５のエミッタが接地レベルに接続されている状態
と同様な状態で試験することができる。特に、マイナス
極性の定電圧電源回路１２が下流に設けられているの
で、抵抗１１の抵抗値とトランジスタ１３の流出電流の
関係を選択すれば、前記接続点の電位を接地電位にする
ことが容易にできる。

その流入電流が所定値を越えると、バイポーラトランジ
スタ１３のエミッタ電位が上昇してバイポーラトランジ
スタ１３はベース・エミッタ接合が逆バイアス状態とな
る。したがって、バイポーラトランジスタ１３による電
圧安定化が行われなくなり、バイポーラトランジスタ５
のエミッタ電位はそのエミッタ電流に比例して上昇する
ようになる。その結果、バイポーラトランジスタ５のベ
ース・エミッタ接合のバイポーラトランジスタが浅くな
り、そのエミッタ電流の増加が抑制される。

このように、抵抗１１の値およびバイポーラトランジス
タ１３のベース電位などを適切に決定すれば、バイポー
ラトランジスタ５に流れる電流を許容限界以下に抑える
ことができる。

ここで前述のように、バイポーラトランジスタ５のオン
時に、そのコレクタ側布線などに蓄積していた静電荷が
そのバイポーラトランジスタ５を通じて放電しようとす
る。そして従来は、バイポーラトランジスタ５の電流を
制限するための手段は格別設けられていなかったため、
許容限界を越える放電電流がながれ、その過電流によっ
てバイポーラトランジスタ５の破壊を招いていた。

これに対して、この発明による導通／絶縁試験機にあっ
ては、過電流保護回路１０によってバイポーラトランジ
スタ５の電流は許容限界以下に制限されるため、バイポ
ーラトランジスタ５はオン時に静電荷放電電流による破
壊から保護される。

さらに、この実施例においては、バイポーラトランジス
タ５の電流が許容限界以下であれば、そのエミッタ電位
は過電流保護回路１０によって一定化される。したがっ
て、バイポーラトランジスタ５のベース駆動は従来と同
様の比較的簡単なベース駆動回路（図示せず）によって
安定に行うことができる。

因みに、単純にバイポーラトランジスタ５のエミッタに
電流制限用抵抗を直列接続することによって過電流保護
を行った場合、そのエミッタ電流が許容限界以下の範囲
であっても、その増減に比例してエミッタ電位が変動す
ることになる。その結果、バイポーラトランジスタ５の
ベース駆動が不安定になりやすく、安定なベース駆動を
可能とするにはベース駆動回路の複雑化を招く。

以上、過電流保護回路１０に関連して説明したが、導通
試験および絶縁試験の全体的動作は従来と同様であるの
で、その説明を割愛する。

なお、この実施例にあっては、すべてのバイポーラトラ
ンジスタ５のエミッタに一つの過電流保護回路１０を共
通に接続したが、バイポーラトランジスタ５の一つ毎、
または所定個数毎に同様の過電流制御回路を接続しても
よい。

また、バイポーラトランジスタ４，５，６はいずれも電
界効果トランジスタに置換可能である。バイポーラトラ
ンジスタ５が電界効果トランジスタに置換された場合、
そのソースに同様の過電流保護回路を接続することによ
り、同様の過電流保護を達成できる。

定電圧電源１２を省き、抵抗１１の一端を直接アースに
接続することも可能である。

さらに、以上に述べた以外にも、この発明は適宜変形し
て実施し得るものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、プローブピンに定電
圧源または定電流源を選択的に接続するためのスイッチ
ング素子に、それに流れる電流を許容限界以下に制限す
るための過電流保護回路を接続するものであるから、ス
イッチング素子のオン時に許容限界を越えるような静電
荷の放電電流が流れなくなるため、従来のような静電荷
放電電流によるスイッチング素子の破壊を防止でき、信
頼性の向上した導通／絶縁試験機を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の導通試験機の一実施例を示す概略回
路図、第２図は従来の導通・絶縁試験機の概略回路図で
ある。 １₁〜１ｎ（１）…プローブピン、２…被試験基板、２
Ａ…定電流源、２Ｂ…定電圧源、３…切り換えスイッ
チ、４₁〜４ｎ（４）…上流側バイポーラトランジス
タ、５₁〜５ｎ（５）…下流側バイポーラトランジス
タ、６₁〜６ｎ…電圧印加制御用バイポーラトランジス
タ、７…電圧判定器、８…電流判定器、１０…過電流保
護回路、１１…抵抗、１２…定電圧電源、１３…バイポ
ーラトランジスタ、１４…電源、１６…定電圧ダイオー
ド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷回路基板などの被試験物に接触した多
   数のプローブピン中の一対のプローブピンに選択的に電
   源を接続し、その一対のプローブピンの相互間について
   前記被試験物の導通試験または絶縁試験を行う導通／絶
   縁試験機において、 前記電源に接続されて前記電源から電流の供給を受ける
   第１のラインと、 前記電源から流出された電流を前記電源に戻す第２のラ
   インと、 第１のラインと第２のラインとの間に直列に接続された
   第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子
   とからなる複数の直列回路と、 それぞれの前記直列回路の第１のスイッチング素子と第
   ２のスイッチング素子との間にそれぞれ接続された複数
   のプローブピンと、 第２のラインに設けられ、前記電源に戻す電流が流され
   る電流制限素子と、 この電流制限素子の第２のスイッチング素子の接続点に
   電流を流出させ、定常状態の試験電流が流れたときに前
   記接続点を定電位に維持する定電圧回路と、 を備え、前記複数の直列回路のある１つ直列回路の第１
   のスイッチング素子と他の１つの直列回路の第２のスイ
   ッチング素子とを導通状態にして前記一対のプローブピ
   ンを選択することを特徴とする導通／絶縁試験機。
2. 【請求項２】電流制限素子は抵抗であり、スイッチング
   素子は、バイポーラトランジスタである特許請求の範囲
   第１項記載の導通／絶縁試験機。
3. 【請求項３】定電圧回路は、エミッタが前記接続点に接
   続され、ベースが一定電位に保持されかつコレクタが作
   動電源に接続されたバイポーラトランジスタを備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の導通／絶縁
   試験機。