JPH075223A - 回路基板の絶縁性試験方法 - Google Patents
回路基板の絶縁性試験方法Info
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- JPH075223A JPH075223A JP17215593A JP17215593A JPH075223A JP H075223 A JPH075223 A JP H075223A JP 17215593 A JP17215593 A JP 17215593A JP 17215593 A JP17215593 A JP 17215593A JP H075223 A JPH075223 A JP H075223A
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Landscapes
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属ベース上に絶縁層を介して回路導体を設
けた金属ベース回路基板における絶縁層の絶縁性の良否
を正確に判定し得る試験方法を提供すること。 【構成】 回路基板１０の回路導体３と金属ベース１と
の間に所定電圧を印加し、このときに絶縁層２中に発生
する部分放電の発生頻度を測定する。特定の放電電荷の
部分放電の発生頻度が大である場合は不良品と判定し、
発生頻度がゼロまたは僅かである場合は合格と判定する
ものである。
けた金属ベース回路基板における絶縁層の絶縁性の良否
を正確に判定し得る試験方法を提供すること。 【構成】 回路基板１０の回路導体３と金属ベース１と
の間に所定電圧を印加し、このときに絶縁層２中に発生
する部分放電の発生頻度を測定する。特定の放電電荷の
部分放電の発生頻度が大である場合は不良品と判定し、
発生頻度がゼロまたは僅かである場合は合格と判定する
ものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属ベース回路基板にお
ける金属ベースと回路導体との間の絶縁性が良好か否か
を試験するための方法に関するものである。
ける金属ベースと回路導体との間の絶縁性が良好か否か
を試験するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属ベース上に絶縁層を介して回路導体
を設けた金属ベース回路基板は、ハイパワーのハイブリ
ッドＩＣ用等の回路基板として多用されている。このよ
うな回路基板の絶縁性評価試験は、回路導体と金属ベー
スとの間にＡＣ２〜５ＫＶの電圧を１分間課電したとき
の絶縁破壊の有無により判定が行われていた。
を設けた金属ベース回路基板は、ハイパワーのハイブリ
ッドＩＣ用等の回路基板として多用されている。このよ
うな回路基板の絶縁性評価試験は、回路導体と金属ベー
スとの間にＡＣ２〜５ＫＶの電圧を１分間課電したとき
の絶縁破壊の有無により判定が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
試験方法で合格とされた回路基板に部品を実装する過程
もしくは実装後に行われる耐電圧試験において、回路基
板の絶縁層に絶縁破壊が生ずることが少なくなく、当該
試験方法では十分に絶縁層の絶縁性の良否を判定できな
いという問題があった。
試験方法で合格とされた回路基板に部品を実装する過程
もしくは実装後に行われる耐電圧試験において、回路基
板の絶縁層に絶縁破壊が生ずることが少なくなく、当該
試験方法では十分に絶縁層の絶縁性の良否を判定できな
いという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の回路基板の絶縁
性試験方法は、金属ベース上に絶縁層を介して回路導体
を設けた回路基板の前記回路導体と金属ベースとの間に
所定電圧を印加し、このときに前記絶縁層中に発生する
部分放電の発生頻度を測定することにより、当該回路基
板の絶縁性の良否を判定することを特徴とするものであ
る。
性試験方法は、金属ベース上に絶縁層を介して回路導体
を設けた回路基板の前記回路導体と金属ベースとの間に
所定電圧を印加し、このときに前記絶縁層中に発生する
部分放電の発生頻度を測定することにより、当該回路基
板の絶縁性の良否を判定することを特徴とするものであ
る。
【０００５】
【作用】本発明者らは、金属ベース上の絶縁層の絶縁破
壊強度の良否と、該絶縁層に所定電圧を印加したときに
発生する部分放電の発生頻度との間に、密接な関係があ
ることを見出した。すなわち、特定の放電電荷の部分放
電の発生頻度が大である場合は不良品と判定し、発生頻
度がゼロまたは僅かである場合は合格と判定するもので
ある。
壊強度の良否と、該絶縁層に所定電圧を印加したときに
発生する部分放電の発生頻度との間に、密接な関係があ
ることを見出した。すなわち、特定の放電電荷の部分放
電の発生頻度が大である場合は不良品と判定し、発生頻
度がゼロまたは僅かである場合は合格と判定するもので
ある。
【０００６】絶縁層の絶縁性の良否は、絶縁層中におけ
るボイドの存在度合に主に依存しているが、従来の耐電
圧試験法で実質的な良否判定を行い得るのは、ほぼボイ
ドフリーであるものと、ボイドがかなり多く存在してい
るもののみであり、ボイドの存在度合が両者の中間的で
ある場合、前述したような初期試験では合格とされたも
のの部品実装過程もしくは実装後の耐圧試験で絶縁破壊
が起きるという不都合が生じる。本発明によれば、上記
のいわば『半不良品』をも事前にチェックし得ることが
判明し、本発明を提案するに至った。
るボイドの存在度合に主に依存しているが、従来の耐電
圧試験法で実質的な良否判定を行い得るのは、ほぼボイ
ドフリーであるものと、ボイドがかなり多く存在してい
るもののみであり、ボイドの存在度合が両者の中間的で
ある場合、前述したような初期試験では合格とされたも
のの部品実装過程もしくは実装後の耐圧試験で絶縁破壊
が起きるという不都合が生じる。本発明によれば、上記
のいわば『半不良品』をも事前にチェックし得ることが
判明し、本発明を提案するに至った。
【０００７】
【実施例】図１に、本発明の試験方法の対象となる回路
基板１０を例示している。図において、１はアルミニウ
ム板等からなるヒートシンク用の金属ベースであり、こ
の金属ベース１上に絶縁層２及び回路導体３が順次積層
されている。前記絶縁層２は、ポリイミドフィルム等の
絶縁フィルムの両面にエポキシ樹脂系接着材等の接着層
を設けたものや、エポキシ樹脂系接着剤に熱伝導性を向
上させるための無機フィラーを混入させたもの等からな
る。また４は、回路導体３のエッジ部を封止する絶縁性
或いは半導電性の材料からなる封止部であり、これは回
路導体３のエッジ部からのコロナ放電を防止するために
設けられている。
基板１０を例示している。図において、１はアルミニウ
ム板等からなるヒートシンク用の金属ベースであり、こ
の金属ベース１上に絶縁層２及び回路導体３が順次積層
されている。前記絶縁層２は、ポリイミドフィルム等の
絶縁フィルムの両面にエポキシ樹脂系接着材等の接着層
を設けたものや、エポキシ樹脂系接着剤に熱伝導性を向
上させるための無機フィラーを混入させたもの等からな
る。また４は、回路導体３のエッジ部を封止する絶縁性
或いは半導電性の材料からなる封止部であり、これは回
路導体３のエッジ部からのコロナ放電を防止するために
設けられている。
【０００８】図２は、本発明法により絶縁性を評価する
に際して行う部分放電試験法の一例を示す簡易回路図で
ある。本発明にかかる回路基板の絶縁性試験は、図示す
るように供試用回路基板１０の金属ベース１と回路導体
３との間に高電圧を印加し、絶縁層２中にボイド等が存
在している場合に部分放電が生起する状態とすることを
基本としている。高電圧印加回路は電源Ｅ、高圧トラン
スＴｒ、ブロッキングコイルＢｃ等から構成されてい
る。また６は、部分放電測定に際して当該測定系の構成
に用いられる標準電荷の発生器であり、パルス発生器６
１などを具備している。
に際して行う部分放電試験法の一例を示す簡易回路図で
ある。本発明にかかる回路基板の絶縁性試験は、図示す
るように供試用回路基板１０の金属ベース１と回路導体
３との間に高電圧を印加し、絶縁層２中にボイド等が存
在している場合に部分放電が生起する状態とすることを
基本としている。高電圧印加回路は電源Ｅ、高圧トラン
スＴｒ、ブロッキングコイルＢｃ等から構成されてい
る。また６は、部分放電測定に際して当該測定系の構成
に用いられる標準電荷の発生器であり、パルス発生器６
１などを具備している。
【０００９】上記の高電圧印加回路には、供試用回路基
板１０と並列に結合コンデンサＣｋを介して部分放電測
定器５が接続されている。該測定器５は、前記の高電圧
印加回路による一定の印加電圧で、一定値以上の放電電
荷量の部分放電が、絶縁層２中に１秒間に何回発生する
かを計測するパルスカウンタと、良否判定の基準となる
部分放電発生レベルを設定するレベル入力部と、上記パ
ルスカウンタの計測パルス数と基準パルス数との対比を
行い、計測パルス数が基準パルス数を上回った場合にＮ
Ｇ信号を出力する比較回路などを備えている。
板１０と並列に結合コンデンサＣｋを介して部分放電測
定器５が接続されている。該測定器５は、前記の高電圧
印加回路による一定の印加電圧で、一定値以上の放電電
荷量の部分放電が、絶縁層２中に１秒間に何回発生する
かを計測するパルスカウンタと、良否判定の基準となる
部分放電発生レベルを設定するレベル入力部と、上記パ
ルスカウンタの計測パルス数と基準パルス数との対比を
行い、計測パルス数が基準パルス数を上回った場合にＮ
Ｇ信号を出力する比較回路などを備えている。
【００１０】回路基板３と金属ベース１との間に印加す
る電圧は、絶縁層２の厚さなどによって適宜決定すれば
良いが、概ね１〜５ＫＶ、特に２〜３ＫＶの範囲に選ぶ
のが適当である。
る電圧は、絶縁層２の厚さなどによって適宜決定すれば
良いが、概ね１〜５ＫＶ、特に２〜３ＫＶの範囲に選ぶ
のが適当である。
【００１１】また、本発明においては部分放電の発生頻
度により回路基板の絶縁性の良否を判定するが、その判
定の基準となる部分放電の大きさ（放電電荷量の大き
さ）及び発生回数は、回路基板の絶縁層の厚さや材料、
当該基板の使用電圧等により適宜設定され、概ね１０〜
３０ｐｃ程度の放電電荷量の部分放電の発生が、１秒間
に１０〜４０回程度以下であるとき合格と判定するのが
適当である。
度により回路基板の絶縁性の良否を判定するが、その判
定の基準となる部分放電の大きさ（放電電荷量の大き
さ）及び発生回数は、回路基板の絶縁層の厚さや材料、
当該基板の使用電圧等により適宜設定され、概ね１０〜
３０ｐｃ程度の放電電荷量の部分放電の発生が、１秒間
に１０〜４０回程度以下であるとき合格と判定するのが
適当である。
【００１２】（試験例）厚さ３５μｍの銅箔を、厚さ１
００μｍの無機フィラー混入エポキシ樹脂接着剤層を介
して、厚さが２ｍｍのアルミニウムベース上に接着し、
上記銅箔にエッチングを施して回路導体を形成し、供試
用回路基板を作成した。この回路基板に３ＫＶ・１分間
を印加する従来の耐電圧試験を行い、これに合格したも
のを試験用回路基板とした。
００μｍの無機フィラー混入エポキシ樹脂接着剤層を介
して、厚さが２ｍｍのアルミニウムベース上に接着し、
上記銅箔にエッチングを施して回路導体を形成し、供試
用回路基板を作成した。この回路基板に３ＫＶ・１分間
を印加する従来の耐電圧試験を行い、これに合格したも
のを試験用回路基板とした。
【００１３】上記の回路基板に対し、図２に示すごとき
測定回路を使用して、交流３．０ＫＶを１秒間印加した
とき、放電電荷量が２０ｐｃを越える部分放電パルスが
何回発生するかを上述のパルスカウンタで計測するよう
に設定すると共に、良否判定の基準となるレベルパルス
数を２０回に設定し、部分放電発生頻度の測定を行っ
た。
測定回路を使用して、交流３．０ＫＶを１秒間印加した
とき、放電電荷量が２０ｐｃを越える部分放電パルスが
何回発生するかを上述のパルスカウンタで計測するよう
に設定すると共に、良否判定の基準となるレベルパルス
数を２０回に設定し、部分放電発生頻度の測定を行っ
た。
【００１４】この測定結果から、部分放電の発生頻度が
１秒間に２０回以上の回路基板を５枚と、２０回以下の
ものを５枚それぞれ選び、これら１０枚の回路基板につ
き空気中で回路導体とアルミニウムベースとの間に交流
３ＫＶを課電する長期課電試験を行った。その結果を表
１に示す。
１秒間に２０回以上の回路基板を５枚と、２０回以下の
ものを５枚それぞれ選び、これら１０枚の回路基板につ
き空気中で回路導体とアルミニウムベースとの間に交流
３ＫＶを課電する長期課電試験を行った。その結果を表
１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】以上の結果から、本発明の絶縁性試験方法
で合格と判定された回路基板は、いずれも長期課電試験
で絶縁破壊することなく、一方不合格と判定されたもの
は短時間で絶縁破壊しており、本発明の試験方法の信頼
性が確認された。
で合格と判定された回路基板は、いずれも長期課電試験
で絶縁破壊することなく、一方不合格と判定されたもの
は短時間で絶縁破壊しており、本発明の試験方法の信頼
性が確認された。
【００１７】
【発明の効果】以上説明した通りの本発明の試験方法に
よれば、回路基板に部品を実装する過程もしくは実装後
に行われる耐電圧試験において回路基板の絶縁層に絶縁
破壊が生ずる可能性のある、絶縁破壊強度が十分でない
回路基板を確実に判別でき、部品実装回路基板の製造効
率を著るしく向上させることができるという効果を奏す
る。
よれば、回路基板に部品を実装する過程もしくは実装後
に行われる耐電圧試験において回路基板の絶縁層に絶縁
破壊が生ずる可能性のある、絶縁破壊強度が十分でない
回路基板を確実に判別でき、部品実装回路基板の製造効
率を著るしく向上させることができるという効果を奏す
る。
【図１】本発明の試験方法の試験対象となる回路基板の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図２】本発明法により絶縁性を評価するに際して行う
部分放電試験法の一例を示す簡易回路図である。
部分放電試験法の一例を示す簡易回路図である。
１ 金属ベース １０ 回路基板 ２ 絶縁層 ３ 回路導体 ５ 部分放電測定器
フロントページの続き (72)発明者 森田 英史 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 松田 秀秋 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 岡田 聖司 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 金属ベース上に絶縁層を介して回路導体
を設けた回路基板の前記回路導体と金属ベースとの間に
所定電圧を印加し、このときに前記絶縁層中に発生する
部分放電の発生頻度を測定することにより、当該回路基
板の絶縁性の良否を判定することを特徴とする回路基板
の絶縁性試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17215593A JPH075223A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 回路基板の絶縁性試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17215593A JPH075223A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 回路基板の絶縁性試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075223A true JPH075223A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15936591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17215593A Pending JPH075223A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 回路基板の絶縁性試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075223A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010032457A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Hioki Ee Corp | 絶縁検査装置および絶縁検査方法 |
| CN107329053A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-11-07 | 华南理工大学 | 一种利用高速摄像机测量悬浮导体感应放电频率的方法 |
| JP2019203820A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 三菱電機株式会社 | 絶縁基板の検査方法、検査装置 |
| JP2022003674A (ja) * | 2020-06-23 | 2022-01-11 | 日立金属株式会社 | 回路基板の製造方法 |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP17215593A patent/JPH075223A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010032457A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Hioki Ee Corp | 絶縁検査装置および絶縁検査方法 |
| CN107329053A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-11-07 | 华南理工大学 | 一种利用高速摄像机测量悬浮导体感应放电频率的方法 |
| CN107329053B (zh) * | 2017-05-26 | 2019-11-15 | 华南理工大学 | 一种利用高速摄像机测量悬浮导体感应放电频率的方法 |
| JP2019203820A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 三菱電機株式会社 | 絶縁基板の検査方法、検査装置 |
| CN110531226A (zh) * | 2018-05-24 | 2019-12-03 | 三菱电机株式会社 | 绝缘基板的检查方法、检查装置 |
| JP2022003674A (ja) * | 2020-06-23 | 2022-01-11 | 日立金属株式会社 | 回路基板の製造方法 |
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