JP2872301B2 - Ground disconnection detector - Google Patents
Ground disconnection detectorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアース線の断線の有無を検出するアース断線
検出装置に係り、特に、半導体デバイスの静電破壊を防
止するためのアース線の断線検出に用いて効果のある技
術に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ground wire disconnection detecting device for detecting the presence or absence of a ground wire disconnection, and more particularly, to a ground wire disconnection for preventing electrostatic breakdown of a semiconductor device. The present invention relates to a technology that is effective for detection.
高周波用デバイス、MOS IC(金属酸化物半導体集積
回路)などの半導体デバイスの製造工程では、作業環境
の静電気レベルが或る値を超えると、静電破壊を招くこ
とがある。このため、作業現場の環境に考慮を払う必要
がある。具体的には、以下のような対策がとられてい
る。2. Description of the Related Art In a process of manufacturing a semiconductor device such as a high-frequency device or a MOS IC (metal oxide semiconductor integrated circuit), if a static level of a working environment exceeds a certain value, electrostatic breakdown may be caused. For this reason, consideration must be given to the environment of the work site. Specifically, the following countermeasures are taken.
作業現場に帯電し易い絶縁物を持ち込まないようにす
る。Do not bring easily charged insulators to the work site.
低湿度の雰囲気にしない。Avoid low humidity atmosphere.
導電性の雰囲気を形成する(例えば、導電性マット、
導電性容器、制電作業衣の着用、空気イオン化ブロアの
使用など)。Forming a conductive atmosphere (eg, a conductive mat,
Conductive containers, anti-static work clothes, use of air ionization blowers, etc.).
静電気の蓄積を避けるために、測定機器、試験機器、
作業台、工具、はんだ槽、はんだごてなどを接地する。Measurement equipment, test equipment,
Ground the workbench, tools, solder bath, soldering iron, etc.
作業者の腕、足などを腕輪、足輪などを介して人体ア
ースをとる。The worker's arms and legs are grounded to the human body via bracelets and ankles.
以上のような対策を施すことにより、半導体デバイス
に及ぼす静電気レベルを規定値以下にし、静電破壊から
守ることができる。By taking the above countermeasures, the static electricity level exerted on the semiconductor device can be reduced to a specified value or less, and the semiconductor device can be protected from electrostatic breakdown.
このような対策の詳細については、例えば、日立製作
所発行、「半導体デバイス信頼性ハンドブック」4−23
頁に記載がある。For details of such measures, see, for example, “Semiconductor Device Reliability Handbook” published by Hitachi, Ltd. 4-23
There is a description on the page.
ところで、本発明者は、人体アースに用いられるアー
ス線の断線の影響について検討した。By the way, the present inventor has studied the effect of disconnection of the ground wire used for human body grounding.
以下は、本発明者によって検討された技術であり、そ
の概要は次の通りである。The following is a technique studied by the present inventors, and the outline is as follows.
すなわち、半導体デバイスは作業者の手作業に依存す
る場合が多く、人体に静電気が帯電していると、手先→
半導体デバイス→大地の経路で放電する。そして、この
時の静電気レベルが半導体デバイスの許容値を超えてい
ると、静電破壊を招き、製品歩留りを低下させる。In other words, semiconductor devices often depend on the manual work of workers, and if static electricity is charged on the human body, hand- →
Discharge from semiconductor device to ground. If the static electricity level at this time exceeds the allowable value of the semiconductor device, electrostatic breakdown is caused and the product yield is reduced.
そこで、一般に、作業者の腕や足に導電性の腕輪や足
輪を装着し、この腕輪や足輪がアース線を介して大地に
接続されるようにし、放電回路を形成する方法がとられ
ている。また、作業者が導電性の履物を履き、この作業
領域の床上に大地に接地した導電性のマットを敷設し、
このマット上で作業を行うことにより、履物を介して人
体が接地されるようにし、人体に帯電が生じないように
する方法も採用されている。Therefore, in general, a method is adopted in which a conductive bracelet or ankle is attached to an arm or a foot of a worker, and the armlet or the annulus is connected to the ground via a ground wire to form a discharge circuit. ing. In addition, workers wear conductive footwear, lay a grounded conductive mat on the floor of this work area,
A method has also been adopted in which the work is performed on this mat so that the human body is grounded via footwear so that the human body is not charged.
また、同様にアース線を介して測定機器、試験機器及
び各種設備の接地も行われている。Similarly, the measurement equipment, test equipment, and various facilities are also grounded via a ground wire.
ところが、前記の如く人体アース或いは装置アースを
とるに際しては、アース線を接続することが不可欠であ
るが、このアース線が断線した場合には放電経路が断た
れ、半導体デバイスの破壊を招くことになる。そして、
このアース線は通常、ビニール被覆が施されているた
め、断線があっても外部から判別することができず、断
線に気付かずに作業を行う結果、次々に不良品を生じさ
せるという問題のあることが本発明者によって見い出さ
れた。However, as described above, it is essential to connect a ground wire when grounding the human body or the apparatus, but if the ground wire is broken, the discharge path is cut off, which may cause damage to the semiconductor device. Become. And
Since this ground wire is usually coated with vinyl, even if there is a disconnection, it cannot be determined from the outside, and as a result of working without noticing the disconnection, there is a problem that defective products are successively generated. Have been found by the present inventors.
そこで、本発明の目的は、アース線の断線を直ちに検
出できるようにしたアース断線検出装置を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a ground wire disconnection detecting device which can immediately detect a ground wire disconnection.
本発明の前記目的と新規な特徴は、本明細書の記述及
び添付図面がら明らかになるであろう。The above objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの
概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。The outline of a representative invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、本発明のアース断線検出装置は、離間配設
した一対の電極を人体に接触可能に保持するバンドと、
前記バンドを人体に装着した時に人体の皮膚との接触に
より前記一対の電極間に形成される皮膚抵抗を分圧回路
の一部に用いると共に前記分圧回路の低電位端が高抵抗
を介して大地接地され、前記バンドの装着または未装
着、前記一対の電極と皮膚との接触不良や、前記一対の
電極のリード線の断線等によって生じる出力電圧の変化
に応じて人体と接地との間の電気的接触または遮断を検
出するための第1の電圧生成回路と、電源に接続され、
前記第1の電圧生成回路の二次巻線を励起させる一次巻
線を有し、直流電圧を出力すると共に一方の出力端が前
記第1の電圧生成回路の接地端に共通接続されて、アー
ス線を介して接地に接続され、前記アース線の断線等に
よって生じる前記直流電圧の変化により前記アース線の
接地との接触または遮断を検出するための第2の電圧生
成回路と、前記第1,第2の電圧生成回路の出力端子にそ
れぞれ接続される入力端子を有し、前記第1,第2の電圧
生成回路の各出力電圧を用いて予め設定した論理条件に
従って断線状態を判定する判定手段とを具備するもので
ある。That is, the ground disconnection detection device of the present invention includes a band that holds a pair of electrodes that are separately disposed so as to be able to contact a human body,
The skin resistance formed between the pair of electrodes by contact with the skin of the human body when the band is worn on a human body is used as a part of a voltage dividing circuit, and a low potential end of the voltage dividing circuit is connected to a high resistance. Grounded, between the human body and the ground according to a change in output voltage caused by the wearing or non-wearing of the band, poor contact between the pair of electrodes and skin, disconnection of lead wires of the pair of electrodes, etc. A first voltage generation circuit for detecting electrical contact or interruption, and a power supply,
A primary winding that excites a secondary winding of the first voltage generation circuit, outputs a DC voltage, and has one output terminal commonly connected to a ground terminal of the first voltage generation circuit; A second voltage generation circuit connected to the ground via a wire, for detecting contact or interruption of the ground wire with the ground based on a change in the DC voltage caused by disconnection or the like of the ground wire; Determining means having input terminals respectively connected to output terminals of the second voltage generating circuit, and determining a disconnection state according to a preset logical condition using each output voltage of the first and second voltage generating circuits; Is provided.
上記した手段によれば、人体に装着したバンドの電極
に接続されるリード間の導通/遮断に応じて第1の電圧
生成回路の出力電圧がレベル変化をし、一方、第2の電
圧生成回路の出力電圧は前記大地へのアース線の断線の
有無により回路出力電圧が2値的に変化する。したがっ
て、各電圧生成回路の出力電圧の比較からアース断線及
びバンドのリード断線の判定が可能になる。According to the above means, the output voltage of the first voltage generation circuit changes in level according to the conduction / interruption between the leads connected to the electrodes of the band worn on the human body, while the second voltage generation circuit The output voltage of the circuit changes in a binary manner depending on whether or not the ground wire is disconnected from the ground. Therefore, it is possible to determine the ground disconnection and the band lead disconnection from the comparison of the output voltages of the respective voltage generation circuits.
第1図は本発明によるアース断線検出装置の一実施例
を示す回路図である。また、第2図及び第3図は腕部電
極の詳細を示す内面斜視図及び外面斜視図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a ground wire disconnection detecting device according to the present invention. 2 and 3 are an inner perspective view and an outer perspective view showing details of an arm electrode.
変圧器1は2つの2次巻線n21,n22と、1つの1次巻
線n1とを有し、1次巻線n1は商用交流電源(例えば、AC
100V)に接続されている。1次巻線n1間には、交流電圧
を分圧する抵抗2,3は直列に接続して挿入されている。
抵抗2と抵抗3の接続点には抵抗4の一端が接続され、
その他端はアース線5を介して大地に接続されている。
なお、第1図においては、抵抗3と1次巻線n1との接続
点が大地に接地した状態を示しているが、周知のよう
に、変圧器1の1次巻線n1が接続される配電線は、柱上
変圧器において大地に接地されている。しがって、使用
に際して、本装置の1次巻線n1の一方を接地する必要は
ない。The transformer 1 has two secondary windings n 21 and n 22 and one primary winding n 1, and the primary winding n 1 is connected to a commercial AC power supply (for example, AC
100V). Between the primary winding n 1, resistors 2 and 3 for dividing the AC voltage is inserted by connecting in series.
One end of a resistor 4 is connected to a connection point between the resistors 2 and 3,
The other end is connected to the ground via a ground wire 5.
In the first figure, the connection point of the resistors 3 and the primary winding n 1 indicates a state in which ground all, as is well known, the primary winding n 1 is connected to the transformer 1 The distribution line is grounded at the pole transformer. Therefore, in use, it is not necessary to ground one of the primary windings n1 of the device.
抵抗4の高電位側には、半波整流用のダイオード6の
アノードが接続され、このダイオード6のカソードと抵
抗4の他端の間には、平滑用のコンデンサ7が接続され
ている。さらに、コンデンサ7には、負荷としての抵抗
8が並列接続されている。以上の分圧手段からコンデン
サ7によって平滑直流電圧を得るまでの回路が、第2の
電圧生成回路を形成している。この第2の電圧生成回路
は前記直流電圧の変化によりアース線5の接地との接触
または遮断を検出するためのものである。The anode of a diode 6 for half-wave rectification is connected to the high potential side of the resistor 4, and a smoothing capacitor 7 is connected between the cathode of the diode 6 and the other end of the resistor 4. Further, a resistor 8 as a load is connected to the capacitor 7 in parallel. A circuit from the above voltage dividing means to obtaining a smoothed DC voltage by the capacitor 7 forms a second voltage generating circuit. The second voltage generating circuit is for detecting contact or interruption of the earth line 5 with the ground based on the change of the DC voltage.
次に、人体と接地との間の電気的接触または遮断を検
出するための第1の電圧生成回路の構成について説明す
る。Next, the configuration of the first voltage generation circuit for detecting electrical contact or interruption between the human body and the ground will be described.
低電圧(例えば、20Vrms程度)を出力する変圧器1の
2次巻線n21の一端にはショック防止用の抵抗9の一端
が接続され、他端は抵抗4の他端(GND:アースライン)
に接続されている。抵抗9の他端には、人体は高電圧が
印加されるのを防止する(後記するバンド側の電極と人
体とが半接触状態になった場合に生じる電圧)ための保
護用の抵抗10、緩衝用の抵抗11が直列接続されている。
抵抗10,抵抗11の間にはダイオード30のカソードが接続
され、アノードには抵抗31の一端が接続されている。抵
抗31の他端はGNDに接続されている。抵抗11には半波整
流用のダイオード12のアノードが接続され、そのカソー
ドと抵抗4の他端(GND)との間には、負荷としての抵
抗13が接続されている。この抵抗13には、平滑用のコン
デンサ14が並列接続されている。Low voltage (e.g., about 20 Vrms) to one end of the secondary winding n 21 of the transformer 1 that outputs is connected to one end of a resistor 9 for preventing shocks, the other end and the other end of the resistor 4 (GND: Ground line )
It is connected to the. To the other end of the resistor 9, a protection resistor 10 for preventing the human body from being applied with a high voltage (a voltage generated when the band-side electrode and the human body are brought into a half-contact state, which will be described later), A buffer resistor 11 is connected in series.
The cathode of the diode 30 is connected between the resistors 10 and 11, and one end of the resistor 31 is connected to the anode. The other end of the resistor 31 is connected to GND. The anode of a diode 12 for half-wave rectification is connected to the resistor 11, and a resistor 13 as a load is connected between its cathode and the other end (GND) of the resistor 4. To this resistor 13, a smoothing capacitor 14 is connected in parallel.
ダイオード12及びダイオード6の各カソードには、そ
の電圧E1,E2を入力とするアンドゲート15の入力端子が
接続され、その出力端子には、アンドゲート15の出力信
号を増幅し、さらに警報信号を生成する判定手段として
の警報回路16が接続されている。警報回路16の出力端子
には、警報信号を電気−音響変換するスピーカ17が接続
されている。また、警報回路16は、断線判定信号Scを出
力し、この信号を用いてラインを止めるなどの直接的な
利用、あるいは管理センターなどの報知するなどの間接
的な利用が行えるようにされている。The cathodes of the diode 12 and the diode 6 are connected to the input terminal of an AND gate 15 which receives the voltages E 1 and E 2 , and the output terminal of the AND gate 15 amplifies the output signal of the AND gate 15. An alarm circuit 16 is connected as a determination means for generating a signal. An output terminal of the alarm circuit 16 is connected to a speaker 17 that converts an alarm signal into an electric signal. In addition, the alarm circuit 16 outputs a disconnection determination signal Sc, and direct use such as stopping a line using this signal or indirect use such as reporting to a management center can be performed. .
さらに、抵抗10には、第2図及び第3図に示すような
バンド29が接続される。このバンド29は、絶縁性及び可
撓性を備えた布などによる帯体18を主体とし、その内側
には長手方向に2つの電極19a,19bが平行かつ表面が人
体の皮膚に接触可能な状態に取付けられている。この電
極19a,19bは、人体の手首(または足首)などに巻付け
ることが可能なように可撓性を備えた素材が用いられて
いる。そして、電極19aと電極19bとは、電気的に絶縁し
た状態に保持され、バンド29がたとえば人体の手首に正
しく装着された時には、電極19aと19bとの間に人体との
接触による皮膚抵抗が生じるようになっている。Further, a band 29 as shown in FIGS. 2 and 3 is connected to the resistor 10. The band 29 is mainly composed of a band 18 made of an insulating and flexible cloth or the like, and two electrodes 19a and 19b are parallel to each other in the longitudinal direction inside the band 18 so that the surface can contact the human skin. Mounted on The electrodes 19a and 19b are made of a material having flexibility so that the electrodes 19a and 19b can be wound around the wrist (or ankle) of the human body. The electrodes 19a and 19b are held in an electrically insulated state, and when the band 29 is correctly attached to, for example, a wrist of a human body, skin resistance due to contact with the human body between the electrodes 19a and 19b is reduced. Is to occur.
帯体18の表面の端部には、電極19a,19bの各々に接続
されるジャック20が取付けられている。このジャック20
には、リード線22を接続したプラグ21が着脱自在に装着
される。さらに、作業に不自由を生じない程度の長さに
されたリード線22の他端には、プラグ23が接続され、抵
抗10に並列接続されたジャック24に挿入接続できるよう
にされている。A jack 20 connected to each of the electrodes 19a and 19b is attached to an end of the surface of the band 18. This jack 20
, A plug 21 to which a lead wire 22 is connected is detachably mounted. Further, a plug 23 is connected to the other end of the lead wire 22 having such a length that does not cause any inconvenience in the operation, and can be inserted and connected to a jack 24 connected in parallel with the resistor 10.
帯体18の内面には、第2図に示すように、その一端に
細幅の面ファスナー25が幅方向に縫着(または貼着)さ
れている。また、この面ファスナー25に結合可能なよう
に、帯体18の表面の他端(面ファスナー25の装着された
反対側端)には、面ファスナー25より大きいサイズの面
ファスナー26が同様な方法によって取付けられている。As shown in FIG. 2, a narrow surface fastener 25 is sewn (or stuck) to the inner surface of the band 18 at one end thereof in the width direction. In addition, a surface fastener 26 having a size larger than the surface fastener 25 is attached to the other end of the surface of the band body 18 (an opposite end where the surface fastener 25 is mounted) so that the belt fastener 25 can be coupled to the surface fastener 25 in the same manner. Installed by.
なお、2次巻線n22は、警報回路16を駆動するために
用いられ、不図示の整流回路、平滑回路、さらに必要に
応じて設けられる電圧安定化回路などを備えて構成され
る電源回路28が接続されている。Incidentally, the secondary winding n 22, used to drive an alarm circuit 16, rectifying circuit (not shown), a smoothing circuit, a power supply circuit configured to include a like voltage stabilizing circuit provided if necessary 28 are connected.
次に、以上の構成による実施例の使用方法及び回路動
作について説明する。Next, a description will be given of a usage method and a circuit operation of the embodiment having the above configuration.
まず、装置の電源プラグ27が商用電源ラインのコンセ
ントに挿入されることによって、抵抗4の両端に交流電
圧e4が生じると共に、2次巻線n21,n22に巻数比に応じ
た交流電圧が発生する。この電圧e4は、ダイオード6に
よって半波整流され、さらにコンデンサ7によって平滑
されることにより直流電圧に変換される。これによって
抵抗8には電圧E2が生じ、この電圧E2がアンドゲート15
の入力端子bに印加される。First, when the power supply plug 27 of the device is inserted into the outlet of the commercial power supply line, an AC voltage e 4 is generated at both ends of the resistor 4 and the AC voltage corresponding to the turns ratio is applied to the secondary windings n 21 and n 22. Occurs. This voltage e 4 is half-wave rectified by the diode 6 and further smoothed by the capacitor 7 to be converted into a DC voltage. This voltage E 2 occurs in the resistor 8, the voltage E 2 is the AND gate 15
Is applied to the input terminal b.
一方、2次巻線n21に生じた電圧e1は、アッテネータ
を形成する抵抗9,10,11を順次介して減衰され、降圧さ
れた電圧がダイオード12に印加される。ダイオード12
は、印加された電圧を半波整流し、抵抗13に供給する。
抵抗13にはコンデンサ14が接続されているために平滑さ
れ、抵抗13にはリップルの除去された直流電圧E1が供給
されている。この電圧E1は、アンドゲート15の入力端子
aに印加される。なお、ダイオード30,抵抗31はe2が交
流となるためのものである。On the other hand, the voltage e 1 generated in the secondary winding n 21 is attenuated sequentially through the resistors 9, 10, 11 forming an attenuator, and the stepped-down voltage is applied to the diode 12. Diode 12
Supplies half-wave rectification of the applied voltage to the resistor 13.
The resistor 13 is smoothed to the capacitor 14 is connected, the DC voltage E 1 is supplied removed the ripple in the resistor 13. This voltage E 1 is applied to input terminal a of the AND gate 15. The diode 30, resistor 31 is for e 2 is AC.
ところで、人体の皮膚抵抗は、通常2〜3MΩであり、
抵抗10に例えば40MΩを用いた場合、ジャック24にプラ
グ23が挿入されたか否かにより、抵抗10の端子電圧e2が
変化し、連動して抵抗11の出側の電圧e3、さらにはダイ
オード12の出力電圧E1が変化する。By the way, the skin resistance of the human body is usually 2-3 MΩ,
If, for example, 40 MΩ is used for the resistor 10, the terminal voltage e 2 of the resistor 10 changes depending on whether the plug 23 is inserted into the jack 24, and the voltage e 3 at the output side of the resistor 11 and the diode output voltage E 1 of the 12 changes.
すなわち、プラグ23が未挿入の状態では、高アッテネ
ータが接続された状態になり、負荷抵抗(抵抗13)にか
かる電圧は低くなる。一方、プラグ23が挿入され、かつ
導通状態にあるときには、低アッテネータが接続された
状態になり、負荷抵抗にかかる電圧が高くなる。この実
施例では、ダイオード12の出力電圧E1が、次のような条
件で変化するように構成されている。That is, when the plug 23 is not inserted, the high attenuator is connected, and the voltage applied to the load resistance (resistance 13) decreases. On the other hand, when the plug 23 is inserted and in the conductive state, the low attenuator is connected, and the voltage applied to the load resistance increases. In this embodiment, the output voltage E 1 of the diode 12 is configured to vary under the following conditions.
ジャック24にプラグ23が挿入されていないとき、ある
いはプラグ23に接続されるバンド29側の回路が断線状態
にあるとき、 電圧E1=+0.66V ジャック24にプラグ23が挿入され、かつバンド29側の
回路が正常(非断線状態でループを形成しているとき)
であるとき、 電圧E1=+5.13V また、第2の電圧生成回路にあっては、アース線5の
接続(断線)の有無により、出力電圧E2が変化する。こ
の実施例では、次の条件で変化する。When the plug 23 is not inserted into the jack 24, or when the circuit of the band 29 connected to the plug 23 is disconnected, the voltage E 1 = + 0.66V. Normal circuit (when a loop is formed without disconnection)
When it is, the voltage E 1 = + 5.13V Further, in the second voltage generating circuit, the presence or absence of connection of the ground wire 5 (disconnected), the output voltage E 2 is changed. In this embodiment, it changes under the following conditions.
アース線5が接続され、かつ導通状態であるとき、 電圧E2=+4.16V アース線5が断線(または未接続)であるとき、 電圧E2=0V この場合、抵抗4のリターンラインが無くなるため、
電圧e4が消滅し、これによってE2=0となる。When the ground wire 5 is connected and conducting, the voltage E 2 = + 4.16V When the ground wire 5 is disconnected (or unconnected), the voltage E 2 = 0V In this case, the return line of the resistor 4 is eliminated. For,
The voltage e 4 disappears, so that E 2 = 0.
アンドゲート15は、入力端子a及びbが共に“H"レベ
ルであるときに出力電圧を“L"レベルから“H"レベルに
転じるように動作する。そして、一方の入力端子または
両方の入力が“L"レベルであると、その出力電圧が“L"
レベルになるように動作する。また、通常、その不動作
電圧は、+2.4V以下(TTLレベル)であり、これ以上の
電圧であるときに“H"レベルとして動作する。The AND gate 15 operates to change the output voltage from "L" level to "H" level when both the input terminals a and b are at "H" level. When one of the input terminals or both inputs are at “L” level, the output voltage becomes “L”.
Operate to level. Normally, the non-operating voltage is +2.4 V or less (TTL level). When the non-operating voltage is higher than this, the circuit operates as the "H" level.
さらに、警報回路16は、アンドゲート15の出力が“L"
レベルである時にスピーカ17を駆動し、かつ断線判定信
号Scを発生するように構成されている。Further, the output of the AND gate 15 is "L"
When the level is at the level, the speaker 17 is driven and a disconnection determination signal Sc is generated.
以上の事実からジャック24にプラグ23が無挿入の場合
で、かつ、アース線5が正常(接続状態ならびに導通状
態をいう)である場合には、電圧E1=+0.66V、電圧E2
=4.61Vがアンドゲート15に印加され、論理積条件は成
立せず、その出力は“L"レベルにあり、バンド29が未装
着であることを警報音(断続音、連続音など)により警
報する。From the above facts, when the plug 23 is not inserted into the jack 24 and the ground wire 5 is normal (meaning the connection state and the conduction state), the voltage E 1 = + 0.66 V and the voltage E 2
= 4.61V is applied to the AND gate 15, the logical product condition is not satisfied, the output is at the "L" level, and the band 29 is not attached by an alarm sound (intermittent sound, continuous sound, etc.) I do.
また、電圧E1がE1=+0.66Vの状態のまま(すなわ
ち、ジャック24にプラグ23が挿入されていない状態)、
アース線5が断線あるいは未接続状態であって電圧E2=
0になると、アンドゲート15の入力端子が共に“L"レベ
ルとなり、やはり論理積条件は成立せず、アンドゲート
15の出力は“L"レベルにある。この結果、スピーカ17が
駆動され、アース線5が断線または未接続状態であるこ
とが警報される。Further, while the voltage E 1 remains in the state of E 1 = + 0.66 V (that is, the state in which the plug 23 is not inserted into the jack 24),
When the ground wire 5 is disconnected or unconnected and the voltage E 2 =
When it becomes 0, the input terminals of the AND gate 15 are both at the “L” level, and the logical product condition is not satisfied.
The 15 output is at the "L" level. As a result, the speaker 17 is driven, and a warning is given that the ground wire 5 is disconnected or unconnected.
次に、バンド29が装着されている場合について説明す
る。Next, a case where the band 29 is worn will be described.
バンド29の装着は、例えば、腕首に装着する場合、電
極19a,19bを内側にした状態で帯体18を腕首に巻き付
け、電極19a,19bと皮膚の間に隙間が生じないように保
持したまま、面ファスナー25と面ファスナー26を接触さ
せ、帯体18の端部同士を固定する。ついで、ジャック20
にプラグ21を挿入し、さらにプラグ23をジャック24に挿
入することにより、装着は完了する。For example, when the band 29 is worn on the wrist, the band 18 is wound around the wrist with the electrodes 19a and 19b inside, and is held so that no gap is formed between the electrodes 19a and 19b and the skin. The hook-and-loop fastener 25 and the hook-and-loop fastener 26 are brought into contact with each other to fix the ends of the band body 18 together. Then Jack 20
The plug 21 is inserted into the jack 24, and the plug 23 is further inserted into the jack 24, whereby the mounting is completed.
リード線22が断線しておらず、かつ電極19a,19bが共
に皮膚に密接している場合、抵抗10に対し前記したよう
に、電極19a,19bと人体の皮膚との接触により生じる皮
膚抵抗(2〜3MΩ)が並列接続され、抵抗10間の抵抗が
小さくなる。したがって、端子電圧e2が本実施例の場
合、次のように小さくなる。When the lead wire 22 is not broken and the electrodes 19a and 19b are both in close contact with the skin, as described above, the skin resistance caused by the contact between the electrodes 19a and 19b and the skin of the human body ( 2-3 MΩ) are connected in parallel, and the resistance between the resistors 10 is reduced. Therefore, when the terminal voltage e 2 is in this embodiment, reduced as follows.
e2=+18.6Vrms→+9.09Vrms この結果、電圧E1は、+0.66Vから+5.13Vに上昇す
る。このとき、アース線5が正常(接続かつ導通状態)
である場合、電圧E2は+4.61Vであるため、アンドゲー
ト15の入力端子が共に“H"レベルになる。したがって、
アンドゲート15の出力は“H"レベルになり、警報回路16
は不動作状態にあり、警報は行われず、かつ断線判定信
号Scも出力されない。e 2 = + 18.6 Vrms → + 9.09 Vrms As a result, the voltage E 1 rises from +0.66 V to +5.13 V. At this time, the ground wire 5 is normal (connected and conductive)
If it is, the voltage E 2 is + because it is 4.61V, the input terminal of the AND gate 15 becomes both "H" level. Therefore,
The output of the AND gate 15 becomes “H” level, and the alarm circuit 16
Is in a non-operating state, no alarm is issued, and no disconnection determination signal Sc is output.
ここで、リード線22が断線し、あるいは電極19a,19b
と皮膚との間に空隙が生じた場合、電圧e2は抵抗10によ
って一義的に決定され、電圧e2は+9.09Vrmsから+18.6
Vrmsに転じる。したがって、アンドゲート15は、入力端
子aが+5.13Vから+0.66Vに下がり、入力端子bが+4.
61Vであるため、論理積条件が不成立となり、警報回路1
6が動作状態になる。この結果、スピーカ17によって警
報音による警報が行われると共に、断線判定信号Scも出
力される。Here, the lead wire 22 is disconnected, or the electrodes 19a, 19b
If there is a gap between the skin and the skin, the voltage e 2 is uniquely determined by the resistor 10, and the voltage e 2 is from +9.09 Vrms to +18.6
Turns to Vrms. Therefore, the AND gate 15 has the input terminal a falling from + 5.13V to + 0.66V and the input terminal b having +4.
Since it is 61V, the logical product condition is not satisfied, and the alarm circuit 1
6 becomes operational. As a result, the speaker 17 gives a warning by a warning sound, and also outputs the disconnection determination signal Sc.
また、バンド29が未装着状態(リード線22の断線、プ
ラグ23の外れ及び未挿入、電極19a,19bと皮膚との接触
不良など)であり、アース線5が断線状態(アース線5
の未接続、断線など)である場合には、入力端子aが+
0.66Vで、かつ入力端子bが0Vとなる。したがって、ア
ンドゲート15の入力は、共に“L"レベルになる、論理積
条件が不成立になる結果、警報回路16が動作状態になっ
てスピーカ17による警報が行われると共に、断線判定信
号Scも出力される。In addition, the band 29 is not attached (the lead wire 22 is disconnected, the plug 23 is detached and not inserted, the contact between the electrodes 19a and 19b and the skin is poor, etc.), and the ground wire 5 is disconnected (the ground wire 5 is not connected).
Unconnected, disconnected, etc.), the input terminal a
0.66V and the input terminal b becomes 0V. Therefore, the inputs of the AND gate 15 both become “L” level, and as a result, the AND condition is not satisfied. As a result, the alarm circuit 16 is activated, an alarm is issued by the speaker 17, and the disconnection determination signal Sc is also output. Is done.
なお、以上の実施例においては、抵抗4に供給する電
圧を、商用電源から得るものとしたが、これに代えて乾
電池、2次電池などの直流電源をDC−DC変換して所望の
電圧を得る構成が考えられる。しかし、この場合には、
柱上変圧器の大地アースに代えて、専用のアース線を別
途設けねばならず、この断線や接続不良、さらには未接
続などの影響を新たに考慮せねばならず、商用電源を用
いる場合に比べて不利になる。In the above embodiment, the voltage supplied to the resistor 4 is obtained from a commercial power supply. Alternatively, a DC power supply such as a dry battery or a secondary battery is DC-DC converted to obtain a desired voltage. A configuration that can be obtained is conceivable. But in this case,
In place of the earth ground of the pole transformer, a dedicated ground wire must be provided separately, and the effects of this disconnection, poor connection, and unconnection must be newly considered. It is disadvantageous in comparison.
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づ
き具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定され
るものでは無く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることは言うまでもない。As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. No.
例えば、抵抗4に供給する電圧は、抵抗2,3により交
流電圧を分圧することによって得るものとしたが、抵抗
2,3に代えてコンデンサを用いてもよい。For example, the voltage supplied to the resistor 4 is obtained by dividing the AC voltage by the resistors 2 and 3,
A capacitor may be used instead of a few.
また、以上の実施例においては、バンド29の固定を面
ファスナーによって行うものとしたが、両端にベルトを
設けて、両者をフックと止め穴で結合し、あるいは紐を
設けて結ぶようにしてもよい。Further, in the above embodiment, the band 29 is fixed by the hook-and-loop fastener, but a belt may be provided at both ends, and both may be connected with a hook and a stop hole, or a string may be provided and connected. Good.
さらに、電極19a,19bは、直線形状の例を示したが、
他に、電極間の皮膚抵抗をできるだけ少なくしうるよう
に、渦巻形、波形、迷路形などにしてもよい。Furthermore, although the electrodes 19a and 19b have shown examples of linear shapes,
Alternatively, a spiral shape, a waveform, a maze shape, or the like may be used so as to minimize skin resistance between the electrodes.
以上の説明では、主として本発明者によってなされた
発明を、その利用分野である半導体デバイスの製造に伴
うアース線の断線検出などを対象としたが、これに限定
されるものではなく、例えば、アースの接続が必須であ
るような電気機器や設備の断線検出にも適用できる。In the above description, the invention made mainly by the present inventor is intended for detection of disconnection of a ground wire accompanying the manufacture of a semiconductor device as a field of use, but the invention is not limited to this. It can also be applied to disconnection detection of electrical equipment and facilities where connection of the above is essential.
本願において開示される発明のうち、代表的なものに
よって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りで
ある。The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、本発明によれば、静電破壊の原因になるア
ース線などの断線を確実に検出することができ、半導体
デバイスの静電破壊を最小限におさえることができると
共に、製品歩留りの向上を図ることが可能になる。That is, according to the present invention, it is possible to reliably detect a disconnection of a ground wire or the like that causes electrostatic breakdown, minimize the electrostatic breakdown of a semiconductor device, and improve the product yield. It becomes possible to plan.
第1図は本発明によるアース断線検出装置の一実施例を
示す回路図である。 第2図及び第3図は腕部電極の詳細を示す内面斜視図及
び外面斜視図である。 1……変圧器、2,3,4,8,9,10,11,13,31……抵抗、5…
…アース線、6,12,30……ダイオード、7,14……コンデ
ンサ、15……アンドゲート、16……警報回路、17……ス
ピーカ、18……帯体、19a,19b……電極、20,24……ジャ
ック、21,23……プラグ、22……リード線、25,26……面
ファスナー、27……電源プラグ、28……電源回路、29…
…バンド。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a ground wire disconnection detecting device according to the present invention. 2 and 3 are an inner perspective view and an outer perspective view showing details of the arm electrode. 1… Transformer, 2,3,4,8,9,10,11,13,31 …… Resistance, 5…
... Earth wire, 6, 12, 30 ... Diode, 7, 14 ... Capacitor, 15 ... AND gate, 16 ... Alarm circuit, 17 ... Speaker, 18 ... Strip, 19a, 19b ... Electrode, 20, 24 ... Jack, 21, 23 ... Plug, 22 ... Lead wire, 25, 26 ... Surface fastener, 27 ... Power plug, 28 ... Power circuit, 29 ...
…band.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−21467(JP,A) 特開 平2−183996(JP,A) 実開 平1−140799(JP,U) 実開 昭63−99699(JP,U) 実開 昭64−16100(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05F 1/00 - 3/04 H02H 3/08 - 3/253 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-21467 (JP, A) JP-A-2-183996 (JP, A) JP-A-1-140799 (JP, U) JP-A-63 99699 (JP, U) Actually open sho 64-16100 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H05F 1/00-3/04 H02H 3/08-3/253
Claims (4)
に保持するバンドと、前記バンドを人体に装着した時に
人体の皮膚との接触により前記一対の電極間に形成され
る皮膚抵抗を分圧回路の一部に用いると共に前記分圧回
路の低電位端が高抵抗を介して大地接地され、前記バン
ドの装着または未装着、前記一対の電極と皮膚との接触
不良や、前記一対の電極のリード線の断線等によって生
じる出力電圧の変化に応じて人体と接地との間の電気的
接触または遮断を検出するための第1の電圧生成回路
と、電源に接続され、前記第1の電圧生成回路の二次巻
線を励起させる一次巻線を有し、直流電圧を出力すると
共に一方の出力端が前記第1の電圧生成回路の接地端に
共通接続されて、アース線を介して接地に接続され、前
記アース線の断線等によって生じる前記直流電圧の変化
により前記アース線の接地との接触または遮断を検出す
るための第2の電圧生成回路と、前記第1,第2の電圧生
成回路の出力端子にそれぞれ接続される入力端子を有
し、前記第1,第2の電圧生成回路の各出力電圧を用いて
予め設定した論理条件に従って断線状態を判定する判定
手段とを具備することを特徴とするアース断線検出装
置。1. A band for holding a pair of spaced electrodes so as to be in contact with a human body, and a skin resistance formed between the pair of electrodes due to contact with the skin of the human body when the band is worn on the human body. Used as a part of a voltage divider circuit and the low potential end of the voltage divider circuit is grounded to ground via high resistance, the band is worn or not worn, poor contact between the pair of electrodes and skin, and the pair of electrodes. A first voltage generation circuit for detecting electrical contact or interruption between a human body and ground in response to a change in output voltage caused by a disconnection of a lead wire of the electrode; It has a primary winding that excites a secondary winding of the voltage generation circuit, outputs a DC voltage, and has one output terminal commonly connected to a ground terminal of the first voltage generation circuit, and via a ground line. Connected to ground, disconnection of the ground wire, etc. A second voltage generation circuit for detecting contact or interruption of the ground line with the ground based on the change in the DC voltage caused by the change, and inputs connected to output terminals of the first and second voltage generation circuits, respectively. A ground disconnection detecting device having a terminal and determining a disconnection state according to a preset logical condition using each output voltage of the first and second voltage generating circuits.
2つの電極を人体の皮膚に接触可能にして配設すると共
に絶縁性かつ可撓性の帯体と、該帯体の両端部を着脱自
在に固定する係着部材とを具備して構成されることを特
徴とする請求項1記載のアース断線検出装置。2. The band includes two flexible electrodes, an insulative and flexible band disposed so that the two electrodes can contact the skin of a human body, and a band of the band. 2. The ground wire disconnection detecting device according to claim 1, further comprising: an engaging member for detachably fixing both ends.
圧して入力電圧を得ると共に、柱上変圧器の大地アース
をリターン回路として用いることを特徴とする請求項1
記載のアース断線検出装置。3. The system according to claim 1, wherein said second voltage generating circuit obtains an input voltage by dividing a commercial power supply, and uses a ground of a pole transformer as a return circuit.
The ground disconnection detecting device according to the above.
の低電位端出力の整流出力電圧と、前記第2の電圧生成
回路の整流出力電圧との論理積の成立を条件に大地への
アース線の断線及び前記バンドと前記第1の電圧生成回
路との間のループの断線を判定することを特徴とする請
求項1記載のアース断線検出装置。4. The method according to claim 1, wherein the determining means determines that a logical product of a rectified output voltage of a low potential terminal output of the first voltage generation circuit and a rectified output voltage of the second voltage generation circuit is satisfied. 2. The ground wire disconnection detecting device according to claim 1, wherein the disconnection of the ground wire and the disconnection of the loop between the band and the first voltage generating circuit are determined.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP29574989A JP2872301B2 (en) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Ground disconnection detector |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
| JPH03159518A JPH03159518A (en) | 1991-07-09 |
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|---|---|---|---|---|
| JP4855019B2 (en) * | 2005-08-30 | 2012-01-18 | フィーサ株式会社 | How to remove static electricity from the human body |
| JP5512595B2 (en) * | 2011-05-09 | 2014-06-04 | フィーサ株式会社 | Static electricity removing device for human body and static electricity removing method for human body |
-
1989
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