JP2003037029A - コンデンサの良否判定方法 - Google Patents
コンデンサの良否判定方法Info
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- JP2003037029A JP2003037029A JP2001225552A JP2001225552A JP2003037029A JP 2003037029 A JP2003037029 A JP 2003037029A JP 2001225552 A JP2001225552 A JP 2001225552A JP 2001225552 A JP2001225552 A JP 2001225552A JP 2003037029 A JP2003037029 A JP 2003037029A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短時間で、正確にコンデンサの信頼性を判断
することができるコンデンサの良否判定方法を得る。 【解決手段】 信頼性の高いコンデンサは漏れ電流が少
なく、温度上昇が小さいのに対して、信頼性の低いコン
デンサは漏れ電流が多く、温度上昇が大きいことを利用
して、コンデンサに電圧を印加し、その温度を測定する
ことにより、コンデンサの信頼性を判定する。コンデン
サの良否を決定する基準温度は、コンデンサの大きさな
どの条件にしたがって設定する。
することができるコンデンサの良否判定方法を得る。 【解決手段】 信頼性の高いコンデンサは漏れ電流が少
なく、温度上昇が小さいのに対して、信頼性の低いコン
デンサは漏れ電流が多く、温度上昇が大きいことを利用
して、コンデンサに電圧を印加し、その温度を測定する
ことにより、コンデンサの信頼性を判定する。コンデン
サの良否を決定する基準温度は、コンデンサの大きさな
どの条件にしたがって設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンデンサの良
否判定方法に関し、特に、たとえばコンデンサのの信頼
性を判定するためのコンデンサの良否判定方法に関す
る。
否判定方法に関し、特に、たとえばコンデンサのの信頼
性を判定するためのコンデンサの良否判定方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、誘電体層と内部電極とを積層した
積層セラミックコンデンサなどにおいては、誘電体層の
薄膜化により、小型で大容量の製品が開発されている。
このような積層セラミックコンデンサの良否を判定する
方法として、たとえば測定用の直流電圧をコンデンサに
印加し、充分に充電された後にコンデンサの漏れ電流を
測定することにより、コンデンサの絶縁抵抗を測定する
方法が知られている。このような絶縁抵抗の測定方法と
しては、ＪＩＳ−Ｃ５１０２で規定されている方法があ
る。
積層セラミックコンデンサなどにおいては、誘電体層の
薄膜化により、小型で大容量の製品が開発されている。
このような積層セラミックコンデンサの良否を判定する
方法として、たとえば測定用の直流電圧をコンデンサに
印加し、充分に充電された後にコンデンサの漏れ電流を
測定することにより、コンデンサの絶縁抵抗を測定する
方法が知られている。このような絶縁抵抗の測定方法と
しては、ＪＩＳ−Ｃ５１０２で規定されている方法があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
層が薄膜化すると、電流が流れやすくなり、特に誘電体
層に構造欠陥などがあると、欠陥部分に電流が集中して
ジュール熱が発生する。このような発熱のために、コン
デンサの静電容量や絶縁抵抗などの特性が変化し、特性
の変化が安定するまで、最終的な充電が始まらない。こ
のように、電圧印加後、ある時点の電流値を測定する場
合、欠陥の大小によって検知される電流は複雑に変化す
る。そのため、安定した漏れ電流を測定するのに、長時
間かかることになる。また、このような発熱のためにコ
ンデンサ自体の絶縁抵抗が変化するため、電流検知だけ
では正確な情報を得ることができない。
層が薄膜化すると、電流が流れやすくなり、特に誘電体
層に構造欠陥などがあると、欠陥部分に電流が集中して
ジュール熱が発生する。このような発熱のために、コン
デンサの静電容量や絶縁抵抗などの特性が変化し、特性
の変化が安定するまで、最終的な充電が始まらない。こ
のように、電圧印加後、ある時点の電流値を測定する場
合、欠陥の大小によって検知される電流は複雑に変化す
る。そのため、安定した漏れ電流を測定するのに、長時
間かかることになる。また、このような発熱のためにコ
ンデンサ自体の絶縁抵抗が変化するため、電流検知だけ
では正確な情報を得ることができない。
【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、短
時間で、正確にコンデンサの信頼性を判断することがで
きるコンデンサの良否判定方法を提供することである。
時間で、正確にコンデンサの信頼性を判断することがで
きるコンデンサの良否判定方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、コンデンサ
に電圧を印加してコンデンサの表面温度を測定し、コン
デンサの表面温度が基準温度より高いものを不良品であ
ると判断することを特徴とする、コンデンサの良否判定
方法である。このようなコンデンサの良否判定方法にお
いて、基準温度は、コンデンサの大きさによって設定さ
れる。
に電圧を印加してコンデンサの表面温度を測定し、コン
デンサの表面温度が基準温度より高いものを不良品であ
ると判断することを特徴とする、コンデンサの良否判定
方法である。このようなコンデンサの良否判定方法にお
いて、基準温度は、コンデンサの大きさによって設定さ
れる。
【０００６】コンデンサにおいて、誘電体層に大きい内
部欠陥がある場合には不良品となるが、このようなコン
デンサでは欠陥部分に電流が集中し、大きいジュール熱
が発生する。したがって、コンデンサ自体の温度を測定
することにより、誘電体部分における欠陥の有無を知る
ことができ、コンデンサの信頼性を判断することができ
る。このような漏れ電流は、コンデンサに電圧を印加し
た直後に発生するため、短時間でコンデンサの温度上昇
がおこり、コンデンサが充分に充電されるまで待つ必要
がなく、短時間でコンデンサの良否の判断が可能であ
る。
部欠陥がある場合には不良品となるが、このようなコン
デンサでは欠陥部分に電流が集中し、大きいジュール熱
が発生する。したがって、コンデンサ自体の温度を測定
することにより、誘電体部分における欠陥の有無を知る
ことができ、コンデンサの信頼性を判断することができ
る。このような漏れ電流は、コンデンサに電圧を印加し
た直後に発生するため、短時間でコンデンサの温度上昇
がおこり、コンデンサが充分に充電されるまで待つ必要
がなく、短時間でコンデンサの良否の判断が可能であ
る。
【０００７】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】ここでは、代表的なコンデンサと
して、積層セラミックコンデンサの信頼性を判断する方
法について説明する。図１は、信頼性の高い積層セラミ
ックコンデンサ（良品）と信頼性の低い積層セラミック
コンデンサ（不良品）の充電特性を示すグラフである。
ここで、良品とは、内部の誘電体層に欠陥がないか、ま
たは欠陥があっても小さい欠陥であって、長期間の使用
に耐えるコンデンサのことを示す。また、不良品とは、
内部の誘電体層に大きい欠陥があり、初期の特性は良好
であっても、時間が経過すると特性が劣化するものを示
す。
して、積層セラミックコンデンサの信頼性を判断する方
法について説明する。図１は、信頼性の高い積層セラミ
ックコンデンサ（良品）と信頼性の低い積層セラミック
コンデンサ（不良品）の充電特性を示すグラフである。
ここで、良品とは、内部の誘電体層に欠陥がないか、ま
たは欠陥があっても小さい欠陥であって、長期間の使用
に耐えるコンデンサのことを示す。また、不良品とは、
内部の誘電体層に大きい欠陥があり、初期の特性は良好
であっても、時間が経過すると特性が劣化するものを示
す。
【０００９】図１において、点線は良品の充電特性を示
し、実線は不良品の充電特性を示す。図１から、良品で
は、単調に電流が減少しているのに対して、不良品で
は、電流が一旦上昇し、最終的に電流が減少している。
この理由について、以下に説明する。
し、実線は不良品の充電特性を示す。図１から、良品で
は、単調に電流が減少しているのに対して、不良品で
は、電流が一旦上昇し、最終的に電流が減少している。
この理由について、以下に説明する。
【００１０】良品でも、最初の充電電流が流れたあと、
漏れ電流によるジュール熱が発生するが、その電流値が
非常に小さいため、コンデンサの温度上昇が僅かで、特
性に影響を及ぼさない。一方、不良品の電流変化は、初
期の充電が完了するまえに、漏れ電流によるジュール熱
によってコンデンサ内部の温度が上昇し、誘電体の温度
特性により絶縁抵抗や静電容量が変化し、この変化が安
定するまで最終的な充電が始まらないことによる。すな
わち、電圧印加後、ある時点の電流値を測定する場合、
欠陥の大小により検知される電流は複雑に変化する。そ
のため、電流値だけでは、このコンデンサの良否の判断
に、多くの誤差を含むことになる。
漏れ電流によるジュール熱が発生するが、その電流値が
非常に小さいため、コンデンサの温度上昇が僅かで、特
性に影響を及ぼさない。一方、不良品の電流変化は、初
期の充電が完了するまえに、漏れ電流によるジュール熱
によってコンデンサ内部の温度が上昇し、誘電体の温度
特性により絶縁抵抗や静電容量が変化し、この変化が安
定するまで最終的な充電が始まらないことによる。すな
わち、電圧印加後、ある時点の電流値を測定する場合、
欠陥の大小により検知される電流は複雑に変化する。そ
のため、電流値だけでは、このコンデンサの良否の判断
に、多くの誤差を含むことになる。
【００１１】それに対して、特性の変動要因である発熱
量は、コンデンサの表面温度を測定することにより、簡
単に知ることができる。このような発熱は、コンデンサ
内部の欠陥の大きさに対応しているため、コンデンサの
温度を測定することにより、コンデンサの信頼性を判断
することができる。
量は、コンデンサの表面温度を測定することにより、簡
単に知ることができる。このような発熱は、コンデンサ
内部の欠陥の大きさに対応しているため、コンデンサの
温度を測定することにより、コンデンサの信頼性を判断
することができる。
【００１２】
【実施例】まず、内部電極としてＮｉを内部電極材料と
し、誘電体層の厚みが２μｍの積層セラミックコンデン
サの表面温度と電流値と信頼性の関係について調査し
た。ここで使用する積層セラミックコンデンサは、２×
１．２５×１．２５ｍｍのサイズで、１０μＦの静電容
量を有し、定格電圧６．３Ｖのものである。
し、誘電体層の厚みが２μｍの積層セラミックコンデン
サの表面温度と電流値と信頼性の関係について調査し
た。ここで使用する積層セラミックコンデンサは、２×
１．２５×１．２５ｍｍのサイズで、１０μＦの静電容
量を有し、定格電圧６．３Ｖのものである。
【００１３】この積層セラミックコンデンサに、制限電
流を５０ｍＡとして、６０Ｖの直流電圧を印加した。電
圧印加後、１秒経過後の漏れ電流を絶縁抵抗計で計測し
た。また、電圧印加後、１秒経過後のセラミック部分の
表面温度を赤外線温度計で計測した。このときの雰囲気
温度は、２５．２℃であった。また、信頼性について
は、漏れ電流および表面温度を測定した後、１０５℃の
雰囲気温度において、積層セラミックコンデンサに１
２．６Ｖの直流電圧を印加し、３６０時間経過後の絶縁
抵抗値で判断した。そして、その結果を表１に示した。
表１において、○は信頼性のある積層セラミックコンデ
ンサであると判断されたことを示し、×は信頼性のない
積層セラミックコンデンサであると判断されたことを示
す。
流を５０ｍＡとして、６０Ｖの直流電圧を印加した。電
圧印加後、１秒経過後の漏れ電流を絶縁抵抗計で計測し
た。また、電圧印加後、１秒経過後のセラミック部分の
表面温度を赤外線温度計で計測した。このときの雰囲気
温度は、２５．２℃であった。また、信頼性について
は、漏れ電流および表面温度を測定した後、１０５℃の
雰囲気温度において、積層セラミックコンデンサに１
２．６Ｖの直流電圧を印加し、３６０時間経過後の絶縁
抵抗値で判断した。そして、その結果を表１に示した。
表１において、○は信頼性のある積層セラミックコンデ
ンサであると判断されたことを示し、×は信頼性のない
積層セラミックコンデンサであると判断されたことを示
す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１の試料番号１〜６、８、１０では、電
圧印加後１秒経過時の電流値が小さく、表面温度も低い
ものであって、その信頼性は良好なものであると判断さ
れている。これは、積層セラミックコンデンサの内部欠
陥が小さく、漏れ電流が小さいために温度上昇が小さ
く、信頼性試験においても絶縁抵抗の劣化が少ないもの
であると考えられる。また、試料番号１１〜１８では、
電圧印加後１秒経過時の電流値が大きく、表面温度も高
いものであって、その信頼性はよくないものであると判
断されている。これは、積層セラミックコンデンサの内
部欠陥が大きく、この欠陥部分に電流が集中して温度上
昇が大きくなったものであり、信頼性試験においても絶
縁抵抗の劣化が著しいものであると考えられる。
圧印加後１秒経過時の電流値が小さく、表面温度も低い
ものであって、その信頼性は良好なものであると判断さ
れている。これは、積層セラミックコンデンサの内部欠
陥が小さく、漏れ電流が小さいために温度上昇が小さ
く、信頼性試験においても絶縁抵抗の劣化が少ないもの
であると考えられる。また、試料番号１１〜１８では、
電圧印加後１秒経過時の電流値が大きく、表面温度も高
いものであって、その信頼性はよくないものであると判
断されている。これは、積層セラミックコンデンサの内
部欠陥が大きく、この欠陥部分に電流が集中して温度上
昇が大きくなったものであり、信頼性試験においても絶
縁抵抗の劣化が著しいものであると考えられる。
【００１６】ところが、試料番号７，９では、電圧印加
後１秒経過時の電流値は小さいが、表面温度は４０℃以
上と高く、その信頼性試験はよくないものであると判断
されている。これは、電圧印加後に電流値の変化があ
り、電圧印加後１秒経過時においては電流値は小さい
が、電圧印加直後に大きい電流が流れたために表面温度
が上昇したものであると考えられる。したがって、試料
番号７，９の積層セラミックコンデンサには、試料番号
１１〜１８の積層セラミックコンデンサに比べて内部欠
陥は小さいものの、信頼性に影響する程度の欠陥が存在
するものと考えられる。
後１秒経過時の電流値は小さいが、表面温度は４０℃以
上と高く、その信頼性試験はよくないものであると判断
されている。これは、電圧印加後に電流値の変化があ
り、電圧印加後１秒経過時においては電流値は小さい
が、電圧印加直後に大きい電流が流れたために表面温度
が上昇したものであると考えられる。したがって、試料
番号７，９の積層セラミックコンデンサには、試料番号
１１〜１８の積層セラミックコンデンサに比べて内部欠
陥は小さいものの、信頼性に影響する程度の欠陥が存在
するものと考えられる。
【００１７】このように、コンデンサの表面温度を測定
することにより、電流値よりも確実にコンデンサの信頼
性を知ることができる。しかも、コンデンサが充電され
るまで待つ必要がなく、短時間でコンデンサの良否を判
断することができる。
することにより、電流値よりも確実にコンデンサの信頼
性を知ることができる。しかも、コンデンサが充電され
るまで待つ必要がなく、短時間でコンデンサの良否を判
断することができる。
【００１８】なお、このサイズの積層セラミックコンデ
ンサでは、４０℃を基準温度として良否を判断できるこ
とがわかるが、コンデンサの表面温度は、コンデンサ自
体の熱容量はもちろん、コンデンサが取り付けられた端
子の熱容量でも変化する。そこで、この方法でコンデン
サの良否を判断するには、コンデンサのサイズや端子の
接続状態により適切な基準温度を設ける必要がある。こ
の点に注意すれば、表面温度を測定することによって、
短時間で正確にコンデンサの良否を判断することができ
る。
ンサでは、４０℃を基準温度として良否を判断できるこ
とがわかるが、コンデンサの表面温度は、コンデンサ自
体の熱容量はもちろん、コンデンサが取り付けられた端
子の熱容量でも変化する。そこで、この方法でコンデン
サの良否を判断するには、コンデンサのサイズや端子の
接続状態により適切な基準温度を設ける必要がある。こ
の点に注意すれば、表面温度を測定することによって、
短時間で正確にコンデンサの良否を判断することができ
る。
【００１９】この実施例では、積層セラミックコンデン
サについて説明しているが、セラミック以外の誘電体材
料を用いたコンデンサにおいても、この発明の方法を採
用することができる。また、温度測定は、赤外線温度計
以外にも、接触型の熱電対やサーミスタなどの温度計で
も可能である。さらに、この方法においては、交流電圧
を印加することによりコンデンサの表面温度を測定して
も、その良否を判断することができる。また、コンデン
サの量産工程で使用する選別機において、コンデンサの
静電容量および絶縁抵抗に加えて、この方法による信頼
性の判断を追加し、同一の機器で３種類の特性について
の選別を行なうこともできる。
サについて説明しているが、セラミック以外の誘電体材
料を用いたコンデンサにおいても、この発明の方法を採
用することができる。また、温度測定は、赤外線温度計
以外にも、接触型の熱電対やサーミスタなどの温度計で
も可能である。さらに、この方法においては、交流電圧
を印加することによりコンデンサの表面温度を測定して
も、その良否を判断することができる。また、コンデン
サの量産工程で使用する選別機において、コンデンサの
静電容量および絶縁抵抗に加えて、この方法による信頼
性の判断を追加し、同一の機器で３種類の特性について
の選別を行なうこともできる。
【００２０】
【発明の効果】この発明によれば、コンデンサの温度を
測定することにより、短時間で、容易かつ正確にコンデ
ンサの信頼性を判定を行なうことができる。
測定することにより、短時間で、容易かつ正確にコンデ
ンサの信頼性を判定を行なうことができる。
【図１】信頼性の高い積層セラミックコンデンサと信頼
性の低い積層セラミックコンデンサの充電特性を示すグ
ラフである。
性の低い積層セラミックコンデンサの充電特性を示すグ
ラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 コンデンサに電圧を印加して前記コンデ
ンサの表面温度を測定し、前記コンデンサの表面温度が
基準温度より高いものを不良品であると判断することを
特徴とする、コンデンサの良否判定方法。 - 【請求項２】 前記基準温度は、前記コンデンサの大き
さによって設定されることを特徴とする、請求項１に記
載のコンデンサの良否判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001225552A JP2003037029A (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | コンデンサの良否判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001225552A JP2003037029A (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | コンデンサの良否判定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003037029A true JP2003037029A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19058526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001225552A Pending JP2003037029A (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | コンデンサの良否判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003037029A (ja) |
-
2001
- 2001-07-26 JP JP2001225552A patent/JP2003037029A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040115 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060519 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060530 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20060712 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060815 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |