JP2007333438A - 特性測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接触抵抗値の影響を受けることなく、測定対象が接触しているか否かを安定して検出することができる特性測定装置を提供する。
【解決手段】各測定端子Ｔ_２、Ｔ_４に各抵抗体Ｒ_Ａを設けることにより、インピーダンス測定器１８からみた直流抵抗値（全体抵抗値）は、ｒ＝ｒ_１≒ｒ_２≒ｒ_３≒ｒ_４とし、Ｒ＝Ｒ_１≒Ｒ_２とすると、ｒ＋（Ｒ＋Ｒ_Ａ）／２となる。このとき、各抵抗体Ｒ_Ａの抵抗値を接触抵抗値ｒに対して十分に大きくすることにより、全体抵抗値に占めるＲ_Ａの割合が大きくなる。このため、全体抵抗値は、抵抗体Ｒ_Ａの抵抗値により大きく左右されることになる。これにより、全体抵抗の値（合成抵抗の値）は、接触抵抗値ｒのばらつきの影響をほとんど受けることがない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外部電極に接続された素子を有する電子部品の特性測定装置に関する。

従来から、図８及び図９に示すように、電流供給端子Ｈｃ、Ｌｃ及び電圧検出端子Ｈｐ、Ｌｐの４本の端子から構成されるインピーダンス測定装置１００における接触検出方法として、定電流源から測定対象（ＤＵＴ）１０２に一定の電流を加え、測定対象１０２の抵抗に応じた電圧が発生することを検出して端子と測定対象１０２とが接触していることを確認する方法と、定電流源からＨｃ端子からＨｐ端子、及びＬｃ端子からＬｐ端子へ電流を流し、配線及び端子が持っている固有抵抗値に応じた電圧が定電流源の両端に発生することを検出して端子と測定対象１０２とが接触していることを確認する方法とが知られている。
特開２０００−１７１５０１号公報 特開２０００−１１１５９３号公報 特開２００５−０６９７８６号公報

ところで、これらの測定装置１００で、測定対象１０２であるコモンモードチョークコイルまたは、複数のコモンモードチョークコイルを１チップにまとめたコモンモードチョークコイルアレイのコモンインピーダンスを測定する場合、測定対象１０２の接触検出を行う際に、次のような問題が発生する。

すなわち、全ての測定端子Ｔ_１〜Ｔ_４とＤＵＴ１０２が接続されている場合の電圧検出端子の両端に発生する電圧は、測定端子Ｔ_１〜Ｔ_４の抵抗と、測定端子Ｔ_１〜Ｔ_４とＤＵＴ１０２間の接触抵抗と、ＤＵＴ１０２の抵抗成分と、の合成抵抗（全体抵抗）に起因する。

ここで、図９に示すように、全体抵抗Ｒは、１／Ｒ_全体抵抗＝１／（ｒ_１＋Ｒ_１＋ｒ_２）＋１／（ｒ_３＋Ｒ_２＋ｒ_４）となる。ここで、ｒ＝ｒ_１≒ｒ_２≒ｒ_３≒ｒ_４とし、Ｒ＝Ｒ_１≒Ｒ_２とすると、１／Ｒ_全体抵抗＝１／（２ｒ＋Ｒ）＋１／（２ｒ＋Ｒ）となり、さらに、１／Ｒ_全体抵抗＝２／（２ｒ＋Ｒ）、Ｒ_全体抵抗＝ｒ＋Ｒ／２となる。

一方、全ての測定端子Ｔ_１〜Ｔ_４がＤＵＴ１０２と接続されていない場合の全体抵抗値は、無限大となる。このため、ＤＵＴ１０２の接触検出は、全体抵抗に関する所定の閾値を予め決めておけば、全体抵抗値がその閾値を下回るか否かで容易に判定することができる。

しかしながら、上記式によれば、全体抵抗Ｒは、接触抵抗値ｒに左右されることになるが、接触抵抗値ｒは測定端子Ｔ_１〜Ｔ_４やＤＵＴ１０２の電極の表面状態などで変動するため、接触検出を行うための閾値を設定することができず、接触検出ができなくなる。

また、電流供給端子と電圧検出端子とは測定端子Ｔ_１〜Ｔ_４側で短絡されているため、測定装置１００が持っている接触検出機能では常に接触しているとの判定となり、測定端子Ｔ_１〜Ｔ_４がＤＵＴ１０２と接触しているかどうかの確認ができない。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、接触抵抗値の影響を受けることなく、測定対象が接触しているか否かを安定して検出することができる特性測定装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、外部電極に接続された素子を有する電子部品の特性測定装置であって、電気抵抗及び前記電気抵抗以外の電気特性を測定する測定器と、前記測定器に接続され前記素子の外部電極と接触する測定端子を有する測定部と、を備え、前記素子の抵抗値が、前記素子の前記外部電極と前記測定端子の接触抵抗値と略同じか、あるいはそれ以下であり、かつ、前記接触抵抗値のばらつきより大きい抵抗値を有する抵抗体が前記測定端子と前記測定器との間に接続されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の特性測定装置において、前記外部電極は、複数設けられ、前記抵抗体は、前記各外部電極と接触する前記測定端子と前記測定器との間にそれぞれ接続されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の特性測定装置において、前記電子部品の前記素子は、一対の外部電極を有する二つのコイルを備えたコモンモードチョークコイルであり、前記測定器は、ＬＣＲメータであることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、電子部品の素子の抵抗値が、電子部品の素子の外部電極と測定端子の接触抵抗値と略同じか、あるいはそれ以下であり、かつ、接触抵抗値のばらつきより大きい抵抗値を有する抵抗体が測定端子と測定器との間に接続されているため、全体抵抗の値（合成抵抗の値）は、抵抗体の抵抗値の占める割合が大きくなり、この抵抗体の抵抗値により大きく左右されることになる。これにより、全体抵抗の値（合成抵抗の値）は、接触抵抗値のばらつきの影響をほとんど受けることがない。この結果、接触抵抗値のばらつきの影響をほとんど受けることなく、電子部品の安定した接触検出を行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、外部電極が複数設けられている場合でも、抵抗体が、全ての各外部電極と接触する測定端子と測定器との間にそれぞれ接続されているため、接触抵抗値のばらつきの影響をほとんど受けることなく、電子部品の安定した接触検出を行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、電子部品の素子は一対の外部電極を有する二つのコイルを備えたコモンモードチョークコイルで構成され、測定器はＬＣＲメータで構成されることにより、既存の部品をそのまま利用して、簡易かつ容易に、接触抵抗値のばらつきの影響をほとんど受けることなく、電子部品の安定した接触検出を行うことができる。

次に、本発明の一実施形態に係る特性測定装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る特性測定装置の構成図である。図２は、その特性測定装置の等価回路図である。

図１及び図２に示すように、特性測定装置１０は、測定対象（ＤＵＴ）１２の各外部電極１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄと接触する各測定端子Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４が設けられた測定部１６を有し、ＤＵＴ１２の電気抵抗及び電気抵抗以外の電気的特性を測定するインピーダンス測定器（例えば、ＬＣＲメータ）１８を備えている。このインピーダンス測定器１８は、ＤＵＴ１２の接触検出を行うために、直流抵抗を測定する機能を有している。

また、インピーダンス測定器１８のＨｉ側には、測定端子Ｔ_２と、測定端子Ｔ_４と、がそれぞれ接続されている。この測定端子Ｔ_２と測定端子Ｔ_４とは、相互に並列となるように接続されている。また、測定端子Ｔ_２とインピーダンス測定器１８との間には、第１抵抗体Ｒ_Ａが接続されている。さらに、測定端子Ｔ_４とインピーダンス測定器１８との間には、第２抵抗体Ｒ_Ａが接続されている。なお、第１抵抗体Ｒ_Ａと第２抵抗体Ｒ_Ａとは、相互に並列となるように設けられている。

ここで、この第１抵抗体Ｒ_Ａ及び第２抵抗体Ｒ_Ａは、後述の各接触抵抗値ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、ｒ_４のそれぞれのばらつきよりも大きな抵抗値を有するように設定されている。なお、第１抵抗体Ｒ_Ａ及び第２抵抗体Ｒ_Ａの各抵抗値は、（所与の接触抵抗値）＋（（ＤＵＴ固有の抵抗値＋抵抗体Ｒ_Ａの抵抗値）／２）−（接触抵抗のばらつき×２）の式により決定される。

また、インピーダンス測定器１８のＬｏ側には、測定端子Ｔ_１と、測定端子Ｔ_３と、がそれぞれ接続されている。この測定端子Ｔ_１と測定端子Ｔ_３とは、相互に並列となるように接続されている。

また、測定対象となるＤＵＴ１２には、各測定端子Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４が接続される各外部電極１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄが設けられている。また、ＤＵＴ１２は、各外部電極１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄに接続された各素子２０Ａ、２０Ｂを備えている。さらに、ＤＵＴ１２の各素子２０Ａ、２０Ｂの各インピーダンスは、Ｚ_１、Ｚ_２である。なお、本実施形態では、ＤＵＴ１２として、図３に示すように、一対の外部電極を有する二つのコイルを備えたコモンモードチョークコイル２２、また、図４に示すように、複数のコモンモードチョークコイルを１チップにまとめたコモンモードチョークコイルアレイ２４が用いられている。

ここで、図２に示すように、ＤＵＴ１２の外部電極１４Ａと測定端子Ｔ_１との接触抵抗値は、ｒ_１である。また、ＤＵＴ１２の外部電極１４Ｂと測定端子Ｔ_２との接触抵抗値は、ｒ_２である。また、ＤＵＴ１２の外部電極１４Ｃと測定端子Ｔ_３との接触抵抗値は、ｒ_３である。また、ＤＵＴ１２の外部電極１４Ｄと測定端子Ｔ_４との接触抵抗値は、ｒ_４である。

また、各素子２０Ａ、２０Ｂの各抵抗値Ｒ_１、Ｒ_２は、各素子２０Ａ、２０Ｂの外部電極１４Ｂ、１４Ｄと測定端子Ｔ_２、Ｔ_４の接触抵抗値ｒ_２、ｒ_４と略同じになるか、あるいはそれ以下になるように設定されている。

次に、本実施形態に係る特性測定装置１０の作用について説明する。

図１及び図２に示すように、各測定端子Ｔ_２、Ｔ_４に各抵抗体Ｒ_Ａを設けることにより、インピーダンス測定器１８からみた直流抵抗値（全体抵抗値）は、ｒ＝ｒ_１≒ｒ_２≒ｒ_３≒ｒ_４とし、Ｒ＝Ｒ_１≒Ｒ_２とすると、ｒ＋（Ｒ＋Ｒ_Ａ）／２となる。

このとき、各抵抗体Ｒ_Ａの抵抗値を接触抵抗値ｒに対して十分に大きくすることにより、全体抵抗値に占めるＲ_Ａの割合が大きくなる。このため、全体抵抗値は、抵抗体Ｒ_Ａの抵抗値により大きく左右されることになる。これにより、全体抵抗の値（合成抵抗の値）は、接触抵抗値ｒのばらつきの影響をほとんど受けることがない。この結果、接触抵抗値ｒのばらつきの影響をほとんど受けることなく、ＤＵＴ１２の安定した接触検出を行うことができる。

特に、Ｒ_１＝Ｒ_２＝１Ω、Ｒ_Ａ＝２０Ω、とすることにより、接触抵抗値ｒの影響を受けることなく、ＤＵＴ１２の接触検出が安定することが判明した。なお、各測定端子Ｔ_２、Ｔ_４に接続した各抵抗体Ｒ_Ａの抵抗値は、測定端子Ｔ_２、Ｔ_４先端でキャリブレーションを実施した際に補正されるため、ＤＵＴ１２のインピーダンス測定値に影響することはない。また、ＤＵＴ１２の接触検出を行うために、スキャナなどの切換器を使用しないため、インピーダンス測定器１８の精度が低下することはない。

具体的には、ＤＵＴ１２の直流抵抗値は約１Ω／素子であり、４本の測定端子Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４が全てＤＵＴ１２に接続されている場合、測定される直流抵抗値は、１０．５Ωから１１．５Ω程度となる。これに対して、１素子にのみ測定端子が接触している場合（Ｔ_１及びＴ_２が接触、Ｔ_３及びＴ_４が接触）には直流抵抗値が２１Ωから２２Ωとなり、どの素子にも接触していない場合にはインピーダンス測定器１８の限界である１０ｋΩとなる。このため、閾値を１５Ω程度に設定しておけば、４本の測定端子Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４が全てＤＵＴ１２の各素子２０Ａ、２０Ｂに接触していることを検出することができる。

また、複数の外部電極１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄが設けられている場合でも、抵抗体Ｒ_Ａが、全ての各外部電極１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄと接触する測定端子Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４とインピーダンス測定器１８との間にそれぞれ接続されているため、接触抵抗値ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、ｒ_４のばらつきの影響をほとんど受けることなく、ＤＵＴ１２の安定した接触検出を行うことができる。

さらに、図３に示すように、ＤＵＴ１２の各素子２０Ａ、２０Ｂは一対の外部電極を有する二つのコイルを備えたコモンモードチョークコイル２２で構成され、インピーダンス測定器１８はＬＣＲメータで構成されることにより、既存の部品をそのまま利用して、簡易かつ容易に、接触抵抗値ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、ｒ_４のばらつきの影響をほとんど受けることなく、ＤＵＴ１２の安定した接触検出を行うことができる。

次に、本実施形態に係る特性測定装置１０の変形例について説明する。

図５に示すように、各測定端子Ｔ_１、Ｔ_３とインピーダンス測定器１８との間に、抵抗体Ｒ_Ａを接続するようにしてもよい。また、図６に示すように、測定端子Ｔ_１とインピーダンス測定器１８との間及び測定端子Ｔ_４とインピーダンス測定器１８との間に、抵抗体Ｒ_Ａをそれぞれ接続するようにしてもよい。また、図７に示すように、測定端子Ｔ_２とインピーダンス測定器１８との間及び測定端子Ｔ_３とインピーダンス測定器１８との間に、抵抗体Ｒ_Ａをそれぞれ接続するようにしてもよい。上記各変形例においても、上記実施形態の特性測定装置１０と同様に、接触抵抗値ｒのばらつきの影響をほとんど受けることなく、ＤＵＴ１２の安定した接触検出を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る特性測定装置の構成図である。 本発明の一実施形態に係る特性測定装置の等価回路図である。 本発明の一実施形態に係る特性測定装置の測定対象となる電子部品の素子にコモンモードチョークコイルを適用した場合の等価回路図である。 本発明の一実施形態に係る特性測定装置の測定対象となる電子部品の素子に複数のコモンモードチョークコイルを１チップにまとめたコモンモードチョークコイルアレイを適用した場合の等価回路図である。 本発明の一実施形態に係る特性測定装置の変形例の構成図である。 本発明の一実施形態に係る特性測定装置の変形例の構成図である。 本発明の一実施形態に係る特性測定装置の変形例の構成図である。 従来の特性測定装置の構成図である。 従来の特性測定装置の等価回路図である。

符号の説明

１０ 特性測定装置
１２ ＤＵＴ（電子部品）
１４Ａ 外部電極
１４Ｂ 外部電極
１４Ｃ 外部電極
１４Ｄ 外部電極
１８ インピーダンス測定器（測定器）
２０Ａ 素子
２０Ｂ 素子
２２ コモンモードチョークコイル
２６ ケーブル
２８ ケーブル
Ｔ_１ 測定端子
Ｔ_２ 測定端子
Ｔ_３ 測定端子
Ｔ_４ 測定端子
Ｒ_１ 素子の抵抗値
Ｒ_２ 素子の抵抗値
Ｒ_Ａ 抵抗体
ｒ_１ 接触抵抗値
ｒ_２ 接触抵抗値
ｒ_３ 接触抵抗値
ｒ_４ 接触抵抗値

Claims (3)

1. 外部電極に接続された素子を有する電子部品の特性測定装置であって、
   電気抵抗及び前記電気抵抗以外の電気特性を測定する測定器と、
   前記測定器に接続され前記素子の外部電極と接触する測定端子を有する測定部と、を備え、
   前記素子の抵抗値が、前記素子の前記外部電極と前記測定端子の接触抵抗値と略同じか、あるいはそれ以下であり、かつ、前記接触抵抗値のばらつきより大きい抵抗値を有する抵抗体が前記測定端子と前記測定器との間に接続されていることを特徴とする特性測定装置。
2. 前記外部電極は、複数設けられ、
   前記抵抗体は、前記各外部電極と接触する前記測定端子と前記測定器との間にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１に記載の特性測定装置。
3. 前記電子部品の前記素子は、一対の外部電極を有する二つのコイルを備えたコモンモードチョークコイルであり、
   前記測定器は、ＬＣＲメータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の特性測定装置。
   

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