JP2008305891A - Inspection apparatus for capacitor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection apparatus for deciding correctness of an electrolytic capacitor in semi-shorted state, at a high speed, prior to reflowing. <P>SOLUTION: The inspection apparatus comprises a constant current power source part 5, having a selecting switch 4 for outputting different constant currents, connecting terminals 7 and 8 for applying the current of the constant current power source part 5 to a capacitor, a short switch 9, consisting of a switching element for shorting/opening the connection terminals 7 and 8, a voltage circuit 10 for measuring the voltage of the connecting terminal 7, and a control part 19 such as a sequencer 16 for controlling the same. A capacitor 6 which is to be measured is connected to the connecting terminals 7 and 8, and the switch 4 is selected according to a capacitance of the capacitor. A current I is made to flow, from the constant current power source part 5 so that the capacitor is charged, and shorting is determined, based on the rise of voltage or the voltage rise time. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、各種電子機器に使用される電解コンデンサのショート検査や容量検査に用いる検査装置に関するものである。   The present invention relates to an inspection apparatus used for short inspection and capacity inspection of electrolytic capacitors used in various electronic devices.

図8は、従来の電解コンデンサの抵抗検査判別装置の一部を表した回路図であり、抵抗31と測定する電解コンデンサ32を直列に接続し、コンパレータ33でこれらの分圧抵抗が設定電圧34に対し高くなれば良品、低くなれば不良品と判別していた。   FIG. 8 is a circuit diagram showing a part of a conventional electrolytic capacitor resistance test discriminating apparatus, in which a resistor 31 and an electrolytic capacitor 32 to be measured are connected in series, and these voltage dividing resistors are set at a set voltage 34 by a comparator 33. In contrast, it was determined to be a non-defective product when it was higher and a defective product when it was lower.

また、従来の電解コンデンサのショート検出として利用できる可能性のあるものとして、特許文献1には電解コンデンサの検査の前に高温雰囲気中で端子をショート状態にして放置し、この後に特性検査を行なう方法が記載されている。   Further, as a possibility of being used as a short circuit detection of a conventional electrolytic capacitor, Patent Document 1 discloses that a terminal is left in a short state in a high temperature atmosphere before the inspection of the electrolytic capacitor, and a characteristic inspection is performed thereafter. A method is described.

これらの検査方法で良品となった電解コンデンサは、充電しても正常に充電することができ、良品として扱われている。
特開平11−111580号公報
Electrolytic capacitors that have become good products by these inspection methods can be charged normally even if they are charged, and are treated as good products.
JP-A-11-111580

近年、環境負荷物質の低減に伴い鉛フリー化が推進されている。電子機器のハンダ付けでも、鉛フリーが主体となりつつありハンダ付け性改善のためリフロー炉の温度を高く設定しなければならない。そのため、電子機器に使用される電解コンデンサにおいては、ハンダ付け時の温度による内部圧力上昇が大きくなり、コンデンサ素子へのストレスが多く加わり、一度特性検査で良品となったものがショートではないが端子間の抵抗が低くなるという半ショート状態のものが増えている。   In recent years, lead-free has been promoted with the reduction of environmentally hazardous substances. Even in the soldering of electronic equipment, lead-free is becoming the main component, and the temperature of the reflow furnace must be set high to improve solderability. For this reason, in electrolytic capacitors used in electronic equipment, the internal pressure rises due to the temperature at the time of soldering and stress is applied to the capacitor elements. The number of semi-short-circuits where the resistance between them is low is increasing.

この半ショート状態の電解コンデンサについて、電流をフリーにして電圧を徐々に上昇した場合の電圧と電流の関係をグラフ化してみると、図9に示すように、電圧を印加した直後に電流のピーク35が発生し、印加電圧が高くなると電流値が低く抑えられて復帰していることがわかり、電流のピーク35は大体40〜120mAの範囲36であり、この電流のピーク35が電解コンデンサの半ショート状態にあったものと推定することができる。   With respect to this half short-circuited electrolytic capacitor, when the current is set free and the voltage is gradually increased, the relationship between the voltage and the current is graphed. As shown in FIG. 35 is generated, and when the applied voltage is increased, the current value is suppressed to a low level, and the current peak 35 is approximately in the range 36 of 40 to 120 mA. This current peak 35 is half of the electrolytic capacitor. It can be presumed that the device was in a short state.

上記図8のような抵抗検査判別装置において、例えば、2500μFの電解コンデンサを飽和させるためには、4τ=4×0.0025×20=0.2(秒)、1Vの電圧で、20Ωの抵抗31を使用した場合、図10(a)に示すように最大50mAの電流が流れることになる。この値は、上記半ショート状態が復帰する電流40mA以上となるため、半ショート状態であったものが良品として次工程に流れ、リフロー時に半ショート状態となる可能性が高いという課題を有している。   In the resistance test discriminating apparatus as shown in FIG. 8, for example, to saturate a 2500 μF electrolytic capacitor, 4τ = 4 × 0.0025 × 20 = 0.2 (seconds), a resistance of 20Ω at a voltage of 1V When 31 is used, a maximum current of 50 mA flows as shown in FIG. This value is 40 mA or more at which the half-short state is restored, so that what was in the half-short state flows to the next process as a non-defective product, and there is a high possibility that a half-short state will occur at the time of reflow. Yes.

また、1kΩの抵抗31を判別したい場合、図10(b)のように1Vで分圧した飽和電圧が約0.98Vとなるが、500Ωの判別電圧が0.96V、2kΩの判別電圧が0.99Vと極めて近いためショート抵抗の検出精度が極めて悪くなる。   When it is desired to discriminate the 1 kΩ resistor 31, the saturation voltage divided by 1V is about 0.98V as shown in FIG. 10B, but the 500Ω discrimination voltage is 0.96V, and the 2kΩ discrimination voltage is 0. Since it is very close to .99V, the detection accuracy of the short resistance becomes extremely poor.

そこで、精度を上げるため充電抵抗を100Ωに大きくした場合500Ωと1kΩと2kΩの判別電圧は、0.83Vと0.91Vと9.5Vと判別電圧の差が広がり判別しやすくなるため精度は向上するが、電解コンデンサの電圧飽和時間が、0.4secと4倍になるため検査時間が多くかかるためオンライン化は困難となる。   Therefore, when the charging resistance is increased to 100Ω to increase accuracy, the discrimination voltage of 500Ω, 1kΩ, and 2kΩ is 0.83V, 0.91V, and 9.5V, and the difference between the discrimination voltages is widened and the accuracy is improved. However, since the voltage saturation time of the electrolytic capacitor is four times as long as 0.4 sec, it takes a lot of inspection time, so that it is difficult to go online.

また、特許文献1では、半ショート状態は再現しやすくなるが、一部の電解コンデンサの半ショートを復帰させてしまう可能性が高くなるという課題を有している。   Moreover, in patent document 1, although a half-short state becomes easy to reproduce, there exists a subject that possibility that the half-short of some electrolytic capacitors will be reset becomes high.

本発明は、このような従来の課題を解決し、電解コンデンサの半ショート状態のものをリフロー前に高速でショート検査または容量検査を行ない合否の判断をすることができる検査装置を提供することを目的とするものである。   The present invention solves such a conventional problem and provides an inspection apparatus capable of performing a short inspection or a capacity inspection at high speed before reflowing an electrolytic capacitor in a semi-shorted state to determine whether it is acceptable or not. It is the purpose.

上記目的を達成するために本発明は、コンデンサに電流を流してコンデンサのショートの合否または容量を検査するコンデンサの検査装置であって、上記検査装置が異なった定電流を出力するための切り替えスイッチを有した定電流電源部と、この定電流電源部の電流を測定するコンデンサに通電するための接続端子と、接続端子を短絡または開放するスイッチング素子よりなる短絡スイッチと、上記接続端子の電圧を測定する電圧回路と、これらを制御するシーケンサ等の制御部を含む構成からなり、上記接続端子に測定するコンデンサを接続し、そのコンデンサ容量に応じてスイッチを選択して定電流電源部から電流Iを流してコンデンサを充電し、その電圧の上昇または電圧上昇時間によりショートの合否判定または容量検査を行なうことを特徴とするコンデンサの検査装置とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a capacitor inspection device for inspecting whether a capacitor is short-circuited or not by passing a current through the capacitor, wherein the inspection device outputs a different constant current. A constant current power supply unit having a connection terminal for energizing a capacitor for measuring the current of the constant current power supply unit, a shorting switch comprising a switching element for short-circuiting or opening the connection terminal, and a voltage of the connection terminal It consists of a configuration including a voltage circuit to measure and a control unit such as a sequencer for controlling them, and a capacitor to be measured is connected to the connection terminal, a switch is selected according to the capacitor capacity, and the current I from the constant current power supply unit To charge the capacitor, and perform a pass / fail judgment or capacity check based on the voltage rise or voltage rise time. It is an inspection apparatus of the capacitor, wherein the door.

また、上記接続端子に測定するコンデンサを接続し、そのコンデンサ容量に応じてスイッチを選択して定電流電源部から電流Iを流してコンデンサを充電し、T時間後に電流Iよりも小さい電流IIを流してさらに充電し、そのT時間以降の電圧変動によりショートの合否判定または容量検査を行なうことを特徴とするコンデンサの検査装置とするものである。   In addition, a capacitor to be measured is connected to the connection terminal, a switch is selected according to the capacitance of the capacitor, the current I is supplied from the constant current power supply unit, and the capacitor is charged. After time T, a current II smaller than the current I is supplied. The capacitor is inspected by performing a pass / fail judgment or a capacity inspection based on voltage fluctuation after the T time.

以上のように本発明によれば、コンデンサの容量に応じて定電流電源部からスイッチを選択して半ショート状態を維持できるレベルの電流Iを流して充電し、電圧の上昇または電圧上昇時間によりショートの合否判定または容量検査を行なうことにより、合否の判別を容易に行なうことができる。   As described above, according to the present invention, the switch is selected from the constant current power supply unit according to the capacitance of the capacitor and charged by flowing the current I at a level that can maintain the half-short state, and the voltage rises or the voltage rise time By performing a short pass / fail determination or a capacity inspection, it is possible to easily determine pass / fail.

また、T時間後に電流Iよりも小さい電流IIを流してさらに充電することにより、そのT時間以降において良品であれば、その電流IIに応じた電圧の上昇が見られ、不良品であれば電流IIを流しても電圧が上昇せず、合否の判別を容易に行なうことができる。   In addition, by charging the current II smaller than the current I after the T time and further charging, if the product is non-defective after the T time, the voltage rises according to the current II. Even if II is passed, the voltage does not increase, and pass / fail judgment can be easily performed.

また、半ショート状態を維持できるレベルの定電流Iで電解コンデンサを急速充電し、半ショート状態の検査は微小電流IIで測定することにより、判定抵抗Rを大きくしてもI2を小さくすることにより判定電圧V2(=I2R)を小さくできるため、充電電圧V2+αが低くなり充電時間を短縮することができ、高速化を図ることができる。   In addition, by rapidly charging the electrolytic capacitor with a constant current I at a level that can maintain a half-short state, and measuring the half-short state with a minute current II, even if the judgment resistance R is increased, I2 is reduced. Since the determination voltage V2 (= I2R) can be reduced, the charging voltage V2 + α is reduced, the charging time can be shortened, and the speed can be increased.

(実施の形態1)
以下、本実施の形態1について、本発明の特に請求項1及び2に記載の発明について詳細に説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention, in particular, the invention described in claims 1 and 2 will be described in detail.

図1は、本発明の実施の形態1によるコンデンサの検査装置の回路構成図である。図2は図1のタイミングチャートであり、図2(a)は、検査出力15の波形を示し、図2(b)(c)は、端子電圧7の電圧波形を示す。   FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a capacitor inspection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 2 is a timing chart of FIG. 1, FIG. 2A shows the waveform of the inspection output 15, and FIGS. 2B and 2C show the voltage waveform of the terminal voltage 7.

図1に示す検査装置は、異なった定電流を出力するための切り替えスイッチ4を有した定電流電源部5と、この定電流電源部5の電流をコンデンサに通電するための接続端子7,8と、接続端子7,8を短絡または開放するスイッチング素子よりなる短絡スイッチ9と、上記接続端子7の電圧を測定する電圧回路10と、これらを制御するシーケンサ16等の制御部19を含む構成からなる。   The inspection apparatus shown in FIG. 1 includes a constant current power supply unit 5 having a changeover switch 4 for outputting different constant currents, and connection terminals 7 and 8 for supplying the current of the constant current power supply unit 5 to a capacitor. And a short-circuit switch 9 made of a switching element that short-circuits or opens the connection terminals 7 and 8, a voltage circuit 10 that measures the voltage of the connection terminal 7, and a control unit 19 such as a sequencer 16 that controls them. Become.

そして、上記接続端子7,8に接続されたコンデンサ6の容量に応じて定電流電源部5から切り替えスイッチ4で定電流源1を選択して充電し、T時間後に定電流源1よりも小さい定電流源2を選択してさらに充電する。   Then, the constant current source 1 is selected and charged from the constant current power source 5 by the changeover switch 4 according to the capacity of the capacitor 6 connected to the connection terminals 7 and 8, and is smaller than the constant current source 1 after T time. The constant current source 2 is selected and further charged.

上記定電流電源部5において、定電流源1は30mA、定電流源2は1mA、定電流源3は0.1mAの電流がそれぞれ流れるようにしている。この各定電流源の電流は測定されるコンデンサ容量に応じて設定するものである。   In the constant current power supply unit 5, a constant current source 1 flows 30 mA, a constant current source 2 flows 1 mA, and a constant current source 3 flows 0.1 mA. The current of each constant current source is set according to the measured capacitor capacity.

上記図1の動作について図2を用いて説明する。まず、キー入力17によりコンデンサ容量を入力すると表示18に入力内容が表示され、間違いなければキー入力17からスタートを入れる。シーケンサ16から図2(a)に示す電圧波形の検査出力15により測定するコンデンサ6と並列に接続した短絡スイッチ9をオープンにすると同時に、測定するコンデンサ6の容量値に応じて、シーケンサ16からの切り替え出力14により切り替えスイッチ4から定電流源1(30mA)または定電流源2(1mA)を選択して充電する。   The operation of FIG. 1 will be described with reference to FIG. First, when the capacitor capacity is input by the key input 17, the input content is displayed on the display 18. If there is no mistake, the start is started from the key input 17. The short-circuit switch 9 connected in parallel with the capacitor 6 to be measured by the test output 15 of the voltage waveform shown in FIG. 2A from the sequencer 16 is opened, and at the same time, the sequencer 16 outputs from the sequencer 16 according to the capacitance value of the capacitor 6 to be measured. The constant current source 1 (30 mA) or the constant current source 2 (1 mA) is selected from the changeover switch 4 by the switching output 14 and charged.

図2(b)(c)は、接続端子7の電圧波形を示すが、図2(b)の規定時間Tを充電すると、図1の切り替え出力14により切り替えスイッチ4を上記充電した電流よりも小さい定電流源3(0.1mA)に切り替える。そして、t(ms)後に電圧を測定する電圧回路10(図1では判定用電圧源11とコンパレータ12)により、測定した接続端子7の電圧と判定用電圧源11の電圧とを比較する。   FIGS. 2B and 2C show voltage waveforms of the connection terminal 7. When the specified time T in FIG. 2B is charged, the changeover switch 4 in FIG. Switch to a small constant current source 3 (0.1 mA). Then, the measured voltage of the connection terminal 7 is compared with the voltage of the determination voltage source 11 by the voltage circuit 10 (the determination voltage source 11 and the comparator 12 in FIG. 1) that measures the voltage after t (ms).

図2(b)に示すように判定用電圧源の電圧20よりも測定した電圧21が高ければ合格、図2(c)に示すように判定した電圧22が低ければ不合格の判定をする。   As shown in FIG. 2 (b), if the measured voltage 21 is higher than the voltage 20 of the voltage source for determination, the determination is acceptable, and if the determined voltage 22 is low as shown in FIG.

合否の結果は、図1の合否入力信号13によりシーケンサ16に入力され、不良品のイジェクトや表示18の不良カウント表示アップ等の処理が施される。   The pass / fail result is input to the sequencer 16 by the pass / fail input signal 13 in FIG. 1, and processing such as ejection of a defective product and display of a defective count on the display 18 is performed.

なお、各定電流源の切り替え時間Tは、V2を判定電圧、I1を充電の定電流、I2を最小の定電流、Rを判定抵抗、Cをコンデンサ容量とすると、以下の(数1)より求められる。   The switching time T of each constant current source is expressed by the following (Equation 1), where V2 is a determination voltage, I1 is a constant current for charging, I2 is a minimum constant current, R is a determination resistor, and C is a capacitor capacity. Desired.

Figure 2008305891
Figure 2008305891

上記(数1)によると、コンデンサ容量CによりTの時間が異なるため、キー入力17による容量値でシーケンサ16により各定電流源の切り替え時間Tの時間を変更する必要がある。   According to the above (Equation 1), since the time T varies depending on the capacitor capacitance C, it is necessary to change the switching time T of each constant current source by the sequencer 16 with the capacitance value by the key input 17.

ここで、C=2500μF、I1=30mA、I2=0.1mA、判定抵抗R=1000Ωとして、充電時間を計算してみると、   Here, assuming that C = 2500 μF, I1 = 30 mA, I2 = 0.1 mA, and determination resistance R = 1000Ω, calculating the charging time,

Figure 2008305891
Figure 2008305891

Figure 2008305891
Figure 2008305891

この(数2)(数3)より、+αを含めて約9msecの充電時間で良いことがわかる。   From (Equation 2) and (Equation 3), it can be seen that a charging time of about 9 msec including + α is sufficient.

このように、本実施の形態1によるコンデンサの検査装置は、30mAの低い電流で充電するので、半ショート状態のコンデンサは電圧が上がらなくなり、不良品と判別することができ、短い充電時間で検査することができる。   As described above, since the capacitor inspection apparatus according to the first embodiment is charged with a low current of 30 mA, the voltage of the half-shorted capacitor does not increase, and can be determined as a defective product. can do.

(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項3に記載の発明について図3により詳細に説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second aspect of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

上記実施の形態1において、電圧を測定する電圧回路10を構成するコンパレータ12をA/Dコンバータ23に置き換えたものである。その検査装置の回路構成図を図3に示す。なお、A/Dコンバータ23以外は同一なので同一符号を付与している。また、その詳細な説明は異なる部分についてのみ説明する。   In the first embodiment, the comparator 12 constituting the voltage circuit 10 for measuring the voltage is replaced with the A / D converter 23. FIG. 3 shows a circuit configuration diagram of the inspection apparatus. Since the components other than the A / D converter 23 are the same, the same reference numerals are given. Further, only the different parts will be described in detail.

図3において、t(ms)後の電圧はA/Dコンバータ23により、シーケンサ16の合否入力に入力される。一方予めコンデンサ容量と電流値からT時間後の充電したときの計算電圧値データT=CV2/Iを求め、図3の接続端子7,8に接続されたコンデンサ6の容量に応じて定電流電源部5から切り替えスイッチ4で定電流源1(30mA)を選択して充電し、T時間後に定電流源1(30mA)よりも小さい定電流源2(1mA)を選択してさらに充電する。そして、t時間後に判定電圧V2≦Vであれば合格、それ未満の電圧は不合格の判定をする。   In FIG. 3, the voltage after t (ms) is input to the pass / fail input of the sequencer 16 by the A / D converter 23. On the other hand, the calculated voltage value data T = CV2 / I when charging after T time from the capacitor capacity and the current value is obtained in advance, and the constant current power source according to the capacity of the capacitor 6 connected to the connection terminals 7 and 8 in FIG. The constant current source 1 (30 mA) is selected by the changeover switch 4 from the unit 5 and charged, and the constant current source 2 (1 mA) smaller than the constant current source 1 (30 mA) is selected after T time and further charged. If the determination voltage V2 ≦ V is reached after time t, it is determined to be acceptable, and a voltage less than that is determined to be unacceptable.

このように、本実施の形態2によるコンデンサの検査装置の電圧回路10をA/Dコンバータ23で構成することによって、半ショート状態のコンデンサは判定電圧V2まで電圧が上がらなくなり、不良品と判別することができ、短い充電時間で検査することができる。また、A/Dコンバータ23のデータをシーケンサ16で演算分析することにより、抵抗のレベルのバラツキを把握できる効果を有する。   As described above, by configuring the voltage circuit 10 of the capacitor inspection apparatus according to the second embodiment with the A / D converter 23, the voltage of the half short-circuited capacitor does not increase to the determination voltage V2, and is determined to be defective. Can be inspected in a short charge time. Further, by calculating and analyzing the data of the A / D converter 23 by the sequencer 16, there is an effect that the variation in the resistance level can be grasped.

(実施の形態3)
以下、本実施の形態3について、本発明の特に請求項4及び5に記載の発明について詳細に説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, the third embodiment will be described in detail with respect to the present invention, particularly, the inventions described in claims 4 and 5.

本実施の形態3の検査装置の回路構成は上記実施の形態1の検査装置の回路構成(図1)と同じであるので、上記実施の形態1と異なる検査方法について説明する。   Since the circuit configuration of the inspection apparatus according to the third embodiment is the same as that of the inspection apparatus according to the first embodiment (FIG. 1), an inspection method different from the first embodiment will be described.

上記図1の動作について図4を用いて説明する。まず、キー入力17によりコンデンサ容量を入力すると表示18に入力内容が表示され、間違いなければキー入力17からスタートを入れる。シーケンサ16から図4(a)に示す電圧波形の検査出力15により測定するコンデンサ6と並列に接続した短絡スイッチ9をオープンにすると同時に、測定するコンデンサ6の容量値に応じて、シーケンサ16からの切り替え出力14により切り替えスイッチ4から定電流源1(30mA)または定電流源2(1mA)を選択して充電する。   The operation of FIG. 1 will be described with reference to FIG. First, when the capacitor capacity is input by the key input 17, the input content is displayed on the display 18. If there is no mistake, the start is started from the key input 17. The short-circuit switch 9 connected in parallel with the capacitor 6 to be measured by the voltage waveform inspection output 15 shown in FIG. 4A from the sequencer 16 is opened, and at the same time, depending on the capacitance value of the capacitor 6 to be measured, The constant current source 1 (30 mA) or the constant current source 2 (1 mA) is selected from the changeover switch 4 by the switching output 14 and charged.

図4(b)(c)は、接続端子7の電圧波形を示すが、図4(b)の判定電圧20を超えると切り替え出力14により切り替えスイッチ4を上記充電した電流よりも小さい定電流源3(0.1mA)に切り替える。そして、t(ms)後に再度電圧を測定する電圧回路10(図1では判定用電圧源11とコンパレータ12)により、接続端子7の電圧と判定用電圧源11の電圧とを比較する。   4B and 4C show voltage waveforms of the connection terminal 7. When the determination voltage 20 in FIG. 4B is exceeded, the constant current source smaller than the current charged by the switching output 14 by the switching output 14 is shown. 3 (0.1 mA). Then, the voltage of the connection terminal 7 is compared with the voltage of the determination voltage source 11 by the voltage circuit 10 (the determination voltage source 11 and the comparator 12 in FIG. 1) that measures the voltage again after t (ms).

図4(b)に示すように判定用電圧源11の電圧20よりも測定した電圧21が高ければ合格、図4(c)に示すように測定した電圧22が低ければ不合格の判定をする。   If the measured voltage 21 is higher than the voltage 20 of the determination voltage source 11 as shown in FIG. 4 (b), it is judged acceptable, and if the measured voltage 22 is low as shown in FIG. .

合否の結果は、合否入力13によりシーケンサ16に入力され、不良品のイジェクトや表示18の不良カウント表示アップ等の処理が施される。   The result of pass / fail is input to the sequencer 16 by the pass / fail input 13, and processing such as ejection of a defective product or display of a defective count on the display 18 is performed.

なお、測定した電圧22が判定電圧20に到達しない場合は、最大公差の容量にした場合の待ち時間まで待って不良判定とする。定電流源の不良判定時間TFは、V2を判定電圧、I1を充電の定電流、Cmを最大公差コンデンサ容量とすると、以下の(数4)より求められる。   When the measured voltage 22 does not reach the determination voltage 20, it is determined as a failure determination after waiting for a waiting time when the capacity is set to the maximum tolerance. The failure determination time TF of the constant current source is obtained from the following (Equation 4), where V2 is a determination voltage, I1 is a constant current for charging, and Cm is a maximum tolerance capacitor capacity.

Figure 2008305891
Figure 2008305891

この判定レベルは、検査実態に合わせて、変更して良いことは言うまでもない。   Needless to say, the determination level may be changed according to the actual state of the inspection.

また、連続生産の場合は、接続端子7,8を可動式にして、順次コンデンサのリードを取り替えて挟むか押さえることにより連続測定することができる。   In the case of continuous production, continuous measurement can be performed by making the connection terminals 7 and 8 movable so that the capacitor leads are sequentially replaced and pinched or pressed.

このように、本実施の形態3によるコンデンサの検査装置は、30mAの低い電流で充電し、その後さらに低い電流で充電することにより、半ショート状態のコンデンサを的確に判別することができる。   As described above, the capacitor inspection apparatus according to the third embodiment can accurately determine a half short-circuited capacitor by charging with a low current of 30 mA and then charging with a lower current.

(実施の形態4)
以下、実施の形態4を用いて、本発明の特に請求項6に記載の発明について詳細に説明する。
(Embodiment 4)
Hereinafter, the fourth aspect of the present invention will be described in detail with reference to the fourth embodiment.

本実施の形態4の検査装置の回路構成は上記実施の形態2の検査装置の回路構成(図3)と同じであるので、上記実施の形態2と異なる検査方法について説明する。   Since the circuit configuration of the inspection apparatus according to the fourth embodiment is the same as that of the inspection apparatus according to the second embodiment (FIG. 3), an inspection method different from that of the second embodiment will be described.

図3において、t(ms)後の電圧はA/Dコンバータ23により、シーケンサ16の合否入力に入力される。一方予めコンデンサ容量と電流値からT+t時間後の充電したときの計算電圧値を求めておき、A/Dコンバータ23の電圧データと計算電圧値を比較し、計算電圧値よりも測定した電圧が高ければ合格、測定した電圧が低ければ不合格の判定をする。   In FIG. 3, the voltage after t (ms) is input to the pass / fail input of the sequencer 16 by the A / D converter 23. On the other hand, the calculated voltage value when charging after T + t time is obtained in advance from the capacitor capacity and current value, the voltage data of the A / D converter 23 is compared with the calculated voltage value, and the measured voltage is higher than the calculated voltage value. If the measured voltage is low, it is judged as unacceptable.

上記計算電圧値の求め方は、V1≦(1+a)It、V2≧(1−a)It(aは誤差で通常は0.2)より求め、A/Dコンバータ23の電圧データVと計算電圧値V1,V2とを比較して、V1≦V≦V2であれば合格、それ以外の電圧は不合格の判定をする。 The calculation voltage value is obtained from V 1 ≦ (1 + a) It, V 2 ≧ (1−a) It (a is an error and is usually 0.2), and the voltage data V of the A / D converter 23 The calculated voltage values V 1 and V 2 are compared, and if V 1 ≦ V ≦ V 2 , the pass voltage is determined, and other voltages are determined to be rejected.

このように、本実施の形態4によるコンデンサの検査装置を用いることにより、一定の時間に上昇した電圧Vを計算電圧値V1,V2とで合否判定を行なうことにより、電圧上昇の大きな小さい容量値の電解コンデンサと電圧上昇の小さな大きい容量値の電解コンデンサも、一定の時間で容量の合否判定を実施することができる。 As described above, by using the capacitor inspection apparatus according to the fourth embodiment, it is possible to determine whether the voltage V that has risen in a certain period of time is acceptable or not by using the calculated voltage values V 1 and V 2. The electrolytic capacitor having a capacitance value and the electrolytic capacitor having a large capacitance value with a small voltage rise can also perform pass / fail judgment of the capacitance in a certain time.

なお、上記a=0.2は、通常電解コンデンサの容量誤差が、±20%なので0.2としている。   Note that a = 0.2 is set to 0.2 because the capacitance error of a normal electrolytic capacitor is ± 20%.

(実施の形態5)
以下、実施の形態5を用いて、本発明の特に請求項4〜6に記載の発明について詳細に説明する。
(Embodiment 5)
Hereinafter, the fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the fourth to sixth aspects of the present invention.

本発明の実施の形態5は、上記実施の形態1において、電圧を測定する電圧回路10にA/Dコンバータ(アナログ→デジタル変換)23とシーケンサ16にA/D入力部を付加したものである。その検査装置の回路構成を図5に示す。   In the fifth embodiment of the present invention, an A / D converter (analog-to-digital conversion) 23 is added to the voltage circuit 10 for measuring a voltage and an A / D input unit is added to the sequencer 16 in the first embodiment. . The circuit configuration of the inspection apparatus is shown in FIG.

なお、上記実施の形態1と同一部分には同一符号を付与して、その詳細な説明は異なる部分についてのみ説明する。   In addition, the same code | symbol is provided to the same part as the said Embodiment 1, and the detailed description demonstrates only a different part.

以下、図5の動作について図6を用いて説明する。まず、キー入力17によりコンデンサ容量を入力すると表示18に入力内容が表示され、間違いなければキー入力17からスタートを入れる。シーケンサ16から図6(a)に示す電圧波形の検査出力15により測定するコンデンサ6と並列に接続した短絡スイッチ9をオープンにすると同時に、測定するコンデンサ6の容量値に応じて、シーケンサ16からの切り替え出力14により切り替えスイッチ4から定電流源1(30mA)または定電流源2(1mA)を選択して充電する。   The operation of FIG. 5 will be described below with reference to FIG. First, when the capacitor capacity is input by the key input 17, the input content is displayed on the display 18. If there is no mistake, the start is started from the key input 17. The short-circuit switch 9 connected in parallel to the capacitor 6 to be measured by the voltage waveform test output 15 shown in FIG. 6A from the sequencer 16 is opened, and at the same time, depending on the capacitance value of the capacitor 6 to be measured, The constant current source 1 (30 mA) or the constant current source 2 (1 mA) is selected from the changeover switch 4 by the switching output 14 and charged.

図6(b)(c)は、接続端子7の電圧波形を示すが、シーケンサの充電スタートが入り、図6(b)の電圧波形がコンパレータ12により規定電圧26と比較して規定電圧26を超えると充電時間のカウントがスタートし、時間Tを充電して切り替え出力14により切り替えスイッチ4を上記充電した電流よりも小さい定電流源3(0.1mA)に切り替える。そして、t(ms)後にA/Dコンバータ23により、シーケンサ16の合否入力に入力される。一方予めコンデンサ容量と電流値からT時間後の充電したときの計算電圧値を求めておき、A/Dコンバータ23の電圧データと計算電圧値を比較し、計算電圧値よりも測定した電圧が高ければ合格、測定した電圧が低ければ不合格の判定をする。   FIGS. 6B and 6C show the voltage waveform of the connection terminal 7. The sequencer starts charging, and the voltage waveform of FIG. 6B is compared with the specified voltage 26 by the comparator 12. If it exceeds, the charging time starts counting, and the time T is charged, and the changeover switch 14 is switched to the constant current source 3 (0.1 mA) smaller than the charged current by the switching output 14. Then, after t (ms), it is input to the pass / fail input of the sequencer 16 by the A / D converter 23. On the other hand, the calculated voltage value when charging after T time is obtained in advance from the capacitor capacity and current value, the voltage data of the A / D converter 23 is compared with the calculated voltage value, and the measured voltage is higher than the calculated voltage value. If the measured voltage is low, it is judged as unacceptable.

合否の結果により、不良品のイジェクトや表示18の不良カウント表示アップ等の処理が施される。なお、規定電圧26は、低い方が好ましく通常50mV以下が良い。   Depending on the result of pass / fail, processing such as ejection of a defective product and display of a defect count on the display 18 is performed. The specified voltage 26 is preferably low and is usually 50 mV or less.

このように実施の形態5の検査装置は、コンパレータ12の出力により時間Tのカウントをスタートするため、検査出力15とのタイミングを比較することにより、コンデンサ内部に残留電圧があった場合や接続端子とコンデンサのリードの接触不良の場合は、異常として検知できる。   As described above, the inspection apparatus according to the fifth embodiment starts counting the time T based on the output of the comparator 12. Therefore, by comparing the timing with the inspection output 15, when there is a residual voltage in the capacitor or the connection terminal If there is a contact failure between the capacitor lead and the capacitor, it can be detected as an abnormality.

また、A/Dコンバータ23のデータをシーケンサ16で演算分析することにより、不良レベルのバラツキを把握できる効果を有する。   In addition, by calculating and analyzing the data of the A / D converter 23 by the sequencer 16, there is an effect that the variation of the defect level can be grasped.

なお、上記検査装置において、容量別に同じ定電流源を使用して、これらの飽和電圧を測定して半ショート検査を実施しても良いことは言うまでもない。また、良品判定品においては、A/Dコンバータ23の電圧データVまたは時間データTにより容量測定を行なっても良い。   Needless to say, in the above-described inspection apparatus, the same constant current source may be used for each capacity, and the saturation voltage may be measured to perform a half-short inspection. In addition, in the non-defective product determination product, the capacitance measurement may be performed based on the voltage data V or the time data T of the A / D converter 23.

この場合、C=IT/V の関係式にて容量の演算ができる。   In this case, the capacity can be calculated using the relational expression C = IT / V.

図7は、定電流電源部5の定電流源の切り替えの例で、10mA、1mA、100μAの定電流での100ms後の充電電圧を容量と電流別に表示したものである。この電圧が、定電流で各抵抗別飽和電圧の電圧値以上になっていれば、表中の判別抵抗値での判別が可能である。   FIG. 7 shows an example of switching the constant current source of the constant current power supply unit 5 and displays the charging voltage after 100 ms at a constant current of 10 mA, 1 mA, and 100 μA according to capacity and current. If this voltage is equal to or higher than the voltage value of the saturation voltage for each resistance at a constant current, it is possible to discriminate with the discrimination resistance value in the table.

なお、定電流源において、その最大電流値は[発明が解決しようとする課題]で説明した半ショート状態の電圧−電流特性からのピーク値を超えて設定してはならない。   In the constant current source, the maximum current value should not be set beyond the peak value from the voltage-current characteristics in the half-short state described in [Problems to be Solved by the Invention].

本発明は、コンデンサの半ショート状態のものをリフロー前に高速でショート検査または容量検査を行ない、合否の判断をすることができる検査装置を提供することができ、電子機器等に使用される電解コンデンサに利用される。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide an inspection apparatus capable of performing a short inspection or a capacity inspection at high speed before reflowing a capacitor in a short-circuited state, and making a pass / fail judgment. Used for capacitors.

本発明の実施の形態1および実施の形態3による検査装置の回路構成図Circuit configuration diagram of inspection apparatus according to Embodiment 1 and Embodiment 3 of the present invention 同実施の形態1の構成のタイミングチャートTiming chart of configuration of embodiment 1 本発明の実施の形態2および実施の形態4による検査装置の回路構成図Circuit configuration diagram of inspection apparatus according to Embodiment 2 and Embodiment 4 of the present invention 本発明の実施の形態3によるタイミングチャートTiming chart according to Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施の形態5による検査装置の回路構成図Circuit configuration diagram of an inspection apparatus according to Embodiment 5 of the present invention 同実施の形態5の構成のタイミングチャートTiming chart of configuration of embodiment 5 本発明の定電流源の切り替え例を示す図The figure which shows the example of switching of the constant current source of this invention 従来の電解コンデンサの検査装置の部分検出回路図Partial detection circuit diagram of conventional electrolytic capacitor inspection equipment 半ショート状態の電解コンデンサにおける電圧−電流グラフVoltage vs. current graph of electrolytic capacitor in half-short state (a)従来の電解コンデンサの検査装置における時間−電流グラフ、(b)時間−電圧グラフ(A) Time-current graph in conventional electrolytic capacitor inspection device, (b) Time-voltage graph

符号の説明Explanation of symbols

1 30mAの定電流源
2 1mAの定電流源
3 0.1mAの定電流源
4 切り替えスイッチ
5 定電流電源部
6 測定するコンデンサ
7 接続端子(+)
8 接続端子(−)
9 短絡スイッチ
10 電圧を測定する電圧回路
11 判定用電圧源
12 コンパレータ
13 合否入力信号
14 切り替え出力
15 検査出力
16 シーケンサ
17 キー入力
18 表示
19 制御部
1 Constant current source of 30 mA 2 Constant current source of 1 mA 3 Constant current source of 0.1 mA 4 Changeover switch 5 Constant current power supply unit 6 Capacitor to be measured 7 Connection terminal (+)
8 Connection terminal (-)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Short circuit switch 10 Voltage circuit which measures voltage 11 Judgment voltage source 12 Comparator 13 Pass / fail input signal 14 Switch output 15 Inspection output 16 Sequencer 17 Key input 18 Display 19 Control part

Claims (7)

コンデンサに電流を流してコンデンサのショートの合否または容量を検査するコンデンサの検査装置であって、上記検査装置が異なった定電流を出力するための切り替えスイッチを有した定電流電源部と、この定電流電源部の電流を測定するコンデンサに通電するための接続端子と、接続端子を短絡または開放するスイッチング素子よりなる短絡スイッチと、上記接続端子の電圧を測定する電圧回路と、これらを制御するシーケンサ等の制御部を含む構成からなり、上記接続端子に測定するコンデンサを接続し、そのコンデンサ容量に応じてスイッチを選択して定電流電源部から電流Iを流してコンデンサを充電し、その電圧の上昇または電圧上昇時間によりショートの合否判定または容量検査を行なうことを特徴とするコンデンサの検査装置。 A capacitor inspection device for inspecting the pass / fail of a capacitor by passing a current through the capacitor, or a capacitance, wherein the inspection device has a changeover switch for outputting different constant currents, and the constant current power supply unit. A connection terminal for energizing a capacitor for measuring the current of the current power supply unit, a short-circuit switch comprising a switching element for short-circuiting or opening the connection terminal, a voltage circuit for measuring the voltage of the connection terminal, and a sequencer for controlling them A capacitor including the control unit is connected to the connection terminal, the switch is selected according to the capacitor capacity, the current I is supplied from the constant current power supply unit, and the capacitor is charged. Capacitor inspection device, which performs pass / fail judgment of short circuit or capacitance inspection according to rise time or voltage rise time . 電圧回路が判定用電圧源と、コンパレータとからなり、接続端子の電圧と判定用電圧源の電圧を比較するようにした請求項1に記載のコンデンサの検査装置。 2. The capacitor inspection apparatus according to claim 1, wherein the voltage circuit includes a determination voltage source and a comparator, and compares the voltage of the connection terminal with the voltage of the determination voltage source. 電圧回路がA/Dコンバータからなる請求項1に記載のコンデンサの検査装置。 The capacitor inspection apparatus according to claim 1, wherein the voltage circuit comprises an A / D converter. コンデンサに電流を流してコンデンサのショートの合否または容量を検査するコンデンサの検査装置であって、上記検査装置が異なった定電流を出力するための切り替えスイッチを有した定電流電源部と、この定電流電源部の電流を測定するコンデンサに通電するための接続端子と、接続端子を短絡または開放するスイッチング素子よりなる短絡スイッチと、上記接続端子の電圧を測定する電圧回路と、これらを制御するシーケンサ等の制御部を含む構成からなり、上記接続端子に測定するコンデンサを接続し、そのコンデンサ容量に応じてスイッチを選択して定電流電源部から電流Iを流してコンデンサを充電し、そのT時間後に電流Iよりも小さい電流IIを流してさらに充電し、そのT時間以降の電圧変動によりショートの合否判定または容量検査を行なうことを特徴とするコンデンサの検査装置。 A capacitor inspection device for inspecting the pass / fail of a capacitor by passing a current through the capacitor, or a capacitance, wherein the inspection device has a changeover switch for outputting different constant currents, and the constant current power supply unit. A connection terminal for energizing a capacitor for measuring the current of the current power supply unit, a short-circuit switch comprising a switching element for short-circuiting or opening the connection terminal, a voltage circuit for measuring the voltage of the connection terminal, and a sequencer for controlling them A capacitor including a control unit is connected to the connection terminal, a switch is selected according to the capacitor capacity, the current I is supplied from the constant current power supply unit, and the capacitor is charged. Later, a current II smaller than the current I is supplied to further charge the battery, and a pass / fail judgment is made based on voltage fluctuations after the T time. Testing apparatus of capacitors and performing capacity test. 電圧回路が判定用電圧源と、コンパレータとからなり、接続端子の電圧と判定用電圧源の電圧を比較するようにした請求項4に記載のコンデンサの検査装置。 5. The capacitor inspection apparatus according to claim 4, wherein the voltage circuit includes a determination voltage source and a comparator, and compares the voltage of the connection terminal with the voltage of the determination voltage source. 電圧回路がA/Dコンバータからなる請求項4に記載のコンデンサの検査装置。 The capacitor inspection apparatus according to claim 4, wherein the voltage circuit comprises an A / D converter. 定電流電源部の電流が0.1〜30mA間で電流の異なった複数の定電流源を用いたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1に記載のコンデンサの検査装置。 The capacitor inspection apparatus according to claim 1, wherein a plurality of constant current sources having different currents in a constant current power supply section of 0.1 to 30 mA are used.
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