JP2760263B2 - セラミックコンデンサの初期故障品のスクリーニング方法 - Google Patents
セラミックコンデンサの初期故障品のスクリーニング方法Info
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- JP2760263B2 JP2760263B2 JP5206531A JP20653193A JP2760263B2 JP 2760263 B2 JP2760263 B2 JP 2760263B2 JP 5206531 A JP5206531 A JP 5206531A JP 20653193 A JP20653193 A JP 20653193A JP 2760263 B2 JP2760263 B2 JP 2760263B2
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミックコンデンサの
初期故障品のスクリーニング方法に関する。
初期故障品のスクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化にともない、これら電
子機器に用いる電子部品も小型化の要請が強い。このた
め、電子部品の代表的なものであるコンデンサとして
は、高誘電率の誘電体層の厚みを薄くして小型化し、電
極の重なり面積を大きくして大容量化した小型大容量の
積層セラミックコンデンサが多用されている。しかしな
がら、積層セラミックコンデンサの場合、誘電体層厚を
薄くし、内部電極の重なり面積を大きくしているため
に、誘電体層内に微細な欠陥を有する確率が高くなり、
このためセラミックコンデンサとして初期故障が起こり
やすくなり、信頼性を低下させることがあった。
子機器に用いる電子部品も小型化の要請が強い。このた
め、電子部品の代表的なものであるコンデンサとして
は、高誘電率の誘電体層の厚みを薄くして小型化し、電
極の重なり面積を大きくして大容量化した小型大容量の
積層セラミックコンデンサが多用されている。しかしな
がら、積層セラミックコンデンサの場合、誘電体層厚を
薄くし、内部電極の重なり面積を大きくしているため
に、誘電体層内に微細な欠陥を有する確率が高くなり、
このためセラミックコンデンサとして初期故障が起こり
やすくなり、信頼性を低下させることがあった。
【０００３】従来、このような誘電体層に欠陥を有する
積層セラミックコンデンサの選別除去には、室温におい
て定格電圧あるいはその数倍の電圧で絶縁抵抗を測定す
る方法が試みられていた。
積層セラミックコンデンサの選別除去には、室温におい
て定格電圧あるいはその数倍の電圧で絶縁抵抗を測定す
る方法が試みられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これら誘電体層に欠陥
を有する積層セラミックコンデンサには、電圧印加によ
り、絶縁抵抗が良品域と不良品域との間を不安定に変動
するもの、あるいは絶縁抵抗が高温で劣化するもの等が
見られる。しかしながら、従来の絶縁抵抗を測定する方
法においては、量産性を確保するために、室温におい
て、比較的短い電圧印加時間と１〜２回の限られた絶縁
抵抗の測定回数に制限されていたため、前記絶縁抵抗が
電圧印加中に不安定に変動するものを検出することは困
難であり、また高温で劣化するものを検出することはで
きなかった。
を有する積層セラミックコンデンサには、電圧印加によ
り、絶縁抵抗が良品域と不良品域との間を不安定に変動
するもの、あるいは絶縁抵抗が高温で劣化するもの等が
見られる。しかしながら、従来の絶縁抵抗を測定する方
法においては、量産性を確保するために、室温におい
て、比較的短い電圧印加時間と１〜２回の限られた絶縁
抵抗の測定回数に制限されていたため、前記絶縁抵抗が
電圧印加中に不安定に変動するものを検出することは困
難であり、また高温で劣化するものを検出することはで
きなかった。
【０００５】一方、積層セラミックコンデンサの誘電体
層に欠陥を有し、故障に至る可能性があるものを除去す
るために、定格電圧あるいはその数倍の電圧を数時間か
ら数百時間連続印加し、その後絶縁抵抗を測定して不良
品を選別除去する方法も試みられているが、量産性に劣
り製品のコストアップとなり、特に高信頼性を要求され
るごく限られた用途にしか実用化されていない。
層に欠陥を有し、故障に至る可能性があるものを除去す
るために、定格電圧あるいはその数倍の電圧を数時間か
ら数百時間連続印加し、その後絶縁抵抗を測定して不良
品を選別除去する方法も試みられているが、量産性に劣
り製品のコストアップとなり、特に高信頼性を要求され
るごく限られた用途にしか実用化されていない。
【０００６】そこで、本発明の目的は、初期故障に至る
可能性のある誘電体の欠陥を有するセラミックコンデン
サを、精度良く、安価に選別除去する方法を提供するこ
とにある。
可能性のある誘電体の欠陥を有するセラミックコンデン
サを、精度良く、安価に選別除去する方法を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のセラミックコンデンサの初期故障品のスク
リーニング方法は、セラミックコンデンサに、該セラミ
ックコンデンサの定格電圧以上、破壊電圧以下の一定の
直流電圧を印加して充電する工程と、該充電したセラミ
ックコンデンサの両端子間を電気的に開放して、最高使
用温度近傍の温度中に一定時間放置する工程と、該放置
したセラミックコンデンサの残留電圧を測定して、ある
特定電圧以下のセラミックコンデンサを不良品として除
去する工程と、からなる。
め、本発明のセラミックコンデンサの初期故障品のスク
リーニング方法は、セラミックコンデンサに、該セラミ
ックコンデンサの定格電圧以上、破壊電圧以下の一定の
直流電圧を印加して充電する工程と、該充電したセラミ
ックコンデンサの両端子間を電気的に開放して、最高使
用温度近傍の温度中に一定時間放置する工程と、該放置
したセラミックコンデンサの残留電圧を測定して、ある
特定電圧以下のセラミックコンデンサを不良品として除
去する工程と、からなる。
【０００８】
【作用】本発明のスクリーニング方法は、セラミックコ
ンデンサの高温状態での自己放電特性の差を利用する方
法である。すなわち、セラミックコンデンサに充電した
後、内部欠陥を有し絶縁抵抗が不安定に変動するものや
高温で絶縁抵抗が劣化するものは、内部欠陥のない正常
品と比較して自己放電量が多く両端子間の電圧の低下が
大きくなる。したがって、充電を終え両端子間を電気的
に開放してからある一定時間後に、この両端子間の残留
電圧を測定することにより、セラミックコンデンサの誘
電体層欠陥の有無を検出することができる。
ンデンサの高温状態での自己放電特性の差を利用する方
法である。すなわち、セラミックコンデンサに充電した
後、内部欠陥を有し絶縁抵抗が不安定に変動するものや
高温で絶縁抵抗が劣化するものは、内部欠陥のない正常
品と比較して自己放電量が多く両端子間の電圧の低下が
大きくなる。したがって、充電を終え両端子間を電気的
に開放してからある一定時間後に、この両端子間の残留
電圧を測定することにより、セラミックコンデンサの誘
電体層欠陥の有無を検出することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明のセラミックコンデンサの初期
故障品のスクリーニング方法の実施例を説明する。以下
の説明はセラミックコンデンサとして積層型のものにつ
いて行っているが、本発明はこれに限定されないことを
付言しておく。
故障品のスクリーニング方法の実施例を説明する。以下
の説明はセラミックコンデンサとして積層型のものにつ
いて行っているが、本発明はこれに限定されないことを
付言しておく。
【００１０】まず、ＢａＴｉＯ3 系セラミックを誘電体
とする静電容量１μＦ、定格電圧５０Ｖ．ＤＣの積層セ
ラミックコンデンサを１００個供試試料として準備し
た。次に、これらの積層セラミックコンデンサそれぞれ
について８５℃で５０Ｖ．ＤＣ電圧を２分間印加して絶
縁抵抗を測定した。
とする静電容量１μＦ、定格電圧５０Ｖ．ＤＣの積層セ
ラミックコンデンサを１００個供試試料として準備し
た。次に、これらの積層セラミックコンデンサそれぞれ
について８５℃で５０Ｖ．ＤＣ電圧を２分間印加して絶
縁抵抗を測定した。
【００１１】その後、各積層セラミックコンデンサそれ
ぞれについて、常温度下で充電後、一定時間後の残留電
圧を測定した。即ち、まず各積層セラミックコンデンサ
を常温で６４Ｖ．ＤＣ電圧を３分間印加し充電した。次
に、充電を完了した積層セラミックコンデンサを、表面
抵抗が１０11Ω以上のシリコン樹脂からなる絶縁プレー
ト上に並べ、両端子間を電気的に開放の状態にして、さ
らに８５℃の温度中に３０分間放置した。その後、常温
において積層セラミックコンデンサの両端子間の電圧を
測定した。この場合この測定は、充電電圧の計測器への
急激な放電を防止するために入力インピーダンスが１０
11Ω以上の直列抵抗（バッファ抵抗）を介して行われ
た。
ぞれについて、常温度下で充電後、一定時間後の残留電
圧を測定した。即ち、まず各積層セラミックコンデンサ
を常温で６４Ｖ．ＤＣ電圧を３分間印加し充電した。次
に、充電を完了した積層セラミックコンデンサを、表面
抵抗が１０11Ω以上のシリコン樹脂からなる絶縁プレー
ト上に並べ、両端子間を電気的に開放の状態にして、さ
らに８５℃の温度中に３０分間放置した。その後、常温
において積層セラミックコンデンサの両端子間の電圧を
測定した。この場合この測定は、充電電圧の計測器への
急激な放電を防止するために入力インピーダンスが１０
11Ω以上の直列抵抗（バッファ抵抗）を介して行われ
た。
【００１２】その後さらに、これら積層セラミックコン
デンサに、温度８５℃のもとで、１００Ｖ．ＤＣ電圧を
１０００時間印加して、信頼性評価試験を実施して、８
５℃での絶縁抵抗および８５℃での充電後の残留電圧と
の比較を行った。
デンサに、温度８５℃のもとで、１００Ｖ．ＤＣ電圧を
１０００時間印加して、信頼性評価試験を実施して、８
５℃での絶縁抵抗および８５℃での充電後の残留電圧と
の比較を行った。
【００１３】図１に、８５℃での絶縁抵抗と、８５℃で
の充電後の残留電圧との関係を示す。また、信頼性評価
試験で初期故障に至ったものは同図中に試料番号である
数字を付してある。図１によると、８５℃での絶縁抵抗
と８５℃での充電後の残留電圧との間に、強い相関があ
ることがわかる。なお、８５℃での絶縁抵抗が１０9Ω
台と正常ではあるが残留電圧が極端に低いもの（試料番
号１２、３３、７９）が確認されているが、これらはい
ずれもその後の信頼性評価試験で初期故障となってい
る。これらの試験結果は、高温での充電後の残留電圧を
測定し、ある特定電圧（本実施例の場合には３０Ｖ）以
下のものを不良品としての選別を行うことにより、初期
故障に至る可能性のある誘電体層の欠陥を有するセラミ
ックコンデンサを選別除去することができることを示し
ている。
の充電後の残留電圧との関係を示す。また、信頼性評価
試験で初期故障に至ったものは同図中に試料番号である
数字を付してある。図１によると、８５℃での絶縁抵抗
と８５℃での充電後の残留電圧との間に、強い相関があ
ることがわかる。なお、８５℃での絶縁抵抗が１０9Ω
台と正常ではあるが残留電圧が極端に低いもの（試料番
号１２、３３、７９）が確認されているが、これらはい
ずれもその後の信頼性評価試験で初期故障となってい
る。これらの試験結果は、高温での充電後の残留電圧を
測定し、ある特定電圧（本実施例の場合には３０Ｖ）以
下のものを不良品としての選別を行うことにより、初期
故障に至る可能性のある誘電体層の欠陥を有するセラミ
ックコンデンサを選別除去することができることを示し
ている。
【００１４】なお、セラミックコンデンサを、その両端
子間を電気的に開放状態にして放置するときの温度は、
上記実施例の８５℃に限定されることなく、そのセラミ
ックコンデンサの材質および設計仕様に応じた最高使用
温度近く、たとえば８５℃〜１５０℃の間に設定すれば
良い。
子間を電気的に開放状態にして放置するときの温度は、
上記実施例の８５℃に限定されることなく、そのセラミ
ックコンデンサの材質および設計仕様に応じた最高使用
温度近く、たとえば８５℃〜１５０℃の間に設定すれば
良い。
【００１５】また、加熱温度におけるセラミックコンデ
ンサの充電のための印加電圧は、上記実施例の６４Ｖ．
ＤＣに限定されることなく、セラミックコンデンサの破
壊電圧以下の任意の電圧を印加することができる。そし
て、下限の電圧としては、残留電圧の差がわかりやすい
ように定格電圧以上であることが望ましい。
ンサの充電のための印加電圧は、上記実施例の６４Ｖ．
ＤＣに限定されることなく、セラミックコンデンサの破
壊電圧以下の任意の電圧を印加することができる。そし
て、下限の電圧としては、残留電圧の差がわかりやすい
ように定格電圧以上であることが望ましい。
【００１６】さらに、上記実施例では、セラミックコン
デンサへの充電および残留電圧の測定を常温度中で行っ
たが、高温中（最高使用温度近傍）で行っても良い。ま
た、セラミックコンデンサの充電時間は、充電が完了す
る時間以上に設定する。この充電が完了する時間はセラ
ミックコンデンサの誘電体の材質、静電容量および充電
電流により異なるため、あらかじめ絶縁抵抗の充電時間
特性を測り、それにより決定する。
デンサへの充電および残留電圧の測定を常温度中で行っ
たが、高温中（最高使用温度近傍）で行っても良い。ま
た、セラミックコンデンサの充電時間は、充電が完了す
る時間以上に設定する。この充電が完了する時間はセラ
ミックコンデンサの誘電体の材質、静電容量および充電
電流により異なるため、あらかじめ絶縁抵抗の充電時間
特性を測り、それにより決定する。
【００１７】また、充電後のセラミックコンデンサの両
端子間を電気的に開放させる方法として、上記実施例の
ように絶縁プレート上にセラミックコンデンサを並べる
方法以外に、たとえば充電端子間にセラミックコンデン
サを挟んだままで、充電回路側で電気的に開放にする等
の他の方法でも良い。また、電気的に開放中のセラミッ
クコンデンサの両端子間の絶縁を確保するには、セラミ
ックコンデンサの絶縁抵抗以上を確保し、セラミックコ
ンデンサの自己放電以外の漏れ電流を防ぐ必要があり、
たとえば上記実施例のように絶縁プレートを使用する場
合は、その表面抵抗がセラミックコンデンサの絶縁抵抗
以上の材質のものを選定する。
端子間を電気的に開放させる方法として、上記実施例の
ように絶縁プレート上にセラミックコンデンサを並べる
方法以外に、たとえば充電端子間にセラミックコンデン
サを挟んだままで、充電回路側で電気的に開放にする等
の他の方法でも良い。また、電気的に開放中のセラミッ
クコンデンサの両端子間の絶縁を確保するには、セラミ
ックコンデンサの絶縁抵抗以上を確保し、セラミックコ
ンデンサの自己放電以外の漏れ電流を防ぐ必要があり、
たとえば上記実施例のように絶縁プレートを使用する場
合は、その表面抵抗がセラミックコンデンサの絶縁抵抗
以上の材質のものを選定する。
【００１８】そして、充電完了後の放置時間について
も、上記実施例の３０分に限定されることなく、正常な
セラミックコンデンサの自己放電特性より、自己放電に
よりセラミックコンデンサの両端子間の電圧が低下し始
める時間近くに設定すれば、欠陥を有するセラミックコ
ンデンサの選別の精度が最も高くなる。
も、上記実施例の３０分に限定されることなく、正常な
セラミックコンデンサの自己放電特性より、自己放電に
よりセラミックコンデンサの両端子間の電圧が低下し始
める時間近くに設定すれば、欠陥を有するセラミックコ
ンデンサの選別の精度が最も高くなる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
セラミックコンデンサの初期故障品のスクリーニング方
法によれば、充電を終え両端子間を電気的に開放してか
らある一定時間後に、この両端子間の残留電圧を測定す
ることにより、初期故障に至る可能性のある欠陥を有す
るセラミックコンデンサを、従来と比較して精度良く、
しかも容易に選別除去することができる。したがって、
信頼性の高いセラミックコンデンサを、より安価に供給
することができる。
セラミックコンデンサの初期故障品のスクリーニング方
法によれば、充電を終え両端子間を電気的に開放してか
らある一定時間後に、この両端子間の残留電圧を測定す
ることにより、初期故障に至る可能性のある欠陥を有す
るセラミックコンデンサを、従来と比較して精度良く、
しかも容易に選別除去することができる。したがって、
信頼性の高いセラミックコンデンサを、より安価に供給
することができる。
【図１】セラミックコンデンサの残留電圧と絶縁抵抗と
の相関を示すグラフである。
の相関を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミックコンデンサに、該セラミック
コンデンサの定格電圧以上、破壊電圧以下の一定の直流
電圧を印加して充電する工程と、 該充電したセラミックコンデンサの両端子間を電気的に
開放して、最高使用温度近傍の温度中に一定時間放置す
る工程と、 該放置したセラミックコンデンサの残留電圧を測定し
て、ある特定電圧以下のセラミックコンデンサを不良品
として除去する工程と、 からなるセラミックコンデンサの初期故障品のスクリー
ニング方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5206531A JP2760263B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | セラミックコンデンサの初期故障品のスクリーニング方法 |
| US08/291,158 US5510719A (en) | 1993-08-20 | 1994-08-16 | Method for screening early failure of ceramic capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5206531A JP2760263B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | セラミックコンデンサの初期故障品のスクリーニング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0757962A JPH0757962A (ja) | 1995-03-03 |
| JP2760263B2 true JP2760263B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=16524916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5206531A Expired - Lifetime JP2760263B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | セラミックコンデンサの初期故障品のスクリーニング方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5510719A (ja) |
| JP (1) | JP2760263B2 (ja) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5828222A (en) * | 1997-06-05 | 1998-10-27 | Extech Electronics Co., Ltd. | Quick DC compressive strength test method and the related apparatus |
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| US6469517B1 (en) * | 1998-11-25 | 2002-10-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Sorting method of monolithic ceramic capacitors based on insulation resistance |
| JP3603640B2 (ja) * | 1999-02-04 | 2004-12-22 | 松下電器産業株式会社 | 積層セラミックコンデンサのスクリーニング方法 |
| DE19952899A1 (de) | 1999-11-03 | 2001-05-10 | Philips Corp Intellectual Pty | Zerstörungsfreie Prüfung von passiven Bauelementen |
| JP3548887B2 (ja) * | 1999-12-20 | 2004-07-28 | 株式会社村田製作所 | 絶縁抵抗測定方法および装置 |
| JP3859079B2 (ja) | 2003-09-25 | 2006-12-20 | Ｔｄｋ株式会社 | 積層セラミックコンデンサのスクリーニング方法 |
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| JP7293714B2 (ja) * | 2019-02-25 | 2023-06-20 | 株式会社デンソー | 電圧検出装置 |
| WO2021202646A1 (en) | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Avx Corporation | Screening method for electrolytic capacitors that maintains individual capacitor unit identity |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE294813C (ja) * | ||||
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-
1993
- 1993-08-20 JP JP5206531A patent/JP2760263B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-08-16 US US08/291,158 patent/US5510719A/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH0757962A (ja) | 1995-03-03 |
| US5510719A (en) | 1996-04-23 |
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