JP3642456B2 - 電子部品の検査方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスクリート型電子部品の特性検査において、端子と電子部品の外部電極との接触性を確保する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンデンサの絶縁抵抗測定では、測定電圧を被測定用コンデンサに印加し、十分に充電された後のコンデンサの漏れ電流を測定することにより、絶縁抵抗を測定している。当然ながら、良品のコンデンサは漏れ電流が少ない。しかし、漏れ電流が少ない状態は測定端子がコンデンサの外部電極に十分に接触していない時でも発生する。このため、測定端子を外部電極に確実に接触させる必要があるが、測定端子や外部電極上には酸化物や有機物による絶縁皮膜が形成されることがあり、測定端子と外部電極との電気的導通の障害となっている。
【０００３】
従来では、このような絶縁皮膜による問題を克服するため、下記のような方法を組み合わせて実施していた。
1)測定端子形状を楔形とし、電子部品の外部電極の絶縁皮膜を破って接触させる方法。
2)測定端子の押し付け圧を大きくすることで、電子部品の外部電極の表面を陥没させ、接触性を得る方法。
3)測定端子を当てる際、電子部品の外部電極の表面を擦らせることで、測定端子や電子部品の外部電極の表面の絶縁皮膜を取り除き、接触させる方法。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような機械的方法により接触性の確保を図っていたため、下記のような問題点が発生していた。
１）電子部品の外部電極に著しい傷が残り、電子部品の使用時、半田付け性が劣化することがある。
２）測定端子の摩耗が激しく、頻繁に交換が必要となることがある。
３）部品の小型化に伴ってチップ化した電子部品では、外部電極もその外径に比例して狭小となる。そのため、測定端子との接触面積が十分に取れず、接触性を改善しにくい。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記のような機械的方法を用いずに、端子と電子部品の外部電極との接触性を確保することができる電子部品の検査方法および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ディスクリート型電子部品の外部電極に対してそれぞれ２本ずつ端子を押し当てる工程と、同一の外部電極に接触する２本の端子間に、外部電極毎に互いの回路のアースが相互に接続されていないフローティング状態で個別に設けられた電気信号源から上記端子または外部電極上の絶縁皮膜を破壊しうる電気信号を印加する工程と、上記電気信号を印加した後、上記端子を外部電極に押し当てたまま異なる外部電極に接触する端子間に測定信号を流すことにより、電子部品の特性を検査する工程と、を有する検査方法を提供する。
【０００７】
電子部品の外部電極に対してそれぞれ２本ずつ端子を押しつけ、同一の外部電極に接触する２本の端子間に電気信号源から所定の電気信号を印加すると、端子または外部電極上の絶縁皮膜が破壊される。絶縁破壊によって絶縁皮膜がクリーニングされ、端子と外部電極との接触抵抗が低下して確実に導通する。絶縁皮膜をクリーニングした後、端子を外部電極に押し当てたまま異なる外部電極に接触する端子間に測定信号を流し、電子部品に流れる信号を検出することで電子部品の特性を検査する。このようにすれば、機械的方法を用いずに端子と外部電極とを確実に導通させることができ、特性を正確に検査できる。しかも、端子を外部電極に必要以上に強く押しつける必要がないので、狭小な外部電極を有する小型の電子部品にも適用できる。
【０００８】
絶縁破壊しうる電気信号は、絶縁皮膜の組成や厚みによって異なるが、例えば２０〜１００００Ｖ／μｍ程度の電圧を印加することで、絶縁破壊が起こると考えられる。電気信号は直流電圧または交流電圧のいずれでもよいし、両者の組み合わせ（例えば直流電圧に交流電圧を重畳する）とすることで、接触性をより効果的に確保することも可能である。また、電気信号の印加方法は、連続印加であってもよいし、断続印加であってもよい。
【０００９】
請求項１の発明では、電気信号を印加する方法として、同一の外部電極に接触する２本の端子間に電気信号源から電気信号を印加している。つまり、一対の外部電極を有する電子部品の場合、これら外部電極の間に絶縁破壊を起こさせる電気信号を印加すると、電子部品本体に電流が流れ、その電気的特性に悪影響を及ぼす可能性があるが、請求項１のように外部電極のみに電気信号を印加するようにすれば、電子部品本体には電気信号が流れない。そのため、電子部品の種類に関係なく絶縁皮膜を破壊することができる。
また、請求項１では、外部電極毎に互いの回路のアースが相互に接続されていないフローティング状態で個別に設けられた電気信号源から電気信号を印加している。そのため、何れかの端子と外部電極との接触性が悪い場合でも、電気信号が電子部品の中を流れるのを確実に防止できる。
【００１０】
請求項２のように、電気信号を印加する工程において、端子と外部電極との間に流れる電流により、端子と外部電極との接触検出を行なうのが望ましい。この場合には、接触性の改善と、接触性の確認とを同時に行なうことができるので、作業効率が向上する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、ディスクリート型電子部品の特性を検査する装置において、上記電子部品の外部電極に対してそれぞれ２本ずつ押し当てられる端子と、上記外部電極毎に互いの回路のアースが相互に接続されていないフローティング状態で個別に設けられ、同一の外部電極に接触する２本の端子間に上記端子または外部電極上の絶縁皮膜を破壊しうる電気信号を印加する電気信号源と、
異なる外部電極に接触する端子間に測定信号を流すことにより、電子部品に流れる信号から電子部品の特性を測定する測定器と、上記電気信号源と測定器とを上記端子に対して選択的に接続する切換手段とを備えたものである。
このように構成することで、請求項１に記載された検査方法を簡単な回路で実施できる。
【００１２】
請求項４に記載のように、電気信号源から端子を介して流れる電流により、端子と外部電極との接触検出を行なう接触検出回路を設ければ、請求項２と同様な効果を奏する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は検査装置の第１参考例を示す。被検体１であるディスクリート型電子部品としては、例えばコンデンサ、抵抗器、チップコイルなどが用いられる。
図１において、被検体１の両側には外部電極２、３が設けられ、これら外部電極２、３に対してそれぞれ１本の端子４、５が接触可能となっている。端子４、５は切換器６、７を介して電気信号源８と測定器９とに選択的に接続されるようになっている。
【００１５】
電気信号源８は、端子４，５や外部電極２，３上に形成される酸化物や有機物による絶縁皮膜を破壊しうる電気信号を発生するものであり、絶縁皮膜の単位厚み当たりの電圧が例えば２０〜１００００Ｖ／μｍ程度となるように、直流または交流の電圧を発生する。
【００１６】
測定器９は従来公知のものであり、被検体１に測定信号を流し、被検体１に流れる信号から被検体１の特性を測定するものである。例えば被検体１がコンデンサの場合、直流電源と被検体１に流れる漏れ電流を測定する測定回路とを備え、漏れ電流から被検体１の絶縁抵抗を測定するものである。なお、測定器９は被検体１の種類に応じて変更すればよい。
【００１７】
次に、上記構成からなる検査装置の動作を説明する。
まず切換器６，７を電気信号源８側へ切り換えておき、端子４，５を被検体１の外部電極２，３に押し当てると、端子４，５から外部電極２，３を経て被検体１に電気信号が印加される。そのため、端子４，５や外部電極２，３上に形成された酸化物や有機物による絶縁皮膜が破壊され、端子４，５と外部電極２，３とが確実に導通する。
【００１８】
次に、端子４，５を被検体１の外部電極２，３に押し当てた状態のままで、切換器６，７を測定器９側へ切り換え、測定信号を被検体１に印加する。これにより、被検体１に流れる信号を測定器９で検出することで、被検体１の特性を測定することができる。このとき、端子４，５と外部電極２，３とが確実に導通しているので、被検体１の特性を正確に測定でき、誤差が少ない。
【００１９】
上記参考例の場合には、被検体１に対して直接的に絶縁破壊のための電流が流れるが、被検体１がコンデンサのような容量性電子部品の場合には、電気信号として交流電圧を印加すれば、被検体１自体のインピーダンスが低くなるので、絶縁皮膜を効果的に破壊することができ、接触性を促進することができる。
【００２０】
図２は検査装置の第２参考例を示し、図１と同一部品には同一符号を付して説明を省略する。
この参考例では、各外部電極２、３に対して２本の端子４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂが接触するように構成され、端子４ａ、５ａは第１参考例と同様に切換器６、７を介して電気信号源８と測定器９とに選択的に接続されるようになっている。また、端子４ｂ、５ｂは、切換器１０を介して互いに接続されている。
【００２１】
第２参考例の場合、切換器６、７を電気信号源８側に切り換え、かつ切換器１０をＯＮした状態で、端子４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂを被検体１の外部電極２、３に押し当てると、図２の破線矢印で示すように、絶縁破壊電流が流れる。つまり、絶縁破壊電流は切換器１０をバイパスして流れるので、被検体１には直接的に流れず、外部電極２、３に沿って流れるに過ぎないので、被検体１の電気的特性を損なわず、かつ電気信号と測定信号とが干渉することがない。端子４、５や外部電極２、３上の絶縁皮膜を破壊した後、端子４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂを外部電極２、３に押し当てた状態のままで、切換器６、７を測定器９側へ切り換え、かつ切換器１０をＯＦＦし、測定信号を被検体１に印加する。これにより、被検体１の特性を測定する。
【００２２】
図３は本発明にかかる検査装置の第１実施例を示し、図１と同一部品には同一符号を付して説明を省略する。
この実施例では、図２と同様に外部電極２、３に対してそれぞれ接触する２本の端子４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂが設けられ、それぞれの組の端子４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂは互いの回路のアースが相互に接続されていないフローティング状態で個別に設けられた電気信号源８ａ、８ｂと切換器６、７を介して接続されている。
【００２３】
第１実施例の場合、切換器６、７を電気信号源８ａ、８ｂ側に切り換えた状態で、端子４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂを被検体１の外部電極２、３に押し当てると、図３の破線矢印で示すように外部電極２、３にのみ絶縁破壊電流が流れ、被検体１自信には直接的に流れないので、被検体１の電気的特性を損なわず、電気信号と測定信号との干渉を防止できる。また、被検体１の外部電極２、３毎に電気信号源８ａ、８ｂが互いの回路のアースが相互に接続されていないフローティング状態で個別に設けられているので、いずれかの端子４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂと外部電極２、３との接触性が悪い場合に、不用意に測定信号以外の信号が被検体１に加わるのを防ぐことができる。
【００２４】
端子４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂまたは外部電極２，３上の絶縁皮膜を破壊した後、端子４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを外部電極２，３に押し当てた状態のままで、切換器６，７を測定器９側へ切り換え、測定信号を被検体１に印加することにより、被検体１の特性を測定する。
【００２５】
図４は本発明にかかる検査装置の第２実施例を示し、図１と同一部品には同一符号を付して説明を省略する。
この実施例は、図３の実施例の絶縁破壊回路に接触検出回路を追加したものである。すなわち、フォトカプラ１１、１２の発光ダイオード１１ａ、１２ａが端子４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂと直列に接続されており、受光素子であるフォトトランジスタ１１ｂ、１２ｂの一端には定電圧Ｖ_O が印加され、他端はアースされている。フォトトランジスタ１１ｂ、１２ｂの一端はＮＯＲ回路１３の入力とも接続され、両方のフォトトランジスタ１１ｂ、１２ｂがＯＮ（ＮＯＲ回路１３の両出力がＬレベル）の時、ＮＯＲ回路１３から接触検出信号が出力される。つまり、絶縁破壊回路に電流が流れると（絶縁破壊が起こると）、フォトトランジスタ１１ｂ、１２ｂがＯＮとなり、ＮＯＲ回路１３の両出力がＬレベルとなるので、ＮＯＲ回路１３の出力から端子４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂと外部電極２、３との接触検出を行なうことができる。
【００２６】
図５は図４の検査装置における測定タイムチャートを示す。
最初は端子４ａ，４ｂおよび５ａ，５ｂを外部電極２，３から離しておき、時刻ｔ₁ で端子４ａ，４ｂおよび５ａ，５ｂを外部電極２，３に押しつけ、電気信号を印加して絶縁皮膜のクリーニングを行なうとともに、接触検出を行なう。時刻ｔ₂ で切換器６，７を切り換え、クリーニングと接触検出を終了すると同時に、特性測定を開始する。時刻ｔ₃ で切換器６，７を切り換えて特性測定を終了し、その後、端子４ａ，４ｂおよび５ａ，５ｂを外部電極２，３から離す。
上記のように、電気信号によるクリーニングと並行して接触検出を行なうようにすれば、接触性の確保と確認とを効率よく行なうことができる。
【００２７】
図４の例では接触検出回路としてフォトカプラ１１，１２を用いたが、図６のようにリレー１４を用いることも可能である。すなわち、発光ダイオード１１ａ，１２ａに代えて励磁コイル１４ａを用い、フォトトランジスタ１１ｂ，１２ｂに代えてスイッチ１４ｂを用いたものである。この場合も、フォトカプラ１１，１２を用いた場合と同様の効果を奏する。
【００２８】
図７は本発明にかかる検査装置の第３実施例を示し、図１と同一部品には同一符号を付して説明を省略する。
この実施例は、図４の実施例の変形例であり、フォトカプラ１１、１２の発光ダイオード１１ａ、１２ａを絶縁破壊回路に並列に追加したものである。すなわち、フォトカプラ１１、１２の発光ダイオード１１ａ、１２ａが端子４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂと並列に接続されており、フォトトランジスタ１１ｂ、１２ｂの入力はＡＮＤ回路１５の入力と接続されている。端子４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂと外部電極２、３とが導通していない時には、フォトトランジスタ１１ｂ、１２ｂはＯＮとなり、ＡＮＤ回路１５の２つの入力は共にＬレベルである。端子４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂと外部電極２、３とが導通し、絶縁破壊回路に電流が流れると（絶縁破壊が起こると）、フォトトランジスタ１１ｂ、１２ｂはＯＦＦとなり、ＡＮＤ回路１５の２つの入力は共にＨレベルとなって、ＡＮＤ回路１５から接触検出信号が出力される。
この場合も、フォトカプラ１１、１２に代えてリレーを用いることができる。
【００２９】
上記実施例では、測定信号を印加する回路と、絶縁破壊を起こさせる電気信号を印加する回路とを切換器によって選択的に切り換えるようにしたが、電気信号が測定信号に対して干渉しないように、測定信号と電気信号の印加タイミングをずらせば、切換器を省略することも可能である。
図４〜図７の例では、絶縁破壊回路中に接触検出回路を設けるようにしたが、接触検出回路を絶縁破壊回路とは別に設け、切換器によって切り換えるようにしてもよい。接触検出方法としては、例えば端子に交流電流を流す方法など、種々の方法を用いることができる。
また、被検体の特性を測定する方法も、直流電圧，交流電圧を印加する方法のほか、被検体の種類に応じて種々の方法を用いることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、ディスクリート型電子部品の特性検査時に、絶縁皮膜を電気的に破壊するようにしたので、端子の接触性を確保できるとともに、電子部品の外部電極や端子に与える摩耗や傷を最小限にでき、信頼性の高い検査装置を実現できる。
また、電子部品の外部電極に対してそれぞれ２本ずつ端子を押しつけ、同一の外部電極に接触する２本の端子間に電気信号源から電気信号を印加して絶縁皮膜を破壊するようにしたので、外部電極にのみ電気信号が印加され、電子部品本体には電気信号が流れない。そのため、電子部品を保護できる。
さらに、外部電極毎に互いの回路のアースが相互に接続されていないフローティング状態で個別に設けられた電気信号源から電気信号を印加しているため、何れかの端子と外部電極との接触性が悪い場合でも、電気信号が電子部品の中を流れるのを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】検査装置の第１参考例の回路図である。
【図２】検査装置の第２参考例の回路図である。
【図３】本発明にかかる検査装置の第１実施例の回路図である。
【図４】本発明にかかる検査装置の第２実施例の回路図である。
【図５】図４に示された実施例の測定タイムチャート図である。
【図６】図４に示された実施例の一部変更図である。
【図７】本発明にかかる検査装置の第３実施例の回路図である。

Claims (4)

1. ディスクリート型電子部品の外部電極に対してそれぞれ２本ずつ端子を押し当てる工程と、
   同一の外部電極に接触する２本の端子間に、外部電極毎に互いの回路のアースが相互に接続されていないフローティング状態で個別に設けられた電気信号源から上記端子または外部電極上の絶縁皮膜を破壊しうる電気信号を印加する工程と、
   上記電気信号を印加した後、上記端子を外部電極に押し当てたまま異なる外部電極に接触する端子間に測定信号を流すことにより、電子部品の特性を検査する工程と、を有する検査方法。
2. 上記電気信号を印加する工程において、上記端子と外部電極との間に流れる電流により、上記端子と外部電極との接触検出を行なうことを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
3. ディスクリート型電子部品の特性を検査する装置において、
   上記電子部品の外部電極に対してそれぞれ２本ずつ押し当てられる端子と、
   上記外部電極毎に互いの回路のアースが相互に接続されていないフローティング状態で個別に設けられ、同一の外部電極に接触する２本の端子間に上記端子または外部電極上の絶縁皮膜を破壊しうる電気信号を印加する電気信号源と、
   異なる外部電極に接触する端子間に測定信号を流すことにより、電子部品に流れる信号から電子部品の特性を測定する測定器と、
   上記電気信号源と測定器とを上記端子に対して選択的に接続する切換手段と、を備えたことを特徴とする検査装置。
4. 上記電気信号源から端子を介して流れる電流により、上記端子と外部電極との接触検出を行なう接触検出回路が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の検査装置。

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