JP5464282B2 - コンデンサアレイの選別方法 - Google Patents
コンデンサアレイの選別方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5464282B2 JP5464282B2 JP2012556765A JP2012556765A JP5464282B2 JP 5464282 B2 JP5464282 B2 JP 5464282B2 JP 2012556765 A JP2012556765 A JP 2012556765A JP 2012556765 A JP2012556765 A JP 2012556765A JP 5464282 B2 JP5464282 B2 JP 5464282B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- impedance
- capacitor array
- resonance frequency
- esr
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 259
- 238000010187 selection method Methods 0.000 title description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 13
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 28
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 19
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000804 electron spin resonance spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01R31/64—Testing of capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
本発明は、1つの誘電体素体内に複数のコンデンサ素子が配設されたコンデンサアレイの選別方法に関する。
従来から、積層セラミックコンデンサの信頼性を向上させるために、例えば積層誘電体内部の構造欠陥などを有する積層セラミックコンデンサを選別除去するスクリーニングが行われている。ここで、下記特許文献1には、初期の内部構造欠陥や使用期間中に寿命劣化を来すおそれのある欠陥を有する積層セラミックコンデンサを選別除去するスクリーニング方法が開示されている。このスクリーニング方法では、積層セラミックコンデンサが125℃以上180℃以下の温度環境下に置かれた状態で、端子電極間に直流電圧が印加され、直流絶縁抵抗が測定される。直流電圧が印加されるステップは、2つのステップを含んでおり、第1のステップでは20〜40(V/μm)の直流電圧が印加され、第2のステップでは、定格電圧を考慮した直流電圧が印加される。このスクリーニング方法によれば、電歪クラックを発生させず、かつ端子電極にダメージを与えることなく積層セラミックコンデンサの選別を行うことができる。
ところで、特許文献2には、小容量積層セラミックコンデンサ素子と、等価直列抵抗が大きな大容量積層セラミックコンデンサ素子とを組み合わせた複合積層セラミックコンデンサが開示されている。この複合積層セラミックコンデンサは、大容量積層セラミックコンデンサ素子の外部電極の等価直列抵抗の抵抗値を、小容量積層セラミックコンデンサ素子における外部電極の等価直列抵抗の抵抗値よりも大きくするとともに、大容量積層セラミックコンデンサ素子と小容量積層セラミックコンデンサ素子とを所定の間隔以上の隙間部を設けて結合したものである。
ここで、特許文献2に記載されているような複合積層セラミックコンデンサを選別しようとした場合、上述した特許文献1記載のスクリーニング方法では、大容量積層セラミックコンデンサ素子の等価直列抵抗が、小容量積層セラミックコンデンサ素子の等価直列抵抗よりも大きいか否かを判定することができない。すなわち、複合積層セラミックコンデンサ内に、大きな等価直列抵抗を持った積層セラミックコンデンサ素子が規格通りに含まれているか否かを判別して、複合積層セラミックコンデンサを選別することができない。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、等価直列抵抗が異なる複数のコンデンサ素子を含むコンデンサアレイを選別することが可能なコンデンサアレイの選別方法を提供することを目的とする。
本発明に係るコンデンサアレイの選別方法は、複数のコンデンサ素子を含むコンデンサアレイの選別方法であって、コンデンサ素子の配列方向に沿って、コンデンサアレイの第1の側面に設けられた複数の外部電極、及び、該第1の側面と対向する第2の側面に設けられた複数の外部電極に対して、導電性を有する一対の測定端子を当接する当接ステップと、コンデンサアレイと並列にコンデンサを接続する接続ステップと、一対の測定端子間に交流信号を印加するとともに、該交流信号の周波数を変えて、コンデンサが並列に接続されたコンデンサアレイのインピーダンスを測定する測定ステップと、測定ステップで測定されたインピーダンスに基づいて、コンデンサアレイを選別する選別ステップとを備えることを特徴とする。
本発明に係るコンデンサアレイの選別方法によれば、コンデンサアレイ(コンデンサアレイを構成する複数のコンデンサ素子それぞれ)と並列に(すなわち一対の測定端子間に)コンデンサが接続される。そのため、印加する交流信号の周波数を変化させてインピーダンスを測定すると、コンデンサアレイ自身が持つ容量(ESC:Equivalent Series Capacitance)とESL(Equivalent Series Inductance:等価直列インダクタンス)とによる共振、及び、並列に接続されたコンデンサの容量とコンデンサアレイのESLとによる反共振(並列共振)が生じる。ここで、例えば、コンデンサアレイが、等価直列抵抗(ESR:Equivalent Series Resistance)の値が異なる複数のコンデンサ素子を含んでいる場合、測定端子間に印加された交流信号は、反共振周波数の付近以外の周波数(共振周波数を含む)ではESRの値が小さい方のコンデンサ素子(以下「低ESRコンデンサ素子」ともいう)を通り、反共振周波数の付近の周波数ではESRの値が高い方のコンデンサ素子(以下「高ESRコンデンサ素子」ともいう)を通る。そのため、共振周波数でのインピーダンスが低く保たれたまま、反共振周波数でのインピーダンスが低減される。これに対して、コンデンサアレイが低ESRコンデンサ素子のみで構成されている場合には、反共振周波数でのインピーダンスがより大きくなる。また、コンデンサアレイが高ESRコンデンサ素子のみで構成されているときには、共振周波数付近でのインピーダンスがより大きくなる。そのため、印加する交流信号の周波数を変えてインピーダンスを測定することにより、コンデンサアレイ内に、低ESRコンデンサ素子に加えて、大きな等価直列抵抗を持った高ESRコンデンサ素子が規格通りに含まれているか否かを判別することができる。よって、等価直列抵抗が異なる複数のコンデンサ素子を含むコンデンサアレイを選別することが可能となる。
本発明に係るコンデンサアレイの選別方法では、選別ステップにおいて、測定ステップで測定されたインピーダンスの最小値が第1しきい値以下であり、かつ、該インピーダンスの最大値が第2しきい値以下の場合に、コンデンサアレイを良品と判断することが好ましい。
上述したように、本発明に係るコンデンサアレイの選別方法によれば、コンデンサアレイと並列にコンデンサが接続されため、印加する交流信号の周波数を変化させてインピーダンスを測定すると、共振及び反共振が生じる。また、上述したように、例えば、コンデンサアレイを構成する複数のコンデンサ素子が、等価直列抵抗の値が異なる複数のコンデンサ素子を含んでいる場合、共振周波数でのインピーダンスが低く保たれたまま、反共振周波数でのインピーダンスが低減される。これに対して、コンデンサアレイが低ESRコンデンサ素子のみで構成されている場合には、反共振周波数でのインピーダンスがより大きくなる。また、コンデンサアレイが高ESRコンデンサ素子のみで構成されているときには、共振周波数付近でのインピーダンスがより大きくなる。ここで、インピーダンスは、共振周波数で最小となり、反共振周波数で最大となる。よって、インピーダンスの最小値が第1しきい値以下であり、かつ、最大値が第2しきい値以下である場合には、コンデンサアレイ内に、低ESRコンデンサ素子に加えて、大きな等価直列抵抗を持った高ESRコンデンサ素子が規格通りに含まれている(すなわち良品)と判断することができる。従って、このようにすれば、測定されたインピーダンスの最小値及び最大値に基づいて、等価直列抵抗が異なる複数のコンデンサ素子を含むコンデンサアレイを適切に選別することが可能となる。
本発明に係るコンデンサアレイの選別方法では、測定ステップにおいて、共振周波数でのインピーダンス、及び、反共振周波数でのインピーダンスを測定し、選別ステップにおいて、測定ステップで測定された共振周波数でのインピーダンスが第1しきい値以下であり、かつ、反共振周波数でのインピーダンスが第2しきい値以下の場合に、前記コンデンサアレイを良品と判断することが好ましい。
この場合、共振周波数でのインピーダンス、及び反共振周波数でのインピーダンスが測定される。ここで、上述したように、例えば、コンデンサアレイを構成する複数のコンデンサ素子が、等価直列抵抗の値が異なる複数のコンデンサ素子を含んでいる場合、共振周波数でのインピーダンスが低く保たれたまま、反共振周波数でのインピーダンスが低減される。よって、共振周波数でのインピーダンスが第1しきい値以下であり、かつ、反共振周波数でのインピーダンスが第2しきい値以下である場合には、コンデンサアレイ内に、低ESRコンデンサ素子に加えて、大きな等価直列抵抗を持った高ESRコンデンサ素子が規格通りに含まれている(すなわち良品)と判断することができる。従って、この場合、2つの周波数(共振周波数、反共振周波数)でのインピーダンスを測定することにより、等価直列抵抗が異なる複数のコンデンサ素子を含むコンデンサアレイを選別することができる。よって、より短時間でコンデンサアレイの選別が可能となる。
本発明に係るコンデンサアレイの選別方法では、上記複数のコンデンサ素子が、等価直列抵抗の値が異なる2個以上のコンデンサ素子を含むことが好ましい。
上述したように、本発明に係るコンデンサアレイの選別方法によれば、コンデンサアレイ内に、低ESRコンデンサ素子と高ESRコンデンサ素子とが規格通りに含まれているか否かを判別することができる。よって、等価直列抵抗の値が異なる2個以上のコンデンサ素子を含むコンデンサアレイを適切に選別することができる。
本発明によれば、等価直列抵抗が異なる複数のコンデンサ素子を含むコンデンサアレイを選別することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図1は、実施形態に係るコンデンサアレイの選別方法を実施する装置の一例を示す模式図である。本実施形態に係るコンデンサアレイの選別方法(以下、単に「選別方法」ともいう)は、等価直列抵抗(ESR)が異なる複数の積層セラミックコンデンサ素子(以下、単に「コンデンサ素子」という)を含むチップ型積層セラミックコンデンサアレイ(以下、単に「コンデンサアレイ」という)を選別する方法である。本選別方法は、例えば、ESRが異なる2つのコンデンサ素子20,30を含むコンデンサアレイ10の外部電極23,33と外部電極24,34とに、間にコンデンサ70が取り付けられた一対の金属製の測定端子60,61を当接した後、測定器50から交流信号を印加してインピーダンスを測定し、その測定結果に基づいて、ESRが異なるコンデンサ素子20,30が規格通りに含まれているか(又は形成されているか)否かを判断して、不良品を選別除去する手法である。
選別方法の詳細については後述することとし、まず始めに、図2〜4を併せて用いて、選別の対象であるのコンデンサアレイ10について説明する。図2は、コンデンサアレイ10の平面図である。また、図3は、図2のIII−III線に沿った縦断面図であり、図4は、図2のIV−IV線に沿った縦断面図である。
コンデンサアレイ10は、直方体形状のセラミック焼結体11と、該セラミック焼結体11内に配設された2個の積層セラミックコンデンサ素子20,30(請求の範囲に記載のコンデンサ素子に相当)を備えている。セラミック焼結体11は、例えば、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、CaZrO3などを主成分とする誘電体セラミックから形成されている。
2個の積層セラミックコンデンサ素子20,30は、互いに等価直列抵抗(ESR)の値が異なるように形成されている。具体的には、積層セラミックコンデンサ素子20は、積層セラミックコンデンサ素子30よりもESR値が高く設定されている。ここで、積層セラミックコンデンサ素子20(以下「高ESRコンデンサ素子20」という)のESR値は、100mΩよりも高く、例えば、200〜700mΩ程度に設定される。一方、積層セラミックコンデンサ素子30(以下「低ESRコンデンサ素子30」という)のESR値は、100mΩ以下に設定される。
図2,3に示されるように、高ESRコンデンサ素子20は、セラミック層を介して厚み方向に積層された複数の内部電極21,22を有している。内部電極21及び内部電極22は、略矩形の薄膜状に形成されており、セラミック層を介して互いに対向するように、交互に積層されている。ここで、セラミック焼結体11の側面12,13には、一対の外部電極23,24が配設されており、内部電極21は、セラミック焼結体11の一方の側面12に引き出され、外部電極23と接続されている。内部電極22は、セラミック焼結体11の他方の側面13に引き出され、外部電極24と接続されている。
一対の外部電極23と外部電極24とは、セラミック焼結体11を挟んで対向するように、該セラミック焼結体11の側面12,13に形成されている。なお、外部電極23及び外部電極24の構成は同一であるので、ここでは、外部電極23を主にして説明する。外部電極23(24)は、内部電極21(22)に接続される下地電極23a(24a)と、該下地電極23a(24a)を覆うように形成される抵抗皮膜23b(24b)と、該抵抗皮膜23b(24b)を覆うように形成されるニッケルメッキ層23c(24c)及びスズメッキ層23d(24d)と含んで構成されている。
ここで、抵抗皮膜23b(24b)は、抵抗成分を含有する抵抗ペーストを焼き付けることによって形成される。抵抗皮膜23b(24b)が形成されることにより高ESRコンデンサ素子20の容量に対して抵抗成分が直列に入ることとなり、高ESRコンデンサ素子20のESRが高くなる。なお、外部電極23(24)を構成する下地電極23a(24a)、抵抗皮膜23b(24b)、ニッケルメッキ層23c(24c)、及びスズメッキ層23d(24d)それぞれは、側面12(13)から、該側面12(13)と直交する側面14及び上下の主面に回り込むように形成されている。
一方、図2,4に示されるように、低ESRコンデンサ素子30は、セラミック層を介して厚み方向に積層された複数の内部電極31,32を有している。内部電極31及び内部電極32は、略矩形の薄膜状に形成されており、セラミック層を介して互いに対向するように、交互に積層されている。ここで、セラミック焼結体11の側面12,13には、一対の外部電極33,34が配設されており、内部電極31は、セラミック焼結体11の一方の側面12に引き出され、外部電極33と接続されている。内部電極32は、セラミック焼結体11の他方の側面13に引き出され、外部電極34と接続されている。
一対の外部電極33と外部電極34とは、セラミック焼結体11を挟んで対向するように、該セラミック焼結体11の側面12,13に形成されている。なお、外部電極33及び外部電極34の構成は同一であるので、ここでは、外部電極33を主にして説明する。外部電極33(34)は、内部電極31(32)に接続される下地電極33a(34a)と、該下地電極33a(34a)を覆うように形成されるニッケルメッキ層33c(34c)及びスズメッキ層33d(34d)と含んで構成されている。すなわち、外部電極33(34)は、上述した外部電極23(24)とは、抵抗皮膜23b(24b)を有しない点で異なっている。そのため、低ESRコンデンサ素子30のESR値は、高ESRコンデンサ素子20のESR値よりも小さくなる。
なお、外部電極33(34)を構成する下地電極33a(34a)、ニッケルメッキ層33c(34c)、及びスズメッキ層33d(34d)それぞれは、側面12(13)から、該側面12(13)と直交する側面15及び上下の主面に回り込むように形成されている。
続いて、図1及び図5〜7を併せて参照しつつ、コンデンサアレイ10の選別方法について説明する。図5は、コンデンサアレイ10の選別方法の手順を示すフローチャートである。図5に示されるように、本選別方法は、当接ステップS100、接続ステップS110、測定ステップS120、及び選別ステップS130からなっている。以下、各ステップについて詳細に説明する。
(当接ステップ)
まず、当接ステップS100では、図1に示されるように、高ESRコンデンサ素子20と低ESRコンデンサ素子30の配列方向に沿ってコンデンサアレイ10の側面12(請求の範囲に記載の「第1の側面」に相当)に設けられた2つの外部電極23,33、及び、該側面12と対向する側面13(請求の範囲に記載の「第2の側面」に相当)に設けられた2つの外部電極24,34に対して、導電性を有する一対の測定端子60,61が当接される。それぞれの測定端子60,61は、例えば、金属製の矩形の板状部材である。
まず、当接ステップS100では、図1に示されるように、高ESRコンデンサ素子20と低ESRコンデンサ素子30の配列方向に沿ってコンデンサアレイ10の側面12(請求の範囲に記載の「第1の側面」に相当)に設けられた2つの外部電極23,33、及び、該側面12と対向する側面13(請求の範囲に記載の「第2の側面」に相当)に設けられた2つの外部電極24,34に対して、導電性を有する一対の測定端子60,61が当接される。それぞれの測定端子60,61は、例えば、金属製の矩形の板状部材である。
また、測定端子60には、配線62が接続されており、測定端子61には、配線63が接続されている。そして、一対の測定端子60,61は、これら2本の配線62,63を通して、測定器50に接続される。なお、測定器50としては、インピーダンスアナライザ又はネットワークアナライザなどが用いられる。
(接続ステップ)
次に、接続ステップS110では、コンデンサアレイ10(高ESRコンデンサ素子20及び低ESRコンデンサ素子30それぞれ)と並列に(すなわち一対の測定端子60,61間に)コンデンサ70が接続される。なお、接続ステップS110と上述した当接ステップS100とは、いずれを先に実行してもよい。また、予め一対の測定端子60,61間にコンデンサ70を取り付けておき、そのコンデンサ70が取り付けられた測定端子60,61をコンデンサアレイ10の外部電極23,33及び外部電極24,34に対して当てるようにしてもよい。
次に、接続ステップS110では、コンデンサアレイ10(高ESRコンデンサ素子20及び低ESRコンデンサ素子30それぞれ)と並列に(すなわち一対の測定端子60,61間に)コンデンサ70が接続される。なお、接続ステップS110と上述した当接ステップS100とは、いずれを先に実行してもよい。また、予め一対の測定端子60,61間にコンデンサ70を取り付けておき、そのコンデンサ70が取り付けられた測定端子60,61をコンデンサアレイ10の外部電極23,33及び外部電極24,34に対して当てるようにしてもよい。
ここで、容量が0.1μFでESLが450pHの1005サイズの積層セラミックコンデンサと並列に、容量が10pF〜10nFのコンデンサを接続したときのインピーダンスを図6に示す。この場合、並列に接続されるコンデンサの容量が60pF以上のときに、一般的な特性選別に用いられる1GHz以下の周波数領域において反共振が観測された。よって、さまざまなサイズ・容量のコンデンサアレイ10に対して特性選別を行う上では、並列に接続されるコンデンサ70は、100pF〜10nFの容量を持つものが好ましい。ただし、1GHzよりも高い周波数でインピーダンスを測定する場合には、より容量の小さいコンデンサ70を用いることができる。
(測定ステップ)
続いて、測定ステップS120では、コンデンサアレイ10が挟まれた一対の測定端子60,61間に、測定器50から交流信号が印加されるとともに、該交流信号の周波数を変化させて、コンデンサ70が並列に接続されたコンデンサアレイ10のインピーダンスが測定される。ここで、上述したように、コンデンサアレイ10(高ESRコンデンサ素子20及び低ESRコンデンサ素子30それぞれ)には、並列にコンデンサ70が接続されているため、印加する交流信号の周波数を変化させてインピーダンスを測定すると、コンデンサアレイ10自身が持つ容量とESLとによる共振、及び、並列に接続されたコンデンサ70の容量とコンデンサアレイ10のESLとによる反共振が生じる。そこで、測定ステップS120では、共振周波数でのインピーダンス、及び、反共振周波数でのインピーダンスが測定される。
続いて、測定ステップS120では、コンデンサアレイ10が挟まれた一対の測定端子60,61間に、測定器50から交流信号が印加されるとともに、該交流信号の周波数を変化させて、コンデンサ70が並列に接続されたコンデンサアレイ10のインピーダンスが測定される。ここで、上述したように、コンデンサアレイ10(高ESRコンデンサ素子20及び低ESRコンデンサ素子30それぞれ)には、並列にコンデンサ70が接続されているため、印加する交流信号の周波数を変化させてインピーダンスを測定すると、コンデンサアレイ10自身が持つ容量とESLとによる共振、及び、並列に接続されたコンデンサ70の容量とコンデンサアレイ10のESLとによる反共振が生じる。そこで、測定ステップS120では、共振周波数でのインピーダンス、及び、反共振周波数でのインピーダンスが測定される。
(選別ステップ)
続く選別ステップS130では、測定ステップS120で測定された共振周波数でのインピーダンス(最小値)及び反共振周波数でのインピーダンス(最大値)に基づいて、コンデンサアレイ10が選別される。
続く選別ステップS130では、測定ステップS120で測定された共振周波数でのインピーダンス(最小値)及び反共振周波数でのインピーダンス(最大値)に基づいて、コンデンサアレイ10が選別される。
ここで、コンデンサアレイ10が高ESRコンデンサ素子20及び低ESRコンデンサ素子30を含んでいる場合、測定端子60,61間に印加された交流信号は、反共振周波数の付近以外の周波数(共振周波数を含む)では低ESRコンデンサ素子30を通り、反共振周波数の付近の周波数では高ESRコンデンサ素子20を通る。そのため、共振周波数でのインピーダンスが低く保たれたまま、反共振周波数でのインピーダンスが低減される。これに対して、コンデンサアレイが低ESRコンデンサ素子30のみで構成されている場合には、反共振周波数でのインピーダンスがより大きくなる。また、コンデンサアレイが高ESRコンデンサ素子20のみで構成されているときには、共振周波数付近でのインピーダンスがより大きくなる。そこで、選別ステップS130では、このようなインピーダンス特性の違いを利用してコンデンサアレイ10の選別を行う。
より具体的には、選別ステップS130では、測定された共振周波数でのインピーダンスが第1しきい値(例えば20mΩ)以下であり、かつ、反共振周波数でのインピーダンスが第2しきい値(例えば4Ω)以下の場合には、コンデンサアレイ10が低ESRコンデンサ素子30に加えて、大きなESRを持った高ESRコンデンサ素子20を規格通りに含んでいると認められ、該コンデンサアレイ10が良品であると判断される。逆に、共振周波数でのインピーダンスが第1しきい値(例えば20mΩ)より大きいか、又は、反共振周波数でのインピーダンスが第2しきい値(例えば4Ω)より大きい場合には、コンデンサアレイ10が不良品であると判断される。なお、選別ステップS130での処理は、例えばGPIB、USB、又はLANなどで測定器50と通信可能に接続されたコンピュータなどを用いて行うことができる。
ここで、上述した第1しきい値及び第2しきい値を設定するために、コンデンサアレイ10に500pFのコンデンサ70を並列接続したときのインピーダンス周波数特性を測定した。なお、コンデンサアレイ10としては、容量が0.1μF、ESLが450pH、ESRが200mΩの高ESRコンデンサ素子20と、容量が0.1μF、ESLが450pH、ESRが10mΩの低ESRコンデンサ素子30とを含むものを用いた。また、2つの低ESRコンデンサ30のみからなるコンデンサアレイに500pFのコンデンサ70を並列接続したときのインピーダンス周波数特性、及び、2つの高ESRコンデンサ20のみからなるコンデンサアレイに500pFのコンデンサ70を並列接続したときのインピーダンス周波数特性を併せて測定した。
実施形態に係るコンデンサアレイ10、低ESRコンデンサ30のみからなるコンデンサアレイ、及び、高ESRコンデンサ20のみからなるコンデンサアレイそれぞれに対して500pFのコンデンサ70を並列接続したときのインピーダンス周波数特性(測定結果)を図7に示す。図7に示されたグラフの横軸は周波数(Hz)であり、縦軸はインピーダンス(Ω)である。また、図7のグラフでは、コンデンサアレイ10の測定結果を実線で、低ESRコンデンサ30のみからなるコンデンサアレイの測定結果を破線で、高ESRコンデンサ20のみからなるコンデンサアレイの測定結果を一点鎖線でそれぞれ示した。
測定の結果、図7に示されるように、共振が25MHzに現れた。また、反共振が470MHzに現れた。ここで、図7に破線で示されるように、低ESRコンデンサ30のみからなるコンデンサアレイの場合、共振周波数でのインピーダンスは低く、10mΩ以下に抑えられているが、反共振周波数ではインピーダンスが増大し、6Ωを超えている。
一方、図7に一点鎖線で示されるように、高ESRコンデンサ20のみからなるコンデンサアレイの場合、反共振周波数でのインピーダンスは比較的低く、約2.5Ωに抑えられている。しかしながら、共振周波数では、インピーダンスが増大し、100mΩを超えている。
図7に実線で示されるように、本実施形態に係るコンデンサアレイ10の場合、共振周波数でのインピーダンスは比較的低く、20mΩ以下に抑えられている。また、反共振周波数でのインピーダンスも比較的低く、4Ω以下に抑えられている。よって、この場合、共振周波数(25MHz)での第1しきい値を20mΩに設定するとともに、反共振周波数(470MHz)での第2しきい値を4Ωに設定することにより、低ESRコンデンサ30と高ESRコンデンサ20とを含むコンデンサアレイ10のみを良品と判定することができる。また、低ESRコンデンサ30のみからなるコンデンサアレイ、及び、高ESRコンデンサ20のみからなるコンデンサアレイを不良品と判定して、選別除去することができる。
本実施形態によれば、コンデンサアレイ10と並列に(すなわち一対の測定端子60,61間に)コンデンサ70が接続される。そのため、印加する交流信号の周波数を変化させてインピーダンスを測定すると、コンデンサアレイ10が持つ容量とESLとによる共振、及び、並列に接続されたコンデンサ70の容量とコンデンサアレイ10のESLとによる反共振が生じる。ここで、コンデンサアレイ10が高ESRコンデンサ素子20と低ESRコンデンサ素子30とを含んでいる場合、測定端子60,61間に印加された交流信号は、反共振周波数の付近以外の周波数(共振周波数を含む)では低ESRコンデンサ素子30を通り、反共振周波数の付近の周波数では高ESRコンデンサ素子20を通る。そのため、共振周波数でのインピーダンスが低く保たれたまま、反共振周波数でのインピーダンスが低減される。これに対して、コンデンサアレイ10が低ESRコンデンサ素子30のみで構成されている場合には、反共振周波数でのインピーダンスがより大きくなる。また、コンデンサアレイ10が高ESRコンデンサ素子20のみで構成されているときには、共振周波数付近でのインピーダンスがより大きくなる。そのため、印加する交流信号の周波数を変えてインピーダンスを測定することにより、コンデンサアレイ10内に、低ESRコンデンサ素子30に加えて、大きなESRを持った高ESRコンデンサ素子20が規格通りに含まれているか否かを判別することができる。よって、ESRが異なる複数(本実施形態では2個)のコンデンサ素子20,30を含むコンデンサアレイ10を選別することが可能となる。
特に、本実施形態によれば、共振周波数でのインピーダンス、及び反共振周波数でのインピーダンスが測定される。ここで、上述したように、コンデンサアレイ10が高ESRコンデンサ素子20と低ESRコンデンサ素子30とを含んでいる場合、共振周波数でのインピーダンスが低く保たれたまま、反共振周波数でのインピーダンスが低減される。よって、共振周波数でのインピーダンスが第1しきい値以下であり、かつ、反共振周波数でのインピーダンスが第2しきい値以下である場合には、コンデンサアレイ10内に、低ESRコンデンサ素子30に加えて、大きなESRを持った高ESRコンデンサ素子20が規格通りに含まれている(すなわち良品)と判断することができる。従って、この場合、2つの周波数(共振周波数、反共振周波数)でのインピーダンスを測定することにより、ESRが異なる複数(本実施形態では2個)のコンデンサ素子20,30を含むコンデンサアレイ10を選別することができる。よって、より短時間でコンデンサアレイ10の選別が可能となる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、2個のコンデンサ素子20,30を含む4端子のコンデンサアレイ10を例にして説明したが、コンデンサアレイに含まれるコンデンサ素子の数は2個には限られない。例えば、コンデンサアレイは、3個のコンデンサ素子(6端子)、4個のコンデンサ素子(8端子)、又は、それ以上の数のコンデンサ素子を含んでいてもよい。
上記実施形態では、共振周波数でのインピーダンスと反共振周波数でのインピーダンスとを測定するとともに、共振周波数でのインピーダンスが第1しきい値以下であり、かつ、反共振周波数でのインピーダンスが第2しきい値以下の場合に、コンデンサアレイ10を良品と判断した。これに対して、上述した測定ステップS120において、周波数を振ってインピーダンスを測定するとともに、選別ステップS130において、測定されたインピーダンスの最小値が上記第1しきい値以下であり、かつ、該インピーダンスの最大値が上記第2しきい値以下の場合に、コンデンサアレイ10を良品と判断してもよい。
上述したように、コンデンサアレイ10と並列にコンデンサ70を接続し、印加する交流信号の周波数を変化させてインピーダンスを測定すると、共振、及び反共振が生じる。また、上述したように、コンデンサアレイ10が、高ESRコンデンサ素子20と低ESRコンデンサ素子30とを含んでいる場合、共振周波数でのインピーダンスが低く保たれたまま、反共振周波数でのインピーダンスが低減される。これに対して、コンデンサアレイ10が低ESRコンデンサ素子30のみで構成されている場合には、反共振周波数でのインピーダンスがより大きくなる。また、コンデンサアレイが高ESRコンデンサ素子20のみで構成されているときには、共振周波数付近でのインピーダンスがより大きくなる。ここで、インピーダンスは、共振周波数で最小となり、反共振周波数で最大となる。よって、インピーダンスの最小値が第1しきい値以下であり、かつ、最大値が第2しきい値以下である場合には、コンデンサアレイ内に、低ESRコンデンサ素子に加えて、大きなESRを持った高ESRコンデンサ素子20が規格通りに含まれている(すなわち良品)と判断することができる。従って、このようにすれば、測定されたインピーダンスの最小値及び最大値に基づいて、ESRが異なる複数(本実施形態では2個)のコンデンサ素子20,30を含むコンデンサアレイ10を選別することが可能となる。
また、上記実施形態では、共振周波数でのインピーダンスが第1しきい値(例えば20mΩ)以下であり、かつ、反共振周波数でのインピーダンスが第2しきい値(例えば4Ω)以下の場合に、コンデンサアレイ10を良品と判断した。これに対して、共振周波数でのインピーダンスが第3しきい値(図7の例では、例えば10mΩ)以上であり、かつ、反共振周波数でのインピーダンスが第4しきい値(例えば3Ω)以上の場合に、コンデンサアレイ10を良品と判断してもよい。さらに、共振周波数でのインピーダンスが所定の範囲内(図7の例では、例えば10mΩ〜20mΩ)に入っており、かつ、反共振周波数でのインピーダンスが所定の範囲内(例えば3Ω〜4Ω)に収まっている場合にコンデンサアレイ10を良品と判断してもよい。
10 コンデンサアレイ
11 セラミック焼結体
20 高ESRコンデンサ素子
30 低ESRコンデンサ素子
21,22,31,32 内部電極
23,24,33,34 外部電極
50 測定器
60,61 測定端子
62,63 配線
70 コンデンサ
11 セラミック焼結体
20 高ESRコンデンサ素子
30 低ESRコンデンサ素子
21,22,31,32 内部電極
23,24,33,34 外部電極
50 測定器
60,61 測定端子
62,63 配線
70 コンデンサ
Claims (4)
- 複数のコンデンサ素子を含むコンデンサアレイの選別方法であって、
前記コンデンサ素子の配列方向に沿って、前記コンデンサアレイの第1の側面に設けられた複数の外部電極、及び、該第1の側面と対向する第2の側面に設けられた複数の外部電極に対して、導電性を有する一対の測定端子を当接する当接ステップと、
前記コンデンサアレイと並列にコンデンサを接続する接続ステップと、
前記一対の測定端子間に交流信号を印加するとともに、該交流信号の周波数を変えて、前記コンデンサが並列に接続された前記コンデンサアレイのインピーダンスを測定する測定ステップと、
前記測定ステップで測定されたインピーダンスに基づいて、前記コンデンサアレイを選別する選別ステップと、を備えることを特徴とするコンデンサアレイの選別方法。 - 前記選別ステップでは、前記測定ステップで測定されたインピーダンスの最小値が第1しきい値以下であり、かつ、該インピーダンスの最大値が第2しきい値以下の場合に、前記コンデンサアレイを良品と判断することを特徴とする請求項1に記載のコンデンサアレイの選別方法。
- 前記測定ステップでは、共振周波数でのインピーダンス、及び、反共振周波数でのインピーダンスを測定し、
前記選別ステップでは、前記測定ステップで測定された共振周波数でのインピーダンスが第1しきい値以下であり、かつ、反共振周波数でのインピーダンスが第2しきい値以下の場合に、前記コンデンサアレイを良品と判断することを特徴とする請求項1に記載のコンデンサアレイの選別方法。 - 前記複数のコンデンサ素子は、等価直列抵抗の値が異なる2個以上のコンデンサ素子を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のコンデンサアレイの選別方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012556765A JP5464282B2 (ja) | 2011-02-08 | 2012-01-10 | コンデンサアレイの選別方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011024591 | 2011-02-08 | ||
JP2011024591 | 2011-02-08 | ||
JP2012556765A JP5464282B2 (ja) | 2011-02-08 | 2012-01-10 | コンデンサアレイの選別方法 |
PCT/JP2012/000078 WO2012108123A1 (ja) | 2011-02-08 | 2012-01-10 | コンデンサアレイの選別方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5464282B2 true JP5464282B2 (ja) | 2014-04-09 |
JPWO2012108123A1 JPWO2012108123A1 (ja) | 2014-07-03 |
Family
ID=46638351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012556765A Active JP5464282B2 (ja) | 2011-02-08 | 2012-01-10 | コンデンサアレイの選別方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5464282B2 (ja) |
WO (1) | WO2012108123A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6496151B2 (ja) * | 2014-02-19 | 2019-04-03 | 株式会社ヒューモラボラトリー | 三つ以上の電極を備えたチップ電子部品検査選別装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11219871A (ja) * | 1998-02-02 | 1999-08-10 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品の内部欠陥検出方法 |
JP2003315394A (ja) * | 2002-04-18 | 2003-11-06 | Tokyo Weld Co Ltd | 交流インピーダンスのマルチ測定装置及びそのマルチ測定方法 |
JP2003329715A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Murata Mfg Co Ltd | コンデンサの電極抵抗および誘電体の損失の測定方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3114653B2 (ja) * | 1997-05-09 | 2000-12-04 | 株式会社村田製作所 | コンデンサの絶縁抵抗測定方法および特性選別装置 |
-
2012
- 2012-01-10 WO PCT/JP2012/000078 patent/WO2012108123A1/ja active Application Filing
- 2012-01-10 JP JP2012556765A patent/JP5464282B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11219871A (ja) * | 1998-02-02 | 1999-08-10 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品の内部欠陥検出方法 |
JP2003315394A (ja) * | 2002-04-18 | 2003-11-06 | Tokyo Weld Co Ltd | 交流インピーダンスのマルチ測定装置及びそのマルチ測定方法 |
JP2003329715A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Murata Mfg Co Ltd | コンデンサの電極抵抗および誘電体の損失の測定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2012108123A1 (ja) | 2014-07-03 |
WO2012108123A1 (ja) | 2012-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6371365B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサ | |
JP6095040B2 (ja) | 積層セラミック電子部品 | |
US9281126B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor and board for mounting the same | |
US9240281B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor and board for mounting the same | |
US9653210B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor | |
JP2015037193A (ja) | 積層セラミックキャパシター及びその実装基板 | |
JP2015037193A5 (ja) | ||
KR20140124298A (ko) | 적층 세라믹 전자부품 및 그 실장 기판 | |
JP6233887B2 (ja) | 積層セラミックキャパシタ及びその実装基板 | |
KR102097324B1 (ko) | 적층 세라믹 커패시터 및 그 실장 기판 | |
JP2020027930A (ja) | 積層型キャパシタ | |
US10720278B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor with decreased high voltage stress defects and board having the same | |
US9627131B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor having an intermitting part | |
US9847170B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor and board having the same | |
JP5464282B2 (ja) | コンデンサアレイの選別方法 | |
US20160111214A1 (en) | Multilayer ceramic capacitor and board having the same | |
US20150016019A1 (en) | Multilayer ceramic electronic component to be embedded in board | |
US20090015982A1 (en) | Feedthrough multilayer capacitor | |
JP2014222749A (ja) | 積層セラミック電子部品及びその実装基板 | |
JP2009295606A (ja) | 積層セラミックコンデンサの試験方法および積層セラミックコンデンサの製造方法 | |
US20130112338A1 (en) | Method of manufacturing multilayer ceramic capacitor | |
JP4757695B2 (ja) | 検査用チップ型電子部品及び実装状態検査方法 | |
US11830678B2 (en) | Ceramic electronic component | |
US11804331B2 (en) | Multilayer electronic component | |
US20240222031A1 (en) | Multilayer electronic component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131224 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5464282 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |