JPH10340832A

JPH10340832A - コンデンサの特性測定・梱包装置

Info

Publication number: JPH10340832A
Application number: JP10095458A
Authority: JP
Inventors: Yoshinao Nishioka; 良直西岡; Mitsuru Kitagawa; 満北河; Masao Nishimura; 昌雄西村; Toshishige Tabata; 利成田端
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-04-08
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 1998-12-22
Also published as: KR19980081200A; KR100271909B1; US6448525B1

Abstract

(57)【要約】【課題】コンデンサの特性測定装置と梱包装置とを連携
させることにより、作業効率を改善し、設備の小型化、
コストの低減を実現する。【解決手段】ターンテーブル１を一定ピッチで間欠駆動
しながら、パーツフィーダ８からコンデンサＣをターン
テーブル１の保持部２に１個ずつ送りこむ。ターンテー
ブル１の保持部２の回転軌跡上には容量測定部４とＩＲ
予測部５とが設けられ、これら測定部４，５の測定値か
ら良否判定手段９がコンデンサの良否を判定する。ＩＲ
予測部５は、コンデンサに直流電圧を印加するととも
に、電圧印加時におけるコンデンサの誘電分極成分の充
電初期の電流値を用いて充電終期の電流値を予測する。
ターンテーブルの周囲には不良品排出部６と良品取出部
７とが設けられ、良品取出部７から取り出されたコンデ
ンサがテーピング装置３０によって搬送される基材テー
プ３１の収納部３１ａに１個ずつ収容され、基材テープ
３１上にカバーテープが接着されて梱包される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンデンサの特性測
定・梱包装置、特にチップ型のコンデンサの静電容量や
絶縁抵抗などの特性測定を行なうとともに、テープやケ
ースなどに梱包する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンデンサは出荷前にその静電
容量と絶縁抵抗（ＩＲ）とが測定され、これら測定値に
よって良否が判別される。この判別工程は大量のコンデ
ンサを能率的に実施する必要がある。このような目的の
ため、特開平４−２５４７６９号公報のように、外周部
に多数の保持部を有する円盤状のターンテーブルを用
い、各保持部にコンデンサを１個ずつ保持し、ターンテ
ーブルを間欠回転させながら上記測定を順次行なうよう
にした特性測定装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の特
性測定装置の欠点は、ＩＲ測定に多大の時間がかかるこ
とである。すなわち、従来のＩＲ測定では、コンデンサ
に十分に充電された状態の充電電流を測定する必要があ
るため、コンデンサ１個当たり約６０秒の測定時間が必
要であった。そのため、大型のターンテーブルを用い、
このターンテーブルの周囲の大部分を充電領域とした
り、充電のためにターンテーブルを所定時間停止させる
といった作業が必要であり、作業効率が非常に悪かっ
た。しかも、良品と判定されたコンデンサを取出容器な
どに所定個数溜めておき、取出容器からコンデンサを改
めてパーツフィーダなどを用いて１個ずつ取り出し、テ
ーピング装置などに供給する必要があるため、特性測定
から梱包に至る作業スピードが非常に遅く、設備の大型
化、コストの増大を招いていた。

【０００４】そこで、本発明の目的は、特性測定装置と
梱包装置とを連携させることにより、作業効率を改善
し、設備の小型化、コストの低減を実現できるコンデン
サの特性測定・梱包装置を提供することにある。

【０００５】

【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、一定方向に駆動され、コ
ンデンサを保持する保持部を等間隔で設けた搬送手段
と、搬送手段の近傍に設けられ、コンデンサを搬送手段
の保持部へ送り込む供給手段と、搬送手段の保持部の移
動軌跡上に設けられ、保持部に保持されたコンデンサに
直流電圧を印加するとともに、コンデンサの充電初期の
充電特性からコンデンサの良否を判別する良否判別手段
と、搬送手段の近傍に設けられ、良否判別手段で良品と
判別されたコンデンサを搬送手段の保持部から排出する
良品取出部と、搬送手段の近傍に設けられ、良否判別手
段で不良品と判別されたコンデンサを搬送手段の保持部
から排出する不良品排出部と、良品取出部に対応して配
置され、良品取出部から取り出された良品のコンデンサ
を梱包する梱包手段と、を備えたことを特徴とするコン
デンサの特性測定・梱包装置を提供する。

【０００６】供給手段により搬送手段の保持部へ供給さ
れたコンデンサは、搬送手段の駆動に伴って良否判別手
段を通過し、良否判別が行なわれる。良否判別の方法と
しては、請求項２のように、コンデンサの誘電分極成分
の充電領域の初期の電流値を用いて充電終期の電流値を
予測し、この予測値からコンデンサの良否を判定する方
法や、請求項４のように、予めコンデンサの誘電分極成
分の規格選別値充電特性を設定しておき、コンデンサの
誘電分極成分の実測電流値特性と規格選別値充電特性と
を比較することによってコンデンサの良否を判定する方
法などがある。従来では充電終期の電流を測定していた
ため長時間を必要としていたが、本発明では充電初期の
電流値または充電特性を用いて充電終期の電流値または
充電特性を予測する方法を用いているため、極めて短時
間に実施できる。予測されたＩＲ値や、実測電流値特性
と規格選別値充電特性との比較によって良否を判定し、
不良品と判定されたコンデンサは不良品排出部から排出
され、良品と判定されたコンデンサは良品取出部から梱
包手段へ供給され、ここでテープやケース等に梱包され
る。

【０００７】請求項２のように、誘電分極成分の充電初
期の電流値を用いて充電終期の電流値を予測するＩＲ予
測部としては、例えば、コンデンサの等価回路を使って
電流計算式を初期設定し、コンデンサの実測電流値ｍ
（ｔ）と上記電流計算式を使って求めた計算電流値ｉ
（ｔ）とが一致するように、等価回路の誘電分極成分で
ある容量Ｃ₁，Ｃ₂・・・Ｃ_nと抵抗Ｒ₁，Ｒ₂・・・
Ｒ_nとを決定して電流計算式を修正し、この修正された
電流計算式を用いて充電終期における電流値を求める方
法がある。その他、コンデンサの誘電分極成分の充電初
期の複数の実測電流値から誘電分極成分の充電特性の近
似式を求め、この近似式から充電終期の電流値を予測す
る方法もある。

【０００８】コンデンサの良否を判定する場合、請求項
３のようにＩＲ予測値だけでなく、静電容量を加味して
判定するのが望ましい。この場合には、良否判別手段に
コンデンサの静電容量を測定する容量測定部を設け、良
否判定部は、容量測定部の測定値とＩＲ予測部の予測値
とからコンデンサの良否を判定するようにすればよい。

【０００９】請求項４のように、規格選別値充電特性を
用いて良否判別する場合、例えば良品コンデンサと不良
品コンデンサとの中間的な領域に規格選別値充電特性を
設定しておけば、被測定用コンデンサの誘電分極成分の
実測電流値特性と規格選別値充電特性とを比較すること
によってコンデンサの良否を確実に判別することができ
る。つまり、誘電分極成分の連続データによって判別す
るので、所定時間におけるしきい値より上か下かで判別
するポイントデータ比較に比べて、より正確な良否判別
が可能となる。

【００１０】コンデンサの誘電分極成分の実測電流値特
性と規格選別値充電特性とを比較することによって良否
を判定する判定手段としては、請求項５のように、コン
デンサの実測電流値ｍ（ｔ）と規格選別値充電特性から
求めた計算電流値ｊ（ｔ）との比、その差、それぞれの
対数値の差、それぞれの対数値の比のいずれかを評価関
数ｎ（ｔ）とし、この評価関数を２次曲線近似する手段
と、２次曲線近似式の２次係数の正負によってコンデン
サの良否を判別する手段と、を有するものがよい。上記
の判別方法を用いれば、良品と不良品との差が明確に現
れる前の段階、つまり電圧印加から数１０ｍ秒程度の非
常に短い期間で確実に良否判別ができる。また、２次曲
線近似法を用いることにより、たとえノイズなどによっ
て評価関数ｎ（ｔ）の値が一時的に変動しても、全体的
な傾向を把握することができるので、安定した良品判別
を行うことができる。

【００１１】搬送手段としては、請求項６，７のように
コンデンサを保持する保持部を等ピッチ間隔で円周上に
設けたターンテーブルであってもよいし、コンデンサを
保持する保持部を等ピッチ間隔で設けた無端ベルトであ
ってもよい。従来ではＩＲ測定に長時間を要していたた
め、大型のターンテーブルを用いていたが、本発明では
小型のターンテーブルでも十分な測定が可能である。保
持部としては、コンデンサを収容するための凹部であっ
てもよいし、コンデンサを吸引保持するエアー吸引穴で
あってもよい。エアー吸引を行なう場合には、必ずしも
凹部を設ける必要はない。また、梱包手段は、請求項
８，９のように、良品取出部から取り出された良品のコ
ンデンサを基材テープの収納部に収容した後、基材テー
プ上にカバーテープを接着するテーピング手段であって
もよいし、良品取出部から取り出された良品のコンデン
サを所定個数ずつケースに収容するケース詰め手段であ
ってもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明方法を用いた特性測
定・梱包装置の第１実施例を示す。１はターンテーブル
であり、ターンテーブル１は矢印方向に一定ピッチ間隔
で間欠的に回転駆動される。ターンテーブル１の外周部
には、図２のようにチップ型コンデンサＣを１個ずつ保
持できる凹状の保持部２が上記駆動ピッチと同一ピッチ
間隔で設けられている。ターンテーブル１の周囲には、
コンデンサＣをターンテーブル１へ供給する供給部３、
静電容量を測定する容量測定部４、絶縁抵抗を予測する
ＩＲ予測部５、不良品排出部６、良品取出部７等が設け
られている。供給部３に対応する位置には、コンデンサ
Ｃを１個ずつターンテーブル１へ送り込むパーツフィー
ダなどの供給装置８が配置されている。また、容量測定
部４およびＩＲ予測部５で測定された各測定値は良否判
定部９へ送られ、ここでコンデンサＣの良否が判定され
る。不良品と判定されたコンデンサＣは不良品排出部６
で外部へ排出され、良品と判定されたコンデンサＣは良
品取出部７から基材テープ３１へ取り出される。なお、
図１ではＩＲ予測部５を１区画のみで形成したが、複数
区画で構成してもよい。

【００１３】図３はＩＲ予測部５の構造を示す。ＩＲ予
測部５は、上下に昇降する端子台１０と、この端子台１
０に取り付けられた一対の測定端子１１，１２と、これ
ら測定端子１１，１２に接続された測定回路１３とで構
成されている。保持部２に保持されたコンデンサＣが端
子台１０の下方に到達した時、端子台１０が下降して測
定端子１１，１２をコンデンサＣの２個の電極に接触さ
せるようになっている。なお、容量測定部４については
図示していないが、ＩＲ予測部５と同様な端子台および
測定端子を備えた構成とすることができる。

【００１４】測定回路１３は、一方の測定端子１１とス
イッチ１４を介して接続された直流電源１５を備えてい
る。他方の測定端子１２は計測用アンプ１６の正入力と
接続されるとともに、制限抵抗１７を介して対数増幅器
１８の入力および計測用アンプ１６の負入力とも接続さ
れている。計測用アンプ１６の出力および対数増幅器１
８の出力は、それぞれＡ／Ｄ変換器１９，２０を介して
演算処理回路（ＣＰＵ）２１と接続されている。ＣＰＵ
２１は、充電初期は計測用アンプ１６で充電電流値を計
測し、所定のしきい値で対数増幅器１８に切り換え、そ
れ以後は対数増幅器１８で充電電流値を計測する。この
測定回路１３は、コンデンサＣの充電電流が幅広いレン
ジで変化しても正確に測定することができるので、従来
の測定装置では計測困難であった充電初期から充電終期
までの充電電流値を連続的にかつ正確に計測できるとい
う特徴がある。

【００１５】なお、本発明では、測定回路１３でコンデ
ンサＣの充電終期（約６０秒後）における電流値を測定
するのではなく、コンデンサＣの誘電分極成分の充電初
期（例えば誘電分極成分の充電領域が始まってから１ｍ
秒〜１０ｍ秒後）における電流値のみを測定し、充電終
期における電流値を予測する。その原理は後述する。

【００１６】ターンテーブル１には、図３に示すように
各保持部２に対応した空気穴２２が設けられており、各
空気穴２２は正圧源２３および負圧源２４と電磁式切替
弁２５を介して接続されている。切替弁２５は、良否判
定部９からの指令信号に基づいて正圧源２３または負圧
源２４を空気穴２２と選択的に接続する。保持部２にコ
ンデンサＣが収容されている間は、空気穴２２と負圧源
２４とが接続されており、保持部２の内面にコンデンサ
Ｃを吸着保持している。そのため、コンデンサＣの電極
に対する測定端子１１，１２の接触位置が一定となり、
安定した特性測定が可能となるとともに、ターンテーブ
ル１の回転に伴う遠心力によってコンデンサＣが脱落す
るのを防止できる。一方、不良品のコンデンサＣが不良
品排出部６に到達すると、切替弁２５が正圧源２３側に
切り替わり、エアーを吹き出してコンデンサＣを排出す
る。同様に、良品のコンデンサＣが良品取出部７に到達
すると、切替弁２５が正圧源２３側に切り替わり、保持
部２に収容されたコンデンサＣを後述する基材テープ３
１上へ押し出す。

【００１７】良品取出部７に対応する位置には、基材テ
ープ３１をターンテーブル１の接線方向にかつ保持部２
と同一高さとなるように供給するテーピング装置３０が
配置されている。テーピング装置３０は図４に示すよう
に、コンデンサ収納用の凹部３１ａを持つ基材テープ３
１を供給する供給ロール３２、基材テープ３１をガイド
するガイドローラ３３、カバーテープ３４を供給する供
給ロール３５、カバーテープ３４を基材テープ３１に押
しつけて接着する押圧ロール３６、接着されたテープ３
１，３４をガイドするガイドローラ３７、接着されたテ
ープ３１，３４を巻き取る巻取ローラ３８等で構成され
ている。巻取ローラ３８は図示しない駆動手段によって
矢印方向に１ピッチずつ間欠的に駆動されており、この
駆動タイミングはターンテーブル１の駆動タイミングと
同期している。そのため、ターンテーブル１の保持部２
が良品取出部７で停止すると同時に基材テープ３１も良
品取出部７で停止する。そして、図５のようにターンテ
ーブル１に設けられた空気穴２２からエアーを吹き出す
ことにより、保持部２に収容されたコンデンサＣは基材
テープ３１上へ押し出され、凹部３１ａに収納される。
凹部３１ａへコンデンサＣを収納した後、基材テープ３
１上にカバーテープ３４が接着され、凹部３１ａが密封
される。

【００１８】なお、不良品のコンデンサＣが不良品排出
部６で排出された場合には、その保持部２は空となるた
め、ターンテーブル１とテーピング装置３０とを常に同
期させると、基材テープ３１の凹部３１ａが空のままカ
バーテープ３４が接着されることがある。この問題を解
消するため、良品取出部７の直前には保持部２内のコン
デンサＣの有無を検出するセンサ３９（図１参照）が設
けられている。このセンサ３９が保持部２にコンデンサ
Ｃが存在しないことを検出した時には、テーピング装置
３０を一旦停止させてターンテーブル１をやり過ごし、
基材テープ３１の全ての凹部３１ａにコンデンサＣを１
個ずつ収容できるようになっている。

【００１９】上記のように、本発明装置によれば、コン
デンサＣの充電終期の電流、つまり絶縁抵抗を短時間で
求めることができるので、ターンテーブル１の１回もし
くは数回の停止期間中に絶縁抵抗測定を終了でき、ＩＲ
予測部５を１区画もしくは数少ない区画で構成すること
ができる。そのため、ターンテーブル１とテーピング装
置３０とを連携させることができ、特性測定が終了した
コンデンサＣをターンテーブル１から直接テーピング装
置３０へ送り込むことができる。その結果、特性測定か
ら梱包までの作業を完全自動化でき、従来に比べて作業
スピードが格段に向上するだけでなく、設備の小型化お
よびコスト削減を実現できる。

【００２０】ターンテーブルは図２に示すような構造に
限るものではなく、図６のような構造を採用してもよ
い。図６の（Ａ）に示すように、ターンテーブル１’の
外周部にはコンデンサＣが嵌合する保持穴２’が一定ピ
ッチ間隔で形成されている。ターンテーブル１’の下面
は一定位置に固定された支持板２６によって摺動自在に
支持されている。支持板２６の容量測定部４およびＩＲ
予測部５に対応する表面位置には、それぞれ測定回路に
接続された一対の電極２７ａ，２７ｂが設けられてい
る。これら電極２７ａ，２７ｂをコンデンサＣの電極と
接触させることにより、特性を測定することができる。
なお、電極２７ａ，２７ｂとコンデンサＣの電極との接
触信頼性を高めるため、測定時に上方からコンデンサＣ
を押圧する絶縁性の弾性体２８などを配置してもよい。

【００２１】図６の（Ｂ）に示すように、支持板２６の
良品取出部７に対応する位置には貫通穴２９が形成され
ており、この貫通穴２９の下方に凹部３１ａが対応する
ように基材テープ３１が供給されている。したがって、
ターンテーブル１’の保持穴２’が貫通穴２９に対応す
ると、コンデンサＣは自重で落下し、基材テープ３１の
凹部３１ａに自動的に収納される。

【００２２】なお、支持板２６の不良品排出部６に対応
する位置にも同様な貫通穴（図示せず）が形成されてお
り、ターンテーブル１’の保持穴２’がこの貫通穴に対
応すると、コンデンサＣは自重で落下し、排出される。
また、良品取出部７で不良品が落下したり、不良品排出
部６で良品が落下するのを防止するため、ターンテーブ
ル１’の保持穴２’に図５のような空気穴を設け、この
空気穴によってコンデンサＣを吸着保持するようにして
もよい。

【００２３】−良否判定方法の第１実施例− まず、ＩＲ予測部５における充電電流の予測方法の原理
を説明する。図７は測定回路１３によって求めたセラミ
ックコンデンサＣの充電電流−時間特性を対数座標にプ
ロットしたものである。すなわち、充電初期の微小期間
はほぼ一定の大きな電流が流れるが、それに続く遷移
期間で急激に電流値が低下し、その後、ある傾きを持
った線型の充電特性で電流が低下する。この線型の充
電特性は、充電開始から１分〜２分後まで持続してい
る。

【００２４】図８はコンデンサＣの等価回路を示す。図
８において、Ｃ₀は容量、ｒは内部抵抗、Ｒ₀は絶縁抵
抗、Ｄは誘電分極成分である。図７に示された充電特性
のうち、初期の充電特性は容量Ｃ₀の充電領域である
のに対し、線型の充電特性は誘電分極成分Ｄの充電領
域である。

【００２５】そこで、例えばコンデンサＣの等価回路か
ら誘電分極成分Ｄの充電領域における電流計算式を求
め、誘電分極成分Ｄの充電領域の初期（例えば図７の
ｔ₁）における電流値ｍ（ｔ₁）を実測し、その実測電
流値ｍ（ｔ₁）と等価回路を用いて求めた計算電流値ｉ
（ｔ₁）とが一致するように電流計算式を修正し、この
修正された電流計算式に充電終期（例えば６０秒後）の
時刻ｔ₂を代入すれば、充電終期における電流値ｉ₂を
予測することができる。

【００２６】なお、初期期間はコンデンサの容量値な
どによって変化するが、通常は初期期間と遷移期間
との和は１０ｍ秒以下である。したがって、実測電流値
ｍ（ｔ₁）として充電開始から１０ｍ秒前後の電流値を
測定すれば、正確な電流計算式を求めることができ、ひ
いては最終的な電流値ｉ₂を正確に予測できる。

【００２７】次に、具体的な予測方法について説明す
る。まず、誘電分極成分Ｄを構成する容量Ｃ₁，Ｃ₂・
・・Ｃ_nと抵抗Ｒ₁，Ｒ₂・・・Ｒ_nを以下に示すよう
な等比数列の関係におく。

【数１】Ｃ_k＝ｐ^k-1Ｃ₁ ，Ｒ_k＝ｑ^k-1Ｒ₁ ・・・（１）但し、ｋ＝１，２・・・ｎ、Ｃ₁，Ｒ₁，ｐ，ｑは定数
である。この場合、等価回路に流れる電流式ｉ（ｔ）は
以下のとおりとなる。

【００２８】

【数２】

【００２９】但し、Ｅはコンデンサへの印加電圧、ｔは
時間、Ｒ₀は絶縁抵抗である。（２）式において、第１
項は絶縁抵抗Ｒ₀を流れる電流、第２項は誘電分極成分
Ｄを流れる電流である。なお、充電初期には容量Ｃ₀と
内部抵抗ｒとの直列回路にも電流が流れるが、これは本
発明における電流計算式に直接関係がないので省略し
た。上記のように設定した計算電流値ｉ（ｔ）と図３の
測定回路１３で実測された実測電流値ｍ（ｔ）とがほぼ
一致するように、パラメータＣ₁，Ｒ₁，ｐ，ｑを決定
する。

【００３０】計算電流値ｉ（ｔ）と実測電流値ｍ（ｔ）
との一致度は以下のようにして評価する。まず、評価関
数ｎ（ｔ）を次のように設定する。

【数３】ｎ（ｔ）＝log ｍ（ｔ）−log ｉ（ｔ）・・・（３）（３）式で求めた評価関数ｎ（ｔ）を直線近似する。近
似式は一次式ｙ＝ａｘ＋ｂで表されるが、この式の傾き
ａと切片ｂとが０に近い程、一致度が高いと判断する。
なお、評価時刻ｔは図７における誘電分極成分Ｄの充電
領域の初期（例えば充電開始後から５ｍ秒〜８０ｍ秒
程度が望ましい）とする。この期間は、一致度の評価を
高速で行なうことを目的とするか、あるいは高精度で行
なうことを目的とするかで異なり、その目的に応じて任
意に選択できるものである。このように一致度の高いパ
ラメータを用いて計算式（２）を修正し、修正された計
算式（２）に充電終期の時間ｔ₂（例えば６０秒）を代
入することにより、充電終期の電流値ｉ₂を求めること
ができる。

【００３１】ここで、計算式（２）の修正方法の具体例
を説明する。まず、被測定物であるコンデンサとして積
層セラミックコンデンサを用い、パラメータＣ₁，
Ｒ₁，ｐ，ｑを次のような値に初期設定した。Ｃ₁＝２１０×１０^-12 Ｒ₁＝０．１×１０⁶ ｐ＝１．０７ｑ＝２．１

【００３２】このような初期設定値により求めた計算値
ｉ（ｔ）と実測値ｍ（ｔ）を図９に示す。初期設定値に
より求めた直線近似式は、図９の中の式のように傾きａ
＝５．３７、切片ｂ＝０．０４４であり、共に０に近く
ない。そのため、例えば６０秒後の計算値ｉ（ｔ）と実
測値ｍ（ｔ）とが一致していないことが分かる。

【００３３】次に、傾きａおよび切片ｂが０に近くなる
ように、図１０のような方法を用いてパラメータＣ₁，
Ｒ₁，ｐ，ｑを修正した。まず、パラメータＣ₁，
Ｒ₁，ｐ，ｑを初期設定する（ステップＳ１）。次に、
初期設定されたパラメータを用いて、計算式（２）によ
り、誘電分極成分の充電領域（例えば充電開始後１０
ｍ秒付近）における計算電流値ｉ（ｔ）を求める（ステ
ップＳ２）。続いて、同時点における実測値ｍ（ｔ）を
測定し、（３）式から評価関数ｎ（ｔ）を求める（ステ
ップＳ３）。次に、評価関数ｎ（ｔ）を直線近似する
（ステップＳ４）。次に、近似式ｙ＝ａｘ＋ｂの切片ｂ
の絶対値が所定値β（例えば、β＝０．０１）より小さ
いか否かを判定する（ステップＳ５）。このステップ
は、切片ｂが０に近いかどうかを判定するものである。
ステップＳ５で、｜ｂ｜≧βの場合には、近似計算回数
が所定回数Ｎ₁以内であるか否かを判定する（ステップ
Ｓ６）。これは、無限ループを回避するための処理であ
る。近似計算回数がＮ₁回以下であれば、ｂの正負によ
ってＣ₁を一定値だけ増加もしくは減少させる（ステッ
プＳ７）。近似計算回数がＮ₁回以上になれば、Ｃ₁の
修正では切片ｂが０に近づかないことを意味するので、
ｑおよび／またはＲ₁をｂの正負によって一定値だけ増
加もしくは減少させる（ステップＳ８）。ステップＳ７
またはＳ８で、Ｃ₁またはｑ，Ｒ₁を修正した後、ステ
ップＳ２〜Ｓ３〜Ｓ４〜Ｓ５を繰り返す。ステップＳ５
で｜ｂ｜＜βとなった場合は、続いて近似式の傾きａの
絶対値が所定値α（例えば、α＝０．０１）より小さい
か否かを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９で、
｜ａ｜≧αの場合には、近似計算回数が所定回数Ｎ₂以
内であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。これ
も、無限ループを回避するための処理である。近似計算
回数がＮ₂回以下であれば、ａの正負によってｐを一定
値だけ増加もしくは減少させる（ステップＳ１１）。近
似計算回数がＮ₂回以上になれば、ｐの修正では傾きａ
が０に近づかないことを意味するので、ｑおよび／また
はＲ₁をａの正負によって一定値だけ増加もしくは減少
させる（ステップＳ１２）。ステップＳ１１またはＳ１
２で、ｐまたはｑおよび／またはＲ₁を修正した後、ス
テップＳ２〜Ｓ３〜Ｓ４〜Ｓ５〜Ｓ９を繰り返し、｜ｂ
｜＜βでかつ｜ａ｜＜αとなった場合に、一致が完了し
たと判断する（ステップＳ１３）。つまり、パラメータ
Ｃ₁，Ｒ₁，ｐ，ｑを最終的に決定する。

【００３４】最終的に決定されたパタメータは以下の通
りである。Ｃ₁＝１９８．３×１０^-12 Ｒ₁＝０．１×１０⁶ ｐ＝１．０９３ｑ＝２．１

【００３５】図１１は修正されたパラメータを用いて求
めた計算値ｉ（ｔ）と実測値ｍ（ｔ）との比較図であ
る。この場合の直線近似式は、傾きａ＝２×１０^-5、切
片ｂ＝−６×１０^-6であり、共に０に近い。図１１から
明らかなように、計算値ｉ（ｔ）と実測値ｍ（ｔ）とが
充電終了時（例えば６０秒後）でも非常によく一致して
おり、上記予測方法が非常に精度の高い予測方法である
ことが証明された。

【００３６】上記実施例では、直線近似によってパラメ
ータＣ₁，Ｒ₁，ｐ，ｑを修正したが、直線近似に加え
て、２次曲線近似を用いることにより、パラメータを修
正するようにしてもよい。すなわち、図１２に示される
ように、評価関数ｎ（ｔ）を直線近似式ｙ＝ａｘ＋ｂで
近似した場合、傾きａおよび切片ｂは共に０に近い値と
なり、直線近似の一致度は高いことになる。しかしなが
ら、実測値と近似直線とは全く一致していない。そのた
め、充電終期における計算値と実測値とが大きく食い違
う結果となる。このような場合には、２次曲線近似を併
用することにより、高い精度で一致度を評価できる。

【００３７】２次曲線近似を行う場合には、評価関数ｎ
（ｔ）の近似式をｙ＝ｄｘ²＋ｅｘ＋ｆとし、２次係数
ｄが０に近く、かつ（−ｅ／２ｄ）が一致度合いを比較
するための区間時間内の値となったとき、一致度が高い
と判断する。この区間時間としては、例えば充電開始後
から５ｍ秒〜８０ｍ秒程度が望ましい。一致度が低い場
合、計算式（２）のＲ₀の値を変更する。このように、
直線近似式と２次曲線近似式の一致度が高くなるように
パラメータを修正した後、修正したパラメータを用いた
計算式（２）で電流値を求めれば、一層精度の高い計算
値を得ることができる。

【００３８】図１３は直線近似法と２次曲線近似法とを
併用したパラメータの決定方法を示す図である。まず、
充電初期（例えば充電開始後５〜２０ｍ秒）における電
流値ｍ（ｔ）を測定する（ステップＳ１４）。次に、絶
縁抵抗Ｒ₀を決定する。Ｒ₀の初期値は標準的な被測定
用コンデンサの絶縁抵抗よりも十分大きな値（例えば、
１０¹²Ω）を設定する（ステップＳ１５）。次に、パタ
メータＣ₁，Ｒ₁，ｐ，ｑを決定する（ステップＳ１
６）。これらパラメータの初期値は図１０のステップＳ
１と同様に、経験的に知られた値とすればよい。次に、
決定されたパラメータを用いて（２）式により計算電流
値ｉ（ｔ）を求める（ステップＳ１７）。次に、（３）
式から評価関数ｎ（ｔ）を求める（ステップＳ１８）。
次に、評価関数ｎ（ｔ）を直線近似する（ステップＳ１
９）。次に、直線近似による一致度が高いか否かを判定
する（ステップＳ２０）。判定方法は、図１０における
傾きａと切片ｂが共に０に近いかどうか（例えば、ａお
よびｂが共に０．０１未満であれば０に近いと判定す
る）で判定する。一致度が低い場合は、パタメータ
Ｃ₁，Ｒ₁，ｐ，ｑを修正し、ステップＳ１６以下の処
理を繰り返す。直線近似の一致度が高い場合には、続い
て評価関数ｎ（ｔ）を２次曲線近似する（ステップＳ２
１）。続いて、２次曲線近似による一致度が高いか否か
を判定する（ステップＳ２２）。この判定方法は、２次
曲線近似式の２次係数ｄが０に近く、かつ（−ｅ／２
ｄ）が一致度合いを比較するための区間時間内の値とな
ったか否かで判定する。一致度が低い場合は、パタメー
タＲ₀を修正し、ステップＳ１５以下の処理を繰り返
す。２次曲線近似の一致度が高いと判断した場合には、
パラメータＲ₀およびＣ₁，Ｒ₁，ｐ，ｑを最終決定す
る（ステップＳ２３）。

【００３９】上記実施例では、評価関数ｎ（ｔ）を
（３）式のように実測値ｍ（ｔ）と計算値ｉ（ｔ）との
対数値の差で定義したが、これに限るものではなく、次
のように定義し、直線近似することも可能である。すな
わち、

【数４】ｎ（ｔ）＝log ｍ（ｔ）／log ｉ（ｔ）・・・（４）

【数５】ｎ（ｔ）＝ｍ（ｔ）／ｉ（ｔ）・・・（５）

【数６】ｎ（ｔ）＝ｍ（ｔ）−ｉ（ｔ）・・・（６）但し、評価関数ｎ（ｔ）＝log ｍ（ｔ）／log ｉ（ｔ）
およびｎ（ｔ）＝ｍ（ｔ）／ｉ（ｔ）で定義した場合に
は、直線近似式ｙ＝ａｘ＋ｂの傾きａが０に近く、かつ
切片ｂが１に近いか否かで、直線近似の一致度を評価す
ればよい。また、ｎ（ｔ）＝ｍ（ｔ）−ｉ（ｔ）で定義
した場合には、傾きａが０に近く、かつ切片ｂが０に近
いか否かで、直線近似の一致度を評価すればよい。上記
のように評価関数ｎ（ｔ）を上記のように定義した場
合、直線近似に加えて、あるいは直線近似に代えて２次
曲線近似を用いることも可能である。

【００４０】図１４は特性測定・梱包装置の第２実施例
を示す。この実施例では、１台のターンテーブル４０を
中心として、その両側にパーツフィーダなどの供給装置
４１を配置するとともに、２台のテーピング装置４２を
配置したものである。なお、４３は供給部、４４は静電
容量を測定する容量測定部、４５は絶縁抵抗を測定する
ＩＲ予測部、４６は不良品排出部、４７は良品取出部で
ある。この実施例では、２本のテープ４２ａは互いに逆
方向に送られる。この装置の場合、ターンテーブル４０
は図１のターンテーブル１に比べて大型となるが、１台
のターンテーブル４０に対して２台のテーピング装置４
２を配置できるので、図１に比べて作業スピードの一層
の向上と効率化とが図れるという特徴がある。

【００４１】図１５は特性測定・梱包装置の第３実施例
を示す。この実施例では、梱包装置としてケース詰め装
置５０を用いたものである。パーツフィーダ５１からタ
ーンテーブル５２を経て取り出された良品コンデンサ
は、ケース詰め装置５０によってケース５３へ詰められ
る。ケース５３には所定個数のコンデンサを収納できる
ようになっており、一定個数のコンデンサが収納された
後、ケース５３は矢印方向に一ピッチ分だけ駆動され
る。なお、５４は供給部、５５は静電容量を測定する容
量測定部、５６は絶縁抵抗を測定するＩＲ予測部、５７
は不良品排出部、５８は良品取出部である。この場合
も、図１と同様な効果がある。なお、この実施例の場合
も、図１４と同様に一台のターンテーブル５２に対して
２台またはそれ以上のケース詰め装置５０を配置するこ
とも可能である。

【００４２】図１６は特性測定・梱包装置の第４実施例
を示す。この実施例では、搬送手段としてターンテーブ
ルに代えて無端ベルト６０を用いたものである。ベルト
６０は駆動プーリ６１とガイドプーリ６２とによって矢
印方向に間欠もしくは連続駆動される。ベルト６０の始
端側にはパーツフィーダ６３が設けられ、これに後続し
て容量測定部６４、ＩＲ予測部６５、不良品排出部６
６、良品取出部６７が順次設けられている。

【００４３】ベルト６０の具体的な構造としては、例え
ば図１７のようにスチールベルト７０の上に樹脂やゴム
などからなる絶縁性ホルダ７１を取り付け、このホルダ
７１の上面に形成した保持穴７２にコンデンサＣを１個
ずつ収容するようにしてもよい。この場合には、スチー
ルベルト７０の両側に一定ピッチ間隔で送り穴７３が形
成され、この送り穴７３をプーリ６１，６２の周面に設
けた突起とかみ合わせることにより、高精度に送ること
ができる。

【００４４】また、ベルト６０の他の構造として、図１
８のようにゴムベルト８０の外周面に凹部８１を一定ピ
ッチ間隔で設け、これら凹部８１にコンデンサＣを１個
ずつ収容するようにしてもよい。ゴムベルト８０の両側
にはガイド板８２，８３が設けられ、ゴムベルト８０を
スライド自在にガイドするとともに、コンデンサＣの落
下を防止している。ゴムベルト８０の内周面には内歯８
４が形成され、この内歯８４をプーリ６１，６２の周面
に設けた外歯とかみ合わせることにより、高精度に送る
ことができる。

【００４５】上記実施例では、コンデンサの等価回路に
よる電流計算式を用いて充電終期の電流値を予測した
が、近似式を用いて充電終期の電流値を予測することも
できる。すなわち、図１９に示すように、誘電分極成分
Ｄの充電領域は線形特性を示すので、誘電分極成分Ｄ
の充電領域の初期における複数のタイミングｔ₁，ｔ
₂において電流値ｉ₁，ｉ₂を測定し、その複数の測定
電流値ｉ₁，ｉ₂から直線近似式log ｉ＝ａ・log ｔ＋
ｂの勾配ａと切片ｂとを求めれば、最終的な電流値ｉ₃
（例えば約６０秒後の電流値）を正確に予測することが
可能となる。測定電流値は２点に限らず、３点以上でも
よい。

【００４６】−良否判定方法の第２実施例− 第１の良否判定方法では、ＩＲ予測部によって充電終期
の電流値を予測し、この予測値からコンデンサの良否を
判定した。これに代えて、以下の実施例では、図２０に
二点鎖線で示すように、例えば良品コンデンサ（実線）
と不良品コンデンサ（破線）との中間的な領域に規格選
別値充電特性を設定しておき、被測定用コンデンサの誘
電分極成分の実測電流値特性と上記規格選別値充電特性
とを比較することによってコンデンサの良否を判別する
ものである。

【００４７】コンデンサの良否判別の具体的方法として
は、評価関数ｎ（ｔ）を

【数７】ｎ（ｔ）＝log ｍ（ｔ）−log ｊ（ｔ）・・・（７）と定義する。ここで、ｍ（ｔ）はコンデンサの実測電流
値、ｊ（ｔ）は規格選別値充電特性から求めた計算電流
値である。そして、評価関数ｎ（ｔ）を２次曲線近似
し、２次曲線近似式（ｙ＝ｄｘ²＋ｅｘ＋ｆ）の２次係
数ｄの正負によって良否を判別する。なお、評価関数ｎ
（ｔ）としては、（７）式の他に、次のようなものも使
用できる。

【数８】ｎ（ｔ）＝log ｍ（ｔ）／log ｊ（ｔ）・・・（８）

【数９】ｎ（ｔ）＝ｍ（ｔ）／ｊ（ｔ）・・・（９）

【数１０】ｎ（ｔ）＝ｍ（ｔ）−ｊ（ｔ）・・・（１０）

【００４８】図２１は評価関数ｎ（ｔ）の時間変化を表
したものであり、２次係数ｄの正負によってコンデンサ
の良否を明瞭に判別できることがわかる。すなわち、２
次係数ｄが正の場合は、２次曲線近似式が下に凸の曲線
を描くこと、換言すれば時間が経過するに従い実測電流
値の低下速度が規格選別値充電特性より小さくなること
を意味するので、不良品と判定する。逆に、２次係数ｄ
が負の場合は、２次曲線近似式が上に凸の曲線を描くこ
と、換言すれば時間が経過するに従い実測電流値の低下
速度が規格選別値充電特性より大きくなることを意味す
るので、良品と判定する。

【００４９】上記規格選別値充電特性を決定する方法と
して、予め所定の特性曲線に設定しておいてもよいが、
これでは実際のコンデンサの誘電分極成分の特性に合致
しているとは限らない。そこで、（２）式と同様にコン
デンサの等価回路を用いて誘電分極成分の電流計算式を
初期設定し、コンデンサの実測電流値ｍ（ｔ）と、上記
電流計算式から求めた計算電流値ｊ（ｔ）とが一致する
ように、等価回路の誘電分極成分である容量Ｃ₁，Ｃ₂
・・・Ｃ_nと抵抗Ｒ₁，Ｒ₂・・・Ｒ_nとを決定して電
流計算式を修正するようにしてもよい。この方法を用い
れば、個々のコンデンサについて、それぞれ誘電分極成
分に合致した規格選別値充電特性を決定できるので、精
度のよい良品判別が可能となる。なお、容量Ｃ₁，Ｃ₂
・・・Ｃ_nと抵抗Ｒ₁，Ｒ₂・・・Ｒ_nの決定方法は、
図６で説明した方法と同様である。

【００５０】さらに、コンデンサの実測電流値ｍ（ｔ）
と計算電流値ｊ（ｔ）との一致度を評価するため、２次
曲線近似と同様な評価関数ｎ（ｔ）を定義し、この評価
関数ｎ（ｔ）を直線近似するようにすれば、電流計算式
を容易に修正できる。

【００５１】ここで、第２実施例の良否判別方法の全体
の流れを図２２にしたがって説明する。まず、予め絶縁
抵抗Ｒ₀をコンデンサの品種により所定の値（例えば５
００ＭΩや１ＧΩなど）に決定しておく（ステップＳ２
４）。次に、充電初期（例えば５〜２０ｍ秒）における
電流値ｍ（ｔ）を測定する（ステップＳ２５）。次に、
パタメータＣ₁，Ｒ₁，ｐ，ｑを決定する（ステップＳ
２６）。これらパラメータの初期値は経験的に知られた
値とすればよい。次に、決定されたパラメータを用いて
電流計算式（２）により計算電流値ｊ（ｔ）を求める
（ステップＳ２７）。次に、（７）式から評価関数ｎ
（ｔ）を求める（ステップＳ２８）。次に、評価関数ｎ
（ｔ）を直線近似する（ステップＳ２９）。次に、直線
近似による一致度が高いか否かを判定する（ステップＳ
３０）。判定方法は、傾きａと切片ｂが共に０に近いか
どうかで判定する。一致度が低い場合は、パタメータＣ
₁，Ｒ₁，ｐ，ｑを修正し、ステップＳ２６以下の処理
を繰り返す。なお、ステップＳ２６〜Ｓ３０の処理は、
図６と同様である。直線近似の一致度が高い場合には、
続いて評価関数ｎ（ｔ）を２次曲線近似する（ステップ
Ｓ３１）。そして、２次曲線近似式の２次係数ｄが正か
負かを判別する（ステップＳ３２）。ｄが正の場合には
不良品と判定し（ステップＳ３３）、ｄが負の値の場合
には良品と判定する（ステップＳ３４）。

【００５２】なお、本発明が対象とするコンデンサは、
セラミックコンデンサに限らず、電解コンデンサやフィ
ルムコンデンサなど、如何なるコンデンサであってもよ
い。特に、誘電分極成分を用いて予測をしたり良否判定
を行なう場合には、誘電分極成分を有するコンデンサが
望ましい。搬送手段としては、ターンテーブルやベルト
に限らず、他の搬送手段を用いてもよい。また、搬送手
段の駆動方式は、間欠駆動方式に限らず、連続駆動であ
ってもよい。第１実施例の良否判定方法では、容量測定
値とＩＲ予測値の両方の結果から良否判定を行うように
したが、容量測定とＩＲ予測の後で個別に良否判定を行
ってもよい。したがって、容量測定とＩＲ予測とを別個
の設備で行ってもよい。なお、本発明において用いられ
る対数（log ）は、常用対数や自然対数の他、任意の対
数を用いることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、充電初期の電流値または充電特性を用いて充電
終期の電流値または充電特性を予測する方法を用いてい
るため、極めて短時間にコンデンサの良否を判別でき
る。そのため、テーピング装置などの梱包手段と搬送手
段とを直接連携させることができ、搬送手段で選別した
コンデンサをそのまま梱包することができる。その結
果、作業スピードが格段に向上するとともに、設備の小
型化、コストの低減を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるコンデンサの特性測定・梱包装
置の第１実施例の概略平面図である。

【図２】ターンテーブルの斜視図である。

【図３】ＩＲ予測部および測定回路を示す図である。

【図４】テーピング装置の側面図である。

【図５】良品取出部の断面図である。

【図６】ターンテーブルの他の実施例の断面図である。

【図７】コンデンサの充電電流の変化を示す図である。

【図８】コンデンサの等価回路図である。

【図９】等価回路を用いた電流計算式の初期設定時にお
ける計算値と実測値との比較図である。

【図１０】直線近似法を用いて電流計算式のパラメータ
を決定する方法を示すフローチャート図である。

【図１１】等価回路を用いた電流計算式の修正後の計算
値と実測値との比較図である。

【図１２】直線近似式による近似ができない場合の図で
ある。

【図１３】直線近似と２次曲線近似とを併用した場合の
パラメータ決定方法を示すフローチャート図である。

【図１４】本発明にかかる特性測定・梱包装置の第２実
施例の平面図である。

【図１５】本発明にかかる特性測定・梱包装置の第３実
施例の平面図である。

【図１６】本発明にかかる特性測定・梱包装置の第４実
施例の側面図である。

【図１７】本発明にかかるベルトの具体的構造の一例の
斜視図である。

【図１８】本発明にかかるベルトの具体的構造の他の例
の斜視図である。

【図１９】本発明における絶縁抵抗の予測方法の他の実
施例の特性図である。

【図２０】本発明における良否判定方法の他の実施例の
特性図である。

【図２１】図２０の実施例における評価関数の時間変化
を示す図である。

【図２２】図２０の実施例における良否判定方法の全体
の流れを示す図である。

【符号の説明】

１ターンテーブル（搬送手段）２保持部３供給部４容量測定部５ＩＲ予測部６不良品排出部７良品取出部８パーツフィーダ（供給手段）９良否判定手段３０テーピング装置（梱包手段）３１基材テープ５０ケース詰め装置（梱包手段）５３ケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田端利成京都府長岡京市天神２丁目26番10号株式会社村田製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定方向に駆動され、コンデンサを保持す
る保持部を等間隔で設けた搬送手段と、搬送手段の近傍に設けられ、コンデンサを搬送手段の保
持部へ送り込む供給手段と、搬送手段の保持部の移動軌跡上に設けられ、保持部に保
持されたコンデンサに直流電圧を印加するとともに、コ
ンデンサの充電初期の充電特性からコンデンサの良否を
判別する良否判別手段と、搬送手段の近傍に設けられ、良否判別手段で良品と判別
されたコンデンサを搬送手段の保持部から排出する良品
取出部と、搬送手段の近傍に設けられ、良否判別手段で不良品と判
別されたコンデンサを搬送手段の保持部から排出する不
良品排出部と、良品取出部に対応して配置され、良品取出部から取り出
された良品のコンデンサを梱包する梱包手段と、を備え
たことを特徴とするコンデンサの特性測定・梱包装置。
【請求項２】上記良否判別手段は、コンデンサの誘電分
極成分の充電領域の初期の電流値を測定する充電電流測
定部と、測定された充電初期の電流値を用いて充電終期
の電流値を予測するＩＲ予測部と、ＩＲ予測部の予測値
からコンデンサの良否を判定する良否判定部と、を有す
ることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサの特性
測定・梱包装置。
【請求項３】上記良否判別手段はコンデンサの静電容量
を測定する容量測定部を含み、上記良否判定部は、容量測定部の測定値とＩＲ予測部の
予測値とからコンデンサの良否を判定することを特徴と
する請求項２に記載のコンデンサの特性測定・梱包装
置。
【請求項４】上記良否判別手段は、コンデンサの誘電分
極成分の規格選別値充電特性を設定する設定手段と、コ
ンデンサの誘電分極成分の充電領域の初期の実測電流値
を測定する測定手段と、コンデンサの誘電分極成分の実
測電流値特性と上記規格選別値充電特性とを比較するこ
とによってコンデンサの良否を判定する判定手段と、を
有することを特徴とする請求項１に記載のコンデンサの
特性測定・梱包装置。
【請求項５】上記判定手段は、コンデンサの実測電流値
ｍ（ｔ）と上記規格選別値充電特性から求めた計算電流
値ｊ（ｔ）との比、その差、それぞれの対数値の差、そ
れぞれの対数値の比のいずれかを２次曲線近似する手段
と、２次曲線近似式の２次係数の正負によってコンデンサの
良否を判定する手段と、を有する請求項４に記載のコン
デンサの特性測定・梱包装置。
【請求項６】上記搬送手段は、コンデンサを保持する保
持部を等ピッチ間隔で円周上に設けたターンテーブルで
あることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記
載のコンデンサの特性測定・梱包装置。
【請求項７】上記搬送手段は、コンデンサを保持する保
持部を等ピッチ間隔で設けた無端ベルトであることを特
徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のコンデン
サの特性測定・梱包装置。
【請求項８】上記梱包手段は、良品取出部から取り出さ
れた良品のコンデンサを基材テープの収納部に収容した
後、基材テープ上にカバーテープを接着するテーピング
手段であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれ
かに記載のコンデンサの特性測定・梱包装置。
【請求項９】上記梱包手段は、良品取出部から取り出さ
れた良品のコンデンサを所定個数ずつケースに収容する
ケース詰め手段であることを特徴とする請求項１ないし
７のいずれかに記載のコンデンサの特性測定・梱包装
置。